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浙江精工钢结构集团有限公司 浙江省绍兴市 312000
摘要：桁架吊装是钢构施工的重要内容，均衡进度、成本、质量和安全等各项因素是一个值得研究的问题。方案制定和准备对施工整个过程起到很大作用。方案应尽量多起到前瞻性作用。
关键词：北京燕翔饭店；钢结构；桁架；方案
Abstract：Truss steel construction is a common and important aspect of how to balance the various factors lifting operations schedule，cost，quality and safety，is a worthy long-term focus and study.The construction of the whole process of planning and preparation for the subsequent construction played a significant role，while the construction process with the level of organization，a great impact on the construction program should be more proactive role to play.
Keywords：Beijing Yanxiang Hotel；Steel；truss roof；lifting program
1 项目概况
北京燕翔饭店裙房屋盖，主要由桁架结构组成。桁架形式为平面桁架，杆件截面为H钢。
裙房屋盖主体结构桁架位于1/6～1/11轴交A～J轴共24榀横向桁架和两边2榀纵向桁架组成。上弦杆件截面为H400×400×20×30，下弦杆件截面为H400×400×20×30、H700×500×25×35，腹杆截面为H300×300×14×25，材质为Q345B。平面尺寸为76.8m×34m，覆盖面积约为2611㎡左右。
裙房屋盖钢结构轴测图如图1所示：
其中24榀横向桁架跨度32-34米，单榀桁架重量25-26吨。
图1 裙房屋盖钢结构轴测图
24榀横向主桁架的吊装是本工程的一个技术重点和难点。根据现场实际情况，桁架构件分段发到现场，分段构件情况如下图所示：
图2 桁架的构件分段情况
裙房桁架分段完成最大重为2.3吨，施工现场的塔吊最大工作半径时能够吊装2.8吨，故分段完成后满足现场吊装要求。
根据现场情况，24榀桁架主要的工作机械为2号塔吊，塔吊型号TC6517B，布置位置如下图所示：
图3 桁架区域塔吊布置情况
根据上图可知，桁架区域最南端存在塔吊盲区，A-B轴区域桁架构件超出2号塔吊的工作范围，无法吊装。
由于场地空间狭小等客观原因，缺少拼装场地且无法进场大型吊车。同时，现场塔吊的布置存在一定问题，在桁架区域存在一块盲区。上述情况加大了桁架吊装工作的难度。
2 吊装基本思路
2.1 方案一
以现有塔吊为主。即作业机械仍然以现场已有的2号塔吊为主进行吊装。超出2号塔吊的作业盲区部分，考虑等待场地南侧地下室回填土完成之后开辟一条通路，进场一辆小型汽车吊，以裙房二楼楼面作为工作点，完成盲区部分构件吊装。
工作步骤为：制作安装临时支撑架→测量调整支撑架标高→2号塔吊空中散装C-J轴区域桁架→开辟通道→裙房二楼楼面局部区域反顶→进场汽车吊进行盲区桁架构件吊装→桁架构件焊接→卸载临时支撑架→完成。
本方案的场对于土建施工和钢结构施工的互相配合要求比较高。该区域主要依靠吊装机械是现有的2号塔吊，需要合理分配各专业队伍的使用时间；同时，盲区部分的钢结构吊装作业，需要土建施工及时提供进场通道。因此，本方案可能因为配合问题多而造成工期延长。
汽车吊吊装盲区构件示意如图4所示。
图4 汽车吊进场吊装盲区构件
图5 新增塔吊覆盖工作区域
2.2 方案二
增加塔吊以覆盖盲区。即：在裙房二楼楼面合适位置增加一台屋面6号塔吊，用以覆盖盲区和绝大部分桁架区域，以新增6号塔吊为钢构主要使用机械，原有的2号塔吊仅仅作为钢构吊装的辅助机械。
工作步骤为：安装新增塔吊→制作安装临时支撑架→测量调整支撑架标高地→吊装桁架构件→桁架构件焊接→卸载临时支撑架→完成。
本方案中，增加塔吊后可避免现在配合的问题，利于理顺现场作业关系，同时可能会增加部分费用。
3.方案的管控分析
3.1 进度控制分析
方案一各个步骤的工作内容及估计消耗时间如表2所示。
表1 方案一时间消耗情况
支撑制安 塔吊吊装 反顶安装 汽车吊吊装 焊接
工作内容 10个 22榀横桁架
控制散装 汽车吊工作
区域 2榀盲区
桁架 各个杆件
焊缝
工作时间 5天 50天 3天 7-9天 15天
方案二各个步骤的工作内容及估计消耗时间如表3所示。
表2 方案二时间消耗情况
塔吊安装 支撑安裝 吊装 焊接
工作内容 新增一台 10个 24榀 各个杆件
工作时间 3天 5天 35天 15天
3.2 成本控制分析
方案一的主要成本由三部分组成，即临时支撑架的制作安装费用、反顶支撑的安装费用和汽车吊机械费用。 支撑架可采用采用H型钢或角钢制作成格构柱形式，支撑架设计高度最高为28 m，支撑架水平投影尺寸为2.0m×2.0m。钢材材质采用Q235B，设计强度：f=215N/mm2。竖杆截面为热轧角钢L140×14，直腹杆为等肢角钢L80×6，斜腹杆为等肢角钢L100×8。
图8 临时支撑架布置和大样
根据分段拼装成型后的构件尺寸及重量，选用吊车机械如表4：
表3 方案一增加机械选用表
构件
说明 名称 桁架吊装单元
重量（t） 3（含吊索具重量）
长度（m） 6
安装高度（m） 16.95
吊装
机械
及性能 型号 QY25C汽车吊
臂长（m） 主臂：20.5
作业半径（m） 14
提升高度（m） 20.7
额定吊重（t） 3.2
构件重量3T<额定吊重3.2T
结论：吊机性能满足吊装要求
方案二的主要成本仅有吊车的机械费。根据整榀箱型梁的尺寸、重量以及现场工作半径，选用机械情况如下表5所示：
表4 方案二增加机械选用表
构件
说明 名称 主钢梁吊装单元
重量（t） 3（含吊索具重量）
长度（m） 6
安装高度（m） 16.95
吊装
机械
及性能 型号 TC6517塔吊
臂长（m） 30
作业半径（m） 30
提升高度（m） 30
额定吊重（t） 4.4
构件重量3T<额定吊重4.4T
结论：吊机性能满足吊装要求
综合上文，两种方案的成本控制比较情况如表5所示：
表5 方案成本比较
临时支撑架 反顶支撑架 吊车型号 吊车工作时间 增加成本
方案一 10个 3个 25吨汽车吊 9天 合理
方案二 10个 无 TC6517 35天 较高
3.3 质量控制分析
两种方案的区别仅仅是吊装机械的不同，吊装本身都是高空散装，对于安装质量的影响并不大。
需要注意的是，方案一需要汽车吊上楼面，这对于混凝土结构质量是一种考验。需要进行反顶加固，避免造成混凝土楼面因汽车吊作业荷载而造成开裂甚至损坏。这存在一定质量控制风险。
3.4 安全控制分析
两种方案的吊装工作完全类似，仅仅吊车的型号、类型有不同。在做好吊装工况分析的前提下，两种方案的工作安全风险基本相同。不同之处在于吊装前的准备略有不同。
两种方案的风险评估比较如表6所示：
表6 方案风险评估
工作步骤 临时支撑 反顶支撑 吊装 焊接 综合风险
方案一 一般 一般 一般 较高 合理
方案二 一般 无 一般 较高 合理
4.方案的比较选择
4.1 方案比较
根据前文的各项管理控制要点分析，对两种方案进行比较，可看出两种方案的特点如下：
方案一的作业进度较緩慢，吊装前期准备工作较多，综合成本相对比较合理，作业的质量保证存在一定隐患，安全风险合理。
方案二的作业进度快，吊装前的准备工作较多，综合成本较高，作业的质量隐患小，而工作的安全风险合理。
两种方案的各项特点对比如表7所示：
表7 方案各因素比较
配合要求 作业进度 增加成本 质量风险 安全风险
方案一 较高 较慢 合理 存在 合理
方案二 较低 较快 较高 较少 合理
4.2方案选择
根据前文的分析与总结，两种方案各有优劣，方案的选择可以视工程的实际情况而定。本项目的实际情况是：土建施工和钢结构施工任务都很重，而总体工期要求很紧，机械的现场调配存在较大困难，同时现场的安装及质量要求较高，不允许有较大的质量及安全隐患存在，因此选择方案二。
5.总结
总体来说，两种方案各有特点：在工期要求不高，各个专业施工队配合良好的情况下，方案一可节约一定成本；方案二增加成本较多，但是进度可大大加快，质量及安全风险小，更为均衡合理。
本质来说，原计划中塔吊布置偏少且存在盲区是造成工作难度的根本原因。早期工作应尽量避免出现疏漏而造成后期工作的难度增加。本文希望提供一种工作思路和方法，使得今后方案的确定和选择更合理、更有效率。
参考文献：
[1]杨梦纯.广州丫髻沙大桥主拱钢管拱安装施工设计[J].桥梁建设，1999，（3）：49
[2]鲍广鑑.钢结构施工技术及实例[M]1 北京：中国建筑工业出版社，2005.
[3]范立础.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，1979.
[4]聂锐利.大庆油田动态测井地面数字化技术研究与应用[D].中国地质大学（北京），2006.
[5]GB50205）2001B，钢结构工程施工质量验收规范[S]1
摘要：桁架吊装是钢构施工的重要内容，均衡进度、成本、质量和安全等各项因素是一个值得研究的问题。方案制定和准备对施工整个过程起到很大作用。方案应尽量多起到前瞻性作用。
关键词：北京燕翔饭店；钢结构；桁架；方案
Abstract：Truss steel construction is a common and important aspect of how to balance the various factors lifting operations schedule，cost，quality and safety，is a worthy long-term focus and study.The construction of the whole process of planning and preparation for the subsequent construction played a significant role，while the construction process with the level of organization，a great impact on the construction program should be more proactive role to play.
Keywords：Beijing Yanxiang Hotel；Steel；truss roof；lifting program
1 项目概况
北京燕翔饭店裙房屋盖，主要由桁架结构组成。桁架形式为平面桁架，杆件截面为H钢。
裙房屋盖主体结构桁架位于1/6～1/11轴交A～J轴共24榀横向桁架和两边2榀纵向桁架组成。上弦杆件截面为H400×400×20×30，下弦杆件截面为H400×400×20×30、H700×500×25×35，腹杆截面为H300×300×14×25，材质为Q345B。平面尺寸为76.8m×34m，覆盖面积约为2611㎡左右。
裙房屋盖钢结构轴测图如图1所示：
其中24榀横向桁架跨度32-34米，单榀桁架重量25-26吨。
图1 裙房屋盖钢结构轴测图
24榀横向主桁架的吊装是本工程的一个技术重点和难点。根据现场实际情况，桁架构件分段发到现场，分段构件情况如下图所示：
图2 桁架的构件分段情况
裙房桁架分段完成最大重为2.3吨，施工现场的塔吊最大工作半径时能够吊装2.8吨，故分段完成后满足现场吊装要求。
根据现场情况，24榀桁架主要的工作机械为2号塔吊，塔吊型号TC6517B，布置位置如下图所示：
图3 桁架区域塔吊布置情况
根据上图可知，桁架区域最南端存在塔吊盲区，A-B轴区域桁架构件超出2号塔吊的工作范围，无法吊装。
由于场地空间狭小等客观原因，缺少拼装场地且无法进场大型吊车。同时，现场塔吊的布置存在一定问题，在桁架区域存在一块盲区。上述情况加大了桁架吊装工作的难度。
2 吊装基本思路
2.1 方案一
以现有塔吊为主。即作业机械仍然以现场已有的2号塔吊为主进行吊装。超出2号塔吊的作业盲区部分，考虑等待场地南侧地下室回填土完成之后开辟一条通路，进场一辆小型汽车吊，以裙房二楼楼面作为工作点，完成盲区部分构件吊装。
工作步骤为：制作安装临时支撑架→测量调整支撑架标高→2号塔吊空中散装C-J轴区域桁架→开辟通道→裙房二楼楼面局部区域反顶→进场汽车吊进行盲区桁架构件吊装→桁架构件焊接→卸载临时支撑架→完成。
本方案的场对于土建施工和钢结构施工的互相配合要求比较高。该区域主要依靠吊装机械是现有的2号塔吊，需要合理分配各专业队伍的使用时间；同时，盲区部分的钢结构吊装作业，需要土建施工及时提供进场通道。因此，本方案可能因为配合问题多而造成工期延长。
汽车吊吊装盲区构件示意如图4所示。
图4 汽车吊进场吊装盲区构件
图5 新增塔吊覆盖工作区域
2.2 方案二
增加塔吊以覆盖盲区。即：在裙房二楼楼面合适位置增加一台屋面6号塔吊，用以覆盖盲区和绝大部分桁架区域，以新增6号塔吊为钢构主要使用机械，原有的2号塔吊仅仅作为钢构吊装的辅助机械。
工作步骤为：安装新增塔吊→制作安装临时支撑架→测量调整支撑架标高地→吊装桁架构件→桁架构件焊接→卸载临时支撑架→完成。
本方案中，增加塔吊后可避免现在配合的问题，利于理顺现场作业关系，同时可能会增加部分费用。
3.方案的管控分析
3.1 进度控制分析
方案一各个步骤的工作内容及估计消耗时间如表2所示。
表1 方案一时间消耗情况
支撑制安 塔吊吊装 反顶安装 汽车吊吊装 焊接
工作内容 10个 22榀横桁架
控制散装 汽车吊工作
区域 2榀盲区
桁架 各个杆件
焊缝
工作时间 5天 50天 3天 7-9天 15天
方案二各个步骤的工作内容及估计消耗时间如表3所示。
表2 方案二时间消耗情况
塔吊安装 支撑安裝 吊装 焊接
工作内容 新增一台 10个 24榀 各个杆件
工作时间 3天 5天 35天 15天
3.2 成本控制分析
方案一的主要成本由三部分组成，即临时支撑架的制作安装费用、反顶支撑的安装费用和汽车吊机械费用。 支撑架可采用采用H型钢或角钢制作成格构柱形式，支撑架设计高度最高为28 m，支撑架水平投影尺寸为2.0m×2.0m。钢材材质采用Q235B，设计强度：f=215N/mm2。竖杆截面为热轧角钢L140×14，直腹杆为等肢角钢L80×6，斜腹杆为等肢角钢L100×8。
图8 临时支撑架布置和大样
根据分段拼装成型后的构件尺寸及重量，选用吊车机械如表4：
表3 方案一增加机械选用表
构件
说明 名称 桁架吊装单元
重量（t） 3（含吊索具重量）
长度（m） 6
安装高度（m） 16.95
吊装
机械
及性能 型号 QY25C汽车吊
臂长（m） 主臂：20.5
作业半径（m） 14
提升高度（m） 20.7
额定吊重（t） 3.2
构件重量3T<额定吊重3.2T
结论：吊机性能满足吊装要求
方案二的主要成本仅有吊车的机械费。根据整榀箱型梁的尺寸、重量以及现场工作半径，选用机械情况如下表5所示：
表4 方案二增加机械选用表
构件
说明 名称 主钢梁吊装单元
重量（t） 3（含吊索具重量）
长度（m） 6
安装高度（m） 16.95
吊装
机械
及性能 型号 TC6517塔吊
臂长（m） 30
作业半径（m） 30
提升高度（m） 30
额定吊重（t） 4.4
构件重量3T<额定吊重4.4T
结论：吊机性能满足吊装要求
综合上文，两种方案的成本控制比较情况如表5所示：
表5 方案成本比较
临时支撑架 反顶支撑架 吊车型号 吊车工作时间 增加成本
方案一 10个 3个 25吨汽车吊 9天 合理
方案二 10个 无 TC6517 35天 较高
3.3 质量控制分析
两种方案的区别仅仅是吊装机械的不同，吊装本身都是高空散装，对于安装质量的影响并不大。
需要注意的是，方案一需要汽车吊上楼面，这对于混凝土结构质量是一种考验。需要进行反顶加固，避免造成混凝土楼面因汽车吊作业荷载而造成开裂甚至损坏。这存在一定质量控制风险。
3.4 安全控制分析
两种方案的吊装工作完全类似，仅仅吊车的型号、类型有不同。在做好吊装工况分析的前提下，两种方案的工作安全风险基本相同。不同之处在于吊装前的准备略有不同。
两种方案的风险评估比较如表6所示：
表6 方案风险评估
工作步骤 临时支撑 反顶支撑 吊装 焊接 综合风险
方案一 一般 一般 一般 较高 合理
方案二 一般 无 一般 较高 合理
4.方案的比较选择
4.1 方案比较
根据前文的各项管理控制要点分析，对两种方案进行比较，可看出两种方案的特点如下：
方案一的作业进度较緩慢，吊装前期准备工作较多，综合成本相对比较合理，作业的质量保证存在一定隐患，安全风险合理。
方案二的作业进度快，吊装前的准备工作较多，综合成本较高，作业的质量隐患小，而工作的安全风险合理。
两种方案的各项特点对比如表7所示：
表7 方案各因素比较
配合要求 作业进度 增加成本 质量风险 安全风险
方案一 较高 较慢 合理 存在 合理
方案二 较低 较快 较高 较少 合理
4.2方案选择
根据前文的分析与总结，两种方案各有优劣，方案的选择可以视工程的实际情况而定。本项目的实际情况是：土建施工和钢结构施工任务都很重，而总体工期要求很紧，机械的现场调配存在较大困难，同时现场的安装及质量要求较高，不允许有较大的质量及安全隐患存在，因此选择方案二。
5.总结
总体来说，两种方案各有特点：在工期要求不高，各个专业施工队配合良好的情况下，方案一可节约一定成本；方案二增加成本较多，但是进度可大大加快，质量及安全风险小，更为均衡合理。
本质来说，原计划中塔吊布置偏少且存在盲区是造成工作难度的根本原因。早期工作应尽量避免出现疏漏而造成后期工作的难度增加。本文希望提供一种工作思路和方法，使得今后方案的确定和选择更合理、更有效率。
参考文献：
[1]杨梦纯.广州丫髻沙大桥主拱钢管拱安装施工设计[J].桥梁建设，1999，（3）：49
[2]鲍广鑑.钢结构施工技术及实例[M]1 北京：中国建筑工业出版社，2005.
[3]范立础.桥梁工程[M].北京：人民交通出版社，1979.
[4]聂锐利.大庆油田动态测井地面数字化技术研究与应用[D].中国地质大学（北京），2006.
[5]GB50205）2001B，钢结构工程施工质量验收规范[S]1