大跨度鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架施工技術(shù)探究

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1、大跨度鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架施工技術(shù)探究　　摘要：隨著國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，全國各地涌現(xiàn)出了大量結(jié)構(gòu)新穎，造型獨(dú)特的鋼結(jié)構(gòu)建筑。由于鋼材自身剛度，韌性好的特點(diǎn)，也出現(xiàn)了一些伸臂結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)較為復(fù)雜。本文通過對(duì)武清區(qū)博物館工程大跨度大跨度鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架安裝過程的技術(shù)質(zhì)量控制，總結(jié)出一套大跨度伸臂鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，可供同類鋼結(jié)構(gòu)工程參考借鑒。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)伸臂結(jié)構(gòu)施工技術(shù)中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：一、工程背景天津市武清區(qū)文化中心項(xiàng)目是繼天津市文化中心之后的又一地標(biāo)性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，其中博物館采用了鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，該體系為”地下方鋼鋼管混凝土柱、地上方鋼管柱、鋼梁（鋼

2、桁架）”混合結(jié)構(gòu)體系。建筑結(jié)構(gòu)為地下一層，地上五層，建筑標(biāo)高為31.95m。在四層有鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架，桁架上下弦桿及斜腹桿采用H型鋼，立柱采用方鋼管，桁架連接節(jié)點(diǎn)采用栓焊結(jié)合節(jié)點(diǎn)。鋼伸臂桁架外伸長度10.6m，重量130噸，距地面高度20m。如何保證伸臂桁架施工的質(zhì)量和安全是博物館鋼結(jié)構(gòu)工程的重要難點(diǎn)。8博物館三維建模圖二、伸臂桁架的施工工藝根據(jù)伸臂桁架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、安裝現(xiàn)場地形、地面承載力及吊裝能力等客觀因素，我們采取了伸臂桁架工廠內(nèi)預(yù)制，現(xiàn)場搭設(shè)臨時(shí)支撐體系，使用塔吊及汽車吊配合吊裝的施工工藝。鋼結(jié)構(gòu)桁架的制造(1)、下料鋼桁架采用數(shù)控自動(dòng)切割機(jī)下料，鋼桁架的下料要根據(jù)焊接的情況，預(yù)留收

3、縮余量；切割前應(yīng)將鋼材表面距切割邊緣約50mm范圍內(nèi)的鐵銹、油污清除干凈，切割后清除邊緣上的熔瘤和飛濺物；1）、對(duì)接需拼接的主接口為全熔透焊縫，對(duì)口焊接完畢并經(jīng)探傷合格后焊縫磨平，再進(jìn)行組裝加工；2)、拼裝1）按照施工圖，對(duì)桁架立柱，桁架上下弦桿，桁架斜腹桿分別制作；2）組裝的零、部件連接面和沿焊縫邊緣約50mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢應(yīng)清除干凈；3）施工圖劃線、放樣，標(biāo)出節(jié)點(diǎn)、接縫及分段兩端位置線（弦桿在分段截面上應(yīng)相互錯(cuò)開）；84）設(shè)立胎架數(shù)處，做出弦桿的安裝位置及支撐；5）吊裝、放置鋼立柱，校正線形與胎架切合，采用可拆裝的活動(dòng)夾具固定立柱；7）在檢測合格的拼裝胎架上先組裝桁架的上、

4、下弦桿，各節(jié)點(diǎn)位置自底面鋼板引入弦桿，再組裝腹桿，并將整個(gè)結(jié)構(gòu)固定在制作胎架上，測量相關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)符合要求，并進(jìn)行標(biāo)記；8)預(yù)拼裝檢驗(yàn)合格后，構(gòu)件編號(hào)、脫胎，進(jìn)打砂房涂裝；3、臨時(shí)支架系統(tǒng)的施工（1）臨時(shí)支架體系的布置博物館鋼結(jié)構(gòu)伸臂桁架位于四層的東側(cè)和南側(cè)。為保證伸臂桁架的安裝過程的質(zhì)量及安全，采用在每根主懸挑橫梁下部設(shè)置單排鋼管臨時(shí)支撐輔助桁架桿狀的施工工藝。（2）臨時(shí)支撐體系的結(jié)構(gòu)形式8本臨時(shí)支撐是由鋼柱鋼梁和鋼支撐組合形成的平面穩(wěn)定體系，鋼柱形式為圓管柱，截面形式為直徑500圓管，厚度10毫米。鋼梁主要形式為工字鋼。截面形式為I36B。鋼支撐主要采用200*200*6方管。材質(zhì)為Q

5、235B，各主要節(jié)點(diǎn)采用螺栓連接形式，采用大六角頭高強(qiáng)螺栓強(qiáng)度為10.9級(jí)。結(jié)點(diǎn)板與梁柱采用手工焊接方法，焊條采用E50XX型焊條，焊條須符合GB/T5117-95的規(guī)定。圓柱柱腳下部設(shè)置1m*1m的鋼板，鋼板應(yīng)有足夠剛度，厚度不小于30mm。鋼柱與柱腳板設(shè)置鋼柱斜撐，鋼柱斜撐材料為等邊角鋼100*10。其結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，A軸外側(cè)支撐體系圖臨時(shí)支撐節(jié)點(diǎn)圖（3）臨時(shí)支撐體系的受力驗(yàn)算經(jīng)過PKPM軟件計(jì)算并出具受力簡圖如下，結(jié)論為滿足要求。（4）臨時(shí)支撐體系的安裝順序1）、總體安裝順序地面測量放點(diǎn)→鋪設(shè)柱腳鋼板→安裝鋼管柱→鋼管柱與主體鋼結(jié)構(gòu)橫向固定→安裝橫撐→支撐頂部標(biāo)高測量→安裝臨

6、時(shí)支座。安裝前主體結(jié)構(gòu)所有立柱及主梁次梁必須安裝完畢。2）鋼柱支撐體系在二、三層處與鋼梁主體結(jié)構(gòu)臨時(shí)橫連固定，防止體系失穩(wěn)。3）安裝過程注意事項(xiàng)81、安裝過程對(duì)塔吊及汽車吊配合過程進(jìn)行施工復(fù)核驗(yàn)算，確保安全。2、施工前對(duì)各工種進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)各類施工機(jī)具進(jìn)行檢查。3、臨時(shí)支撐搭設(shè)后應(yīng)及時(shí)測量頂部標(biāo)高，并根據(jù)施工預(yù)拱值設(shè)置支撐點(diǎn)支座高度。根據(jù)設(shè)計(jì)驗(yàn)算，博物館伸臂桁架最大預(yù)拱值為40mm,最小值為15mm，桁架在東南角交點(diǎn)處最大，桁架安裝線形呈斜直線布置。4、施工過程對(duì)鋼立柱的垂直度進(jìn)行監(jiān)控。（5）懸挑桁架的安裝流程根據(jù)懸挑桁架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用分步安裝方法，安裝桁架立柱下部主懸挑梁同步安裝桁

7、架立柱及上部主懸挑梁安裝桁架立柱間上下弦桿及斜撐最后安裝桁架交點(diǎn)處立柱鋼柱安裝的注意事項(xiàng)安裝微調(diào)時(shí)應(yīng)對(duì)軸線、垂直度、標(biāo)高、焊縫間隙等因素進(jìn)行綜合考慮，全面兼顧，每個(gè)分項(xiàng)的偏差值都要達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。在柱身上標(biāo)定標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，然后以水準(zhǔn)儀測定其偏差值，標(biāo)高調(diào)整好后，對(duì)立柱軸線進(jìn)行復(fù)核，四邊要兼顧。6、鋼梁安裝注意事項(xiàng)A、吊裝前準(zhǔn)備：8（1）吊裝前，必須對(duì)鋼梁定位軸線、標(biāo)高、鋼梁的編號(hào)、長度、截面尺寸、螺孔直徑及位置，節(jié)點(diǎn)板表面質(zhì)量，高