大跨度焊接球张弦钢桁架段单元制作工艺的选择.pdf免费

第十届全国现代结构工程学术研讨会 大跨度焊接球张弦 钢桁架段单元制作工艺的选择 樊云鹏 (中建六局工业设备安装有限公司钢结构分公司) 提要： 张弦网架结构是一种自受力平衡，技术经济效益良好的新型空间结构。本文对大跨度焊接球张弦桁架段单元的制 作工艺进行了合理分析，选择了一种较为简单、经济、便于旌工的倒放制作工艺，并根据制作工艺结合现场实际 情况设计出一种便于取材，组装方便，可拆卸的胎具，大大减小了施工周期和施工投入。 关键词： 张弦网架结构，大跨度焊接球桁架，段单元制作工艺，胎具的设计。 一、引言 随着国内设计水平和施工工艺的多样化，各种大型的会展中心、体育场馆等大型钢结构工程如雨后春 笋般在各地兴建，也迎来了网架安装技术的大发展，传统的高空散装法、分条块安装法、高空滑移法、整 体项升法、整体吊装法、整体提升法等被广泛应于于大型网架的安装上，并取得了成足的进步。但对于网 架的地面制作工艺，却还是原地不动，发展缓慢，本篇文章将结合黄河口模型物理试验厅工程实例对网架 制作工艺进行探讨。 二、段单元制作工艺 黄河口物理模型试验厅海域厅B屋盖采用焊接球节点张弦网架，由九榀径向主桁架及环向次桁架组成， 148米，高点为32米，单榀重量为160吨，格距为4．5米。网架结构总工程量约为1600吨。 该结构采用分段高空吊装法，这就需要桁架必须在地面制作完成，桁架经分析计算，分为四段进行制 作，每段长约36米，重40吨，主桁架呈倒放三角锥形，按照常规做法，有侧卧制作和正放制作两种，此 两种制作工艺，弊端明显，即组装过程中，杆件与焊接球都需要有相对复杂的固定措施，相对高空作业量 多，使用的机械较多，且每个单元制作完成，都必须用大型起重机进行卸胎，造成工期加长，且措施与机 械费用大幅增加。 在本工程制作工艺的选择上，另辟蹊径，采用主桁架倒放，即把原主桁架翻转180。，呈正放三角锥 形，此种制作工艺，使桁架的组装工作相对简化，球节点的固定措施简易，且不使用大型起重机卸胎，节 省成本。 采用此种正放制作工艺，主要解决两个问题，一是胎架的设计，二是主桁架节点的坐标。如若解决上 述两个问题，此种正放制作工艺就可以应用到实际施工中。 (一)胎具的设计 在胎具的设计时，主要考虑如下几个问题： (1)胎具必须稳固结实 (2)胎具制作安装必须简单，不占用工期 工业建筑2010增刊 笫十J*仝【q现代结构L程学术研讨会 (3)胎具制作能否废旧回收，使用现场已有材料 (4)胎具必须便于球节点的定位及稳周 【5)降低拼装的作业难度．兼顾作业人员的安全防护 (6)主桁架脱膜简单，减少大型机械使用．降低成率 f71主桁架脱膜后便于放置和稳固 基于以上几点，经过对比分析．在施工时采用主桁架倒置呈正三角形的专用胎具．胎具采用六段刚性 较好的It型钢做为主受力胎．It型钢下放大块钢板．起平衡和减少不均匀沉降的作用，H型钢之间用钢管等 构件连接，使胎具即有足够的刚性．又有较强的灵活性．球节点定位采用厚壁钢管．可以赶好的对球节点 进行支撑定位。 此种专用胎具制作简易，安装方便．不浪费材科，拼装时整体重心偏下，桁架稳定性好，且易于节点 定位．作业高度降底。在桁架焊接完成后，可把胎具分段抽出进行下个单元的制作，桁架就地进彳亍支捧稳 固，不用大型吊机进行脱膜倒运。 此种胎具设计技术在施工进度、经济效益、安全施工、质量保证等多方面部有良好的效果。 图1张弦网桨段单元制作可循环利用胎架 C)主桁集璋节点的坐标 在进行主桁架单元地面拼装时，如何对母一个球节点进行准确定位是一个重要的难题．对于车工程所 采用的特殊胎具及挪胎架不挪单元的拼装方式，即不是一个很固定的胎架，且每一个单元都必须重新安装 胎架．造成单元上所有的球节点都必须定位一次，工作量很大。 若按图纸所给的原始坐标．即阚架安装完成后的最终坐标，显然无法使用在地面的拼装定位上．且若 使用全站仪进行定位的话。将会严重影响工程进度．因此对原始坐标的转换非常必要。