大跨度大截面H型鋼桁架結(jié)構(gòu)的組裝工法

大跨度大截面H型鋼桁架結(jié)構(gòu)的組裝工法目前，公共建筑的大跨度空間結(jié)構(gòu)、超高層建筑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)和大跨度重型鋼結(jié)構(gòu)廠房等大都選用大跨度的H型鋼桁架結(jié)構(gòu)，它既能增大建筑結(jié)構(gòu)的空間，承載大在現(xiàn)有技術(shù)中，大跨度大截面H型鋼桁架結(jié)構(gòu)的組裝方式主要有兩種：第一種采用熱軋的H型鋼作為上弦梁和下弦梁，并在桁架的上弦梁和下弦梁之間設(shè)置熱軋的H型鋼作為斜腹桿，這種類型的大跨度H型鋼桁架結(jié)構(gòu)制造雖然簡(jiǎn)單，針對(duì)上述大跨度大截面H型鋼桁架結(jié)構(gòu)組裝的不足之處，本工法提供了一種利用胎模架組裝大跨度大截面H型鋼桁架結(jié)構(gòu)的組裝工法，利用該胎膜架制造的H型鋼桁結(jié)構(gòu)變形小、精度高而且可以批量生產(chǎn)。該工法的成功實(shí)施，為今后類似工程的制造提供了成套技術(shù)和施工經(jīng)驗(yàn)，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值，可為鋼結(jié)構(gòu)制造單位創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其關(guān)鍵技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。在開發(fā)工法過程中申請(qǐng)了兩項(xiàng)專利技術(shù)，現(xiàn)已授權(quán)，本工法在多項(xiàng)工程中實(shí)施應(yīng)用，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其中應(yīng)用于重慶市國(guó)際會(huì)展中心鋼結(jié)構(gòu)工程，該工程在2006年獲得了中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)的鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)，在2006年度還榮獲重慶市“巴渝杯”優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程獎(jiǎng)。同時(shí)應(yīng)用于重慶市微電子工業(yè)廠房等鋼結(jié)構(gòu)工程。該工程榮獲2009年度建設(shè)工程“魯班獎(jiǎng)”。通過H型鋼與H型鋼之間的焊接連接形成整體的鋼桁架結(jié)構(gòu)，保證桁架2.2H型鋼桁架結(jié)構(gòu)的組裝采用了一種新型的桁架梁裝配胎膜架，使用該裝配胎模架裝配時(shí)，H型鋼桁架結(jié)構(gòu)組裝精度高，操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，適用于鋼桁架結(jié)構(gòu)的批量生產(chǎn)。2.3對(duì)異形（蛇形）腹桿的H型鋼桁架的組裝技術(shù)：固定桁架的上、下弦焊接H型鋼主桿，再將異形斜桿的腹板定位在桁架的上、下弦H型鋼上，下部用胎架支撐，最后將斜桿的翼緣板組裝到異形斜桿的腹板上焊接，該組裝方法不僅減少了斜桿的翼緣板組裝焊縫的數(shù)量，保證了焊縫拼接位置的錯(cuò)開，提高了桁架結(jié)構(gòu)的整體組裝2.4本工法采用預(yù)測(cè)控制變形和矯正變形相結(jié)合的工藝，以預(yù)控變形（預(yù)起拱）為主，從工藝上保證了組裝質(zhì)量，減少對(duì)桁架結(jié)構(gòu)成品變形的矯正。2.5通過調(diào)整裝配胎模架中的加壓柱的位置，滿足不同桁架結(jié)構(gòu)高度的要求，以達(dá)到組裝不同規(guī)格的大跨度、大截面、大承載桁架結(jié)構(gòu)的目的。該裝配胎架采用固定式和活動(dòng)式，活動(dòng)式裝配胎?？烧{(diào)節(jié)高度和長(zhǎng)度。2.6在該裝配胎模架中還設(shè)有垂直壓緊裝置，將待組裝的桁架置于組裝工作平臺(tái)上時(shí)，將壓緊板壓在桁架上，壓緊板的兩端通過螺栓連接在支撐臺(tái)上，通過垂直壓緊裝置將桁架結(jié)構(gòu)在垂直方向上定位，避免了焊接時(shí)在垂直方向發(fā)生變形。上弦H型鋼梁蛇形H型鋼腹桿下弦H型鋼梁圖4-1大跨度H型鋼桁架結(jié)構(gòu)示意圖 桁架結(jié)構(gòu)的預(yù)拼裝 圖5.1-1施工工藝流程圖由于翼緣板長(zhǎng)度隨跨度而定，一般較長(zhǎng)。其寬度都較窄，下料前，先把鋼板組焊（V型坡口或X型坡口）拼接成長(zhǎng)板，度方向幾何尺寸，減少因切割引起翼緣板的側(cè)彎變形，在長(zhǎng)度方向要考慮一定的收縮余量。桿中腹板的寬度尺寸進(jìn)行切割，切割成直線段和弧形段（或直線段加弧形段將切割圖5.3-1蛇形腹桿的腹板下料及拼接示意圖圖5.3-2蛇形腹桿翼緣板下料分段示意圖圖5.4-1上、下弦梁組對(duì)平臺(tái)示意圖翼緣板最大厚度≤80mm；翼緣板寬度=180～800㎜;圖5.4-2上、下弦梁勁板組對(duì)示意圖（4）較大尺寸的裝配胎具應(yīng)安置在相當(dāng)堅(jiān)固的基礎(chǔ)上，以避免基礎(chǔ)下沉導(dǎo)致胎具桁架梁組裝的裝配胎模架，包括一長(zhǎng)方形工作平臺(tái)和沿工作平臺(tái)的長(zhǎng)度方向等距離設(shè)置的多個(gè)水平壓緊裝置（圖中僅畫出三個(gè)水平壓緊裝置水平壓緊裝置包括設(shè)置在工作平臺(tái)一側(cè)的可移動(dòng)的加壓柱，在加壓柱的頂部設(shè)置伸向工作平臺(tái)上表面的千斤千斤頂可移動(dòng)端擋板千斤頂固定端擋板上、下弦梁墊板固定端擋板可移動(dòng)加壓柱腹桿墊板圖5.5-1鋼桁架梁結(jié)構(gòu)組裝胎膜架銷釘頂鎬銷釘銷孔墊板墊在蛇形斜腹桿中的腹板下，再將上弦梁和下弦梁分別放置在蛇形斜腹桿的兩 圖5.6-1大跨度H型鋼桁梁裝配示意圖并將腹桿腹板分別與直板和圓弧型翼緣板進(jìn)行組裝焊接。該裝配方法是異形腹桿的H型鋼桁架的組裝技術(shù)，減少組對(duì)焊縫數(shù)量，保證焊縫錯(cuò)開，提高了大跨度桁架的整體組裝質(zhì)量。千斤頂下弦梁上弦梁蛇形腹桿翼緣下弦梁上弦梁固定端擋板可移動(dòng)加壓柱墊板圖5.6-2大跨度H型鋼桁架梁裝配示意圖銷釘頂鎬銷釘 銷孔圖5.6-3胎膜架垂直方向防變形措施分段線分段線分段線分段線圖5.9-1H型鋼桁梁分段圖示意圖36米跨的H型鋼桁架梁存在翼緣板、腹板寬度和厚度變化的情況，制造時(shí)翼緣板圖5.9-2工廠預(yù)拼裝節(jié)點(diǎn)示意圖序號(hào)數(shù)量1B=200～1000mmH=500～2000mm12H=500～3000mm翼板δ≤80mm，寬度B=200～800mm13長(zhǎng)L=27000mm寬B=3000mm1可調(diào)4L=2700025B=1500mm16硅整流自動(dòng)焊機(jī)ZX7-50067直流埋弧自動(dòng)焊機(jī)MZ-100028二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)NR-5009半自動(dòng)切割機(jī)CZ-304搖壁鉆床Z-3040111橋式吊車32～50t2（2）H型鋼桁架梁為中厚板，焊接質(zhì)量要求高，其所有對(duì)接焊縫均為一級(jí)，焊接（3）通過H型鋼桁架幾何尺寸的控制,嚴(yán)格控制桁架的起拱度，在焊接過程中做好防止焊接變形措施.9.1在工程施工過程中，嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方下達(dá)的有關(guān)環(huán)保法律法規(guī)和規(guī)章，加9.3施工期間無油污、無煙塵、無噪音，有利于保護(hù)勞動(dòng)者身體健康，營(yíng)造和諧友好的