大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工中的控制技術(shù)_1

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1、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工中的控制技術(shù)　　大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)是近年來使用頻率較高的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，可以構(gòu)造出多種造型生動的建筑風(fēng)格，其中跨度超過150米的超大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)也已經(jīng)成為研究的對象之一。國內(nèi)已經(jīng)建成的大型空間鋼結(jié)構(gòu)中比較典型如上海南站、沈陽地鐵二號線場等，都是使用大型空間鋼結(jié)構(gòu)的杰出代表。但目前我國對于大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面還存在一定的瓶頸，主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)方面主要是結(jié)構(gòu)形式相對比較保守，設(shè)計(jì)思路不夠開放。這很大程度上受到大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的安全性和施工工藝的限制。　　從已經(jīng)建成的大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)的具體形式來看，使用最普遍的是

2、管桁架結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)基于鋼管和構(gòu)件之間的組合連接，形成穩(wěn)定的三角受力體系。管桁架結(jié)構(gòu)能夠直接將上下弦桿進(jìn)行連續(xù)設(shè)置，弦桿和腹桿直接交匯，從而能夠形成更為光滑的屋面曲率形式。同時(shí)由于采用桿件之間的相貫連接形式，節(jié)點(diǎn)數(shù)量相對更少，可以減少焊接的工作量，因此這類管桁架結(jié)構(gòu)在空間鋼結(jié)構(gòu)中的使用頻率相對較高?！　〈罂缍瓤臻g鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，與設(shè)計(jì)理念、施工工藝息息相關(guān)，本文通過對大跨度鋼結(jié)構(gòu)工程的構(gòu)件制作質(zhì)量、測量控制、構(gòu)件分段、吊裝工藝等方面作為切入點(diǎn)，簡要介紹大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工中的質(zhì)量控制要點(diǎn)?！　」こ谈艣r　　本實(shí)例的工程位于安徽某地會展中心檢錄

3、大廳，該建筑的屋頂結(jié)構(gòu)采用管桁架結(jié)構(gòu)，拱最高點(diǎn)超過50米。屋頂管桁架結(jié)構(gòu)總體由三個(gè)部分構(gòu)成，東西對稱。各部分屋頂承重結(jié)構(gòu)均為拱形管桁架，跨度為120余米，總長約170米。縱向桁架數(shù)量13榀，橫向桁架42榀，環(huán)桁架1榀，采用鋼管桁架結(jié)構(gòu)?！　〉跹b策略與設(shè)備選擇　　在參考國內(nèi)類似工程施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和連接形式，制定合理的安裝順序，采用整體制作、分段安裝的總體部署。通過計(jì)算吊裝單元的自重，對安裝工況進(jìn)行分析，主吊機(jī)選用CC1000型履帶吊，工作形式為主臂+副臂的作業(yè)方式，副吊機(jī)采用Qy100型汽車吊。場外主拱采用散裝形式，選

4、用KH180-2型履帶吊?！　′摻Y(jié)構(gòu)的分段處理　　由于本工程跨度大，構(gòu)件外形不規(guī)則，施工場地條件有限，無法在安裝工位拼裝制作，必須將主拱和次桁架進(jìn)行分段安裝，空中合龍。根據(jù)主吊機(jī)的性能參數(shù)，將主拱分為5個(gè)子段，分別編號為ZG1~ZG5。由于各主拱分段的重量不一和連接形式不同，將位于主拱兩側(cè)ZG1和ZG5子段在場外散裝，通過搭設(shè)臨時(shí)承重胎架，實(shí)現(xiàn)中間部分分段安裝。次桁架分為3段、環(huán)桁架分為20段，通過在斷點(diǎn)位置設(shè)置承重胎架，實(shí)現(xiàn)次桁架和環(huán)桁架的安裝。　　施工準(zhǔn)備工作　　由于工程中的構(gòu)件分段多，施工關(guān)聯(lián)點(diǎn)密集，為確保構(gòu)件的安裝質(zhì)量，必須加強(qiáng)各

5、控制點(diǎn)的復(fù)測和控制點(diǎn)的加密測量，同時(shí)依據(jù)施工圖紙對結(jié)構(gòu)各控制軸線進(jìn)行布線和放樣。其次，施工人員在進(jìn)入吊裝階段前對場地進(jìn)行必要的施工準(zhǔn)備，檢查施工設(shè)備和輔助設(shè)施的安全性，如吊籠、爬梯等輔助設(shè)施是否安裝到位。最后優(yōu)化吊機(jī)的行進(jìn)路線。　　吊裝前質(zhì)量控制　　依據(jù)既有施工經(jīng)驗(yàn)，在吊裝施工過程中，主要對以下施工過程加強(qiáng)監(jiān)控：檢錄大廳南側(cè)和北測的主拱拱腳柱先獨(dú)立吊裝，以便于后續(xù)主拱的分段吊裝；抗震支座的吊裝采用整體裝配形式，在裝配過程中予以固定，在整體卸載后再將支座調(diào)整回可轉(zhuǎn)動狀態(tài)；在地面拼裝好的各分段部件倒運(yùn)至主吊機(jī)工作范圍內(nèi)；在地面完成各分段吊件的

6、綁扎工作，這一階段的關(guān)鍵是合理確定吊件的重心位置，在綁扎時(shí)設(shè)置必要的防滑護(hù)墊，即起到防滑作用也避免鋼絲破壞吊件表面的油漆涂層?！　≡谑┕ぶ懈骷?xì)節(jié)的安裝精度依照設(shè)計(jì)圖紙要求，并考慮實(shí)際施工技術(shù)水平，擬定的各分段的安裝精度標(biāo)準(zhǔn)主要為：①各分段構(gòu)件分段后的長度誤差不超過5mm；②彎曲矢高的控制精度不超過跨度的l/XX，控制數(shù)值為10mm內(nèi)；③起拱度安裝誤差精度控制在-5mm到10mm之間；④支座位置的安裝控制精度控制在±5mm內(nèi)；⑤標(biāo)高控制精度誤差控制在±5mm內(nèi)；⑥構(gòu)件分段間距安裝精度控制在±5mm內(nèi)?！　?gòu)件吊裝中的控制　　構(gòu)件的吊裝步驟的

7、合理性是構(gòu)件正確安裝的前提。這一階段的控制要點(diǎn)如下：①檢查構(gòu)件綁扎吊繩的牢固性，以及卸扣是否設(shè)置正確；②調(diào)整構(gòu)件在空中的姿態(tài)和角度，檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求需要的角度，在構(gòu)件吊離地面1米左右時(shí)通過構(gòu)件上掛好的倒鏈進(jìn)行調(diào)整；③構(gòu)件起吊至安裝位置后，依據(jù)安裝位置的中心線，對構(gòu)件的位置和角度進(jìn)行初次矯正，采用全站儀對角度和位移進(jìn)行觀測；④構(gòu)件調(diào)整就位后，及時(shí)安裝腹桿等次構(gòu)件，確保構(gòu)件形成一個(gè)完整的受力體系，并對構(gòu)件的安裝精度進(jìn)行二次矯正，直至滿足設(shè)計(jì)要求?！　≡摴こ淘诖罂缍蠕摻Y(jié)構(gòu)施工過程中，通過合理布設(shè)測量控制網(wǎng)，嚴(yán)密監(jiān)控構(gòu)件的安裝精度和變形情況；

8、采用搭設(shè)支撐體系、分段吊裝和高空拼裝等綜合安裝技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)拱腳柱和管桁架梁對接；經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬分析，使用“單機(jī)四點(diǎn)”或“雙機(jī)四點(diǎn)”的吊裝方法，成功解決了大跨度拱桁架梁在施工中的變形控制和合攏