大跨度钢管三角桁架梁高空安装施工技术.docx

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大跨度钢管三角桁架梁高空安装施工技术

大跨度钢管三角桁架梁高空安装施工技术

陈正益、汤汉清、邢美芳、翁海峰

（南通华荣建设集团有限公司226005）

[摘要]：

屋面钢架结构为钢管三角桁架屋盖，支座形式为固定绞支座，支座最大跨度44.1m最大重量16t；该施工技术通过现场实践,取得了较快的施工速度和较显著的社会、经济效益,为今后在同类型工程项目施工中提供借鉴。

[关键词]：

大跨度钢管三角桁架梁高空吊装

一、工程概况

南通商贸高等职业学校新校区扩建二期体育馆钢结构工程位于江苏省南通市江通路48号，体育馆屋面结构为三角桁架屋盖，钢结构制作安装总量约410吨。

本项目结构特点是体育馆为钢管三角桁架屋盖系统,下部结构为砼柱，支座形式为固定绞支座，支座最大跨度44.1m；拼装完构件最大长度44.1m；共9榀；最大重量16t；屋盖高度20.66m；檩条型号为冷弯弧形H钢HN200x100x5.5x8，Q345B材质。

该工程跨度大、质量要求高、弧形杆件加工精度高，构件数量多、高空安装作业多。

关键在于大跨度桁架的钢梁的分段现场组对，焊接与防止变形工艺技术及安装过程的测量，合理的安装程序和重要节点的焊接。

二、深化设计

1）建立结构整体三维线框模型，对重要部位的复杂节点，还应进行三维实体仿真放样。

2）合理选用正确的结构节点形式，重要节点部位应该进行复核计算。

3）根据材料定尺长度，正确确定桁架弦干拼接点位置，同时根据安装条件，确定桁架节段拼接位置。

4）多根杆件相贯时，为保证节点施焊方便，同时保证焊缝质量，应该和结构设计师充分讨论，确定节点工作点的定位以及允许偏心量。

5）对三维的曲线桁架，宜将其弦杆进行二维弧形展开，展开放样时应该充分考虑桁架拼接节点的安装精度与难度，和结构设计师充分讨论，选用合理的拼接节点形式。

当二维展开难以满足设计曲线形状时，除考虑三维成型的加工设备条件外，宜和结构师进行充分交流，对加工曲线进行调整。

6）确定全部节点的合理焊缝形式，针对不同焊接部位制定相适宜的焊接工艺。

7）对于复杂节点，必须明确节点的装配关系。

8）确定重要零件、构件的加工工艺。

9）支座节点在深化设计阶段应该明确其构造要求,装配关系等，特别是支座安装后钢结构二次施工对支座的不利影响因素以及相应采取的工艺措施必须明确。

根据钢梁平面位置（图示一）,现场场地实际情况及构件重量,以最大构件、最不利状况下第二站位点，12轴线桁架为例：

重量19.662t。

在图示二的过程中，在吊点吊机水平距离23.4m，吊臂长度40.9m根据QAY300全地面起重机支腿，配重87.5t起重性能表，幅度24m臂长40.9m额定起重24.1t〉19.662+1=20.662t满足要求。

（根据内力分析，采用4点起吊）

在图示三的过程中，在吊点吊机水平距离20m，吊臂长度40.9m根据QAY300全地面起重机支腿，配重87.5t起重性能表，幅度20m臂长40.9m额定起重31t〉19.662+1=20.662t满足要求。

图示四临时固定支撑

三、吊装工艺及操作要点

图4吊装工艺流程图

3.1钢结构安装

3.1.1安装顺序

支座埋件→稳定支撑杆埋件安装→支座安装→ZHJ12（轴线）\ZHJ11及稳定支撑杆安装→12轴11轴间次桁架安装（形成稳定单元体）→ZHJ10（轴线）吊装→稳定支撑杆埋件安装→ZHJ9（轴线）吊装→稳定支撑杆埋件安装→300t吊机移位→ZHJ8（轴线）吊装→ZHJ7（轴线）吊装→ZHJ4（轴线）吊装→ZHJ5（轴线）吊装→ZHJ6（轴线）吊装

3.2吊点设置及索具选择如图示三吊装顺序

1、桁架及桁架梁吊点的设置

三角桁架采用四吊点方式进行吊装,吊点设置在桁架上弦的节点处,每个吊点一根钢丝绳,吊索与构件的角度控制在60°，吊点设置如图所示。

起吊实景图

2、吊装钢索的选择

最大重量约为19.662吨，加上吊具及其他辅助构件的重量，以18吨计算，角度60度。

钢丝绳选用φ30-6×37+FC型号可满足吊装要求。

3.3桁架的横向稳定控制措施

钢屋盖安装过程中允许支座底板沿长圆孔发生位移，钢屋盖全部安装完成后将螺栓终拧固定，两块底板焊接牢固，支座终拧固定时的气温须控制在25℃左右。

固定实景图

3.4桁架的整体稳定控制措施

同一轴线桁架支座两边同时设置60°稳定支撑杆,使倒三角桁架、支座、支撑杆形成稳定的梯型稳定体。

在最初的主桁架12\11轴吊装后立即安装次桁架,来增加其稳定性。

使12\11轴线桁架形成稳定体。

其余桁架吊装均与12\11轴稳定体连接。

如图所示

吊装实景图

对钢桁架在吊装过程中的结构受力、绕度及稳定性验算采用同济大学3D3S软件,为钢丝索吊点，对桁架内力和绕度进行分析，吊装过程中的变形和杆件受力，保证吊装过程中结构及构件的强度、刚度和稳定性。

四、钢结构安装成品保护

1、一方面构件倒运过程中,要进行钢结构件的保护；另一方面还需要进行构件表面防腐底漆及中间漆的保护在拼装、安装作业时,应尽量避免碰撞、重击。

在拼装、安装作业时应尽量避免碰撞重击。

应尽量避免碰撞、避免现场焊接过多的辅助构件以免对母材造成影响。

进行桁架的吊装验算,避免吊点设计不当造成构件的永久变形避免吊点设计不当造成构件的永久变形。