0 引言

　　北京环球主题公园是亚洲第三个、国内第一个环球主题公园项目，PKG3标段建筑标高最高为22.500m，最低为4.473m。空调机组均位于钢结构屋面，重1.89～9.07t，共39台，且屋面设有风机85台，计划在22d内完成所有吊装工作。其中，大型机组吊装是危险系数最高、难度最大且费用最高的一项分部分项工程。因此大型空调机组一次性吊装到位且满足安装品质要求成为此次工作的重点。

　　1 施工重难点分析

　　1)屋面纵深达62m，设备距外墙远，吊装作业半径最大达76m。

　　2)吊装时，为安全考虑，如何进行吊带对穿托底形式和吊耳形式的选择。

　　3)吊装屋面现状屋面结构骨架为钢结构，机组设备基础为圆管支撑的型钢框架，圆管支撑与钢结构骨架相连，在钢结构上铺设压型钢板，压型钢板上已采用EPDM防水保温系统。吊装道路为建筑物四周的施工道路，不可长时间占用，避免影响其他现场施工作业。为不破坏防水保温系统，且减少道路占用时间，机组吊装需一次性精准到位。

　　2 施工对策研究

　　2.1 起重机选型

　　根据空调机组自重及吊装半径，选择屋面最不利吊装点为AHU-401-11机组，该机组重9.069t，吊装半径为76m。通过图纸简化，吊装分析如图1所示。

　　本项目吊索采用抗拉强度1 770MPa的6×37+1纤维芯钢丝绳。

　　主吊绳确定:根据设备尺寸8.4m×3.4m×3.09m，选用桁架式横吊梁，以提高稳定性，同时选用1对长4m钢丝绳，并控制吊索与垂直线夹角≤45°，故单根钢丝绳承受荷载为81.33kN。故钢丝绳许用拉力应≥81.33kN。

　　图1 吊装分析 

　　由于吊装钢丝绳主要作用为承重，取其安全系数为6，则每根钢丝绳最小破断拉力为6×81.33=487.98kN，可满足吊具需求。

　　根据GB 8918—2006《重要用途钢丝绳》钢丝绳力学性能数据查得，选用抗拉强度1 770N/mm²、直径为30mm钢丝绳(最小破断拉力为526kN，重376kg/100m)，可满足吊装安全需求。吊装荷载为126.83kN。

　　根据起重机选择原则，选择36.9m主臂+4m重型臂+77m塔况，配重165t，支腿全支，主臂倾角83°工况的LTM1500(500t)汽车式起重机。汽车式起重机在该工况下的作业半径为76m，额定起重为14.2t。

　　2.2 吊装时吊耳与吊带选用

　　本项目机组底座分为2种:6m长以上机组底座为[16,6m长以下机组底座为[10。针对前一种，底座槽钢上预留3～4组100mm孔洞，利用无缝钢管对穿托底形式;针对后者，则在底座侧面预留3～4对吊耳，利用吊耳吊装。

　　1)无缝钢管受力计算

　　无缝钢管79×16用于底座为[16机组，机组最重9 069kg,3根钢管。动荷载为21.15kN，最大弯矩为6 345kN·mm，截面抵抗矩48 180.8mm³，抗弯强度为235N/mm²，满足要求。

　　2)吊耳校核计算

　　由于吊耳为空调机组厂家自带，进行吊装前可进行吊耳校核计算。以机组静止重量最大空调机组AHU-302-1为实例，净重为3.02t;设4处材质为Q235吊耳(见图2)，测得吊耳厚度δ为5mm;宽度B为77mm;吊孔直径d为30mm;圆弧直径R为45mm;高度h为140mm。6.5t卸扣直径为25mm;经核算，该吊耳尺寸、强度均满足要求。

　　2.3 施工难点与工艺创新

　　2.3.1 施工难点分析

　　1)在矩形钢结构基础上表面人工放线时，以四角为基点(见图3)，放线时，若四角存在偏差，则会造成后期吊装无法精准就位。

　　图2 吊耳平面 

　　图3 传统放线方式  

　　2)经现场实测，钢结构基础存在1根钢梁对边长度不一致现象。如若前期未对机组安装就位的定位图做计算，则会造成机组就位不正现象，不仅无法按要求精准到位，还会影响美观。

　　3)在确保吊装可行性后，起重机起吊大型整机空调机组，信号工通过对讲机与起重机驾驶员配合，使机组缓慢靠近基础，此时，工人通过拉设缆风绳方式，使机组逐渐靠近深化图纸所绘制的位置;然而，由于机组还在空中，大型机组会不停摇晃，其落地位置则存在极大不确定性和较大误差，无法实现精准到位。

　　4)传统调整机组位移方式为:在基础表面均布滚杠，将机组落于滚杠上，通过滚杠不断调整机组位置，并最后通过千斤顶或撬棍抽出滚杠。这是传统吊装中常用的吊装方式，但此方式存在很大的安全施工隐患，且二次施工成本也相应增加，成品保护难，无法满足工期要求，难以实现本项目业主精度要求(3mm以内)。

　　2.3.2 工艺思考与改进

　　1)精准放线测量钢梁四边宽度，结合机组尺寸，找到1个位置适合的直角点，根据该直角点进行放线。在无法保证钢梁自身尺寸规整的情况下，以钢梁边为定位参照对象只会造成叠加误差，更无法保证所放角度为直角。因此，本项目使用红外线水平仪进行放线工作(见图4)。红外线水平仪自身默认放出90°直角线，但在光线较强的户外时，红外光线极弱，不易找到钢梁另一边端点，此时可选择紫外线水平仪。

　　2)限位器在确保放线精准无误后，机组就位时，自带基础边缘与所放的线完全吻合，则成为确保安装品质决定性的一步。很明显，通过滚杠方式不仅费时费力、不安全，也无法满足安装质量的精度要求。通过资料翻阅与实践、反复测试并不断改良，最终选择利用现场常用材料制作出一种针对钢梁基础的大型整机机组吊装的限位器。限位器由槽钢、角钢、垫铁、螺栓、螺母、镀锌圆钢构成，如图5所示。

　　图4 精准放线方式 

　　图5 限位器模型  

　　以边缘距钢梁基础边缘100mm、重9.069t、尺寸为5 390mm×1 390mm×1 390mm空调机组为例。材料选用[8，└10,M10螺栓，尺寸厚度适合的垫铁，长度适的8圆钢。安装步骤为:将等边角钢角线与放样实线对齐，垫铁放置于角钢上，用槽钢脚压实在垫铁上，卡在工字钢边缘，与此同时，将螺栓向上拧紧，使限位器与工字钢基础固定牢固(见图6)。

　　图6 限位器安装位置  

　　3)根据机组尺寸对限位器安装位置进行深化。本项目选择在钢结构基础上设计三面限位的方式。空调机组进入限位器区域后，还可留有1面活动空间给空调机组移动，降低吊装难度。其次，当空调机组降至屋面时，安排4名工人拉住缆风绳，1名信号工与起重机驾驶员交流，控制机组下放高度和位置。利用缆风绳牵引空调机组与设备基础靠近时，先将机组一边通过限位器卡住，再找对边位置，最后将机组贴敷第3边夹有限位器1面，当3面边缘皆进入限位器限位范围时，缓慢垂直放下空调机组。此时机组与所放的直线完全贴合，则团队完成一次性零误差精准吊装到位作业。

　　2.3.3 经济效益分析

　　按传统大型空调机组整机设备安装模式吊装，根据现有设备基础形式(工字钢)且建筑物为轻型钢结构屋面，屋面每平米荷载及周围位置受限，空调机组无处落放。势必需对设备进行二次搬运就位。且该项目1台空调机组整机实际重9.069t，二次搬运就位需增加施工单位前期投入的材料物资成本，增加人工投入与管理费用，且安全保障无控。

　　本项目通过前期工作，将吊装到位工作一次性完成，降低劳动力成本约60%，控制材料物资费用90%以上，安装过程安全系数可控，吊装效率为传统效率2～3倍，且加快施工进度，提高质量品质。

　　3 结语

　　通过研究与分析北京环球主题公园项目屋面大型空调机组整机吊装重难点，总结快速安全精准吊装施工控制要点，并对传统吊装施工工艺进行完善与优化，积累了宝贵的实物及影像资料，取得了良好的经济效益。