大跨度鋼桁架安裝技術(shù)

1、大跨度鋼桁架安裝技術(shù)摘 要 本文主要對某工程連廊大跨度桁架、異型鋼屋架的設(shè)備選用、主要安裝方法進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞 鋼桁架 門式鋼架 吊裝1工程概況某工程由配樓、塔樓和連廊三部分組成，總建筑面積為111818m2,塔樓為150m高鋼結(jié)構(gòu)，配樓為40m高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，連廊為連接配樓和塔樓的鋼結(jié)構(gòu)廊橋。該連廊是由四個混凝土筒體支撐的空中弧形、多層框架式鋼架，與配樓、塔樓之間采用滑動支座連接?？傞L約140m、寬約30m。連廊27m樓面采用空間鋼桁架結(jié)構(gòu)，由三榀縱向主桁架和11榀橫向次桁架，以及6榀懸挑桁架組成。主桁架為折線形，被四個筒體分成5跨，最大跨度39600mm。在施工階段，各跨縱向均可自由

2、滑動，以釋放部分內(nèi)力。施工完后，在筒體預(yù)埋的牛腿上固定，形成固定鉸支座。次桁架與主桁架采用剛性連接，形成空間剛架。連廊屋面由14榀橫向折線形門式鋼架、縱梁及支撐體系組成，通過屋面剛架形狀、尺寸的變化，形成空間多曲面結(jié)構(gòu)。門架跨度27.5m。屋面剛架采用箱形截面，支撐采用鋼管，桁架及其它均采用焊接h型鋼。2吊裝方法的選用2.1 桁架：最大桁架外形尺寸：35600mm3000mm，重量34.037t。所以采取分段加工（三段）、分段吊裝、空中拼接的方法。2.2 屋面門式鋼架：最大屋面鋼架外形尺寸：27500mm12700mm，重量16.606t。所以采取分段加工（三段）、現(xiàn)場拼裝、整體一次吊裝的方法

3、。3吊裝設(shè)備選用和場地準(zhǔn)備3.1吊裝設(shè)備選用：本工程施工場地的特點為：施工場地底下為三層地下管廊，無法采用塔式起重機(jī)。根據(jù)構(gòu)件重量和吊裝位置最不利情況，選用120t和160t汽車吊進(jìn)行桁架和屋面鋼架的吊裝，并配備一臺50t的汽車吊進(jìn)行地面構(gòu)件的倒運和輔助拼裝。3.2場地加固：在構(gòu)件吊裝過程中，160t汽車吊自重為105t，在工作時四個壓腳分別承受重量為30.25t，根據(jù)汽車吊的資料，壓腳盤面積為2.25m2，所以每個壓腳處承受的重量為13.5t/m2。根據(jù)同樣的計算方法，120t汽車吊工作時，每個壓腳處承受的最大重量為12.2t/m2。遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過管廊頂板的設(shè)計允許荷載。因此，在吊車運行和構(gòu)件拼裝

4、的位置進(jìn)行管廊頂板加固。地下三一層采用鋼管搭設(shè)滿堂紅腳手架。加固后地面的承重達(dá)到25t/m2。滿足施工要求。3.3拼裝平臺搭設(shè)：根據(jù)構(gòu)件屋架的外形尺寸，現(xiàn)場打折拼裝胎膜的尺寸為4.0m25.0m，每2.5m設(shè)置兩個c20混凝土樁，用工字鋼和枕木作為基座。當(dāng)屋架拼裝時，根據(jù)屋架的拼裝尺寸，將胎膜的寬度臨時增加到12m。在構(gòu)件拼裝前，用枕木和斜鐵將平臺找平，滿足拼裝精度要求后方可使用。4深化設(shè)計、構(gòu)件加工措施本工程整個連廊通過桁架、屋架尺寸的變化，形成一個空間弧形結(jié)構(gòu)，因此構(gòu)件的形狀、尺寸變化大。連廊鋼構(gòu)件與四個混凝土筒體的連接牛腿、耳板在混凝土筒體施工時已預(yù)埋，且筒體中預(yù)埋鋼構(gòu)件與連廊制作為兩個

5、廠家，所以對鋼構(gòu)件的加工精度和現(xiàn)場的配合提出了很高的要求。本工程采取了以下措施并取得了很好的效果：4.1筒體中預(yù)埋鋼骨深化圖除了經(jīng)過設(shè)計院的審核外，必須經(jīng)過連廊深化設(shè)計負(fù)責(zé)人審核。4.2鑒于兩家單位制作和安裝，因此范圍界定和配合設(shè)計、施工為關(guān)鍵，例如牛腿上的螺栓孔必須由連廊構(gòu)件統(tǒng)一深化設(shè)計，由鋼骨加工廠在廠家開孔。因此由總包組織設(shè)計院和兩個加工廠進(jìn)行協(xié)調(diào)，從圖紙設(shè)計內(nèi)容和加工制作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理規(guī)定。4.3因連廊構(gòu)件形狀各異，且現(xiàn)場拼裝量很大，所以，要求所有主要構(gòu)件均在廠家進(jìn)行預(yù)拼裝。為解決筒體鋼骨安裝偏差的問題，在筒體結(jié)構(gòu)施工完后，及時將預(yù)埋構(gòu)件的測量成果提供給連廊構(gòu)件加工廠，將誤差在構(gòu)件加工時

6、進(jìn)行考慮。5進(jìn)場檢驗和現(xiàn)場拼裝5.1構(gòu)件進(jìn)場檢驗除了規(guī)范上要求的檢查項目外，結(jié)合本工程連廊的特點，需對以下項目進(jìn)行重點檢查：5.1.1 構(gòu)件制作部位的螺栓孔位置、數(shù)量、大??；5.1.2 構(gòu)件焊接坡口的方向；5.1.3 構(gòu)件的尺寸（尤其是分段加工、現(xiàn)場拼接的構(gòu)件，除了檢查每一段的尺寸外，需對各段尺寸進(jìn)行綜合檢查）；5.1.4 各種異型鋼構(gòu)件的角度；5.1.5 構(gòu)件的變形情況（尤其是鋼屋架，檢查是否有扭曲現(xiàn)象）。5.2現(xiàn)場拼裝：在檢查合格的拼裝平臺上，用50t汽車吊將拼裝構(gòu)件的兩段按拼裝的位置放在瓶裝平臺上。用千斤頂、墊鐵調(diào)整，先校正標(biāo)高平整度，再校正位移偏差，采用經(jīng)緯儀、水平尺配合精確測量。調(diào)整

7、到位后采用臨時螺栓固定，再拼裝第三段，整個構(gòu)件臨時拼裝好后，進(jìn)行整體測量校正，合格后進(jìn)行焊接。焊接完后進(jìn)行最后的測量，并做好測量成果。合格后方可吊裝?，F(xiàn)場拼裝完后立即吊裝，防止構(gòu)件變形。6構(gòu)件吊裝：6.1吊裝順序6.1.1根據(jù)本工程的特點，將連廊構(gòu)件的吊裝劃分為a、b(b1+b2)、c、d四個區(qū)域（見圖1）。6.1.2考慮到合理施工機(jī)械、充分利用現(xiàn)場的施工條件，吊裝按照a、b、c、d的順序進(jìn)行，其中b1和b2區(qū)可以同時進(jìn)行。每個區(qū)域的吊裝順序如圖2。主桁架吊裝次桁架吊裝支撐吊裝次梁吊裝屋面系統(tǒng)吊裝下一個區(qū)域吊裝夾層構(gòu)件吊裝6.2吊裝方法6.2.1主桁架吊裝：采用分段吊裝、設(shè)臨時支撐、空中對接的

8、方法。（1） 在兩個半榀桁架對接接頭位置用碗扣式腳手架搭設(shè)立桿間距為600mm的臨時支撐架，截面尺寸為3000mm3000mm，成為三榀主桁架對接安裝的位置。然后將拼裝兩段的主桁架，用50t汽車吊將其倒運至160t汽車吊站位附近，并用臨時支撐固定；（2） 用160t汽車吊按施工順序進(jìn)行主桁架吊裝（主桁架選用兩點綁扎法進(jìn)行吊裝）。將與砼筒連接的兩段桁架吊裝就位后，一端與砼基礎(chǔ)上的支座連接，另一端設(shè)置在臨時支撐架上，就位后用兩道攬風(fēng)繩臨時固定，再將第三段桁架吊裝就位，設(shè)置在臨時支撐架上，然后將三段桁架再臨時支撐架上調(diào)整到安裝位置，并臨時固定；（3） 測量校正后，再用焊接和螺栓連接將桁架固定成型，后

9、進(jìn)行下一榀桁架吊裝（見圖3，主桁架分段吊裝示意圖）；（4） 吊裝第二榀主桁架前，用倒鏈將一根支撐與第二榀主桁架臨時固定，當(dāng)?shù)诙麒旒馨惭b就位，將支撐與第一榀相連后，用兩道攬風(fēng)繩將第二榀主桁架臨時固定，再安裝一根支撐后松鉤，然后用同樣的方法吊裝下第三榀主桁架。6.3次桁架吊裝等每個區(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，采用兩點綁扎法吊裝，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。6.3.1 小梁和支撐的安裝順序：從中間向兩邊安裝，以a區(qū)為例：先安裝靠近中間次桁架的支撐，再安裝靠近砼筒的支撐。將所有主桁架之間的支撐安裝完畢后，再安

10、裝邊桁架及支撐，6.3.2 所有下層構(gòu)件安裝完成后，進(jìn)行下層構(gòu)件整體測量校正。6.3.3 等一個區(qū)域下層全部構(gòu)件吊裝、整體校正合格后，再進(jìn)行桁架的焊接和高強(qiáng)螺栓連接。最終固定并整體測量合格后，再進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)和屋面結(jié)構(gòu)的安裝。6.4屋面結(jié)構(gòu)的安裝采用分三段加工、現(xiàn)場拼接、整體一次吊裝的方法（見圖4）。6.4.1 每個區(qū)域屋架的安裝從一段向另一端順序安裝；6.4.2 每個鋼架吊裝后先臨時固定，裝完后一個區(qū)域內(nèi)屋架安裝完并測量校正到位后，進(jìn)屋架間其他構(gòu)件的安裝；6.4.3 一個區(qū)域內(nèi)屋架及其他構(gòu)件全部安裝完、并測量校正后，進(jìn)行焊接和高強(qiáng)螺栓最終固定。 6.5整體測量等一個區(qū)域內(nèi)全部鋼構(gòu)件安裝、連接完畢后，進(jìn)行整體測量，并做好測量成果報告。6.6焊接和高強(qiáng)螺栓連接控制除了滿足規(guī)范對焊接和高強(qiáng)螺栓連接的要求外，本工程從以下幾方面加強(qiáng)控制：6.6.1 針對工程的特點，合理安排吊裝和臨時固定、最終固定的順序；6.6.2 焊接、高強(qiáng)螺栓混合節(jié)點的連接順序：高強(qiáng)螺栓連接下翼緣焊接上翼緣焊接；6.6.3 高強(qiáng)螺栓的連接要求：初擰終擰，且初擰、終擰在同一天內(nèi)完成。6.6