合肥市塘西河河口閘站樞紐旋轉餐廳碟形鋼結構安裝技術

【摘要】本文首先介紹了碟形鋼結構的布置結構形式和特點。根據其結構特點，闡述了碟形鋼結構的安裝工藝流程，重點敘述了中心柱、鋼柱、桁架、網架的安裝方法和技術。

【關鍵詞】碟形；中心柱；球冠型網架；工藝流程；安裝技術

1、工程概況

合肥市塘西河河口閘站樞紐旋轉餐廳為直徑為55m的碟形鋼桁架結構，建筑物投影面積約為2300m2，建筑層數為地上主體二層，高度為16.742m。它采用中心設Φ2000×35mm鋼管內灌混凝土的柱子，Φ53m圓周上均布18根鋼柱，將高度12.9m鋼管桁架連接一個圓形整體，以中心鋼柱向圓周18根鋼柱發散18榀主桁架，共二層，環向有次桁架和系桿，屋面為球冠型網架。

本工程采用Q345B方鋼管、矩形鋼管，柱、梁、支撐及其連接端板、節點板、加勁板均采用焊接，主檁條、屋面裝飾性檁條、拉條、隅撐、支撐系統及檁托連接板等采用Q235鋼。構件長度最長達12m、吊裝分段最重為8t，吊裝階段桁架平面外剛度非常差，吊裝極易產生變形，吊裝作業復雜、難度大。根據本工程結構特點，現場施工選用1臺50t汽車起重機作為主要鋼梁拼裝和現場吊裝運輸，配備一臺130 t汽車起重機，一臺80t汽車起重機，進行現場鋼柱、桁架的吊裝、網架的作業。

2、安裝工藝流程

旋轉餐廳的碟形鋼桁架結構跨立在塘西河河道上方，主結構跨度達26.5m，安裝高度為16.76m，河道寬度32m，吊裝時起重機無法靠近安裝點，如何較好實現建筑物整體安裝曲面效果為本安裝工程的難點所在。

根據本工程特點、現場環境等特點，結合工程總體施工進度計劃制定安裝工藝流程如下：

放軸線→復測水平→設置河口臨時支撐鋼柱、混凝土擋土墻上設置主桁架型鋼支撐→安裝一層主桁架→安裝一層次桁架→安裝鋼柱→安裝18根鋼柱、外側桁架→安裝二層桁架→安裝二層次桁架→安裝外側桁架→安裝屋面網架。

3、主要部位安裝技術

3.1鋼桁架的安裝

以旋轉閘門中心柱為圓心及中心支撐點，鋼桁架吊裝按從下到上先主后次原則按序吊裝，一層桁架安裝完成后再進行鋼柱安裝。

3.2鋼柱安裝

鋼柱GZ1共4根，單件重量7.8t，吊裝時的作業半徑8m，選用80t汽車吊；鋼柱GZ2共14根，單件重量4t，吊裝時的作業半徑4～14m，選用70 t汽車吊。鋼柱吊裝時的垂直度控制，用2臺經緯儀在2個垂直方向同時測量，鋼柱上部預先設置吊耳及4根攬風繩的纜風固定板，吊裝的垂直度用纜風進行調整。

塘西河河道兩岸圓周上有12個混凝土預埋鋼柱基礎，有6個鋼柱置于河道上方。這6個鋼柱安裝時（AHJ4、AHJ4a桁架），在河道的上、下游共設6個臨時鋼柱支撐。鋼柱支撐用口300*300*14*9200mm方管。結合本工程的特點，利用河口閘閘體，在閘體頂部，沿用20mm鋼板作為墊板進行加固，用L200*150*10mm角鋼在閘體頂部將鋼柱支撐和鋼閘體焊接，以保證鋼柱支撐的穩定。鋼柱支撐的頂標高和下層主桁架的底標高相一致，這樣主桁架的載荷由鋼柱支撐承擔。在臨時鋼柱上焊接牛腿，牛腿的標高和AHJ4中的鋼柱底標高相一致，牛腿與河口閘上的墊板牢固連接，保證臨時鋼柱支撐的穩定。

3.3河道懸挑鋼桁架的安裝

河道上部懸挑桁架部分的安裝是本工程的重點和難點。在河口閘頂部，沿上榀鋼桁架軸線2.5m處設置三組加固鋼墊板，每個加固鋼墊板用20*2500*1500mm鋼板與河口閘頂部焊接固定，并調好水平。這6個鋼柱安裝時（AHJ4、AHJ4a桁架），在河道的上下游各設3個臨時鋼柱支撐。鋼柱支撐用口300*300*14mm方管型鋼。結合本工程的特點，利用河口閘閘體，在閘體頂部，沿用20mm鋼板作為墊板進行加固，用口300*300*14mm鋼柱作為臨時支撐，在臨時鋼柱上焊接牛腿，牛腿的標高和AHJ4中的鋼柱底標高相一致，牛腿與河口閘上的墊板牢固連接，保證臨時鋼柱支撐的穩定。在所有上部桁架安裝完成后，先實施根部的焊接，再進行次桁架及支撐的焊接。卸載作業時，要四個千斤頂同時作業。事先在每個千斤頂旁用20mm鋼板疊加墊到桁架的下部，每次卸載抽掉一塊20mm鋼板，直至最后完成。

3.4檁條的安裝

待相應的網架架安裝完成后，進行檁條的安裝。檁條安裝采用吊機提升，由安裝工人在高空進行安裝。安裝前，先在屋面網架上弦處鋪設踏腳板，以供工人行走。安裝時，采用二二制對稱固定法進行施工。即在每一根鋼檁條的安裝位置，安排一名安裝工人，將檁條從二端提起，放于網架上弦的檁托上，用電焊固定。

3.5骨架的安裝

將切割好的龍骨吊裝到作業面，并準確定位龍骨安裝位置，需嚴格按設計圖紙位置擺放在平臺上，保證構件中心線在同一水平面上，其誤差不超過±1cm，上下水平，不平整的需用角鐵等填充物墊平，誤差不超過±6mm。

龍骨焊接完畢，要求保證焊縫成型良好，焊縫長度、焊腳高度符合設計要求和施工規范的規定。焊縫處除渣，不平滑處打磨并補涂防銹漆。

3.6屋面網架安裝

屋面網架直徑為55m，總重為64t。采用局部整體吊裝加高空散裝的方法進行安裝。地面拼裝部分為中心放射40度的區域，該區域網架按1/9總重計，約7.2t，起吊重量按8t計算，最大作業半徑20m，吊裝高度19m。高空散裝即節點球和相鄰桿件在地面組裝成錐后，再用吊車按照相應的吊裝順序進行拼裝。在地面分6片分別拼裝起吊（見示意圖）。

結束語

本工程為碟形框架鋼結構，綜合技術包括了鋼結構設計圖紙的二次深化、加工和安裝詳圖設計。蝶形球體鋼結構計算數學模型的建立，鋼結構的精確下料和加工，鋼結構焊接和無損檢測技術，測量、校正與控制技術，鋼結構整體試拼裝技術，現場組裝和安裝技術，在閘室邊墻、鋼結構中心柱采用鋼與混凝土組合結構技術等。工程采用大跨度設計理念，除滿足結構強度要求外，還將大大減少構件的斷面尺寸，在減輕自重的同時，節約了建筑空間，滿足了使用功能的要求，完美地體現了設計風格。該工程獲2012年安徽省建設工程“黃山杯”獎，2013～2014年度中國安裝工程優質獎（中國安裝之星）。

作者簡介：汪惠芬（1980年4月～） 女 工程師 一級建造師 從事工程施工管理工作。