大跨度管桁架結(jié)構(gòu)滑移工法

1、大跨度管桁架結(jié)構(gòu)滑移工法 一、前言 隨著社會進(jìn)步，大跨度空間結(jié)構(gòu)蓬勃發(fā)展，跨度越來越大，造型越來越新穎、別致，對于安裝施工提出的技術(shù)要求也越來越高。由我公司承包的寧波國際汽車城中庭管桁架工程，由于跨度、重量及安裝高度都比較大，且地處內(nèi)庭，地下室頂板無法承受吊車吊裝時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力，無法采用常規(guī)方法進(jìn)行安裝。經(jīng)過多種方案的分析和比較，最終確定了現(xiàn)場拼裝，高空滑移到位的施工方法。該管桁架采用無縫鋼管及高頻焊管通過焊接球連接而成，共10榀，單榀重約12噸，跨度為46米，安裝高度為22.09米，最大滑移距離為二、工法特點(diǎn)（一）、大跨度桁架體系直接就位在設(shè)計(jì)位置，支座安裝精度易于保證。（二）、對起重設(shè)備

2、、牽引設(shè)備要求不高，可用小型起重機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)，甚至不用。而且只需搭設(shè)局部的拼裝支架，如建筑物端部有平臺可利用，可不搭設(shè)腳手架。（三）、可充分利用桁架下部的樓面或地面結(jié)構(gòu)，降低了結(jié)構(gòu)的安裝高度，同時(shí)不需要大量的腳手架及腳手架搭拆人員，降低了設(shè)備投入成本（四）、采用該工藝使屋蓋鋼結(jié)構(gòu)的吊裝、組對、焊接、測量校正、油漆等工序都可在同一胎架上重復(fù)進(jìn)行，即可提高屋蓋的安裝質(zhì)量、改善施工操作條件，又可以增加施工過程中的安全性。三、適用范圍（一）復(fù)雜支承條件的大跨度單跨、多跨空間桁架或網(wǎng)架結(jié)構(gòu)（二）建筑平面為矩形、梯形或多邊形等平面。（三）支承情況可為周邊簡支、或點(diǎn)支承與周邊支承相結(jié)合等情況。（四）當(dāng)建筑平面

3、為矩形時(shí)滑軌可設(shè)在兩邊圈梁上，實(shí)行兩點(diǎn)牽引。（五）當(dāng)跨度較大時(shí)，可在中間增設(shè)滑軌，實(shí)行三點(diǎn)或四點(diǎn)牽引，這是網(wǎng)架不必因分條后加大網(wǎng)架撓度，或者當(dāng)跨度較大時(shí)，也可采用加反梁辦法解決。（六）現(xiàn)場狹窄、山區(qū)等地區(qū)施工；也適用于跨越施工；如車間屋蓋的更換、軋鋼、機(jī)械等廠房內(nèi)設(shè)備基礎(chǔ)、設(shè)備與屋面結(jié)構(gòu)平行施工。四、工藝原理（一）、結(jié)構(gòu)直接就位在設(shè)計(jì)位置，垂直起重設(shè)備和胎架沿屋蓋結(jié)構(gòu)組裝方向單向移動(dòng)，通過滑移胎架和行走吊機(jī)完成屋蓋結(jié)構(gòu)的安裝。（二）、將屋蓋鋼結(jié)構(gòu)按照榀數(shù)和網(wǎng)格數(shù)分成若干單元，單元可在胎架移走后形成穩(wěn)定的受力體系，在滿足此條件下盡量減少每單元桁架及網(wǎng)格數(shù)，但不得少于兩榀桁架或兩個(gè)網(wǎng)格。（三）、各

4、單元按照吊車的起重能力又分為若干段。（四）、沿桁架垂直方向設(shè)置行走式塔吊和胎架滑移的軌道。（五）、根據(jù)單元的劃分制作滿足所有單元組裝的可搭拆胎架，胎架需要連接成一個(gè)整體，通過手動(dòng)葫蘆牽拉將胎架移動(dòng)到桁架單元的設(shè)計(jì)位置。（六）、吊機(jī)行走至組裝單元就近位置，順次將需要的分段吊裝至滑移胎架上，拼裝焊接成單元后，拆除滑移胎架支撐，將組裝單元直接落放在設(shè)計(jì)支座位置。（七）、以手拉葫蘆為動(dòng)力源，通過滑輪組將胎架沿軌道空載滑移至下一組裝單元位置，通過調(diào)節(jié)、修改形成下一單元的組裝胎架，與樓面或地面做臨時(shí)固定。塔吊行走至本組裝單元就近位置拉點(diǎn)處牽拉進(jìn)行等標(biāo)高滑移，待滑移單元滑移到設(shè)計(jì)位置后，拆除滑移軌道，固定支

5、座。如此逐單元拼裝，分片滑移，直至完成整個(gè)屋蓋的施工。概括起來該工法為：高空分片組裝、單元整體滑移、累積就位的施工工藝。五、工藝流程核對進(jìn)場的各種節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件及連接件的規(guī)格、品種、數(shù)量（見下圖）復(fù)核定位軸線和標(biāo)高檢查安裝前的準(zhǔn)備工作檢查滑道預(yù)埋件平面位置和標(biāo)高構(gòu)件編號構(gòu)件制作質(zhì)量檢驗(yàn)小拼或中拼單元驗(yàn)收報(bào)告編制施工組織設(shè)計(jì)或施工方案原材料質(zhì)量保證書和試驗(yàn)報(bào)告網(wǎng)架安裝所使用的測量儀器必須按國家有關(guān)的計(jì)量法規(guī)的規(guī)定定期送檢滑移胎架安裝檢查滑移前的準(zhǔn)備工作進(jìn)行高空拼裝第一滑移單元安裝順序：應(yīng)從中間向兩端或從中間向四周下弦 腹桿 上弦在預(yù)埋件上焊接滑道復(fù)核支點(diǎn)縱橫軸線位置調(diào)整支點(diǎn)標(biāo)高網(wǎng)架兩端設(shè)導(dǎo)向輪滑移單

6、元施焊順序從中間向兩端或從中間向四周施焊檢查牽引設(shè)備（倒鏈、千斤頂、手扳葫蘆、卷揚(yáng)機(jī)等）及索具焊接檢查檢查滑行時(shí)控制尺寸合格結(jié)構(gòu)變形檢查潤滑滑道試滑行索具檢查有無啃軌情況，清除滑道障礙物正式滑行第一個(gè)滑行單元就位進(jìn)行網(wǎng)架單元全面檢查調(diào)整拼接支點(diǎn)標(biāo)高結(jié)構(gòu)單元脫離滑移胎架反復(fù)進(jìn)行全部滑行完畢檢查網(wǎng)架撓度網(wǎng)架驗(yàn)收焊支座（或不焊支座）及檢查調(diào)整接拼支點(diǎn)標(biāo)高檢驗(yàn)合格、拆除塔吊及收尾滑移工藝流程圖六、施工要點(diǎn)（一）在平臺上放地樣，地腳放平后，在相應(yīng)的部位打上膨脹螺栓，以起定位作用。（二）在主桁架相對應(yīng)的場地搭建組裝胎膜，胎膜的搭建按下圖進(jìn)行：腳手架（胎膜）按（三-a）搭設(shè)后，沿桁架縱向設(shè)置5個(gè)測點(diǎn)，確定相

7、應(yīng)的標(biāo)高位置（同時(shí)考慮安裝的預(yù)拱1/500）。（三-a）主桁架縱向胎膜 上弦測點(diǎn)標(biāo)高 下弦測點(diǎn)標(biāo)高 （三-b）主桁架組裝截面圖（三）用經(jīng)緯儀復(fù)合縱橫軸線及標(biāo)高，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，并彈出桁架安裝位置線；（四）滑道做法：用行車梁連接成整體，直接固定在管桁架底座的短柱上；（五）關(guān)于水平力消除，可在滑移到位后，對準(zhǔn)基準(zhǔn)線鋼球支座處，千斤頂卡在支座板上，逐步頂高；也可在預(yù)埋板上加定位螺栓或定位鋼板；（六）平移過程控制，采用單條滑移法，調(diào)整好高度，控制好速度，同時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意桁架變化情況；（七）就位控制：就位時(shí)應(yīng)放松千斤頂使桁架支座緩慢落在弧形支座上，并控制好支座下落速度。（八）下弦、上弦就位、調(diào)整后，將所

8、有的副桿組裝就位，點(diǎn)固焊接，用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀測量記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，認(rèn)為合格后進(jìn)行焊接主弦和副桿的相貫線焊縫，焊接的順序應(yīng)按相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程進(jìn)行，以防產(chǎn)生嚴(yán)重的焊接變形和桁架的扭曲變形。（九）桁架油漆施工：在桁架未離開胎架前，盡早按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求對桁架進(jìn)行底漆及中間層油漆的噴涂，面漆到桁架安裝到位后統(tǒng)一噴涂。（十）平移過程的控制：1、軌道的固定方式：軌道固定在10軸、17軸柱軸線上，用壓板壓住軌道的下翼板，并在原有地腳螺栓上將螺母擰緊固定。同時(shí)將軌道焊接固定在預(yù)埋鐵板和壓板上。固定方式見下圖（一）圖（一）2、軌道之間的連接：軌道連接為剛接。每段吊車軌道之間腹板用2個(gè)M16×55 10.9

9、5高強(qiáng)螺栓連接固定，翼板焊接固定，滑移過程中節(jié)點(diǎn)位置用20工字鋼支撐。支撐方式見下圖。圖（二）3、軌道側(cè)移的防止：保證軌道與柱子預(yù)埋件上的連接牢固、可靠。在走道上用腳手架鋼管支撐軌道，防止側(cè)移。4、滑移接觸面處理：每個(gè)桁架支座底部焊接兩條20mm圓鋼，與軌道平行放置，用以減少桁架支座與軌道的接觸面積。在滑移過程中添加黃油以減少接觸面摩擦系數(shù)。5、滑移動(dòng)力的選擇：本方案滑移方法為兩榀桁架同時(shí)滑移，為保證滑移過程中桁架的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，兩榀桁架4個(gè)支座為葫蘆的牽引節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都用5t的手拉葫蘆牽引，共設(shè)4個(gè)手拉葫蘆。葫蘆另一端用鋼絲繩固定于10軸、17軸混凝土柱上。摩擦力計(jì)算： 桁架自重約25T鋼的摩

10、擦系數(shù)：無潤滑：0.15；牽引力：0.15×25T = 3.75T5T；有潤滑： 0.1 ；牽引力：0.1×25T 2.5T5T因此使用5T的葫蘆作為牽引動(dòng)力符合要求。6、桁架滑移速度的控制：由于桁架跨度大，指揮員在5層中間平臺上對兩側(cè)的滑移速度進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，保證兩邊桁架支座在軌道上以相近的速度滑移。兩側(cè)軌道上的工作人員需要聽從指揮員的指揮，確保兩側(cè)的相對位移控制在5cm以內(nèi)。7、桁架的變形控制：桁架跨度大、重量大，在滑移中容易發(fā)生變形，因此采取了各項(xiàng)措施預(yù)防桁架變形。每兩榀桁架上弦管由5根系桿連接固定；下弦4個(gè)支座間共設(shè)置4條對拉、斜拉鋼絲繩索，用葫蘆拉緊，防止桁架下弦向

11、外側(cè)展開，并確保軌道滑移平面的穩(wěn)定性。（十一）就位控制： 1、桁架到位后的安裝：桁架到位前，先對10軸、17軸側(cè)的走道上方屋架梁進(jìn)行加固，以20工字鋼作為支撐頂住梁端，點(diǎn)焊固定。桁架滑移到位后，每個(gè)球支座上以一只10t的手動(dòng)葫蘆掛到屋架梁上，以葫蘆牽引桁架進(jìn)行提升吊裝，一側(cè)起吊需要2只10t葫蘆。2、吊裝步驟：17軸線上的兩個(gè)球支座整體提升使桁架一側(cè)離開軌道一定高度。桁架離開軌道后，將軌道卸下，清理預(yù)埋件上的污垢。按設(shè)計(jì)要求在支座上安裝橡膠墊。將桁架整體下降到預(yù)埋支座上，定位以后擰緊地腳螺栓。同樣方法吊裝10軸線一側(cè)。七、主要機(jī)具機(jī)具設(shè)備表序號名稱規(guī)格型號用途1起重機(jī)根據(jù)構(gòu)件重而定桿件或拼裝單

12、元安裝2千斤頂5，10，20，10t調(diào)節(jié)拼裝支點(diǎn)高度3螺旋式調(diào)節(jié)器510t調(diào)節(jié)拼裝支點(diǎn)高度4交流弧焊機(jī)42KVA焊接球節(jié)點(diǎn)與焊縫焊接5直流弧焊機(jī)28KW碳弧氣刨修補(bǔ)焊縫6小氣泵配合碳弧氣刨用7砂輪100120打磨焊縫8全站儀軸線測量9經(jīng)緯儀軸線測量12水平儀標(biāo)高測量11鋼尺測量12拉力計(jì)3050m測量13液晶測厚儀10kg空心球壁厚測量14液晶溫度計(jì)焊接預(yù)熱溫度15拷槍焊接預(yù)熱16氣割工具17倒鏈葫蘆根據(jù)牽引重量而定網(wǎng)架滑行牽引18卷揚(yáng)機(jī)根據(jù)牽引重量而定網(wǎng)架滑行牽引八、勞動(dòng)力組織序 號類 別單 位數(shù) 量1管理人員人152鉚 工人303電焊工人104架子工人155油漆工人126電 工人37測量工

13、人48探 傷人29機(jī)操工人610普 工人1011起重工人33合 計(jì)人140九、質(zhì)量要求符合下列規(guī)范規(guī)程要求：鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB502052001十、安全生產(chǎn)1.管桁架現(xiàn)場拼裝安全措施：胎架搭設(shè)過程中做好安全措施，每個(gè)胎架用角鋼設(shè)置支撐，每個(gè)架子設(shè)置4個(gè)方向的斜撐，確保胎架的穩(wěn)定性，防止傾倒。管桁架上下弦吊裝就位過程中，用麻繩拴住管子的兩頭并拉住，防止吊裝中管子旋轉(zhuǎn)撞到其他物品傷人。R、P軸胎架上方設(shè)置鋼絲繩作為安全母索，位置控制在上下弦中間，供施工人員組對焊接腹桿時(shí)使用。施工人員上高空施工必須系好安全帶，并扣在母索上。設(shè)置2具移動(dòng)門式腳手架，作為管桁架上下弦對接施焊作業(yè)的平臺，腳手架間

14、用鋼管連接。因高度較高，設(shè)置4道纜風(fēng)確保穩(wěn)定。上弦鋪設(shè)移動(dòng)木板（50mm厚），作為腹桿安裝時(shí)施工人員的作業(yè)平臺。使用時(shí)用鐵絲將木板與上弦管捆緊固定。腹桿安裝固定后，相鄰2跟腹桿間焊接10角鋼，左右兩側(cè)基本保同一高度，上鋪木板（50mm厚），用麻繩將木板與角鋼捆緊固定，作為施工人員焊接腹桿的作業(yè)平臺。定期檢查安全帶，發(fā)現(xiàn)破損立即更換。、遇刮風(fēng)下雨天氣，嚴(yán)禁施工人員上高空作業(yè)。、合理安放氣割用氣體，防止高空焊接火花濺落引起火災(zāi)。各類電線合理拉設(shè)，破損處用膠布粘好，防止漏電。2.滑移現(xiàn)場具體安全措施：對工作人員進(jìn)行專項(xiàng)安全教育，要求在滑移過程中必須聽從指揮，不得蠻干亂拉。每天滑移前對葫蘆、鋼絲繩及相關(guān)扣件進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。工作人員必須戴好安全帽，不準(zhǔn)穿皮鞋或其他硬底鞋，防止在拉葫蘆時(shí)滑倒傷人?；七^程中需要有項(xiàng)目部專職安全人員監(jiān)督。在桁架滑移區(qū)域禁止人員通行。遇刮風(fēng)下雨天氣，嚴(yán)禁施工人員上高空作業(yè)。油漆噴涂時(shí)，在桁架上設(shè)置鋼絲繩作為母索，工作人員將安全帶扣到母索上。十一、環(huán)保措施1. 拼裝現(xiàn)場材料、機(jī)具擺放整齊有續(xù)；2. 及時(shí)清理現(xiàn)場的各