简述排架结构中的轻型钢屋架柱顶滑移安装法

李志军

摘 要 目前钢筋混凝土排架结构中的轻型钢屋架安装多采用如下安装方法：第一榀屋架吊装就位，在其两侧用缆风绳固定，随即进行第二榀屋架的吊装，就位以后不要松钩，安装支撑系统与檩条，并校正安装精度，使第一榀屋架与第二榀屋架形成一个稳定的整体，以此方法继续安装其他榀。本文着重阐述此工法不适用于某项目自备电站汽轮机房轻型钢屋架的安装时，而采用柱顶滑移法施工的要点及过程，为今后类似的工程施工提供一些参考。

关键词 现浇钢筋混凝土排架结构;轻型钢屋架;梯形钢屋架;柱顶滑移法

1工程概况

某项目自备电站布局较为紧凑。其二期自备电站的汽轮机房位于二期除氧间与钢筋制作场地和模板制作场地之间，左边是一期管廊，右边有块空闲场地。一期工程已投运，二期工程正在施工。二期汽机房从左往右是4～14轴线（83.5米），从下往上是D～H轴线（24米）。

2工程特点

交叉施工：除氧间与汽机房主体框架基本施工完成，汽轮机辅机基础与除氧间砌体工程正处于施工阶段，按计划即将进行汽轮机房轻型钢屋架安装。

场地狭小：北边是钢筋与模板制作场地，南边是除氧间，同时汽机房里面正在进行辅机基础施工。按常规安装法进行钢屋架安装时，移动式起重机械无法进入厂房内容作业。

机械紧张：汽机房北面和左边虽布置有2台塔吊，但此期间正处于土建施工的高峰期，塔吊使用率高，如果此时采用塔吊吊装钢屋架，将影响土建施工进度。

3安装策划

工期：在汽机房内辅机基础浇灌完成后，计划进行汽机房轻型钢屋架的安装。因此，汽机房辅机基础施工的同时，在右侧空闲场地进行钢屋架的组对与拼装，拼装工作与辅机基础施工并列进行。辅机基础施工完成后，吊装钢屋架。

拼装：钢屋架按1～5组进行组对拼装，并按吊装顺序摆放在汽机房右侧空闲场地。

吊装：先将1#吊装至13～14轴柱顶，用手拉葫芦牵引其往3轴方向移动，同时做好2#吊装的准备，当2#吊装后同样往3轴方向移动，以此方法完成3#～5#的吊装。

滑移：吊装完成之后将1#～4#滑移至安装位置并校正精度，再进行剩余支撑系统、檩条和天窗的安装。

4工装设计

设计目的：桁架因其自重产生挠度时支座会绕销轴旋转;当圈梁顶面沿辊子轴线方向不平时也应绕销轴旋转，应始终保证辊子与垫板滚动接触充分。详见下图：

辊子设计：销轴直径、钢板厚度等根据拉压、剪切和弯曲不同的受力形式进行设计。下面着重介绍辊子直径的计算方式。

根据《钢结构设计规范GB50017[2]》第7.6.2条，辊子直径，式中：

=辊子所受竖向荷载，单位N;竖向荷载值按只有两个支座受力的极限情况考虑：

=辊子材料的弹性模量，单位N/mm2;

=辊子与垫板的接触长度，单位mm;

=辊子料的设计强度值，N/mm2;

由于混凝土圈梁顶面不平，且混凝土的受压强度值不如钢材，因此在圈梁与辊子之间垫上10mm的钢带，钢带的长度按1.5米～2米考虑（重量10～20kg左右），便于倒换。

限位架：设置限位架的目的是保证空间桁架在滑移过程中始终在设计的轨迹上运行。在限位架上焊上半圆管皮，并在管皮上安装胶皮。在滑移过程中监视管皮与圈梁侧面的间隙，偏差较大时应及时调整。因圈梁浇筑的直线度偏差影响，根据测量结果，半圆管皮与圈梁侧面的间隙值宜设置在20mm～30mm。

5桁架稳定性

组成空间桁架以后，结构的刚度增强。在滑移过程中只承受桁架自重引起的荷载，与其使用工况荷载相比小得多。但因空间桁架的计算模型比较复杂，需借助专业的结构分析软件进行吊装承载力验算，可请设计单位进行吊装工况受力分析。

6柱顶梁受力校核

圈梁受力按《混凝土结构设计规范GB50010-2010[1]》第6.2.10条进行正截面受弯承载力校核。圈梁所受弯矩M按辊子所受的竖向荷载R在跨中产生的最大弯矩取值。

圈梁弯矩承载力满足：

=系数，当混凝土强度不超过C50时取1.0;

=混凝土轴心抗压设计值，单位N/mm2;

=圈梁宽度，单位mm;

=混凝土受压区域高度，单位mm;

=圈梁截面有效高度，为圈梁总高度减去混凝土保护层厚度，单位mm;

=钢筋抗压强度设计值，单位N/mm2;

=受压钢筋截面面积，单位mm2;

=受压纵向钢筋合力点至截面受压边缘距离，单位mm;

混凝土受压区域高度按  确定，式中：

=钢筋抗拉强度设计值，单位N/mm2;

=受拉钢筋截面面积，单位mm2。

7滑移过程控制

滑移过程中严密监视限位架与圈梁侧面的间隙，偏差过大时需进行调整。其目的是保持空间桁架的滑移轨迹，防止桁架坠落，减少对圈梁混凝土保护层的损害。

滑移过程同步进行缓慢进行，手势、口令统一、明确。

高空作业安全保护措施要齐全，施工技术及安全交底明确。

8牵引工具

选用手拉葫芦作为牵引工具，手拉葫芦的起重量不低于辊子竖向载荷R的0.5倍。牵引点设置在辊子中线位置的支座上，两边同步牵引。

9柱頂滑移法优势

拼装场地可以根据吊装机械及现场情况灵活选择;桁架在地面进行拼装，方便拼装精度的检测与调整;可随整体工期的节奏穿插进行，机动灵活。

参考文献

[1] 混凝土结构设计规范：GB50010-2010[S].北京：中国标准出版社，2010.

[2] 钢结构设计规范：GB50017-2017[S].北京：中国标准出版社，2017.