閱讀 4555 次 大跨度預應力混凝土屋架吊裝施工方法
摘要:本文結合咸陽4390工廠115號廠房的施工,介紹48m跨,38噸重的預應力混凝土屋架選用雙機臺吊的施工方法,2臺主吊車位于屋架一側同時抬吊,2臺輔助吊車在屋架另一側安裝檁條、支撐等,操作簡單,便于施工。屋架為半榀預制,扶直時選用80噸汽車吊,吊索合理布置,通過手拉葫蘆調整吊索長度,是屋架下弦保持水平并就位于拼裝架內...
大跨度預應力混凝土屋架吊裝施工方法
焦雅斌
(西安市雁塔區市場服務中心 710068 西安)
咸陽4390工廠115#廠房的長度為116.28m(其中廠房長度為108.84m,框架樓長為7.44 m),寬度為48m,柱網布置為9m×48m,縱向東端為框架二層樓,廠房各軸線除④軸線外均為48m跨裝配式預應力混凝土多邊形屋架與柱組成的排架結構,屋架由2個半榀預制構件在安裝現場借助于下弦配置的后張拉高強鋼絲束組合而成。屋架之間是通過采用小密肋板的屋蓋和9m預應力混凝土檁條、垂直鋼支撐及水平鋼支撐構成穩定的空間體系。這個體系的主要特征是:預應力混凝土每榀屋架重約38噸,跨度長達48m,屋架側向剛度小,屋架拼裝時精度要求高。
一、屋架吊裝方案
根據該工程的結構特點,經過多種方案比較和研究選擇了雙機抬吊屋架的施工方法,它具有施工速度快、工期短、操作簡單、經濟安全等優點。
屋架就位拼裝位置為平行于橫軸線距屋架安裝軸線900mm處,其特點在于雙機抬吊時吊車不需要旋轉吊桿,吊車作業時操作簡單,既便于2臺吊車相互配合,協調一致,也能保證施工安全。
吊裝時兩臺主吊車80t停放于屋架一側,對屋架進行雙機抬吊,同時2臺輔助30t吊車位于屋架另一側,安裝檁條、鋼支撐等,在一榀屋架和檁條、支撐安裝完畢后,2臺主吊機和2臺輔吊機分別依次退入到下一個開間安裝下榀屋架。
二、預制構件平面布置及屋架翻身施工方案
在構件平面布置中綜合考慮了土建施工、構件預制、拼裝、吊車機械、行走路線及施工安全等因素之間的聯系,以計算得到的回轉半徑r=7.5m為依據,在跨內沿A列,K列正面斜向布置,⑧軸至⑩軸為4個半榀屋架疊制,其余均為3個屋架榀屋架疊制。半榀屋架扶直時, 80t汽車吊的行走路線和扶直順序見圖1。
三、屋架翻身時吊索布置
屋架翻身立直后,隨即就要起吊,使之就位于拼裝位置。為方便施工,要求屋架翻身時的吊點和吊索布置與屋架起吊就位時的吊點和吊索布置相同,但屋架翻身時,為保障各吊點受力平衡,用1根通長鋼絲繩吊索穿過滑車,而屋架起吊就位時由于重心不在半榀屋架中心,因此使用這根通長鋼絲繩吊索將會使屋架起吊時發生傾斜,圖2、圖3所示的吊裝布置方法解決了這一矛盾。同時,為減少鋼絲繩吊索的水平分力對屋架的軸向壓力,降低吊索高度,滿足吊車的起重性能,還需采用9m的鐵扁擔。
圖3為屋架翻身時吊索布置,采用9m鐵扁擔,通長鋼絲繩吊索穿過6個5t單門開口滑車,與屋架4個吊點連接,以保證4個吊點均能平衡受力,屋架扶直后,4個吊點和鋼絲繩吊索①不變,但還需要在屋架端頭增加1個吊點和吊索③(圖4),在吊索③上設置5t的手動葫蘆,使吊索③能作為平衡吊索,其作用在于使屋架翻身吊起后通過手動葫蘆調整吊索③的長度,使下弦能保持水平,以便就位于拼裝架內。施工時,吊索③可在屋架扶直之前掛好。
四、屋架翻身的加固措施
屋架在翻身扶直與吊裝時產生的內力與正常使用階段不同,且吊索布置也與設計不同。因此翻身扶直與吊裝時要進行施工驗算,通過結構計算,可看出屋架吊點與吊索布置是否合理,屋架上下弦平面外的剛度和抗裂性是否符合要求,計算結果表示,屋架扶直時平面外剛度較差,且屋架下弦抗裂性不滿足要求,故采用槽鋼制作半榀鋼屋架與混凝土屋架連結在一起,以增加混凝土屋架平面外剛度。槽鋼屋架大小及形狀與砼屋架完全一致,鋼屋架上下弦分別用[20、腹桿用[16制作,為保證兩個屋架完全相同且共同工作。鋼屋架上弦用└70×8與混凝土屋架上弦固定檁條用的預埋鐵件點焊在一起,下弦直接與屋架下弦預埋鐵件點焊在一起,鋼屋架節點與混凝土屋架節點用8號鐵絲綁在一起,在屋架扶直后,立即去掉加固用鋼屋架。
五、屋架拼裝施工
施工中屋架的拼裝,設3道鋼管扣件搭設的三角支架穩定屋架,施工時,工人可從該支架上、下,便于操作,拼裝順序為:
1、在支墩上彈出屋架中線,搭設拼裝支架,每個拼裝支架左右兩個部分分別搭設;
2、屋架放入拼裝架內,使屋架軸線及下弦孔洞軸線與支墩上所畫線對齊。用線垂檢查屋架垂直度,用拼裝支架的左右兩部分將屋架夾住,并用鋼管聯接左右兩部分,拼裝前在支墩上鋪放一塊20mm厚鋼板,設置3個鋼滾筒以減少拼裝完后在張拉過程中產生的預應力損失,同時便于拼裝;
3、屋架張拉前應對兩個半榀屋架的拼裝軸線和起拱高度進行復檢,如發現起拱高度錯動可用千斤頂進行調整;
4、焊接上弦,拼接鋼板,同時進行下弦接頭的細石混凝土灌縫工作;灌縫細石混凝土強度達到要求及預應力鋼筋張拉后,焊接下弦拼裝鋼板,上弦接頭進行細石混凝土灌縫。
六、屋架吊裝技術措施
1、由于屋架平面外鋼度較弱,為保證吊裝的穩定和安全,對屋架進行臨時加固,可用杉木桿從屋架兩側面將屋架夾住,與屋架用鐵絲綁在一起,共加固3道,杉桿的稍徑不少于8cm,搭接長度不少于1m.
2、為避免兩臺吊車在起吊屋架時不同步,使其中一臺吊車起重量增加產生不安全因素,施工時兩臺吊車同時徐徐起鉤,當吊車起重量顯示器顯示起重量為22-23噸停止,這時方可拆除支撐屋架的鋼管支撐,待指揮發出信號,兩臺起重機同時將屋架緩慢調離地面。
3、起吊過程中,吊車必須同步吊升,協調一致,若兩臺吊車不同步,可分別進行調整,在吊索布置中應考慮,使兩臺吊車不同步時各吊點受力仍比較均勻。
4、由于屋架跨度較大,屋架在安裝時產生的側彎絕對值也較大,屋架在起吊就位后,在兩側設置3道纜風繩作臨時固定,這時吊車應卸去85%左右的荷載,使屋架受力狀態接近于正常使用狀態,一是減少由于屋架下弦受壓而產生較大的側彎,給屋架校正及水平支撐等構件的安裝帶來困難,二是可減少安裝時產生的裝配應力,然后再進行屋架校正和最后固定。
經過全體職工30天的認真、細致、努力工作,安全順利地完成了整個屋架、檁條和層面板的拼裝施工。實踐證明,這個施工方法是可靠且可行的。
依據標準及參考文獻:
國家標準《混凝土結構設計規范》GB50011-2001
國家標準《建筑工程質量驗收統一標準》GB50300-2001
建筑施工手冊
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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