大跨度钢桁架同步提升技术初探

大跨度钢桁架同步提升技术初探

杨昊

昆山千灯盛世家园置业有限公司

摘要：大跨度钢桁架构造在当代建筑设计中被广泛采纳。传统的高空大型钢桁架施工复杂，施工周期长，费用高，存在较大安全隐患。启用钢桁架同步提升施工技术可以大大减少高空作业量，缩短施工周期，降低费用，减少安全隐患。

关键词：大跨度，同步提升

1、工程概况

本工程地上共8层，地下共2层，东西两侧主体塔楼在七八层由连廊连接，形体成门字型。连廊跨度约72米（1-2轴到1-10轴）、宽约38米（1-A到1-D轴）、高8米，总重约1900吨，材质为Ｑ345GJ及Q345B。

2、工作原理

钢桁架现场两端部预留2米不等的拼接点，其他钢结构地面拼接焊接完成。在钢桁架两端部设置8个提升点（每端4个）。待完成钢桁架底部管线安装、钢结构防火涂料施工、钢筋桁架板铺设后，进行钢桁架同步提升吊装就位，然后静置并进行预留钢结构焊接施工。

3、工作步骤

第一步：在地面上拼装连廊钢桁架结构；安装提升用的锚具、钢绞线、千斤顶和油压系统，提升用千斤顶放置在提升钢桁架牛腿上；钢绞线通过锚具与桁架两端钢牛腿连接，并锚固到位。

第二步：在完成拼装全部钢桁架后，根据图纸要求进行安装部分固定结构件预留焊接施工，然后进行钢结构除锈和防火涂料施工，同时安装变形应变检测系统。接着进行油压控制系统逐级施加荷载，使钢桁架同步缓慢上升离地约100mm，油压控制系统停止施加荷载，钢桁架停止上升，锁紧油压控制系统的液压缸，钢桁架悬空暂时停留至少12小时，检查设置在各个部位的变形应变片，测算变形是否满足规范要求。

第三步：经检查确认各个部位变形满足设计和规范要求，各部分受力均衡，钢桁架整体情况良好，满足同步提升要求，开始进行同步提升钢桁架。

第四步：在钢桁架同步提升至距离设计标高约20cm时，调整油压控制系统，使钢桁架能够缓慢、精确就位，锁定油压控制系统，同时，用锚具锁定钢绞线。

第五步：安装桁架后补杆件。

第六步：后补杆件安装完成后，油压控制系统对称分布卸载，直至完全卸载。开始进行钢桁架连廊楼地面的钢筋桁架板铺装安装和混凝土施工。

第七步：钢筋桁架板砼楼地面浇筑完成后，完成剩余支座节点的焊接连接。

第八步：拆除油压控制系统、锚具、钢绞线和千斤顶等设备和其他临时结构。

4、提升过程的安全措施

4.1建立安全警戒区

在钢桁架同步提升区域范围建立警戒区，派现场保安24h值班警戒，无关人员禁止入内。

4.2高空安全作业措施

严格检查高空作业区域内安全防护设施，确保满足规范要求，排除安全隐患。

4.3钢结构提升安全措施

1）成立提升小组，统一指挥管理。严格按照规范要求，落实好对工人的班前安全检查和安全交底，杜绝酒后进入作业区域和在作业区域内吸烟。

2）进入施工现场人员，安全防护要到位。特殊岗位人员要佩戴专用标志。

3）严禁超负荷作业。提升前，再次确认各个提升点的钢绞线处于正常使用状态，严禁在钢桁架上堆放零散未装容器的构件，禁止人员站立在钢桁架上。在钢桁架提升离地面100cm处时，静置12h；待钢桁架变形全部释放到位，观察确认变形量满足设计和规范要求，方可提升。同步提升时要严格按照设计要求控制运行速度。

4）信号工要配备专用哨、信号旗和对讲机，语言表达清晰明了，油压控制系统操作员要服从信号工指令要求。

4.4安检措施

4.4.1预防措施：

1）在同步提升前，搭设好钢牛腿和钢桁架构件上的防护栏杆，并绑扎好安全绿网，预先在钢桁架相应位置上焊好简易钢通道，待同步提升到设计标高后，将同一设计标高上的栏杆连接起来，组成安全通道和安装、焊接作业平台，并预铺部分钢筋桁架板和脚手板。

2）同步提升期间应有专人实时监测各设备，并通过对讲机及时联系沟通，严防意外情况发生。

3）严密监测油压控制系统工作情况，出现异常情况时应及时通报，统一采取应对措施，严禁单方面自作主张处理。

4）同步提升到设计标高后进行钢构件焊接连接时，做好相应的防护工作。

4.4.2同步提升期间的钢桁架悬停措施

同步提升期间的钢桁架暂时停留应考虑到各种因素，采取有效的措施，确保在暂时停留期间结构整体稳定。

4.4.3钢桁架就位后安全措施

1）建立安全防护区。在钢桁架连廊安装区域范围内及周边，设置明显的警示区，有专人看护，严禁无关人员警示区内。

2）消防措施。在进行焊接作业时，严格按照焊接施工操作规程进行作业。严格落实班前交接检查、作业中监督检查，作业后落手清要落实到位。各种气瓶按照规范要求分类放置，间距满足规范要求。施工用的临时电须符合安全生产临时用电的规范要求。灭火器、防火毯等设置到位。在各种气瓶搬运时严格按照安全规范操作流程进行，并有专人监督检查。同时，要做好各种天气情况下的预防措施。气瓶集中堆放的区域，张贴明显的警示标识，不相关人员不得进入。确保灭火器能正常使用，防火毯能够及时到位，保持消防应急逃生通道无障碍通过。

3）高空安全作业措施。高空作业人员的个人安全防护措施要严格按照高空作业的安全生产规范要求落实到位。随身携带的劳动用品要放入专用包中。高空作业人员相互递送物品时采用专用工具递送，不得抛接传递，零散的物品均须放在专用装置内，并将装置固定好。遇到恶劣的天气，严禁作业人员施工。严禁作业人员在钢梁上站立通过，必须通过时其安全带必须系在安全生命绳上，脚要踩在钢梁的下翼缘板，手扶钢梁的上翼缘板而过。

4.4.4提升期间用电保障措施

专有供电线路供提升系统单独使用。在提升期间由专业电工24h值班检查，保障电源供应和用电安全。若特殊原因临时停电，则由专业电工和专业操作人员一起对提升设备进行检查，并根据临时停电应急预案，对提升设备采取保护措施；确保钢桁架高空就位焊接时的焊接回路仅形成于钢桁架和钢牛腿间，保证地线与钢牛腿接触可靠导电，同时做好下锚及钢绞线的绝缘。确保电源线良好无破损。电焊作业时安全防护措施要到位。电焊机需有接地保护。遇有恶劣天气，不得进行露天电焊焊接作业。在焊接作业前，应排除周围可能的危险品。

5、应急预案

5.1突然停电

突然停电后，各控制阀门自动关闭，系统处于自锁状态；恢复供电时，系统处于安全模式。

5.2油压管突然爆裂故障

油压管突然爆裂时，控制阀门锁自动锁紧，钢桁架不至于下沉，系统处于自锁状态；然后进行各项安全检查，合格后立即更换爆裂的油压管。

5.3其他情况故障

若遇到其他部分元器件或小型设备出现故障，立即着手进行更换。若遇到故障又无法立即找到故障点，立即更换系统零部件，甚至整个系统。在同步提升期间，监测人员和其他相关人员发现任何异常情况随时相互沟通，及时通报，由提升小组统一处置。

6、结束语

大跨度钢桁架同步提升的科技含量高，精度高，方便灵活。同时，大大减少高空作业量，缩短施工周期，降低费用，减少安全隐患。