有限空间钢结构穹顶提升施工技术研究与应用
任春雨 罗红党 杨贺 宁显仁
（中国建筑第四工程局有限公司， 昆明 650220）
摘要：本文以某钢结构整体提升施工技术作为研究对象。在有限的施工作业空间内，进行钢结构穹顶的组合拼装，整体提升安装，从受力分析、提升系统设计、提升工艺以及提升过程的控制等方面进行详细介绍，为类似的钢结构工程施工时提供参考经验。
关键词：有限空间；钢结构；整体提升
Abstract: This article takes the overall lifting construction technology of a certain steel structure as the research object. Within a limited construction workspace, the combination and assembly of steel structure domes are carried out, and the overall lifting and installation are carried out. A detailed introduction is provided from the aspects of force analysis, lifting system design, lifting technology, and control of lifting process, providing reference experience for similar steel structure engineering construction.
Keyword：Confined Space;steel structure;integral lifting
0 引言
随着城市化进程的加速，建筑空间的需求日益增大，有限空间的利用成为了研究的重点。钢结构穹顶作为重要的建筑结构形式，具有承载力强、造型多样、节能环保等优点，广泛应用于各类大型公共建筑和工业厂房。然而，在有限空间内进行钢结构穹顶的提升施工，技术难度大，安全风险高，因此，对有限空间钢结构穹顶提升施工技术的研究具有重要的现实意义。
1工程概况
本工程为泰康之家滇园（一期）4#活力中心钢结构工程，建筑投影面积约4014.78m2，结构类型为钢框架结构，楼板采用支模式现浇板，基础采用桩承台+防水板；屋面采用网壳结构，夹层采用框架体系。穹顶直径为24米，安装标高11.045米，顶标高为15.9米。
图1 穹顶网壳结构平面图
2施工工艺原理
穹顶网壳结构在一层楼面上拼装，拼装前设置组拼装胎架，拼装留出支座边缘部位，待提升就位后由塔吊配合进行边缘构件吊装焊接。安装5个提升吊点拔杆作为提升电动葫芦支撑点，支撑点尽量选择在混泥土柱头、钢梁上，临时支撑点位置必须进行结构验算，并满足结构安全要求，然后对网壳的拼装节点轴线、标高、拼装焊口等检查合格后后进行整体提升吊装。
图2 整体提升剖面图
3 施工工艺流程及操作要点
3.1工艺流程
提升工况验算→定位放线，地面投影轴线放样→拼装胎架→网架拼装→网架拼装构件验收→主体结构加固→提升支架设计安装→网架提升点焊接→提升系统调试→穹顶结构整体同步提升→穹顶结构空中姿态调整→穹顶结构节点对接固定→提升设备同步卸载→提升设施拆除→验收合格
3.2操作要点
（1）穹顶结构拼装
在地面投影轴线放样，搭设胎架进行整体结构的拼装。拼装完成后进行结构加固，焊缝处理涂刷防锈漆。现场验收焊缝质量、构件外观和尺寸检查及制作资料的验收和交接，等待吊装。
图3 穹顶整体拼装
（2）吊点平面布置
网壳结构拼装好后采用5个电动葫芦进行同步缓慢提升，吊顶设计要保证整体结构的受力平衡。
图4 吊点平面布置图
（3）提升点加固杆件
在提升点位置设置加固杆件，用于提升时的受力点和连接点。
图5 提升点加固大样
（4）穹顶拔杆设置
网壳吊装前应根据提升拔杆点位图安装提升拔杆，提升点位设置尺寸应准确无误，连接牢靠，提升前由技术负责人及安全员进行全面检查无误满足提升安全要求后，由专人指挥同步缓慢提升。
图6 拔杆平面布置图
图7 拔杆大样图
（5）提升设备选择
网壳结构拼装好后采用5个3吨电动葫芦进行同步缓慢提升，网壳提升单重约9.68吨，5×3=15T，安全系数根据国家规范起0.8，15×0.8=12吨，12吨＞9.68吨能满足整体提升安全要求。
图8 提升设备参数图
4受力分析
根据塔吊说明书塔吊吊装半径能满足4号楼网壳结构地面拼装需求，网壳结构根据深化设计钢构件GZ2最大截面270×270×25×25，每米重量为192.33kg，单根重量均小于2.0t，钢梁最大截面200×120×8，每米重为38.18kg，3号塔吊35m半径内可以吊装4.1吨，完全能满足网壳地面拼装吊重要求。
网壳结构拼装好后采用5个3吨电动葫芦进行同步缓慢提升，网壳提升单重约9.68吨，5×3=15T，安全系数根据国家规范起0.8，15×0.8=12吨，12吨＞9.68吨能满足整体提升安全要求。
3T电动葫芦与主体框架结构钢梁采用4颗10.9s-M20高强螺栓进行连接，10.9S-M20高强螺栓抗拉强度为170KN,170×0.98=16.6吨，钢材的剪切强度为0.6-0.8，这里选择0.6，所以剪切力等于170KN×0.6=106KN,106KN=10吨，10×4=40吨，能满足电动葫芦提升链接安全要求。
5结束语
有限空间钢结构穹顶提升施工技术在本工程的成功实施，该技术适用于各种复杂环境和空间限制，能够满足不同工程的需求。其次，该技术采用的提升设备和工艺，提高了施工效率和工程质量。此外，该技术还具有安全可靠、环保节能等优点，符合当前社会发展的趋势。
参考文献
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[2] 陈志阔. 超大体量钢结构屋盖整体提升技术的研究与应用. 上海市第一建筑有限公司,上海 200120.
[3] 汤自坤 陈训 黄建忠.钢结构整体提升施工技术，中国建筑第二工程局有限公司，100070.
[4] 钢结构设计规范：GB50017-2017.
[5] 钢结构工程施工规范：GB50755-2012.
[6] 建筑施工起重吊装工程安全技术规范：JGJ276-2012.
作者简介：任春雨，男，1991年，云南楚雄人，云南农业大学水利水电工程，邮箱：1474241381@qq.com，研究方向：建筑工程
