大型钢结构滑移安装施工技术

大型钢结构滑移安装施工技术

滑移施工技术是解决大跨度空间钢结构施工的有效方法。本文作者结合多年实践工作经验，详细介绍了滑移施工技术及应用中需注意的事项。

标签： 钢结构;滑移施工技术;安装

前言：

随着我国经济建设的飞速发展，大跨度钢结构应用的范围越来越广，其结构形式逐渐趋向多样化，从最初的网架、网壳结构发展到空间管桁结构、张弦结构、索膜结构等。现在大跨度钢结构主要应用于大型体育馆、会议展览馆、车站机场的候车厅、航站楼、大型工业厂房的屋盖结构。对于大跨度钢结构施工，一般都有多种安装工艺可供选择，而每一种安装工艺都有其自身的特点和适用性，在进行安装工艺选择时需综合考虑结构体系、场地条件、起重机械性能、安全质量、施工进度及施工成本等影响因素。滑移施工技术是众多安装工艺中的一种，随着计算理论的不断完善，设备和手段的不斷提高，采用滑移施工的工程越来越多，本文结合工作中的项目经验，对滑移施工技术进行详细总结。

1.滑移施工技术分类

滑移施工技术分类：按滑移的对象分为胎架滑移法和结构滑移法。

1.1胎架滑移法

胎架滑移法施工时可以沿着结构纵向把结构分成若干个拼装单元，在结构端部或中部

某一拼装单元下面设置胎架，在胎架上将单根构件或片段拼装成一个拼装单元，单元拼装完成后，将与结构相连的胎架杆件解开，使胎架与结构完全脱离，在其它各种滑移条件准备就绪后，就可以滑移胎架，使其离开原来拼装位置到下一个相邻拼装单元下面，再将解开的胎架杆件恢复到最初状态，开始下一个相邻单元的拼装，循环反复，就可以完成整个结构的施工任务。其特点是结构不动而胎架滑移。

1.2结构滑移法

结构滑移法施工时沿结构纵向将结构分成若干滑移单元，在结构端部或中部某一滑移单元下面设置胎架，也可在结构范围以外设置胎架，在胎架上将单根构件或片段拼装成一个滑移单元（也可以将整个滑移单元在地面拼装成形后吊装到胎架上就位），滑移单元拼装完成后，将与结构相连的胎架杆件解开，使胎架与结构完全脱离，在其它各种滑移条件准备就绪后，就可以滑移结构单元，使其离开拼装位置，直至到达最终使用位置，而胎架仍留在原来位置，如此反复循环，就可以完成整个结构的施工任务。其特点是胎架不动而结构滑移。

1.3滑移施工技术适用条件

1）施工对象可以分成相同或相似的单元，这样设置的胎架在不变或稍作变化的情况下能够重复利用，并且这些单元应沿某一空间轨迹有规律地排列，以便滑移的单元（结构滑移）或胎架（胎架滑移）能够沿同一轨道滑到指定位置。

2）使用的动力设备简单，一般只需要1台或几台慢速卷扬机或液压千斤顶或手扳葫芦就能够进行施工。

2.滑移施工技术需注意事项

1）滑移阶段部分构件的内力会发生改变，有的加载，有的卸载，有的会出现反号，滑移时应根据滑移阶段的边界条件、受荷条件重新验算结构的安全性，保证滑移阶段构件的内力不超过构件的极限承载能力，使滑移单元处于安全状态。

2）滑移阶段由于结构的形状、边界条件及受荷条件发生了改变，滑移时必将引起结构变形，应结合施工实际情况，进行滑移单元的变形验算，以确保结构的变形能够与相邻单元之间完全吻合，安装终结后整个结构的形状改变不超过设计和相关规范、标准的要求。

3）应对轨道及胎架的强度、刚度、稳定性进行验算，以保证轨道及胎架在滑移阶段处于安全状态。

4）对于滑移结构单元或胎架，滑移前应进行全面检查，确保与周围固定物完全脱离。在滑移过程中应进行抗倾覆性验算，以保证在滑移阶段处于安全状态。

5）滑移前应对动力设备进行全面检查，确保动力设备处于良好的工作状态。当有多台设备同时提供动力时，在滑移的过程中，应不断检查滑移是否同步，防止滑移对象发生扭转。

6）滑移过程中应统一口令，做到参与施工人员步调一致。当天气状况不适合施工时，如出现大雨、大风、雷暴、大雪等不良天气状况下，应及时停止施工，并做好各种固定的措施。

3.工程项目应用

3.1河北省某火车站改造工程站房屋盖项目，就是根据屋盖外形的结构特点及施工安装顺序，北区和南区站房虽然分两次施工，但均采用了累积滑移技术进行施工。火车站改造工程客运用房地面以上由北站房、南站房与候车大厅组成。大跨度屋盖平面呈工字形，平面尺度与跨度均很大，南北方向最大长度为352.2m，东西方向最大长度为198m。整个大跨度屋盖结构支承在16组V形斜柱上，斜柱通过抗震球形支座与下部混凝土柱顶相连，东西向柱距88～132m，南北向柱距22～56.2m。地上2层为高架层，楼面标高8.700m，高架候车大厅将南、北站房连为整体，屋脊结构高度为31.250m。其中南站房屋盖南北长152.2m，东西方向长198m，由14榀桁架组成，钢结构桁架的总重达到4000t。施工中将前12榀屋盖结构分6个滑移区域和1个原位拼装区，布置高空滑移轨道，总长650m。采取桁架在滑移始端地面拼装，整体吊装，高空补档，然后逐榀累积滑移，滑移到位后安装斜柱，卸载前11榀桁架，再对搭接处2榀桁架原位散装完成后，与北区临时斜柱同时卸载。

图1 滑移施工

3.2某发电厂二期工程位于已经投产的一期电厂工程的南侧，工程为9#，10#煤场上部的干煤棚网壳结构，网壳采用螺栓球与焊接球节点相结合的三心圆柱面网壳结构，总长度140m，跨度103m，拱高40.1539m，覆盖面积为14420m2，展开面积达20160m2，属于大型工业建筑。工程采用下部满堂脚手架、上部滑移胎架直线滑移技术施工。下部满堂操作架立杆放置在木垫块上，搭设高度为12m（两侧），18m（中部），在其上方搭设滑移工作平台，滑道采用I20钢，滑道下方设置40cm间距的面层杆，工字钢错开放置，并用?48×3.5钢管连成一体。滑道上部为滑移胎架。等第一区块网壳安装完成、检验合格后，撤掉放置在型钢上的脚手架底部立杆及顶部各部分脚手架连接立杆，用手扳葫芦将滑移胎架向前推行，滑移到位后接长底部立杆。并固定滑移胎架安装上部网壳。依次类推，直至完成全部工作。由于在工程中采用下部满堂脚手架、上部操作胎架直线滑移技术施工，下

部满堂脚手架作为上部操作胎架的滑移基础，因此，下部满堂脚手架的变形应严格控制，确保上部胎架滑移及网壳安装的需要。

4.总结

滑移施工技术具有很多优点：施工方便、设备简单、经济性好等，比较适合具有对称重复单元或虽为整体但可划分为若干个单元的空间钢结构。特别对需跨越既有建筑物或堆放物时，具有明显优势。但采用滑移施工技术时，需要对结构、胎架等进行施工状态验算，确保滑移过程的安全。因此，施工时应结合技术、经济及现场条件等多种因素综合考虑，以便达到较理想的效果。

参考文献：

[1]北京钢铁设计研究总院.GB50017—2003钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[2]冶金工业部建筑研究总院.GB50205—2001钢结构工程施工质量验收规范[S].北京：中国计划出版社，2002.