大跨度钢管三角桁架梁高空安装施工技术

1、陈正益、汤汉清、邢美芳、翁海峰（南通华荣建设集团有限公司 226005）摘 要：屋面钢架结构为钢管三角桁架屋盖，支座形式为固定绞支座，支座最大跨度 最大重量 16t；该施工技术通过现场实践,取得了较快的施工速度和较显著的社会、经济效益,为今后在同类型工程项目施工中提供借鉴。关键词：大跨度 钢管三角桁架梁 高空吊装一、工程概况南通商贸高等职业学校新校区扩建二期体育馆钢结构工程位于江苏省南通市江通路48号，体育馆屋面结构为三角桁架屋盖，钢结构制作安装总量约410 吨。本项目结构特点是体育馆为钢管三角桁架屋盖系统,下部结构为砼柱，支座形式为固定绞支座，支座最大跨度 ；拼装完构件最大长度；共9榀；最大

2、重量 16t；屋盖高度；檩条型号为冷弯弧形H钢，Q345B材质。该工程跨度大、质量要求高、弧形杆件加工精度高，构件数量多、高空安装作业多。关键在于大跨度桁架的钢梁的分段现场组对，焊接与防止变形工艺技术及安装过程的测量，合理的安装程序和重要节点的焊接。二、深化设计1) 建立结构整体三维线框模型，对重要部位的复杂节点，还应进行三维实体仿真放样。2) 合理选用正确的结构节点形式，重要节点部位应该进行复核计算。3) 根据材料定尺长度，正确确定桁架弦干拼接点位置，同时根据安装条件，确定桁架节段拼接位置。4) 多根杆件相贯时，为保证节点施焊方便，同时保证焊缝质量，应该和结构设计师充分讨论，确定节点工作点的

3、定位以及允许偏心量。5) 对三维的曲线桁架，宜将其弦杆进行二维弧形展开，展开放样时应该充分考虑桁架拼接节点的安装精度与难度，和结构设计师充分讨论，选用合理的拼接节点形式。当二维展开难以满足设计曲线形状时，除考虑三维成型的加工设备条件外，宜和结构师进行充分交流，对加工曲线进行调整。6) 确定全部节点的合理焊缝形式，针对不同焊接部位制定相适宜的焊接工艺。7) 对于复杂节点，必须明确节点的装配关系。8) 确定重要零件、构件的加工工艺。9) 支座节点 在深化设计阶段应该明确其构造要求,装配关系等，特别是支座安装后钢结构二次施工对支座的不利影响因素以及相应采取的工艺措施必须明确。根据钢梁平面位置（图示一

4、）,现场场地实际情况及构件重量, 以最大构件、最不利状况下第二站位点，12轴线桁架为例：重量19.662t。在图示二的过程中，在吊点吊机水平距离，吊臂长度根据QAY300全地面起重机支腿，配重87.5t起重性能表，幅度24m 臂长 额定起重24.1t19.662+1=20.662t满足要求。（根据内力分析，采用4点起吊）在图示三的过程中，在吊点吊机水平距离20m，吊臂长度根据QAY300全地面起重机支腿，配重87.5t起重性能表，幅度20m 臂长 额定起重31t19.662+1=20.662t满足要求。图示四 临时固定支撑三、吊装工艺及操作要点收缩横缆风接头临时拴接定位、焊接下一节段或临时支撑

5、试 吊吊装系缆全面检查吊装组织及施工观测组成立桁架吊装段运输到起吊位置节段捆绑、扣索前锚连接正起吊、正落位调正、 斜拉和扣挂测量控制桁架检测焊接质量检查图4 吊装工艺流程图钢结构安装安装顺序支座埋件稳定支撑杆埋件安装支座安装ZHJ12（轴线） ZHJ 11及稳定支撑杆安装12轴11轴间次桁架安装（形成稳定单元体） ZHJ10（轴线）吊装稳定支撑杆埋件安装 ZHJ9（轴线）吊装稳定支撑杆埋件安装 300t吊机移位ZHJ8（轴线）吊装ZHJ7（轴线）吊装ZHJ4（轴线）吊装 ZHJ5（轴线）吊装ZHJ6（轴线）吊装 如图示三吊装顺序1、 桁架及桁架梁吊点的设置 三角桁架采用四吊点方式进行吊装,吊点

6、设置在桁架上弦的节点处,每个吊点一根钢丝绳,吊索与构件的角度控制在60°，吊点设置如图所示。起吊实景图 2、吊装钢索的选择最大重量约为19.662吨，加上吊具及其他辅助构件的重量，以18吨计算，角度60度。钢丝绳选用30-6×37+FC型号可满足吊装要求。桁架的横向稳定控制措施钢屋盖安装过程中允许支座底板沿长圆孔发生位移，钢屋盖全部安装完成后将螺栓终拧固定，两块底板焊接牢固，支座终拧固定时的气温须控制在25左右。固定实景图桁架的整体稳定控制措施同一轴线桁架支座两边同时设置60°稳定支撑杆,使倒三角桁架、支座、支撑杆形成稳定的梯型稳定体。在最初的主桁架1211轴吊装

7、后立即安装次桁架,来增加其稳定性。使1211轴线桁架形成稳定体。其余桁架吊装均与1211轴稳定体连接。如图所示吊装实景图对钢桁架在吊装过程中的结构受力、绕度及稳定性验算采用同济大学3D3S软件,为钢丝索吊点，对桁架内力和绕度进行分析，吊装过程中的变形和杆件受力，保证吊装过程中结构及构件的强度、刚度和稳定性。四、钢结构安装成品保护1、一方面构件倒运过程中,要进行钢结构件的保护；另一方面还需要进行构件表面防腐底漆及中间漆的保护在拼装、安装作业时,应尽量避免碰撞、重击。 在拼装、安装作业时应尽量避免碰撞重击。 应尽量避免碰撞、避免现场焊接过多的辅助构件以免对母材造成影响。进行桁架的吊装验算,避免吊点

8、设计不当 造成构件的永久变形 避免吊点设计不当 造成构件的永久变形。2、构件在工厂涂装底漆及中间漆,在现场安装完成后涂装防腐底漆的保护是半成品保护的重点构件在工厂涂装底漆及中间漆在现场安装完成后涂装,防腐底漆的保护是半成品保护的重点。在现场安装完成后涂装防腐底漆的保护是半成品保护的重点。3、减少现场辅助措施的焊接量能够采用捆绑、抱箍的尽量采用。能够采用捆绑后期成品保护严禁施工人员直接踩踏钢板在交工验收前,在屋面铺设木板通道。严禁施工人员直接踩踏钢板，在交工验收前在屋面铺设木板通道，焊接部位及时补涂防腐涂料。4、其它工序介入施工时未经施工单位许可，禁止在钢结构构件上焊接、悬挂任何构 其它工序介入

9、施工时，未经施工单位许可禁止在钢结构构件上焊接。五、质量安全控制措施1、拼装构件验收质量控制，本工程主体受力桁架均为现场地面胎架拼装成整体。拼装完的构件必须对构件的检查验收：主要几何尺寸，验收标准按GB50205-2002钢结构工程施工质量验收规范进行验收。明确构件是否符合安装条件,对于尺寸偏差超过设计范围的构件应在吊装前处理合格；对现场拼装的主焊缝进行无损检测，合格方可起吊。严格按照安装施工方案和技术交底实施。2、严格按图纸核对构件编号、方向，确保准确无误。安装过程中严格工序管理，做到检查上工序，保证本工序，服务下工序。3、施工人员应熟知本工种的安全技术操作规程，正确使用个人防护用品，采取安全防护措施。进入施工现场必须戴安全帽，禁止穿拖鞋或塑料底鞋，在无防护措施的高空施工时必须系安全带。严禁酒后操作。加强对电气焊、氧气、乙炔及其他易燃易爆物品的管理，杜绝火灾事故的发生。4、登高作业人员必须佩带工具袋，工具应放在工具袋内，不得随意放在钢梁或易失落的地方。所有手动工具（如手锤、