大跨度桁架分吊装施工工法.docVIP

大跨度钢桁架分段吊装施工工法 中铁建工集团有限公司北方分公司 王亚录 杨占营 1 前 言 近年来，钢结构不仅在海洋工程、桥梁工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益广泛，钢结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，钢桁架结构是钢结构中的重要一种。由于适应性比较强，近年来在大跨空间结构中得到了广泛应用。 中铁建工集团有限公司北方公司积极开展科技创新，在钢桁架吊装施工技术上进行技术攻关。同时，总结形成了“大跨度钢桁架分段吊装施工工法”。此工法应用于广州南车城市轨道车辆维修组装基地1-1区钢结构工程，在保证结构质量和安全施工方面效果明显，取得了良好的经济效益和社会效益。 2 工法特点 2.1 大跨度钢桁架分段吊装施工技术与其他吊装方法（高空散装法、整体滑移吊装等），具有施工简洁、方便、安全、工期短、工程质量容易保证，不需要搭设满堂钢脚手架，降低施工费用等特点。 2.2 钢桁架材料均在工厂内制作完成，拼装放在现场场地内制作，可保证尺寸精度要求，节省工期和文明施工。 3 适用范围 本工法适用于具有满足分段拼装要求的施工场地、满足大型吊车起吊要求等特点的工程整体吊装施工。 4.工艺原理 根据工程构件特点并结合现场实际情况（1-1区地面为架空板结构，架空板荷载及行车路线受到严格限制），同时根据以往类似施工总结的经验，采取每榀主桁架采用地面分段拼装，分段吊装。从东往西逐榀递进进行吊装。 5 工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程见图 编制专项施工方案→零部件加工制作→现场拼装→吊点选择及绑扎方法确定→吊装→连接 5.2操作要点 CJ跨5-16线60m平面格构式屋架由于平面外稳定性较差，为了保证吊装过程中及安装就位后的桁架平面外稳定，现拟定采用胎架固定，分段吊装的方法进行安装，待空中对接口焊缝焊接完成、检测合格后，最后进行胎架卸载，并拆除胎架。 胎架为四肢格构式胎架，按悬臂柱考虑，不设缆风绳。主肢截面[14a，缀条L45x5，顶部横梁H175x175x7.5x11，区格间距1575mm，底座为路基箱，规格为6000mmx2000mmx200mm。 60m屋架分段及胎架安装位置见下图： 图 01 38m和36m屋架托架与60m屋架梁相比，平面外稳性相对较好，现拟定采用双机抬定的方式进行吊装。 5.3 吊装分析及胎架设计 5.3.1 C轴9-13线和13-17线屋架托架吊装分析 38m屋架托架的结构形式见图02，36m屋架托架的结构形式见图03，均为平面格构式桁架，上弦、下弦截面为H400x400x30x20，腹杆截面为H350x250x20x20、H350x250x16x20、H350x200x16x20、H400x400x20x20。 图 02 38m屋架托架吊装工况下的计算模型如下： 图 03 吊装工况下的变形及应力： 图04 变形（最大变形4.7mm） 图05 应力比（最大应力比0.257） 结论：38m屋架托架的强度满足吊装要求。36m屋架托架的吊装形式同上，其杆件截面也完全与38m托架一致，且跨度稍小，据此推算该托架强度也可满足吊装要求。 5.3.2 60m屋架支承胎架设计 1、荷载取值 1）风荷载 根据《荷载规范》7.1.1计算主要承重结构风荷载标准值： 基本风压按广州市10年一遇取：。杆件风荷载体型系数按《荷载规范》表7.3.1第31项取。 风荷载计算按高度分段，风压高度变化系数按《荷载规范》中表7.2.1的B类地面取值。 分段高度（m） 6 12 18 风压高度变化系数 1.00 1.06 1.21 考虑风振效应，风振系数按式计算。 根据《荷载规范》附录E中E.1.1取：。 ，线性插值法取脉动增系数： 脉动影响系数根据《荷载规范》表7.4.4-1取： 振型系数根据《荷载规范》7.4.5规定，振型系数可根据相对高度z/H按附录F中表F.1.1确定。 分段高度（m） 6 12 18 相对高度（z/H） 0.33 0.67 1 振型系数 0.167 0.551 1 根据上述参数，可计算不同高度处的风振系数： 高度 H（m） 脉动增大系数 脉动影响系数 振型系数 高度变化系数 风振系数 6 1.54 0.776 0.167 1.00 1.20 12 1.54 0.776 0.551 1.06 1.62 18 1.54 0.776 1 1.21 1.99 结构风荷载标准值计算结果如下表： 高度H（m） 风振系数 高度变化系数 体型系数 基本风压（KN/m2） （KN/m2） 6 1.20 1.00 1.3 0.30 0.47 12 1.62 1.06 1.3 0.30 0.67 18 1.99 1.21 1.3 0.30 0.94 2）胎架的竖向支承载荷 胎架除支承60m屋