重型钢柱支撑架吊装安装方法

1070.

技术

Architecture Technology

建筑

第50卷第9期2019年9月V〇1.50 No.9 Sept. 2019

重型钢柱支撑架吊装安装方法

李昂，范锐钊，邹建磊

(北：^机_工有限公司，100045,北京）

摘要：北京大兴国际机场旅客航站楼及综合换乘中心中南指廊钢柱吊装施工中，针对钢柱单重大又无

法使用大型机械的困难，应用了移运小车水平运输、支撑架吊装的施工方法。实践证明，该法操作简单、劳 动强度低、生产效率高，且可保i!E施工安全。

关键词：重型钢柱；支撑架；吊装施工中图分类号：TU 74

文献标志码：B

文章编号：1000-4726(2019)09-1070-04

METHOD FOR HEAVY STEEL COLUMN SUPPORT FRAME LIFTING

LI Ang, FAN Rui-zhao, ZOU Jian-lei

(Beijing Mechanism Construction Co., Ltd., 100045, Beijing, China)

Abstract: This paper introduces the installation method of heavy steel column in Beijing new airport passenger terminal and integrated transfer center, and introduces the installation method of heavy steel column hoisting with support rack. The advantages of this method are explained in the construction of heavy steel column, and the special field is solved. The problem of large hoisting machinery can not be used. The system composition and operation steps of the method are discussed in this paper for reference of similar projects.

Keywords: heavy steel column; support frame; hoisting

北京大兴国际机场中南指廊钢管柱由24根劲 性圆管柱组成，钢柱截面为01 500x35, 01500x40, 01 500x50三种。柱底通过销栓与承台相连，柱底标 高随底板标高由北向南自-6.700m变为-13.000m。 柱顶标高由20.877〜25.424m不等。钢管柱总重量 达1800t,其中地下部分约600t，地上部分约1200t。

电动倒链提升法分段安装。

2支撑架吊装法

将工具式诡杆布置在柱体设计位置四周，诡杆顶

托上设连系梁及提升梁。提升梁位于起吊点正上方， 梁上安有1个滑轮组和1个定滑轮；桅杆底部设1个 定滑轮，通过卷扬机带动整个滑轮系统起吊钢柱。

安装时先将滑轮组栓到钢柱吊耳上，再用卷扬机 将钢柱从水平状态缓慢变为垂直状态。

每根柱配合土建施工拆立三次支撑架。第一次 安装地下钢柱，第二次安装1层和2层钢柱，第三次 安装3层及以上钢柱。支撑架需分别在底板、首层和 3层支搭。

提升支架采用 1.2m><1.2mx6m 和 1.2mxl_2m><3m 的 桅杆组成。每根钢柱用4组桅杆组成一套提升支架， 现场用4套顶升支架倒替使用。

2.1支撑架的组成

1施工方案

由于中南指廊下部及东西两侧有SI, S2, S3三条

轨道交通通过，大型机械无法进入钢结构施工区域； 又由于钢柱单重较重，使用塔式起重机无法将钢柱吊装就位。

针对这一施工难点，对钢柱进行合理分节，钢管

柱分段后最长者为6.3 m,最重者为16.441。由于钢 柱就位位置距塔式起重机较远，塔式起重机无法直接 吊装就位，且楼板不具备行走汽车式起重机的条件， 为保证安全并快速经济地完成钢柱吊装，经研究采用 支撑架吊装法安装钢柱，该法的优点是操作简单、劳 动强度低、安全性高、生产效率高、成本低。

安装时先用塔式起重机钢管柱吊至附近底板或楼 板上，再采用移运小车将其水平运至安装位置，采用

收稿日期：2019-03-13

作者简介：李昂（丨990—),男，北京市人，工程师，e-mail: 344788702@qq.com.

支撑架由桅杆、支撑与连接桅杆顶部的连系钢 梁提升钢梁、固定于支撑架上的滑轮组、用于提供动 力的卷扬机、用于固定卷扬机的倒链、用于吊装的

钢丝绳、用于将3个定滑轮与支撑架连接的连接元 件等组合而成。

4组桅杆在高度10〜12m部位设一圈脚手架作为 横向支撑（图1 ) 〇

2019年9月李昂，等：重型钢柱支撑架吊装安装方法•1071-

图1支撑架示意

每套提升支架的组成部件见表1。

表1

提升支架的组成部件

名称规格

数量长度/m材质

桅杆l_2m x 1.2m x 6m 或

1.2m x 1.2m x 3 m4组6或3Q345B桅杆底座1.5m x 1.5m x 0.28m4个—Q345B桅杆顶托1.5m x 1.5m x 〇.28m

4个—Q345B

水平移运器—

1个——

提升梁HW400x400x 13 x211根6Q345B连系梁1HW400x400x 13x212根10Q345B连系梁2HW400x400x 13 x21

2根

5

Q345B

卷扬机倒链2013个30—钢丝绳0 36.5-6x37+1

4根——缆风绳0 128根——拖拉机

—

1台

—

—

2.2檢杆构造

桅杆之间、桅杆与基座或顶托之间用螺栓连接， 形成不同高度的提升支架体系。顶托与轨道梁连接， 顶托上还设有揽风绳连接点（图2 )。

(a) (b) (c

图2

桅杆构造示意

(a)构造；（b)立面；（c)剖面

2.3提升梁吊钩构造

提升梁吊钩外观如图3所示，提升梁构造如图4所示。

钢梁

2.4支撑架吊装施工

施工具体流程如下（图5 )。

(1 )埋设施工所需锚筋，待混凝土达到一定强

度后安装提升支架，搭设操作脚手架。

(2) 使用移运小车将第1节钢柱运至提升架下。 (3 )使用小龙门架和提升支架将第1节钢柱整体提升300 mm。

(4) 替换移运小车，将第1节钢柱的柱脚放置

在替换后的移运小车上。(5) 由卷扬机带动滑轮组提升钢柱，移运小车

随钢柱前移，将钢艘直。

(6)

继续提升钢柱，撤出移运小车，人工调整

钢柱位置以防止钢柱撞击钢筋直至钢柱与地面垂直, 此时植位于就位位置的正上方。

(7 )缓慢落下钢柱，第1节钢柱安装就位。(8 )按上述步骤安装第2节钢柱，直至钢柱安 装完成。2.5注意事项

(1 )应清除预埋锚杆上的残留混凝土，保证钢 柱川页利下落。

(2 )使用全站仪复核预埋锚杆的平面位置和标 高，若有偏移应校正螺杆或调平螺栓使轴线及标高符 合设计值。

(3) 土建混凝土绕筑时，混凝土面须离埋件调 平螺栓表面5 cm，以保证钢结构施工顺利。

(4 )钢柱起吊則先将等商爬梯固定在钢柱上， 在柱顶设置焊接作业平台；钢柱起吊前应充分了解 构件外形、长度、重量等数据，起吊前应设置溜绳 且捆绑牢靠。

•1072.建筑技术

第50卷第9期

(5 )钢柱按深化图所示方向就位后，使用2台 经纬仪成90。校正倒插柱的垂直度；每根钢柱采用 8个100mm x 200 mm，厚10~35 mm的楔铁对钢柱进行支撑并调节柱底面标高，确认垂直度及标高达到设 计要求后将垫铁与钢柱底板焊接固定，以防垫铁移位’ 拧紧螺杆上的螺帽。

(6) 合理布置校正用缆风绳，缆风绳与构件用

(d)

(f)

(g )

( h )

图5

支撑架吊装步骤

(a )步骤1;(b)步骤2; (c)步骤3; (d)步骤4; (e)步骤5;

⑴步骤6; (g)步骤7; (h)步骤8

卡环连接，缆风与地铺连接后用绳卡死。

(7) 对劲性柱脚进行二次灌浆，灌浆高度50mm〇

(8 ) 土建单位完成钢柱内钢筋绑扎后应对钢柱 进行复测；完成钢柱内混凝土绕筑后应对钢柱进行二 次复测，做到全过程控制钢柱安装精度。3施工验算

电动倒链提升过程中，主要应考虑提升支架、

吊索具、缆风绳、提升梁吊钩的安全。本工程采用 ANSYS及MIDAS有限元结构分析软件对提升支架 建立模型，对“起吊”“空中倒运钢柱”“钢就位” 3种状态进行模拟施工验算，以确保整体施工过程

安全。

3.1提升支架计算

提升支架按24m考虑，构件的最大重量+吊索 具的重量按20t考虑，钢材设计强度为310N/mm2, 应力比控制为0.8。表2为提升支架各吊装状态受力 及位移。

表2

提升支架各吊装状态受力位移分析

吊装基础Z向 z向位移/ 又向位移/ 火向位移/ 最大应力/ 最大应

状态反力/kNmm

mm

mm

MPa

力比起吊时8.411.250.9134.40.1空中

5.3

7.1

1

0.5

75

0.2

倒运时

经计算，钢梁及提升支架在各受力状态下满足规 范要求。

3.2吊索具计算

按钢构件重量G将吊索具分为10t < G < 18t, 5t < (7<10t, 3t< G<5t, G<3t 进行计算。吊索具选用见表3。

表3

吊索具选用

构件重量/钢丝绳直径/ 公称抗拉强度/

t

mm

(N/mm2)型号选用卡环/

t

10 < 1836.518506x37155 < 102818506x3783 <

5

21.517006x374G彡3

17.5

1550

6x37

3

为

第50卷第9期2019年9月V〇1.50 No.9 Sept. 2019技术

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建筑

•1073.

倾斜复杂C型柱施工技术

范锐釗，赵国强，李昂

(北京市机械施工有限公司，100045,北京）

摘要：北京大兴国际机场旅客航站楼及综合换乘中心（指廊）工程的C型柱向外呈放射状扩散倾斜状，

其各部分倾斜角度不断变化，属倾斜复杂空间桁架结构，施工难度大。通过分析研究倾斜复杂C型钢柱吊装、测量及焊接等关键技术’采取相应对策，保证了工程质量和施工安全。

关键词：C型柱；吊装；测量；钢结构焊接

中图分类号：TU 74

文献标志码：B

文章编号：1000-4726(2019)09-1073-05

OBLIQUE COMPLEX C-TYPE COLUMN CONSTRUCTION TECHNIQUE

FAN Rui-zhao, ZHAO Guo-qiang, LI Ang

(Beijing Mechanism Construction Co., Ltd., 100045, Beijing, China)

Abstract: The C-type columns in the passenger terminal building and general transfer center (airside

concourse) of Beijing Daxing International Airport are radiated and oblique outwards, with different oblique degrees at different parts. It is a complex space truss structure, producing great construction difficulty. After analysis and study on key techniques of oblique complex C-type steel column, such as lifting, measurement and welding, etc., relevant countermeasures were adopted to guarantee the construction quality and safety.

Keywords: C-type column; lifting; measurement; steel structure welding

北京大兴国际机场航站楼钢结构造型新颖，结对称置了 2根C型柱（图1 ),支撑起东北和西北指 构复杂，由主航站楼核心区和向四周散射的5个指廊廊投影面接达2000m2的挑檐结构，最大悬挑距离达 组成，整体呈“凤凰展翅”造型。在东北和西北指廊

收稿曰期：2019-03-13

作者简介：范锐钊（1986—），男，河北邢台人，工程师，钢结构项

41.5m。

1

C型柱概况C

目畐II总工程师，e-mail: 543189322@qqxom. 型柱为一种新型复杂空间结构体系，其杆件分

3.3缆风绳计算

4结论

(1 )应用支撑架吊装方法解决了受地域限制，

单个桅杆承受风载为U.99kN,缆风绳角度按 45。考虑，则轴力为16.95kN,取20kN。钢丝绳用 于缆风绳时按3.5倍安全系数考虑，为70kN,选 用6x19型，钢丝绳直径不小于0 12即可（破断力为 70.2 kN) 〇

3.4提升梁吊钩计算

大型机械无法进入施工区域吊装钢结构的难题。

(2 )通过柔性连接元件将3个定滑轮与支撑架 连接，定滑轮可随时根据吊装工况自行旋转调整角度, 可防止钢丝绳出槽，减少钢丝绳磨损，减少因钢丝绳 断裂造成的安全隐患。

(3 )本方法在一套支撑架提升系统提升钢柱过

程中可多次不同组合使用，经检验安全可靠，可降低 施工成本，提高施工效率’保证钢柱施工顺利进行。

参考文献

[1] 钢结构设计规范：GB 50017—2003[S].[2]

中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册[M].北京：中国计划出版 社，2005.

采用solidworks2016版进行有限元分析。钢柱和倒链的最大重量按20t考虑，倒链顶部 通过2个吊钩与提升梁连接，所以每个吊钩按10t考 虑。钢材屈服强度为345N/mm2,钢材设计强度为 310N/mm2,应力比控制为0.8。经计算，各点应力最 大为200.41 MPa，位移最大为0.2 mm，满足设计规范 要求。