大跨度玻璃采光屋面钢结构工程滑移施工技术

1 工程概况

保利国际中心工程位于广西柳州市白沙路2号大江郡建设用地E地块。本项目由1号综合塔楼和2号裙楼组成，属于超高层商业综合体，包括购物中心、电影院、甲级写字楼、酒店等，总建筑面积21.4万㎡ 。其中1号塔楼建筑面积11.2万㎡ ，地上54层，建筑高度254.1m；2号裙楼建筑面积10.2㎡，地上6层，建筑高度41.7m，地下3层，深14.2m。

采光屋面钢结构工程位于裙楼6层和7层屋面，含1大1小两个采光顶，大采光顶标高32.100m，临空高度32.1m，小采光顶标高36.500m，临空高度12.5m，采光顶面积合计约为900㎡ ，钢结构重量约为135t。采光顶柱距3.75m，主梁最大跨度19m。 玻璃采光屋面平面如图1所示。

     

图1 玻璃采光屋面平面示意

现场已有的塔式起重机起重能力和覆盖范围无法满足钢结构吊装需求，建筑物周边为地下室顶板，若采用大型起重机，需对其行驶路线和作业区域地下3层进行结构加固，起重机及加固成本较大，若搭设满堂支撑架，需对搭设区域地下室3层进行加固，成本较高，且对后续机电和装饰施工影响较大，耽误工期。

2 施工技术特点

（1）以自主研制的可移动式吊具及简易门式起重机作为运输与安装设备，实现主、次梁的快速运输与安装，无需借助塔式起重机等大型设备，采用常规材料制作设备，适用性强。

（2）利用已安装的四周钢梁作为滑轨进行滑移安装，用主梁与简易门式起重机安装次梁，避免搭设满堂支撑架作为安装平台，进行原位安装。

（3）无需搭设满堂脚手架进行原位安装，节约满堂脚手架的措施费；无需长时间占用塔式起重机等大型设备，通过自主研制的简易设备实现采光屋面快速安装，可减少大型设备租赁费用。

（4）利用自主研制的可移动式吊具及简易门式起重机进行运输与安装设备，实现主、次梁快速运输与安装。应用滑移安装主梁，可提高安装效率，缩短工期。

3 工艺原理

利用塔式起重机将构件吊运至裙楼屋面构件堆放处，以自制的可移动式吊具作为构件输运工具与安装工具，将钢柱与边梁安装到位，并进行加固，以确保结构未成体系前的稳定性。根据塔式起重机的吊装能力，将两跨相交的主梁分段吊装安装，并以此主梁作为滑移安装的起点，以此主梁和边梁为滑轨，利用单轨吊车牵引滑移安装其他主梁。次梁以边梁为轨道，利用制作的简易门式起重机进行安装。

3.1 钢主梁滑移安装原理

3.1.1 滑移轨道安装原理

采用型钢、钢丝绳、配重、卷扬机等制作可移动吊具，吊具的各个杆件之间通过铰接连接，钢丝绳通过顶部滑轮连接吊装构件及卷扬机。该吊具用于钢柱及四周主梁安装。

3.1.2 滑移轨道安装

利用可移动式吊具，先安装玻璃采光屋面四周的钢柱，再安装四周主梁的加强钢管作为主梁支撑结构，最后安装四周边梁，以此作为主梁安装的轨道。

3.1.3 主梁滑移安装

以先安装四周边梁为滑轨，将主梁搁置于主梁托板上，再利用手拉葫芦滑移就位。主梁滑移如图2 所示。

     

图2 主梁滑移示意

3.2 次梁滑移安装原理

3.2.1 简易门式起重机制作

简易门式起重机主梁采用矩形钢管500× 250×14mm，Q235B；门式起重机钢梁采用方钢管80×5.0mm，Q235B，采用铰接形式，并以四周钢梁为轨道。

3.2.2 次梁安装

次梁利用自主设计的简易门式起重机安装就位，简易门式起重机以固定在边梁上的槽钢作为轨道，固定于次钢梁上的单轨吊车可在主钢梁方向移动，从而实现次梁吊运与就位。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程：预埋件安装→安全防护网布置→边梁（滑移轨道）安装→主梁滑移安装→主要次梁安装→剩余主梁滑移及次梁安装→玻璃安装。

4.2 操作要点

4.2.1 预埋件安装

复核安装定位线，将各预埋件按图纸尺寸要求埋设，预埋件与钢筋电焊固定。若预埋件锚筋与结构主筋位置发生冲突，可以适当调整锚筋的位置，确保埋件安装位置。

4.2.2 安全防护网布置

（1）安装支耳。在混凝土浇筑前，根据防护网布置，每隔1.5m埋设2个螺杆作为安全防护网，安装支耳的固定件。根据螺杆埋件安装位置，对角钢支耳开洞。待结构混凝土达到设计强度后，用螺帽将角钢支耳固定在预埋螺杆上（图3）。

     

图3 角钢支耳示意

（2）安全防护网挂杆焊接。在角钢挂杆上每隔20cm打1个小孔，确保两个钢丝绳能顺利穿过。

（3）安全防护钢绳安装。沿两个方向将钢绳固定在挂杆上，并通过花篮螺栓将钢绳绷紧。

（4）防护网安装。防护网安装时用阻燃安全绳网铺满。

4.2.3 边梁（滑移轨道）安装

（1）柱脚、钢柱及边梁吊装。利用塔式起重机将柱及边梁从地面构件存放区吊入屋面指定构件堆放区。

（2）柱脚安装。在预埋板上画出轴线，并复核轴线，将柱脚焊接在预埋板。

（3）钢柱安装。利用可移动吊具，将钢柱从堆放区吊装至安装点，将构件吊装至柱脚上，通过人工调整，将螺杆穿过柱脚与钢柱，将钢柱的垂直度调整到设计要求，并将钢柱螺栓拧紧，摘掉吊勾。待钢柱安装就位后，通过角钢固定钢柱，确保钢柱稳定。

（4）边梁安装。待钢柱稳定，利用吊具进行边梁吊运，钢梁与钢柱通过焊接固定。

4.2.4 主梁滑移安装

（1）主梁滑移安装流程。

主梁滑移安装顺序：1→3→4→5→6→7→8。钢梁标号如图4所示。

     

图4 钢梁标号示意

（2）主梁安装。1）1、3、4号主梁吊装。利用塔式起重机进行单支钢梁整体吊装，将钢梁吊至柱面以上，再用稳定缆绳旋转钢梁，使其对准柱顶，并在钢梁快接触柱顶面缓慢吊装到位，校正、固定。2）5号、6号、7号、8号（加长）梁滑移安装。在7号梁安装位置的边梁上焊接手拉葫芦固定点，并用手拉葫芦将托板与固定点连接。使用塔式起重机先将5 号、6号、7号、8号（加长）梁依次吊到4号梁位置，将主梁放进托板中，托板下涂抹润滑油，以减小滑移摩擦力。在托板中塞入方木，防止主梁晃动。主梁滑移到位后，利用可移动式吊具将主梁从托板中吊入安装位置，校正无误后焊接。按上述方法依次滑移安装6号梁、7号梁，8号（加长）梁，将其加长到与6号梁相同的长度，用相同的方法滑移安装。

4.2.5 主要次梁吊装

在结构边梁上焊接槽钢，作为简易门式起重机轨道。次梁采用门式起重机上单轨吊车吊装，从右到左依次吊装已安装主梁部分的次梁。当次梁接近主梁时，需缓慢就位到之前放好线的位置，再采用断焊的方式将次梁与其连接的主梁固定好。

4.2.6 剩余主梁滑移及次梁安装

（1）8号梁滑移安装。在7号梁与8号梁安装位置的边梁之间焊接临时方钢管轨道，方钢管上表面与边梁上表面齐平，将手拉葫芦安装在方钢管一侧，利用可移动式吊具将8号梁放置在托板上，并用手拉葫芦牵引至安装位置，校正、固定。

（2）9号梁滑移安装。利用简易门式起重机将7号梁与8号梁之间的次梁安装后，并在8号梁与8号梁安装位置的边梁之间焊接方钢管，采用8号梁滑移的方式对9号梁进行滑移安装，然后用简易门式起重机安装剩余的次梁。

5　结束语

该技术适用于玻璃采光屋面钢结构安装工程，尤其适用于受限空间下难以使用大型起重设备辅助安装的大跨度玻璃采光屋面钢结构安装工程。本工法操作简便，可降低劳动强度，节约工期，降低施工成本，减少环境污染，提高工程质量，在工程项目上应用效果和综合效益良好。