本文轉載自“施工技術《江蘇某大跨度高空鋼連廊施工技術》，作者：張驍雄，張亞飛等”，僅用於學習分享，如涉及侵權，請聯絡刪除！
［摘要］江蘇師範大學文化創意產業園文化創意大廈鋼結構空中連廊位於75m以上高空。該專案高度高，體量大，質量要求高。在結構安裝過程中，採取了纜索吊裝這一非常規吊裝方法，透過科學、合理、可靠的技術論證和有效的質量控制，成功地施工了該項工程，滿足了施工和設計要求。
［關鍵詞］鋼結構；連廊；纜索；吊裝；主索；垂度；施工技術
1工程概況
江蘇師範大學文化創意產業園文化創意大廈鋼結構空中連廊分為上下兩層，底層標高75．230m，頂層標高80．030m，每層連廊長33．6m，寬14．8m，面積約500m2，由5榀主樑（H1 000 X 45 X 16×25）及梁間7根次梁（H450 X 200×8 X 16）構成（見圖1）。主樑透過設置於混凝土柱牛腿上的抗震支座與主體結構連線。主樑跨度達到14．8m，每榀主樑質量達到5t。
2方案選擇
2．1技術難點
受到工程本身特點及現場施工條件的限制，連廊東側為5層裙房結構，西側為大面積地下室頂板，南北兩側為主體塔樓，四周均無法停放大型吊裝裝置，現場原有的塔式起重機裝置，吊裝範圍內的極限吊裝承載力僅為15kN，而連廊鋼樑單榀重達50kN，根本無法滿足主樑的吊裝要求。因此要完成連廊結構的吊裝，只能重新選擇吊裝方案。
2．2方案確定
針對該工程鋼結構跨度大、自重大、高度高等特點並結合施工場地情況，結合以往類似工程的施工經驗和國內大跨度鋼結構安裝施工的工程例項，進行了多方案的比較分析。目前國內大高度、大跨度、大噸位鋼構件的非正常安裝辦法一般可採用拔杆吊裝、高空滑移、纜索吊裝等方法。各種吊裝方法的特點和優缺點比較如表1所示。
綜合分析該工程的具體情況，結合各種吊裝方法的特點和優缺點，並考慮現有的機械裝置情況、施工工期等要求，我們認為高空滑移雖然最為經濟可靠，但仍未能解決構件垂直運輸的技術難題；而拔杆安裝並不適用本專案大跨度結構構件的安裝，纜索吊裝雖然在前期準備和施工工期的合理性上有侷限，但卻是最適應本工程特點的吊裝方案。最終我司確定了纜索吊裝這一施工方案。
3 方案介紹
纜索吊裝法具有跨越能力較大、水平和垂直運輸機動靈活、適應性廣、施工方便等優點，是目前修建拱橋較多采用的方法。但該方法在房屋建築施工中運用的例項不是很多。
纜索吊裝裝置主要分為纜索裝置和起重裝置，而其最大的難點在於纜索裝置的設定，纜索吊裝裝置按其用途和作用可以分成：主索、牽引索、纜風索和固定裝置等4個基本組成部分（見圖2）。
主索設定為1組鋼絲繩，位於吊裝鋼樑上方，鋼絲繩兩端分別固定於樓面上的混凝土柱上。主索一端設定5t手拉葫蘆用於主索的張拉收緊，用來控制主索的垂度、張力，使其符合吊裝要求。
牽引索設定為l組鋼絲繩，對稱佈置於電動葫蘆兩頭，主要用於調節起重系統中電動葫蘆的位置。吊裝時當主索及電動葫蘆設定到位後，將牽引索與電動葫蘆固定，電動葫蘆位置調整到位後將兩頭的牽引索分別固定，保持電動葫蘆的位置。
纜風索設定為4根鋼絲繩，採用八字形方式對稱設置於主索兩端，用於保持主索的穩定。
由於主索、牽引索、纜風索等其實質均為鋼絲繩構成，因此在纜索裝置設定前必須對各種纜索特別是主索的鋼絲繩規格及其技術引數進行計算及驗算。更確切地說，纜索吊裝的核心是如何確定主索的垂度以及怎樣在施工過程中控制主索的垂度。
4技術分析
4．1 主索選型及垂度計算
4．1．1 主索最大應力和相應垂度
鋼樑自重5t，電動葫蘆滑輪組及吊裝用鋼絲繩按0．5t計，吊裝總重取5．5t。使用直徑為咖52mm（6 x 37+1）的鋼絲繩，其公稱抗拉強度為1 700MPa。當電動葫蘆滑輪組位於跨中時，主索張力最大，控制主索的設計，當鋼絲繩作吊索時取控制主索張力的安全係數K=6，則主索的最大容許張力為184．8kN和跨中吊重後的最大垂度為1．241m。
4．1．2 主索應力驗算
主索彈性模量查表得Ek=79 800MPa，鋼絲繩截斷面積：F=1003．80mm2，則主索拉應力754．37MPa，應力安全係數k=2．26>2，滿足安全要求。
4．1．3主索垂度驗證
根據計算所得的主索垂度值，採用MIDAS軟體進行了理論驗證，透過模型分析及軟體計算所得結果和計算所得值相吻合，因此我們確定主索垂度的計算是符合理論情況的。
4．2安裝過程重點控制環節
根據計算得到了主索垂度的理論計算值，但現場安裝和理論計算有很大不同，還需考慮到現場主索的安裝高度，主索垂度的控制調整及主索和混凝土綁紮連線時的穩定性控制等情況。
4．2．1主索安裝垂度
吊裝時主索設置於23層樓面，頂層連廊位於21層，樓面淨高7．8m。根據方案吊裝條件，吊索構件起吊點（含構件本身高度）距離滑輪組吊鉤垂直距離為4m，滑車組及附加索按1m計，吊重後的最大垂度根據理論計算值取為1．25m，則吊重後的最大垂度安裝幅度為7．8—4—1—1．25=1．55m。即現場安裝主索時必須保證垂度在1．25～1．55m。
4．2．2 主索和混凝土柱綁紮連線時的連線控制
根據現場安裝條件，混凝土柱規格達到1 000mm×1 000mm，主索和混凝土柱的連線只能透過綁紮固定，如何保證直徑52mm鋼絲繩和混凝土柱連線後能夠保持穩固並且在主索受力後仍能保持主索垂度的穩定是必須要解決的問題。
主索一端和混凝土柱透過綁紮連線後，如果鋼絲繩直接和柱稜角接觸，勢必會增加鋼絲繩和混凝土間的摩擦力，從而導致鋼絲繩在吊裝使用過程中的過度磨損，影響到整個安裝過程的安全性。因此需要在連線處採取新措施，首先在混凝土柱與板的根部預先鋪設橡膠減震材料，而混凝土柱陽角500mm高範圍內除鋪設橡膠減震材料外還應在外側加設剛性墊塊，墊塊寬度在250mm左右；其次主索的連線固定需要選用專用卡環固定。在吊裝過程中需時刻觀測橡膠減震材料和卡環等是否有鬆動和鎖死情況的發生（見圖3）。
4．2．3主索垂度的調整控制
由於本專案選用的主索直徑達到52mm，質量達到150kg，想要在高空靈活控制主索的垂度顯然是不現實的，透過計算主索垂度為實際施工過程中需要採取措施控制主索垂度的安裝範圍提供一個理論依據。當主索一端與混凝土柱連線固定後，另一端繞過混凝土柱一週連線固定手動葫蘆連線，手動葫蘆另一端與相鄰側混凝土柱固定，安裝時透過手動葫蘆調節伸長和縮小量來調節主索的垂度，使之始終處於先前確定的垂度範圍內（見圖4）。
4．2．4主索垂度的測量控制
上面提到的均是在系統方法上來控制主索垂度的措施，那麼在施工過程中要想精確瞭解主索垂度就需要在吊裝過程中，更確切地說是在構件試吊過程中加強對主索垂度的測量，進而透過調整設定在主索一端的葫蘆來調節主索鋼絲繩的伸長和縮小量來調整主索的垂度。
主索垂度測量控制分為安裝前控制和安裝後控制。安裝前控制主要根據計算要求所得的主索垂度，在主索安裝綁紮前即將主索吊重後的最大垂度餘量考慮在跨間主索長度範圍內，這樣主索在吊重前即處於一個理論上的滿載垂度狀態。
安裝後控制主要透過水平儀測量。事先在主索跨中設定一鉛垂，並記錄鉛垂線長度，構件試吊過程中用水平儀測量鉛垂底的標高並引至連廊下層結構的混凝土柱上。將主索與混凝土柱連線處的標高減去測得的標高再減去鉛垂線的長度即可得主索垂度。為增加精確度，測量應分多點進行。透過上述過程，可以得到在吊裝過程中主索垂度的一個範圍值，將該值和理論計算所得的範圍值比較即可瞭解主索垂度是否在控制範圍。
4．2．5垂度超出範圍時的處理
在構件試吊過程中透過上述方法測得了每榀主鋼樑在滿載狀態下的主索垂度值，發現ZGL1-2的主索垂度測量值為1．66m，超過了主索垂度計算值允許範圍。因此必須立即停止試吊過程，採取應急措施和處理方案調整主索垂度。①鬆開吊裝裝置，將鋼樑兩端放置於事先準備的馬凳上，並鬆開捲揚機、鋼絲繩等吊裝裝置，使鋼樑和吊裝裝置回到初始的空載狀態。②由於試吊過程纜索和吊裝裝置等已經處於受力狀態，需馬上檢查所有鋼絲繩和捲揚機等的狀態，特別是主索和混凝土柱連線處及調節裝置處鋼絲繩的磨損。③採取調整措施調節主索的垂度，主要是透過設置於主索一端的手動葫蘆調節主索的伸長和縮小量來調節主索的垂度。由於ZGL1-2的吊裝主索垂度值為1．66m，因此需要用手動葫蘆伸長主索的垂度，使之處於垂度計算值範圍內。④重新檢查纜索和吊裝裝置的狀態，並重新進行試吊過程，確認所有吊裝過程是否正常。
5 結語
本專案採用纜索這一非常規方法解決了大跨度高空連廊的現場安裝，技術上對該方法的實施進行了詳細理論計算和分析，安裝過程採取一系列有效的質量控制措施，保證了專案的順利實施，為今後類似專案提供了參考。
參考文獻：
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