付志英

1.寧夏第二建筑有限公司

2.身份證號(hào)6401031969****1834

空間異型管桁架空中散裝施工工法

付志英1,2

1.寧夏第二建筑有限公司

2.身份證號(hào)6401031969****1834

空間異形管桁架結(jié)構(gòu)以其具有造型美觀、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、剛度大等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)日益受到人們的青睞，被越來越廣泛地應(yīng)用于體育場(chǎng)館、影院、會(huì)展中心等大型公建中。

異型管桁架；takela建模；空中散裝

1 引言

以銀川艦紀(jì)念館（觀景廊）建設(shè)工程為例，該工程上部結(jié)構(gòu)為空間異形管桁架結(jié)構(gòu)。采用本工法安裝解決了管桁架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分片組裝難度大等技術(shù)問題。降低了施工難度、保證了安全、質(zhì)量提高了工效，取得了顯著的技術(shù)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，極具推廣應(yīng)用價(jià)值。

2 特點(diǎn)

本工法將管桁架所有的桿件運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)takela軟件技術(shù)建模圖紙，將配合安裝腳手架進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，搭設(shè)成空中散裝胎架。從底部分層分段安裝。對(duì)安裝設(shè)備的要求，降低了安裝大型設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)用及大型設(shè)備場(chǎng)地處理費(fèi)用，降低了地面組裝胎架制作費(fèi)用。施工空中一次性安裝到位，減少了二次安裝的工作量，提高了工作效率，保證了安裝質(zhì)量，節(jié)約了工期。將所有構(gòu)件工作量投入工廠加工，形成標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化，節(jié)約施工場(chǎng)地，利于推廣。

3 工藝原理

本工法用takela技術(shù)建模，在工廠進(jìn)行生產(chǎn)加工桿件，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)施工腳手架兼拼裝胎架，用起重機(jī)械安裝桿件，高空作業(yè)組裝桿件完成異形管桁架空中散裝的施工工藝。

4 工藝流程及操作要點(diǎn)

管桁架結(jié)構(gòu)二次深化takela軟件技術(shù)建?！鷹U件加工→復(fù)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)柱頂埋件坐標(biāo)、高程→空中散裝胎架搭設(shè)→桁架主、次弦桿安裝→腹桿安裝→焊接→胎架卸荷拆除。

4.1 管桁架結(jié)構(gòu)二次深化takela軟件技術(shù)建模

根據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙對(duì)管桁架結(jié)構(gòu)二次深化takela軟件技術(shù)建模，深化必須考慮原設(shè)計(jì)意圖，確保結(jié)構(gòu)安全，管桁架建模，標(biāo)注出所有桿件的坐標(biāo)、高程、弧度同時(shí)編碼利于加工和安裝，建模圖紙必須提交原設(shè)計(jì)單位審核確認(rèn)，建模圖紙是生產(chǎn)廠家桿件加工和現(xiàn)場(chǎng)拼裝的施工依據(jù)。

4.2 空中散裝胎架搭設(shè)

根據(jù)管桁架建模圖紙每根桿件坐標(biāo)位置，用全站儀測(cè)量確定腳手架胎架搭設(shè)時(shí)主、次弦桿的空間坐標(biāo)、高程的位置。拼裝胎架是保證拼裝精度、減少積累誤差、防止結(jié)構(gòu)下沉、實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要技術(shù)措施。拼裝胎架的設(shè)計(jì)、選材、搭設(shè)、驗(yàn)收、使用和維護(hù)等技術(shù)環(huán)節(jié)要嚴(yán)格把關(guān)。拼裝胎架采用扣件式鋼管腳手架搭設(shè)，其施工層作業(yè)面用腳手板。搭設(shè)拼裝胎架時(shí)，胎架上的支撐點(diǎn)的位置應(yīng)設(shè)在主、次弦桿節(jié)點(diǎn)處或支座處。胎架應(yīng)驗(yàn)算承載力和穩(wěn)定性，必要時(shí)可進(jìn)行試壓，以確保安全可靠。采用扣件式鋼管腳手架做拼裝胎架，其結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)工作位置、荷載大小、荷載性質(zhì)、支架高度、場(chǎng)地條件等因素決定。拼裝胎架立桿、橫桿間距必須符合方案要求。

4.3 管桁架主、次弦桿安裝

4.3.1 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)對(duì)稱分成兩個(gè)施工段，每個(gè)施工段兩臺(tái)吊機(jī)。一臺(tái)安裝主、次弦桿，一臺(tái)安裝腹桿?？罩猩⒀b在外圍采用4臺(tái)25噸汽車吊進(jìn)行安裝，站位于構(gòu)筑物均分，保證每臺(tái)吊車起吊無吊裝死角，互不干擾，無安全隱患。

4.3.2 根據(jù)建模圖紙，按照吊裝順序驗(yàn)收安裝的主，次弦桿規(guī)格、尺寸、編號(hào)無誤后按照排序做好安裝準(zhǔn)備工作。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)高最低點(diǎn)對(duì)稱安裝主、次弦桿。逐根安裝主、次弦桿在搭設(shè)好的胎架上固定就位后，全站儀根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)坐標(biāo)控制點(diǎn)復(fù)核每根主、次弦桿接頭部位的坐標(biāo)、高程，每根弦桿復(fù)核不少于3個(gè)點(diǎn)，以確保桿件的坡度、弧度，無誤后焊接構(gòu)成封閉的圓。

4.3.3 主、次弦桿各有四個(gè)空間高度不斷變化的橢圓組成，隨桁架結(jié)構(gòu)坡度的變化，組裝胎架根據(jù)主、次弦桿的高程搭設(shè)，做好上層主、次弦桿安裝的工作。安裝上層主、次弦桿時(shí)下層在主節(jié)點(diǎn)處腹桿根據(jù)坐標(biāo)必須安裝完，驗(yàn)收合格，確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。按照此順序逐一安裝完主、次弦桿至結(jié)構(gòu)合攏。結(jié)構(gòu)合攏后用全站儀對(duì)每根主、次弦桿的接頭二次復(fù)核坐標(biāo)、高程確保安裝質(zhì)量。

4.4 腹桿的安裝

按照吊裝順序驗(yàn)收安裝腹桿規(guī)格、尺寸、編號(hào)無誤后按照排序做好安裝準(zhǔn)備工作。主次弦桿安裝結(jié)束一個(gè)工作面，安裝管桁架腹桿，腹桿安裝時(shí)從中間向兩邊進(jìn)行安裝，以便控制裝配積累誤差。腹桿的位置按照建模圖紙用全站儀將每根桿件坐標(biāo)、高程定位在主、次弦桿上。按照順序逐一安裝至腹桿合攏，裝配腹桿對(duì)腹桿接頭定位焊時(shí)，不得少于4點(diǎn)，每點(diǎn)的長(zhǎng)度40mm以上有足夠的強(qiáng)度支撐腹桿重量。

4.5 管桁架焊接

4.5.1 管桁架組裝完成后，再進(jìn)行全方位焊接前，先進(jìn)行自檢管桁架拼裝節(jié)點(diǎn)位置的坐標(biāo)、高程、軸線位置及桁架節(jié)點(diǎn)之間的間距，自檢合格后，交付專職質(zhì)檢人員檢查，再交監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后，才能焊接。

4.5.2 管桁架腹桿與弦桿的連接采用相貫節(jié)點(diǎn)，主管貫通，支管端部應(yīng)采用自動(dòng)切管機(jī)精確切割成相貫線切口，支管壁厚大于等于6mm應(yīng)切坡口，支管壁厚小于等于6mm時(shí)，可不切坡口。不得采用人工修補(bǔ)的方法修正切割完的支管。

4.5.3 相貫焊縫應(yīng)沿全周連續(xù)焊接并平滑過渡。焊縫的質(zhì)量等級(jí)：主、次桁架的對(duì)接焊縫為全熔透焊縫一級(jí)焊縫，焊縫探傷檢測(cè)比列100%。腹桿與主、次桁架角焊縫和部分熔透焊縫為二級(jí)焊縫，焊縫探傷檢測(cè)比列20%。其他焊縫為三級(jí)焊縫。

4.5 管桁架結(jié)構(gòu)卸荷

管桁架卸載過程是使整體管桁架緩慢協(xié)同空間受力的過程，過程中管桁架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的內(nèi)力重分布，并逐漸過渡到設(shè)計(jì)狀態(tài)。因此，管桁架卸載是拆除臨時(shí)支座，荷載轉(zhuǎn)移過程。在荷載轉(zhuǎn)移過程中，必須遵循“變形協(xié)調(diào)、卸載均衡”的原則。不然可能造成臨時(shí)支撐超荷失穩(wěn)，或管桁架結(jié)構(gòu)局部甚至整體受損。卸載過程中要精心組織、精心施工，編制專門的責(zé)任制，設(shè)總指揮和分指揮分區(qū)把關(guān)。整個(gè)卸載過程中在總指揮統(tǒng)一指揮下進(jìn)行工作。操作人員要明確崗位職責(zé)，上崗后按指定位置對(duì)號(hào)入座。

5 工程效益

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

空間異形管桁架空中散裝施工工法，降低了安裝大型設(shè)備的要求，降低了安裝大型設(shè)備進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)用，降低了大型設(shè)備場(chǎng)地處理費(fèi)用及地面組裝胎架制作費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

5.2 社會(huì)效益

空間異形管桁架空中散裝施工工法，大量結(jié)構(gòu)桿件工廠化，節(jié)約了施工場(chǎng)地，為今后同類型結(jié)構(gòu)的施工安裝提供了很好的方法和成功經(jīng)驗(yàn)。

空間異形管桁架空中散裝施工工法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)意圖，能夠保證主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、安全、工期、降低了成本。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.11.094