【摘　要】　介绍了在广州国际会议展览中心珠江散步道已有混凝土结构楼面安装移动式塔式起重机进行屋盖钢结构的吊装。

【关键词】　钢结构;屋盖;吊装

1 　概况  广州国际会议展览中心位于广州市的东面,占地70万m2 ,总建筑面积约50万m2 ,东临琶洲塔公园,西临华南快速路,南临新港东路和万亩生态果园,北临珠江。本工程钢结构有8 部分,即:展览大厅屋盖钢结构、珠江散步道屋盖钢结构、东入口钢架、卡车通道屋盖钢架结构、卡车坡道屋盖钢架结构、展览大厅幕墙钢框架、珠江散步道幕墙钢框架、钢天桥。珠江散步道结构分三部分:

1.1 珠江散步道屋盖钢结构珠江散步道屋盖钢结构是本工程主体钢结构的一部分,其纵向紧贴F 轴横贯五个展览厅,轴线跨度为36.50m ,屋脊标高为34.45m ,纵向以展览大厅分隔延伸的轴间伸缩缝分五个钢结构单元。珠江散步道跨内为混凝土框架平台结构,混凝土柱网间距为15.0m ×13.9m 和7.5m×13.9m两种,楼面标高为8m。珠江散步道屋盖钢结构由斜柱、主桁架和上弦檀条及端部桁架等构件组成。其中主桁架上部为呈倒三角形的钢管桁架,高度2m ,长为46.065～49.821m 不等,单榀最大重量为27.7t ,最小重量为25.2t ,最高安装高度约为34m,一端以固定铰接搁置在混凝土结构上,另一端和钢斜柱铰接连接,斜柱截面为Φ843×24 ,倾斜角度为78.7°,下部与支座铰接,上部与屋面桁架下弦杆铰接,长度从12.5～20.5m 变化。整体看,屋顶桁架与斜柱构成一个巨型鱼尾。

1.2 　钢天桥钢天桥 在珠江散步道内安装高度16.00m ,其中单层两座,双层钢天桥四座,单件构件最大重量37.48t 。

1.3 　珠江散步道幕墙钢框架 幕墙钢框架位于珠江散步道的外侧,安装高度约34m ,由立柱和檀条组成框架用以支承幕墙的矩形格栅。

2 　主要施工技术路线和平面布置  散步道钢结构安装是本工程钢结构各单体分项中较为复杂的区域。从安装场地来看:展览大厅屋面钢结构安装已开始,YG- YH 轴的土建结构已施工。从结构的施工状态上看:8m 标高的混凝土楼层也完成,从钢结构自身来看,近YG轴为桁架和幕墙的斜钢柱竖向结构,纵向跨内还有四座钢天桥。因此无法采用跨外安装的方法,通过施工方案的论证和比较,利用跨内+ 8.00m 及以下的混凝土结构和组合钢梁作为塔吊轨道的支承系统,选择了“构件轨道台车运输,轨道行走式塔吊安装”的施工方案。珠江散步道在施工过程中分为东西两条线,每条线上各配一台M440D 行走式塔吊,塔吊使用4m ×4 = 16m 的标准塔身,加10m 的行走基础节,大臂选用50.4m ,起重半径在3.3～20.0m的起重能力为30.2t ,最大起重半径47.5m ,起重能力9.5t 。根据现场条件将塔吊的行走轨道跨距设为13.9m ,将行走小车设置在特制的15m 钢梁上,梁上安装塔吊的8m 底座。其中西线负责A、B、C 三个区域的吊装工作,东线负责D、E 两个区域的吊装工作。另在东西作业线各配置专用构件运输台车一台,在13.9m 轨距的轨道上往返作业。塔吊安装所有的屋面构件、斜柱、幕墙柱和钢天桥,同时翻运15m 组合轨道梁。辅助机械CC2000 ,使用48m 主臂和42m 辅臂,标准性能起重半径为18～38m 时,起重能力为29.2～36.0t ,其主要作用是将主桁架及其他构件就位至运输台车上。构件在场内运输采用有轨台车,通过滚轮小车与台车钢轨配合做为移动机构,用卷扬机牵引平移,台车两横梁间距固定为8m。桁架拖运时使用3.5m 高的支架,即将桁架提高,以便在到达M440D 吊装半径范围时,桁架根部可以从塔吊的支撑斜腿上部穿过,同时保证桁架的重心在塔吊的20m半径以内。由于台车在运输时,属于高重心运输,必须控制其运行的速度在5mPmin 以下,同时做好轨道的检查工作,不得出现轨道轨距偏差和倾斜的情况。屋面桁架拼装区域设置在结构外侧标高为- 3.400m 的场地上,西区20m ×50m ,布置4 只胎架,其中G轴线以北两个,以南两个;东区10m ×50m ,设置3 个胎架,均在G轴线的南面。用CC2000 300t 履带吊就位到构件运输台车上。斜柱进场后放置在中转场地上,安装时由卡车转运至300t 履带吊起重半径范围内,用300t 履带吊将其吊运至运输台车上,再由塔吊安装。

3 　运输台车和塔吊轨道支撑系统的处理  在进行钢结构安装工作时,珠江散步道土建结构已经完成,且混凝土结构的强度已经达到100 %。塔吊轨道基础设置在标高8m的室内楼面上,根据下部结构柱网的布置,使用15m组合轨道梁置于混凝土结构5PF 和3PF 轴线框架柱的柱顶,组合轨道梁每组长15m ,按两跨(7.5m + 7.5m) 或三跨(5.1m + 4.8m + 5.1m) 连续梁设计,经土建设计确认混凝土框架柱满足塔吊行走和工作时的最不利荷载作用。在混凝土柱顶部留筋设置专用埋件,高于平台面8～10cm ,并灌注细石混凝土(C35) ,使轨道梁直接作用于柱顶部。组合后的轨道

梁每组重12.4t ,中心间距13.9m ,两轨道面设计标高+ 8.908 ,在轨道梁上架设M440D 塔吊。东西线同样布置,每条线上布置四组15m组合轨道梁,由塔吊自行起吊、移动,依次反复操作,一个工作循环移动15m ,西线塔吊经过A、B、C 三区到达12 轴,东线塔吊经过E、D 区后到达13 轴。

运输台车的轨道也在5PF 和3PF 轴线上,钢轨轨道在第一次15m组合轨道梁转移后即由M440D 塔吊铺设,随后在其上安装台车及牵引设备。在塔吊前进的同时,台车两横梁间距4m托运1m ×6m的路基箱和轨道随同前进,下一次M440D翻运15m组合轨道梁时,随即将台车上的轨道铺在相应位置上,如此台车轨道铺设与塔吊前进同行。

4 　结构吊装工艺

4.1 　斜柱安装  由台车将斜柱运输至塔吊的25m半径范围内,钢斜柱采用两根12mΦ32 钢缆绳两点卸车,单点绑扎吊装,吊装吊点设置在离柱中心向上2m 处。由于斜柱有长短变化,在台车上

搁置时应当保证重心基本在台车8m 间距的中间,同时在台车支架上采用侧向挡块,以控制斜柱在台车上的滚动。运输时应该将柱底向前,保证M440D 单点起吊时起吊远端的柱顶部。在斜柱起吊时即将缆索的套箍套在斜柱顶端,吊装到位后,采用五根缆索固定,每根设计荷载为5t 。

4.2 　屋面主桁架、边桁架、檀条和支撑安装  塔吊将桁架起吊后,回转即可将桁架就位,使用起重半径为3.5～20.0m。固定方式采用先固定铰支端,后铰接端的顺序。到位后将北端固定支座精确定位并临时固定,调整桁架南端顶部的标高后,将对应的斜柱由缆索调整与桁架的轴销对位。轴销插入固定,待桁架北端的固定端焊接固定可靠并用临时支撑固定桁架的水平度后,方可松钩,然后进行桁架间檀条和端桁架的安装。檀条和端桁架连接顺序为先端桁架再檀条,檀条连接时应当先取桁架跨向三等分点处的檀条,然后其他檀条及檀条上的斜撑。固定铰支座和斜柱下支座的预先固定,必须精确控制其标高和中心位置,误差控制在2mm 以内。

4.3 　构件的安装

4.3.1 　檀条和次桁架的安装。在斜柱和主檀条固定以后即进行次桁架的安装,先北端后南端。檀条的安装由于塔吊在进入到C 区以后,无其他配合机械配合其工作,采用单件一一安装,安装顺序为先两端和中部三根,再安装其他檀条,最后安装斜撑檀条。每根檀条先用414 级普通螺栓定位,在整个节间所有檀条安装完毕后,根据节点设计,将檀条、斜支撑各节点焊接固定。

4.3.2 　钢天桥的安装。钢天桥的安装在各区的分界线上,所以安装时间应该在塔吊行进到合适安装的位置,即应安装在其上方桁架安装之前。在珠江散步道中部的钢天桥为双层,天桥部分重量为33t 左右,可以采用整体安装。安装顺序为先安装南端的钢支架,安装时采用两根缆索在侧向固定,再安装上部的双层钢天桥。由于上部的钢天桥重量在30t 以上,可采用少装部分中间支承的方法,使重量控制在29t 左右,以便M440D 可以在20m半径内整体安装。最后补缺未安装的其他构件,天桥主横梁与北端混凝土结构上埋件采用焊接固定。

4.3.3 　过程中的结构稳定问题。在吊装第一榀桁架,并与斜柱连接后,须在两侧增设稳定缆索,方可松钩。在形成一个节间后,须在柱列平面内设置垂直支撑索,以确保结构在吊装阶段的纵向稳定。支撑索的规格为Φ21 ,并用10t 花篮螺栓预紧。完成吊装及节点连接后,方可拆除该支撑索。

5 　测量、校正、焊接  本部分工程为空间桁架的轴销安装,主要测量方法采用双向定位控制,即在平面双向轴线上控制斜柱的角度及主桁架伸展方向和垂直度。采用缆索调节,到位后将轴销固定。在本测量控制中,要求斜柱支座及桁架南端支座标高和定位准确,这样在控制了斜柱角度和桁架伸展方向以后,既完成了整个屋盖的空间定位。由于斜柱的底部埋件采用一次灌浆,设计埋件标高与设计标高误差较大,设计采用钢斜锲加以调节斜柱支座过度板标高,这样斜柱的支座标高基本可达到较高的准确度。对檀条的安装定位测量主要是要控制主桁架之间的间距和檀条自身的垂直度,特别是对于两跨连续的檀条,由于受不对称安装的影响,应当控制其短跨端部的回翘高度,在檀条间距调整完毕即应对其固定,并与相邻檀条焊接固定。

测量手段主要采用钢尺(校准尺) 测量。

对钢天桥的测量应当控制其定位与主梁搁置标高,对天桥支架的安装测量应从双向控制其垂直度及搁置主梁的横隔的标高。测量手段主要借助于经纬仪和挂线锤的方法。

6 　结语  通过利用跨内+ 8.00m 及以下的混凝土结构和组合钢梁作为塔吊轨道的支撑系统,采用“构件轨道台车运输,轨道行走式塔吊节间综合安装”的施工方案,保证了广州国际会议展览中心工程按期圆满完成。　        低温建筑技术　2004 年第4 期