湖州大剧院钢结构屋顶的吊装技术.doc

湖州大剧院钢结构屋顶的吊装技术 浙江建筑第24卷第9期2007年9月 湖州大剧院钢结构屋顶的吊装技术 朱明泉 (湖州市中兴建设开发公司,浙江,湖州313000) 摘要:以湖州大剧院的钢结构吊装为例,阐述了对大跨度超大型钢结构构件的分段制造,施工现场吊装安装的施工方法,即 曲梁工厂分段匹配制造,现场地面组装,分段高空对接. 关键词:钢结构;吊装方案;分段制造;地面组装;高空对接 中图分类号:TU741.1;TU745.2文献标识码:B文章编号:1008—3707(2007)09～0052—04 随着我国经济建设的迅猛发展,钢结构的应用越 来越广泛,在满足使用功能的基础上,设计更加追求艺 术造型,结构型式也越来越复杂.而且,大跨度超大型 构件的分段制造,对于现场吊装安装的施工作业来说 是十分重要的,它直接影响安装施工进度,质量和安 全.我们通过浙江省湖州大剧院屋面钢结构的大型机 械化施工,欲对类似工程提供一个范例. 1工程概况 湖州大剧院是浙江省重点工程,其地址位于湖州仁 皇山新区.大剧院工程占地4.5万,建筑面积2.4万 ;屋顶及雨棚采用钢结构,整个钢结构工程1300t. 湖州大剧院屋顶设计独特,跨度较大,是由不规 则的多边形组成,特殊的高低错落的曲面屋顶,整体 工程造型新颖,十分美观.整个屋面由26根弧形拱 梁及相关钢次梁组成.弧形拱梁为变截面H型钢, 高度为450～1200mm,板厚为16～24mm不等;弧 形拱梁GJ14最重,长约为82.3m,重量为42.5t. 弧形拱梁柱脚节点为铰接节点,现场对接节点为全 焊接和腹板高强度螺栓连接及翼缘板焊接两种,弧 形拱梁与钢次梁连接为高强螺栓连接. 湖州大剧院雨棚由12根圆管钢柱和6个H型 钢柱支撑,钢梁截面为H型和箱型两种.开叉圆管 钢柱柱脚节点为铰接节点,雨棚钢粱现场连接节点 全为焊接节点.见图1. 图1湖州大剧院钢结构吊装实景图 2吊装的区域划分 工程施工面上分为六个区,I区为GJ1至GJ6,Ⅱ区 至Ⅳ区为GJ7至GJ26除舞台部分钢结构,V区为舞 台部分钢结构,Ⅵ区为雨棚部分钢结构.见图2. 3构件拼装及吊装方案 3.1总体方案 由于钢结构构件弯曲大,最大曲梁长90m多, 弯曲玄拱高31m多,重量达43t,曲梁型体尺寸超 出道路运输要求及吊机经济性的要求.为此,曲梁 采用工厂分段匹配制造,以保证曲梁弯曲线型?;分段 运往现场,进行地面组装拼接可吊装长度;曲梁分三 段吊装,分段之间高空对接.即:曲梁工厂分段匹配 制造;现场地面组装;分段高空对接. 收稿日期:2007一O6一O6 作者简介:朱明泉(1955一),男,浙江湖州人,工程师,从事建筑工程管理工作. ? 52? 朱明泉:湖州大剧院钢结构屋顶的吊装技术 Ⅵ区 Ⅲ区 Ⅳ区V区 图2工程施工分区示意图 3.2曲梁吊装(Ⅱ区) 曲梁结构采用一台50t履带和一台150t履带 进行吊装,以构件GJ15为例,构件重13.3t,具体吊 装步骤如下: 3.2.1地面拼装曲梁结构现场地面组装采用一 台50t履带和8t的汽车吊进行拼装.用20H型 钢在现场拼装地面找平,作为拼装的胎架.将制作 分段按线形吊装到位,尺寸检验合格后进行曲梁对 接施焊.曲梁的拼接均为等强刚接,腹板对接采用 “双夹板+高强度螺栓(扭剪型10.9S)”达到等强, 翼缘板对接采用全融透等强焊接,按二级焊缝标准 检测.曲梁拼接的高强度螺栓接触面经过抛丸生赤 锈处理后实施保护,避免污损,表面抗滑移系数达到 0.4的要求,并抽检和复检.翼缘板焊接时须开坡 口,加衬板,设置引弧板,一次施焊成型,焊缝按标准 检测合格后择机实施构件起吊.见图3. 现场对接盘 图3曲梁的拼装 3.2.2构件起吊从胎架上起吊时,50t的履带 吊吊住横梁重心上方,8t的汽车吊吊住横梁柱脚 进行辅助起吊(柱脚脱离胎架100mm即可),整个 横梁直立且脱离胎架后,8t汽车吊撤离.扳起时50 t履带吊性能为:作业半径R=8m,额定起吊重量为 14.8m,满足吊装要求. 3.2.3构件移动整个拱梁直立且脱离胎架后, 8t汽车吊撤离,50t履带吊吊着构件缓慢行走到安 装位置处.此时50t履带吊性能为:作业半径R= 8m,额定起吊重量为14.8m,满足吊装要求. 3.2.4连接弧形横梁柱铰接节点弧形拱梁吊装 到安装位置后,安装销轴,使柱脚连接板与柱埋件进 行铰接连接. 3.2.5弧形拱梁安装就位柱脚连接好后,50t履 带吊趴杆使柱头部分旋转向下直至弧形拱梁横梁部 分支撑到支座上.因为弧形拱梁柱脚已与混凝土柱 脚连接,混凝土柱脚开始承受整根弧形拱梁重量. 此时吊车进行趴杆,吊车性能仅需使其额定起重量 大于弧形拱梁的一半即可.吊车性能如下:作业半 径Rlt;16m,额定起重量大于6.5t,满足吊装要求. 该过程如下图4