楊建倫，葉騰茂，胡皞

（重慶建工第二建設有限公司，重慶 400030）

大跨度鋼結構屋蓋頂推滑移施工技術研究

楊建倫，葉騰茂，胡皞

（重慶建工第二建設有限公司，重慶 400030）

該文基于整套傳統(tǒng)大跨度鋼結構屋蓋頂安裝技術的不足以及對工程施工的總結，講述了一種新型工具式拼裝胎架，它可自由調節(jié)高度與寬度、自由拆卸、重復周轉，保證滑移前鋼結構屋蓋拼裝精度，并采用液壓頂推器進行鋼結構屋蓋頂推滑移安裝，計算機同步協(xié)調控制，大大提高安裝精度，保證施工質量，提高施工效率。

大跨度鋼屋蓋；工具式胎架；頂推滑移

0 前言

隨著我國社會經濟的高速發(fā)展，鋼結構建筑漸漸成為主流[1]，而許多鋼結構建筑為滿足美觀、使用等要求，跨度越來越大，造型越來越新穎別致，結構越來越復雜。由此對于鋼結構工程質量及安裝工藝提出更高要求。

傳統(tǒng)鋼結構屋蓋安裝一般采用“整體拼裝法”和“高空拼裝法”，安裝方法雖簡單，但對起重設備要求高，高空作業(yè)多，需搭設大量腳手架，社會經濟效益不佳[2]。對于施工場地內受限制的情況，常規(guī)的方法更行不通[3]。于是，頂推滑移工藝漸漸成為鋼結構施工工藝主流。傳統(tǒng)滑移安裝常采用卷揚機及手動倒鏈、液壓爬行器進行推移，這兩種方式安裝精度不高，累計誤差較大。另外，在高空安裝大跨度鋼結構屋蓋時，由于加工誤差、高空對位不準等原因，難以保證屋蓋準確安裝至設計位置，而在高空中進行調整較困難，安裝效率低、進度慢。因此，在安裝鋼結構屋蓋之前，進行準確的拼裝或預拼裝是至關重要的，傳統(tǒng)的拼裝胎架多數(shù)是根據(jù)屋架的固定尺寸焊接而成，一旦焊接完成，產生的誤差將無法補救，影響屋架拼裝的質量，且一次性投入大不可回收，浪費材料。

本文講述了一種新型工具式拼裝胎架，可自由調節(jié)高度與寬度、自由拆卸、重復周轉，保證滑移前鋼結構屋蓋拼裝精度，并采用液壓頂推器進行鋼結構屋蓋頂推滑移安裝，計算機同步協(xié)調控制，安裝精度高，有效解決以往施工質量通病，保證施工質量，提高施工效率。

1 傳統(tǒng)大跨度鋼結構屋蓋頂推滑移施工技術

1.1 卷揚機牽引法

在場地狹小、難以使用大型設備吊裝自重大的鋼結構時，常使用卷揚機將鋼桁架（一般兩榀以上為一組）牽引至設計位置處，然后再對鋼桁架進行安裝固定。雖然解決了傳統(tǒng)高空拼裝法及整體拼裝法在高空散裝焊接量大、安裝精度差和安全風險高的問題，但是，此種方法常常會造成屋架滑移兩端推進力與速度不一致，同步控制難度大，費時費力，安裝精度不高，效率較低，還可能造成返工，施工過程不安全不可靠。

1.2 液壓爬行器頂推法

傳統(tǒng)的液壓滑移設備采用的是液壓爬行器，主要利用爬行器楔形夾塊與軌道咬合產生的摩擦反力實現(xiàn)滑移施工，而影響摩擦力的主要因素包括摩擦面的粗糙程度、夾塊與軌道的咬合程度和清潔程度、施工天氣狀況等，施工條件復雜情況下，液壓滑移的反力控制難度相對較大，容易出現(xiàn)楔形夾塊與軌道打滑現(xiàn)象，頂推時同步性相對較差，控制精度低。

綜上所述，本文提出一種精確且高效率的鋼結構屋蓋拼裝工具，以及易于滑移同步、精度高、施工質量及效率高的鋼結構屋蓋頂推滑移技術十分必要。

2 新型工具式拼裝胎架

工具式拼裝胎架（如圖1）拆卸方便，可周轉使用，社會經濟效益顯著。工具式拼裝胎架立桿[1]由內外帶四道U型滑槽的箱型截面鋼筒組成，而底座[2]由上翼緣帶兩道U型滑槽的H型鋼組成。立桿“1”與底座連接板“3”在工廠預制時就焊接為一體，每個底座連接板“3”預留4個孔洞以便于自由調節(jié)兩立桿間距時與底座滑槽通過螺桿和螺帽穩(wěn)固相連，4個螺桿緊抵著下翼緣，對連接板與立桿起到支撐與分擔受力的作用，并在立桿背部焊接一塊大加勁肋，立桿側面焊接兩塊小加勁肋，以保證立桿平面內與平面外的穩(wěn)定性（如圖2）。而牛腿“5”提前焊接于牛腿連接板“4”之上（如圖3），每個牛腿連接板預留2個孔洞以便于自由調節(jié)牛腿高度時通過螺桿并擰緊兩側螺帽對拉固定于滑槽之上。

圖1 新型工具式拼裝胎架

圖2 新型工具式拼裝胎架細部構造

圖3 工具式拼裝胎架牛腿連接板

3 鋼結構屋蓋頂推滑移現(xiàn)場實施

3.1 施工準備

現(xiàn)場進行技術準備、人員組織準備、材料及機具準備、場地準備，尤其對進場的鋼結構屋蓋及其配件進行檢查驗收。

3.2 測量與放線

用全站儀放出鋼結構屋蓋的標高線、控制軸線等，其中包括桁架安裝位置線、滑靴定位線、液壓頂推器定位線。

3.3 新型工具式拼裝胎架的組裝

根據(jù)實際工程中鋼結構屋蓋的弦桿間距、腹桿高度自由調節(jié)工具式拼裝胎架的牛腿高度和立桿間距，并根據(jù)屋蓋截面形狀（弦桿根數(shù)）自由靈活選擇牛腿個數(shù)，然后用螺桿對拉于立柱之上，拼裝好之后再次復核各高度與寬度，若不符合可適當松開螺帽，在滑槽上進行微調后再次擰緊。

3.4 支撐架搭設

按設計要求在頂推滑移的起點處的混凝土樓面上搭設臨時支撐架，支撐架與混凝土平臺采用化學螺栓固定預埋件相連。

3.5 滑軌安裝

不僅保證軌道方向的軸線精度以及軌道與滑靴的制作精度，還需在滑靴底板處設置間距大約15mm的兩側限位擋板。安裝完成后，若發(fā)現(xiàn)滑道不平整（不平度大于5mm），立即用磨光機打磨平整、光滑。軌道按一定間距設置側向擋板（如圖4）與止動擋塊（如圖5）以保證側向穩(wěn)定性。

圖4 滑動控制擋板

圖5 止動擋塊

由于要采用液壓頂推器進行頂推，所以要在支撐架平臺處預留出大于液壓頂推器總長度的軌道，便于安裝液壓頂推器。

3.6 桁架分段吊裝與焊接

吊裝前，結合工程實際情況和經濟成本選擇合適的汽車起重機，并進一步根據(jù)吊車能力經濟性、額定起吊量來確定合適的桁架分段數(shù)后進行切割，預拼裝臨時點焊處用磨光機麿光滑；采用吊車有序地將幾段分割后的桁架分別吊至平臺軌道上進行對接，在空中對接時，可在鋼平臺上桁架兩側位置焊接角鋼，使桁架不發(fā)生側向翻轉，準確對位后，將分段的桁架重新焊接形成一整榀桁架。

3.7 桁架滑移

圖6 一個滑移單元

根據(jù)工程設計的結構受力特點與結構滑移方式合理劃分滑移單元（如圖6）。

滑移前，沿滑軌用明顯顏色的油漆對稱標記刻度標尺，每5cm一格，1m為一大區(qū)格，并在鋼軌道上涂抹一層黃油以減少軌道與桁架的摩擦力。

液壓頂推器后部以頂緊裝置與滑道連接，前部通過銷軸及連接耳板與被推移結構連接，中間利用主液壓缸產生驅動頂推力。液壓頂推器的頂緊裝置具有單向鎖定功能（如圖7），液壓頂推器頂緊裝置安裝在滑道上靠緊側向擋板，液壓頂推器主液壓缸伸缸，推動被推移結構向前滑移；液壓頂推器主液壓缸連續(xù)伸缸一個行程，頂推被推移結構向前滑移一端距離（一個步距）；一個行程伸缸完畢，被推移結構不動；液壓頂推器主液壓缸縮缸，使頂緊裝置與滑道擋板松開，并跟隨主液壓缸向前移動；主液壓缸一個行程縮缸完畢，拖動頂緊裝置向前移動一個步距，一個行程的頂推滑移完成?；七^程中，可以根據(jù)計算機自身采集系統(tǒng)反饋的滑移速度偏差實時進行速度調整，使得滑移速度保持在≤250mm/min，并保證整個滑移單元的滑移同步性。重復上述步驟，按滑移單元逐榀滑移到位、固定，完成安裝。

圖7 液壓頂推器

3.8 桁架定位

桁架滑移到位后，用千斤頂將桁架頂離鋼軌道，千斤頂位置應該無限接近于支座位置，使其符合原設計受力模型，釋放時對桁架受力與變形影響極小，可忽略不計。頂起后再將鋼軌道拆除，在預埋件上安裝上支座再釋放千斤頂，使桁架就位、焊接、固定。

3.9 拆除軌道與支撐架

每一滑移單元就位后，立即拆除該段鋼軌道，待所有滑移單元安裝完畢之后拆除支撐架（平臺）與相關臨時設施，即可完成整個鋼結構屋蓋的頂推滑移施工（如圖8）。

圖8 頂推滑移完畢

3.10 驗收

大跨度鋼結構屋蓋頂推滑移施工質量檢查驗收應滿足《建筑工程施工質量統(tǒng)一驗收標準》GB50300、《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50205、《屋面工程施工質量驗收規(guī)范》GB50207、《鋼結構超聲波探傷及質量分級法》JG/T203等規(guī)范規(guī)程的要求。

4 結語

本文講述的這種新型工具式拼裝胎架與液壓頂推器結合進行整個鋼結構屋蓋安裝的施工技術，經工程實踐，整個過程協(xié)調同步，機械化程度高，安裝精度高，有效提高施工效率，保證施工質量，節(jié)約資源，綠色環(huán)保，社會經濟效益顯著。

[1]蘇秀玲，張良艷.鋼結構的優(yōu)點及發(fā)展前景[J].門窗，2012（12）：281-282.

[2]白雪，姚傳勤，白蓉，等.大跨度鋼桁架頂推滑移施工技術研究及應用[J].四川建筑科學研究，2013（4）：387-390.

[3]王中軍.大跨度鋼結構屋蓋累積滑移方案設計與分析[J].鐵道建筑技術，2010（1）：112-116.

Study on Construction Technology of Pushing and Sliding for Large-span Steel Roof

Based on the defects of the traditional installation technology for large-span steel roof and the summarization of the engineering construction,a new adjustable tool-type assembly tire frame is introduced.Its height and width can be freely adjusted.Also,it can be disassembled freely and rotated repeatedly.So it can ensure the installation accuracy of steel roof assembly.With the application of hydraulic ejector for the installation and the in-step coordination and control,the installation precision can be greatly enhanced,the construction quality can be ensured and construction efficiency can be improved.

large-span steel roof;tool-type tire frame;pushing and sliding

TU74

A

1671-9107（2017）11-0047-03

10.3969 ／j.issn.1671-9107.2017.11.047

2017-04-19

楊建倫（1965-），男，重慶人，研究生，高級工程師，主要從事施工技術管理工作。

責任編輯：孫蘇，李紅