空間異型管桁架空中散裝施工工法

付志英

1.寧夏第二建筑有限公司

2.身份證號6401031969****1834

空間異型管桁架空中散裝施工工法

付志英1,2

1.寧夏第二建筑有限公司

2.身份證號6401031969****1834

空間異形管桁架結構以其具有造型美觀、結構穩定性好、剛度大等獨特的優勢日益受到人們的青睞，被越來越廣泛地應用于體育場館、影院、會展中心等大型公建中。

異型管桁架；takela建模；空中散裝

1 引言

以銀川艦紀念館（觀景廊）建設工程為例，該工程上部結構為空間異形管桁架結構。采用本工法安裝解決了管桁架結構復雜，分片組裝難度大等技術問題。降低了施工難度、保證了安全、質量提高了工效，取得了顯著的技術效益、經濟效益和社會效益，極具推廣應用價值。

2 特點

本工法將管桁架所有的桿件運至施工現場，根據takela軟件技術建模圖紙，將配合安裝腳手架進行穩定性計算，搭設成空中散裝胎架。從底部分層分段安裝。對安裝設備的要求，降低了安裝大型設備進出場費用及大型設備場地處理費用，降低了地面組裝胎架制作費用。施工空中一次性安裝到位，減少了二次安裝的工作量，提高了工作效率，保證了安裝質量，節約了工期。將所有構件工作量投入工廠加工，形成標準化、工廠化，節約施工場地，利于推廣。

3 工藝原理

本工法用takela技術建模，在工廠進行生產加工桿件，現場搭設施工腳手架兼拼裝胎架，用起重機械安裝桿件，高空作業組裝桿件完成異形管桁架空中散裝的施工工藝。

4 工藝流程及操作要點

管桁架結構二次深化takela軟件技術建?！鷹U件加工→復測混凝土結構柱頂埋件坐標、高程→空中散裝胎架搭設→桁架主、次弦桿安裝→腹桿安裝→焊接→胎架卸荷拆除。

4.1 管桁架結構二次深化takela軟件技術建模

根據原設計圖紙對管桁架結構二次深化takela軟件技術建模，深化必須考慮原設計意圖，確保結構安全，管桁架建模，標注出所有桿件的坐標、高程、弧度同時編碼利于加工和安裝，建模圖紙必須提交原設計單位審核確認，建模圖紙是生產廠家桿件加工和現場拼裝的施工依據。

4.2 空中散裝胎架搭設

根據管桁架建模圖紙每根桿件坐標位置，用全站儀測量確定腳手架胎架搭設時主、次弦桿的空間坐標、高程的位置。拼裝胎架是保證拼裝精度、減少積累誤差、防止結構下沉、實現安全生產的重要技術措施。拼裝胎架的設計、選材、搭設、驗收、使用和維護等技術環節要嚴格把關。拼裝胎架采用扣件式鋼管腳手架搭設，其施工層作業面用腳手板。搭設拼裝胎架時，胎架上的支撐點的位置應設在主、次弦桿節點處或支座處。胎架應驗算承載力和穩定性，必要時可進行試壓，以確保安全可靠。采用扣件式鋼管腳手架做拼裝胎架，其結構形式應根據工作位置、荷載大小、荷載性質、支架高度、場地條件等因素決定。拼裝胎架立桿、橫桿間距必須符合方案要求。

4.3 管桁架主、次弦桿安裝

4.3.1 根據建筑結構對稱分成兩個施工段，每個施工段兩臺吊機。一臺安裝主、次弦桿，一臺安裝腹桿。空中散裝在外圍采用4臺25噸汽車吊進行安裝，站位于構筑物均分，保證每臺吊車起吊無吊裝死角，互不干擾，無安全隱患。

4.3.2 根據建模圖紙，按照吊裝順序驗收安裝的主，次弦桿規格、尺寸、編號無誤后按照排序做好安裝準備工作。根據結構設計標高最低點對稱安裝主、次弦桿。逐根安裝主、次弦桿在搭設好的胎架上固定就位后，全站儀根據現場坐標控制點復核每根主、次弦桿接頭部位的坐標、高程，每根弦桿復核不少于3個點，以確保桿件的坡度、弧度，無誤后焊接構成封閉的圓。

4.3.3 主、次弦桿各有四個空間高度不斷變化的橢圓組成，隨桁架結構坡度的變化，組裝胎架根據主、次弦桿的高程搭設，做好上層主、次弦桿安裝的工作。安裝上層主、次弦桿時下層在主節點處腹桿根據坐標必須安裝完，驗收合格，確保結構穩定。按照此順序逐一安裝完主、次弦桿至結構合攏。結構合攏后用全站儀對每根主、次弦桿的接頭二次復核坐標、高程確保安裝質量。

4.4 腹桿的安裝

按照吊裝順序驗收安裝腹桿規格、尺寸、編號無誤后按照排序做好安裝準備工作。主次弦桿安裝結束一個工作面，安裝管桁架腹桿，腹桿安裝時從中間向兩邊進行安裝，以便控制裝配積累誤差。腹桿的位置按照建模圖紙用全站儀將每根桿件坐標、高程定位在主、次弦桿上。按照順序逐一安裝至腹桿合攏，裝配腹桿對腹桿接頭定位焊時，不得少于4點，每點的長度40mm以上有足夠的強度支撐腹桿重量。

4.5 管桁架焊接

4.5.1 管桁架組裝完成后，再進行全方位焊接前，先進行自檢管桁架拼裝節點位置的坐標、高程、軸線位置及桁架節點之間的間距，自檢合格后，交付專職質檢人員檢查，再交監理驗收，驗收合格后，才能焊接。

4.5.2 管桁架腹桿與弦桿的連接采用相貫節點，主管貫通，支管端部應采用自動切管機精確切割成相貫線切口，支管壁厚大于等于6mm應切坡口，支管壁厚小于等于6mm時，可不切坡口。不得采用人工修補的方法修正切割完的支管。

4.5.3 相貫焊縫應沿全周連續焊接并平滑過渡。焊縫的質量等級：主、次桁架的對接焊縫為全熔透焊縫一級焊縫，焊縫探傷檢測比列100%。腹桿與主、次桁架角焊縫和部分熔透焊縫為二級焊縫，焊縫探傷檢測比列20%。其他焊縫為三級焊縫。

4.5 管桁架結構卸荷

管桁架卸載過程是使整體管桁架緩慢協同空間受力的過程，過程中管桁架結構發生較大的內力重分布，并逐漸過渡到設計狀態。因此，管桁架卸載是拆除臨時支座，荷載轉移過程。在荷載轉移過程中，必須遵循“變形協調、卸載均衡”的原則。不然可能造成臨時支撐超荷失穩，或管桁架結構局部甚至整體受損。卸載過程中要精心組織、精心施工，編制專門的責任制，設總指揮和分指揮分區把關。整個卸載過程中在總指揮統一指揮下進行工作。操作人員要明確崗位職責，上崗后按指定位置對號入座。

5 工程效益

5.1 經濟效益

空間異形管桁架空中散裝施工工法，降低了安裝大型設備的要求，降低了安裝大型設備進出場費用，降低了大型設備場地處理費用及地面組裝胎架制作費用，經濟效益明顯。

5.2 社會效益

空間異形管桁架空中散裝施工工法，大量結構桿件工廠化，節約了施工場地，為今后同類型結構的施工安裝提供了很好的方法和成功經驗。

空間異形管桁架空中散裝施工工法的應用，實現了設計意圖，能夠保證主體結構的質量、安全、工期、降低了成本。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.094