1 工程概况
本工程是三峡工程博物馆上部钢结构安装工程。三峡工程博物馆建筑占地面积约为1万㎡，总建筑面积约为2万m²，建筑层数1～3层，主要结构跨度为12～25m、最大跨度约40m，结构体系为空间钢结构桁架，建筑通过三个展示体块相互围合形成建筑整体，体块围合的中部构成博物馆的三角形中庭。上部钢结构吊装施工危险性较大的部位在中庭钢梁，共计3根，其中钢梁跨径最大为39.19m，重量约为15t，位于中庭钢梁正中，其次在其左右两根梁跨径38.12m，重量约为12t。其他钢梁最外侧2根钢梁跨径最小为23.12m，中间钢梁从外向内跨径分别为25.62m、28.12m、30.62m、33.12m、35.62m。
2 施工分区
博物馆钢结构（图1）通过三个展示体块相互围合形成建筑整体，体块围合的中部构成博物馆的三角形中庭D区（详见图3）。三角形中庭是建筑的主要公共活动空间，北侧两个对称的体块B和C区（图2）是博物馆的常规展示空间，南侧的倾斜体块A区（详见图2）的上部是一个独特的展示空间，A区外边长157.3m，B、C区外边长129.1m。观景平台E区（图4）于中庭以北，展示空间屋面结构以上，观景平台顶部高度为31.60m。
3 吊装施工要求
本工程钢结构材质为Q345B，结构连接方式为高强螺栓连接及焊接连接。钢柱为箱型及圆管柱，除有直立箱型柱及圆管柱外，另根据设计图纸，外围箱型柱呈45°，70°角倾斜，圆管柱呈35.3°，26.6°倾斜。钢柱倾斜角度大，柱身长度大，重量重，为了保证安全及施工精度，因此倾斜钢柱必须分层在施工现场对接，并在倾斜柱身下搭设支撑，各层平台梁为H型板拼结构，楼层板为YJ66-240-720压型钢板。
车间施工的每根构件，必须要有醒目的标识，包括构件编号、轴线三角、标高、吊点位置，方便现场施工人员确认。构件按吊装顺序分区分批制作、运输。
4 吊装施工技术保证条件
4.1 钢构件的出厂检查及验收
检查及验收的项目：焊接材料、钢构件、涂装材料、高强螺栓等钢结构制作所使用的原材料合格证明材料及复检报告；钢构件的一、二级焊缝超声波探伤及外观质量检查记录；钢构件的几何尺寸，螺栓孔的位置及孔径，焊缝的坡口，连接板的角度及位置，附件的规格及数量等；钢构件的涂装质量检查及检测记录；高强螺栓摩擦面的质量检查记录及复测报告。
4.2 钢构件的出厂运输
为保证施工现场有序吊装，钢构件应配套供货，供货进度必须与现场吊装进度相协调；异型和大型钢构件运输应制定专项运输方案，运输方案的编制需充分考虑钢构件重量、装卸设备、运输设备、运输道路、市区通行许可等客观条件；钢构件应放置在垫木上进行运输，使用钢丝绳固定时要保护好钢构件四角，以防钢构件刻断钢丝绳或发生变形，并应确保钢构件运输过程中的稳定；钢构件应对称装在运输车辆上，装车及卸车过程中应保持对称操作，以保证车身及构件的稳定；为避免高强螺栓摩擦面在运输过程中因相互挤压或摩擦受损，应在出厂前用软性物将高强螺栓摩擦面包扎牢固；对于如平台次梁等数量较多、刚度较小的次要钢构件，为防止运输过程中混乱，应进行分类打包。
4.3 钢构件的进场验收
钢构件进场前需对照发运清单进行检查，主要检查到货钢构件的规格、数量、型号等，并重点检查在运输过程中是否出现变形或损坏情况，如钢构件出现变形或损坏应及时校正和修复。
4.4 钢构件进场后的报验
钢构件进场自检合格后，应填写进场材料、构配件报验申请单，并向监理单位及项目管理单位报验。钢构件对接焊缝需经第三方见证检验合格及角焊缝目测合格后，方可进行吊装施工。
4.5 安装前准备
钢结构安装前，对建筑物定位轴线、标高进行检查，并应有基础检测交接验收；混凝土强度达到安装要求；钢结构安装前，应会同监理及上道工序施工单位对轴线位置、标高等进行复测，并做好记录。报验合格后方可进行下道工序施工。
4.6 水准点及定位轴线的复测
根据项目管理部门提供的水准点进行闭合测量，在确保视线畅通的前提下，可以将水准点测设到建筑物内部或附近不宜损坏的地方，并应做好水准点的保护；对定位轴线需做好标记，并进行交接验线，做好详细记录。
4.7 钢构件的标注
钢构件在吊装前应做好标高线的标注，屋面梁应标注出吊点和重心，非对称结构的钢构件还应明确标注其安装方向，标注需做到醒目、清楚、唯一、准确。
4.8 钢构件安装前的基础处理
钢构件吊装前应对柱底的轴线位置及标高进行复测，钢柱安装的纵横十字轴线需做好标记，并提前调整好预埋件的标高。
4.9 现场条件
因中庭钢梁长度长（最长的有39.12m），远远超过车辆运输的条件，因此中庭钢梁必须在车间内断成三节，运到现场后在现场进行拼装焊接成整体，然后在两台吊车抬吊施工；现场所有道路要求畅通，保证货车行走畅通，构件能运到制定地点，吊车能支腿吊装，运到现场的构件有足够平整的堆放场地，尽量减少二次搬运。
5 吊装施工顺序及工艺技术
5.1 吊装顺序
根据现场实际情况，本工程总体吊装顺序为B区→C区→A区→E区→D区。
5.2 钢柱吊装
5.2.1 吊点的设置
斜钢柱的吊点设置应稳定可靠、吊装简便，故直接在钢柱上下端焊接带圆孔的耳板作为吊点，圆孔作为吊装孔。为了保证吊装平衡，挂设四根足够强度的单绳进行吊运，挂设倒链调整斜柱倾斜角度；为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成地面和钢柱损伤，钢柱下方应垫好枕木。
5.2.2 吊装方式的选择
直钢柱采用一点起吊，吊耳焊接在钢柱接头内衬板或顶板上，对于焊接在内衬板上的吊耳在钢柱对接焊时，不再割除，封闭在柱内，对于顶板上的吊耳则在吊装完成后割除，打磨干净后补刷油漆。吊耳内穿卡环，起吊钢丝绳系在卡环上，保证钢柱起吊后构件自然垂直。
5.3 钢梁吊装
5.3.1 吊点的设置
为确保安全和方便现场安装，钢梁应在工厂内在上翼缘位置焊接吊耳或开吊装孔，吊点一般设在距钢梁端头的距离为钢构件总长的1/4处，大构件主梁采用捆绑法吊装。
5.3.2 钢梁安装的要点
钢梁的安装顺序遵循先主梁后次梁的原则，上一区域钢柱及钢梁校正焊接后方可进行下一区域安装，为保证每个区域形成稳定的结构体系，钢柱要同与其连接的钢梁协同安装；校正时应综合考虑水平度、轴线、标高、连接板间隙等因素，每个分项都要满足设计和相关规程规范的要求；工厂加工钢梁时，应设置吊耳或开吊装孔作为吊点，钢梁按施工图吊装就位时要注意钢梁的靠向，吊装就位后要先用冲钉将钢梁两端孔对位，再拧紧安装螺栓。
5.3.3 中庭平台梁吊装
本工程钢梁吊装最大难点在中庭钢梁，长度长，重量大，最大长度达到39.19m，最大单重达到14.2t。
（1）中庭钢梁由两辆车抬吊，为了保证安全，两辆车必须同步提升，提升时听从现场统一指挥，指挥采用口哨加旗语的方式，高空施工人员与下面指挥用对讲机进行沟通。起吊前，周围人员撤离，由专人进行吊装指挥，两台吊车同时起吊，先吊起500mm，观察构件是否有倾斜及钢丝绳未拉紧得力，检查完毕后，再同时缓慢起吊。
（2）中庭钢梁长度长，重量大，而且每两根梁之间间距只有2.5m，距离太小，不方便吊车起臂，因此采用退吊的方式。钢梁吊装时，钢梁两端拴好溜绳，吊车起吊过程中施工人员拉紧溜绳，防止钢梁旋转。当吊车吊钩转至与钢梁就位中心线一致时停止转杆，吊车落钩。钢梁就位后及时将钢梁连接螺栓穿上并拧紧螺帽，待焊接打底完成后，方可进行下一根钢梁的吊装工作。钢梁吊装要在柱子复核完成后进行，并在吊装过程中随时用仪器校正，出现偏差随时纠正。钢梁在吊至距柱基准面100mm后缓慢就位，待就位后进行对接、微调、校正，最后进行固定连接。
（3）双吊车抬第一个吊耳设置在离钢梁两端各6m位置，第二个吊耳与第一个吊耳间距6m，吊耳采用同钢梁材质钢板，厚度为δ30，长宽各200mm，吊耳上部施工成圆角过渡，下部开坡口安装在钢梁上翼板正中处，焊缝要求满焊，吊耳正中开始φ50的圆孔。吊装时，卡环穿过圆孔，钢丝绳套在卡环上，卡环在吊装前要先检验是否符合要求，有裂纹及断丝的卡环严禁使用。
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双吊车行走路线及站位示意图如图5所示。
图5 中庭吊装及吊车行走路线
（4）超长构件吊装时，钢梁采用吊索四点起吊法。钢丝绳穿过吊耳，在钢梁一端系上晃绳，将钢梁平稳吊至安装位置，待靠近安装点后缓慢落钩。安排四名经验丰富的操作人共同调整好安装孔的位置后，用螺栓将柱与钢屋面梁连接牢靠并将其点焊牢固。确认所有工序完成后，才能进行松钩操作。
5.3.4 观景平台吊装
观景平台总重达180t，宽15.867m，长51.769m，高7.201m，且其为主建筑物顶端，无法做整体吊装。安装时现在20m标高层安装临时支撑短柱，然后安装24.95m标高层结构钢梁，再安装C型钢架上半部分结构，之后再安装C型钢架间横纵梁，最后安装28.25m标高夹层结构。
6 结语
制定科学、合理的吊装方案，需综合考量建筑面积、钢结构跨度、钢梁材质以及图纸要求等影响吊装施工的因素，并结合现场实际情况才能用于指导吊装施工，有效保证吊装施工的安全、顺利进行。大跨度空间钢结构吊装的安装步骤必须是严谨有序的，合理的吊装施工方案可以确保上部钢结构的整体稳定。钢结构吊装是控制钢结构施工质量的重要程序，通过对吊装施工技术研究确定吊装设备、施工技术要求和施工工艺，保证了三峡工程博物馆空间钢结构桁架整体施工质量，可供类似工程借鉴。
参考文献
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收稿日期：2018-02-27
作者简介：邢喜旺（1984-），男，内蒙古阿荣旗人，中国长江三峡集团有限公司三峡枢纽建设运行管理局工程师，硕士，研究方向：水电、建筑工程管理。
