大跨度連廊滑動支座施工技術研究

牛健平，張建斌 （安徽省工業設備安裝有限公司，安徽 合肥 230022）

0 引言

鋼結構工程在建筑領域應用越來越廣泛，鋼結構輕鋼結構在安裝時，由于連接區域跨度較大，不管是在前期吊裝過程中還是在后期使用中都要做好防范問題，如何解決這一難題，我公司通過幾個鋼結構工程安裝實踐，在安裝過程中采用了大跨度輕鋼連接點時運用焊接支座加滾軸連接式，成功解決了大跨度輕鋼連接技術難題，保證了施工結構的質量，加強了鋼結構施工的穩定性，取得了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。為現場大跨度連接技術提供了理論基礎，成功解決了大跨度連接滑動支座安裝難題。

1 大跨度連廊技術特點和適用范圍

1.1 技術特點

①滾軸支座連接點工藝，操作簡便、固定可靠。

②大跨度橫梁滾軸式連接點，通過一端采用高強螺栓連接、另一端采用滾軸式連接，從而徹底解決了廠房大跨度連接點后期會出現整體的應力問題，同時也解決了鋼結構廠房與廠房連接后的熱脹冷縮的問題，通俗地說，滾軸式連接類似于房建的伸縮縫。

③輕鋼型廠房鋼結構的長度或跨度較大（伸縮縫間距）。當需要設置廠房連接點（伸縮縫時）時可采用托梁（滾軸式支座連接點）隨著整體廠房后期熱脹冷縮可以自由滑動（提高抗變形能力），完全避免了后期因廠房的結構整體受力的應力帶來的結構性問題。

④大跨度橫梁滾軸式連接點安裝技術應用于整體廠房連接，后期使用隨著輕鋼結構的熱脹冷縮可以自由滑動，應力得到釋放，既提高抗變形能力，又增強了抗風性。

1.2 適用范圍

本技術適用于大跨度鋼結構輕鋼連接點安裝。

2 大跨度連廊滑動支座材料性能與工藝原理

2.1 材料性能

滾軸采用鈦鋼復合鋼制加工而成，而鈦鋼復合鋼制采用Q355B為基礎加工成240×60mm的滾軸，牛角處槽床鋼制擋板同時采用Q355鋼制材質加工成570×385mm，支座兩邊采用100×50的鋼制擋板焊接固定。

2.2 工藝原理

滾軸式連接點安裝：先焊接在一端立柱牛角上的滾軸槽床，再放入四個滾軸的同時涂放好潤滑脂，在后期槽床的兩邊焊接10cm槽鋼擋板，在現場橫梁吊裝時一端采用高強螺栓連接，一端采用的是滾軸式支座連接。

3 施工工藝流程

施工準備→BIM技術應用→槽床的制作與焊接→槽床定位放線→槽床安裝固定→放置滾軸→涂抹潤滑脂→檢查驗收。

槽床與立柱間的距離

滾軸采購進場復檢及存放，材料成品保護好不能上銹及堆放整齊，所有材料規整入庫，同時在施工中對槽床放置位置十字線定位。現場槽床廠家制作好發貨到現場，在焊接在立柱放出的十字線牛角處位置間距為17.5cm，同時高處作業的安全必須帶好安全帶及安全帽做好保障措施。現場在焊接槽床完善后將滾軸依次放入焊接好的槽床中，在放入的同時用潤滑脂涂滿整個滾軸。檢查驗收應注意以下幾點：①槽床固定的位置；②槽床焊縫的技術要求及焊渣的清理和防腐處理；③安放的滾軸是否生銹及工業黃油的涂刷；④檢查槽床兩邊的槽鋼擋板焊接及尺寸要求；⑤檢查后期橫梁吊裝就位后是否符合設計要求；⑥后期橫梁吊裝完善后是否存在偏移及滾軸與橫梁接觸面是否有空隙。

4 技術特點及優點

4.1 技術特點

①本項目施工主要是大跨度橫梁滾軸式連接結構，橫梁與立柱牛角處焊接的滾軸槽床及滾軸相接觸；

②這種滾軸式連接結構，后期橫梁的連接點可以消除廠房整體的熱脹冷縮帶來的應力，連接點后期在滾軸的作用下可以相對的移動。

4.2 技術優點

①滾軸式連接點，消除了后期大跨度輕鋼結構的應力；

②整個輕鋼結構連成一體，整體性能好，整體連接點在后期使用過程中有著良好的穩定效應；

③本實用大跨度的可滾軸式支座安裝后，使得橫梁在天氣變化的情況下，允許有一定滑移范圍空間。

5 工程應用和效益分析

5.1 應用項目

2019年承建蕪湖宇培新型裝配材料有限公司年產50萬方建筑工業化構件生產基地鋼結構項目。工程概況：①本項目主體結構設計基礎50年，設計使用年限50年；②本工程建筑結構安全等級為二級，廠房地基基礎設計等級為丙級；③本工程抗震設防烈度為6度，建筑抗震設防為丙類；④設計地震分組為一組，局部單跨輔房抗震等級為三級，抗震構造措施為三級等。該工程廠房檐口高度最高25.5m，最大跨度為40m。蕪湖宇培新型裝配材料有限公司年產50萬方建筑工業化構件生產基地項目施工界面1#PC車間、2#PC車間及露天跨的鋼結構工程（總平方及鋼量）總工期大概10個月。

2016年年12月承建安徽省報廢汽車綜合利用項目一期工程。工程概況：15#樓綜合辦公樓四層、框架結構；12#、14#、16#、17、18、19、20#一層、框架結構 ；3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、13#、鋼構廠房獨立基礎。本工程抗震設防烈度為7度，抗震等級為三級，安全等級為二級，建筑抗震設防類別為丙類，地基基礎設計等級為丙級。屋面防水等級為II級，地上耐火等級為一級。結構設計使用年限為五十年。總工期大概10個月。

水利部淮河水利委員會水利科學研究院模型試驗大廳工程位于蚌埠市，地上一層，建筑高度（屋頂頂標高）為23.850m，試驗模型廳南北長200m，東西寬100m。

該建筑呈雙曲造型，結構形式為排架柱（圓鋼管）+三肢管桁架結構，桁架與排架柱頂鉸接。桁架跨度為100m，桁架截面（寬）3255mm×（高）3000mm，插接板焊接厚度為60mm，縱向通過山墻柱抵抗山墻方向風荷載，沿跨度方向通過排架柱抵抗該方向風荷載和地震作用，其中：主桁架17榀（每榀重33噸）、四聯拱4榀（每榀重37噸）、次桁架80榀（每榀重2噸）。

本工程主體結構的設計使用年限為50年，安全等級為二級，結構重要性系數為1.0，圍護結構的設計使用年限為15年。總工期大概10個月。

5.2 效益分析

滾軸式支座橫梁連接施工中，增加了立柱牛角處的滾軸滑動支座，有效消除了大跨度橫梁連接廠房的整體的應力和后期的熱脹冷縮的效應，在后期的使用過程中減少了針對結構廠房硬性連接的結構問題。

成品滑動支座安裝：①人工費+機械費：300元/天（26天）300×26=7800元；②材料費：成品支座21套、一套990元，21×990=20790元；③運輸費：3300元，3300×2=6600元。合計：7800+20790+6600=35190元。

滾軸式安裝：①人工費+機械費：300/天（7天）300×7=2100元；②材料費：擋板2根，6米/根（200元）；③槽床：570×385mm，21個，55元/個，21×55=1155元；④鋼制滾軸：84個35.7元/個=84×35.7=2998.8 元 。 合 計 ：2100+400+1155+2998.8=6653.8元。

實踐證明，采用該項工藝比較簡單，易操作，焊接設備、機械維修費用低，并為本企業培養了大批的專項技術人員，從而節約了大量的培訓費用；保證了工程質量，降低了工程成本，縮短工期，取得了良好的經濟效益、社會效益和環境效益。

6 結束語

大跨度滑動支座施工技術解決了鋼結構大跨度施工連接安裝難題，保證了工程質量，縮短了工期，且更能突出其快捷安全特點，承受縱向拉力、壓力及剪力等，可抵御強烈地震的隨機性破壞，抗震效果明顯，同時有效縮短施工工期、節約施工成本，充分體現了綠色環保、節約資源的可持續發展理念。