大跨度钢结构网架整体提升施工工法28451

大跨度钢结构网架整体提升施工工法

1.前言

XX电视台数字电视大厦是XX市文化建设重点工程，其演播中心是大厦的附楼，屋顶结构为钢结构网架，网架东西跨度44.2m，南北跨度33.2m，网架高3.484㎡，网架总面积1468㎡，重130t，网架支座高度18m。采用焊接球节点网架，上下弦杆最大为φ219×20的圆管，腹杆最大为φ114×4的圆管。连接球最大的为D600×30的空心球，空心球总数量为413个。8度抗震设防。

因施工场地狭小，钢网架四周有混凝土边跨结构，不具备采用大吨位吊车安装的条件，采用了在地面上拼装，以手动葫芦整体提升的施工工艺。该安装工艺比施工现场搭设满堂架体高空散拼安装节省造价、缩短工期，保证了工程顺利实施，并在其它工程中继续应用。据此编制了“大跨度钢结构网架整体提升施工工法”，该工法核心技术的QC小组活动被评为2009年度XX市优秀质量管理小组，采用该工法施工的数字电视大厦工程被市建交委推荐申报2011年度鲁班奖的工程。

2、工法特点

1.在钢网架覆盖区域内，北侧结构有4.4m宽的悬挑平台，钢网架不能在地面全部组装，必须甩出4.4m的边跨，待网架提升到位落到支座以后，再拼装4.4m的边跨。

2.由于手拉葫芦的上吊点就在网架支座的牛腿上，葫芦本身还要占一定长度，所以不能一次提升到位，必须设立辅助吊点，即在周边球的下方加设单锥体作为钢网架吊装的下吊点。见图5.2.4。

3.网架（4

4.2m×33.2m）提升设18吊点，每个吊点手拉葫芦额定起重量为20t，拆减系数按0.5计算，安装时的每个手拉葫芦起重量量按10t 设计。

4.工法中吊耳、辅助吊点、千斤顶过渡卸荷节点等设计、提升同步控制等细部做法考虑全面、简单实用，经济合理，操作性强，便于推广。

3、适用范围

本工法适用于钢结构网架周边场地狭窄，钢网架四周有边跨结构，无法采用大型吊车安装的大面积钢网架的结构工程。

4、工艺原理

4.1网架44.2m×33.2m，采用18个葫芦提升，吊点全部设在网架支座的球节点处，不改变网架设计的受力状态，在吊装过程中保持网架拉压杆受力方向不变。

4.2由于提升网架所用葫芦的上吊点就在网架支座牛腿上，葫芦本身还要占一定长度，不能直接将网架下弦提升到牛腿支座的高度，所以设立了辅助吊点，即在周边球的下方设立单锥体为吊装网架的下吊点。

4.3网架起升到安装高度后，在牛腿上用千斤顶顶升网架支座球的临时翼板，对葫芦进行卸荷，将所有葫芦上的力全部卸载至千斤顶，最后调整千斤顶伸缩杆进行网架就位。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

备料→复验→网架拼装→焊接→支座加固→第一次整体提升4m→安装辅助吊点→第二次整体提升到设计标高→整体卸荷→网架整体就位→

搭设边跨脚手架平台→补充拼装甩跨网架→网架安装就位。

5.2 操作要点

5.2.1 轴线及牛腿标高控制

吊装前将柱子的轴线用全站仪打出，并将横向和纵向轴线标注在混凝土柱上，做好标记。然后将柱牛腿顶面的设计标高（＋18.000m）用水准仪测出，察看各牛腿间偏差，对偏差大于30 m m的采用相应的措施进行调整，将牛腿上表面埋件标高调整到同一标高，方可进行吊装。见图5.2.1 。

图5.2.1 牛腿埋件标高图

5.2.2 起重机械选择

网架提升共设吊点18个，每个吊点用2个相连接的葫芦，每个葫芦的额顶起重量为20t，拆减系数取0.5， 20t×0.5= 10t ，每个葫芦起重能力按10t使用。

5.2.3 网架提升点布置

网架提升吊点全部采用的是支座点，见图5.2.3 。

吊耳

牛腿

图5.2.3 吊点分布图

5.2.4 吊耳设置

在柱顶牛腿顶面的预埋件上焊接直径114mm×4mm钢管立柱作为吊耳，在焊接前先用直径89mm×4mm钢管作内衬进行焊接。后用114mm×4 mm 钢管贴近89 mm×4 mm钢管套下，再进行满焊。肋板采用-8mm钢板，焊接位置应顺吊带的方向焊接，最后在柱顶焊接挡板，见图5.2.4、图5.2.6。

钢管焊缝和吊耳脚焊缝要进行探伤检测。

吊耳脚焊缝计算：

N =h e×l w×f f w

=4×0.7×347×160=155KN〉100KN

满足吊装要求！

吊耳

牛腿

图5.2.4 吊耳图

吊耳圆管的焊缝等级为二级焊缝，吊点钢板厚度采用25mm，焊脚尺寸为16mm的脚焊缝。

5.2.5辅助吊点的设立

网架提升超过4m后，用钢丝绳将各吊点与框架柱根拉牢，作为二次保护，然后在网架安装辅助吊点。

辅助吊点是在每个周边支座球的下方设立单锥体，作为吊装网架的下吊点。辅助吊点距下弦球高4m，所用钢管的斜拉抗剪强度要大于本吊点吊装时所受的力。同时，考虑到两根葫芦长2m，柔性吊装带长1m，且吊装时下弦球须超过牛腿不小于50mm，累计高度最少3.5m。因此，4m高正好满足吊装要求。见图5.2.5。

图5.2.5-1 辅助吊点图

图5.2.5-2 利用辅助吊点将网架提升到设计标高

网架下辅助吊点设立后，用两个相互连接的葫芦挂在辅助吊点上提升网架。此时辅助吊点球的位置在地面上，吊装时先拉动下端葫芦，待起吊一定高度时停止拉动，以下端葫芦作为绳索，再拉动上边葫芦进行提升，避免用中途换绳。

5.2.6钢丝绳、链条保护措施

在混凝土柱牛腿转角处焊接包角，防止磨损吊带或钢丝绳。见图5.2.6。

图5.2.6 吊带、钢丝绳保护做法图

5.2.7、钢丝绳验算

用钢丝绳或吊带将葫芦挂在吊耳上，钢丝绳的强度验算如下：钢丝绳最大受力为10/cos150=10.3t。

P x =10.3t

选用6×37+1的钢丝绳,φ修=0.85 ，钢丝绳做捆绑用,安全系数K取8。

P破=P x×K/α=103×8/0.85=969KN

查表可知，选用39mm的6×37+1的钢芯钢丝绳的强度极限为1400N/㎜2，钢丝绳破断拉力总和为975KN > 969KN。满足要求！

5.2.8葫芦、吊耳承载力现场测试

葫芦、吊耳和吊耳脚焊缝要在现场进行承载力测试。每个20t的葫芦逐个都作现场试验。在葫芦上挂测力仪，在测力仪下面挂上10t荷载进行测试，在试拉过程中由监理进行旁站监督，对每只葫芦进行编号，测试人员做好测试记录。测试中检查焊缝是否有裂痕，检查葫芦是否发生滑丝、滑牙、铁链断裂等，对有问题的葫芦做报废处理，严禁在提升中使用。