中建八局钢结构工程公司 上海 200125
摘要：中钢天津响螺湾地下室工程钢结构主要由异形组合柱、箱形柱、十字柱、剪力墙钢板组成，构件多为重型钢构件。因基坑侧压力及基坑环撑限制，部分重型钢构件、环撑底部钢构件的无法通过吊装机械直接安装就位。本文主要研究超高层地下室在在无大型塔吊的情况下进行钢构件的安装，通过选择合适的安装方法和技术措施，确保施工安全性和经济型，希望可对后续此类工程提供参考。
关键词：重型钢构件 基坑侧压力 基坑环撑限制 安装方法 技术措施
0 前言
超高层地下室钢结构施工多采用塔吊进行钢构件安装，部分项目采用履带吊进行地下室标段的施工，基坑边缘机械设备的站位、环撑工况下钢构件的倒运、安装是此类项目施工的难点。本文将结合中钢天津响螺湾地下室工程重点讲述基坑侧压力的解决及环撑工况条件下重型构件的倒运、安装。
1 工程概况
天津市滨海新区中心商务区响螺湾东北角1＃地块，北侧为碧桂园凤凰酒店，东临彩带公园，南边为金融大厦，西侧为体育馆公园。
本工程地下室工程建筑面积93611平方米，地下4层设4道支撑结构，其中T2塔楼下深坑区域局部设五道支撑结构，土方开挖深达28.3m。钢结构地下总用钢量约8300吨，重型钢构件主要分布于T2塔楼，钢构件主要由异形组合柱、箱形柱、十字柱、剪力墙钢板组成，钢构件最大壁厚150mm，单件最大重量约70吨。
图1 地下室环撑示意图
2 施工难点
2.1 重型构件吊装及安装
本项目地下室钢构件多为重型构件，部分构件超重，因地下室阶段未安装大型塔吊，现阶段配置TC7052塔吊起重性能无法满足吊装，只能选用大型履带吊吊装，但施工现场场地有限，吊装机械选型大、站位困难。
2.2 基坑侧压力
基坑边缘的均布荷载限值小，限制了机械设备的型号选择，同时机械设备站位时需大面积铺设路基箱，大面积的路基箱再次增加了基坑边缘的荷载值，对基坑安全性造成影响。
2.3 重型构件吊装倒运
因基坑边缘履带吊站位点及地下室环撑宽度限制，重型构件无法通过履带吊站位在基坑边缘直接安装就位或直接吊运至基坑底部构件堆场。
2.4 环撑限制
部分钢构件位于环撑底部，且环撑未结合构件尺寸预留安装洞口，履带吊无法直接安装就位；特殊情况存在部分构件与环撑大范围碰撞，安装困难。
3 主要安装方法及技术措施
3.1 吊装设备的选择
综合考虑工程总进度计划、现场实际施工情况及经济性等因素，钢构件安装使用1台260t履带吊于地面进行构件倒运，1台260t履带吊和1台150t履带吊于大底板上进行钢构件的安装，1台500t汽车吊配合于场外进行钢构件吊装。
3.2 布置基坑边缘施工平台
本项目采用在基坑边缘布置混凝土施工平台来均分荷载，利用混凝土平台自重轻、整体性好的特点，确保履带吊吊装过程荷载可均匀分布。
混凝土平台制作前需结合荷载限制进行设计，本工程混凝土施工平台包自下至上括渣土、双层双向钢筋网、混凝土，为减少平台上表面混凝土的磨损，需在吊装设备两侧的履带下铺设钢板。
图2 混凝土施工平台
3.3 布设构件倒运设施
综合多方面因素考虑，本项目选用了滑移轨道运输系统解决重型构件倒运问题，运输系统主要由以下不部分组成：
(1)轨道布设：结合构件倒运及安装路线在地下室混凝土底板上布设滑移轨道（80kg的专用轨道、承载力可达100t）。滑移路线分为构件倒运和环撑底部构件安装共计三条路线：滑移轨道及构件运输车均具有可拆、装的特点，可结合三条路线在现场施工中重复布设、使用。
图3 滑移运输路线平面布置图
(2)轨道固定与连接：
轨道布设于混凝土底板时，两侧采用冲击钻打孔后安装化学锚栓和卡扣固定轨道，轨道连接处采用双夹板六角头螺栓栓接固定；
轨道布设在支撑胎架上时，轨道与支撑胎架通过卡板固定。
(3)布设构件运输车：使用电动式的构件运输车A、B组，安置于轨道上。运输车A、B组可结合构件尺寸调整间距，确保构件中心位于A、B运输车的中间区域，间距调整完成并将构件安放在A、B组运输车上之后即可通过电力驱动A、B组运输车在轨道上匀速行驶至指定位置。
利用电力驱动运输构件，解决了场地及吊装设备受限的问题，代替了传统通过倒运平台和平板车倒运的方法，提高了施工效率，大大降低了施工成本。
图3滑移轨道运输系统主要构成
3.4 钢构件的倒运、安装
260t履带吊站位于基坑边缘施工平台上，将钢构件通过环撑上的吊装洞口吊运至构件运输车上：
(1)滑移轨道自基坑边布设，运输车移动至基坑边缘吊装洞口下方，并结合构件尺寸调整A、B组运输车间距。
(2)构件从地上堆场经由地上履带吊吊运至吊装洞口下方的A、B组运输车由构件运输车运送至基础底板上的钢构件临时堆场，而后由位于基坑内基础底板上的履带吊完成构件安装。
图4钢柱通过环撑洞口吊装后由运输车倒运
3.5 环撑底部钢构件安装
环撑底部构件本工程安装的难点，一方面因环撑预留洞口尺寸小于钢构件尺寸，钢构件无法通过预留洞口吊装，此类构件需结合实际情况布设轨道，步骤如下：
(1)布设支撑胎架及滑轨：
结合构件位置及预留的杯口安放、固定支撑胎架（支撑胎架由H型钢、角钢、钢板三部分构成），支撑胎架上布设滑轨（轨道与支撑胎架通过卡板固定），以便于构件运输车能将构件运输至杯口位置。
(2)环撑底部钢构件安装：
构件安装位置正上方的环撑上开吊装孔洞→运输车将构件运送至孔洞正下方，履带吊通过吊装孔洞起吊构件→构件运输车滑出→拆除支撑胎架及胎架上滑轨→构件安装就位。
图5 钢柱环撑底部钢构件安装
3.6 与环撑碰撞的异形钢构件安装
部分异形钢构件，平面位置位于环撑底部且与环撑碰撞区域较大，无法通过轨道滑移至安装位置，且因环撑的受力因素
无法对碰撞位置的环撑进行拆除，需结合施工工序待下一层水平楼板施工完成后再拆除此部分的环撑，环撑全部拆除后再进行碰撞位置钢构件的安装。
因此阶段环撑拆除时下层水平楼板已施工完成，基坑内已无处放置起重机械，同时距离构件安装位置最近的基坑边缘道路较窄起重机械无法站位，结合施工环境和场地限制采用大型起重机械在场外站位来完成吊装。
图6 起重机械场外站位吊装
4 结束语
本工程结合地下室施工工况采取的安装方法，以钢构件倒运和安装为主，尤其使适用于施工场地狭小的环境。本工程所选用的施工方法，解决了基坑边重型吊装设备的基坑侧压力问题，并在此基础上，采用布设滑移轨道的方式进行重型钢构件的运输，同时解决施工环境复杂的环撑底部钢构件的安装，能充分保证施工安全、提高施工效率、降低施工成本。
参考文献
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第一作者简介：
吴显伟（1989.1-），男，本科，助理工程师。
论文作者:吴显伟,史宏生,王宏峰,周佳俊,尹德玉
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第11期
论文发表时间:2017/12/1
标签：构件论文; 基坑论文; 轨道论文; 钢构论文; 地下室论文; 站位论文; 运输车论文; 《建筑科技》2017年第11期论文;