客運(yùn)站站大跨度鋼管桁架空間結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)

1、客運(yùn)站站大跨度鋼管桁架空間結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù) 1 工程概況： 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，人們生活水平不斷提高，大型場(chǎng)館、大型客運(yùn)站等公共建造不斷涌現(xiàn)。在這些大型公共建造中，大跨度鋼管桁架空間結(jié)構(gòu)屋面是被常常采用的一種結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)殇摴荑旒芸缍却螅阡摻Y(jié)構(gòu)加工工廠里只能散件制作或分段制作，到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)需要大量的支撐胎架、大量的高空作業(yè)，給質(zhì)量、工期及平安都帶來(lái)很不利的影響。大路運(yùn)送樞紐XX站工程建造面積約16899，層數(shù)為三層，一層為候車及售票大廳，三層為備用候車廳。AF跨為單層，跨度36.3m；FK跨為三層，跨度30m。屋蓋為AF、FK兩跨繼續(xù)的倒三角形截面鋼管桁架屋面結(jié)構(gòu)（圖1）。桁架在FK跨為

2、圓拱形，過(guò)F軸線以后漸變?yōu)橄蛳碌闹本€桁架。過(guò)A軸后在跨外與弧線形幕墻呼應(yīng)，造型生動(dòng)流暢。 本工程共有9榀主桁架、3道次桁架，倒三角形截面空間鋼管桁架最大截面處矢高2200mm，其具有以下特點(diǎn)：受力明確、用料省、剛度大，抗震性能好，適用于大跨度，大空間，可適用于各種曲線造型，建造物的表現(xiàn)效果極為豐盛。 在XX站工程中，我們針對(duì)屋面管桁架跨度大、分量大、質(zhì)量要求高、工期緊的特點(diǎn)難點(diǎn)，成立了課題組，舉行了分析研究、方案優(yōu)選與優(yōu)化、計(jì)算機(jī)模擬安裝及驗(yàn)算，采用了“地面拼裝、分段吊裝、高空合攏”的鋼桁架安裝工藝，順當(dāng)?shù)赝瓿闪薠X站大跨度鋼桁架及鋼結(jié)構(gòu)屋面的施工。與傳統(tǒng)的滿堂胎架、高空散拼安裝方法相比，有速

3、度快、成本低、平安風(fēng)險(xiǎn)小、質(zhì)量易控制的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)實(shí)踐和總結(jié)，收拾編制了本施工方法，對(duì)今后類似工程有一定借鑒作用。 2 工藝特點(diǎn) 2.1 “地面拼裝、分段吊裝、高空合攏”的鋼桁架安裝工藝，即在地面舉行桁架的組裝和焊接，與在高空散件組裝相比，作業(yè)條件改善，組裝質(zhì)量簡(jiǎn)單控制，平安風(fēng)險(xiǎn)降低，施工速度提高。 2.2可舉行整榀桁架的組裝，在焊接時(shí)留下分段接口不焊即形成分段，可以確保高空分段安裝時(shí)接口的精確對(duì)接。須按照選定的起重設(shè)備能力舉行桁架的分段。 2.3安裝桁架時(shí)只需在桁架分段接口處搭設(shè)暫時(shí)支撐胎架，與散件高空安裝相比大大削減了支撐胎架的工程量，成本降低，效率提高，經(jīng)濟(jì)效益顯然。 2.4 安裝場(chǎng)地內(nèi)沒(méi)

4、有大量的支撐架，吊車則可以進(jìn)入吊裝跨內(nèi)，最大限度地削減起吊工作半徑，使用吊車的規(guī)格降低、機(jī)械利用率高，操作平安性好。 2.5 地面拼裝桁架的胎架可重復(fù)使用，拼裝尺寸易于控制，拼裝精度高，有利于標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化施工。 3 適用范圍 適用于全部大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)的體育場(chǎng)館吊裝、公共建造、工業(yè)廠房的桁架安裝施工。 4 工藝原理 大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)的安裝，在開(kāi)頭安裝階段因沒(méi)有形成完整的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，需要設(shè)置暫時(shí)固定設(shè)施或暫時(shí)支撐架，在形成一個(gè)穩(wěn)定體系單元以后，再順次擴(kuò)展安裝范圍。本工程采用分段吊裝桁架工藝，在分段處設(shè)置暫時(shí)支撐架暫時(shí)固定，并在水平方向用屋面梁將第一榀桁架與山墻相連，吊其次榀桁架時(shí)與第一榀

5、桁架相連，保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、施工作業(yè)的平安性。 倘若采用地面拼裝、整榀吊裝工藝，很有利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且速度快、效率高，但需配置更大型號(hào)地起重設(shè)備，成本相對(duì)較高；倘若采用高空散拼工藝，高空作業(yè)量大、工期長(zhǎng)、支撐措施成本高；而采用“地面拼裝、分段吊裝、高空合攏”的鋼桁架安裝工藝，是質(zhì)量、工期、成本、平安性各方面綜合最佳的施工工藝。 5 施工工藝流程及操作要點(diǎn) 5.1 施工工藝流程 5.1.1 首先使用一臺(tái)150噸汽車吊從北面跨外吊裝FK跨桁架屋蓋，吊裝工藝流程如下： 胎架設(shè)計(jì)、搭設(shè) 地面胎架上拼裝桁架 桁架水平運(yùn)送就位 支撐架搭設(shè)及支座安裝 吊裝FK跨第一榀主桁架段、用屋面梁與山墻固定 吊裝

6、FK跨其次榀主桁架段，用屋面梁與第一榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 吊裝FK跨第三榀主桁架，用屋面梁與其次榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 逐榀吊裝FK跨全部主桁架、次桁架和屋面梁，完成FK跨吊裝 5.1.2 在FK跨吊裝完成之后，吊車轉(zhuǎn)移至南面AF跨，跨內(nèi)吊裝AF跨桁架屋蓋，工藝流程如下： 桁架拼裝 用汽車吊吊起桁架，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)送到安裝軸線附近就位 搭設(shè)桁架高空對(duì)接的暫時(shí)支撐架 吊裝AF跨第一榀主桁架段與FK跨桁架段合龍，用屋面梁與山墻固定 吊裝AF跨其次榀主桁架段，用屋面梁與第一榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 吊裝AF跨第三榀主桁架，用屋面梁與其次

7、榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 逐榀吊裝FK跨全部主桁架、次桁架和屋面梁，完成AF跨吊裝 5.2操作要點(diǎn) 5.2.1地面拼裝的胎架設(shè)計(jì)。胎架應(yīng)按照桁架曲線軌跡設(shè)計(jì)，沿3根弦桿的長(zhǎng)度方向設(shè)置豎向支撐立柱，支頂標(biāo)高要計(jì)入桁架預(yù)起拱值。各立柱之間設(shè)置聯(lián)系梁和斜支撐，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系，閱歷算復(fù)核后舉行搭設(shè)，搭設(shè)后要經(jīng)過(guò)驗(yàn)收才投入使用。 5.2.2桁架在胎架上整榀拼裝，桁架分段處用螺栓銜接，焊接時(shí)分段接口處不焊。桁架拼裝、焊接、檢查驗(yàn)算合格后，將分段接口的銜接螺栓拆除，分段倒運(yùn)到安裝飾附近按規(guī)劃位置擺放。本工程地面拼裝胎架設(shè)在建造南側(cè)，所以FK跨桁架用平板拖車運(yùn)送到建造北面吊裝位置。A

8、F跨桁架直接用汽車吊從胎架上吊起旋轉(zhuǎn)就位。因?yàn)殍旒転楣靶?、截面為倒三角形，運(yùn)送過(guò)程和地面放置都要合理抉擇吊點(diǎn)、支點(diǎn)和相應(yīng)的穩(wěn)固措施，以免桁架變形、受損。5.2.3 暫時(shí)支撐架的搭設(shè)。桁架的分段位置在AF跨，先安裝的FK跨桁架比后安裝的AF跨桁架高，分段接口處在朝下的桁架斜面段上，后裝桁架段在安裝過(guò)程中吊車不松鉤，暫時(shí)支撐架作為安裝時(shí)的輔助設(shè)施，本工程采用腳手架鋼管搭設(shè)暫時(shí)支撐架.搭設(shè)簡(jiǎn)圖如圖2： 5.2.4 支撐架平安性驗(yàn)算。 支撐架的平安性驗(yàn)算務(wù)必滿意施工荷載、安裝荷載和穩(wěn)定性要求。 5.2.5桁架支座安裝 本工程桁架支座為抗拔轉(zhuǎn)動(dòng)支座（圖2），安裝前對(duì)混凝土支承面舉行驗(yàn)收，安裝時(shí)保持支座處

9、在可轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的中間位置。 5.2.6 安裝的測(cè)量定位 1對(duì)土建施工單位供應(yīng)的定位軸線及水準(zhǔn)點(diǎn)舉行交接復(fù)核，并做好記錄。對(duì)定位控制標(biāo)記舉行庇護(hù)。 2對(duì)每個(gè)支座安裝坐標(biāo)舉行復(fù)測(cè)，發(fā)覺(jué)問(wèn)題準(zhǔn)時(shí)修復(fù)，使其滿意安裝要求。 5.3 安裝技術(shù)方案 5.3.1 FK跨桁架及屋面結(jié)構(gòu)吊裝采用一臺(tái)TM1500型150t汽車吊，跨外吊裝（圖3），安裝方向從5軸線開(kāi)頭，13軸線結(jié)束。150噸汽車吊工作半徑控制在20m以內(nèi)，伸臂52.8m，此工況其起重能力為10.7t，桁架分量為10t，滿意平安要求。 5.3.2 AF跨桁架及屋面結(jié)構(gòu)吊裝采用兩臺(tái)NK250型25噸汽車吊舉行雙機(jī)抬吊，跨內(nèi)吊裝（圖3），安裝方向先從13軸

10、線開(kāi)頭，11軸線結(jié)束；再?gòu)?軸線開(kāi)頭安裝至11軸線，從1011軸大門退出，完成全部屋面結(jié)構(gòu)吊裝。25噸汽車吊工作半徑控制在7.0m以內(nèi)，伸臂24.2m，此工況其起重能力為9.0t，雙機(jī)抬吊時(shí)吊車的負(fù)載按80%控制，單臺(tái)吊車的起重能力控制在5.6噸以下。桁架分量為10÷2=5t，滿意平安要求。 5.3.3 起重操作要點(diǎn) 1將制作好的桁架用一臺(tái)起重設(shè)備吊裝至安裝位置，根據(jù)吊點(diǎn)的位置舉行綁扎吊具，綁扎后在桁架兩端設(shè)置兩條手拉葫蘆，固定在吊鉤上，以便桁架安裝時(shí)舉行微調(diào)。 2鋼桁架吊裝整體離地約一米后，停止提升；認(rèn)真觀看鋼桁架和起重設(shè)備有無(wú)異樣，鋼桁架變形是否在許可范圍。決定無(wú)異樣狀況后，相關(guān)

11、人員撤離吊裝區(qū)域后連續(xù)起吊。 3起升過(guò)程中，要認(rèn)真觀看鋼桁架和起重設(shè)備的情況，發(fā)覺(jué)異樣準(zhǔn)時(shí)處理。 4鋼桁架吊裝單元整體高度超過(guò)落點(diǎn)位置時(shí)，停止起升慢慢水平移位至安裝位置正上方后緩慢下落，使各支座中心線和標(biāo)高符合要求。 5 AF跨桁架吊起就位到安裝位置后，應(yīng)先將桁架接口合攏、對(duì)齊，再將桁架落到柱頂和暫時(shí)支撐架上。如有偏差則使用手拉葫蘆舉行微調(diào)。經(jīng)測(cè)量檢查、調(diào)節(jié)桁架的標(biāo)高，校正直線性、垂直度。誤差在允許范圍內(nèi)時(shí)舉行焊接固定。 6 每榀主桁架安裝之后，隨即安裝次桁架、水平支撐和屋面梁。 7 雙機(jī)抬吊工藝。AF跨采用跨內(nèi)雙機(jī)抬吊方案。雙機(jī)抬吊方案的優(yōu)點(diǎn)有：小吊車行動(dòng)靈巧，便于進(jìn)入跨內(nèi)作業(yè)；小吊車對(duì)吊裝

12、場(chǎng)地的密實(shí)要求低，便于處理；使用吊車級(jí)別低，成本也低。 8 雙機(jī)抬吊前務(wù)必先將桁架水平運(yùn)輸?shù)桨惭b位置的下方，然后兩臺(tái)吊車就位開(kāi)頭吊裝。兩臺(tái)吊車在桁架上的吊點(diǎn)位置、鋼絲繩長(zhǎng)度都要預(yù)先決定，并經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，避開(kāi)荷載分配不均而消失超載。 9 兩臺(tái)吊車時(shí)要求兩臺(tái)吊車基本同步提升。吊車的轉(zhuǎn)桿、落鉤等一切動(dòng)作，要聽(tīng)從指揮，指揮動(dòng)則動(dòng)，指揮停則停。當(dāng)指揮信號(hào)不清楚時(shí)，一律做停止處理。 5.3.4屋面結(jié)構(gòu)（弧形主桁架、次桁架及屋面梁）安裝挨次表（表一） 安裝挨次表（表一） 5.4 吊裝鋼絲繩的抉擇及平安性驗(yàn)算 5.4.1 本工程吊裝桁架最大分量為10t，構(gòu)件長(zhǎng)度為33m，抉擇4個(gè)吊點(diǎn)起吊（圖3）。鋼絲繩選用28直

13、徑，6×371鋼絲繩，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際配備有18、24、28三種直徑鋼絲繩。根據(jù)不折彎使用鋼絲繩平安系數(shù)6倍以上的要求，本工程鋼絲繩選用規(guī)定如下： 5.4.2 鋼絲繩平安系數(shù)驗(yàn)算 1. 當(dāng)?shù)踔貫?t時(shí)，使用2支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實(shí)際拉力S為： 30 KN/2/Sin45=21.22 KN。 使用18.0，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強(qiáng)度1670MPa，破斷拉力為159KN）的平安系數(shù)K為： 159×0.82/21.22=6.14倍，平安！ 2.當(dāng)?shù)踔貫?t時(shí)，使用2支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實(shí)際拉力S為： 50 KN/2

14、/Sin45=35.36 KN。 使用24，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強(qiáng)度1670MPa，破斷拉力為283KN）的平安系數(shù)K為： 283×0.82/35.36=6.56倍，平安！ 3. 當(dāng)?shù)踔貫?t時(shí)，使用2支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實(shí)際拉力S為： 70 KN/2/Sin45=49.50 KN。 使用28.0，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強(qiáng)度1670MPa，破斷拉力為,386KN）的平安系數(shù)K為： 386×0.82/49.5=6.39倍，平安！ 4. 當(dāng)?shù)踔貫?3.5t時(shí)，使用4支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實(shí)際

15、拉力S為： 135KN/4/Sin45 =47.73 KN。 使用28.0，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強(qiáng)度1670MPa，破斷拉力為,386KN）的平安系數(shù)K為： 386×0.82/47.73=6.63倍，平安！ 6 質(zhì)量控制 6.1質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 6.1.1 鋼結(jié)構(gòu)制作、拼裝、安裝工程執(zhí)行國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2022； 6.1.2焊接工程執(zhí)行建造鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程JGJ81-2022； 6.1.3高強(qiáng)螺栓施工執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓銜接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程JGJ82 6.2 質(zhì)量管理措施 6.2.1成立以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)，配備滿意工作需要的工長(zhǎng)、質(zhì)檢

16、員、測(cè)量員、內(nèi)業(yè)技術(shù)員、材料員等人員，形成橫向到邊，縱向究竟的管理觸角，確保施工中每一工序處于受控狀態(tài)，對(duì)質(zhì)量采取全過(guò)程控制。 6.2.2嚴(yán)格采取“三檢三驗(yàn)制”。上道工序不合格者嚴(yán)禁舉行下道工序作業(yè)，專職質(zhì)檢員有一票拒絕權(quán)。 6.3 質(zhì)量技術(shù)措施 6.3.1 熟識(shí)圖紙，充分了解現(xiàn)場(chǎng)狀況，理解本施工方案的意圖，針對(duì)工程特點(diǎn)做好人員、機(jī)械、物資和所需工具的施工打算。 6.3.2 安裝前檢查驗(yàn)收土建提交的鋼支座基礎(chǔ)中心線、標(biāo)高、錨栓埋設(shè)實(shí)物和交接資料。 6.3.3施工中嚴(yán)格執(zhí)行施工方案中的技術(shù)措施，對(duì)胎架搭設(shè)、桁架拼裝、構(gòu)件倒運(yùn)、支撐架搭設(shè)、起重吊裝、焊接施工、高強(qiáng)螺栓施工等工序都要舉行書(shū)面技術(shù)交底

17、，從落實(shí)技術(shù)方案、工藝方案的實(shí)施來(lái)保證工程質(zhì)量。 6.3.4 對(duì)進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件要舉行檢查要是。如發(fā)覺(jué)變形、油漆破損、污染等問(wèn)題，要先舉行修整才舉行安裝。如發(fā)覺(jué)構(gòu)件有任何質(zhì)量疑問(wèn)，不得使用。 6.3.5 安裝施工所用焊條、螺栓等安裝原材料要有質(zhì)量證實(shí)文件，要按程序舉行驗(yàn)收。 6.3.6對(duì)安裝過(guò)程中破壞的漆膜要先舉行除銹，再按設(shè)計(jì)舉行底漆、中間漆、面漆的要求分遍補(bǔ)漆。 6.3.7對(duì)已完成項(xiàng)目，準(zhǔn)時(shí)舉行檢查驗(yàn)收，并做好記錄，歸檔保存。 7 平安措施 7.1 嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和上級(jí)的平安施工管理制度，強(qiáng)化平安訓(xùn)練，必須使全體職工結(jié)實(shí)樹(shù)立生產(chǎn)務(wù)必平安，平安為了生產(chǎn)，沒(méi)有平安就沒(méi)有一切的思想，并建立強(qiáng)有力的平安生產(chǎn)

18、保證體系。 7.2 高空作業(yè)人員上崗前務(wù)必經(jīng)縣以上醫(yī)院體檢，身體不適者一律不得登高作業(yè)。 7.3 吊裝作業(yè)務(wù)必設(shè)立吊裝警戒區(qū)，并設(shè)顯然的警告標(biāo)志，非作業(yè)人員不得入內(nèi)。 7.4作業(yè)前檢查起重設(shè)備確保其無(wú)故障，檢查鋼絲繩有無(wú)破損及吊點(diǎn)綁扎的結(jié)實(shí)性。各吊點(diǎn)應(yīng)安頓專人看護(hù)，登高作業(yè)人員務(wù)必系好平安帶。 7.5 鋼桁架吊裝單元整體離地約一米后，停止提升；認(rèn)真觀看鋼桁架和起重設(shè)備有無(wú)異樣，鋼桁架變形是否在許可范圍。決定無(wú)異樣狀況后，相關(guān)人員撤離吊裝區(qū)域后連續(xù)起吊。 7.6吊裝提升過(guò)程中，要認(rèn)真觀看鋼桁架和起重設(shè)備的情況，發(fā)覺(jué)異樣準(zhǔn)時(shí)處理。 7.7 吊裝過(guò)程中如突發(fā)風(fēng)、雨、雪氣候，應(yīng)實(shí)行緊張措施，把已安裝桁架暫時(shí)加固，正舉行吊裝的鋼桁架應(yīng)落地放置。 7.8雨雪天氣過(guò)后，在吊裝前應(yīng)將雨雪清理掉，防止吊裝時(shí)施工作業(yè)人員發(fā)生平安事故。 7.9吊裝開(kāi)頭時(shí)先慢慢收緊鋼絲繩，觀看各吊點(diǎn)起升的狀況以及吊裝單元整體穩(wěn)定性。若鋼桁架晃動(dòng)幅度大，應(yīng)立刻停止收繩，待其穩(wěn)定后再起升。 7.10拼裝胎架、暫時(shí)支撐架務(wù)必經(jīng)過(guò)驗(yàn)收后方可使用。 7.11吊裝作業(yè)使用的對(duì)講機(jī)務(wù)必確保完好、清楚。當(dāng)信號(hào)不明時(shí)一律做停止處理。