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摘要：本文结合武汉地铁11号线东段工程，对大跨度地铁车站钢结构吊装技术措施进行简要的阐述和分析，希望能为以后同类工程提供参考和经验。
关键词：大跨度 地铁车站 钢结构吊装
1.工程概况
光谷五路站为11号线东段的第六个车站，位于神墩一路和光谷五路交叉路口，沿神墩一路路中敷设，为地下三层岛式站，神墩一路规划道路红线宽度为56m，光谷五路规划道路红线宽度为60m。车站主体基坑长242m，宽56m，基坑深度17~20m，站厅公共区按开阔空间设计，最大跨度（柱间距）14米，采用型钢-混凝土框架结构。
钢结构主要包括35根圆管柱及顶层71根H型钢梁。圆管柱规格P1400×50，H型钢梁最大规格H2500×600×50×60，长度18m，最大板厚60mm，材质Q345B。顶层梁柱接头最大单重21.5t，钢梁最大单重17.95t，钢柱最大单重14.85t。
2.钢结构安装总体思路
专业钢结构工厂加工制作，运抵现场，采用大型吊机进行吊装。
钢结构安装于土建施工阶段进行埋件预埋，待混凝土结构达到强度要求后，再进行钢结构安装。安装顺序：先进行预埋件的安装，钢筋绑扎后浇筑，然后进行底层钢管柱的安装，焊接完成后进行中板钢筋绑扎和中板施工。当负一层钢管柱安装完成后，进行顶部钢梁的安装。
钢结构平面上以P轴为界限划分为两个工作面，吊车站位于T轴一侧施工道路上，负责P-T轴区域钢结构吊装；吊车站位于K轴一侧施工道路上时，负责K-P轴区域钢结构吊装。
3.吊机选型及受力验算
本钢结构采用1台QUY350型350t履带吊（48m臂长）和1台QAY350型350吨汽车吊进行构件吊装、卸货和二次倒运等作业。履带吊负责顶层钢柱及钢梁吊装，汽车吊负责顶层以下部分钢柱吊装，吊车布置于场内施工道路上。
顶层梁柱接头最大单重21.5t，钢梁最大单重17.95t，钢柱最大单重19t，履带吊在48m臂长，34m作业工况下，起重量36.5t＞构件最大单重21.5t，满足起重要求。吊车在任何工况情况下，吊臂水平夹角应控制在45°~78°之间。
顶层以下钢柱最大单重14.85t，汽车吊在51.4m臂长，34m作业工况下，起重量20t＞构件最大单重14.85t，满足起重要求。吊车在任何工况情况下，吊臂水平夹角应控制在45°~78°之间。
4.吊点设置及吊索具选择
钢柱吊点设置在柱顶，采用柱顶对接耳板作为吊装耳板，钢梁吊点设置在钢梁四分点处。吊耳采用16Mn热轧厚钢板气割制成，吊耳焊接完毕后进行探伤检测，合格并取得检测报告后方可吊装。
a、钢梁索具选择
钢梁吊装时，钢丝绳与水平面夹角取60°，本工程钢丝绳用于钢构件，安全系数选用8。
根据吊重分析，钢梁分段最不利工况最重吊重单元21.5t，采用两个吊点，动荷载系数取1.2。
单根钢丝绳所需的拉力F=（1.2×21.5/2×10/sin60°）×5=744.8KN。
根据《重要用途钢丝绳》GB8918-2006，选取钢丝绳结构为6×19W+FC型钢丝绳，材质：纤维芯钢丝绳，公称直径D=37mm，抗拉强度P=1700MPa，最小破断力F=876KN。
b、钢梁吊具选择
吊装时，最不利工况下，卡环拉力N=1.2×21.5/2×10/sin60°=149KN，卡环的允许荷载F=40d²，拟选用17.5型卡环，查表得知，F=171.5KN＞149KN，满足要求。
c、钢柱索具选择
根据吊重分析，钢柱最大单重19t，采用四个吊点，动荷载系数取1.2。
单根钢丝绳所需的拉力F=1.2×19.0/4×10×5=285KN。
根据《重要用途钢丝绳》GB8918-2006，选取钢丝绳结构为6×19W+FC型钢丝绳，材质：纤维芯钢丝绳，公称直径D=28mm，抗拉强度P=1700MPa，最小破断力F=492.5KN。
d、钢柱吊具选择
吊装时，最不利工况下，卡环拉力N=1.2×19.0/4×10=57KN，卡环的允许荷载F=40d²，拟选用11型卡环，查表得知，F=107.8KN＞57KN，满足要求。
5.埋件定位器安装
先进行埋件下部的钢筋绑扎，待钢筋绑扎后进行钢立柱预埋件的安装。根据测量放线，将安装位置点预设准确进行埋件的安装，安装时重点控制埋件预埋板的高程及预埋板的平面度。埋件安装时，采用∠70*8角钢制作埋件定位支架，用于预埋件的定位和高程及安装位置尺寸的固定。埋件安装定位后，用钢筋将埋件与此层板底部钢筋加固连接。将埋件锚杆、锚板与钢筋加固定位后，浇筑埋件平面以下混凝土，浇筑混凝土时重点检测埋件的位移和埋件埋板的高程尺寸。混凝土浇筑完成凝结牢固后，再进行上部的钢立柱安装。
6.钢柱吊装
底节钢柱吊装前先检查柱脚的轴线，使其达到规范的要求，再检查标高，柱子的标高用垫板控制，垫板应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加劲板或柱肢下。每根地脚螺栓侧应设1-2组垫板，每组垫板不得多于3块，垫板与基础面和柱底面的接触应平整、紧密。采用成对斜垫板时，其叠全长度不应小于垫板长度的2/3。
上节钢柱吊装前将临时爬梯安装在下节钢柱的一侧，同时在下节钢柱顶设置临时操作平台。钢柱采用单机回转法起吊，起吊前，钢柱应垫上枕木以避免起吊时柱底与地面的接触，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。
a、柱身垂直度校正
钢柱经过初校，垂直度偏差控制在20mm以内方可使起重机脱钩，钢柱的垂直度用两台经纬仪进行校正，上测点设在柱顶，经纬仪的架设位置应使其望远镜视线与观测面尽量垂直，钢柱如有偏差，在柱的偏斜一侧打入钢楔或用顶升千斤顶，在校正过程中，随时观察柱底部和标高控制块之间是否脱空，以防校正过程中造成水平标高的误差，同时检查轴线，防止钢柱位移。钢柱复校后，最后拧紧临时连接耳板的大六角头高强螺栓至额定扭矩并将钢楔与耳板固定。
b、柱身扭转调整
柱身的扭转调整通过上下的耳板在不同侧夹入垫板（垫板的厚度一般在0.5～1.0mm），再上连接板拧紧大六角头螺栓来调整。每次调整扭转在3mm以内，若偏差过大则可分成2～3次调整。当偏差较大时可通过在柱身侧面临时安装千斤顶对钢柱接头的扭转偏差进行校正。
7.钢梁吊装
严格控制钢柱的定位线，梁柱接头的安装必须在钢柱安装定位线校正完毕安装后进行，梁柱接头的校正定位的方法同上。
钢梁吊装就位后通过连接耳板与梁柱接头临时连接定位，临时固定时高强螺栓必须拧紧。在校正完成后进行钢梁端部焊接，焊接时使用安全操作挂篮。
钢梁吊装就位时应控制的主要项目是：钢梁的水平度、垂直度、拱度的尺寸值符合设计要求和规范的规定。
钢梁在安装就位后，应立即进行校正、固定，使形成空间刚度单元。在作业工作的当天必须使安装的结构构件及时形成稳定的空间体系。
8.结语
本工程采用上述的吊装技术措施，不仅在理论上绝对可行，而且在实际施工中，严格统一指挥，认真按该吊装措施进行施工，顺利地完成了本工程的施工任务，取得了良好的施工经验，为以后类似大跨度地铁车站钢结构施工提供了成功的典范。
参考文献
[1]建质[2009]87号 《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》.
[2] JGJ276-2012 《建筑施工起重吊装安全技术规范》.
[3] GB50026-2007 《工程测量规范》.
论文作者:伍侃
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/9
标签：钢梁论文; 垫板论文; 钢丝绳论文; 钢结构论文; 梁柱论文; 卡环论文; 工况论文; 《基层建设》2017年第11期论文;