? 既有建筑楼板上进行钢结构吊装作业的研究韦 文 魁 (山西省第三建筑工程公司，山西 晋城 048000) 摘 要：鉴于某施工现场条件有限，采取在地下室顶板上进行上部钢结构吊装作业，分析了吊车吊装8 t构件时单支腿支撑的最大支座反力与楼板的承载力，并提出了对既有建筑楼板加固的技术措施，以减少吊装作业对地下室结构楼板的影响，确保钢结构作业顺利进行。 关键词：地下室顶板，钢结构，吊装作业，吊车 1 简述某工程位于晋城市经济开发区金鼎路，建筑面积14 042.4 m2，地下室建筑面积7 739 m2，地下1层为钢筋混凝土结构，地上3层为钢结构，钢结构坐落于地下顶板的中心位置，每层建筑面积约2 000 m2。地下室顶板为钢筋混凝土井字梁板，井字梁间距为2.8 m，梁最大截面尺寸500 mm×1 100 mm，最小350 mm×770 mm，混凝土楼板厚度为200 mm，地下室顶板需承载吊车作业荷载和车辆运输荷载。 考虑钢结构构件重量，3层钢柱使用50 t吊车吊装，钢梁主要使用25 t吊车(特殊几件钢梁使用50 t吊车吊装)，钢梁、钢柱同时进行施工，当50 t吊车支腿可以支在主梁、柱上时，支腿下面可以直接铺设钢板进行吊装，如果吊车支腿不在主梁上，下面需铺设钢板型钢梁。 2 现状由于施工条件较特殊，吊车作业面必须在地下室顶板上作业，考虑混凝土楼面承受荷载有限，混凝土施工时已将混凝土强度比原设计要求提高一个等级。待混凝土强度达到100%后，方可考虑楼板的加固措施。为了保证结构安全必须严格控制吊车行车路线及施工区域。 3 施工路线及区域规划由于施工现场场地狭小，所有钢结构构件不在现场堆放，采用豪沃货车拉运到地下室顶板上，直接吊装，该货车前轮10个，后轮12个，自重15 t，满载后为31 t,不超过吊车荷载，该货车运行路线同吊车运行路线，且停放不在一跨内，只要吊车运行路线上楼板荷载复核满足要求，货车满载后亦满足要求。 1)吊车吊装时位置选择原则。 吊车支腿伸缩范围为5.5 m～6.9 m，支腿作用点必须作用于混凝土柱、剪力墙或混凝土梁上；最大支腿作用点位置尽量靠近柱、梁和剪力墙共同的根部位置；构件摆放位置要合理，减少吊车吊起构件进行大角度转动。 2)车辆行走路线确定原则。 考虑车辆(吊车和运输车辆)荷载对楼面影响，车辆行走路线的确定必须位于混凝土柱、剪力墙和混凝土梁上，确保车辆荷载不直接作用于楼板上。严格限制车辆行走速度。 4 吊车支腿与楼板接触位置及满堂架楼板加固措施1)根据50 t汽车起重机吊装作业最大支腿集中荷载为199 kN计算，吊车支腿与楼板接触位置采用增大作用面积方法，将集中荷载转变成面荷载，保证楼板承受荷载均匀。具体措施：要求每个支腿下垫枕木，枕木下铺设一块钢板，钢板厚度20 mm。 2)考虑钢结构施工机械对楼板薄弱部位作用，楼板下部吊车行走路线范围采用满堂架支撑体系，即不拆除原有架体，脚手架只为保证加强安全系数使用，不考虑受力。待钢结构整体结构吊装完成后，拆除脚手架支撑体系。 5 吊车支腿对楼板作用力计算本工程地下室顶板包括两类，一类是普通顶板，一类是人防顶板。 普通顶板除本身自重外考虑的恒载为21.6 kN/m2(覆土1.2 m厚),活荷载为4 kN/m2，而在本工程吊装时覆土还没回填，故此部分荷载可以作为吊装施工时使用；人防区顶板除本身自重外考虑的恒载为3 kN/m2，楼面人防荷载为70 kN/m2，活荷载为5 kN/m2，经复核，人防顶板梁、板、柱配筋能包络住等效荷载为恒载3 kN/m2，活荷载为25 kN/m2。 因操作时为单台吊车，故不存在活荷载最不利情况，吊装时普通顶板按21.6+4=25.6 kN/m2考虑，人防顶板按3+25=28 kN/m2考虑即可。 5.1 行驶状态 50 t汽车吊自重为40 t，前面为4个轮胎，后面为8个轮胎，最大轮压40/12=3.3 t=33.3 kN，根据GB 50009—2012建筑结 构荷载规范对于消防车轮压解释，30 t消防车最大轮压为60 kN,等效楼面荷载35 kN/m2(3 m×3 m板块)，同理行驶状态时吊车轮压等效的楼面荷载为：35×33.3/60=19.4 kN/m2，远小于地下室顶板的荷载，在地下室顶板上行车是安全的。 5.2 汽车吊工作状态 50 t汽车吊自重为40 t，汽车支腿展开尺寸为5.75 m×6.9 m，吊装钢结构构件的最大重量为8 t，汽车吊吊装最不利点距吊装构件中心距离11 m。绘制50 t汽车吊工作受力简图如图1所示。 1)计算汽车吊作业最不利情况下单根支腿荷载。各层所有梁、柱构件最大重量为8 t,故只需要考虑吊车吊装8 t构件即为最不利情况，如图2所示。 根据受力分析计算简图求出汽车吊支腿最大力F2的支座反力： 情况一：吊车臂平行于吊车行进方向。 8×(11+6.9)-F2×6.9+40×3.885=0,F2=43.27 t。 由于F2代表汽车吊2根支腿的受力，所以单根支腿的最大受力为21.64 t。 情况二：吊车臂垂直于吊车行进方向。 8×(11+5.75/2)-F2×5.75+40×5.75/2=0,F2=39.5 t。 2)受力复核计算。钢梁吊装时吊车需在地下室楼面上进行施作，吊车支腿达到最大伸长长度时中心间距为5.75 m×6.9 m， 吊车运作时支腿传到楼面结构上的集中力较大，为了保证结构安全及稳定性，吊车支腿作用点需在混凝土梁上，但本工程主梁间距8.4 m,大于吊车支腿作用点中心间距，故而吊车施作时一端支腿会作用在楼板上，考虑到楼板无法承受吊车运作时支腿传来的荷载，为了保证结构安全降低施工风险，该处处理方法为： 吊车在此区域施作时，支腿一端支撑在混凝土主梁上，为了避免荷载集中导致混凝土面损坏，吊车支腿下与混凝土梁接触处垫一块20厚钢板，以起到分散荷载的作用；另一端不可直接支撑在楼板上。主梁间距8.4 m，采用特制定型型钢搭设在主梁上，吊车支腿直接支撑在型钢梁上，使吊车支腿传来的荷载通过特制H型钢梁传到两侧混凝土主梁上，以解决该处楼面结构达不到承载力要求的情况，特制型钢长12 m，规格390×300×10×16H，每端均伸出1.8 m。型钢加工图如图3所示。 复核混凝土主梁受力： 楼面恒、活荷载为25.6 kN，每根主梁受力面为8.4×8.4=70.56 m2，故每根主梁受力荷载为25.6×70.56=1 806 kN，吊车2个支腿均放置在主梁上荷载才395 kN，故主梁受力远大于吊车吊装时候各种不利工况对主梁所施加的施工荷载，主梁是安全的。 结论：50 t汽车吊在楼板上进行钢结构安装作业时,采取有效措施(特制型钢梁传力)保证吊车支腿的荷载全部传到主梁上，原结构是安全的。 6 钢结构吊装本工程划分为三个作业区，安装分别依次完成分区范围内的构件吊装。 在区域内先组装成一个稳定的刚度柱网单元，先吊柱后吊梁，一个柱网单元吊装并临时固定后，再在其左右或前后吊装两个单元，待三个单元构件全部吊装完成后，进行全面的精确校正，经校正、调整符合设计要求和现行国家《钢结构工程施工质量验收规范》规定后，即可对各节点的高强度螺栓进行终拧。 7 结语钢筋混凝土楼板上进行钢结构吊装作业，采用既有楼板加固技术，编制专项施工方案，进行了详细的计算，经过专家论证以后，严格地按照施工方案组织施工，控制吊车行车路线及施工区域，保证了吊装作业顺利进行，为以后类似建筑工程施工提供了借鉴。 Research on making steel structure lifting operation on existing building floorWei Wenkui (ShanxiThirdConstructionEngineeringCompany,Jincheng048000,China) Abstract: In view of a limited construction site conditions, this paper made upper steel structure hoisting operation on basement roof, analyzed the largest support reaction and floor bearing capacity of single leg support in crane lifting 8 t components, and put forward the technical measures of existing building floor reinforcement, to reduce the influence of lifting operations to basement structure floor, to ensure the smooth progress of structural steel operation. Key words: basement roof, steel structure, lifting operation, crane The treatment measures and prevention methods of cast-in-place concrete slab cracksLu Xiaoling (ShanxiTradeSchoolConstructionOffice,Taiyuan030012,China) Key words: concrete slab, crack, reinforcement, repair Abstract: This paper discussed the causes of cast-in-place concrete slab cracks, from cracks repair and reinforcement two aspects, discussed the treatment measures of concrete slab cracks, and put forward the cracks prevention methods of concrete slab in design and construction, so as to improve the overall quality of cast-in-place concrete slab. 文章编号：1009-6825(2016)14-0095-02 收稿日期：2016-03-02 作者简介：韦文魁(1982- ),男，工程师 中图分类号：TU765 文献标识码：A |
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