大跨度钢结构管桁架制作安装吊装技术应用

大跨度钢结构管桁架制作安装吊装技术应用

安徽省第一建筑工程有限公司安徽合肥230000

摘要:钢结构管桁架,作为建筑屋盖结构中比较重要的一种,特别适用于大型建筑工程。一方面,钢结构管桁架能够更好地保证建筑的安全性能;另一方面,钢结构管桁架伸缩能力强,高度符合现代建筑设计中讲求美观效果的理念,可以完美的表达出设计者对于建筑物设计的本意,体现设计者的意志。并且,钢结构的成本相对较小,对于建筑企业施工成本是一项重要的保证。钢结构管桁架作为一种结构体系,对于大跨度空间结构的发展也能够提供完美的保障,从而实现力与美的紧密融合。钢结构管桁架设计的结构体系,已经被广泛的应用于实践当中,实践证明,这种体系形式具有很强的发展能力,必然会在今后的建筑中发挥更加积极的作用。本文通过对综合楼屋面管桁架的设计及安装,进一步了解管桁架的相关知识。

关键词:大跨度钢结构;管桁架;大跨度;安装技术

1管桁架的初步认识

管桁架依据杆件布置的不同以及受力特征的不同,一般分为平面、空间两种管桁结构。顾名思义,平面管桁结构就是上、下弦以及腹杆全部处于同一平面,这种结构的外部刚度较差;空间管桁结构的上、下弦同腹杆通常处在三角形截面上,这种结构的跨度大,稳定性高,外观通常也比较富有美感。在外支撑不能布置的时候,采用稳定性高的三角形桁架来构建一个跨度大的空间。这种结构方式减少了支撑构件的数量,所以比较经济。

2工程概况及施工安装浅析

2.1工程概况

本文主要以我所承建的合肥市工人文化宫建设工程项目中的训练馆建筑设施为例进行大跨度钢结构管桁架制作安装吊装技术进行分析,该建筑设施是文化宫项目的一单位工程,其屋面采用的是钢结构,并借助大跨度钢结构管桁架进行施工,该桁架跨度数值约为42米,高度约为3.5米,其结构最高位置点约为40米,其单品重量约为26吨。

2.2工程技术特点

首先,该建筑设施的屋面桁架跨度数值会比较高,其重量也比较大,且周边环境复杂有较多大树,所以其在无形之中加大了桁架的安装难度。该建筑设施的主体工程已经竣工,结构标高数值约为28米,需要在规定的施工场地范围内开展一系列的桁架组合安装等的工作,怎样选择适宜的吊装方案也成为了施工活动开展的首要问题。其次,该建筑设施的桁架之间以及桁架和支撑结构之间使用的管材都具有较高的精确度,让其更好的串联在其节点内,保障桁架加工以及组合等的精密程度,同时还需要确保其自身的牢靠程度。需要对焊接的各项工艺以及桁架实际的垂直高度等问题进行深入且合理性的研究,处理好空间相贯节点的拼接技术任务,保障总体制作加工安装的品质。再次,在开展安装工序之前,应当及时的开展现场桁架的拼装工作,重新去组合桁架,在组合的过程中,还应当对桁架的原本形态进行调整,要确保其胎架自身的牢固程度,防止其在拼装过程中桁架产生变形等的问题。最后,在制作以及安装等工序中,要保障弦杆加工的精确程度,防止其在运输过程拼装过程中产生变形等的问题,并在安装之前,还应当就各类不同的工作受力状况进行调整,切实的保障各项工作的品质以及安全性。及时的开展大跨度桁架的施工安装工作,就其吊装的细节层面积按进行分析,做好各项吊装尊卑工作,完成吊装时期质量的控制任务。

2.3管桁架的吊装方法

现阶段,我国对于大跨度钢结构管桁架安装重视程度会比较高,其主要使用的是整体、分段等吊装方式。该项工程项目的施工内容较为复杂,且管桁架自身重量比较大,所以其需要开展的吊装工作高度也比较高,其施工现场实际可利用的范围存在一定的缺陷以及漏洞,要对其进行综合化的思考,在地面铺设搭创胎架,同时依照主跨、次跨的方式,在其胎架上完成管桁架总拼任务。借助起重机把主桁架进行整体性的吊装,之后在将各个组件进行合理化的吊装以及拼装。将最远侧的主桁架合理的分化层位四段,在完成吊装工作之后开展屋面的拼接工作,与此同时,还需要对当前的建筑项目施工状况进行审查,使用和其相对应的吊装模式,合理的安装副臂。

2.4吊装前的准备工作

2.4.1管桁架的拼装

该工程所选用管桁架长度大,高度高,首先在加工厂采用电脑下料和数控相贯线切割,电脑建模时将起拱量提前预留,切割时的相贯线斜度按照起拱量进行切割,保证杆件拼接完成后自然产生拱度;在运输时,根据编号分类打包,在现场进行总体拼接。所以,现场胎架焊接平台的搭设是准备工作的第一步。胎架焊接平台选用16号槽钢焊接而成,高度1m,宽度4.5m。选择训练馆A区地下室顶板(25cm)作为桁架拼装场地、地下室顶板采用钢管支撑加固,经验算承载力满足要求,面积约1000m2(50*20)的场地作为地坪。将已经搭接好的平台放在此地坪上。使用水平检测器确保平台的水平度,发现局部有沉降时及时调整标高,以此来保证管桁架拼装时的准确度。同时当桁架放上胎架后用水准仪监测沉降是否均匀,及时调整桁架每一处接缝处的标高,确保每段桁架的水平度,同时按照起拱量沿长度方向增加附加垫支点,保证起拱度。在对北侧边跨管桁架进行分段时,要对每一小段的管桁架的两端管口进行有效的加固,这样做的目的是预防管桁架由于被分段而在加工或吊运中受到磨损或者变形,影响施工进度。并且,在各个小段的管口处要增加衬管同时作为导向板,为管桁架的再次拼装提供方便。

2.4.2管桁架的焊接工作

由于桁架跨内组装焊接全部在现场地面进行,在屋面安装时亦采用分段拼装或焊接固定;所以在组装时最大的工作量为焊接工作,且全部为全熔透焊缝和半熔透焊缝,这对于焊接工作的精度具有严格的高标准的要求。要在焊接前对焊接方式方法进行设计,并且对焊接工人的水平技艺严格把关。同时,在对管桁架进行焊接的时候,要特别注意:首先,对于焊接过程中的焊接质量,要实行严格的检查制度,对焊接的位置、顺序等要严格把关;其次,一切有关焊接的材料要实现零污损,焊接工地的环境不能太潮湿,温差不能太大,不应该在风雨等恶劣天气中进行焊接作业。在焊接过程中,可采用提前预热,并且随时加热保证一次成型;焊接的顺序要严格按照先主管、后腹管,一管一焊不重复、不遗漏的要求,在每完成一项焊接后要及时对焊接完成情况进行细致的检查。最后,要在管桁架焊接完毕后,单独对拼装口进行细致的磨光,报具有相应资质的检测单位对焊缝进行百分百检测。

2.4.3预埋件的复验工作

吊装前的准备工作最后一项就是预埋件复验。所有预埋钢板和螺栓都要被仔细认真的复验并记录,保证该工程的轴线偏差在±5mm的范围内,标高的偏差应该控制在±3mm的范围内。

结语:建筑的基本原则就是经济安全、美观实用,美观性与实用性在当今的建筑法则中,被重点突出出来,这就要求建筑的设计到施工技术都要与时俱进、不断创新。施工技术的创新发展不仅仅停留在施工建筑的方式方法手段上,而且体现在整个建筑施工过程中,要融合钢构件的最新制造方法、计算机结构设计的动态把握手法等新式的技术,使得建筑业更好地实现从传统观念向国际化、科技化、机械化领域转变。由此可见,科技的创新、施工技术的发展对于一个建筑的生存发展起到关键的作用。而钢结构管桁架这个新式的建筑手法,在大跨度结构建筑的应用上,被越来越多的企业所认可。

参考文献

[1]雷旭;大跨度钢结构吊点布局研究[D];大连理工大学;2012年

[2]陈百会;采用预应力基础梁的大跨度钢结构施工控制关键技术研究[D];安徽建筑工业学院;2012年

[3]罗逸清;大跨度钢结构转换桁架预压施工与监测技术的研究和应用[D];重庆大学;2011年

[4]崔灿;考虑支座节点尺寸效应和摩擦特性的大跨度钢结构有限元分析方法[D];华南理工大学;2012年

[5]罗昭军;位于楼面上的行走式塔吊吊装大跨度钢结构施工及性能分析[D];重庆大学;2011年

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