大跨度建筑如何進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝

【摘要】大跨度建筑有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索及索衍架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等三種結(jié)構(gòu)。本文論述了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。懸索及索衍結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的大跨度建筑如何進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的安裝。 

　　【關(guān)鍵詞】大跨度建筑；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；懸索衍架結(jié)構(gòu)；網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 

　　大跨度建筑通常是那些跨度在30米以上的建筑物，一般常見于影劇院、體育場館、展覽館、大會(huì)堂、航空港以及其他大型公共建筑以及其他的飛機(jī)裝配廠、 車間庫、飛機(jī)庫和其他大跨度廠房建筑。一般來說，大跨度建筑的結(jié)構(gòu)主要有著以下幾種： 

　　1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 

　　在生活中，具有著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的建筑物一般就是體育館、展覽館、影院、飯?zhí)玫�。它們都有著屋蓋結(jié)構(gòu)，具有工業(yè)程度化高、自重比較輕輕、穩(wěn)定性好、外形美觀等優(yōu)良的特點(diǎn)。 

　　從大體上來說，網(wǎng)架的鋼結(jié)構(gòu)有著焊接球節(jié)點(diǎn)、螺栓球節(jié)點(diǎn)與鋼板節(jié)點(diǎn)這三種節(jié)點(diǎn)方式。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑物的基本單元一般是三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等等，平面形狀的三邊形、四邊形、六邊形、圓形或其他任何形體都是有這些基本單位組建的。 

　　2 懸索及索桁架結(jié)構(gòu) 

　　這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是要以一系列拉索為主要承重的構(gòu)件，這些拉索按一定的規(guī)則組建成不同的各種形式，并且懸掛于相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上，使建筑物的材料強(qiáng)度在受拉情況下能得到充分發(fā)揮的結(jié)構(gòu)形式。這類建筑物外形美觀、設(shè)計(jì)施工技術(shù)比較復(fù)雜，一般常見于大跨度的屋頂。 

　　3 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 

　　同第一種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)差不多，這類結(jié)構(gòu)的網(wǎng)殼也是由許多桿件按一定規(guī)律組建，通過節(jié)點(diǎn)連接成空間桿系的結(jié)構(gòu)。不同的是，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架的外形是呈平板狀，而網(wǎng)殼結(jié)外形則呈曲面狀。 

　　這類結(jié)構(gòu)一般來說為單層或者雙層，按其外形來分，有單曲面或者雙曲面構(gòu)成的網(wǎng)狀穹頂、網(wǎng)狀筒殼，以及雙曲拋物面網(wǎng)殼等等多種多樣的形式。 

　　這類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有著外形美觀、通透感好，建筑空間大、用材省，設(shè)計(jì)施工較復(fù)雜等優(yōu)良的特點(diǎn)，一般來說比較受歡迎。 

　　結(jié)合大跨度建筑的這些特點(diǎn)，在大跨度建筑的鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，也要因地制宜，用不同的方法來安裝。 

　　3.1 對大跨度空間網(wǎng)架建筑物鋼結(jié)構(gòu)的安裝 

　　在對大跨度空間網(wǎng)架建筑物鋼結(jié)構(gòu)的安裝時(shí)，一般使用整體吊裝方法。因?yàn)樗�吊裝時(shí)可以在高空平移以及旋轉(zhuǎn)就位，所以適合于各種類型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑物的安裝。而在整體吊裝上則分為兩種方法： 

　　起重機(jī)吊裝 

　　第一種就是起重機(jī)吊裝。當(dāng)人們使用起重機(jī)起吊的時(shí)候，如果機(jī)器性能適合結(jié)構(gòu)吊裝的條件，而場地的施工條件也適合起重機(jī)的需要時(shí)，網(wǎng)架可拼裝在結(jié)構(gòu)跨內(nèi)，也可以在結(jié)構(gòu)的跨外。當(dāng)使用三臺(tái)起重機(jī)時(shí)候，建筑的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)場施工條件允許另一臺(tái)起重機(jī)可在高空接吊時(shí)候，網(wǎng)架也可構(gòu)建在跨外。但使用多臺(tái)起重機(jī)時(shí)，網(wǎng)架應(yīng)該在結(jié)構(gòu)的跨內(nèi)。另外，拼裝就位網(wǎng)架的軸線與就位的軸線距離應(yīng)按各臺(tái)起重機(jī)的性能確定。 

　　在起重吊裝時(shí)，設(shè)計(jì)單位應(yīng)詳細(xì)驗(yàn)算起重機(jī)的起重高度等數(shù)據(jù)。并且道路是起重機(jī)能安全吊裝的基礎(chǔ)，并且起重機(jī)要在確保安全的情況下才能進(jìn)行正式起吊。 

　　拔桿吊裝 

　　當(dāng)整體吊裝大中型網(wǎng)架是用單根或多根拔桿時(shí)，建筑的網(wǎng)架就要裝在結(jié)構(gòu)跨度內(nèi)。同時(shí)，吊裝的方法技術(shù)由吊裝設(shè)備能力等諸多因素來決定。 

　　當(dāng)用單根拔桿整體吊裝網(wǎng)架時(shí)，要進(jìn)行試吊。整體起吊時(shí)在正式起吊前，在網(wǎng)架四角上分別掛上一把長鋼尺，鋼尺控制四角的高差不超過100mm的量具。當(dāng)網(wǎng)架提升越過柱頂安裝標(biāo)高0.5m時(shí)，應(yīng)停止提升。然后靠調(diào)整攬風(fēng)滑輪組和溜繩配合，將網(wǎng)架橫移到柱頂或圍柱內(nèi)，再每次下降0.5m或每次下降100mm進(jìn)行降差調(diào)整，直至將網(wǎng)架就位到柱頂設(shè)計(jì)位置。在網(wǎng)架就位各支座總有偏差，可用千斤頂調(diào)整，然后進(jìn)行支座固定。如果有上翹現(xiàn)象，為保證設(shè)計(jì)要求，可用手拉葫蘆進(jìn)行拉壓，由拉力計(jì)控制設(shè)計(jì)拉力，量出實(shí)際空隙尺寸，用鋼板一次填墊進(jìn)行施焊固定或擰緊支座螺栓固定。在拔桿拆除時(shí)候，用“依附式拔桿”進(jìn)行逐節(jié)拆除，最后補(bǔ)裝因獨(dú)腳拔桿位置預(yù)留的未組裝的桿件和該處檁條等桿件。 

　　當(dāng)采用多根拔桿整天吊裝網(wǎng)架時(shí)，要把支承網(wǎng)架的柱子安裝好，接著將網(wǎng)架就地錯(cuò)位拼裝成整體，然后將網(wǎng)架整體提升安裝在設(shè)計(jì)位置上。網(wǎng)架提升安裝分先是整體提升，然后空中移位，最后是落位固定。在制定網(wǎng)架就位總拼方案的時(shí)候，網(wǎng)架的任何部位與支承柱或拔桿的凈距不應(yīng)小于100mm；當(dāng)支承柱上設(shè)有凸出構(gòu)造，需采取措施以防止網(wǎng)架在起升過程中被凸出物卡住；在由于網(wǎng)架錯(cuò)位需要，對個(gè)別桿件暫不組裝時(shí)，這時(shí)就要設(shè)計(jì)單位的同意。 

　　3.2 大跨度建筑懸索及索桁架鋼結(jié)構(gòu)安裝 

　　在進(jìn)行第二種大跨度建筑懸索及索桁架剛結(jié)構(gòu)安裝時(shí)。一般是無法使用塔式起重機(jī)，這時(shí)要進(jìn)行吊裝方法的選用，先是選桁架，然后是選屋面門式鋼架。并且要選用汽車吊進(jìn)行桁架和屋面鋼架的吊裝，并配備一臺(tái)汽車吊進(jìn)行地面構(gòu)件的倒運(yùn)和輔助拼裝。 根據(jù)構(gòu)件屋架的外形尺寸，打折拼裝胎膜的尺寸，用工字鋼和枕木作為基座。 

　　在主桁架吊裝的時(shí)候，要采用分段吊裝、設(shè)臨時(shí)支撐、空中對接的方法。等每個(gè)區(qū)域的主桁架安裝完成之后，并測量校正合格后，再安裝主桁架之間的次桁 架。當(dāng)所有次桁架安裝完成后，并測量校正到位后再進(jìn)行其他構(gòu)件（支撐及小梁）的安裝。在焊接上則要求同一梁的兩端的不得同時(shí)焊接，等一端焊接完畢后，且冷卻后，方可進(jìn)行另一端的焊接。焊后消除應(yīng)力處理上采用錘擊法消除中間層應(yīng) 力，使用圓頭手錘，不得對根部焊縫、蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣的母材進(jìn)行錘擊。 

　　3.3 大跨度網(wǎng)殼鋼結(jié)構(gòu)建筑的安裝 

　　跨度網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的建筑物比較華麗精美，在很多公共場合的建筑物都采用。歸納起來，這種建筑物的施工安裝方法有幾種： 

　　3.3.1 高空散裝法。特點(diǎn)是散件比較多、而且發(fā)生在高空作業(yè)中。施工時(shí)要特別注意節(jié)點(diǎn)和桿件的空間定位及焊接節(jié)點(diǎn)的焊縫質(zhì)量。實(shí)際施工中一般都采用滿堂腳手架作為安裝和操作平臺(tái)來組裝。 

　　3.3.2 高空分塊安裝法。施工時(shí)采用少量立承架，把在地面上已組裝好的小塊網(wǎng)殼吊裝到設(shè)計(jì)標(biāo)高就位，然后與相鄰的小塊網(wǎng)殼連接成整體。 

　　3.3.3 高空滑移法。施工時(shí)可以在地面上組裝成條狀的網(wǎng)殼，吊裝后在高空滑移就位并連成整體。也可在網(wǎng)殼一端高空組裝一段網(wǎng)殼，滑移后讓出該段網(wǎng)殼的組裝 平臺(tái)，便可組裝第二段網(wǎng)殼并與第一段網(wǎng)殼連成整體，再高空滑移一段距離，再組裝一段網(wǎng)殼，如此重復(fù)，直至組裝最后一段網(wǎng)殼，即完成整個(gè)網(wǎng)殼的安裝工作。這 種網(wǎng)殼的施工安裝方法稱為高空積累滑移法。 

　　3.3.4 整體吊裝法。施工時(shí)網(wǎng)殼在地面上組裝，然后采用把桿或其它起重設(shè)備體吊裝就位。如汾陽網(wǎng)架公司鑄造車間雙曲扁網(wǎng)殼是采用這種安裝方法施工的。 

　　3.3.5 整體提升法。施工時(shí)網(wǎng)殼在地面上組裝，然后采用升板機(jī)或其它提升設(shè)備把整個(gè)網(wǎng)殼提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高就位。 

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