四川西南工程项目管理咨询有限责任公司 四川成都 610041
摘要：针对某工程项目大跨度钢桁架结构特点和施工难度，本文介绍了大跨度钢桁架、整体滑移和提升、提升平台设计等关键技术，并详细介绍了监理在施工过程中应注意的要点，保证了工程质量和施工安全，为此类大跨度钢结构工程的监理提供了一定的参考。
关键词：大跨度片式结构、钢桁架施工质量和安全、监理控制要点
一、结构特征
1、超限结构
该工程钢桁架构件设计尺寸（均为H型钢），桁架上、下弦：1000 X 550X45X50；桁架斜撑：600X550X45X45；桁架立柱：500X550X30X30；
由于该工程单榀钢桁架尺寸和重量均超过《交通运输部令2016年第62号》的相关规定。施工单位加工时，将钢桁架分为12段运输至现场，桁架各段先平面形式进行拼装焊接，再整体滑移翻身、提升。
2、桁架平面内、外变形较大
根据《某工程桁架提升专项施工方案》专家论证会意见，应做好平面桁架的平面内、外变形控制，防止桁架翻身过程中出现扭曲变形，选用临时加固杆件与主桁架上弦杆件焊接，以满足变形控制要求。
二、施工质量、安全控制要点
大跨度片式桁架整体提升工作的重难点是如何保证桁架从平面翻转到立面的过程中不变形以及如何解决高空提升就位固定的危险性问题。为了解决这个“庞然大物”的提升难题，确保安全、顺利完成整体结构对接，由总包、分包、设计、监理等单位组成专家组，对提升方案进行计算分析和反复论证，决定采用“超大型构件液压同步提升技术”，利用4点液压进行立面翻转，再利用2点液压整体提升的方案。为了保证桁架在翻转过程中整体桁架不发生扭转变形，采用了桁架两端设置加固杆件，桁架平面外设置加固措施，在翻转过程中采用电脑控制系统严格控制翻转速度，且利用全站仪全过程跟踪测量。
（一）提升工程实施前，监理应对下述内容进行检查确认，满足条件方允许进行提升作业：
1、方案审批；
2、提升控制点测量数据收集；
3、提升结构安装焊接自检合格；
4、提升措施类项目自检合格；
5、提升结构UT检测合格；
6、提升支撑系统安全措施自检合格；
7、提升系统高空安全平台、钢丝绳等防护措施自检合格；
8、提升设备已报验；
9、提升结构已脱胎完毕，试提升完成；
10、提升外部条件、天气状况等符合方案要求。
（二）监理在安装过程中的质量、安全控制
1、对已完结构的测量复核
为确保牛腿的定位精度满足桁架安装要求，在土建施工阶段，型钢混凝土内的型钢柱必须采取可靠措施校准标高、水平位置及垂直度并予以固定，以确保浇筑混凝土时不得移位或偏斜。桁架拼装前，总包、分包分别用全站仪对与桁架两端连接的4处牛腿部位的定位点进行复测其空间坐标位置，监理对测量数据进行复核，确保数据准确，确认偏差范围能够满足桁架提升就位后的对接精度。
2、对土建既有结构加固体系的检查：
桁架施工阶段ITC楼的混凝土主体已施工完毕（混凝土强度报告已全部出具，强度满足要求）。桁架构件的转运轨道布置在L1层楼面，拼装场地、滑移轨道及提升支撑架均布置在中庭地下室顶板位置，考虑到桁架的拼装、翻身及提升过程中构件自重及动载对混凝土结构的影响，在施工前首先对上述部位结构的承载力是否满足要求提请设计单位进行复核，对转运轨道、滑移轨道、提升平台等相对应部位，在地下室负一层用φ168x5mm的圆钢管进行了加固，（为保证传力均匀，圆钢管上下均设置20mm厚钢板）；其中提升平台位置由于提升支座反力，根据设计要求，该部位地下室负二层也设置了支撑架，荷载传递至基础底板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆监理对加固构件的规格尺寸、外观质量、布置位置及安装质量进行了检查验收。
3、对胎架体系的检查
由于胎架的布置，将决定桁架拼装定位，因此首先对胎架的放线进行复核，胎架的安装定位及标高必须符合要求，同时由于拼装过程中存在大量的焊接作业，胎架在满足桁架构件承载的同时，还起到对焊接变形的约束作用，因此胎架与地面结构的连接方式应满足方案要求。
4、对滑移轨道、提升平台等措施结构体系的检查
监理应检查滑移轨道、提升支撑架规格、位置及其与结构的锚固做法满足专项方案要求。钢绞线应进行外观检查，并具备合格证、检测报告。被提升结构提升点的位置应与提升点在同一铅垂线上，水平偏差不应大于提升高度的1/1000，且不应大于50mm。应加强对主要受力部位如吊耳、吊具的焊缝质量的检查，提升架、提升梁受力部位加劲肋板等加固构件的施工质量应满足要求。
5、对桁架结构的检查
（1）首先是对进场桁架构件的检查验收，监理需检查构件的规格尺寸、外观质量，对合格证、原材检测报告及焊缝探伤报告等质保资料进行复核，符合要求方允许进场；
（2）对桁架拼装及焊接情况进行检查，如对接部位的坡口除锈，间隙、错边；拼装、焊接过程中实时对整个桁架的长度、高度及对角线尺寸进行复核，确保桁架尺寸及焊接变形偏差满足安装精度要求。桁架的拼装与焊接应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205及设计相关要求。
（3）本钢桁架共计170余条（翼缘板、腹板）对接焊缝，设计要求均为一级焊缝，探伤比例为100%。施工单位自检合格后向监理报验，监理在焊缝外观检查合格后，通知第三方检测单位对现场焊缝进行超声波探伤，监理全过程旁站。
（4）桁架翻身后，先让桁架经过12个小时的悬空静置，由监理组织总包、分包对桁架结构（包括吊点结构，承重体系和提升设备等）进行全面监测和检查，确保桁架无变形、焊缝无损伤，将检查结果以书面形式进行报审、记录，完全满足提升条件后，再正式提升。
（5）提升到位后，监理应检查桁架就位情况，保证对接部位的错边、间隙满足设计和规范要求后方允许进行焊接。焊接完成24h后，由第三方检测单位进行探伤，合格后按照方案内容进行液压提升整体同步卸载。
（三）、提升工程中应注意的要点：
（1）由于钢绞线性能决定其不能发生弯折，因此在桁架翻身过程中，应保证钢绞线的竖直角度不能大于3°，大于3°时停止竖直方向提升，进行水平方向的牵引，使得钢绞线竖直方向夹角小于3°至竖直后再进行提升。为确保钢绞线竖直角度，测量员在桁架的一侧架设全站仪或经纬仪对钢绞线的位移量及角度进行实时监测，同时，给每组操控手拉葫芦的工人编上组别，配备通信设备。听从测量员的指挥，进而确保同步性。
（2）桁架水平滑移翻身过程中，为确保片式桁架的整体稳定性，避免发生扭转变形，应保证整体结构的滑移同步，采取的措施是：在4根滑移轨道上均设置距离刻度，滑移过程中，安排专人实时监测，及时将信息通过对讲机传递给控制中心，将同步控制在20mm内。
（3）滑移时，为减小轨道摩擦系数，在桁架下弦与轨道接触的部位设置了滑移垫板，目的：①减小摩擦面积。②对桁架接触部位起到保护作用。同时，提前将黄油等润滑材料涂抹在轨道上。③桁架滑移翻身至90°临界点前，由于各根轨道上摩擦力均不相同，4个手拉葫芦小组产生的牵引力不完全相同，为防止翻身至90°时产生的动能不均匀造成桁架摆幅过大，根据监理要求，在轨道上焊接了限位型钢，消除安全隐患。
（4）桁架提升至距离设计标高200mm时，暂停提升，对各吊点进行微调使结构精确提升到达设计位置。液压提升系统设备暂停工作，保持提升单元的空中姿态，开始后装杆件的安装及对接，使提升单元结构形成整体稳定受力体系。
（5）桁架基本就位后，根据现场测量数据，标高采用千斤顶调节。
（6）在卸载过程中采用多角度定位测量观测，监测桁架变形，同时对各个对接点派专人进行卸载过程观测，一旦出现问题立即停止卸载及时修复。卸载完成后进行加固杆件的拆除以及其他构件的安装。
三、结束语
本文主要介绍了监理在大跨度片式结构钢桁架施工中所做的工作和应注意的要点。“超大型构件液压同步提升技术”的成功运用，大大降低了空中安装施工难度，节约了施工成本，对质量、安全、工期的控制也有明显优势。
作者简介：
罗炜之，四川成都人，现任四川西南工程项目管理咨询有限责任公司监理公司（全咨二公司）项目负责人；
陈涛，四川成都人，现任四川西南工程项目管理咨询有限责任公司监理公司（全咨二公司）副总经理兼总工程师。
论文作者:罗炜之,陈涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/28
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