大跨度钢梁分节吊装施工方法

大跨度钢梁分节吊装施工方法作者：qlgcjs点击率：205大跨度钢梁分节吊装施工新法彭鹏刘秋实张文涛（北京住总集团有限责任公司工程总承包部北京100000）【提要】国家话剧院观众厅大跨度钢结构梁长28米，施工时针对28米梁如何施工曾一度展开激烈的讨论，最后确定以分段吊装的方法施工。1、 选题背景：随着社会的需要，大空间结构建筑逐渐增多，设计上也不断的创新。这样的创新也向传

统的施工方法提出了挑战，面对这样的情况，新的施工工艺、施工方法呼之欲出。本文将研

究大跨度钢梁分节吊装的施工新法。2、 工程概况：国家话剧院作为北京市重点工程，其剧场观众厅以其高、大、设计巧妙等特点，更成为

重中之重。观众厅长28m，宽22.94m，高4.5m---27m，观众厅分为两层，第一层面积约650

皿，第二层面积约220皿。框剪结构，观众厅上部有8根工字钢大梁，工字钢长28m、宽0.4m、

高1.5m。每根工字钢大梁重13.87T，屋面楼板厚度为150mm。3、 问题的提出该观众厅顶板为异形，顶板标高复杂多变，最高部分达到27米。给顶板支撑的安全性

和精准性提出了更高的要求。并且顶板钢梁长达28米，给安装出了很大难题。

・・・・・・4|!■'■■'■ni.・・・・・・4|!■'■■'■ni.■1■■■■：：：i■i■■m-41::Jd图2-支撑平面布置图本文将就钢梁的安装展开深入讨论4、问题的解决4.1塔吊的选型、布置，型钢柱、工字钢的分节安装方法由于钢梁的施工对塔吊的要求比较高，塔吊的选型主要决定于钢梁施工方法，所以我们将可能采用的钢梁施工方法进行了比较：采用汽车吊：本工程场地狭小，只能在西南角立吊车，十分受限；而且从经济上极不合理，同时对现场其他单项施工影响较大。抱杆的施工方法：仅适用于小吨位钢构件，且无法解决楼内构件的水平运输问题，同时施工工期长。本工程钢结构施工只能考虑塔吊运输和安装，在东西两侧预留的位置立塔是最合理可行的方法。合理选择塔吊的型号，既能满足施工要求，又能使钢结构施工工期最短，在经济上最合理，我们对可能采取的方案进行了反复研究：4.1.1选用重型塔吊，满足型钢梁吊装要求。构件最大重量将近14吨，塔吊型号可选择MC480型号等重型塔，月租费和工期综合起来考虑，相比QT7030塔费用增加很多，而且本工程大部分工程为钢筋砼结构，对重型塔吊没有需求，为局部的钢结构而去租赁大塔吊，经济上很不合理。另外整根提升28米的钢梁大大增加了现场外运输的难度和成本，所以此方法不可行。4.1.2将型钢梁合理分节，全部采用塔吊吊装。考虑将型钢梁合理分节，控制每节重量在5吨以下，选用QT7030塔吊，50m半径起重量为4.58t，满足起重量要求。根据初步塔吊的吊装方案，吊装重量需控制在5t以下。我们建议，钢梁分成三段加工，采用焊接连接，同时采取下列措施保证钢结构质量:首先所有钢构件均进行详细的节点设计，包括相关尺寸、打孔位置、钢筋穿过的方法等，由原设计审核签字；加工厂严格按照深化设计图加工，加强技术交底和过程检查，由总包单位、分包单位共同验收，确保钢构件加工质量；放线时确保型钢柱的位置准确，型钢柱安装时，用经纬仪双向控制垂直度；焊缝均达到一级焊缝要求，100%做探伤试验，保证焊接质量。经过与设计反复协商，最终总包方、分包方与原设计达成了一致意见，采用QT7030塔吊吊装、分三节安装连接的方法。4.2观众厅钢梁施工支撑体系选型的思路观众厅东西长28m，南北宽22.94m，最大净高为27m，钢梁上为钢筋砼楼板，钢梁及顶板搭设扣件式脚手架，脚手架方案结合钢梁的施工方法来确定。钢梁安装时，将钢梁分成三段，用塔吊将钢梁吊装就位，一端用高强度螺栓与型钢柱和型钢梁连接固定，另一端临时放在搭设的脚手架上，然后调整标高，此处脚手架承受集中荷载，需要认真计算确定支搭方案，钢梁位置调整好后，将钢梁对接处焊接。其余模板支撑只承受观众厅钢筋砼楼板荷载。梁底的支撑有几种考虑：方案一：搭设满堂红扣件式脚手架，梁底位置局部加密，将钢梁分三段吊放在支撑架上进行焊接安装。方案二：先将整梁加工成三节，只在断开点的位置做桥墩式密集支撑扣件脚手架平台，将梁吊放在连接点再进行一级焊缝等强焊接。经过近一步的探讨研究，一致认为：尽管方案一安全、牢固，并且搭设起来更加简单，但是钢管的一次性投入偏大、耗工多、时间长、不够经济合理。相比方案二尽管在搭设过程稍微复杂，但是同样安全牢固，并且施工速度快、更加经济合理。因此，决定采用方案二的设计思路，即只在断开点的位置做桥墩式密集支撑扣件脚手架平台，将梁吊放在连接点再进行一级焊缝等强焊接。在实际计算时把钢梁搭设架体和模板搭设架体分开考虑。计算设计在钢梁分段处采用300mm*300mm的扣件式脚手架；在楼板处采用1200mm*1200mm的扣件式脚手架支撑。

图3桥墩式密集支撑剖面图（1」剖面）5、架体施工观众厅顶板模板支架和工字钢安装支撑架子一起进行搭设，形成一个整体（工字钢安装支撑架子先施工）。支架搭设高度至工字钢下底。待工字钢安装完毕，通过验收、卸荷后，再向上搭设顶板模板支架。模板支架每根立杆高度按不同长短钢管和丝顶进行控制。5.1观众厅模板支架搭设：5.1.1立杆纵向间距为1200mm，立杆横向间距为1200mm，立杆步距为1200mm。立杆纵、横方向第一排离墙距离250mm。5.1.2纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座下皮20cm处的立杆上，横向扫地杆则用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上,立杆下面铺垫4000X250X50mm脚手板（局部铺设400x100x50木方）。5.1.3观众厅架子剪刀撑设置按规程（DB11/T583-2008）第6.3.4条模板支架四边与中间每隔10排设置一道竖向剪刀撑，由底到顶连续设置，剪刀撑与地面成45°〜60。夹角。

5.1.4观众厅架子水平剪刀撑设置按规程(DB11/T583-2008)第6.3.5条，每隔5步设置一道水平连续剪刀撑。5.1.5观众厅扣件式模板支架顶部支撑点与支撑顶层横杆距离不大于600mm。5.1.6顶板主龙骨为lOOXIOOmm，间距1200mm。次龙骨为50X100mm.间距300mm。顶板模板为15mm厚多层板。5.1.7搭设每步顶板支架和支顶板模板时，必须铺设脚手板，未铺设脚手板部位，水平面兜一层水平网。图&…顶板支撑详图w5.1.8二层观众厅采用碗口架进行搭设。5.2工字钢安装支架5.2.1钢梁安装时，将钢梁分成三段，安装时形成两个连接点，用西侧塔吊将钢梁吊装

就位，临时放在搭设的钢管支架上，然后调整标高，此处脚手架承受集中荷载44KN，钢梁

位置调整好后，将钢梁对接处焊接。5.2.2脚手架支撑体系的选择：首先布置钢梁底支撑，即钢梁下搭设2100X2100筒状正方形支架，立杆间距300mm，水平杆步距为1200mm。水平杆与顶板模板支架水平杆连接一个整体。5.2.3工字钢梁下底纵、横方向主，次龙骨采用2100mm长，100X100方木，间距为300mm。工字钢安装是保证四周具有足够工作面，并设置脚手板、防护栏杆及密目网。6、 施工总结以钢筋砼结构为主，少量钢结构为辅的结构体系，在选择吊装机械时，从满足质量、安全、经济等综合效益出发，尽可能以满足钢筋砼结构施工为主，兼顾超长、超重钢结构构件的吊装，根据起重参数选择塔式起重机。在选择塔式起重机同时，进行钢结构的深化设计，在保证