广州民航区域管制中心钢结构安装技术

第2期 2004年2月 广东土木与建筑 GUANGD0NG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING No2 FEB 2004 l 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 概况 广州民航区域管制中心钢结构安装技术 黄越峰 (广州珠江工程建设监理公司 广州510060) 随着建筑业的发展和建筑技术的不断进步 ，钢 结构的应用越来越广泛，钢管桁架结构已逐渐应用于 大跨度空间结构体系中。广州民航区域管制中心 目 前已完工并即将投入使用，该工程屋架采用大跨度 轻型空间桁架系统，以及霍高文的镁铝合金轻型屋 面系统。 该建筑结构平面为矩形，尺寸为 81m(长)x56m (宽)，共设计3层，高 13-16m，屋面造型设计为海波 弧形，给人以简洁、清晰、和谐的自然美感，屋架钢管 主桁架纵向呈弧形曲线，横截面为倒三角形，如图 1 所示。1～10轴共 10榀，跨度 56m，前端悬挑 9m，后 端悬挑 3m，单榀桁架投影长度 68m。主桁架由上弦 杆 2根、下弦杆 1根、垂直腹杆和斜腹杆组成，上弦 宽 1．8m，高 1．8~2．3m，重约 16．8t；次桁架跨度 8．1m， 高 1．8~2．3m，除主桁架与次桁架的连接采用节点板 以高强螺栓连接外，其余均采用钢管相贯焊接，采用 Q235B无缝钢管。 {； 囊 l； 囊 蓁 雾 ∈≥ ∈≥ 墨 ，萋 谜 {； ∈≥ { ≤≥ ∈≥ ∈≥ {； ∈≥ 7 7 l ≥I<≥ ∈≥ i I i I 上 ! J 8 1 I 1嫂I !嫂上 lQD叫 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ]⑩ ④ ．士 一 删 ④ 图 1 桁 架平 、立面布 置图 50 2 安装 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 特点及难点 (1)在 81mx56m跨度范围内的基础和 3层主体 钢筋混凝土结构已全部施工完成，吊装机械无法进 入场地内作业，而且受建筑物周边场地及地形条件 限制，只能在②轴以南区域进行吊装作业； (2)桁架支座较高处离地面 16m，吊装难度大； (3)桁架的弧形曲线造型使其节问标高变化较 大，相对位置的测量控制点较多； (4)桁架倒三角形的横断面使单榀桁架在吊装 和固定过程中存在多种不稳定因素； (5)各管径钢管相贯线种类多且复杂，焊接难度 大，技术要求严格； (6)主弦管管径大且壁厚，加工成弧形工艺要求 高，且对接焊接时容易使跨中产生下挠值的不均； (7)室内不设吊顶，对桁架弧线加工和焊接的外 观要求高； (8)工期紧，安装时间短。 3 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的选择与确定 根据本工程的实际情况，综合比较了双机台吊、 整体拼装、顶升滑移等多种方案，分别如下： (1)由于单榀桁架重量较轻，双机抬吊直接就位 本来是最经济快捷的方案，但由于场地条件限制而 无法实现。 (2)整体拼装必须安装满堂脚手架，最高处需近 10m的层高，而且楼板需要加固，脚手架用量大，不 经济，现场焊接量大且均为高空作业，质量和安全隐 患相对较多，无法满足工程进度的要求。 (3)顶升滑移由于桁架的位置较高，顶升架 。 搭设不经济，且顶升进度也较慢。 ” 经比较 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，最终决定采用双机抬吊轨道 滑移就位的方案，具体如下：①钢结构管件由工 r-JJu~ ；②考虑运输方便，将每榀桁架分为 6段，每段长 8~14m，在钢结构工厂完成焊接和 维普资讯 http://www.cqvip.com 2帅4年2月 第2期 lltlt：广州民航区域管制中心钢结构安装技术 FEB 20o4 N0．2 预拼装；③在现场搭设双胎架，按每两榀一组进行拼 装和焊接；④测量和检测合格后，将两榀桁架分别吊 到①、②轴临时固定；⑤安装两榀主桁架问的次桁 架，使它们组成稳定的结构体系；⑥滑移就位。 3．3 特点及优缺点 (1)满足现场施工条件要求，吊装机械仅在④ 、 ②轴间作业，吊装工艺简单。轨道滑移安全快速； (2)现场仅需搭设两主桁架的胎架，胎架位置可 根据现场条件任意就近搭设，且高度不大，便于进行 焊接施工、测量和检测； (3)桁架钢管相贯线的焊接施工全部在钢结构 厂进行，进度和质量比现场施工更有保证，且不受天 气和其它因素的影响； (4)散件运输总重约 170t，只需 8-9车，现半成 品运输则需 3O车，运输量增大，且现场离钢构厂路 途远，费用增加较多； (5)半成品钢结构运输装车要求高，每车都要搭 设槽钢固定架，而且经长途运输，构件有可能产生变 形，现场需要增加调整的工作，如果变形过大还需返 回钢构厂进行调整加工。 (6)滑移施工需要增设滑移轨道和卷扬机设备。 4 制作与安装工艺 4．1 管件的加工 本工程桁架为弧形曲线造型，且 日后室内不吊 天花，故弦杆线型必须光顺美观。钢构厂采用大型数 控弯管机对弦杆进行弯曲成型，确保钢管弯曲圆滑 成形，无起鼓皱折等，各榀桁架弧度一致，并保证钢 管桁架的分段弦杆可以最大的利用长度进行对接， 使弦杆分节较少，从而保证了主弦杆的匀质性，以及 桁架跨中下挠值均匀。 本工程桁架由钢管组成，焊接施工绝大部分都 是钢管间相贯线(包括多管相贯线)的焊接，管件相 贯线是空间曲线，且其坡口角度随曲线变化而变化， 管件相贯线及焊接坡口的加工直接关系到桁架的焊 接质量及外观质量，是制作施工的关键。钢构厂使用 进口五维数控切割机对管件相贯线进行切割，该设 备能根据放样程序在电脑上控制 自动切割相贯线， 并可一次性坡口成型，坡口角度可随圆周变化，以满 足相贯线接头处趾部、根部和侧部的不同焊接要求。 4．2 构件厂内焊接加工 厂内钢管的焊接采用埋弧 自动焊和半 自动焊， 主要为钢管相贯节点的焊接，焊接点较多，焊缝质量 要求高。在工厂内按照桁架分段分别搭设 6个胎架 进行分段桁架的焊接施工，另搭设一个整体胎架用 于桁架的预拼装及测量。 焊接施工前按规定进行焊接工艺评定试验，以 确定焊接工艺参数，包括焊接电流、电压、焊接速度 等。构件焊接施工顺序为：对口一校正一预热一焊接 一变形测量一打磨一涂装。其要点是控制焊接变形 和焊后残余应力，保证焊接质量。焊接时应尽量对称 焊接，让结构受热点在整个平面内对称均匀分布，避 免因受热不均匀而产生扭曲和较大的焊后残余应 力，焊接过程中采用小锤锤击焊缝可减小焊接残余 应力，焊接完成24h后进行外观检查，合格后按焊缝 等级作超声波探伤检测，实测合格率均达99％以上。 分段桁架焊接完成并检测合格后，在整体胎架 上进行预拼装和调整，合格后进行整体测量。在各分 段桁架上作出编号标记，并在各主弦管对接位置的 中线作出画线标记。在主弦管对接位置焊上临时节 点板，并开孔用高强螺栓连接。 4-3 现场调整、拼装和焊接 现场在①轴旁搭设两整体胎架，对桁架进行整 体拼装和测量。 各分段桁架运抵现场后，按编号和位置将各分 段桁架吊装上胎架，利用胎架对运输过程中产生的 误差进行调整，然后根据工厂预拼装时主弦管对接 位置的划线标记和临时节点板进行整体调整和拼 接。调整和拼接完成且经测量无误后，以高强螺栓将 各段桁架临时固定，然后进行打磨和主弦管对接焊 接。焊接工艺要求和施工顺序与厂内焊接相同，焊接 完成后再重新进行测量，并按照规范要求对一、二级 焊缝进行第三方检测，检测结果全部符合要求。 4．4 吊装和滑移 根据桁架的重量、起吊高度、回转半径等参数， 采用两台50t汽车吊进行桁架的抬吊，又由于桁架起 吊时各杆件的受力与设计的受力方向相反，故确定 吊点时要对各杆件的受力进行计算，并采取措施尽 量避免构件变形。吊点位置用木枋或型钢加固，避免 构件吊点位置局部变形，按照计算确定的吊点进行 试吊，通过调整最终确定实际的吊点。 滑移轨道采用工字钢，经计算选用 2台 5t卷扬 机，每台分别利用 3个动滑轮将拉力平均分配在桁 架下弦杆的6个点上，经计算滑移速率为1～2cm／s。 为减小轨道和桁架的摩擦系数，在桁架的下弦杆支 撑部位包裹聚四氟乙烯板材。 (下转第 58页) 51 维普资讯 http://www.cqvip.com 2004年2月 第2期 广东土木与建筑 FEB 2004 N0．2 配筋截面面积增加至 782．55mm >763．72mm ，满足 了抗弯扭承载力要求。 5 结语 5．1 拉吊式外脚手架分段卸荷技术工艺简单可靠， 拉吊组件装拆方便，能周转使用，节约材料。拉吊后 架子纵、横向杆仍然保持连结，有利于脚手架整体刚 度和稳定性。荷载传递对结构梁产生的扭力负荷，框 剪结构梁基本上不需要修改配筋。简支梁、悬挑梁抗 扭承载力受设计配筋条件限制，可通过验算修改纵 向配筋满足施工卸荷要求。 5．2 立杆嵌固扣件螺栓拧紧扭力矩达 40～60kN·m 时，单只扣件的抗滑承载力为 8．0kN。但扭力矩因操 作人员旋动板手力度大小而异，较难控制，尤其在拉 吊层钢丝绳缆锁住节点的扣件受悬吊反向拉力作用， 扣件容易滑动。施工中在节点上增加一个扣件顶托， 加强立杆摩阻力和扣件的抗滑承载力。 5-3 经验算可知，索具螺旋扣的许用负荷(17．0kN) 是拉吊件中最簿弱的环节，加在索具螺旋套和螺杆 的轴向载荷相当于拉吊的重力，且在施工中脚手板 粘结的建筑砂浆、临时堆放材料和风荷载等引起的 增重，是不利于索具螺旋扣负荷安全的因素。因此， 选用符合国家标准的合格产品，保证材质强度，使用 索具扣前仍需仔细检查螺牙、旋丝等是否良好，螺杆 与螺套在负荷工作状态下的自索条件等，同时在脚 手架负荷较大的同一节点位置采用两组拉吊件卸荷 等加强措施，确保架子卸荷安全。 5．4 钢吊环埋设位置与纵向立杆同步对应，应尽量 避开结构梁跨中最大弯矩处。钢吊环下方如有飘伸 结构，在施工中特别注意在斜拉杆穿过位置预留孔， 或改用相邻的钢吊环斜向拉吊，以免拉吊压裂或压 垮飘伸结构。 参 考 文 献 1 JGJ 130—2001／J84—2001 建筑施工扣件式钢管脚手架安 全技术规范 2 章天恩．实用建筑结构设计手册．机械工业出版社 3 江正荣．建筑施工计算手册．北京：中国建筑工业出版社 4 祝燮权．实用五金手册．上海科学技术出版社 (上接第 51页) 吊装和滑移的主要步骤为：把第一组两榀桁架 分别吊到① 、②轴并临时固定，测量后两榀桁架间用 次桁架连接，这样两榀桁架就形成一个稳定的结构 体系，整体滑移至⑨、⑩轴的支座位置后用千斤顶顶 升桁架，切掉轨道使桁架就位。重复上述步骤完成③ 一 ⑩轴桁架的就位，最后一组两榀桁架直接吊装到 ①、②轴并以次桁架连接即可。 主次桁架全部就位后进行整体测量和调整，完 成后对支座进行焊接固定。 6 小结 钢管桁架地面胎架组装、抬吊滑移的 施工方案 围墙砌筑施工方案免费下载道路清表施工方案下载双排脚手架施工方案脚手架专项施工方案专项施工方案脚手架 在本工程中的实施是成功的，具有满足施工条件，定 位准确，可多专业同场施工，确保整体工期，降低施 工设施费等突出优点。 近年对于大跨度屋面结构，钢管桁架的应用已 逐渐增多，在一定程度上取代了网架结构、型钢桁架 58 或大板实腹梁。钢管桁架具有用钢量少，材料截面性 能优良，流体动力性能好，造型优美等优点。 采用相贯节点的钢管桁架结构具有以下优点 ： ①杆件直焊的视觉效果简洁、明快、流畅，可将结构 与建筑和谐、完美地统一起来；②可省去大量的节点 板、节点球或铸钢节点，减少结构自重，提高施工效 率；⑨节点受力简单直接。但这种结构也存在以下 缺点：①与网架结构相比，钢管桁架杆件规格较多且 较散，加工较繁琐 ；②相贯线复杂，对杆件加工精度 和焊接质量要求较高。 随着钢结构技术及其加工工艺的不断发展 ，采 用相贯节点的钢管桁架在民用建筑方面的应用也将 会越来越广泛。 维普资讯 http://www.cqvip.com