大直徑巨型環(huán)梁體系高空原位散拼安裝技術(shù)

PAGE大直徑巨型環(huán)梁系統(tǒng)高空原位散拼安裝技術(shù)本文詳細(xì)介紹了自行車館工程大直徑巨型鋼環(huán)梁系統(tǒng)高空原位散拼安裝技術(shù)，從質(zhì)量、安全、工期、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合分析了其應(yīng)用效果。一概況**自行車館圓形鋼結(jié)構(gòu)屋蓋系統(tǒng)是由雙層球面焊接球網(wǎng)殼、全封閉相貫線節(jié)點(diǎn)環(huán)形管桁架、24組向外傾斜15°、高度10.35m的人字柱以及24組球鉸可轉(zhuǎn)動(dòng)鑄鋼支座組成的組合結(jié)構(gòu)體系。整個(gè)屋蓋系統(tǒng)總重量約2000噸。施工中為便于區(qū)分，將整個(gè)屋蓋系統(tǒng)分為A、B、C三個(gè)區(qū)，其中：A區(qū)為焊接球網(wǎng)殼部分，B區(qū)為環(huán)梁系統(tǒng)，C區(qū)為人字柱和鑄鋼支座（如下圖示）。圖1屋蓋系統(tǒng)分區(qū)圖B區(qū)環(huán)形管桁架系統(tǒng)鋼材材質(zhì)為Q345C，是由一圈Φ1200×20鋼管、三圈Φ500×16鋼管及Φ245腹桿組成的封閉環(huán)形相貫線節(jié)點(diǎn)連接的管桁架結(jié)構(gòu)，用于抵抗網(wǎng)殼的水平推力，傳遞網(wǎng)殼的豎向荷載，與A區(qū)網(wǎng)殼共同組成屋蓋系統(tǒng)，環(huán)梁系統(tǒng)周長418m，覆蓋直徑達(dá)150m，橫截面寬度11.1m，高度6.6m，體形巨大，總重量達(dá)764t。圖2環(huán)梁系統(tǒng)構(gòu)造圖圖3環(huán)梁實(shí)體照片二施工方法概述高空原位散拼安裝方案充分利用了結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，合理地安排安裝順序，每一圈環(huán)梁進(jìn)行逐段安裝、逐段精度控制，每一圈閉合后再安裝下一圈。首先利用已經(jīng)安裝的人字柱和設(shè)置在兩個(gè)支點(diǎn)之間的H型鋼作為承重點(diǎn)安裝Φ1200環(huán)梁。Φ1200環(huán)梁閉合后即形成了穩(wěn)定系統(tǒng)。再以Φ1200環(huán)梁為支點(diǎn)安裝中環(huán)Φ500及其下方腹桿，再以Φ1200和中環(huán)Φ500為支點(diǎn)安裝內(nèi)環(huán)Φ500環(huán)梁及③號(hào)和④號(hào)腹桿，最后安裝外環(huán)Φ500環(huán)梁及①號(hào)和②號(hào)腹桿。每一個(gè)施工階段結(jié)構(gòu)都自身構(gòu)成穩(wěn)定體系，構(gòu)件的重量也都由結(jié)構(gòu)自身支撐，所有的腳手架平臺(tái)不承重，只作為人員操作平臺(tái)使用，確保了施工安全。同時(shí)也節(jié)省了大量的措施費(fèi)。外環(huán)梁安裝時(shí)沒有搭設(shè)滿堂紅腳手架，而是采用了軌道式移動(dòng)平臺(tái)，也節(jié)省了大量的措施費(fèi)。三施工重點(diǎn)和難點(diǎn)環(huán)梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件規(guī)格大、重量大、數(shù)量多，Φ1200×20大直徑鋼管每個(gè)吊裝單元重約10t，靠人字柱和中部H型鋼支撐，標(biāo)高和位移微調(diào)靠千斤頂和拉結(jié)在混凝土結(jié)構(gòu)上的倒鏈。每圈環(huán)梁的長度達(dá)到400m以上，如果不能有效控制各段的誤差，那么可能造成環(huán)梁不能閉合，并可能造成環(huán)梁與網(wǎng)殼合攏困難。四施工工藝流程采用逐圈分段安裝、逐圈逐段控制的方法保證巨型環(huán)梁的精確就位，整體安裝順序如下：Ф1200環(huán)梁→中環(huán)Ф500環(huán)梁及腹桿→內(nèi)環(huán)Ф500環(huán)梁及腹桿→外環(huán)Ф500環(huán)梁及腹桿每一圈環(huán)梁分為24個(gè)吊裝單元，每個(gè)單元長度從16.5m到19.5m，由四小段組成?？紤]到全部組拼后運(yùn)輸困難，在工廠中先將每個(gè)吊裝單元的三小段組成一個(gè)整體、另外一段作為單件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。吊裝前再在地面胎具上進(jìn)行“3+1”組對成吊裝單元。圖4地面“3+1”組對施工材五貴罵榜Φ同120鋪0蜂環(huán)梁的刺安裝悠1龜．綿飼利用安狀裝好的躁人字柱尤為支撐乞點(diǎn)，以偵每兩組納人字柱務(wù)之間設(shè)舊置游的鈴H粥型鋼為孫臨時(shí)支聾撐點(diǎn)，針用兩胃臺(tái)遭5冬0鼓噸汽車橫吊逐段語吊消裝撈Φ枝120歸0速鋼管就酸位。標(biāo)脆高調(diào)整啊以預(yù)先培在混凝摧土結(jié)構(gòu)抄上制作熱的輔助蹄混凝土抓柱為基弓準(zhǔn)點(diǎn)，渡利用水捏平儀觀訂測，菠在幼H概型鋼下室方設(shè)置飛千斤頂各進(jìn)行調(diào)辦整。在悶環(huán)梁上冒設(shè)置標(biāo)讀記點(diǎn)，潑預(yù)先在獸混凝土擁樓面上腐放出標(biāo)嫂記點(diǎn)的商投影點(diǎn)造，從不窮同的方港向觀測晌標(biāo)記點(diǎn)示與投影扒點(diǎn)均在姑同一豎德直面上俱時(shí)說明塌環(huán)梁就植位準(zhǔn)確殿。調(diào)正品到位后各用鋼絲酷繩和倒像鏈將環(huán)寬梁與混肅凝土結(jié)硬構(gòu)拉緊跌，并冶將身Φ蒙120會(huì)0捧環(huán)梁與酒人字柱霞的相貫認(rèn)焊縫點(diǎn)栽焊固定妙。安裝堪完三段嚼環(huán)梁之哈后再焊南接其與忽人字柱瘦的焊縫斜?？?勒．輩鄰第一常段鑰Φ津120脂0伍環(huán)梁俘由饅5對小段組勺成，能符夠跨越陸兩個(gè)人按字柱頂杯，便于遼固定。覺剩余的擦每四小暗段組成彎一個(gè)吊病裝單元僑。吊裝鳳時(shí)一端洽由人字師柱支撐落，另一宅端通過腫導(dǎo)向板博和連接酬耳板與信已經(jīng)安當(dāng)裝了的扮環(huán)梁連冤接固定楚，依次據(jù)進(jìn)行，夸直至整球圈棋Φ但120宋0杰環(huán)梁閉欠合。由蓮于控制扁措施合坦理到位待，最后鐵一段環(huán)軋梁合攏賄時(shí)誤差貓只葛有跡3騎㎜固。涂Φ踏120愉0會(huì)環(huán)梁閉抽合后，像人字柱革與愉Φ糕120梅0嬌鋼管已內(nèi)形成穩(wěn)銹定的結(jié)計(jì)構(gòu)體系沸?；鶊D憤5酬凍雙機(jī)抬側(cè)吊盛圖娛6逆久環(huán)梁與莊人字柱盒焊接連視接虎圖元7軌喊各段環(huán)貪梁對焊期連接時(shí)六驕蒼含中辣環(huán)貧Φ存50皇0圖環(huán)梁的怪安裝翼Φ技120饅0毀環(huán)梁閉濤合后，呢在其上恭方搭設(shè)倉腳手架血操作平遍臺(tái)。在艇地面設(shè)已置胎架冊，將每創(chuàng)一汗節(jié)晚Φ漸50箏0伯環(huán)梁與膜對應(yīng)的徐四根豎壽直的腹感桿組拼肉成整體阻。再利鬼用責(zé)50屬t戰(zhàn)汽車吊繡或塔吊喊吊裝就而位，用箱全站儀惑配合吊肺線法精眼確控情制厘Φ仗50鋸0賭鋼管寇與儀Φ漁120劉0閥鋼管的嘩同心度鵲。為防要止傾倒撈，用攬疑風(fēng)繩與騰混凝土步結(jié)構(gòu)拉幣結(jié)固定勢。點(diǎn)焊的豎直腹榜桿理與到Φ粗120園0采環(huán)梁的蛛焊口，禿逐段依哥次進(jìn)行露安裝，惱直至整恭圈閉合尤。安裝料完成三迎段后再通焊接此距焊口，信完成中薪環(huán)撤Φ桐50植0曾環(huán)梁的涂安裝。歇圖芝8稠罪在地面廳將中孝環(huán)辨Φ突500筆鋼管鳥與帳Φ令245討鋼管組甲合成整濃體瘡圖化9悠條整體吊射裝抗圖襯10瑞瞞焊役接詳Φ急245暴與驢Φ撒120著0走鋼管翁七起鉗選內(nèi)偏環(huán)丟Φ嫂50嘆0壩環(huán)梁的涂安裝脫首先將劍兩映根劈④禮號(hào)腹桿驢在地面喘胎具上勞組成人佛字形，冒預(yù)先晝在浮Φ例120確0慶環(huán)梁上食放線，團(tuán)并設(shè)置飯定位擋霞板，吊言裝字④淹號(hào)腹桿南（人字賽形）并魯初步定肝位，利驗(yàn)用經(jīng)緯嗓儀測量敵，調(diào)整盜其就位辮角度。壤每安裝辮四組人仁字形腹抗桿后，貌吊裝一寇段內(nèi)真環(huán)詠Φ銀50還0持環(huán)梁。稼環(huán)梁直蘋接吩由?、軌翁?hào)腹桿給支撐并信初步定村位，再鐮利用全跡站儀測吸控內(nèi)捏環(huán)樣Φ增50經(jīng)0花就位位除置。調(diào)背整到位支后點(diǎn)焊片固定，冤用鋼絲劫繩與中銷環(huán)蜓Φ樸50速0到環(huán)梁拉繼結(jié)固定蓋。再逐劃根散賞裝匠③嫂號(hào)腹桿聯(lián)。依次萄進(jìn)行，微直至整會(huì)圈閉合迫。最后望完成相瞇貫焊縫愿的焊接這。該系箱統(tǒng)也自暑身形成遇穩(wěn)定體母系。鍵圖倦11倍私將下腹炸桿在地肉面組裝檔成人字祝形扮圖跪12納燒吊裝下撕腹桿莖被織圖惕13曠奏吊裝內(nèi)另環(huán)脖Φ箭500員鋼管仰圖占圖命13嘗餃安裝上掙腹桿簽八愈淘溫外菠環(huán)旁Φ已50增0殘環(huán)梁的鼓安裝設(shè)1麗．為了坦節(jié)省措至施費(fèi)，朝現(xiàn)場設(shè)辰計(jì)制作券了軌道承式移動(dòng)榜平臺(tái)作級(jí)為外環(huán)擇梁安裝來的作業(yè)迷平臺(tái)。尋該移動(dòng)咐平臺(tái)為祖網(wǎng)架結(jié)或構(gòu)，主醬要構(gòu)件鄰為焊接賊球和鋼羽管鼻、裙H最型鋼，森軌道可亭以倒換冠使用。殲移動(dòng)平棕臺(tái)的牽尸引利用啦倒鏈或員絞磨。置移動(dòng)過補(bǔ)程中平謎臺(tái)重量蘆由萬向洽輪承受開，移動(dòng)格到位后割利用枕辯木支撐分底座，監(jiān)萬向輪旱和底座萬均不受妹力，確群保安全賀。頭圖餡14亞拴軌道式綠移動(dòng)平售臺(tái)臟2爬．在地偉面胎具誤上將對石應(yīng)籮的混①灑號(hào)幟和竭②輩號(hào)腹桿廊組成四土角錐形涉，利用眼支架固短定，防淋止變形皺破壞。般在環(huán)梁閥上預(yù)先圾放出腹飄桿就位貍位置，知整體吊苦裝四角柱錐形就失位。通祥過倒鏈太與已經(jīng)蓮安裝了郵的中鋤環(huán)幼Φ較50成0妄環(huán)梁拉銀緊。每赴安裝完鈴四組四堪角錐型猾腹桿后遍吊裝一罵段外康環(huán)賄Φ昨50站0章環(huán)梁。忍初步由慌腹桿定詠位，在犯利用經(jīng)鬼緯儀等需測控外效環(huán)梁就提位位置給。就位霧準(zhǔn)確后贏點(diǎn)焊固捷定，并萄用倒鏈趕與已經(jīng)偵安裝了屬的環(huán)梁談拉緊，廢再完成扶焊接。閱依次進(jìn)服行直至丸整圈閉粉合。烘圖疲15?？麑蓪塚梢形組對幅成四角介錐形炸圖半16殲蟲吊裝四問角錐受原賤圖胃17謹(jǐn)戚吊裝外器環(huán)邁Φ改500袋鋼管售且圖者18崗壇焊森接膚Φ價(jià)500嗽和竿Φ攻245紡之間的弓焊縫打九籍箱植技術(shù)保鮮證措施惑1挺．在環(huán)筑梁系統(tǒng)溫安裝過曾程中分除別經(jīng)歷栗了以下懲幾個(gè)階下段武施工之艷前對每恢個(gè)階段捧結(jié)構(gòu)的話穩(wěn)定性荒都進(jìn)行吐了驗(yàn)算粱，確保吧施工安登全。該外安憑裝順序蟻充分利捷用了結(jié)斧構(gòu)自身品的特點(diǎn)厘，每個(gè)暑結(jié)構(gòu)件援的安裝嘩都以已沸經(jīng)安裝辟了的結(jié)章構(gòu)為支農(nóng)撐點(diǎn)，違避免了晉搭設(shè)承疲重腳手麥架，節(jié)緣省了措犬施費(fèi)用帖，同時(shí)遇也降低鈔了施工敏風(fēng)險(xiǎn)。糕2養(yǎng)．外環(huán)芽梁安裝無采用軌哀道式移斬動(dòng)平臺(tái)推作為操郊作平臺(tái)里，也避吹免了搭改設(shè)大量途的腳手冰架，節(jié)到省了大靠量的措辣施費(fèi)用泛。姓3勉．整個(gè)奶安裝過還程逐段留保證環(huán)問梁的標(biāo)引高和環(huán)赤向就位艦位置，堵保證了宰環(huán)梁的牲精確閉奇合，為奶后續(xù)與群網(wǎng)殼部恐分順利禁合攏創(chuàng)各造了條拿件。應(yīng)十廣巨信質(zhì)量控扔制措施舒1命．地面景環(huán)梁組債對及腹膽桿的組謎對都在儉專用胎漫架上進(jìn)匪行，保慚證了組膝裝精度幻，為確殼保安裝述精度創(chuàng)增造了條囑件。托2摟．環(huán)梁踩安裝時(shí)傾先利用框已安裝價(jià)的結(jié)構(gòu)斃進(jìn)行初雖步定位柄，再利景用全站怨儀、水爐平儀、記經(jīng)緯儀勻進(jìn)行精走確測量汗校核，止確保環(huán)預(yù)梁的環(huán)趣向定位蝕和標(biāo)高鵲的準(zhǔn)確筆。雜3擴(kuò)．大直綿徑環(huán)梁舞在地面哭組成每撲四節(jié)一哀個(gè)吊裝競單元，茫內(nèi)環(huán)下賄腹桿、朽外環(huán)腹武桿均在健地面組地對焊接限，減少壘了高空床焊接作認(rèn)業(yè)量，饅易于保副證質(zhì)量姓。鋼4穩(wěn)．現(xiàn)場廈焊接人爹員均持禍有焊工倡等級(jí)證弓書，在傅進(jìn)場時(shí)參均通過香了國家月權(quán)威部承門的考次試?？忌僭嚨暮笁沤有问椒轳R“嘩有障礙喜全位兩置驕”醉焊接。球5瞞．環(huán)梁竊部分相盲貫焊縫克焊接作鈔業(yè)大多為在冬期吼完成，葉進(jìn)入冬閉施之前界對焊工恥進(jìn)行了肆冬期焊省接施工耍培訓(xùn)和呀考核，析配備了夸紅外線傘測溫儀懶、烤槍烏、保溫盛棉、彩找條布等鎮(zhèn)各種冬柔施物資匙?，F(xiàn)場頁根據(jù)冬哥施焊接董的規(guī)定坐搭設(shè)防恰風(fēng)棚，遇焊前預(yù)汽熱、焊夢后保溫列，并嚴(yán)昨格控制蕉預(yù)熱溫燭度和焊那接層間菊溫度，辨嚴(yán)格執(zhí)用行焊條旦烘干和憤領(lǐng)用制下度，保許證了焊念接質(zhì)量代。吊十疤一禾蝶茄安全措拖施施1躁．