大跨度鋼結(jié)構(gòu)箱形桁架組合梁施工技術(shù)總結(jié)魯班獎

大跨鋼結(jié)構(gòu)箱形桁架組合梁施工總結(jié)【摘要】：無錫***勝境三期梵宮建筑宴會廳鋼屋面是大跨度箱形桁架組合梁結(jié)構(gòu)體系，其吊裝及構(gòu)件拼裝連接難度大，安裝精度要求高，在施工過程中，克服了施工場地狹小，施工工期緊的困難，按期高質(zhì)量地完成了施工任務(wù)?！娟P(guān)鍵詞】：大跨度箱形桁架拼裝1工程概況無錫***勝境三期梵宮建筑位于無錫市***景區(qū)****東側(cè)，該工程是無錫***舉辦2008年世界佛教論壇的主會場，也是世界佛教信眾瞻仰佛祖、從事法事活動的“圣地”，因此，該工程被江蘇省及無錫市列為年度重點(diǎn)工程。建成后的梵宮建筑的“新”將與***大佛的“大”、九龍灌浴的“奇”一道成為***勝境的三大亮點(diǎn)。梵宮建筑的主要結(jié)構(gòu)之一的宴會廳鋼屋面，為大跨度箱形桁架組合梁結(jié)構(gòu)體系，形成從2層頂面（8.350m）到主梁下表面（17.55m）之間的大空間。下設(shè)1200多座客位，上覆2000M2景觀綠化屋面。整個屋面的鋼結(jié)構(gòu)分布在G～P、18～23軸。主梁共6榀，布置在H～N軸，主梁高2.6m，寬0.8m跨度37.5m，長度38.2m，單榀重86t，為上下平行弦箱形梁，腹桿為H型鋼，點(diǎn)支在18軸和23軸的鋼筋砼柱柱頂，通過柱頂錨栓與鋼柱固定。主梁之間設(shè)置次梁，間距基本為1875mm和1925mm，共147根，斷面為焊接H型鋼594×302×13×26，與主梁及周邊砼墻上的埋件采用高強(qiáng)螺栓及焊接連接，鋼結(jié)構(gòu)總量約700t（圖1）。2項(xiàng)目施工特點(diǎn)及難點(diǎn)2．1吊裝方法的選擇宴會廳鋼結(jié)構(gòu)屋面架設(shè)在二層頂面標(biāo)高為16.25m的混凝土結(jié)構(gòu)柱上，勢必要求采用大噸位的吊機(jī)停機(jī)跨外進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)吊裝。2．2施工階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題鋼屋面主梁施工呈不穩(wěn)定狀態(tài)，必須采用一定的支撐保證施工狀態(tài)的穩(wěn)定，且結(jié)構(gòu)安裝完成后必須滿足設(shè)計(jì)對構(gòu)件使用狀態(tài)下的受力要求。2．3構(gòu)件連接的接點(diǎn)處理主梁長38.2m，根據(jù)加工及運(yùn)輸要求，需要分成3段，運(yùn)至現(xiàn)場再進(jìn)行拼裝，由于現(xiàn)場條件的局限性，構(gòu)件拼裝連接及接點(diǎn)處理的難度是可想而知的了。2．4結(jié)構(gòu)安裝精度控制由于主梁超大、超長、超重，主梁與埋件及次梁之間又采用螺栓連接，加之主梁又有“起拱”要求，因此對構(gòu)件的加工、拼裝以及安裝的精度要求是相當(dāng)高的，必須嚴(yán)格按GB50205-2001規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測控制，確保最后結(jié)構(gòu)安裝的精度要求。施工工期緊整個鋼結(jié)構(gòu)工程要求加工制作20d，現(xiàn)場安裝20d，同時在加工過程中需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化完善，加之施工現(xiàn)場場地狹小，存在多工種交叉施工情況，為確保工程按期竣工，對施工總體規(guī)劃、施工準(zhǔn)備等施工組織管理提出極高的要求及挑戰(zhàn)。3機(jī)械的選擇和現(xiàn)場條件要求3．1拼裝機(jī)械選擇構(gòu)件需要現(xiàn)場拼裝，拼裝前制作鋼馬凳，將主梁放置在上進(jìn)行拼裝，同時需用100t履帶吊輔助拼裝。3．2吊裝機(jī)械選擇構(gòu)件重、安裝位置高，吊裝如果采用其它土辦法吊裝，施工效率低，施工風(fēng)險太大，因此只有采取大吊機(jī)進(jìn)行整體吊裝。根據(jù)作業(yè)半徑及吊重測算，至少需要450t履帶吊接260t的超提配重才能吊裝就位。考慮到現(xiàn)場施工條件，綜合所有施工因素，決定采用750t履帶吊進(jìn)行構(gòu)件吊裝。3．3吊裝機(jī)械現(xiàn)場條件要求在750t履帶吊吊機(jī)運(yùn)抵現(xiàn)場前，司吊人員提前進(jìn)場對場地進(jìn)行踏勘，并就現(xiàn)場條件提出詳細(xì)要求：（1）、進(jìn)入場地道路需要暢通，影響道路的臨時安全通道、拆除的腳手架等障礙需要清除，道路低洼處用堅(jiān)土回填并平整壓實(shí)；（2）、吊機(jī)行走道路分層壓實(shí)；（3）、吊機(jī)工作期間該區(qū)域進(jìn)行封閉，并避免交叉施工。由于吊車部件運(yùn)輸車輛近30輛，我公司必須協(xié)調(diào)有關(guān)方面精心組織，有條不紊進(jìn)行，盡量不影響交通和其他工種施工。先組裝的部件車輛先進(jìn)場，組裝完畢及時退場。4主要施工流程及關(guān)鍵控制點(diǎn)4．1施工流程施工流程見圖2圖2施工流程2、主桁架的拼裝6桁長38.2m的主梁，每桁在加工廠分成3段運(yùn)至現(xiàn)場，長度分別為11.6米，16.8米，11.6米。吊裝前主梁在鋼馬凳上拼裝，吊機(jī)用100t履帶吊。先確保對接尺寸準(zhǔn)確，按照在加工廠預(yù)拼裝的標(biāo)記進(jìn)行對接，分層焊接，每層焊接完成清除焊渣并磨光（見圖3）。焊接采用CO2氣體保護(hù)焊，在焊接時防止焊接變形。在焊接完成經(jīng)探傷合格后靠建筑物直立擺放，設(shè)臨時支撐穩(wěn)固，防止傾翻。按照吊裝計(jì)劃，在梵宮東北側(cè)拼接4根主梁，東南側(cè)拼接2根主梁。由于施工場地狹小，圣壇同時進(jìn)行混凝土澆注，必須留設(shè)4米寬泵車通道。3、錨栓和埋件的復(fù)查在土建交接后，及時測量放線，對錨栓和埋件的施工質(zhì)量進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。錨栓、預(yù)埋件的施工允許偏差見表1：項(xiàng)目允許偏差支承面面標(biāo)高±3.0水平度L/1000位移5.0地腳螺栓螺栓中心偏移5.0螺栓露出長度0～+20.0螺紋長度0～+20.0表1預(yù)埋件精度要求4．4主桁架梁的吊裝本次工程主桁架采用750t履帶吊以四點(diǎn)起吊方式安裝，就位后進(jìn)行位置找正，錨栓臨時固定，上弦拉設(shè)纜風(fēng)繩臨時穩(wěn)固。然后進(jìn)行垂直度找正。主桁架找正后，及時安裝與混凝土墻或桁架之間的次梁，使桁架形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，主桁架吊裝示意圖見圖4。確保主桁架梁安全吊裝的技術(shù)措施（1）熟悉圖紙，仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場，對施工人員進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工安全技術(shù)交底；（2）配合土建進(jìn)行預(yù)埋件的埋設(shè)和檢查，對鋼結(jié)構(gòu)施工需要的錨固位置或纜風(fēng)繩拉設(shè)點(diǎn)設(shè)置埋件；（3）吊機(jī)行走道路加固，主桁架直立擺放時設(shè)置防傾翻支撐；（4）嚴(yán)格按照施工順序施工，保證安裝構(gòu)件的空間穩(wěn)定性；（5）主桁架上弦設(shè)置臨時安全欄桿，次梁操作部位設(shè)置吊籃搭設(shè)的簡易操作平臺；（6）吊裝鋼絲繩與構(gòu)件之間放置橡膠皮，或焊接吊耳，防止鋼絲繩滑脫，吊裝時構(gòu)件拉設(shè)溜繩；（7）吊裝要專人指揮，專人監(jiān)護(hù)，不可超負(fù)荷作業(yè)；（8）現(xiàn)場配置相應(yīng)的消防器材，動火前辦理相關(guān)手續(xù)，清理易燃物，動火時專人監(jiān)護(hù)；（9）施工人員正確佩帶安全防護(hù)用品，不違章作業(yè)；（10）配備專職安全員和電工，做好施工用電安全；（11）施工區(qū)域拉設(shè)警戒繩，并專人看護(hù)。4．5次梁安裝為提高施工效率，次梁用吊機(jī)吊裝。采用一鉤多吊的方法，在主桁架就位找正后安裝。部分吊機(jī)不能吊裝到位的構(gòu)件可以在主桁架上弦設(shè)置小拔桿，將次梁用吊機(jī)放到二層平臺上，然后水平倒運(yùn)至吊裝位置，采用兩臺拔桿抬吊的方法就位。在結(jié)構(gòu)形成空間穩(wěn)定體系后錨栓固定。5結(jié)束語在工程業(yè)主、設(shè)計(jì)及監(jiān)理公司、及各分包單位的支持和協(xié)助下，我項(xiàng)目部根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，制訂合理有效的施工方法，選擇合適的施工機(jī)械，充分理解和滿足設(shè)計(jì)對建筑、結(jié)構(gòu)的要求，