鋼結(jié)構(gòu)六大施工方法

鋼構(gòu)造六大施工辦法隨著體育館、博物館、美術(shù)館、大型商業(yè)等建筑形式快速發(fā)展，我們身邊出現(xiàn)了更多的大型鋼構(gòu)造建筑。下面來看看大型鋼構(gòu)造施工重點(diǎn)技術(shù)都有哪些吧。高空原位單元安裝法高空原位安裝法涉及高空原位散裝法和高空原位單元安裝法。（1）散裝法。普通采用懸挑法或滿堂腳手架法直接將構(gòu)件在設(shè)計(jì)位置拼裝。此法為滿足高空擱置及工人施工條件，需搭設(shè)滿堂腳手架進(jìn)行操作平臺支撐。合用于跨度較小、工期規(guī)定較寬松的網(wǎng)架、網(wǎng)殼等構(gòu)造中。優(yōu)點(diǎn)：由于單件的重量較輕，可有效減少起重設(shè)備的起重規(guī)定。缺點(diǎn)：支撐搭設(shè)時間長，高空作業(yè)多，工期跨度大，且需用大量支撐材料，占用大量建筑物內(nèi)場地。（2）單元安裝法。采用構(gòu)造分塊方法，將合理分塊的單元吊裝安裝。此法在條件允許狀況下，可預(yù)先將單元在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝。吊裝單元的合理劃分，普通應(yīng)把握下列幾點(diǎn)。1）單元的大小視起重機(jī)能力和構(gòu)造形式而定。2）梁柱構(gòu)造普通將分段位置設(shè)在反彎點(diǎn)位置。3）網(wǎng)架、網(wǎng)殼構(gòu)造可采用分塊、分條的方式。4）單元須有足夠的穩(wěn)定性、剛度及強(qiáng)度，自成一體?；瓢惭b法滑移安裝法普通分構(gòu)造滑移法、支承滑移法。（1）構(gòu)造滑移法。將構(gòu)造整體(或局部)先在含有拼裝條件的場地組裝完畢，再運(yùn)用滑移系統(tǒng)整體移位完畢安裝。這種安裝技術(shù)拼裝場地和組裝用機(jī)械設(shè)備可集中于一塊相對固定的場地，與原位安裝法相比，可減少臨時支承與操作平臺的方法用量，節(jié)省場地解決和管理成本。采用此法最少應(yīng)注意幾個要點(diǎn)。1）構(gòu)造支承處有助于鋪設(shè)滑移軌道，滑移路線長，效率越高。2）滑移單元應(yīng)為幾何不變體系，滑移過程中有足夠的剛度和穩(wěn)定性，盡量減少滑移時的抵抗力。3）當(dāng)采用多點(diǎn)牽引來實(shí)現(xiàn)滑移時，為避免構(gòu)造在滑移過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)，牽引的同時性須得到控制，若難以確保，則應(yīng)充足計(jì)算評定因牽引不同時給滑移單元造成的影響，必要時可為滑移單元進(jìn)行臨時加固。4）滑移單元在最后固定之前，構(gòu)造在移動方向與其正交方向存在著“容易滑移”的趨勢，由于與設(shè)計(jì)支承條件不同，要避免設(shè)計(jì)外(即滑移平面外)的變形，有必要采用避免“滑落”的對策，例如在兩側(cè)支承附近設(shè)立自平衡的剛性拉桿或柔性拉索。（2）支撐滑移法支撐滑移法是在構(gòu)造的設(shè)計(jì)位置搭設(shè)支承架，以給構(gòu)造在原位安裝提供支承和操作平臺，待該部分構(gòu)造安裝完畢后，支承滑移即與已裝畢的構(gòu)造脫離。這樣即為相鄰構(gòu)造的原位安裝發(fā)明了條件，如此循環(huán)，直至構(gòu)造完畢整體安裝。采用此辦法需注意支承構(gòu)架除滿足常規(guī)的整體及局部穩(wěn)定外，還要考慮水平動荷載(啟動及剎車作用引發(fā)的水平慣性力)。整體吊裝法整體吊裝法是指分散的構(gòu)造構(gòu)件在地面的時候?qū)⑵淦唇映烧w，然后在運(yùn)用起重設(shè)備將其吊至高空設(shè)計(jì)的位置施工將其安裝，這個辦法多于中檔的跨度下桁架構(gòu)造非常合用，同樣對起重設(shè)備的規(guī)定會比較高，并且在使用整體吊裝的過程里對于地面上的建筑工程的施工會有很大的影響。在施工過程中應(yīng)注意下列幾點(diǎn)。（1）根據(jù)網(wǎng)架構(gòu)造形式、起重機(jī)械（起重機(jī)械拔桿）性能及現(xiàn)場條件，決定整體吊裝塊的大小，重量多少，多方論證優(yōu)化方案，制訂出切實(shí)可行的具體整體吊裝方案，以確保網(wǎng)架吊裝過程中的同時控制及空中移位的安全確保。（2）起重滑輪組穿繞辦法，大噸位起重滑輪組的鋼絲繩穿繞與否對的，會直接影響到吊裝工作能否順利進(jìn)行。慣用的辦法為順穿法和花穿法，需根據(jù)具體狀況選擇適宜的辦法。（3）起重機(jī)或拔桿性能與構(gòu)件吊裝重量、起重滑輪組、鐵扁擔(dān)、索具、纜風(fēng)繩、地錨、卷揚(yáng)機(jī)或攪磨、地基、吊點(diǎn)、網(wǎng)架空中移位、拔桿拆除等均應(yīng)驗(yàn)算，必要是可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢查。分條或分塊安裝法所謂分條或分塊安裝法是指將鋼構(gòu)造的構(gòu)件在地面上進(jìn)行焊接，將其變成條狀或者是塊狀的拼裝，接著由起重機(jī)械吊裝至設(shè)計(jì)位置構(gòu)成整體架構(gòu)，因此它也被稱為小片安裝法。相比較高空散裝法能夠節(jié)省諸多的地面支架，并且分塊或分條的大小普通是由起重設(shè)備的承受范疇所決定的，因此施工方案的制訂會比較靈便。此法重要有下列特點(diǎn)。（1）承重支架除用扣件式鋼管腳手架外，由于分條或分塊安裝法所用的承重支架是局部不滿堂的腳手架，因此也能夠用塔式起重機(jī)的原則節(jié)或其它橋架、預(yù)制架。（2）網(wǎng)架分條分塊單元的劃分，重要根據(jù)起重機(jī)的負(fù)荷能力和網(wǎng)架的構(gòu)造特點(diǎn)而定。其劃分辦法有下列幾個。1）網(wǎng)架單元互相靠緊，可將下弦雙角鋼分開在兩個單元上。此法可用于正放四角錐等網(wǎng)架。2）網(wǎng)架單元互相靠緊，單元間上弦用剖分式安裝節(jié)點(diǎn)連接。此法可用于斜放四角錐等網(wǎng)架。3）單元之間空出一種節(jié)間，該節(jié)間在網(wǎng)架單元吊裝后再在高空拼裝，可用于兩向正交正放等網(wǎng)架。（3）網(wǎng)架撓度的調(diào)節(jié)合攏前應(yīng)先將其頂高，使中央撓度與網(wǎng)架形成整體后該處撓度相似。由于分條分塊安裝法多在中小跨度網(wǎng)架中應(yīng)用，可用鋼管作頂撐，在鋼管下端設(shè)千斤頂，調(diào)節(jié)標(biāo)高時將千斤頂頂高即可，比較方便。如設(shè)計(jì)時考慮分條安裝的特點(diǎn)而加高了網(wǎng)架高度，則分條安裝時不需要調(diào)節(jié)撓度。（4）網(wǎng)架尺寸控制分條（塊）網(wǎng)架單元尺寸必須精確，以確保高空總拼時節(jié)點(diǎn)吻合和減少偏差。如前所述，普通可采用預(yù)拼裝或套拼的方法進(jìn)行尺寸控制。另外，還應(yīng)盡量減少中間轉(zhuǎn)運(yùn)，如需運(yùn)輸，應(yīng)用特制專用車輛，避免網(wǎng)架單元變形。無支撐安裝法大跨度懸挑鋼構(gòu)造無支撐安裝法是在不搭設(shè)支承機(jī)構(gòu)的條件下，以懸挑鋼構(gòu)造本體的剛度為依靠，運(yùn)用吊裝機(jī)械進(jìn)行高空散件安裝，采用逐步延伸、階段安裝的方式進(jìn)行施工。合用于構(gòu)造本體剛度大、穩(wěn)定性好，高度較高的懸挑鋼構(gòu)造。采用該工法，受自重影響，懸挑段一定會下?lián)?，由此帶來的困擾是構(gòu)件的安裝坐標(biāo)未知，當(dāng)碰到對安裝位形有規(guī)定或存在合龍情形時，施工過程中構(gòu)造的位形控制是最大的技術(shù)難題之一。此技術(shù)實(shí)施需注意下列幾點(diǎn)。（1）運(yùn)用有限元軟件模擬施工各階段的變形及應(yīng)力，根據(jù)計(jì)算成果設(shè)立鋼索張拉并采用預(yù)變形控制方法，實(shí)施過程監(jiān)控桁架的位移與變形。通過計(jì)算機(jī)全過程施工模擬，針對各工況進(jìn)行加載分析，驗(yàn)算構(gòu)造的位移變形和應(yīng)力比，精確計(jì)算出不利工況下的鋼索受力狀況，以控制構(gòu)件的整體變形。在不同的施工階段重復(fù)監(jiān)控并統(tǒng)計(jì)柱梁節(jié)點(diǎn)部位的位移數(shù)據(jù)。（2）對主桁架對應(yīng)的鋼柱連接牛腿標(biāo)高控制在3mm偏差范疇，并對懸挑桁架下弦桿進(jìn)行預(yù)起拱，避免桁架下?lián)?。增設(shè)輔助支撐體系，吊裝前計(jì)算好鋼柱的重心位置，通過鋼絲繩和手拉葫蘆調(diào)節(jié)鋼柱受力平衡，吊裝后用輔助管支撐將鋼柱與低層鋼梁的吊耳連接，鋼柱牛腿層形成局部穩(wěn)定框架、焊接完畢后再進(jìn)行拆分，必要時輔助鋼索張拉，實(shí)現(xiàn)安裝過程的變形控制。（3）超高空焊接作業(yè)時，如風(fēng)力較大，須采用鋼構(gòu)造焊接防風(fēng)方法。鋼柱對接時搭設(shè)用三防布圍擋的操作平臺；框架梁和豎向支撐焊接時，采用與鋼柱進(jìn)行螺栓連接的可拆卸移動式防風(fēng)罩，以確保鋼構(gòu)造的焊接質(zhì)量。（4）可按區(qū)域?qū)?gòu)造分解成懸挑梁、柱及豎向斜撐，懸挑梁與斜撐采用組合單元安裝，與鋼柱形成三角穩(wěn)定體，安裝平面內(nèi)鋼梁，在懸挑梁安裝立柱和上層框架梁、次梁，然后安裝延伸懸挑段桁架。過程中通過構(gòu)造的本身穩(wěn)定性，分步依次作業(yè)，通過鋼索張拉技術(shù)控制節(jié)點(diǎn)標(biāo)高和位移，從而確保位移控制在合理范疇內(nèi)，大幅提高了施工的速度和安全性。折疊展開安裝法折疊展開安裝法是運(yùn)用網(wǎng)殼穹頂?shù)臉?gòu)造，其使用原理在于它的立體空間能夠被當(dāng)做是環(huán)向箍的效果與徑向拱的效果來疊加。這種施工技術(shù)是將網(wǎng)殼去掉一部分桿件，讓其成為一種能夠機(jī)動的構(gòu)造體，將網(wǎng)殼構(gòu)造在地面上將其折疊的部分進(jìn)行展開，來減低安裝高度，最后通過提高設(shè)備的方式補(bǔ)全剩余的構(gòu)建設(shè)計(jì)位置，使整體的構(gòu)造恢復(fù)之前的靜定構(gòu)造。該辦法有下列技術(shù)要點(diǎn)。（1）構(gòu)造抗瞬變當(dāng)網(wǎng)殼可動鉸之間連線的夾角靠近180°時，會發(fā)生幾何瞬變現(xiàn)象。瞬變鉸部位運(yùn)動速度很快，提高力快速減小，提高索松弛，網(wǎng)殼桿件內(nèi)力增大直至破壞?？刹捎孟铝修k法解決。1）在網(wǎng)殼的兩側(cè)各設(shè)立4根臨時拉索，當(dāng)?shù)觞c(diǎn)提高到網(wǎng)殼靠近瞬變時，減慢提高速度，張緊臨時拉索，通過滑輪組緩慢釋放索內(nèi)張力，以避免瞬變的發(fā)生。2）在節(jié)點(diǎn)板的適宜位置添加限位裝置，限制節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動范疇，避免節(jié)點(diǎn)在不利狀況下的忽然大幅度轉(zhuǎn)動。3）點(diǎn)動短距提高，為避免網(wǎng)殼提高中構(gòu)造瞬變反拱現(xiàn)象，構(gòu)造設(shè)計(jì)時要考慮核心階段進(jìn)行短行程提高，每次行程20mm，必要時縮短為10mm，方便于施工人員的觀察、測量及浪索調(diào)節(jié)等工作。（2）提高過程中的同時控制提高時如果各吊點(diǎn)不同時，除了網(wǎng)殼會發(fā)生變形外，兩側(cè)不同高差引發(fā)的水平力還會造成偏移，甚至吊索發(fā)生松弛造成構(gòu)造失穩(wěn)現(xiàn)象。在提高過程中網(wǎng)殼梁端是固定鉸支座，中間鉸支座不固定，這種構(gòu)造提高時猶如步控制不好將增加構(gòu)造的不穩(wěn)定性。因此必須控制提高過程中各吊點(diǎn)的高度偏差、動作同時及負(fù)載均衡，可通過下列方式解決。1）因一種吊點(diǎn)與其它吊點(diǎn)之間存在高差對構(gòu)造內(nèi)力有影響的區(qū)域集中在該吊點(diǎn)和臨近吊點(diǎn)附近，對構(gòu)造的其它區(qū)域影響很小?？赏ㄟ^適宜增大應(yīng)力變化較大桿件的截面來抵抗高差的影響。2）當(dāng)?shù)觞c(diǎn)高差達(dá)成一定數(shù)值時，較高吊點(diǎn)臨近的一種吊點(diǎn)將發(fā)生吊索松弛。通過超大型鋼構(gòu)造整體提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來確保提高過程中的高差。3）采用人工輔助監(jiān)測。監(jiān)測內(nèi)容涉及網(wǎng)架提高高度、水平偏移、提高架垂直度以及液壓千斤頂壓力等。如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)立刻告知提高控制室及時調(diào)節(jié)。（3）內(nèi)應(yīng)力控制網(wǎng)殼提高時有多個鉸軸，各鉸軸之間須互相平行，每一種鉸軸上的鉸須多