摘要:大跨度、大空間的鋼桁架結(jié)構(gòu)在建筑施工因其跨度大,單構(gòu)件重量大,拼裝精度高等特點(diǎn),其安裝技術(shù)一直顯得至關(guān)重要。本文結(jié)合工程實(shí)例,研究制定出一套安全可靠、簡單有效、實(shí)用經(jīng)濟(jì)的大跨度鋼桁架的吊裝施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:大跨度鋼桁架;吊裝施工
引言:隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各種復(fù)雜體型的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生,尤其是在工業(yè)與民用建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。大跨度、大空間的鋼結(jié)構(gòu)形式多樣、造型美觀,經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)越來越受到人們的青睞,作為此類型結(jié)構(gòu)的大跨度鋼桁架的吊裝施工工藝是關(guān)鍵技術(shù)。目前國內(nèi)較多大空間鋼結(jié)構(gòu)屋頂均采用大跨度鋼桁架的設(shè)計形式。 某工程位于遼寧省沈陽市,鋼結(jié)構(gòu)主桁架為平面管桁架,截面形式較多,中心高度為2m,最大跨度為36m,最大懸挑長度為14m。次桁架為平面管桁架,截面高度約為2m,長度為18-20米不等。
1 鋼桁架特點(diǎn)
屋面鋼桁架在工廠精細(xì)化加工、預(yù)拼裝,質(zhì)量保證。其截面形式多樣,平面形狀不規(guī)則,跨度較大,施工難度大,基本涵蓋了所有的桁架形式,其施工工藝適用性較強(qiáng)。
2 工藝原理
主桁架為平面桁架,在工廠分段制作,運(yùn)至現(xiàn)場后利用拼裝胎架采用臥式拼裝法拼裝,根據(jù)起重設(shè)備性能,將主桁架若干段地面組裝成吊裝節(jié),大部分主桁架不分段,整榀吊裝,局部一些較大跨度桁架利用搭設(shè)于混凝土柱正上方的臨時支撐胎架進(jìn)行輔助分段安裝。次桁架工廠整體制作,現(xiàn)場整體安裝。
3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)
3.1 施工工藝流程
3.2 施工準(zhǔn)備
3.2.1 針對施工方案組織專家論證,并對管理人員、勞務(wù)單位人員進(jìn)行技術(shù)交底,針對對大跨度桁架的現(xiàn)場拼裝以及吊裝關(guān)鍵工序進(jìn)行講解,明確施工工藝及其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3.2.2 結(jié)合工廠制作條件、運(yùn)輸條件,考慮現(xiàn)場拼裝、安裝方案及土建條件,對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計,包括預(yù)埋結(jié)構(gòu)定位及詳圖、拼裝安裝深化圖、構(gòu)件分段等;
3.2.3 在加工廠內(nèi)對桁架、合成柱、預(yù)埋件、零件等進(jìn)行加工,明確結(jié)構(gòu)尺寸、厚度、外觀等質(zhì)量要求;
3.2.4 所需要的材料、機(jī)具、檢測儀器、人員準(zhǔn)備完畢,滿足施工條件。
3.3 桁架現(xiàn)場拼裝
3.3.1 放樣、設(shè)置胎架、構(gòu)件就位
桁架拼裝的胎架采用型鋼支承。
3.3.2 焊接、檢查
拼裝胎架搭設(shè)后,用儀器進(jìn)行定位和找平,然后將從加工廠運(yùn)至現(xiàn)場的桁架吊裝至胎架上,校正好后,組裝焊接。
3.4 預(yù)埋件安裝
1、混凝土柱鋼筋綁扎
土建單位對混凝土柱豎向鋼筋及箍筋進(jìn)行綁扎。
2、設(shè)置預(yù)埋件臨時支撐
混凝土鋼筋綁扎牢固后,在預(yù)埋件錨筋下方對應(yīng)位置設(shè)置兩層臨時支撐(角鋼L89x4),臨時支撐放置在箍筋上,并應(yīng)豎向主筋點(diǎn)焊牢固。
3、安裝預(yù)埋件
根據(jù)測放出的軸線和標(biāo)高,安裝預(yù)埋件,并在預(yù)埋件上做好相應(yīng)的十字標(biāo)識。
4、混凝土制模
土建單位對混凝土柱制模板。
5、澆筑混凝土
混凝土從灌漿孔灌入,并采用振搗棒振搗,逐層振搗并密實(shí)后,重復(fù)多次灌漿及振搗,直至密實(shí)到頂。
6、檢查預(yù)埋件精度
澆筑完畢后,檢查預(yù)埋件的精度,若超出偏差要求,及時對埋件進(jìn)行調(diào)整。
3.5 合成柱安裝
3.5.1 安裝首節(jié)臨時支撐胎架:合成柱傾斜一定的角度,為了保證其安裝精度,施工時需要設(shè)置臨時支撐。根據(jù)臨時支撐胎架的圖紙,先制作臨時支撐胎架,制作完畢后,安裝首節(jié)臨時支撐胎架,臨時支撐胎架放置在井字型鋼梁上。并對其三個方向設(shè)置攬風(fēng)繩,攬風(fēng)繩采用不小于φ12鋼絲繩。井字型鋼梁兩段連接在混凝土柱梁上,并通過預(yù)埋件將井字梁與混凝土梁連接,使其荷載由臨時支撐傳遞給井字梁,再由井字梁直接傳遞給混凝土梁,避免直接傳遞給樓板。井字梁規(guī)格為HW350X350X12X19。
3.5.2 第一節(jié)合成柱吊裝:根據(jù)鋼柱的重量及吊點(diǎn)情況,準(zhǔn)備足夠的不同長度、不同規(guī)格的鋼絲繩以及卡環(huán)。合成柱采用三大吊點(diǎn)方式,對于每一大吊點(diǎn),有采用四個小吊點(diǎn),四個小吊點(diǎn)就為合成柱上方的連接耳板。下端放置于柱腳位置,并通過臨時耳板將合成柱柱腳與預(yù)埋件臨時連接固定。上端放置于臨時支撐胎架 牛腿上。通過千斤頂調(diào)整合成柱的精度。調(diào)整合格后,采用臨時不變裝置將其與牛腿固定牢固。各項尺寸符合要求后,對柱腳與預(yù)埋件開始正式施焊。
3.5.3 安裝第二節(jié)臨時支撐胎架:在首節(jié)臨時支撐胎架的基礎(chǔ)上,繼續(xù)安裝第二節(jié)臨時支撐胎架,并設(shè)置設(shè)置攬風(fēng)繩。攬風(fēng)繩采用不小于φ12鋼絲繩。第二節(jié)臨時支撐胎架安裝完畢,檢查其垂直度,符合要求后方能開始安裝合成柱。
3.5.4 吊裝第二節(jié)合成柱:按照安裝第一節(jié)合成柱的方式安裝第二節(jié)合成柱,第二節(jié)合成柱吊裝就位后,采用臨時耳板將其與第一節(jié)合成柱連接,最上端同臨時支撐胎架連接。完成測量后,對第二節(jié)合成柱進(jìn)行焊接,為防止產(chǎn)生不均勻變形,合成柱分肢同時焊接。
3.6 桁架吊裝工藝流程
3.6.1主桁架吊裝
1.跨度較小的主桁架不分段,整榀吊裝。由于主桁架跨度較大,吊裝時采用三點(diǎn)吊裝
2.根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)分節(jié)吊裝要求,局部一些較大跨度的桁架需要分節(jié)吊裝,同時需要在其相應(yīng)的位置搭設(shè)臨時支撐胎架,為了施工方便且便于臨時支撐胎架按拆,臨時支撐胎架搭設(shè)于混凝土柱正上方。
3.根據(jù)屋面主桁架需要分段安裝,為了確保分段后,防止鋼構(gòu)件可能由于側(cè)向失穩(wěn)或者連接不牢固而發(fā)生傾覆或者產(chǎn)生較大變形而影響施工質(zhì)量,在施工過程中,需要采取如下幾種保證措施。
1)安裝過程中,以形成穩(wěn)定框架體系為單元,逐塊逐片安裝。
2)對鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場對接位置設(shè)置臨時耳板及耳板連接板,并采用螺栓將其固定。
3)安裝時需要放置在支座上或者胎架上的鋼構(gòu)件需要采用焊接固定,焊接采用定位焊接進(jìn)行。定位焊接要求:
3.6.2次桁架吊裝
次桁架按自然段整體吊裝,次桁架優(yōu)先使用塔吊吊裝,履帶吊配合。
3.6.3桁架測量控制
1.桁架標(biāo)高控制:隨著桁架曲線的變化,桁架上各點(diǎn)標(biāo)高也相對發(fā)生變化,因此,正確的控制其標(biāo)高至關(guān)重要,根據(jù)桁架分段示意圖可選定下弦節(jié)點(diǎn)作為標(biāo)高控制點(diǎn)。
2.下?lián)献冃斡^測:通過對桁架脫離胎架前后若干節(jié)點(diǎn)標(biāo)高變化的觀測,測定桁架下?lián)献冃吻闆r。
3.下弦控制節(jié)點(diǎn)的投測:由于每榀桁架分段進(jìn)行組裝,故每段都必須做好節(jié)點(diǎn)控制,根據(jù)桁架分段情況,節(jié)點(diǎn)作為控制依據(jù)。參照土建建筑軸線網(wǎng),選定定位軸線作為控制基線,在此基線上通過解析法找出控制節(jié)點(diǎn)的投影與基線的交點(diǎn),然后分別將這些交點(diǎn)投測到平臺之上,并與下弦桿中心線投影線相交,即得到下弦控制節(jié)點(diǎn)在水平面上的投影點(diǎn)。這樣每榀桁架直線度控制就以測量平臺上所測設(shè)下弦中心線為依據(jù),通過吊線錘的方法來完成,直線度控制目標(biāo)為5mm。
4.變形觀測:
在每榀桁架組裝完畢之后,對所有觀測點(diǎn)位進(jìn)行第一次標(biāo)高觀測,并做好詳細(xì)記錄,待桁架脫離胎架后,再進(jìn)行第二次標(biāo)高觀測,并與第一次觀測記錄相比較,測定桁架的變形情況。
參考文獻(xiàn):
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