建筑施工论文：大跨度多支点钢结构工程安装技术

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1、建筑施工论文：大跨度多支点钢结构工程安装技术摘要:本文介绍大型吊装机械进入复杂设备基础地坑内成功实现69m120m跨度特大型空间钢结构跨内吊装施工技术，供类似工程参考。关键词:特大型；厂房钢结构；安装；技术1工程概况本文介绍的69m120m跨度特大型厂房钢结构工程，位于广州市工业开发区新建的宽中厚板（卷）工程精整区标段冷床跨(见图1)。该冷床设备生产工艺平面尺寸属国内最大，室内布置二台10吨多支点悬挂起重机（每台起重机跨度为55m、五个悬挂支点、轨面标高18m），屋盖系统为上承式梯形钢屋架、横向天窗架、蜂窝梁檩条体系。主要构件有：17根钢柱，9榀钢屋架（其中7榀钢屋架跨度为6

2、9m，单件最大重量为46吨），四排横向天窗架，1榀60m钢托架（单件重量76吨），以及蜂窝梁和水平支撑系杆等，钢结构总重量1400吨。2工程特点2.1该工程厂房跨度大、构件重、外形尺寸大；厂房柱基础与室内大型设备基础为联体形式，施工现场不具备钢结构工程在室内大型设备基础开挖前先吊装的施工条件；厂房内冷床设备基础底板上混凝土辊道支墩分布多（约800个）、标高变化大（从±0至-4.18m不等）、吊装过程中还需要保护设备基础地脚螺栓近三千套，对吊车行走作业和大型钢构件现场预拼装存在着较大困难；冷床设备基础底板上预留的辊道支墩竖向插筋，影响履带吊车行走；主体结构安装精度

3、比常规厂房钢结构安装精度要求更高。69m大跨度钢屋架下部设计沿纵向120m长度范围分别布置二台10吨多支点悬挂起重机（单台起重机跨度为55m），每台起重机有五个悬挂支点，分别固定在五榀钢屋架下弦底部，该五榀钢屋架下弦相当于五根行车轨道，必须保证水平面标高，否则悬挂起重机的五个支点就无法同步运行。这对大跨度钢屋架制作起拱高度和构件安装后下挠高度预控提出了更高的要求。3关键性技术问题的解决3.1设备基础底板上预留竖向插筋处理在跨内吊装作业履带吊车行走路线范围内，冷床设备基础底板上（标高-4.18m）预留着辊道支墩竖向插筋约5000根（钢筋直径d=22mm、实际外露长度2459mm

4、），属Ⅲ级热轧带肋钢筋HRB400，为了保证履带吊车行走需要，设备基础底板上预留的竖向插筋外露长度不得大于600mm，即对现有设备基础底板上预留的竖向插筋必须进行处理。根据现行设计和施工规范对钢筋接头方式的技术要求，该钢筋混凝土短柱存在动荷载作用，不宜采用焊接接头方式，当采用机械连接接头时纵向受力钢筋接头面积不应超过50%，机械连接接头区段的长度为35d（取较大钢筋直径）且不小于500mm。按此技术要求，竖向插筋钢筋接头采取焊接接头或机械连接接头或绑扎搭接接头方式，但实际上均不满足施工规范要求或吊车行走需要。为了突破这个施工技术难题，利用简易弯管工具将预留插筋弯曲施工方案，考

5、虑到Ⅲ级热轧带肋钢筋含碳量比Ⅱ级热轧带肋钢筋要高一些，将大批量的预留插筋弯曲后再反弯校直成型，是否会影响钢筋母材的质量？为此，我们进行了钢筋室内弯曲性能模拟试验进一步论证,从施工现场截取的钢筋原材料，委托试验单位，进行钢筋室内的弯曲性能模拟试验，弯心直径为4d，通过试验得出结论：采取钢筋弯曲处理方案可以满足设计和施工规范要求。具体方法是：钢筋采用简易弯管工具弯折，弯折点距底板面300mm～500mm，弯折半径按混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)第5.3.1条要求不小于4倍钢筋直径，施工操作时弯折半径按不小于6倍钢筋直径控制，钢结构吊装后再用弯管工具恢复

6、。3.2冷床设备基础底板上吊装荷载复核验算钢筋混凝土底板设计提供的允许荷载不大于40kN/m2。有关数据如下：150吨履带吊车自重147吨，跨内最大吊装构件重量46吨，行走路线上铺设400～500mm砂石料，150吨履带吊车的单根履带与地面接触面积为7725mm1070mm，按上述数据复核验算，不能满足设计规定的允许荷载要求。因此决定在吊车行走路线上满铺重型路基箱（1500mm6000mm），分散混凝土底板上的吊装荷载。3.3大型吊装机械如何进出冷床-4.18m地坑内150吨履带吊车进入地坑时，采取钢结构坡道支架作为斜坡路桥，并在斜坡路桥下满铺砂石料，以防止钢结构坡道支架意外

7、失稳。150吨履带吊车退出地坑时，取消了钢结构坡道支架，直接满铺砂石料作为吊车行走路线。吊车在地坑内行走路线上铺设400～500mm砂石料，再在砂石料上铺重型路基箱，吊车在路基箱上行走，既保护了弯曲后的钢筋不会压坏，也分散了混凝土底板上的吊装荷载。4吊装施工顺序4.1吊装施工顺序：首先安装钢柱系统，其次安装钢托架，再安装钢屋架、檩条、水平支撑，最后安装天窗架。屋面系统的安装顺序是从1-20线开始往1-27线方向吊装。4.2为保证冷床区屋盖系统的吊装，UST跨D列的27线/28线钢柱暂不安装，待冷床区的1