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        火車站房工程中站房屋蓋大跨度鋼桁架安裝技術(shù)

        2019-08-01 01:28:10石亮輝
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年10期
        關(guān)鍵詞:大跨度控制措施鋼結(jié)構(gòu)

        石亮輝

        摘? 要:火車站房是火車交通系統(tǒng)中的重要建筑物,具有規(guī)模大、人流集中、性能要求高的特點,隨著施工技術(shù)的發(fā)展,大跨度鋼結(jié)構(gòu)在火車站房的建設(shè)中應(yīng)用得更加廣泛。相比于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于:柱截面減小,增大了內(nèi)部使用空間;節(jié)能效果突出,具有良好的抗震性;該文結(jié)合工程案例,分析了大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)要點,并指出施工安全和質(zhì)量控制措施,以供參考。

        關(guān)鍵詞:火車站房;大跨度;鋼結(jié)構(gòu);吊裝技術(shù);控制措施

        中圖分類號:TU758? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼:A

        依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》,大跨度鋼結(jié)構(gòu)指的是跨度在60 m以上的鋼制桁架、拱架、網(wǎng)架、網(wǎng)殼和懸索等結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)自重輕,可以降低工程造價;施工速度快,和同規(guī)模的傳統(tǒng)建筑相比工期能縮短1/3;鋼結(jié)構(gòu)可在工廠內(nèi)預(yù)制,現(xiàn)場施工工藝簡單。以下結(jié)合火車站房工程,探討了大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)的應(yīng)用。

        1 工程概況

        以國內(nèi)某火車站房工程為例,屬于線側(cè)下式站房,里程為DK63+250,規(guī)模為2臺4線。站房主體結(jié)構(gòu)包括地上2層、地下局部1層,高度共計為18 m;主體軸線長度為133.8 m,寬度為36 m,建筑面積共計7 997.95 m2;結(jié)構(gòu)采用鋼混框架+金屬桁架屋面。該次研究內(nèi)容是鋼桁架屋蓋結(jié)構(gòu)安裝工程,由主桁架、次桁架、檁條組成。其中桁架采用倒三角鋼管結(jié)構(gòu),支座高度為16.65 m,桁架最高處為19.15 m,屋蓋尺寸大小為96 m×62 m,屬于超過一定規(guī)模的危險性較大分部分項工程。

        2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)要點

        2.1 支座布置

        桁架支座共計30個,支座底部標(biāo)高為16.35 m;造型樹支座共計2個,支座底部標(biāo)高最小為-1.1 m。從支座類型來看,分為滑動支座、固定支座2種。

        2.2 鋼桁架拼裝

        第一,準(zhǔn)備工作。分析桁架拼裝特點,結(jié)合現(xiàn)場條件,合理部署拼裝場地。然后進行硬化處理,場地內(nèi)鋪設(shè)150 mm碎石+100 mm素混凝土,保證場地平整、堅實。胎架結(jié)構(gòu)采用獨立支撐式,材質(zhì)是I16工字鋼,在支撐胎架上對桁架拼裝、焊接,外形尺寸根據(jù)鋼管大小進行調(diào)整。

        第二,拼裝流程。鋼屋蓋桁架拼裝流程如下:制作桁架拼裝胎架→桁架拼裝定位焊→檢驗校正→桁架拼裝全焊接→UT檢測→焊后校正→涂裝→檢查合格。其中,桁架拼裝流程是:拼裝胎架→拼裝下弦桿→拼裝腹桿→組裝完成。

        第三,施工要求。①拼裝作業(yè)遵循先主后次、先上后下、先易后難的原則;②桁架分段拼裝時,要布設(shè)在安裝起吊范圍內(nèi);③拼裝時按照編號精準(zhǔn)定位,滿足中心線、相貫口節(jié)點坐標(biāo)的要求;④上下弦腹桿定位后,及時和節(jié)點焊接;⑤所有桿件安裝后,提交檢查驗收,填寫拼裝記錄,合格后可以焊接;⑥監(jiān)理驗收時,使用全站儀、鋼尺等工具,對接口點位進行測量,對比實測數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù),誤差較大時要及時修正,將誤差控制在允許范圍內(nèi)。

        2.3 劃分吊裝單元

        由于現(xiàn)場施工條件復(fù)雜,主桁架施工時,先在地面拼裝,拼裝完成后對稱編號為ZHJ1~ZHJ4然后逐個吊裝,安裝順序是按照軸線劃分由12軸至5軸進行。其中,ZHJ1長度約55.9 m,重量約40.3 t;ZHJ2長度約55.9 m,重量約19.8 t;ZHJ3長度約55.9 m,重量約15.06 t;ZHJ4長度約55.9 m,重量約41 t,均采用整榀吊裝作業(yè)模式。

        2.4 吊裝順序

        遵循先主后次的原則,吊裝順序如下:吊裝倒三角主桁架→吊裝次桁架、懸挑桁架→造型樹鋼架、吊掛鋼架,其中,主桁架共8榀,ZHJ1~4各2榀,ZHJ1、ZHJ2、ZHJ3整榀吊裝,ZHJ4分兩段安裝,南側(cè)懸挑部分單獨吊裝。

        2.5 鋼桁架安裝

        第一,安裝流程。桁架吊裝使用QUY260T履帶吊,由西向東按軸線劃分起吊施工。安裝流程如下:12軸線ZHJ1→11軸線ZHJ2→10軸線ZHJ3→9軸線ZHJ4→8軸線ZHJ4→7軸線ZHJ3→6軸線ZHJ2→5軸線ZHJ1→次桁架→西側(cè)BHJ1→東側(cè)BHJ1→造型樹鋼架。

        第二,吊索具選擇??紤]到屋面桁架的最大長度為55.9 m,最大重量為41 t,為了保證平面剛度,吊裝時采用四點捆綁弦桿吊裝法,配合38 mm鋼絲繩;卸扣的額定荷載為15 t,滿足吊裝施工要求。

        第三,吊點選擇。根據(jù)桁架的外形、重量、現(xiàn)場條件,確定綁扎方法和吊點。采用四點起吊法,1、3為同一根鋼絲繩(計2根),長度放樣為36 m;2、4為同一根鋼絲繩(計2根),長度放樣為36 m。

        第四,馬道安裝。在桁架上下弦之間吊裝馬道,采用地面拼裝法,使用卷揚機進行分塊吊裝。主桁架安裝完成后,按順序分塊拼裝馬道,在吊桿和吊桿之間使用角鋼臨時固定,可以避免構(gòu)件變形。

        第五,造型樹安裝。造型樹鋼架分為3段,利用50 t吊機進行拼裝、安裝。首先安裝下節(jié),進行臨時支撐;然后安裝第二節(jié)段,進行臨時支撐;最后安裝第三節(jié)段,并和主桁架、下節(jié)、第二節(jié)段連接在一起。

        第六,主要節(jié)點安裝。①桁架內(nèi)部相貫節(jié)點,采用預(yù)拼裝法,桁架內(nèi)部使用140斜圓管、219斜圓管,確保腹桿能裝進去。②支座做法,使用牛腿成品支座,進行現(xiàn)場焊接。③主次桿件相貫,角度設(shè)置為90°,采用掛籃焊接法。

        2.6 鋼桁架焊接

        該工程中,拼接處對接焊縫質(zhì)量等級為1級,超聲波探傷比例為100 %;非拼接處對接焊縫質(zhì)量等級為2級,超聲波探傷比例為20 %;角焊縫質(zhì)量等級為3級。焊接要點如下:①主要結(jié)構(gòu)形式為管桁架,材質(zhì)為Q345B、Q235B;②現(xiàn)場焊接接頭形式有:桁架對接接頭、鋼管相貫線接頭;③焊接方式是二氧化碳氣體保護焊。以上下弦桿件的焊接為例,是安裝焊接的重點,焊接流程是:組對→校正→復(fù)驗→預(yù)留焊接收縮量→焊接定位→焊前防護→清理→焊接→焊后熱調(diào)→質(zhì)量檢驗。每一個工序均要嚴(yán)格控制,確保接頭焊后質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)要求。

        2.7 防腐涂裝

        第一,鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝。首先除銹,滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中Sa2.5級規(guī)定。然后涂漆,底漆使用水性無機富鋅類漆,噴涂2遍,厚度為100 μm;中間漆為環(huán)氧封閉漆面漆,噴涂2遍,厚度為100 μm;使用氟碳面漆,顏色、厚度滿足建筑設(shè)計要求。

        第二,構(gòu)件防火涂裝。該工程鋼結(jié)構(gòu)的防火等級為I級,應(yīng)滿足《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的要求,防火涂料的性能、厚度、質(zhì)量要求,按照《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》的流程和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其中,防火涂料經(jīng)消防部門檢驗,經(jīng)國家檢測機構(gòu)檢驗合格;耐火極限為桁架1.5 h,檁條1 h。

        2.8 測量控制

        開工前應(yīng)充分做好施工測量前的準(zhǔn)備工作,測量過程中控制測量精度,并在施工過程中按照測量數(shù)據(jù)進行施工。為保證整體精度,需要在安裝場地設(shè)置足夠數(shù)量的測量控制點,形成一個閉合三維控制網(wǎng)。需用全站儀進行精密測量,并對點位進行調(diào)整,使其閉合差滿足安裝精度要求。為確保各點之間的相對精度,每隔兩周都需要對控制網(wǎng)進行復(fù)測,計算各點的位移量和各點的高程,根據(jù)測量數(shù)據(jù)對點位進行調(diào)整,使平面各點精度滿足施工要求。測量控制網(wǎng)精度要求如下:各點之間距離較短,通過反復(fù)精密測量各點距離和各點之間的夾角,經(jīng)過嚴(yán)密平差,使各點之間的點間誤差小于2 mm,測角最大誤差小于5″;高程控制點點間高程誤差小于2 mm。

        3 結(jié)語

        大跨度鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在建筑工程中應(yīng)用廣泛。該工程從支座布置、劃分吊裝單元、吊裝順序、鋼桁架的拼裝、安裝、焊接等方面,總結(jié)掌握了施工技術(shù)要點,在質(zhì)量管理上嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和合同的要求,實行全面管理,注重過程控制。希望能為類似工程提供經(jīng)驗借鑒,實現(xiàn)施工管理目標(biāo)。

        參考文獻

        [1]黃榮.火車站房改造工程中大跨度鋼結(jié)構(gòu)吊裝技術(shù)的研究[J].建筑施工,2013,35(5):386-388.

        [2]金超.液壓提升技術(shù)在大跨度火車站房屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程的應(yīng)用[J].安徽建筑,2014,21(3):165-166.

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