舞台桁架高(gāo)空滑移安裝施工技術探討(tǎo)

1、工程概況
　　重慶大(dà)劇院工程項目總建築面積103317m2，建築高(gāo)度64m，地上7層，地下(xià)2層，該工程結構複雜(zá)，爲筒體、框架、剪力牆加鋼結構組成。該工程内設大(dà)、中兩個(gè)劇場(chǎng)，大(dà)中劇場(chǎng)舞台均爲砼筒體結構。屋頂均爲鋼桁架，鋼桁架擱置底标高(gāo)分(fēn)别爲46m、37m。大(dà)劇場(chǎng)舞台桁架（GHJ-1）每榀長(cháng)25.05m、高(gāo)4.6m、自重20.3t，整體重量193t；中劇場(chǎng)舞台桁架（GHJ-2）每榀長(cháng)22.55m、高(gāo)4.1m，自重17.1t，整體重量133t。桁架由工廠标準化(huà)制作，預拼後将中間腹杆切斷，上下(xià)弦杆各分(fēn)兩段，再運輸到現場(chǎng)安裝。下(xià)面僅對(duì)大(dà)劇場(chǎng)予以介紹，桁架布置如圖1、2所示：
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2、方案的(de)選擇
　　由于舞台桁架具有重量重，标高(gāo)高(gāo)，最近一榀位置遠(yuǎn)離塔吊位置就達30m，雖然布置了(le)400tm重型塔吊也(yě)無法滿足單榀整體吊裝的(de)需要，爲此項目部就現有施工條件進行方案的(de)對(duì)比選擇。
　　2.1桁架地面拼裝，整體吊裝
　　利用(yòng)現場(chǎng)塔吊在地面對(duì)每榀桁架進行組拼，然後進行整體吊裝就位，最後安裝桁架聯系杆件，每榀桁架重量均超過了(le)塔吊單吊和(hé)擡吊的(de)起重能力，無法滿足要求；若采用(yòng)集群千斤頂6榀整體吊裝，需另添設備，費用(yòng)很高(gāo)。
　　2.2桁架地面分(fēn)段拼裝，分(fēn)段吊裝
　　現場(chǎng)地面對(duì)桁架分(fēn)段拼裝，分(fēn)兩段吊裝，高(gāo)空對(duì)拼焊接，最後安裝桁架間系杆，需在舞台下(xià)方搭設高(gāo)空對(duì)接支撐平台，支撐平台要從-8.20m至+46.00m标高(gāo)，架體的(de)強度、剛度和(hé)穩定性都要求較高(gāo)，操作危險系數較高(gāo)。
　　2.3桁架高(gāo)空散拼，焊接安裝
　　在舞台桁架下(xià)方地面搭設54m高(gāo)44800m3高(gāo)空散拼滿堂腳手架平台，進行桁架高(gāo)空散拼，腳手架搭設量大(dà)，費用(yòng)高(gāo)，工期也(yě)較長(cháng)，拖延舞台機械安裝隊伍進場(chǎng)。
　　2.4桁架高(gāo)空滑移法
　　首先在地面将桁架散件組拼成半榀，利用(yòng)塔吊将半榀桁架吊至（27）軸處+46.00m标高(gāo)三角架懸挑平台進行整體拼焊連接，再逐步将每兩榀相連由（27）軸向（21）軸滑移安裝就位。
　　根據塔吊布置情況和(hé)結構實際情況，經分(fēn)析鋼桁架結構采用(yòng)滑移技術較爲有利。首先構件是平面型的(de)且構件在整個(gè)滑移過程中不會對(duì)滑道産生側向水(shuǐ)平推力；其次舞台簡體能提供滑道設置的(de)最好條件，筒體幾何尺寸方正、桁架支撐端剪力牆支撐條件好。第三塔吊的(de)布局和(hé)吊重完全滿足滑移各工序的(de)要求。綜合工期、安全、經濟和(hé)技術可(kě)行性等方面考慮，第四種方案要優于前三種方案，即采用(yòng)半榀吊裝、高(gāo)空拼裝、整榀滑移方案。
3、滑移基本思路
　　3.1桁架在另處樓地面拼焊接成半榀，待整體拼裝。
　　3.2根據桁架橡膠支座的(de)标高(gāo)将（27）、（P）、R～S軸三向砼剪力牆施工至+45.358m，在P、R～Ｓ軸牆頂預埋滑道支腳埋件－10×300×300mm＠500，27軸牆預留三腳架孔，見圖3。
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3.3将p、R～S軸桁架12個(gè)支墩砼澆至+46.158m，安裝預埋件和(hé)橡膠支座（+46.128m），砼墩高(gāo)約800mm，滿足牆體鋼筋錯開搭接長(cháng)度設計要求，見圖3、圖4。
　　3.4在P、R-S軸桁架支墩之間安裝滑道和(hé)滑移小車。
　　3.5在（27）軸搭設桁架對(duì)接三腳架懸挑拼裝平台，進行桁架豎立拼裝，并同時(shí)在桁架兩端安裝八字斜撐，見圖5、6。
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4、施工工況計算(suàn)分(fēn)析
　　4.1抗傾覆計算(suàn)
　　大(dà)劇場(chǎng)桁架長(cháng)25m，高(gāo)4.6m，寬0.35m，進行豎立滑行，桁架的(de)傾覆應是施工中關注的(de)重點。進行工況受力模型如圖7。
　　外力作用(yòng)點位置h2選取原則是使①、②杆件不受力。考慮滑車摩擦系數爲μ＝0.1，則f=Gμ=10.15KN拟采用(yòng)3.5T葫蘆，最大(dà)輸出力Fmax=35KN，牽引時(shí)候由于存在傾覆力矩，滑車對(duì)桁架的(de)支承力N'作用(yòng)點會自動偏離重力作用(yòng)線。考慮桁架下(xià)翼緣的(de)剛度及桁架寬度350mm，N'與G的(de)最大(dà)力偶臂诹a1=130mm。
　　開始牽引瞬間，取F=35KN，要使①杆件不受力，則Fh2×0.13+fh0所以h2≤1.0585m。
　　當桁架進入勻速滑行時(shí)，F=f，支承力N'自動左移，要使②杆件不受力，則Fh2+N×013≥fh0，h2≥1.05n，故取h2=1.05m。
　　考慮滑移小車絕大(dà)部分(fēn)時(shí)間是勻速前進，應以h2≥1.05m來(lái)控制。
　　4.2滑移工況下(xià)滑道的(de)剛度和(hé)變形驗算(suàn)
　　将滑移過程中産生的(de)支承反力以移動荷載形式作用(yòng)于軌道上，對(duì)軌道槽鋼及支撐軌道的(de)槽鋼運用(yòng)影(yǐng)響線原理(lǐ)進行結構最不利内力及變形的(de)驗算(suàn)。本工程簡化(huà)計算(suàn)如圖8：
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梁端最大(dà)彎矩：
Mmax=0.841M0=6.3075KN·m