大跨度箱型梁高空原位拼装施工技术

1、大跨度箱型梁高空原位拼装施工技术 绪论 随着我国城市化进程的推进，大跨度、高空间、造型复杂的 大型商业建筑的发展突飞猛进。钢结构因其重量轻，强度高，能 够适应各种复杂造型等优点， 在大跨度， 复杂造型的商业结构中 钢结构型钢梁成为大跨度屋面构件的优先选择。 而如何保证大型 箱梁安装的安全性， 精确度是施工控制的关键。 针对大跨度箱梁 的施工，我们通过理论与实践的结合， 在成功施工实践的基础上， 总结了大跨度箱型梁高空原位拼装施工技术。 工程概况 本工程为沈阳华润置地广场二期，项目类别为城市综合体， 项目包含 8栋塔楼（ 4栋47层板式住宅、 2栋28层的公寓、 1 栋 38 层的公寓、 1 栋

2、 31 层的写字楼）， 1 栋 6 层的商场，总建 筑面积为50.2万？0,地下三层为地下停车场，建筑面积16.8 万？0;塔楼结构形式为混凝土剪力墙结构，标准层层高3.0m, 裙房结构形式为混凝土框架结构，基础形式为桩筏基础。 1 适用范围 本施工工艺主要适用于工业与民用建筑中大跨度箱梁的施 工。 2 工艺原理 1 .大跨度箱型梁先进行深化设计， 并取得原结构设计院的认 可，进行合理的分段、 保证即满足现场吊装的需求又满足拼装完 成后合理的结构受力条件。 2. 大跨度箱型梁按照深化设计图纸进行工厂内制作、 并运输 到施工现场。 3. 现场对支撑胎架的部位进行结构验算对承载力不足部位 进行加固

3、，保证承载力。 4. 现场制作可周转使用的支撑胎架及安装胎架， 在现场对胎 架的安装进行测量定位并将胎架安装到位。 5. 进行箱梁的高空拼装焊接及防火涂料施工。 3 施工工艺流程及操作要点 3.1 工艺流程 施工准备钢梁运输f钢柱的轴线及标高复测钢梁的预 埋螺栓安装孔的孔距、孔位进行测量f吊装左侧边梁f吊装右侧 边梁f吊装中间箱梁f利用支撑胎架及安装胎架调整两片箱梁 的标高f焊接f焊缝探伤检测f焊缝处防腐处理f拆除支撑系 统f完成箱梁现场拼装。 3.2 工艺操作要点 3.2.1 支撑胎架的设计 1. 设计原则： （1）满足钢结构安装及卸载过程中的受力及稳定性要求； （2）临时支撑系统设计时考虑

4、钢梁安装位置、安装调节空间及 调节方法；（ 3）胎架设计时根据各钢梁分段点荷载、标高、位 置及下方混凝土结构形式，组合考虑标准节及非标准节。 2. 钢梁对接节点支撑胎架的设计和计算； （ 1）模拟施工计算。 本工程钢梁对接节点支撑胎架共 15 个， 节点距结构F4层混凝土楼面高度610m利用计算机进行安装 模拟施工， 计算出胎架受力值， 从中选取胎架荷载最大受力阶段 值，作为胎架承载力的设计依据。经模拟分析，1 5件钢梁对接 节点处支撑胎架最大受力 78KN根据节点高度、重量、安装姿 态、胎架的受力等因素，选用格构式型钢支撑架的规格、型号。 （2）钢梁对接节点支撑胎架体系承载验算。胎架结构分析

5、 采用有限元分析程序 MidasGen7.8 进行。竖向荷载按恒载考虑， 分项系数取 1 .2 ，施工活载按竖向荷载的 20%考虑，分项系数取 1.4，安装钢梁自重 20%作为水平推力，分项系数取 1.4，胎架高 度偏于保守取为10.8m，胎架节间取1.2m。 经计算，支撑胎架最大Z向位移5.03mm最大水平位移13mm 最大支座反力138.6KN，最大应力比0.26，强度满足要求。 3.2.2 支撑胎架下混凝土楼板加固计算 支撑胎架柱肢下垫16mn钢冈板，楼板下设置2500 x2500脚手 架，高度为5.4m，间距为500X500,步距1170mm水平及竖向 侧面加设水平剪刀撑，保证脚手架加

6、固的整体稳定性。 （1）混凝土楼板加固计算结论 经计算，混凝土楼板最大 Z向位移1.38mm混凝土楼板最 大应力 5.88N/mm2 c. 在保证安全的基础上文明施工，根据 节点的平面坐标来搭设胎架， 同时也可以计算出钢梁分段处的平 面坐标，从而也要在钢梁对接处塔设胎架。 3.2.4 支撑胎架的搭设 （1）支撑胎架搭设 支撑胎架分四部分安装，标准节安装、非标准节安装、平台 安装及顶部安装胎架搭设， 标准节与非标准节安装螺栓连接。 利 用现场塔吊吊装就位。 （2）标准节安装 胎架标准节以6m为一节，M20螺栓连接，支撑胎架顶部拉 一道缆风绳，通过倒链与预埋件连接。本工程最高支架10m由 1 标准

7、节和 1 非标准节组成。 （3）安装支架平台 钢梁吊装之前首先进行临时支撑的安装和固定， 临时支撑安 装前用全站仪对临时支撑所在直线的两端点进行放样， 保证临时 支撑的安装误差控制在标准允许范围以内， 临时支撑定位后进行 固定，临时支撑三个方向采用缆风绳进行固定， 缆风绳通过倒链 固定在钢板上，钢板通过膨胀螺栓固定在楼板上。 （4）安装支架平台 待支撑台架安装校正完成，安装支架平台，焊接连接。 （5）安装胎架搭设 由于屋面主梁存在坡度， 在主梁对接节点处下方根据主梁相 应坡度设置 2 个节点支撑。节点支撑采用 20#工字钢焊接定位， 支撑高度0.51.5m左右。 4 质量控制保证措施 （1 ）

8、标高控制：在现场吊装过程中，钢柱测量与定位采用 全站仪直接观测柱顶轴线、 标高并进行定位。 对于标高有偏差的 钢柱，可通过调整柱底调平螺母进行处理， 如需更大的偏差调整 将由制作厂直接调整钢柱制作长度。 （2）垂直度控制：网在钢柱安装就位之后，还需对钢柱垂 直度进行校正。校正时，采用两台经纬仪，成 90 度夹角分布于 钢柱周围，通过仪器及手拉倒链调节钢柱垂直度。钢柱就位后， 按上表所示要求， 将各项目控制在允许范围之内， 并对钢柱进行 临时固定，使之在焊接完成后不会有大的测量误差变化。 5 吊装安全保证措施 1 .钢柱吊装时需配置钢爬梯及防坠器， 钢构件吊装所需的钢 爬梯必须焊接牢固、 可靠。

9、钢柱安装前应在地面将钢爬梯和钢柱 绑扎牢靠。 2. 钢梁吊装前，在地面上用脚手管拉设安全绳与钢梁两端， 钢梁两端要安装脚手管，脚手管间拉设安全绳。 3. 施工楼层应满铺水平网，施工楼层高度大于8m每层铺设 一道水平安全网，施工楼层高度小于8m每两层铺设一道水平安 全网。 4. 钢梁进行高强螺栓、 焊接及涂装施工时为了便于梁侧临时 作业点施工设置吊篮，给作业人员提供有效操作空间的临时措 施。吊篮使用过程中，必须挂防坠绳，提供多重安全保障。作业 人员安全带必须系挂在牢靠部位，严禁将安全带系挂在吊笼上。 5. 构件起吊前须计算出重心部位、 钢丝绳长度、夹角及直径， 合理选择吊点。 吊索和构件棱角接触处应设置防护垫， 防止钢结 构锋边损坏吊索。 6. 高空作业人员应佩带工具袋， 工具应放在工具袋中不得放 在钢梁或易失落的地方， 所有手工工具 （如手锤、 扳手、撬棍） ， 应穿上绳子套在安全带或手腕上，防止失落伤及他人。 6 结论 沈阳华润置地广场项目商场采用了大跨度型钢梁高空原位 拼装施工技术。从工程实例证明，本工程质量优良，得到