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摘要：本文结合甘肃省陇西粮油储备库工程为例，介绍了该工程21米跨度预应力折线形屋架、屋面板起重机在进行吊装过程内的一次开行中，分节间（纵向每跨）依次吊装完预应力混凝土屋架、下弦支撑、上弦支撑、预应力混凝土槽形屋面板等全部构件的吊装方法，通过严谨的技术管理，降低了成本，确保了安全和进度，该施工方法可为类似工程提供参考。
关键词：大跨度、预应力、屋架、吊装
1 工程概述
本工程总建筑面积1016㎡，结构形式为单层排架结构，檐口高度7.03m。屋盖为预制装配式结构，预应力混凝土屋架轴线跨度21.0m、屋架轴线间距6.0m，共有7榀，预应力混凝土屋架下弦安装高度为5.55m，两端与柱顶预埋钢板焊接固定，屋架下部支撑结构采用现浇钢筋混凝土排架柱，并在轴线间设置钢结构柱间支撑。预应力屋架上部屋面板共有112块，板两端与屋架上弦焊接固定。
2 施工流程及要点
2.1 施工流程
屋架、屋面板安装工艺流程：屋架（支撑柱）弹线、标记→翻身（起台、扶直）→转运至吊装现场→安装屋架连接件→吊装→临时固定及安装屋架竖向支撑→分区块吊装焊接固定屋架水平支撑→分块吊装固定屋面板→吊装屋面附属预制构件。
2.2 施工要点
2.2.1 吊点及钢丝绳选择
本工程预应力混凝土屋架轴线跨度21.0m，屋架采用四点进行翻身扶起和起吊（如下图），吊环采用Φ20钢筋。
根据已选定的预应力屋架吊点位置，预应力屋架在翻身或吊起时，钢丝绳与水平线的最小夹角初步按48°进行考虑，由以上吊点布置示意图可知，钢丝绳捆绑绳长＝11.40m＋7.80m＝19.2m（取钢丝绳绳长为20.0m）。按近似超静定结构对钢丝绳吊点进行分解，对4个吊点的承重进行分析，计算钢丝绳承受拉力分别为：F1=2.32t F2=2.32t。（见下图）：
[Fg]=aFg/K
—钢丝绳的允许拉力（KN）；
Fg—钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN），钢丝绳公称抗拉强度按1550N/mm2；
α—换算系数，查表得α=0.82；
K—钢丝绳的安全系数，查表得K=8；
现拟初选两根6×37、直径为26mm、公称抗拉强度为1700N/mm2、绳长为22.0m的钢丝绳，则钢丝绳允许承受拉力为：
[Fg]=388.5x0.82/8=39.82KN≈3.98t＞2.32t，满足要求；
2.2.2起重机设备选择
本工程最大跨度的构件为21m跨屋架，单榀屋架重量为9.29t。安装高度为5.5m。
根据目前吊装场地状况，其起重机站位按设计标高-0.50m考虑，则起重机的起吊高度为：
H≥h1＋h2＋h3＋h4＋h5
H—起重机的起重高度；h1—安装支座表面高度，为5.55m；h2—安装间隙，取0.5m；h3—吊装构件的高度；h4—吊索高度；h5—吊索至起重机壁杆的高度，初选时按1.0m考虑；
GL-1起吊高度分别为：
H≥5.55＋0.5＋3.3＋6.8＋1.0=17.15m
选用一台QY25型轮胎式起重机，臂长32.6m，回转半径11m，起吊高度H1＝41.1m，21.0m屋架需要起吊高度H＝17.5m，满足要求。
2.2.3屋架翻身（起台、扶直）
预应力屋架翻身时，起重机站于预制场地下弦一侧，翻身时吊钩应对准屋架平面中心，以屋架下弦为轴缓缓转为直立状态，然后起吊脱模。由于屋架跨度较大，屋架平面刚度较差，易变形产生裂纹，在翻身时控制好以下几点：
扶直前应设置杉木临时加固屋架以增加其平面刚度，在屋架两端搭方木井字架（井字架高度和下一榀屋架平面一样高），以便屋架翻身后由平卧立直搁在其上。
屋架脱模时加固钢管放在下弦上方约50cm处，起重机停在屋架平面中心与翻起后搁置位置的中间，吊钩基本对准屋架平面的中心，启动吊车使吊臂升至高度约20m，缓缓收紧起重钩，使吊环完全均匀受力，并松开转向刹车，让车身自由回转，再起臂约2°，停住吊钩，检查屋架上弦是否完全分离，如有粘结用钻子将粘结处打开，再指挥吊车起钩配合起臂，使屋架以下弦为轴线缓慢转为竖立状态，争取一次扶直屋架。
在屋架翻身过程中，当屋架翻身立直至与地面成60°夹角时，用木杆撑住下弦中间节点，应及时调整吊钩位置，使其对准屋架下弦中点，以防屋架吊起后摆动太大变形。
2.2.4 屋架吊装
屋架起吊前，要对建筑物的纵横轴线进行复核，若有误差要制定平差方案，并进行处理。屋架上弦顶面与端头及支承处弹出中心线，并弹出屋面板的安装就位控制线。
为尽量减少高空作业，屋架立起后临时靠墙固定，将连接上下弦支撑用的小型连接件安装在预应力屋架上，两端螺栓采用扳手拧紧，屋架两端与支座相接的连接件与屋架按图集要求位置焊牢。
因预应力屋架高度超过1.70m，为加强屋架平面刚度，考虑在屋架侧面加绑3道钢管横杆进行加固。
屋架吊装采用单机吊装法，由西向东进行。先将屋架吊离地面50cm左右，使屋架中心对准安装位置中心，然后徐徐升钩，将屋架吊至柱顶以上，再用揽绳旋转屋架使其对准柱顶，以便落钩就位，落钩时应缓慢进行，并在屋架接触柱顶时即刹车进行对线工作，使屋架中心线与柱顶中心线重合，对线后在两侧各设置两道揽绳，作为临时固定，并同时进行垂直校正，以后的各榀屋架，可用两榀屋架校正器来临时固定和校正，使用两根校正器同时校正时，摇手柄的方向必须相同，快慢也应一致。屋架校正后即可上紧锚栓或电焊作最后固定。屋架焊接固定应避免同时在屋架两端的同一侧施焊，以免因焊缝收缩使屋架倾斜，施焊后即可卸钩。
第二榀屋架固定好后，安装屋架垂直支撑、下弦支撑和上弦支撑。第一节间支撑安装完、焊接牢固后移动吊车吊第二榀屋架和屋架水平支撑，为确保屋架稳定，上弦用两根钢管与第二榀屋架临时连接，直至屋架吊完。
2.2.5 屋面板吊装
屋面板吊装施工与屋架支撑吊装配合进行，应按屋架跨度左右对称吊装，以免屋架受力不均匀。屋面板设有四个吊环，起吊时应使四根吊索拉力相等，保持屋面板水平。
屋面板安装时一次就位，两端搁置长度应均匀并符合设计和规范要求，四角座实。如支撑处有空隙，用铁片垫实，然后脱钩立即施焊。每块屋面板至少有三个角与屋架焊牢，最好四点施焊，宜两端同时对称施焊，焊缝厚度为8mm，长度不小于10cm，必须保证焊缝质量和尺寸。为了确保屋面整体刚度，板缝间用C20细石砼填实。
3 安装质量控制
屋架安装前对构件外观与几何尺寸进行检查验收，特别是长度，支撑面、主要预埋件的位置，发现问题应及时进行处理。屋架扶直应平稳起吊，不得急速冲击起吊。两端扣好风绳，人工控制屋架的转动方向。屋架起吊升至超过柱顶，对好轴线缓慢下落，同时确保柱顶横纵线与屋架给出的轴线对准一致。屋架就位调正后于柱顶铁件三面焊接焊牢，并对焊缝进行外观检查，不得有裂纹、未熔透、夹渣、未填满弧坑。
屋面板安装就位前应根据面板的实际尺寸，确定就位方向，以免形成端部面板支撑不足。一次安装时位置必须准确，缝隙均匀。屋面的四块埋件必须与屋架（或山墙卧梁）支点埋件紧密贴连，如有空隙，要用钢板垫平后，再行焊缝。
4 施工安全措施
吊装前设置统一指挥人员，安检人员应提前到位，吊装区域设置警戒线。吊装前必须进行试吊，检查钢丝绳、卡环、屋架平衡情况以及吊车所在地基的基础承载情况，检查吊车实际负荷情况，确认安全以后，再起吊屋架。避免超载或不按机械技术性能操作。起吊时绳索与构件水平面的夹角不宜小于45°。操作人员进行高空作业时，必须正确使用安全带。在高处用撬杠时，人要站稳，应一手扶住脚手架或安装好的构件。
5 结语
大跨度预应力折线形屋架、屋面板综合吊装施工技术成熟，安全方便，施工质量有保证，经济合理，广泛应用于大型工业厂房、粮食储备库等大跨度、高空间仓储工程，具有明显的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]《建筑施工手册》（第四版）《建筑施工手册》编写组 著.中国建筑工业出版社,2003-05.
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[4]李正江.某粮库大跨度预应力折线型屋架预制吊装施工技术.安徽建筑,2014,21(3):47-47.
论文作者:张德珠
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/4
标签：屋架论文; 屋面板论文; 预应力论文; 钢丝绳论文; 下弦论文; 高度论文; 起重机论文; 《基层建设》2016年8期论文;