1、大跨度钢结构屋架安装【摘要】一些巨型公共建筑大多采用大跨度钢结构屋盖形式。随着钢结构施工技术的进步, 许多大跨钢结构普遍采用适当的方法，施工进度快,主要构件在地面拼装, 质量易于保证。用整体吊装法进行钢结构大型屋盖安装, 如果起吊方案选得不合理, 会发生诸如被吊部件中有些杆件中的应力太大以至于超过设计值而导致破坏, 被吊部件整体尺寸变形过大而不能准确安装, 部件中的杆件内力发生变化而受压失稳等问题。因此, 研究大跨度钢结构的安装问题, 对指导施工工艺的选择具有重大价值。 【关键词】大跨度钢结构屋架 安装方法 注意事项 中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 大跨度钢结构由
2、于其自重轻、施工快等特点在工业与民用建筑中得到了广泛的应用，该结构施工难度大。目前，实际工程中采用的安装方法主要有高空散装法、整体滑移法、整体吊装法、整体提升法和整体顶升法等。施工方案的选择主要取决于结构形式。 高空散装法：是将小型单元或散件在设计位置进行总装的方法，多用于小型网架。这种方法不需要大型的起重设备，但需要搭设大量的脚手架，耗用大量的人力物力。 整体滑移法：按滑移方式分逐条滑移法和逐条累积滑移法两种；按摩擦方式，又分为滚动滑移和滑动滑移两类。 整体吊装法：一般先把构件在地面拼装好，用特定起重设备将构件吊到指定位置的高度。 整体提升法：将构件按其正投影面拼装好，通过架设龙门吊或集群千
3、斤顶等其他方式，将构件提升到预定位置。 二、吊装方案的选择 在两榀梁组装好后,进行吊装前,主要应考虑的是吊装的位置和吊装的数量。每榀梁上确定两个吊点,吊装时须采取措施保证吊点处钢丝绳垂直地面,防止梁的扭曲。每榀梁由于受自重影响会产生下挠,因此吊装点的位置应该确保梁起重后的跨度和设计值一致了。这个吊点的选择须经过计算和试吊后才能正确确定。 三、施工前的准备轨道的铺设 1、根据实际特点, 牛腿柱间距为 6 m, 轨道支点位于牛腿柱上, 经验算选择 18 kg / m 轨道, 最大挠度为 30 mm, 可满足施工需要。由于屋架底座间距( 对应柱顶预埋螺栓间距 ) 为 29 700 mm, 因此轨道间
4、距选为 29 500 mm, 以利于拆装轨道轮。轨道与柱顶埋件焊接双侧焊, 点焊长度为 10 cm, 同时为防止轨道在屋架滑动过程中发生侧向位移, 在两个支点中间焊接一个槽钢, 两端分别焊于圈梁埋件和轨道上。 2、千斤顶支点位置的选择 由于滑动单元在安装和拆卸轨道轮过程中, 需用千斤顶支起滑动单元, 并保证滑动单元能准确就位 , 在距 4 个支点 300 mm 的位置上各焊接一个长 200 mm 的槽钢, 与轨道底部平齐, 即两个支点间距为 5. 6 m, 此位置有利于钢屋架的平稳, 同时不防碍底座与预埋螺栓的连接。选择 4 个 5 t 千斤顶作为起重设备。 三、屋架安装方法 1、钢屋架的绑扎
5、通常采用两点绑扎，跨度大于 21 m，多采用三点或四点绑扎，吊点应位于屋架的重心线上，并在屋架一端或两端绑溜绳。由于屋架平面外刚度差，一般在侧向绑二道杉木杆或方木进行加固；当起重机高度满足要求时，天窗架可装在屋架上同时起吊安装。钢屋架的滑移方法，主要是在一端搭起组装平台, 利用塔吊将两榀屋架立起并进行杆件组装, 形成一个滑动单元,在 4 个底脚处安装 4 个轨道轮, 在轨道上就位。通过人工绞磨牵引, 依靠两个定滑轮, 改变力的方向。两条平行的钢丝绳牵引钢屋架在轨道上匀速滑动。到达指定位置后, 再利用千斤顶顶起屋架, 然后拆除这段轨道, 平稳下降钢屋架至底脚螺栓面, 找正后固定好即完成一个滑移单
6、元。然后再进行第二单元的滑移, 固定后连接一、二组滑动单元。 2、屋架多用高空旋转法吊装， 即将屋架从排放垂直位置吊起至超过往顶 1020cm 后,再旋转转向安装位置，此时起重机边回转、边拉屋架的溜绳，使屋架缓慢下降，平稳地落在柱头设计位置上,使屋架端部中心线与柱头中心轴线对准。屋架每段起吊前，首先在桁架钢梁上标出组装位置的屋架的中心位置及支座的边线。屋架每段的两端各拴一根溜绳，以牵引就位并防止吊装时发生碰撞。屋架起吊后，旋转起重臂，使屋架每段的中心对准就位中心，在距离制作支撑的桁架钢梁面上 100 mm 时，缓慢落钩，人工扶正屋架段与组装位置的屋架的中心线位置对准并将屋架段与胎膜支架做好可靠
7、连接固定后，方可卸钩。 3、安装第一榀屋架在就位并初步校正垂直度后，应在两侧设置缆风绳临时固定，方可卸钩。4）第二榀钢屋架用同样方法吊装就位后，先用杉杆或木方临时与第一榀屋架连接固定，卸钩后，随即安装支撑系统和部分檩条进行最后校正固定,以形成一个具有空间刚度和整体稳定的单元体系。以后安装屋架则采取在上弦绑水平杉木杆或方木,与已安装的前榀屋架连系，保持稳定。 4、钢屋架的校正，垂直度可用线坠、钢尺对支座和跨中进行检查；屋架的弯曲度用拉紧测绳进行检查，如不符合要求，可推动屋架上弦进行校正。 5、屋架临时固定，如需用临时螺栓，则每个节点穿入数量不少于安装孔数的 1/3，且至少穿入两个临时螺栓；冲针穿
8、入数量不宜多于临时螺栓的 30。当屋架与钢柱的翼缘连接时,应保证屋架连接板与柱翼缘板接触紧密，否则应垫入垫板使严密。如屋架的支承反力靠钢柱上的承托板传递时，屋架端节点与承托板的接触要紧密，其接触面积应不小于承压面积的 70,边缘最大间隙不应大于 0.8 mm，较大缝隙应用钢板垫塞密实。 6、支撑系统，每吊装一榀屋架经校正后,随即将与前一榀屋架间的支撑系统吊装上，每一节的钢构件经校正、检查合格后,即可用电焊、高强螺栓或普通螺栓进行最后固定。 7、天窗架安装一般采取两种方式:将天窗架单榀组装，屋架吊装校正、固定后，随即将天窗架吊上，校正并固定；将单抵天窗架与单榀屋架在地面上组合（平排或立拼）,并按
9、需要进行加固后，一次整体吊装。每吊装一榀，随即将与前一榀天窗架间的支撑系统及相应构件安装上。 四、安全注意事项 1. 在起吊前对吊车的性能要全面检查,经试车、试吊正常后才能正式投入安装。 2. 汽车吊原起重臂杆长度不够, 需加长使其伸到屋架下弦杆位置。 3 . 在行走过程中, 屋架两端应同时、缓慢的向前滚动, 以避扭曲变形, 到位后在行走轮下塞楔块“ 打点” 固定。 4 . 屋架就位在拆行走轮时, 四台千斤顶应缓慢地同时顶起, 在拆轮子前屋架要先行“ 打点” , 以防千斤顶失效, 发生事故。 5、屋盖钢构件安装就位后，应及时进行校正、固定，并安好屋面支撑系统,当天安装的钢构件应形成稳定的空间体
10、系。 6、屋架、天窗架未经临时或最后固定前，应设统风绳或斜撑拉（撑）固，防止构件失稳倒塌。对已经就位的钢构件，必须完成临时或最后固定后，方可进行下道工序作业。 7、钢构件已经固定后，不得随意用撬杠撬动或移动位置，如需重新校正时，必须回钩。 8、屋盖安装高空操作人员应戴安全帽，系安全带，携带工具；垫铁、焊条、螺栓等应放入随身佩带的工具袋内；在高空传递时，应有保险绳，不得随意上下抛掷，防止脱落伤人或发生意外事故。 六、结论 钢结构具有结构性能好、空间结构大、可循环利用、造价低、便于预制安装、施工周期短等优点，同时钢结构技术也是建设部推广应用的十项新技术、新工艺之一，广泛应用于大型厂房、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑等各种建筑结构。在作业简便的前提下, 全面、准确地检测出钢屋架结构变形情况. 是一项检验结构质量、判断工程安危的必不可少的工作. 它既为设计者们的建筑设计、结构设计的创新、优化提供了可靠的依据。 【参考文献】 1 汪大绥, 张富林, 高承勇等. 浦东国际机场航站楼钢结构研究与设计. 结构工程师, 2000( 增刊) : 212 221 2 彭大文, 林国华, 罗素蓉. 大跨钢管结构的设计与施工实例结构工程师, 2000( 增刊) : 362369
