大型洁净电子厂房屋面钢结构吊装技术

周福新， 颉鸿鹏， 姜海峰

(中国建筑一局(集团)有限公司，北京 100161)

大型洁净电子厂房屋面钢结构吊装技术

周福新， 颉鸿鹏， 姜海峰

(中国建筑一局(集团)有限公司，北京 100161)

大型洁净电子厂房屋面钢结构施工于整个项目建设过程中参与度极高，其施工难度及存在的安全风险较大。文章以第10.5代薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)项目为背景，论述了屋面钢结构施工的综合技术。结合工程实践，根据现场实际运行情况，总结出大型洁净电子厂房屋面钢结构吊装若干项关键技术。

洁净厂房；大面积；重型；钢结构；履带吊上楼；综合施工技术

1 大型洁净电子厂房工程特点分析

1.1 工程背景

第10.5代薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)项目位于合肥新站综合开发试验区魏武路与铜陵北路交口，总用地面积79.88万m2，建筑面积128.39万m2，钢结构总用钢量4万余t。其中1号建筑屋面钢梁6 200余件，最重钢梁14 t，最长21 m；2号建筑屋面钢梁6 500余件，最重钢梁16 t，最长24 m；3号建筑屋面钢梁5 000余件，最重钢梁6 t，最长16 m。

1.2 大型洁净电子厂房工程特点

(1) 电子产业更新换代周期短，业主为尽早抢占市场份额，生产厂房的工期通常情况下较为紧张。该类型工程需在短时间段内完成4万t钢结构的安装，防火涂料48万m2、高强度螺栓54万套，栓钉103万套，任务艰巨[1]。

(2) 单根构件重量大，屋面主梁基本都在6～16 t，在考虑施工工期影响的情况下3栋主厂房选用36台塔吊，最小塔吊型号JC7050，臂长60 m，最大塔吊型号D1100，80 m臂长，方能满足大部分构件的吊装，但还存在不少吊装盲区及超重构件区域，需采用双机抬吊、履带吊上楼吊装钢构件。

(3) 由于主厂房是同时施工，构件数量多，工厂分布偏远，钢结构吊装的整体规划显得尤为重要。

2 钢结构施工综合技术

2.1 施工方法确定

钢结构吊装主要采用塔吊完成，在塔吊的选型和布置上既要满足建筑高度和外围屋面施工对塔吊性能的要求，又要满足钢结构屋面对塔吊吊重和吊次的要求。根据类似工程经验、专家意见，结合现场实际情况，决定采用36台塔吊进行塔吊起重能力范围内钢梁的吊装[2]。

其中盲区或超重区域钢梁吊装方法确定如下[3]：

(1) 双机抬吊：塔吊双机覆盖范围内，符合双机抬吊性能的构件。

(2) 钢梁重新分段：单塔覆盖范围内，构件超重但重新对构件进行合理分段后，能满足吊装的构件[4]。

(3) 超重大跨度构件，在保证卸车的前提期下进行分段，现场拼接，采用75 t履带吊上26.8 m格构梁整体吊装。

2.2 吊装前准备

(1) 施工前对现场管理人员及驻厂工程师针对本工程进行专项培训学习，让其都了解整个工程的组织程序、安装方法，并对其进行专项技术交底、方案交底，同时要求对进场队伍班组长及工人进行安全培训、安全技术交底等。

(2) 设置验收小组对进场构件进行验收，查看构件质量证明书和运货清单等资料，同时要求对构件的外观、主要几何尺寸和主要零部构件配套情况进行检验，防止安装过程中因构件的缺陷影响安装质量及进度。

(3) 设置测量小组，一是针对混凝土浇注过程中对钢结构部位的预埋件、地脚锚栓进行轴线标高的跟踪监测，发现偏差及时校正，并做好测量记录。其次是混凝土结构拆模后马上针对钢结构部位的预埋件、地脚锚栓进行轴线标高的复测，并做好测量记录。再者要求做好钢结构安装过程中及安装完成后的测量准备。

(4) 由于土建与钢结构存在大量的交叉作业，在塔吊的使用时间上一定要综合分析。根据以往经验、塔吊性能、结构形式、安装方法、现场情况模拟分析塔吊吊次，合理安排主次构件的吊装时间，合理划分土建与钢结构使用塔吊的时间段。

(5) 施工机械设备在使用前做好检查，特殊设备在使用前还需进行专业培训。

(6) 由于构件堆放在26.80 m高的格构梁上进行，且卸车及安装多数都在夜间进行，安全风险较大，所以经过综合分析要求在格构梁钢结构堆放区域铺脚手板满挂安全网。

(7) 吊装前预先在安装位置搭设好操作脚手架。

2.3 单塔吊装技术

在满足单塔吊装性能范围内钢梁采用单塔吊装，如图1所示。

图1 单塔吊装示意图

2.4 75 t履带吊上26.8 m格构梁上吊装

对一些超重、大跨度钢梁，在保证卸车的情况下，对构件分段，在格构梁上拼接，拼接完成后采用履带吊上格构梁上整体吊装[5]。具体施工流程如下：

(1) 吊装机械选型：根据屋面钢梁重量、分布区域及格构梁承重情况分析，吊装机械选择75 t履带吊。

(2) 75 t履带吊的性能参数，如表1所列。

表1 主臂起重性能表 t

(3) 吊装75 t履带吊上26.8 m格构梁机械选型：根据吊装钢梁机械75 t履带吊本机重40 t(未加配重及大臂)，格构梁标高为26.8 m，选择500 t汽车吊。

(4) 500 t汽车吊吊装75 t履带吊上26.8 m格构梁的吊装站位如图2所示。

(5) 75 t履带吊在26.8 m格构梁上行走路线规划。根据现场的施工进度及实际工况， 500 t汽车吊吊装75 t履带吊上楼的位置选择在2号建筑南侧2-32/2-P～2-Q轴之间即M4施工流水段。如图3所示。

(6) 履带吊行走路线上路基箱的铺设。75 t履带吊在行走及吊装作业时，需在26.8 m标高格构梁的行走路线上铺设12 mm厚的木模板及200 mm厚的路基箱。铺设木模板主要是对格构梁进行成品保护，铺设路基箱主要是为了均布履带吊在吊装作业时对格构梁产生的荷载。路基箱在吊机工作中起着至关重要的作用。为了确保大型吊机的安全、稳定运行，选择正确的路基箱至关重要[6]。如图4所示。

(7) 超重钢梁在格构梁上的拼接与堆放[7]。超重钢梁已通过前期方案策划在加工制作车间提前分段，已达到现场单机塔吊卸车的起重范围：

超重钢梁的各个分段小节运至现场时，用塔吊卸车至26.8 m的格构梁上履带吊的规划行走路线两侧，通过塔吊完成单根超重钢梁的拼装焊接。

图2 吊装站位示意图

图3 现场施工流水段示意图

图4 履带吊行走路线的路基箱示意图

组装完成的超重钢梁应尽量靠近履带吊在格构梁上预先规划及铺设完成的路基箱行走路线上，减少履带吊无谓的行走路线及路基箱的铺设。

钢梁在格构梁上应分散堆放，每平方米的堆放重量不应超过2吨。

(8) 格构梁沉降观测及应急处理措施[8]。履带吊在格构梁上吊装作业时，要定期定时设置专人对履带吊行走路线区域内格构梁的沉降进行观测，并记录观测数据。每次观测后立即与原始观测数据进行校核和整理，初步分析和计算；如果观测格构梁有沉降，且影响到结构时，必须要对履带吊行走区域格构梁梁底回顶加固处理，避免沉降累积。

在整个过程中要做到预防为主，做好事前指导、中间检查和事后审核审定工作，保证前道工序满足监测实施的要求后，方可进入下道程序。在工程实施中一经发现错误及时改正，防微杜渐，工程技术负责人和审核人深入现场跟踪指导，明确各作业人员的职责。在履带吊吊装作业时，行走区域不能集中堆放钢梁及其他一些较重构件，减小对格构梁的荷载，其余区域也要分散堆放，避免格构梁沉降。

2.5 双机抬吊及双击加钢扁担抬吊机技术

采用两台塔吊对同一构件同时进行吊装，两台塔吊可位于同侧、对侧及斜交位置[9]。其中现场双机抬吊示意图如图5所示。

图5 现场双机抬吊示意图

抬吊前先在地面设置标尺，信号工同时指挥两塔塔司起落钩，以便检验塔司接到信号工指令的反映时间是否同步。经多次演练两塔塔司协调能力满足吊装要求后，先在楼面或地面上进行带构件的真实工况演练，构件离地面保持在100～300 mm。练信号工指挥双塔及塔司操作塔吊的同步协调能力，满足要求后开始构件的吊装[10]。

其中为确保吊装安全，双机抬吊时塔吊的起重能力折减20%。

3 结束语

科学合理的关键技术、详细周全的施工方案及极高专业素质的施工队伍，确保了第10.5代薄膜晶体管液晶显示器件(TFT-LCD)项目屋面钢结构安装工作在工期要求范围内安全平稳的予以完成。该分部分项工程于2016年11月，一次性通过了建设单位、监理单位、设计单位及施工单位组织的四方联合验收。

屋面钢结构施工过程中采取的关键技术和吊装方法通过本工程的成功实施，为今后类似结构的施工提供了诸多可借鉴的资料。

[1] 鹿中山，杨树萍．大型电子洁净厂房工程监理策划工作研究[J]．建设监理，2014，4(4)：8～12．

[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，2002．

[3] 余厚极．简明结构吊装手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2001．

[4] 鲁 博，马健然，孙 俪，等．大跨非常规无序空间薄壳钢结构吊装单元划分方法[J]．沈阳建筑大学学报，2012，28(6)：1059～1067．

[5] 江正荣．建筑施工计算手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007．

[6] 张 弓，余士奇．400 t履带起重机在钢结构吊装中的应用[J]．建筑技术，2010，41(6):503～505．

[7] GB 50017-2003，钢结构设计规范[S]．

[8] GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范[S]．

[9] 高 树，李久林，邱德隆．国家体育场(鸟巢)工程主钢结构吊装技术[J]．建筑技术，2007，38(7)：188～195．

[10] 严晓霞，陈 韬，徐 聪，等．深圳大运会主体育场钢结构吊装方法研究应用[J]．施工技术，2010，39(6)：116～118．

2016-12-11；修改日期：2016-12-16

周福新(1987-)，男，吉林长岭人，中国建筑一局(集团)有限公司助理工程师．

TU391

A

1673-5781(2016)06-0833-04