現(xiàn)代施工技術(shù)---高層及大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工.ppt

高層及大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工 現(xiàn)代施工技術(shù) 1大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工 1 1大跨度鋼結(jié)構(gòu)的主要形式 大跨度空間結(jié)構(gòu)能適應(yīng)不同跨度 不同支承條件的各種建筑要求 形狀上也能適應(yīng)正方形 矩形 多邊形 圓形 扇形 三角形以及由此組合而成的各種形狀的建筑平面 同時 又有建筑造型輕巧 美觀 便于建筑處理和裝飾等特點 大跨度空間結(jié)構(gòu)體系主要包括網(wǎng)架 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 空間拱結(jié)構(gòu) 懸索結(jié)構(gòu)和索膜結(jié)構(gòu) 平板網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 二綜 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 悉尼國際水上運動中心 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 大英博物館 懸索結(jié)構(gòu) 某體育中心體育場 膜結(jié)構(gòu) 上海八萬人體育場 骨架膜結(jié)構(gòu) 奧林匹克中心 空間網(wǎng)格 國家大劇院 1 2 1高空散裝法 先在設(shè)計位置處搭設(shè)拼裝支架 用起重機把網(wǎng)架構(gòu)件分件 或分塊 吊至空中的設(shè)計位置 在支架上進行拼裝 此法不需大型起重設(shè)備 但拼裝支架用量大 高空作業(yè)多 適用于螺栓球節(jié)點的鋼管網(wǎng)架 落地支架拼裝網(wǎng)架網(wǎng)架高空拼裝施工 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2 1高空散裝法主要技術(shù)問題是 確定拼裝順序 并保持拼裝精度和減少積累誤差 控制好標高和軸線位置 保證總拼裝后的各項偏差指標符合標準 懸挑法施工時須保證已施工部分的剛度和穩(wěn)定性 拼裝胎架要有足夠的強度 剛度 避免因胎架變形而影響拼裝精度 需要大量的支架 需要考慮配套的起重機械 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2 1高空散裝法 深圳市青少年宮 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2 2分條或分塊安裝方法此法又稱小片安裝法 是指將結(jié)構(gòu)從平面分割成若干條狀或塊狀單元 分別由起重機械吊裝至高空設(shè)計位置總拼裝成整體的安裝方法 重慶袁家崗體育場 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2 2分條或分塊安裝方法主要技術(shù)問題是 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)劃分單元應(yīng)具有足夠剛度并保證幾何不可變性 否則應(yīng)采取臨時加固措施 由于網(wǎng)架施工時受力狀態(tài)為近似平面結(jié)構(gòu)體系 須考慮條狀單元合攏后的標高一致 單元拼裝的尺寸 定位要求準確 以保證高空總拼時節(jié)點吻合并減少偏差 1 2 3整體安裝法 是先將網(wǎng)架在地面上拼裝成整體 再用起重設(shè)備將其整體提升到設(shè)計位置上加以固定 此法不需拼裝支架 高空作業(yè)少 易保證焊接質(zhì)量 但對起重設(shè)備要求高 技術(shù)較復(fù)雜 適用于球節(jié)點的鋼網(wǎng)架 根據(jù)所用設(shè)備的不同 整體安裝法又分為多機抬吊法 拔桿提升法 千斤頂提升法及千斤頂頂升法等 四機抬吊網(wǎng)架 京杭大運河上跨度107m的鋼網(wǎng)架一次吊裝成功 共63頁第55頁 吊車準備起吊 吊至設(shè)計標高安裝就位 共63頁第56頁 拔桿提升法 網(wǎng)架先在地面上錯位拼裝 然后用多根獨腳拔桿將網(wǎng)架整體提升到柱頂以上 空中移位 落位安裝 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 主要技術(shù)問題是 空中移位 同步控制及安全系數(shù) 采用拔桿整體吊升結(jié)構(gòu)時 拔桿間的相互協(xié)調(diào)問題 對吊裝結(jié)構(gòu)的內(nèi)力驗算與加固 1 2 3整體提升法 是利用電動螺桿提升機或頂升千斤頂 將在地面原位拼裝好的鋼網(wǎng)架整體提升或頂升至設(shè)計標高 整體提升法 HAECO飛機機庫屋頂安裝 香港 提升塔架 屋頂鋼結(jié)構(gòu)荷載為1000t 地面拼裝后使用9臺額定荷載為185t千斤頂將其吊裝到設(shè)計高度 拉力框架的提升 倒裝千斤頂沿鋼絞線爬升 倒裝千斤頂沿鋼絞線爬升 共63頁第59頁 2 4整體提升法 上海大劇院 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2 4整體頂升法整體頂升法是在結(jié)構(gòu)柱上安裝提升設(shè)備提升結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工方法 主要技術(shù)問題是 要求軌道的設(shè)置垂直 布置牢固 同步控制 對頂升過程中支撐柱的穩(wěn)定驗算 整體頂升法 1 2 5高空滑移法 按滑移方式分逐條滑移法和逐條累積滑移法兩種 按磨擦方式可分為滾動式滑移和滑動式滑移兩種 北京五棵松體育館屋頂結(jié)構(gòu)為雙向正交桁架體系 跨度為120 120m 26榀鋼桁架支撐于沿建筑物四周布置的20根砼柱上 柱頂標高為 29 3m 采用三組平行滑道 累積滑移的安裝工藝 滑移總重量3300t 滑移距離120m 高空滑移法安裝屋蓋結(jié)構(gòu)五棵松體育館屋蓋桁架逐條累積滑移法 共63頁第60頁 五棵松體育館屋蓋桁架逐條累積滑移法施工中 館外拼裝胎架 中滑道 樹狀支撐及爬行機器人 滑移施工中 共63頁第61頁 鄭州機場鋼結(jié)構(gòu)滑移 1 2 2鋼結(jié)構(gòu)場館主要施工方案和技術(shù)要點 1 2 6滑移法主要技術(shù)問題是 網(wǎng)架滑移時側(cè)向穩(wěn)定的控制 網(wǎng)架變形及應(yīng)力監(jiān)測 柱頂滑移時滑移軌道的設(shè)計 構(gòu)造 滑移胎架的設(shè)計 構(gòu)造 滑移牽引系統(tǒng)設(shè)計及滑移同步控制 滑移過程中構(gòu)件的加固 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 1 2 8其它施工方法 填加式拼裝網(wǎng)架法 移動腳手架拼裝網(wǎng)架法等 旋轉(zhuǎn)桅桿法施工 推進式吊裝法 飛機穿索法 1 2大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要施工方案及技術(shù)要點 各種施工方法的比較 1 3網(wǎng)架工程施工屋蓋網(wǎng)架系一類大跨度的空間結(jié)構(gòu) 自重輕 跨度大 節(jié)約材料 工藝復(fù)雜 技術(shù)要求高 1 3 1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)起拱及下料 1 網(wǎng)架起拱 消除網(wǎng)架使用期間產(chǎn)生的撓度 一般情況下 平面形狀狹長的網(wǎng)架可采用單向起拱 平面形狀呈方形的網(wǎng)架應(yīng)雙向起拱 2 桿件節(jié)點制作及下料 1 3 2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝 1 高空散裝法 適用于螺栓球節(jié)點或高強螺栓連接的網(wǎng)架 該法所用的吊裝設(shè)備 多用爬行桅桿 右圖 施工工藝 吊裝機械的選擇與布置 拼裝順序的確定 標高及軸線的控制 支架的拼裝 支架的拆除 2 分條 塊 吊裝法條狀單元將網(wǎng)架沿長跨方向分割為若干區(qū)段 而每個區(qū)段的寬度可以是一個網(wǎng)格至三個網(wǎng)格 其長度為短跨的跨度 塊狀單元是網(wǎng)架沿縱橫方向分割后的單元形狀為矩形或正方形 施工要點 1 網(wǎng)架單元劃分1 網(wǎng)架單元相互緊靠 可將下弦雙角鋼分開在兩個單元上 此法多用于正放四角錐網(wǎng)架施工 見圖 2 網(wǎng)架單元相互緊靠 單元間上弦用剖分式安裝節(jié)點連接 此法多用于斜放四角錐網(wǎng)架 3 單元之間空一節(jié)間 該節(jié)間在網(wǎng)架單元吊裝后再高空拼裝 此法多用于兩向正交正放等網(wǎng)架 2 網(wǎng)架撓度的調(diào)整 條狀單元合攏應(yīng)起拱 用鋼管頂撐 若設(shè)計考慮了施工工況則不必加高網(wǎng)架高度 3 網(wǎng)架尺寸控制 采用預(yù)拼裝或套拼的方法進行尺寸控制 運輸時應(yīng)有防止變形措施 并盡量減少中間轉(zhuǎn)運 3 高空滑移法 滑移方法 單條滑移 逐條積累滑移 滑移設(shè)備 滑軌 導(dǎo)向輪 同步控制 撓度調(diào)整 網(wǎng)架單元拼裝完成后即可滑移 通常是在網(wǎng)架支座下設(shè)滾輪 使?jié)L輪在滑軌上滑移 也可在網(wǎng)架支座下設(shè)支座底板 使支座底板沿預(yù)埋在鋼筋混凝土框架梁上的預(yù)埋鋼板上滑移 網(wǎng)架滑移可用卷揚機或手動葫蘆牽引 4 網(wǎng)架整體提升或頂升法提升是將提升設(shè)備置于網(wǎng)架上面 通過吊桿將網(wǎng)架提升到設(shè)計標高就位 特點 整個網(wǎng)架在地面進行總拼焊接 然后垂直提升或頂升到設(shè)計標高就位安裝 提升法適用于周邊支承的網(wǎng)架 頂升法適宜點支承網(wǎng)架 多機抬吊網(wǎng)架 起重機位于兩側(cè)抬吊網(wǎng)架 拔桿提升法的空中位移 采用拔桿提升網(wǎng)架 采用電動螺桿提升機提升網(wǎng)架 5 網(wǎng)架整體吊整法網(wǎng)架在地面上總拼裝焊成整體 然后用起重設(shè)備將網(wǎng)架吊裝到設(shè)計標高就位安裝 2鋼結(jié)構(gòu)工程施工2 1鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件 1 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式 柱 柱截面可以采用H形 箱形 十字形 圓形等 梁 多為軋制或焊接的H型鋼梁 也可使用復(fù)合截面 2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式 柱與柱的連接 高強螺栓連接 焊接 混合連接 圖5 12 柱與梁的連接 高強螺栓連接 焊接 混合連接 圖5 13 梁與梁的連接 高強螺栓連接 焊接連接 圖5 14 3 鋼構(gòu)件的制作在加工廠制作的流程為 編制構(gòu)件制作指示書 原材料矯正 放樣 號料 切割 制孔 邊緣加工 組裝和焊接 端部加工和磨擦面處理 除銹和涂裝 驗收和發(fā)運 2 2高層鋼結(jié)構(gòu)的安裝 1 結(jié)構(gòu)安裝前的準備工作 制定鋼結(jié)構(gòu)安裝方案鋼框架結(jié)構(gòu)的安裝方法 分層安裝法 分單元退層安裝法 高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量檢查在中轉(zhuǎn)庫進行質(zhì)量復(fù)檢 主要內(nèi)容是 a 構(gòu)件尺寸與外觀檢查b 構(gòu)件加工精度的檢查c 焊縫的外觀檢查和無損探傷檢查 鋼構(gòu)件的運輸和現(xiàn)場堆放宜采用平運 堆放場地應(yīng)平整 堅實 排水良好 構(gòu)件應(yīng)分類型 單元 型號堆放 鋼柱基礎(chǔ)準備安裝前應(yīng)對建筑物的定位軸線 基礎(chǔ)中心線和標高 地腳螺栓位置等進行檢查 基礎(chǔ)檢測 柱基地腳螺栓準備地腳螺栓的預(yù)埋方法 直埋法 套管法 標高塊設(shè)置 2 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝 鋼構(gòu)件的起吊 鋼構(gòu)件的校正a 柱的校正 包括標高 軸線位移 垂直度等 校正順序 先調(diào)整標高 再調(diào)整軸線位移 最后調(diào)整垂直度 b 梁的校正 預(yù)留焊縫變形量 梁面標高的校正 高層鋼結(jié)構(gòu)的焊接施工a 焊接準備工作 檢驗焊條 墊板和引弧板焊接工具 設(shè)備 電源準備焊條預(yù)熱焊縫剖口檢查氣象條件 b 焊接順序 從中心向四周擴展 采用結(jié)構(gòu)對稱 節(jié)點對稱的焊接順序 一節(jié)柱 三層 的豎向焊接順序