重型型钢混凝土转换桁架制作与吊装

重型型钢混凝土转换桁架制作与吊装[摘要]由型钢和外包混凝土组成的梁、柱，具有承载力高、刚度大的特点。阐述了型钢混凝土转换桁架在韶关电力调度通信中心工程中制作与吊装，并预测其发展前景。

[关键词]型钢混凝土承载力重型型钢桁架吊装质量要求

中图分类号：f253.3文献标识码：a 文章编号：

0 概述

韶关电力调度通信中心大楼位于韶关市工业西路中部（韶关市新城规划主干道），该楼的建成将使韶关电力调度通信的自动化，管理的科学化，以及供电的安全和可靠提升一个新台阶。同时将对粤北山区经济建设和发展发挥巨大的作用。建筑物由主楼（椭圆形）地下2层，地上29层，裙楼（圆形）地下1层，地上3层，组合而成。主楼的1～4层为中空大厅，六根型钢混凝土立柱从1层直上4层顶，每根长21米，重18t，立柱安装完毕后，在21.60米高度位置还要安装4根箱形型钢混凝土转换横梁，每根重9t。

1 型钢混凝土梁、柱的类型与特点

1. 1型钢混凝土梁、柱的类型

型钢混凝土梁、柱由型钢和外包混凝土组成（英文名：steel reinforced concrete，简称：src）。型钢混凝土梁按截面形状可分为工字型钢混凝土梁、桁架式型钢混凝土梁、箱形型钢混凝土梁及其它异形型钢混凝土梁。型钢混凝土柱按截面形状可分为工字型钢混凝土柱、形型钢混凝土柱及其它异形型钢混凝土柱。本工程

使用了桁架式型钢混凝土梁和形型钢混凝土柱。

1. 2型钢混凝土梁、柱的特点

（1）性能优越。对比rc（reinforced concrete:钢筋混凝土）结构和钢结构，src结构具有承载能力高、刚度大，整体性好。克服了纯钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等缺点，可充分发挥钢材的性能。

（2）节省投资。采用src结构比纯钢结构可节省大量钢材，增大截面刚度，一般可比纯钢结构节约钢材50％以上。

（3）使用功能优良。与rc结构相比，src结构的配钢率可比其配筋率要大的多，因此可以在有限的截面面积中配置较多的钢材。所以型钢混凝土构件的承载能力可以高于同样外形的钢筋混凝土

构件的承载能力一倍以上，从而减小构件的截面积，可避免钢筋混凝土结构中的肥梁胖柱现象，增加建筑结构的使用面积和空间。

（4）抗震性能好。由于src结构整体性强，延性性能好，能大大改善钢筋混凝土受剪破坏的脆性性质，使结构抗震性能得到明显的改善。

2 施工工艺

2. 1型钢转换桁架的制作

本工程src桁架位于主楼中庭，主要由stc1节点、stc2节点、stc3节点、b5kl13钢梁、b5kl16钢梁、xc1斜钢梁、xc2斜钢梁、so2a钢柱等组成。详见（转换桁架钢骨立面简图）。受条件限制和尽最大能力保证焊接质量（均为一级焊缝），所有型钢节点、梁、

柱均在加工厂进行制作、焊接，除加工厂家自检外，并要求监理方驻场监督和第三方检测单位驻场跟踪检测，最大限度的保证型钢质量和工程进度。然后运输到现场进行吊装、焊接。stc2节点的焊接步骤最为复杂，其主要步骤为：

注意以下难点：由于钢板之间出现锐角（54度），焊接（满焊）是很困难的，为保证质量，隐蔽焊缝必须先检验后覆盖。并对焊缝百分之百探伤检查。

2.2 运输

由于韶关市暂无满足要求的钢结构加工厂家，只有在广州地区大型的钢结构加工厂里进行加工，因此所有构件都必须经过长途运输。而且stc2尺寸为4626x4213，比较大型，只有委托专业运输公司运输。所有构件运输到现场之后，仍然需要经过‘三检’过后，才开始吊装。

2.3特殊情况下的型钢节点吊装

现场为22米高的中空大厅，中间没有其他建筑体作为受力支点，由于塔吊不能满足吊装需要，通过安全和工程进度等方面综合考虑，决定使用汽车吊装的方案。由于钢桁架中的钢梁、钢柱都不重于10t，采用25t的汽吊就可以解决问题了，但stc1、stc2、stc3节点重于10t，而且stc2节点达到15t，考虑到吊装高度和节点荷载，拟采用50t的汽吊，但仅靠一层底板是无法满足要求的。面对

这样的特殊情况，采取了以下措施：

2.3.1吊装前准备

(1) 经受力分析，决定采用50t汽吊，汽车自重为39t（计算时以41t计）。土建结构设计楼板为10kn/m2，因此要对负二层、负一层和一层楼板进行加强才能满足吊装要求。

(2) 为保护土建4a～5a轴楼板，在楼板上铺盖20mm厚的土建支模木板和14mm厚钢板；

(3) 对负二层、负一层楼板和钢筋砼梁用48x3.5钢管支撑，水平面均布距离为500mm，立面均布距离为500mm。并根据现场需要增加45度斜杆。加强措施如下图所示：

（4）在一层楼板面上铺设150mm厚的细砂，并在负一层顶板钢筋砼完成20后才进行吊装；

（5）吊装时，在汽吊四条支腿下各垫上一条1.4m长的槽钢组合（由两条20#槽钢组合，开口相对焊接），并且保证槽钢下方至少有四条钢管支撑。

2.3.2型钢桁架吊装

转换层桁架吊装示意图：

负二层至四层钢骨柱位置标志图：

转换层节点、钢斜梁、钢骨柱吊装顺序①→②→③→④→⑤→so2钢骨→so2a钢骨→xc2-1→xc1-1→xc1-2→xc2-2→⑦→⑨→⑧

→⑥→⑩。

3施工注意事项

（1）钢桁架属于隐蔽工程，焊接前应将焊接面除油、除锈，焊工应持证上岗；型钢钢板的制孔，应事先采用车间的专用床制孔，严禁在现场切割开孔；

（2）专人负责严格控制吊车按方案中的行车路线及吊车四脚的落脚点（经受力分析及起吊半径确定），汽车每个落脚点再加一条方木条。

（3）每个构件准备起吊时，必须再一次详细检查所有吊装机具包括汽车吊、钢丝绳、等是否可靠，被吊构件的吊耳是否正确（分起吊吊耳和调节吊耳），是否牢固可靠。

（4）构件正式吊装前，必须进行试吊，当构件吊离楼层面50～100mm高度时，停止起吊，并详细检查所有吊装机具、风缆绳等是否牢固可靠；每层楼层的观测点是否产生异常现象（吊装前已布好观测点）。

（5）钢梁、钢柱的安装应严格按图纸规定的轴线方向和位置定位，受力和孔位应正确；所有的型钢桁架中的钢梁（包括节点、钢斜梁）、钢柱在出厂前都必须经过实体模型拼装和三维（3d）模拟拼装，确保各构件尺寸准确无误；

（6）构件中设置的栓钉应符合国家现行标准《圆柱头焊钉》gb10433的规定，栓钉必须采用专业的栓钉枪进行焊接，焊接质量应满足规范要求。