马滔
浙江精工钢结构有限公司广州分公司广东省广州市510335
摘要：针对本工程钢桁架结构的特点，同时考虑构件运输及现场场地条件，合理的划分桁架工厂加工分块单元、现场拼装单元，并考虑安全及经济性选用吊装机械，同时为保证施工安全及可控，对吊装机械上楼板进行混凝土结构的承载力验算，以及对钢桁架卸载进行施工过程计算，通过理论分析，确定合理的混凝土结构加固措施及钢桁架卸载方案，为同类大跨度钢桁架结构安装提供工程借鉴。
关键词：平面桁架；大跨度；有限元；卸载
一、工程概况
宴会厅钢结构由六榀主桁架及之间的连系次杆组成，结构平面尺寸为64m×39m，如图1所示。主桁架为平面桁架，高度为3m，跨度为39m，跨高比为13，上弦杆截面为H600×680×40×48，下弦杆截面为H600×700×40×45，腹杆截面为H400×250×25×20、H400×280×30×30，材质为Q390GJ，桁架端部为成品支座铰接节点。
图1宴会厅钢结构轴测图
二、钢桁架施工方案
2.1安装总体概述
本工程宴会厅钢结构采用一台80t汽车吊（AC80-2）站位于宴会厅场内进行吊装；桁架均分为三段进行吊装（如图2所示），楼面拼装成吊装分块，采用“支撑胎架高空原位分块安装”工艺进行吊装；钢梁均整根吊装。
图2桁架吊装分段示意图
宴会厅施工阶段最不利工况为吊装中间分段桁架：吊装半径为9m，重量为23.6t，汽车吊在吊装半径为9m处起重量为24.8t，满足吊装要求。
2.2运输方案
桁架分为三段运输，每段均平躺放置于车上，相应宽度为3m，满足高速公路限宽要求；长度为13m，未超过车长；且重量最大均小于30t，满足高速公路限重要求，故运输方案可行。
2.3安装流程
第一步：跟随土建施工进度，安装钢柱、钢梁；第二步：桁架分块地面拼装成型后，设置支撑胎架，采用AC-80汽车吊分块吊装；第三步：安装桁架第三个分块单元；第四步：安装次梁；第五步：同前顺序吊装下一榀桁架分段（如图3所示）；第六步：安装次梁；第七步：同前顺序完成桁架分段、次梁的吊装；第八步：宴会厅钢结构卸载，即安装完成。
图3桁架安装示意图
三、钢桁架施工关键技术
3.1钢柱安装技术措施
①钢柱定位：钢柱吊到就位上方200mm时，应停机稳定，对准下段钢柱截面后，缓慢下落，使钢柱四边中心线与下段钢柱基本对齐，采用双夹板、螺栓及揽风绳临时固定。②钢柱标高调整：吊装就位后，用大六角头高强螺栓通过连接板固定上下耳板，但连接板不夹紧，通过钢契块和千斤顶调节柱间间隙，通过上下柱的标高控制线之间的距离与设计标高值进行对比，并考虑到焊缝收缩及压缩变形量。将标高偏差调整至5mm以内。符合要求后打入钢楔，点焊限制钢柱下落。③柱身垂直度校正：利用经纬仪，对钢柱钢柱角度进行调整。
3.2钢梁安装技术措施
①钢梁安装顺序：总体随钢柱的安装顺序进行，相临钢柱安装完毕后，及时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架。②钢梁吊装技术措施：吊装梁的吊索水平角度不得小于45°，钢梁的吊点设置在梁的三等分点处。③钢梁的就位与临时固定：钢梁吊装前，应清理钢梁表面污物；对产生浮锈的连接板和摩擦面在吊装前进行除锈。
钢梁吊装就位时要注意钢梁的上下方向以及水平方向，确保安装正确。当一个框架内的钢柱钢梁安装完毕后，及时对此进行测量校正。
3.3桁架安装技术措施
桁架跨度约39m，桁架分为三块吊装，桁架吊装固定后，由于自重原因大跨度桁架跨中会产生下挠，因此需通过结构仿真分析，对桁架进行预起拱，以抵消安装后结构的竖向位移。
桁架在地面拼装为吊装分块后进行吊装，汽车吊上楼面进行吊装，需验算混凝土结构在汽车吊的行走及吊装工况下的受力情况，经验算混凝土楼板及梁的承载能力，本工程在汽车吊行走工况无需加固，在吊装工况需在支腿位置搭设转换钢梁，将荷载转换至混凝土主梁上，转换梁规格H350X350X12X19，材质Q235B，并经计算转换钢梁应力比为0.6，满足规范要求。
桁架安装属高空作业，对接口位置设置爬梯和吊篮。
根据有限元计算，确定结构卸载原则为单榀桁架支撑胎架同步卸载，不同榀桁架间先卸载中间的桁架，逐步往边部的桁架进行卸载，并保证施工过程变化的缓慢性，实现卸载的可控。
四、结语
本文以某宴会厅钢桁架结构为工程背景，根据本工程特点及现场场地条件，对桁架进行合理分段，并制定了合理的构件运输方案、现场吊装方案；同时制定了钢柱、钢梁及桁架的安装专项关键技术方案，其中对大型机械施工区域下方混凝土结构进行加固验算，确保本工程施工安全，并对桁架的卸载进行有限元计算，保证施工过程的可控性。
本工程相关施工经验和技术保证措施对同类大跨度桁架结构施工具有一定借鉴意义。
参考文献：
[1]《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012），中国建筑工业出版社，2012
[2]《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012，中国建筑工业出版社，2012
[3]《钢结构设计规范》（GB50175-2003），北京：中国计划出版社，2003
[4]《现代钢结构工程施工》[M].北京：中国建筑工业出版社，2006