1、浅谈异形钢结构管桁架施工方法摘要: 随着我国建筑钢结构施工技术的不断发展,很多标志性场馆建设普遍采用异性钢结构形式,因钢结构本身具有非常高的可塑性,异性钢结构可以形成视觉冲击效果,而且管桁架可以采用大跨度结构体系,所以管桁架结构被广泛采用。 关键词:异形钢结构脚手架施工 中图分类号:TU291 文献标识码:A 一 工程概况 第八届中国花卉博览会特色馆及科技馆屋面管桁架工程由厚石建筑设计(上海)有限公司,常州钢构建设工程有限公司承接制造、安装。建造地点:常州市武进区嘉泽镇花博园。 结构设计如下: 1、结构形式空间管桁架结构体系,由四条魚形膜结构形式,膜结构骨架为单层钢管网格形式,由膜边框、经向主
2、管、左斜腹杆、右斜腹杆组成,整个膜结构骨架依托由短、长柱组成的柱网进行支撑; 2、材质 Q235B、Q345B; 3、 安装标高特色馆:+19.78m,科技馆:+20.000m; 二 钢结构加工 1、下料 先预处理后下料; 曲线(面) 、弧形、制孔、标(非标)准、定位必须制作样板和样杆; 非自动化作业,必须以样板、样杆作为加工的依据; 全自动或半自动作业,由编程来完成放样和号料流程; 主要受力构件和需要弯曲的构件,应按工艺规定的方向取料; 切割可采用:剪切、锯切、砂轮切割、火焰切割、等离子切割、相贯切割; 2、边缘加工 优先选用机械加工,其次选用气割; 控制手工直接加工; 3、弯制 优选采用机
3、械弯制,其次选用热煨弯; 机械弯制范围 序号 型材 类型 卷弯方向 截面范围(mm) 弯曲 半径 备注 1 钢管 - 426*1690*8 30D D 为钢管半径 2 槽钢 外弯 40# 100H H 为槽钢高度 内弯 3 扁钢 平弯 b*t=200*60 15*b b 为截面宽度 立弯 H*t=400*75 40*t t 为截面厚度 热煨弯 a 工艺流程:制作弧度样板(长度不小于 2000mm)钢管胎架的制作划烤火线钢管两端加设临时支撑烤火加外力室温冷却卸外力检查弧度合格定长端头边缘加工标识。 b 主要弯制工艺 (1)根据弯管矢高确定胎架的支点高度,支点距离 d 不大于 1000-1500m
4、m,支点距离由弯管的矢高和管径确定,用水准仪测量测定各点的位置,矢高误差不超过 0-2mm。 (2)在准备好起拱的圆管上垂直对称划四条母线,然后用石笔标识出烤火点范围,烤火点之间距离不大于 100mm。 (3) 如管壁较厚,烤火效果不明显时,应增加外力。 4、矫正和成型 矫正时尽可能采用机械矫正; 采用手工锤击矫正时,应采取加锤垫等措施,防止凹痕、锤印等损伤; 热矫正(热成型) ; (1) 矫正的加热温度不应低于 600,且不得超过 900; (2) 同一部位加热不超过两次; 热成型的加热温度宜控制在 9001000; 热矫正后应缓慢冷却,不得用冷水骤冷; 钢材表面的温度应高于空气露点温度 3
5、以上,方能进行施工; 涂装后 4h 内不得淋雨; 5、构件组装 先拼接后组装,先部件后构件,先内部后外部,先主体后副件,先中间后端部; 板材、型材的拼接应在组装前进行; 构件组装应在部(零)件组装、焊接、矫正后进行; 定位焊缝长度应大于 40mm,一般间距应为 450500mm,如采用钢带时,间距应为 225250mm,焊缝高度不得大于 6mm,且不得超过设计焊缝的 2/3; 构件的隐蔽部位应提前进行涂装; 有涂装要求的,隐蔽焊缝,必须先予施焊,经检验合格后方可覆盖; 组装出首批构(部)件后,必须经质量部门验收合格后,方可进行生产; 需在施工现场连接成整体的构件,应经预拼装工序,方可出厂; 三
6、 满堂脚手架搭设方法 1、单层空间钢骨网格结构,宜采用分片安装与高空散装相结合的施工方法,网格结构的支承架和高空作业平台采用滿堂脚手架形式,滿堂脚手架能满足魚形网格的座标引测、高空定位、高空焊接作业等安装要求; 2、根据安装流水顺序分区、分步搭设,安装顺序及流水详见第五章5.2、5.3 章节; 3、满堂脚手架基本结构 立杆纵、横间距 1500mm1500mm; 水平横杆间距(步距)1600mm; 焊接操作层面根据需要搭设、满铺脚手板; 4、脚手架搭设范围 搭设范围为鱼形外框内满搭脚手架,外围搭设超出外边线 1.0 m; 5、满堂脚手架搭设 地坪硬化素土夯实、100 厚素砼、C20; 确定施工测
7、量基准坐标依据设计坐标原点与建筑坐标的相对关系,确定安装测量基准坐标,并用红漆标识; 引测(魚形)边框与经向管交汇投影根据安装测量坐标,引测边框与经向管交汇投影点,标识、编号,用墨线相连,形成鱼形边框投影线; 引测脚手架立杆布置方格网引测墨线方格网,尺寸 1500 mm1500 mm; 长、短柱安装主干安装,由里向外、先高后低顺序; 分区搭设满堂脚手架按控制高程分步(每二步)搭设; 四 安装方法 1、单层钢管网格结构的安装方法,是利用满堂脚手架作为结构安装时的支承体系和作业平台,采用分区、分片(块)与散装相结合的施工工艺,在高空按序完成钢管网格结构体系的总拼及安装作业; 2、安装工序流程地坪硬
8、化处理确定施工测量基准坐标引测(魚形)边框与经向管交汇投影引测脚手架立杆布置方格网长、短柱安装分区搭设满堂脚手架分区安装边框经向网格单元安装连接树枝杆件嵌补斜向杆件重复分区满堂脚手架搭设、边框安装、经向网格单元安装、嵌补斜向杆件等工艺流程,直至安装结束; 2.1 地坪硬化素土夯实、100 厚素砼、C20; 2.2 确定施工测量基准坐标依据设计坐标原点与建筑坐标的相对关系,确定安装测量基准坐标,并用红漆标识; 2.3 引测(魚形)边框与经向管交汇投影根据安装测量坐标,引测边框与经向管交汇投影点,标识、编号,用墨线相连,形成鱼形边框投影线; 2.4 引测脚手架立杆布置方格网引测墨线方格网,尺寸 1
9、500 mm1500 mm: 3、吊装 3.1 工况分析 经管单元重量分析经管型号 1807.5,斜向杆型号1144.5,最重 1/2 分段单元约 3.0 吨; 空间骨架最宽部位投影约 36.0 m,分两段进行吊装,鱼头、鱼尾部位分一段进行吊装; 分两段的吊机站位为内环一台吊机、外环一台吊机,分一段的吊机站位为内环; 3.2 吊装机械 25 吨和 20 吨汽车吊 特色馆、科技馆各两台,用于经向管桁架单元安装; 20 吨汽车吊特色馆、科技馆各配一台,用于斜向管嵌补安装和卸车; 3.3 吊点设计采用四点吊,吊点设置在经向管与斜向杆件交汇节点处,四个绑扎点吊装后保证构件处于平衡状态,在上部两个吊点位置设置 2 只 2T 手拉葫芦用于调整钢桁架的空中姿态,便于控制空中对接的精度。 五结束语 通过对上述工程案例的分析,介绍了再施工中摸索和总结出的一种异型钢结构桁架施工方法,通过现场实践,取得了较快的施工速度和较显著的社会、经济效益,为今后在同类工程项目中提供了借鉴。 。