梁軍 劉磊 管保華 程剛 胡飛

1.大型大跨度半勁性桁架概況

湖北省廣播電視傳媒基地項(xiàng)目一期大型大跨度半勁性桁架位于裙樓2000m2演播廳屋面，上下弦包在混凝土內(nèi)，桁架腹桿外露。桁架跨度為39.0m，高6.2m，桁架桿件主要為焊接H 型鋼，上弦桿截面為H600mm×400mm×35mm×40mm，下弦桿截面為H1000mm×600mm×40mm×40mm；腹桿截面主要為H600mm×400mm×35mm×60mm，板厚主要有40mm、60mm、80mm 等，材質(zhì)主要是Q345GJB、Q420GJB。

2.大型大跨度半勁性桁架的安裝思路

每榀勁性桁架兩側(cè)的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)完成后，高支模的架體搭設(shè)完成（混凝土梁的模板不封），在混凝土梁底的架體上布設(shè)工字鋼拼裝胎架，每道工字鋼垂直于桁架，長(zhǎng)度同混凝土梁寬，校正調(diào)平后，使用塔吊將桁架下弦桿依次吊裝就位，采用全站儀校正后臨時(shí)固定，再由中間向兩邊依次完成焊接，下弦桿安裝完成；焊接完成后的下弦桿具備一定的承載力，將斜腹桿的臨時(shí)支撐根據(jù)設(shè)計(jì)的位置安裝校正好，使用塔吊吊裝桁架斜腹桿并與臨時(shí)支撐連接穩(wěn)固，繼續(xù)吊裝桁架上弦桿，依次吊完后校正并臨時(shí)固定，先將桁架斜腹桿下端焊接，再焊接桁架上弦桿，最后焊接桁架斜腹桿上端，焊接完成后拆除臨時(shí)支撐，整榀勁性桁架安裝完成，移交給土建專業(yè)進(jìn)行模板封閉、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。

3.施工前的準(zhǔn)備工作

3.1 高支模架體的搭設(shè)

該高支模區(qū)域?yàn)槿箻橇鶎樱荏w搭設(shè)標(biāo)高范圍為-0.3m～27.4m，支撐體系高度為27.7m。

梁底立桿根數(shù)4 根，沿梁跨方向間距370m，縱橫水平桿步距1500m，支撐高度8m～20m，最上一步距水平桿之間應(yīng)增設(shè)一道縱橫水平桿，支撐高度20m 以上，最上兩步距水平桿之間應(yīng)增設(shè)一道縱橫水平桿。梁底大橫桿處增加斜撐，梁側(cè)大橫桿增加頂托將梁側(cè)模板頂緊防止梁位移。

3.2 拼裝胎架的安裝（見圖1）

圖1 高支模架體和拼裝胎架斷面圖

半勁性桁架下弦桿安裝前，高支模架體搭設(shè)完成并通過驗(yàn)收后，在梁跨度方向通長(zhǎng)布設(shè)10#槽鋼，拼接處焊接，再布設(shè)20a 工字鋼，每道工字鋼垂直于桁架，長(zhǎng)度同混凝土梁寬，間距同架體立桿且置于立桿頂托上方，使用全站儀通過調(diào)節(jié)架體頂托的高度進(jìn)行整體調(diào)平。

4.勁性桁架安裝流程

勁性桁架安裝流程，見圖2。

圖2 桁架安裝步驟圖

第一步：鋼骨混凝土柱完成到桁架層梁底，高支模架體搭設(shè)完成，拼裝胎架就位。

第二步：桁架下弦桿吊裝、校正并焊接完成。

第三步：上節(jié)鋼骨柱吊裝、校正并焊接完成。

第四步：斜腹桿臨時(shí)支撐（采用14#槽鋼）安裝并加固后，斜腹桿吊裝、校正并打底固定。

第五步：桁架上弦桿吊裝、校正并焊接完。

第六步：焊接斜腹桿，整榀桁架安裝完成，拆除支撐槽鋼。

5.桁架安裝的臨時(shí)措施

5.1 構(gòu)件吊裝前準(zhǔn)備

準(zhǔn)備對(duì)應(yīng)規(guī)格的鋼絲繩和卡環(huán)卡扣，并準(zhǔn)備好倒鏈、纜風(fēng)繩、工具包以及扳手等施工機(jī)具。鋼柱柱頭設(shè)置吊裝耳板，柱尾設(shè)置吊裝夾板，弦桿吊點(diǎn)的設(shè)置考慮吊裝簡(jiǎn)便，穩(wěn)定可靠。構(gòu)件吊裝并校正后，立即開始焊接，保證構(gòu)件的穩(wěn)定。

5.2 桁架斜腹桿臨時(shí)支撐（見圖3）

圖3 斜腹桿臨時(shí)支撐斷面圖

桁架斜腹桿臨時(shí)支撐采用20a 槽鋼、16a 槽鋼、L63×5 角鋼、φ20mm 圓鋼等型材，以穩(wěn)固、便捷的設(shè)計(jì)思路，全部采用螺栓連接，每側(cè)均形成三角單元，保證整體受力滿足臨時(shí)支撐的要求；同時(shí)，斜腹桿下端與牛腿對(duì)接處左右兩側(cè)分別設(shè)置連接板耳板，保證斜腹桿就位后的臨時(shí)固定，也便于校正。

5.3 桁架側(cè)向臨時(shí)固定措施

首榀鋼桁架安裝后，在兩端鋼骨柱混凝土未澆筑前，需臨時(shí)固定，每端與下一層兩側(cè)鋼柱采用角鋼斜拉，1/3 跨度位置兩側(cè)設(shè)置纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩下端固定在桁架下一層樓板上，樓板內(nèi)預(yù)埋埋件。

6.桁架焊接工藝

6.1 單根構(gòu)件焊接原則

（1）同一截面的焊縫應(yīng)對(duì)稱同時(shí)焊接。

（2）分步焊接時(shí)，先焊長(zhǎng)度較長(zhǎng)、填充量較大的焊縫。

6.2 桁架焊接順序

桁架結(jié)構(gòu)焊接順序?yàn)椋合孪覘U→上弦桿→豎腹桿（斜腹桿）。

桁架先弦桿后腹桿，弦桿先跨中后兩端，多段弦桿間隔施焊。

7.桁架安裝監(jiān)測(cè)

采用全站儀定點(diǎn)定期測(cè)量法，在桁架跨中上、下弦側(cè)面各選定監(jiān)測(cè)點(diǎn)，定期測(cè)量并做好參數(shù)記錄。將桁架各監(jiān)控點(diǎn)的實(shí)測(cè)撓度值與模擬分析值進(jìn)行對(duì)比，如超過計(jì)算分析值的1.15 倍，查找分析原因，制定措施，及時(shí)糾偏。

8.桁架的受力分析

通過midas Gen 軟件計(jì)算分析，整榀桁架卸載后的撓度最大值1.64mm，滿足規(guī)范要求（見圖4）。

圖4 受力分析

9.結(jié)語

隨著大跨度空間在商場(chǎng)、影劇院等特殊功能建筑中的廣泛應(yīng)用，大型大跨度半勁性桁架跨度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)得以發(fā)揮。根據(jù)實(shí)踐可知，大型大跨度半勁性桁架施工重點(diǎn)首先在于拼裝胎架的水平度及穩(wěn)定性的控制，決定桁架的起拱值和桁架的扭曲度；其次是斜腹桿的施工，采用自制的簡(jiǎn)易安裝支架安裝斜腹桿，安全穩(wěn)定且安裝精度高，上弦桿安裝時(shí)，采用側(cè)向臨時(shí)固定，桁架兩端采用型鋼臨時(shí)固定，安全且易于精度控制。實(shí)時(shí)的測(cè)量監(jiān)控、精確的焊接順序確保桁架高安全、高質(zhì)量完成施工。綜合考慮工程質(zhì)量、安全、工期、成本等因素，大型大跨度半勁性桁架施工技術(shù)能夠切實(shí)保證項(xiàng)目圓滿完成。