談大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)正裝倒置法施工方法

弓 永 勝

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原　030024)

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談大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)正裝倒置法施工方法

弓 永 勝

(山西六建集團(tuán)有限公司，山西 太原030024)

摘要：結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，從鋼結(jié)構(gòu)材料構(gòu)件驗(yàn)收、操作平臺搭建、單體構(gòu)件焊接、構(gòu)件翻轉(zhuǎn)倒置等方面，探討了大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)正裝倒置施工技術(shù)，并總結(jié)了該施工技術(shù)的特點(diǎn)，為大跨度、異形復(fù)雜性鋼結(jié)構(gòu)施工提供參考。

關(guān)鍵詞：大跨度，鋼結(jié)構(gòu)，錐體，焊接

由于鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕、結(jié)構(gòu)靈活、造型美觀、安裝方便、施工周期短、抗震性強(qiáng)且綠色環(huán)保等優(yōu)勢，在中國近代建筑發(fā)展中越來越得到社會的認(rèn)可和推廣應(yīng)用。2014年我公司承建了機(jī)場改擴(kuò)建工程，機(jī)場航站樓工程主體結(jié)構(gòu)為2層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度22.5 m，建筑面積13 340.17 m2。該航站樓工程1層由混凝土柱梁板組成受力體系，開間尺寸大，樓層較高，由直徑為1.2 m的圓形混凝土柱及矩形梁板組成，2層柱為鋼管柱及空間桁架及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。航站樓南北方向最外圍柱向外傾斜5°。

航站樓2層鋼結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多樣，單位工程面積大且建筑物整體高度不一致，無法通過普通測量計(jì)算就能夠制作出我們需要的鋼結(jié)構(gòu)部件，于是我們采用了Tekla鋼結(jié)構(gòu)詳圖設(shè)計(jì)軟件技術(shù)，通過首先創(chuàng)建三維模型以后自動生成鋼結(jié)構(gòu)詳圖和各種報(bào)表，然后根據(jù)深化設(shè)計(jì)報(bào)表在工廠里加工制作出鋼結(jié)構(gòu)各部件。可是即使經(jīng)過Tekla軟件設(shè)計(jì)工廠加工，生產(chǎn)出的各鋼結(jié)構(gòu)部件仍然存在著體積大、分塊多、結(jié)構(gòu)多變高低不一致、整體造型比較復(fù)雜的特點(diǎn)，在施工中我們?nèi)匀淮嬖谥绾螌⒏鞑考B接組裝起來建造成設(shè)計(jì)圖的樣子的問題。

在安裝各鋼結(jié)構(gòu)部件中如果我們采用普通的搭設(shè)滿堂腳手架逐一起吊焊接的方法，由于跨度較大，構(gòu)件較重必須使用大噸位汽車吊配合，不但造價(jià)高，搭設(shè)腳手架耗時長，大噸位汽車吊在現(xiàn)場施工時移動不便，不能滿足工期要求。而且焊工的施焊難度大，高空作業(yè)量增加，增加了工程的危險(xiǎn)系數(shù)和工程造價(jià)；如果將鋼結(jié)構(gòu)各構(gòu)件先組裝起來再進(jìn)行安裝，組裝起來的部件體積巨大、結(jié)構(gòu)不規(guī)則，其中最復(fù)雜、困難的傘托式異形鋼結(jié)構(gòu)部件，頂部正方形邊桿件尺寸為10.2 m×10.2 m，高度為6.5 m，單體重18 t，如何起吊安裝，稍有偏差各部件可能無法對接。那么找出一種合理的安裝方法，既可以確保安裝后符合設(shè)計(jì)要求和效果，又能降低施工難度和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。最終在施工中我們采用場外拼裝、正裝倒置、分塊吊裝的方法，即先在工作面將各部件拼接成一整體，然后將拼接成一整體的部件采用倒置法安裝的施工方法。

1正裝倒置的安裝方法

1.1鋼結(jié)構(gòu)材料構(gòu)件的驗(yàn)收

本工程結(jié)構(gòu)形式多樣，所以確定正確合理的鋼結(jié)構(gòu)加工是本工程一個重點(diǎn)環(huán)節(jié)，半成品及成品驗(yàn)收對保證施工質(zhì)量至關(guān)重要。構(gòu)件驗(yàn)收分原材料驗(yàn)收、出廠前驗(yàn)收和現(xiàn)場驗(yàn)收三部分，其中原材料的驗(yàn)收主要是材料質(zhì)檢，出廠前驗(yàn)收主要是按圖紙和有關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行驗(yàn)收，現(xiàn)場驗(yàn)收主要是對構(gòu)件配套情況、損傷情況等的驗(yàn)收。

1.2搭建操作平臺

搭建鋼結(jié)構(gòu)拼裝的操作平臺，在平臺上將從工廠制造合格的各鋼結(jié)構(gòu)部件按照圖紙進(jìn)行拼裝。要求操作平臺場地平整寬闊，平臺需要經(jīng)過測平，平臺上面的水平差不大于3 mm，在施工場地就近位置便于起吊安裝。

1.3單體構(gòu)件的組拼焊接

鋼結(jié)構(gòu)傘托構(gòu)件主要由四個異形節(jié)點(diǎn)和桿件構(gòu)件組成，節(jié)點(diǎn)在工廠加工制作驗(yàn)收合格運(yùn)至施工場地，安裝前先對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，校驗(yàn)合格后桿件和節(jié)點(diǎn)根據(jù)編號按照圖紙進(jìn)行組拼安裝，組拼時及時調(diào)整糾偏消除累計(jì)誤差，將鋼管斜口與節(jié)點(diǎn)口焊接連接，每個節(jié)點(diǎn)焊接完后都要進(jìn)行校驗(yàn)，并及時校正。鋼結(jié)構(gòu)傘托構(gòu)件由各鋼結(jié)構(gòu)在操作平臺上組裝拼接后為一個正四棱錐體。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)表見表1。

1.4汽車吊倒鏈起吊

本工程現(xiàn)場不設(shè)置塔吊，吊裝設(shè)備主要選擇2臺汽車吊作業(yè)，輔助采用倒鏈進(jìn)行配合，現(xiàn)場分五個安裝段進(jìn)行;第一段鋼柱全面安裝，第二段1臺和2臺屋面箱形梁安裝，第三段4臺、3臺屋面箱形梁安裝，第四段5臺屋面箱形梁安裝，第五段為雨篷梁安裝。現(xiàn)場拼接完成的單體鋼結(jié)構(gòu)呈正四棱錐體，工人用倒鏈拴住錐體的底面四個角節(jié)點(diǎn)。以錐體結(jié)構(gòu)底面正方形的四條邊桿件作為測量控制線，將汽車吊停在起吊位置撐開支撐架開始起吊準(zhǔn)備。

起吊時先起吊底面正方形平面的兩個角節(jié)點(diǎn)，當(dāng)起吊到鋼結(jié)構(gòu)錐體構(gòu)件全部離開地面到一定高度時，錐體頂點(diǎn)在重力作用下自然下垂，在錐體頂點(diǎn)位置拴一根鋼繩，降低起吊鋼結(jié)構(gòu)錐體構(gòu)件高度將底面正方形另兩個角節(jié)點(diǎn)的倒鏈與吊鉤相連，同時四個角節(jié)點(diǎn)都拴上鋼繩以備之后調(diào)整使用。

1.5鋼結(jié)構(gòu)錐體構(gòu)件翻轉(zhuǎn)倒置

當(dāng)錐體底面四個角節(jié)點(diǎn)都用倒鏈與汽車吊相連時再次起吊，與此同時人工給予頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)相連的鋼繩以拉力，方向同先吊起的底面兩個角節(jié)點(diǎn)方向垂直，使鋼結(jié)構(gòu)錐體構(gòu)件翻轉(zhuǎn)倒置。

1.6測量調(diào)整加固

汽車吊將倒置的鋼結(jié)構(gòu)錐體構(gòu)件吊至與鋼柱連接的安裝位置，將事先綁在四個角節(jié)點(diǎn)的鋼繩另一端用四個滑輪組固定在周

文章編號：1009-6825(2016)14-0090-02

收稿日期：2016-03-04

作者簡介：弓永勝(1976- ),男，工程師

中圖分類號：TU765

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A