大跨度鋼桁架施工技術(shù)

摘要：筆者結(jié)合自身所在過的工程實(shí)際，介紹大跨度鋼桁架工程的施工技術(shù)，以期與同行交流。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu) 施工 大跨度

1 工程項(xiàng)目簡介

柳州籍體操世界冠軍李寧在北京奧運(yùn)會上點(diǎn)燃鳥巢主火炬的風(fēng)采全球矚目，柳州市擬在體育中心開建的體育館將以李寧的名字命名。其中主館設(shè)可容納體操比賽要求的主比賽場地一塊，以及兩塊單邊籃球場寬度的賽前訓(xùn)練熱身場地。該項(xiàng)目按國家甲級場館標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，可滿足舉辦全國性和單項(xiàng)國際比賽要求。規(guī)劃新建的李寧體育館總建筑面積23049.15平方米，地下建筑面積2558.51平方米，建筑基底面積11051.59平方米?？傋粩?shù)8040座，其中設(shè)固定座位6024個，活動座位1992個，殘疾人坐席24座。

李寧體育館比賽館大跨度采用雙向鋼桁架，建筑高度總高為29米。體育館南北向長度為121.2米，東西向長度為101.1米，屋面為雙向BOX鋼管桁架和H型鋼梁組合而成的結(jié)構(gòu)，桁架最大跨度為72m。

2 鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場安裝總體思路

2.1 本工程分為三個施工區(qū)域，按照第一施工區(qū)域→第二施工區(qū)域→第三施工區(qū)域的流程進(jìn)行安裝施工，每個區(qū)域從16軸線→1軸線進(jìn)行安裝施工。

2.2 為了保證本工程的工期計(jì)劃，現(xiàn)場施工配備25噸、75噸和100噸汽車吊設(shè)備進(jìn)行流水安裝施工。

2.3 本工程主結(jié)構(gòu)桁架尺寸較大，均采用“散件出廠，現(xiàn)場拼裝，分段吊裝”的方法進(jìn)行施工。

2.4 主桁架構(gòu)件主弦桿共分六段運(yùn)到現(xiàn)場后，按設(shè)計(jì)在地面胎架上拼裝三段進(jìn)行吊裝安裝，地面拼裝完畢檢驗(yàn)合格后吊裝到角鋼承重支撐柱頂端支撐架上，與后來吊裝就位的桁架構(gòu)件進(jìn)行對接安裝。

2.5 屋面桁架安裝過程中，安裝順序按照16軸→1軸的流程進(jìn)行，其中13~6軸采用QY75型75噸汽車吊在場內(nèi)進(jìn)行安裝，4~5軸采用ATF100-5型100噸汽車吊在場外進(jìn)行吊裝安裝。

2.6 主結(jié)構(gòu)安裝完成后，采用75噸的汽車吊在場外進(jìn)行屋面支撐結(jié)構(gòu)及幕墻鋼結(jié)構(gòu)的安裝。

3 鋼結(jié)構(gòu)安裝區(qū)域的劃分

根據(jù)圖紙及現(xiàn)場施工的要求，將本工程劃分為第一施工區(qū)域、第二施工區(qū)域及第三施工區(qū)域三個施工區(qū)域，分區(qū)示意圖如右所示：

4 鋼結(jié)構(gòu)安裝順序

本工程分為三個施工區(qū)域，按照第一施工區(qū)域→第二施工區(qū)域→第三施工區(qū)域的流程進(jìn)行安裝施工，每個區(qū)域從16軸線→1軸線進(jìn)行安裝施工。

5 吊裝分段原則

作為本工程鋼結(jié)構(gòu)加工制作中的重點(diǎn)之一，特別對于雙向桁架，施工的分段和施工的次序，對整個結(jié)構(gòu)的成形受力有著緊密的關(guān)系。分段基本遵循以下原則：

5.1 滿足現(xiàn)場吊機(jī)性能、且便于安裝

5.2 工廠制作分段的合理性和經(jīng)濟(jì)性

5.3 單體散件的重量和運(yùn)輸條件要求

5.4 單體散件的重量和運(yùn)輸條件要求

5.5 單體散件的重量和運(yùn)輸條件要求

分段時桿件對接位置不宜在同一平面上，而宜錯開≥500毫米。加工時桿件的分界面在E、H軸附近斷開，分段處的腹桿采用現(xiàn)場后裝，在現(xiàn)場高空焊接。

6 吊裝分段方案

針對本工程，通過對圖紙的理解和分析，并對整個結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析和施工模擬，盡我們最大努力，找出最佳的分段方式。分段主要分為4~13軸主桁架結(jié)構(gòu)，C~K軸次桁架結(jié)構(gòu)按主桁架間距散件安裝。

7 鋼結(jié)構(gòu)吊裝質(zhì)量保證措施

7.1 嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊縫尺寸控制，不任意加大或減小焊縫的高度和寬度。

7.2 采用小熱輸入量，小焊道，多道多層焊接方法以減少收縮量。

7.3 拼裝焊接時構(gòu)件預(yù)留收縮余量，分段（塊）矯正構(gòu)件，控制好拼裝塊的焊接變形。

7.4 拼裝焊接時，實(shí)施多人對稱反向焊接，最大限度減少焊接變形。

7.5 拼裝焊接時構(gòu)件預(yù)留收縮余量，分段（塊）矯正構(gòu)件，控制好拼裝塊的焊接變形。

7.6 焊接時應(yīng)根據(jù)桿件的對稱布置的特點(diǎn)，選好自由端，避免由焊接誤差的累積而造成過大的內(nèi)力。

7.7 提高構(gòu)件制作精度，構(gòu)件長度按正偏差驗(yàn)收。

7.8 對跨距、中心線及位移、標(biāo)高、起拱度的測量，利用鋼尺、經(jīng)緯儀器、水準(zhǔn)儀、全站儀進(jìn)行精確測量，及時發(fā)現(xiàn)并糾正可能出現(xiàn)的位置偏差，確保整體拼裝精度。

8 結(jié)語

土木建筑工程當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)近年來的發(fā)展十分迅速，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐步成為各類工程結(jié)構(gòu)中被廣泛應(yīng)用的建筑結(jié)構(gòu)，如工業(yè)建筑、文化體育建筑、城市現(xiàn)代化建筑及城鄉(xiāng)住宅建設(shè)等。從鋼材的力學(xué)性能和環(huán)境保護(hù)方面來看，鋼結(jié)構(gòu)目前是最理想的建筑材料。大跨度鋼結(jié)構(gòu)從一個方面體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的極大優(yōu)點(diǎn)，所以對于大跨度鋼結(jié)構(gòu)的了解和研究是很重要很有意義的，本文從大跨度鋼結(jié)構(gòu)的選型的影響因素和施工技術(shù)兩方面進(jìn)行了學(xué)習(xí)和研究。

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