中国建筑第八工程局钢结构工程公司 上海 200000
摘要:随着人们对建筑材料的认识,越来越多的钢结构取代混凝土结构。钢结构作为建筑施工的重要组成部分,以其高效、节约、“多变外形”等众多优点赢得多方好评,本文以某剧院工程中的一部大型旋转楼梯为例,总结并介绍了散件安装钢楼梯的施工工艺,为类似工程的施工提供借鉴。
关键词:旋转楼梯 散装 测量 焊接
1.工程概况
某大剧院作为江苏省最大的文化工程,作为大型公建—场馆类项目,由歌剧厅、戏剧厅、音乐厅、综艺厅四个单体组成,共同坐落在一个公共活动平台之上。各个单体内均含有大量的钢结构,其中歌剧厅钢结构旋转楼梯的复杂程度最具有代表性,现以歌剧厅旋转楼梯安装为例简要分析吊装过程。
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图1.1.1-1 旋转楼梯效果图
2.工程特点与难点
由于工期原因,弧形楼梯无法在加工厂拼装成单元发到现场进行安装,只能散件进场,现场进行散件安装,再加上楼梯为弧形,形状不规则,除了构件加工精度要求严格之外,现场的测量安装要求非常高,主要有以下难点:
(1)结构呈弧形,现场测量放线难度比较大
(2)构件尺寸大、作业面小,给堆放和安装造成很大难度。
(3)结构内部安装,无法使用吊车安装,安装难度大
(4)楼梯从2层到4层,安装高度高,危险因素多
(5)多为仰焊和立焊,焊接难度大
(6)构件分段多,需要大量支撑胎架
(7)支撑胎架高度高,安装固定困难
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旋转楼梯平面布置图
3.旋转楼梯技术路线
歌剧厅旋转楼梯分布在歌剧厅东西两侧,由二层到三层再从三层到四层的旋转造型的钢楼梯,首先安装二层到三层段楼梯,由于构件是分段进场,所以安装主要采用分段设置胎架进行安装,吊装采用2台卷扬机进行,一个控制垂直方向另一个控制水平方向用于角度调节,垂直方向吊点设置在屋面结构的拉梁上,水平方向吊点设置在主体结构混凝土剪力墙上,每2段拼装完成测量复核后进行焊接,焊接完成后进行第三段钢梁吊装。钢梁的胎架材料主要采用直径为630mm,壁厚为12mm的圆管和300*200*8*12的H型钢作为临时支撑,待整体焊接完成后拆除;三层到四层段钢梁的安装同二层到三层段的安装。
4.现场安装施工
(1) 施工流程
测量放线→预埋件安装→放线复核→分段安装弧形楼梯两侧钢梁→安装弧形楼梯中间小次钢梁→安装楼梯踏步板→形成一个稳定单元之后安装下一段→打磨清理焊缝→涂刷油漆。
(2) 现场测量放线
弧形楼梯在安装之前埋件早已跟着土建进度安装到位, 弧形楼梯空间结构比较复杂,再加上土建施工与设计尺寸有偏差,所以首先根据图纸预定尺寸,复核现场的实际尺寸,遇到两者之间的差异,实际放线时,根据现场尺寸进行。在进行楼梯安装之前首先要复合埋件位置,将楼梯与埋件连接处的位置、标高在埋件上标定出来并焊接靠山板,后期安装定位使用。安装之前还要将楼梯转折点以及重要部位的坐标点利用全站仪投影到地面上相应位置,为安装进行定位使用,胎架的位置也要事先根据图纸找到相应位置,利用全站仪将其现场位置以及高度标定出来。
由于钢楼梯结构为弧形,测量放线非常复杂,安装测量误差较大,因此在每一个关键点,尤其是弧形关键点位置,要在安装之前利用全站仪放样好点位,同时在安装过程中实行动态监控,随时调整安装,减小安装误差。胎架位置除了根据放样点位放置之外,也要根据实际情况进行适当的调整,保证楼梯的稳定性。在楼梯合拢之前事先测量好两端之间的实际距离以及构件长度,在吊装之前进行修正,保证楼梯能够正常合拢,防止焊缝过大,过小或者无法安装到位。因为现象环境的复杂性,散件安装的特殊性等,所以安装过程中要利用全站仪进行实时动态监控,确保安装精度。
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旋转楼梯埋件平面布置图
(3)弧形楼梯安装步骤
由于弧形楼梯安装之前土建结构以及屋盖等结构已经完成,大型机械已经无法进入进行安装,只能运用卷扬机来完成楼梯的安装,加上构件种类繁多,有些构件很重,所以需要合理的选择卷扬机的位置以及吊点。
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旋转楼梯剖面及分段图
a)卷扬机的选择与吊点位置的选择
3吨和5吨卷扬机点位布置
卷扬机通过7分的钢丝绳与混凝土柱捆绑固定,卷扬机底座通过膨胀螺栓与混凝土楼板固定。3吨的卷扬机主要调整构件的水平位置,随构件位置变动而调整导向滑轮的位置。
5吨卷扬机主要控制构件的垂直吊装,导向滑轮设置在卷扬机的正前方用7分的钢丝绳捆绑与混凝土柱上,垂直吊点用7分的钢丝绳捆绑于屋盖顶环梁上并衬贴防滑条,5吨卷扬机吊装采用7分钢丝绳。3吨卷扬机的导向滑轮用5分的钢丝绳捆绑固定在斜柱头上,第二个导向滑轮随构件位置的变动而进行调整。
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b)B段的安装
B段钢梁安装时,首先在两个顶板埋件上按照图纸设计要求,在每个埋件利用全站仪放样出四个定位点,做好标记焊接靠板进行定位。利用两台卷扬机将B段安装到位之后将楼梯与埋件焊接为一体,接着进行踏步板的安装。
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c)A1段安装
先在A1段梯梁底标高处立2.09m高工字钢胎架,胎架固定好后吊装钢梁,5吨卷扬机控制升降,3吨卷扬机导向滑轮设置于钢梁垂直方向调整水平位置,就位后与B段进行焊接固定,接着安装中间小次梁以及踏步板并进行焊接固定。
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d)A2段安装
方法同A1段,先在A2平台梁底立3.59m高工字钢胎架,胎架固定好吊装钢梁,水平导向滑轮设置在斜柱间的剪刀撑上,通过手拉葫芦控制钢梁倾斜度就位,完成后与A1段焊接固定;
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e)A4段安装
在端头设置4.85m工字钢胎架,3吨导向滑轮通过5分钢丝绳固定在4层的混凝土柱上,钢梁根部与三层埋件焊接;两段钢梁吊装完成后安装中间的小次梁。
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f)A3段安装
A3通过两端的马板与A4、A2进行固定焊接;3吨卷扬机导向滑轮设置在斜柱剪刀撑上。
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g)C1段安装
C1段钢梁吊装前先设置胎架,钢梁吊装通过马板与A4内梁固定焊接,主梁吊装完成后吊装次梁,次梁垂直方向通过5吨卷扬机控制,水平方向通过手拉葫芦进行控制,倒链与3吨卷扬机的导向滑轮固定,次梁吊装完成拆除倒链。
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h)C2段安装
C2段钢梁与C1段类似,只是3吨卷扬机的导向滑轮位置需要调整。
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i)C1段安装
C3内(外)梯段梁通过马板与四层埋件固定焊接,焊接完成之后进行焊缝打磨,涂刷尤其。所有焊缝全部焊接完成并探伤合格后将胎架依次拆除;拆除使用5吨卷扬机进行,3吨卷扬机进行配合作业。
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5.结语
本文以某项目弧形旋转楼梯的测量与安装为研究对象,由于施工条件以及工期的原因,不得不进行散件安装,这就要求严格控制构件加工精度,安装精度,之前没有工程可以借鉴。通过对散装弧形旋转楼梯施工的实践,为旋转楼梯施工工艺积累了丰富的经验。
参考文献
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