沿弧形結(jié)構(gòu)敷設(shè)金屬橋架的施工方法

周 飛

(山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

0 引言

現(xiàn)代為了不同的建筑風(fēng)格，建筑結(jié)構(gòu)外形很多都承帶有弧度，且很多部位都不做吊頂，為了在考量使用功能的同時，還要具備美觀需要。因此橋架金屬沿有弧度的結(jié)構(gòu)輪廓敷設(shè)橋極為困難,通過研制的橋架轉(zhuǎn)折連接裝置，達(dá)到最終的安裝工程裝飾化。

1 施工工藝的特點(diǎn)

1.1 施工方法簡便

先將敷設(shè)橋架的路線上所有支架安裝到位，再提前把多段橋架(橋標(biāo)準(zhǔn)長度為2 m/節(jié))在地面組裝,按照需要鋪設(shè)橋架的總長度預(yù)裝段組裝好，并放置在敷設(shè)的線路上,整體提升放置在支架上進(jìn)行安裝固定,橋架在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)折部位，安裝可調(diào)整角度的連接裝置，并根據(jù)結(jié)構(gòu)角度適度彎曲該連接裝置就滿足了施工及美觀要求，和原有施工方法對比，速度快，難度低。

1.2 節(jié)能降耗

由于采用本施工方法，從而節(jié)約了人工對需轉(zhuǎn)角處橋架的預(yù)拼裝、測量、劃線、切割、斷口打磨、防腐的人工費(fèi)及材料費(fèi)，也從而節(jié)約了工時。

1.3 保護(hù)環(huán)境

由于不產(chǎn)生廢料，且不需要進(jìn)行刷漆防腐處理，從而不會因清理不及時造成環(huán)境污染。

1.4 表面觀感好

由于采用此種施工方法，使橋架可以隨建筑結(jié)構(gòu)外形進(jìn)行敷設(shè)，轉(zhuǎn)角過渡平整、無縫隙、大大提升整體的美觀效果。

1.5 減少由于施工方法錯誤或失誤造成人員傷害

因采用這種施工方法，不用施工人員在安裝橋架的結(jié)構(gòu)頂部進(jìn)行測量、劃線，避免了高處墜落的風(fēng)險，也因不需要進(jìn)行切割下料，降低了機(jī)具傷人的幾率。

2 適用范圍

可用于所有圓形、橢圓形等有弧度的建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的橋架安裝，對于橋架工程量大的工程，優(yōu)勢突出。

3 工藝原理

將轉(zhuǎn)角部位處兩端橋架采用轉(zhuǎn)折連接裝置進(jìn)行安裝固定，再依據(jù)結(jié)構(gòu)輪廓，對轉(zhuǎn)折裝置作出角度的調(diào)整，測量軸線兩端橋架與結(jié)構(gòu)外形間的距離，符合要求后，進(jìn)行固定，使其與結(jié)構(gòu)輪廓一致。

4 施工工藝流程及操作方法

4.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→橋梁安裝敷設(shè)路徑的確定→橋梁支吊架的定位安裝→依據(jù)結(jié)構(gòu)外形輪廓在轉(zhuǎn)折角度處選用適配的連接片→橋架吊裝→橋架敷設(shè)安裝連接→轉(zhuǎn)折處對連接片依照結(jié)構(gòu)外形作出角度的調(diào)整→固定連接。

1)技術(shù)準(zhǔn)備。技術(shù)人員首先應(yīng)該認(rèn)真熟悉圖紙，尤其是土建的結(jié)構(gòu)圖紙，對結(jié)構(gòu)外形進(jìn)行仔細(xì)研究，再將施工圖中的敷設(shè)橋架路線與建筑的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行比對及尺寸核查，確定橋架與有弧度的結(jié)構(gòu)外形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。一般弧形結(jié)構(gòu)也是由多條折直線的環(huán)梁組成，而轉(zhuǎn)角點(diǎn)一般為兩段梁的連接處，即經(jīng)向軸線和緯向軸線的交點(diǎn)處，通過計算機(jī)CAD軟件測量轉(zhuǎn)折點(diǎn)的角度。

2)材料準(zhǔn)備。與橋架的生產(chǎn)廠家達(dá)成技術(shù)合作協(xié)議，能夠按照我方提供的設(shè)計圖紙要求進(jìn)行加工橋架部件。

4.2 可調(diào)整角度的轉(zhuǎn)折連接片的設(shè)計

直線段橋架若要沿有弧度的建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)敷設(shè)，轉(zhuǎn)折部位的可調(diào)整角度的連接片角度調(diào)整，是處理轉(zhuǎn)折部位主要因素，所以轉(zhuǎn)折連接裝置要設(shè)計到位。

轉(zhuǎn)角部件(橋架內(nèi)、外側(cè)連接片)與其螺栓孔的加工：

1)通過現(xiàn)場論證分析，橋架內(nèi)側(cè)的連接片即使角度有所改變，但螺栓孔的孔距不會改變，由此，內(nèi)側(cè)處的連接片長度與標(biāo)準(zhǔn)連接片的尺寸相符，此部位的內(nèi)襯板使用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品可滿足安裝要求。

兩節(jié)標(biāo)準(zhǔn)段橋架在結(jié)構(gòu)外形的轉(zhuǎn)角處進(jìn)行拼接后，外側(cè)的連接片形成一定度數(shù)的夾角，其螺栓孔距要測算。方法見圖1。

圖1中，Lw為外側(cè)連接片延伸的長度；LY為成品連接片，200 mm；Lq為橋架寬度；Lw為外側(cè)連接片長度；A為內(nèi)夾角；B為外夾角，用制圖CAD軟件，在圖中做注，如圖2所示。

依據(jù)四邊形的內(nèi)角和360°及橋架端部角度為90°，計算得出A，利用正切函數(shù)計算得出Lw。

橋架外側(cè)連接片的總長度為Lw×2+200 mm。

2)外側(cè)連接片的螺栓孔每個的長度為20 mm，角度可調(diào)節(jié)范圍較小，經(jīng)試驗(yàn)，將連接片的每單側(cè)的三個螺栓孔全部沖成長孔，總長度再加大20 mm。此部位的內(nèi)襯板也做長孔加工，為提高強(qiáng)度，在橋架與外側(cè)連接片處分別加裝墊片，進(jìn)行加固處理(見圖3，圖4)。

4.3 鋼制連接片對折角度調(diào)節(jié)

1)內(nèi)側(cè)連接片向橋架的內(nèi)側(cè)折角，將其L形底邊中線處做切縫處理。外側(cè)連接片是向外側(cè)折角，將其L形底邊中線處做取角處理，取角角度為60°。

2)連接片的豎向中線用機(jī)床做預(yù)彎折加工，160°<預(yù)折角度<180°。

外側(cè)連接片進(jìn)行取角處理后，使其向外轉(zhuǎn)折角度范圍能夠達(dá)到120°～180°之間；內(nèi)側(cè)連接片做切縫處理后，連接片向內(nèi)轉(zhuǎn)折角度的范圍更可以達(dá)到180°。連接片的預(yù)彎折處理，使連接片沿中線預(yù)折好的痕跡進(jìn)行彎折，不出現(xiàn)變形(見圖5)。

3)橋架轉(zhuǎn)角空當(dāng)部位底部托板及L形底邊中間托板處凹槽加工。

經(jīng)測算，對橋架底部空當(dāng)部位加裝金屬托板。雖然底部金屬托板不起到承受橋架本體和電纜的重量，但為防止發(fā)生拖塌、下?lián)献冃危瑧?yīng)選擇大于1.5 mm厚鋼板，不分橋架規(guī)格，進(jìn)行批量生產(chǎn)，托板寬度為120 mm。

橋架寬度大于500 mm時，托板有變形現(xiàn)象。應(yīng)在裝配完成后，在橋架內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)角兩端底部，分別均勻鉆出3個φ8圓孔，用螺栓托板和兩端橋架連接牢靠。

依據(jù)金屬托板的厚度和寬度，對連接片底部做凹槽沖壓處理。

加裝底部金屬托板，將轉(zhuǎn)角連接部位封堵嚴(yán)密。寬度超過500 mm的橋架轉(zhuǎn)折處的將托板進(jìn)行螺栓固定，無變形。凹槽的設(shè)計，使底部托板裝配便利，安裝更牢靠，無縫(見圖6)。

4)橋架兩段夾角與連接片空當(dāng)部位封堵處理。

因各規(guī)格橋架高度高于連接片20 mm，安裝橋架蓋后，仍有10 mm空當(dāng)外露，影響美觀。

經(jīng)過分析，在連接片中線頂端安裝一塊10 mm高的鐵片，依據(jù)夾角寬度，再將其兩端延伸各10 mm，焊接在連接片的頂端中線位置(見圖7)。

4.4 支架固定

依照相鄰的結(jié)構(gòu)環(huán)梁作為橋架支架定位的參照物，水平距離偏差不得大于20 mm。這就使得橋架在敷設(shè)完成后，外形與結(jié)構(gòu)外形相適宜，整體協(xié)調(diào)一致。

4.5 敷設(shè)橋架

依據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在每段結(jié)構(gòu)梁之間一般為支線段，先將直線段橋架進(jìn)行組隊(duì)安裝，軸線處，利用轉(zhuǎn)折裝置進(jìn)行連接，根據(jù)結(jié)構(gòu)的角度做折角處理，保證與結(jié)構(gòu)外形一致，經(jīng)現(xiàn)場測量誤差控制在10 mm～30 mm之間，就可以用螺栓將橋架緊固。

4.6 橋架與支架固定

敷設(shè)橋架完畢，通過調(diào)整后，符合預(yù)定要求，就可將橋架和支架間采用方頸螺栓和鎖緊專用螺母予以固定(見圖8)。

4.7 操作要點(diǎn)

1)依據(jù)圖紙，將電纜橋架敷設(shè)路徑進(jìn)行優(yōu)化，確定轉(zhuǎn)角部位的數(shù)量和角度，必須準(zhǔn)確。

2)要選擇技術(shù)較高和設(shè)備較為齊全的橋架生產(chǎn)廠家，否則無法按照我方提供的設(shè)計圖紙，進(jìn)行特殊橋架部件的生產(chǎn)和加工。

3)若由多路橋架就近并行敷設(shè)，需進(jìn)行優(yōu)化布置，最好加工成綜合支架，且應(yīng)同時進(jìn)行敷設(shè)，這樣易于質(zhì)量的控制，和在轉(zhuǎn)角時角度的統(tǒng)一。

5 實(shí)用性

敷設(shè)安裝橋架，采用該工藝施工完畢后，整體與建筑內(nèi)部外形結(jié)構(gòu)相匹配，轉(zhuǎn)折處過渡平整，美觀。

以某體育場為例，施工質(zhì)量及整體效果均達(dá)到了預(yù)期效果，圖9為最終橋架敷設(shè)的現(xiàn)場圖片。

6 市場前景展望

由于摒棄了傳統(tǒng)方法很多缺點(diǎn)，減少了敷設(shè)橋架的時間、勞動強(qiáng)度降低、資源得到節(jié)省。施工質(zhì)量有很大提高，實(shí)現(xiàn)了安裝工程裝飾化的目標(biāo)。最關(guān)鍵的是連接裝置實(shí)行工廠化預(yù)制，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，人工與材料得到了節(jié)約。節(jié)能降耗明顯，可大幅推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張國春．弧形橋架施工技術(shù)在智能化系統(tǒng)工程中的應(yīng)用[J]．浙江建筑,2010(5)：66-67.

[2] 王金祿.弧形機(jī)電管線安裝工藝[J].建筑建材裝飾,2015(10)：70-71.

[3] 曹忠良,秦曉峰.圓弧形建筑的施工放線的原理與工程實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(2)：97-99.

[4] 劉紅兵,趙軍山,周 飛,等.弧形電纜橋架安裝方法[J].發(fā)明專利,2013,11(20)：36-37.