王江平 亓 偉

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

管桁架現(xiàn)場(chǎng)制作安裝施工技術(shù)

王江平 亓 偉

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

結(jié)合具體工程實(shí)例，分析了管桁架現(xiàn)場(chǎng)制作安裝的難點(diǎn)，對(duì)桁架制作與安裝的施工操作要點(diǎn)進(jìn)行了闡述，探索了其質(zhì)量及測(cè)量控制技術(shù)，使管桁架在拼裝完成后滿足了設(shè)計(jì)要求。

鋼管桁架，制作，安裝，測(cè)量

1 工程概況

某體育運(yùn)動(dòng)中心看臺(tái)罩棚采用空間鋼桁架結(jié)構(gòu)與預(yù)應(yīng)力拉索相結(jié)合的懸索結(jié)構(gòu)體系，前端主桁架跨度115 m，桅桿最高點(diǎn)約44 m。

2 難點(diǎn)分析

本工程主桁架1跨度約115 m，在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)臨時(shí)胎架，分段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝和吊裝，拼裝過程中的精確定位是現(xiàn)場(chǎng)施工的難點(diǎn)。針對(duì)此難點(diǎn)我們進(jìn)行重點(diǎn)研究，制定相應(yīng)的施工工藝，并精細(xì)化控制，從而使得最終拼裝完成后滿足了設(shè)計(jì)要求。

3 過程操作要點(diǎn)

3.1 桁架制作

本工程所有桿件均采用在工廠加工，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行拼裝。由于本工程鋼管桁架跨度較大，拼裝累積誤差也較大，想要減小誤差，弦桿的弧度及桿件加工精度要求較高。

1)管桁架制作工藝流程。鋼管原材料復(fù)驗(yàn)→采用LMGQ/P-A800 數(shù)控相貫線切割機(jī)進(jìn)行桿件相貫口切割→將所取鋼管弧段沿X-Y平面進(jìn)行諸點(diǎn)1∶1放樣→采用LWS-12-2000拉彎?rùn)C(jī)進(jìn)行弦桿弧度拉彎加工→桿件尺寸檢驗(yàn)→拋丸除銹處理→涂裝→桁架拼裝焊接→焊縫探傷檢驗(yàn)→補(bǔ)涂。

2)桿件加工。為了保證桿件下料精度，需對(duì)桿件管口進(jìn)行分類：a.端部無角度、坡口要求的直鋼管和型材可采用GZ4235臥式帶鋸床和CG2-11管道氣割機(jī)加工。b.有相貫線加工要求的鋼管端部應(yīng)采用LMGQ/P-A800數(shù)控相貫線切割機(jī)進(jìn)行切割。

3)涂裝。涂裝時(shí)環(huán)境溫度宜在5 ℃～38 ℃之間，相對(duì)濕度不應(yīng)大于85%。

4)主桁架拼裝。對(duì)主桁架進(jìn)行整體拼裝，按設(shè)計(jì)人員提供的構(gòu)件圖紙尺寸在混凝土地面上進(jìn)行1∶1整體放樣，制作出拼裝胎架，劃出中心線，用經(jīng)緯儀定出主弦桿位置，把主弦桿固定在胎架上，采用從桁架一側(cè)向另一側(cè)拼裝的次序，保證支管與主管、支管與支管之間的間隙均勻一致，直縫管應(yīng)將縱縫朝向沒有節(jié)點(diǎn)焊縫的一側(cè)。主桁架的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)拼裝胎架搭設(shè)按整體進(jìn)行，拼裝胎架長(zhǎng)度約115 m。胎架立柱支撐在腹桿與主管相交處，胎架底部固定在混凝土地面上。主桁架拼裝圖詳見圖1。拼裝胎架的間隔布置根據(jù)主桁架弦桿材料長(zhǎng)度進(jìn)行，約4 m一道，對(duì)于由主管拼接的吊裝段預(yù)留焊口位置，胎架布置應(yīng)加密設(shè)置，桁架整體拼裝完成后分4段吊裝，預(yù)留焊口位置為3處。為了保證桁架的拼裝精度，同時(shí)考慮到胎架在吊裝過程中可能發(fā)生位移，在胎架橫梁的上端擱置可調(diào)節(jié)高度和平面度的管托。在拼裝胎架時(shí)，在斷開面設(shè)置空檔，以留出焊接空間。在對(duì)接口下面焊接時(shí)，焊工可以在臨時(shí)平臺(tái)上進(jìn)行。為了確保桁架原始狀態(tài)的弧度和設(shè)計(jì)相符，胎架支點(diǎn)的標(biāo)高測(cè)量控制要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求。就位前，首先根據(jù)桁架分段點(diǎn)的標(biāo)高及軸線對(duì)胎架進(jìn)行墊置，使標(biāo)高基本達(dá)到設(shè)計(jì)位置，就位后進(jìn)行微調(diào)。就位時(shí)注意對(duì)接口的間隙及標(biāo)高的控制。在調(diào)整校正完畢后進(jìn)行焊接，焊接接口需要打磨光滑過渡。

5)次桁架單個(gè)拼裝。對(duì)16個(gè)次桁架進(jìn)行單個(gè)拼裝，按照?qǐng)D紙?zhí)峁┑臉?gòu)件尺寸在次桁架拼地面上進(jìn)行1∶1整體放樣，制作出次桁架拼裝胎架，劃出中心線，用經(jīng)緯儀定出弦桿位置，把兩道弦桿固定在胎架上，一道弦桿固定在上方拼裝架上，采用先確定3道弦桿空間位置再安裝腹桿的次序，保證各相貫口對(duì)接完成留下焊口位置均勻一致，從而保證焊接質(zhì)量。次桁架的拼裝胎架按單個(gè)次桁架長(zhǎng)度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)，拼裝胎架長(zhǎng)度約20 m，平均4 m一道橫梁，一個(gè)胎架設(shè)置5道，方向與弦桿方向垂直。由于次桁架是三角形的管桁架形式，所以胎架立柱支撐在水平兩道弦桿內(nèi)側(cè)，采用H型鋼進(jìn)行加工制作(型號(hào)H250×175×7×11)，胎架底部固定在混凝土地面上，次桁架拼裝見圖2。為了保證次桁架的拼裝精度，同時(shí)考慮到胎架在吊裝過程中可能發(fā)生位移，在胎架橫梁的上端擱置可調(diào)節(jié)高度和平面度的管托。次桁架弦桿就位前應(yīng)焊接完成，對(duì)胎架進(jìn)行墊置，使標(biāo)高基本一致，就位后進(jìn)行微調(diào)。就位時(shí)特別注意三道弦桿間的空間位置的控制，然后進(jìn)行腹桿的安裝，在調(diào)整校正完畢后進(jìn)行焊接，焊口需要打磨光滑。

3.2 桁架安裝

本工程由2榀主桁架，16榀次桁架構(gòu)成。次桁架與次桁架之間由XG及水平支撐連接。主桁架長(zhǎng)115 m，分為四段拼裝，逐一吊裝就位。次桁架長(zhǎng)20.78 m，逐一吊裝就位。

整體桁架安裝工藝流程為：準(zhǔn)備工作→放線、定位→支撐架安裝固定→主桁架安裝→次桁架安裝→XG、水平支撐安裝→焊接及焊縫檢驗(yàn)→涂裝→驗(yàn)收。

安裝相鄰次桁架的同時(shí)安裝次桁架間XG及水平支撐，以保持整體桁架的穩(wěn)定性。

1)主桁架安裝。本工程主桁架由于長(zhǎng)度過長(zhǎng)，所以主桁架在安裝前應(yīng)將桁架分段劃分(其中ZHJ1劃分為4段，每段長(zhǎng)約28.5 m；ZHJ2按短柱柱間距劃分為15段)，本工程中主桁架的安裝方向?yàn)橛梢粋?cè)向中間再向另外一側(cè)逐步進(jìn)行，主桁架安裝見圖3，圖4。

ZHJ1的安裝選擇用承重支架作為桁架的安裝支撐架。ZHJ2在拼裝完成后采用吊車將桁架吊至對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行桁架安裝。承重支架由承重支架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)通過節(jié)點(diǎn)板連接而成，根據(jù)承重支架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)構(gòu)件組成情況分析可知，承重支架主要受力結(jié)構(gòu)為立柱。主桁架安裝時(shí)首先復(fù)測(cè)單件幾何尺寸，嚴(yán)格控制長(zhǎng)度、拱度、側(cè)向彎曲。由于桁架為拱形，起吊后一端高一端低，吊裝時(shí)需對(duì)吊點(diǎn)位置進(jìn)行計(jì)算，使主桁架起吊后兩端的標(biāo)高高差與設(shè)計(jì)標(biāo)高高差相同，以便安裝就位。ZHJ1安裝，每一段主桁架安裝就位固定后要進(jìn)行纜風(fēng)繩的固定。纜風(fēng)繩固定位置東面為看臺(tái)主體結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土柱梁位置，西側(cè)為現(xiàn)場(chǎng)固定地錨。纜風(fēng)繩分東西兩個(gè)方向，每個(gè)方向設(shè)兩道，對(duì)稱布置。

2)次桁架安裝。a.在主桁架安裝完成校正后進(jìn)行次桁架的安裝，次桁架的安裝為由①軸向軸方向依次安裝。其安裝方向示意圖見圖5。b.次桁架安裝時(shí)把安全繩等安全設(shè)施同時(shí)就位。次桁梁安裝時(shí)用一臺(tái)130 t吊車安裝，第一榀次桁架安裝就位固定后要用纜風(fēng)繩分兩個(gè)方向向兩點(diǎn)對(duì)稱拉住，吊車再回鉤。安裝第二榀次桁架用同樣辦法把桁架固定。

3)水平XG與水平支撐安裝采用兩點(diǎn)法吊裝，就位后點(diǎn)焊固定，經(jīng)檢查位置無誤后進(jìn)行正式焊接。

4 質(zhì)量及測(cè)量控制

為了保證桁架拼裝及安裝過程中質(zhì)量，需對(duì)以下幾個(gè)質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)：

1)桁架跨中高度控制在±10.0 mm以內(nèi)。

2)相鄰節(jié)間弦桿彎曲要控制在L/1 000且不大于5.0 mm。

3)桁架起拱要控制在±L/500以內(nèi)。

4)跨中垂直度要控制在h/250≤15 mm以內(nèi)。

5)桿件節(jié)點(diǎn)幾何中心交匯點(diǎn)規(guī)范要求控制在3 mm以內(nèi)。

5 結(jié)語

通過對(duì)該體育運(yùn)動(dòng)中心看臺(tái)罩棚鋼桁架結(jié)構(gòu)的施工，我們總結(jié)了管桁架制作安裝施工工藝，同時(shí)形成了作業(yè)指導(dǎo)書，有效的保證了工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，對(duì)以后同類工程能起到指導(dǎo)作用。

[1] GB 50205—2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2] GB 50755—2012，鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[3] JGJ 7—2010，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[4] JGJ 80—91，建筑施工高處作業(yè)安全技術(shù)規(guī)范[S].

[5] JGJ 276—2012，建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范[S].

In-situ fabrication and installation technology of steel-tube truss

Wang Jiangping Qi Wei

(Shanxi1stConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

Combining with specific engineering examples, the paper analyzes in-situ fabrication and installation difficulties of steel-tube truss, describes the truss fabrication and installation points, and explores its quality and measurement technologies, so as to make the steel-tube truss spelt meet design demands.

steel-tube truss, fabrication, installation, measurement

2015-06-20

王江平(1975- )，男，高級(jí)工程師； 亓 偉(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)25-0110-02

TU758

A