双向不等高正交钢管桁架分块整体提升施工工法.docVIP

PAGE PAGE 13 双向不等高正交钢管桁架分块整体提升技术 1 前言 近几年我国高速铁路建设迅猛发展，一大批具有地域特色和创新理念的铁路站房脱颖而出。 铁路站房屋面设计多以大跨度钢结构为主。由我公司承建的XXX站房屋面采用巨型空间桁架支撑网架结构体系，其中主站房屋面网架部分的下弦，两个方向不在同一标高平面上，这种不等高桁架结构形式在国内首次采用，通过对桁架自身的受力进行研究论证，先后淘汰了高空原位拼装、400T履带吊跨外吊装等方案，最终决定采用计算机液压分块整体提升施工技术。经科学组织、精心施工，成功的完成了本工程的施工任务，在施工过程中，总结了许多施工经验并形成本工法。 2 技术特点 2.0.1本工法充分考虑双向不等高桁架的受力不均衡性，采用Midas软件进行分析，对整个屋面进行合理分块，按分块单元 2.0.2提升吊点设置在屋盖两侧的主桁架上，其中主桁架二自身为超长轻薄大跨度钢管桁架（跨度132m，高度23.8m，宽度仅1m）,故施工中既要考虑屋盖自身分块单元的稳定性又要充分考虑提升过程对两侧主桁架的受力影响，合理确定分块单元的提升顺序，将屋盖安装对主桁架二的变形控制在其 2.0.3采用本工法较传统的原位拼装及跨外吊装，减少了大量的脚手架支撑及大型机械投入量 2.0.4屋面钢结构吊装、组对、焊接、防腐及测量校正等大量工作均可在组拼胎架上完成，减少了大量的高空作业，有效的提高了屋面 2.0.5采用本工法可避免不等高桁架局部杆件由于受力不均而 3 适用范围 本工法适用于飞机库、汽车库、铁路站房、大会堂、体育馆、展览馆、影剧院等大跨度、大体量及 双向不等高正交钢管桁架屋盖体系，同时也适用于高层超高层超大空间（会议室、展览厅等）钢管桁架结构的钢结构工程。 4 工艺原理 4.0.1根据结构本身的特点和难点，确定了“场外小拼、场内楼面拼装、整体提升” 4.0.2由屋面不等高桁架的榀数，采用计算机模拟技术对空间刚度单元进行受力分析，并最终确定提升分块单元的划分及合理的吊装次序； 4.0.3在已吊装就位的主桁架上设置吊装设备，做为屋面体系的提升吊点，安装过程中采用支护格构架与主 4.0.4采用计算机液压整体提升技术 5 施工工艺流程及操作要点 以XXX站房钢结构屋面为例。 5.1 厦门西站钢屋盖特点 厦门西站钢结构屋盖采用巨型空间桁架支撑网架结构体系，充分体现了闽南民居“燕尾脊”的意念，其中站房高架候车室上部钢结构屋面采用双向不等高正交钢管桁架，屋面设计曲线造型高低处落差达16m，南北向跨度为44m及55m，东西向跨度为132m，如图5.1-1~图5.1-3所示。 图5.1-1 高架候车室上部钢结构屋面平面布置图（1/2区域） 图5.1-2 局部模型示意图 图5.1-3 不等高桁架竖腹杆节点图 5.2施工工艺流程 施工准备 施工准备 小拼单元拼装 提升分块单元拼装 验收合格 图纸会审、方案确定 构件验收合格 整体提升 验收合格 合拢段安装 卸载 应力应变监测 图5.2 施工工艺流程图 5.3操作要点 5.3.1施工准备 考虑运输问题，在加工厂将所有屋面桁架按竖腹杆（SFG）进行分类做成小段运至施工现场，因种类繁多，为避免二次倒运，杆件进场一定要根据每一榀桁架所需要的杆件配套进场，确保桁架拼装顺利。 1 杆件出厂合格证及各种标记是否齐全，尤其是多面相贯的节点部位在出厂时要在管口用洋冲做好管口的上下左右标记，能够大大提高现场拼装人员的效率； 2 各杆件的几何尺寸如长度、圆管的管壁厚度及直径，平直度等； 3 核对相贯口剖口尺寸及角度是否正确。 5.3.2 桁架自身跨度较大（44m及55m），为便于运输及吊装，将每榀桁架分成三个单元在胎架上部进行卧拼，小拼时将三个单元同时放样、同时拼装，分段点部位采用临时点焊固定，拼装流程为： 测量定位→胎架制作→竖腹杆定位→上下弦杆及斜腹杆拼装→焊接→脱胎→对胎架进行复核校正→下一榀桁架的拼装 1 测量定位：次桁架单元为弧形，拼装前应根据桁架的尺寸，在拼装平台上放出管桁架主管的外形线及接头处各支管位置的投影线； 2 胎架的制作：胎架要能够承担桁架自重、拼装桁架荷载及其它施工荷载，要有足够的强度、刚度和稳定性；胎架高度应便于全位置焊接，本工程高度设置为800mm。先将钢管桁架主管吊上胎架，以平台所划出外形线及投影线为基准安放到位，进行弦杆及支管的对接和焊接，每榀胎架设置的同时还要考虑到脱胎及运输的方便可行； 3 拼装： 利用汽车吊将每一榀竖腹杆吊装至胎架上，并控制好接口位置，用调节钢板及限位板调节其标高和