摘 要：針對缺乏大型起重機械的地區(qū)和不適于大型起重機械作業(yè)的情況下，大面積預(yù)制看臺板的安裝施工難度大，施工耗時長的問題，研究了大面積預(yù)制看臺板利用簡單機具進行“滑升法”安裝的設(shè)備和工藝，節(jié)約了大量資金，縮短了工期，降低了施工難度，使施工質(zhì)量和安全得以保證。

　　關(guān)鍵詞：大面積預(yù)制看臺板,滑升法,設(shè)備,施工工藝

　　1工程概述

　　圖1 體育場平面示意

　　博茨瓦納佛朗西體育場項目位于博茨瓦納第二大城市佛朗西，距首都哈博羅內(nèi)450公里，為2010年南非世界杯訓(xùn)練場地。工程占地面積約188公頃，建筑規(guī)模27000座，總建筑面積為13000m2,占地面積為25000m2。該工程為為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，分為東、西、南、北四個看臺;東看臺兩層，一層為辦公區(qū)，二層為公共廁所，頂面為預(yù)制看臺板和座位;南北看臺一層為公共廁所和配電室，頂層為預(yù)制看臺板和座位;西看臺總共三層，一層為運動員淋浴間和衛(wèi)生間，二層VIP，記者席，三層為公共廁所，頂層為預(yù)制看臺板和座椅，并有鋼結(jié)構(gòu)屋面，兩側(cè)為螺旋圓弧走廊。體育場平面如圖1所示。

　　2 工程難點

　　1)工程看臺板分為普通混凝土預(yù)制看臺板和預(yù)應(yīng)力預(yù)制看臺板，主要采用L型截面預(yù)制看臺板,其種類繁多(東、西、南、北、東北、東南看臺，看臺板種類共計420余種)，尺寸各異，數(shù)量龐大，其安裝工序復(fù)雜，安裝精度要求較高，工期要求緊，施工難度大。

　　2)經(jīng)調(diào)查，在博茨瓦納超過50噸型號的吊車根本沒有，只能到相鄰國家租賃，但租賃費用高昂，耗資巨大，嚴重缺乏施工機械。

　　3)受現(xiàn)場施工條件、結(jié)構(gòu)形式、看臺板重量、吊裝高度和跨度以及吊車的起重性能的限制，單獨采用起重機械無法完成某些部位看臺板的安裝。

　　3滑升法工藝簡述

　　預(yù)制看臺板滑移就位工藝分為四個階段：1.起吊準備2.看臺板滑移3.看臺板提升4.看臺板就位。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗結(jié)合本工程的具體施工條件，最后確定本工藝流程為：起吊準備→看臺板滑移→看臺板提升→看臺板就位。

　　為保證滑升工藝的順利進行，在施工操作中必須嚴格控制各工藝施工要點。

　　3.1牽引滑移工藝要點

　　1)起吊準備

　　根據(jù)設(shè)計圖紙選擇編號正確的預(yù)制看臺板，并核準看臺板的幾何尺寸;檢查地鉚的位置與承受拉力情況，因卷揚機的固定、所有的定滑輪全部設(shè)置在地鉚上，若地鉚設(shè)置不當，必須采取相應(yīng)補救措施;復(fù)核看臺板安裝控制軸線及標高控制線;在階梯斜梁上滿鋪高標號水泥砂漿以備看臺板就位使用;使用汽車吊將看臺板放置在H型滑移軌道上，使用鎖具將看臺板與滑輪組鋼絲繩連接。

　　2)看臺板牽引滑移

　　(1)根據(jù)看臺板的重量、滑動摩擦阻力、滑輪組的設(shè)置等情況計算出實際數(shù)據(jù)，然后選擇卷揚機，卷揚機就位應(yīng)本著減少移動、一次性定位、滑移多塊預(yù)制看臺板為原則。

　　(2)鋪設(shè)H型滑移軌道，檢查軌道平行、固定情況，整理、檢查滑輪組、鋼絲繩、鎖具等是否完好;信號工向卷揚機操作工發(fā)出滑移信號，滑移50—100cm后暫停，再次檢查地鉚、滑輪組、鋼絲繩、鎖具受力情況，確認安全無誤后，方可進行滑移施工，滑移到安裝位置時卷揚機停止工作。

　　3.2就位工藝要點

　　1)看臺板提升

　　使用塔吊轉(zhuǎn)移起落架，將起落架放置在滑移到位的看臺板上方;調(diào)整起落架的寬度，使4只支腿支撐在混凝土階梯斜梁上，并牢固可靠;利用起落架上的4個2T手拉葫蘆將看臺板均勻提起一定高度，把看臺板的全部重量轉(zhuǎn)移到起落架上后，撤掉看臺板與滑輪組連接的鋼絲繩以及看臺板下方的滑移托板、軌道。

　　2)看臺板就位

　　找準看臺板與軸線、標高控制線的關(guān)系后，緩慢降低看臺板高度，使用鋼撬、千斤頂?shù)裙ぞ咻o助看臺板就位;使用施工線、經(jīng)緯儀校正看臺板的位置，使用水準尺、水準儀校正看臺板的標高，誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，控制在允許偏差范圍以內(nèi)，發(fā)現(xiàn)偏差太大，可用手拉葫蘆、鋼撬、千斤頂?shù)冗M行校正。

　　4滑升系統(tǒng)的設(shè)計分析

　　看臺板的滑升系統(tǒng)由：牽引、滑移和提升系統(tǒng)組成，其整體施工平、剖面圖 圖2 滑移施工整體平面示意

　　圖3 滑移施工整體剖面示意

　　分別如：圖2和圖3所示。

　　4.1牽引系統(tǒng)的設(shè)計

　　牽引系統(tǒng)由地鉚、卷揚機、滑輪組三部分組成，為保證滑移過程的順利進行，滑移過程中滑移軌道應(yīng)能承受看臺板的重量，并保證滑移過程中的卷揚機牽引力大于滑移托板與滑移軌道之間的滑動摩擦力。

　　1)滑動摩擦力及阻力的確定：

　　以重量最大的PCB100看臺板為例，滑動摩擦力采用下列公式計算：

　　(1)

　　(2)

　　式中：f—滑動摩擦力; —滑動摩擦系數(shù); —表面正壓力;G—構(gòu)件自重; —滑移軌道與水平面的夾角，此處取 ， —動力系數(shù)，可取1.5。

　　經(jīng)計算PCB100看臺板最大重量約 ，鋼材之間的滑動摩擦系數(shù)在潤滑的情況下取 ，將以上數(shù)據(jù)代入式(1)、(2)得：

　　摩擦力： ;

　　每根滑移梁所承受摩擦力為 ;

　　每根牽引繩(鋼絲繩)需克服的阻力為 。

　　2)卷揚滑輪裝置的選用

　　配合所選卷揚機采用兩門動滑輪進行力的轉(zhuǎn)換如圖5所示，由4段鋼絲繩分擔力，故此卷揚滑移輪組的最大牽引力為：

　　(3)

　　式中： —卷揚機的鋼絲繩額定拉力; —卷揚滑移輪組的最大牽引力。

　　選用JK1.6型卷揚機，鋼絲繩額定拉力為16KN，鋼絲繩額定速度28m/min，將以上參數(shù)代入式(3)得： 所以，每根牽引繩(鋼絲繩)的牽引力為 。

　　為保證牽引過程的正常進行，需卷揚滑輪組的牽引力大于托板與滑軌之間的阻力，即滿足下式要求：

　　(4)

　　經(jīng)上述計算 ，滿足式(4)要求，故選用JK1.6型卷揚機能滿足滑移牽引和連續(xù)作業(yè)的要求。

　　3)牽引繩

　　為配合卷揚滑輪組使用，經(jīng)比較選用直徑為15.2mm的 鋼絞線作為牽引繩，其抗拉強度設(shè)計值為 ，經(jīng)計算每根鋼絲繩能承受的應(yīng)力 ，滿足承載力要求。

　　4)吊環(huán)的選擇

　　選用Ф16HPB235級鋼筋制作，每個吊環(huán)分擔的力為G/4，經(jīng)計算吊環(huán)的應(yīng)力

　　,安全。

　　4.2滑移系統(tǒng)的設(shè)計

　　滑移系統(tǒng)由H型導(dǎo)軌、滑移托板、起落架三部分組成。

　　滑移托架使用過程中應(yīng)保證其穩(wěn)定性和撓度限值，以確保其正常使用。滑移托架的橫梁采用 型鋼，支架采用 槽鋼。為確定其最不利荷載布置，結(jié)合工程實際施工情況，采用SAP2000建模分析，分兩種工況進行計算，經(jīng)比較分析荷載作用在第一跨跨中時其截面內(nèi)力和變形最大，荷載作用在第一跨跨中時為其最不利荷載布置，但其承載力和變形均能滿足要求。

　　5結(jié)論

　　基于本文闡述的滑升法工藝順利實現(xiàn)了博茨瓦納佛朗西體育場項目大面積預(yù)制看臺板的精確安裝就位，并且保證了施工質(zhì)量和安全，節(jié)約了大量資金，實踐證明此方案具有以下優(yōu)點：

　　1)制約因素少

　　所需施工空間較小，獨立設(shè)計滑移軌道占地面積小、自重輕，不影響周圍結(jié)構(gòu)施工和受力，且能滿足施工質(zhì)量和安全的要求。

　　2)縮短工期

　　與千斤頂滑移比較而言，由于采用千斤頂作為動力設(shè)備，受千斤頂頂推行程制約，單次行程較短，需多次拆卸施工，浪費大量時間，而采用卷揚機滑移，不受行程控制，可一次完成滑移就位，縮短工期。

　　3)降低成本

　　節(jié)省了購買大型起重機械的費用，降低了工程成本。

　　4)適用性強

　　尤其適合于缺乏大型起重機械的地區(qū)和無法采用大型起重設(shè)備作業(yè)的部位，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟效果和較高的推廣應(yīng)用價值。

　　參考文獻(Reference)：

　　[1] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊編委會。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊[K].3版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

　　[2]建筑施工手冊編寫組。建筑施工手冊[K].4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.