大跨度钢结构胎架整体滑移法施工技术_陈安英

桁架两 端支 撑在 T 型钢柱 子 T 型钢焊接成的桁 架 # "" 引 " 言 建筑造型 大跨 度 钢 结 构 一 般 具 有 单 榀 重 量 大% 复杂 % 施工过程中的 受 力 状 态 与 设 计 成 型 时 受 力 状 态相差甚远以及与混凝土结构交叉施工等特点 & 一 大跨度钢屋 盖 的 安 装 方 法 主 要 有 高 空 散 装 般而言 # 法% 分条分块吊装法 % 高空滑移法 % 提升法 % 顶升法及 整体吊装法等 & 如何针对具体的结构形式及工程项 目施工现场条件 # 确定安全可靠 % 经济合理的安装施 工技术方案是一个重要的课题 & :" 钢屋盖胎架整体滑移施工工艺 钢结构滑移施工按滑移施工过程中滑移 对 象的 不同可分为 $ 胎架滑移法 % 结构主 体滑 移 法 以及 结 构 主体 % 胎架整体滑移法 & 胎架滑移法是指在结构的拼 每次拼装 完 一个 单 元后 # 滑 装胎架下设置滑移装置 # 移至下一位置组拼 # 类似于移动脚 手 架施 工 方法 ’ 结 构主体滑移法是指拼装胎架位置固定不动 ! 一般位于 建筑物端头" # 每次主体结构滑移拼装 完 毕后 依 次 滑 结构主体 % 胎架整体 滑移 法 是 指在 拼 装 至设计位置 ’ 胎架下设置滑移装置 # 每次结构滑 移 单元 拼 装好 后 # 将滑移单元与胎架整体沿轨道滑移至 设 计 位置 & 本 文结合一工业厂房的安装施工实例 # 具体阐述钢屋盖 胎架整体滑移施工的施工工艺及有关关键问题 & : > :" 工程概况 某大跨度厂房设计为单层排架结构 # 屋盖设计为
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?37B N7745 /77!满足要求 $ K YO ! > !" 滑移系统设计 在胎架 底 部 共 布 置 6 道 滑 轨 ! 每.道滑轨间隔
铺设于混凝土地面 5 0 7$ 滑 轨 选 用 . / 号 工 字 钢! 上 $ 为保证滑轨的整 体 稳 定 性 ! 每隔M7 沿滑轨用 扣件钢管拉结 $ 滑 移 轨 道 的 质 量 必 须 加 以 控 制 ! 不 得使用已锈蚀或有 严 重 麻 面 的 材 料 作 滑 移 轨 道 ! 且 滑轨的接头处应连 接 紧 密 ! 接头的电焊连接处应锉
> 5 0 / / 长细比 " Y5 5 3 EH Y /# M 1 ; 5 查得稳定系数 " 6 1 N - #/
轴向力设计值 " + H . OS 4 "7B K #. . . O85 / " C H稳 定 承 载 力 " # # 3 / 6 1 N 6 . 6 8 !满足要求 5 / O 1 [c B4 . / M [c B ( 水平杆挠度验算 .
作"者$ 陈安英 " 男 "5 1 0 5 年 M 月出生 " 博士研究生 $ Q 7 B , $ C & * E $ # 7 # ’!5 . NH + & 7 收稿日期 $ . / / OR5 .R/ N
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施工技术
在相应位置的柱头上 ! 其卸载程序为 " 在桁架底座位 置焊接牛腿 ! 千斤顶放置在相应位置 ! 千斤顶下面用 垫块垫高到适当位 置 ; 启 动 油 缸 ! 同步顶升桁架脱 离胎架 ; 移出胎架 ! 启动油缸同步降落桁架至柱头 钢垫块上 ; 移出千斤顶垫块 ! 桁架落于柱头垫块上 ! 千斤顶直接落在柱 头 上 ; 顶 升 桁 架 # 移出柱头垫块 并用螺栓固定好后移出千 ; 降落桁架落在柱 头 上 ! 斤顶 ! 卸载作业完毕 $ !" 胎架整体滑移系统设计 本工程胎架设计采用扣件式钢管搭设两个平面 尺寸为 0 胎架立杆柱距为 M 7XM O N 7 的 架 体! 步高 5 同时在胎架底部设置 5 07X5 N . M7! N7! 通 过 卷 扬 机 牵 引! 使胎架沿着铺设在混 5 . 个滑轮 ! 凝土地面的轨道由两端向建筑物的中部滑移 $ 为减 小胎架横向钢管的 挠 度 # 提高胎架在滑移过程中的 整体稳 定 性 ! 须在胎架底部一层加设 e 5 5 /X5 /角 钢制作成的桁架 ! 同时按 % 建筑施工扣件式钢管脚手 架安全 技 术 规 范 & ’ 的 ^ G ^5 3 /R. / / 5! ^0 6R. / / 5( 要求布置剪刀撑 $ 滑移胎架基本构造如图 5 所示 $
3 3 ! 钢 竖向荷载 ’ " 钢材密度 O * W e( 0 MX5 / S 7 :
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施工技术
上拼装完毕后采用 5 M /"履 带 式 吊 车 先 吊 装 ( \轴楼 面钢 梁 ! 管 桁 架" 然 后 依 次 向 南 吊 装#在 吊 装 时" 需 验算确定钢柱稳定 性 " 必要时沿柱的截面弱轴方向 设置柱间 支 撑 $ 焊管" #管桁架落在柱头上后 5 / 6% 调整支座标高及轴 线 纠 偏 " 然后再与钢柱做可靠的 临时防倾覆加固支撑 " 见图 M" 形成稳定的空间结构 体系 " 必要时使用防风钢索 " 提高成型屋架的抗倾覆 能力和确保安装尺 寸 " 并把支座与预埋件进行焊接 牢固 " 最后 " 应修补破损的油漆 " 全面复核安装尺寸 " 并记录 " 同时做 好 现 场 施 工 资 料 # 每 两 榀 主 桁 架 吊 装完毕 " 需及时 将 次 桁 架 安 装 到 位 # 为 方 便 土 建 楼 面混凝土浇 筑 " +! )及2轴位置的次桁架暂不吊 装" 确保混凝土泵车的泵送臂作业位置 " 避免二层楼 面混凝土浇筑泵送 臂 与 次 桁 架 相 互 碰 撞 " 待二层楼 面混凝土浇筑完毕后 " 再将次桁架吊装就位 #
$ % & ’ ( ) * $ ( + % &( $ , & % / % 1 7% 22 . / ’ 9% ) 8’ / + 4 + & 12 % )/ % & 1 5 ’ 3 . &’ ( /’ ( ) * $ ( * ) 6 " . $& $ ’ $ 3 %
$ % ! & * " @ # B ( "; ’ , < # ) ( , " B ’ , ’ 5 / / 1 N "4 ". = 9 :
结构自重由程序自动考虑 $ ( 活荷载 . . 胎架顶部施工活荷载 ’ " * B H e e( 3 /S 4 7
. ! 风荷载 ’ " 基 本 风 压 R/ Y/ * EH ie( 6 /S 4 7 则风荷载标准值为 "
RS #/ R/ #/ O O85 5 68/ N8/ 6 /# L ( $ $ . * / 5 1S 47
图 ." 计算模型三维轴测图
平高出轨面的焊缝 ) 滑轨 # 滚轮等在滑移前应涂抹润 滑油以减少摩擦 $ 滑移滚轮一般由滚轮 # 滚轴 # 支承 架# 平垫圈等构成 $ ’ 下转第 O 6 页(
钢结构 ". / / 0 年第 1 期第 . 3 卷总第 5 5 5期"
! > : > :" 荷载计算 ( 永久荷载 5
" #2 !Βιβλιοθήκη Baidu" # # $% & ’ ( " ) * + " , & ’ -. / / 0! 1 & $ . 3#4 & 5 5 5
. 建筑面积约 5 # 单榀排架跨度为 N 屋 上# 0/ / /7 /7#
盖单榀桁架自重为 . 厂房纵向长为 . M /S 4# 1 1 67& : > !" 安装方法的确定 本工程的特点是施工区域大而且单榀屋架自重 若采用传统的高空原位散装法安装 # 需要大面积 大# 搭设胎架 # 一是导致费用的相应增加 ’ 二是钢结构安 装需要较长的工 期 & 若 采 用 分 榀 吊 装 # 需要租用大 同 样 也 会 导 致 工 期 的 延 长% 费用的增 吨位的吊机 # 加 & 综合考虑现场施工条件 % 结构特点 % 技术经济等 因素 # 在 确 保 质 量% 安 全% 工 期 的 条 件 下# 决定采用 ( 有胎架散装 % 胎架整体对称滑移的施工方法 ) & : > ;" 胎架整体滑移施工工艺 分别 在 拟 建 厂 房 两 端 # 搭设.块扣件式钢管滑 移胎架 # 并在地面 上 铺 设 6 道 工 字 钢 滑 轨 & 在 厂 房 两端布置吊机进行 桁 架 的 分 段 吊 装 # 并在胎架上安 装好两榀桁架作为 滑 移 单 元 后 # 由两端同时向中间 整体对称滑移 # 钢桁 架 屋 盖 滑 移 单 元 随 胎 架 整 体 滑 移至设计位置后固 定 在 结 构 柱 子 上 # 拼装胎架随即 返滑至建筑物两端准备下两榀桁架的拼装 % 滑移 & : > <" 钢桁架支座卸载就位 在桁 架 支 座 处 焊 接 牛 腿 # 当桁架滑移到设计位 置后 # 通过千斤顶逐步卸载 # 最终用螺栓将桁架固定
图 5" 滑移胎架基本构造
! > :" 滑移胎架设计 滑移胎架设计的原则一是要保证胎架作为桁架 拼装时的稳固平台 ) 二是要保证在滑移过程中的整 体稳定性 $ 根 据 设 计 思 路 建 立 滑 移 胎 架 ! V c. / / / 整体模型如图 . 所 示 ! 验算胎架在施工过程中的整 体稳定性及变形情况 $
同前述其他构件 " 亦从 ( \ 轴往 3 轴依次逐步推进 # <" 施工注意事项 吊装 时 " 应把起吊构件吊至设计图纸规定的位 置上 " 经初步校正并固定后再松开吊钩 # 凡是 设 计 要 求 顶 紧 的 节 点 " 相互接触的两个平 面" 必须保证有 O 检查时应用/ /a 的 紧 贴 " 3 77 的塞尺 " 插入深度的面积之和不得大于总面积的 3 /a # 边缘最大的间隙不得大于 / 077# 为了 避 免 钢 桁 架 损 坏 " 钢桁架侧向和底部要绑 扎垫木和枕木进行 临 时 加 固 " 以避免吊装时因钢桁 架侧向刚度较差而产生变形 # 结构 吊 装 就 位 后 " 应及时系牢支撑及其他联系 构件 " 以保证结构的稳定性 # 所有上部结构的吊装 " 必须在下部结构就位 " 校 正并系牢支撑配件后才能进行 # =" 结 " 语 本游 泳 馆 钢 结 构 工 程 拼 装 难 度 大 ! 节点构造复 杂! 施工尺寸精度 要 求 高 ! 吊 装 技 术 复 杂" 特别是在 钢梁和管桁架跨度大 ! 整体重量重等情况下 " 施工单 位加强技术方案可行性论证 " 合理地选择吊装工艺 " 编制严谨的吊装方案 " 进行严格管理和精心施工 " 采 用整体吊装方案 " 得到了业主 ! 监理 ! 各方专家认可 " 取得了良好效果 "圆满完成了工程施工任务 #
惯性力 ’ " 将滑 移 制 动 过 程 中 的 动 荷 载 简 + H b e( 取平均加 化为静力进行计算 ! 惯 性 力 为 & #’ S!
. 速度 S # / $ * / 37 (
! > : > !" 计算工况 ( 工况一 " 桁架拼装阶段 5 胎架承受拼装的桁架自重# 施工活荷载作用! 荷载 组合为" ! ) ! $ % F[ 8 5 5 . W e Z 5 6 e e % F[ 8 . W e Ze e ( 工况二 " 桁架胎架整体滑移阶段 . 胎架 承 受 拼 装 的 桁 架 自 重 # 风荷载及惯性力作 用! 荷载组合为 " % F[8 3! 5 . W eZ5 6 b e) % F[8 6! ’ $ 5 . W eZ/ 0 MX5 6 ieZb e( 计算结果 ! > : > ;" 根据 + 规范 , ’ 的要 ^ G ^5 3 /R. / / 5! ^0 6R. / / 5( 求验算立杆稳定性 # 水平杆变形情况 $ ( 立杆稳定性 5 取受力最不利的底层立杆进行验算 " 计算长度 " B H 07 > S #5 / # B $.
陈安英 & 大跨度钢结构胎架整体滑移法施工技术
大跨度钢结构胎架整体滑移法施工技术
陈安英
! 东南大学 " 南京 ". " 5 / / 1 N 摘 " 要 " 介绍了大跨度钢结构胎架整体滑移施工技 术 ! 并对胎架滑移施工过程进行模拟计算" 重点论述了关键的 施工工艺以及滑移系统的设计 # 关键词 " 大跨度 " 钢结构 " 胎架 " 滑移
! . 6 ’ ( ) . $ (" J " , ’ " ) & C * + # ( " @ #+ & ’ ( " ) * + " , & ’" # + @ ’ & $ & > > B $ ( # I & ) S( $ , C , ’ & ) $ & ’ D ( B ’( " # # $ ( " ) * + " * ) # B ’ C, "B $ ( & : =& :> : A , ’ " ) & C * + # (" @ #7 & C # $ , ’ >" @ #+ & ’ ( " ) * + " , & ’A ) & + # C * ) # H? @ #S # & ’ ( " ) * + " , & ’" # + @ ’ , * # (B ’ C" @ #C # ( , ’& >( $ , C , ’ :& =+ ‘ : : ( ( " # 7B ) ## ( # + , B $ $ , ( ( # ) " B " # C H = A =C 8 7 9% ) 4 ’ $ & ’ D ( B ’ " # # $ ( " ) * + " * ) # > B $ ( # I & ) S""( $ , C , ’ " ""( "" : A :