钢桁架结构单体工程施工应用技术总结

钢结构施工应用技术一、工程概况本工程由前端主楼、中间连廊、后侧三个"半岛"式候机厅等部分组成，总建筑面积约为157700.0平方米，是湖南省迄今为止最大的钢构桁架结构单体工程，钢结构用量约15000吨，建成后将通过连廊与老航站区同时使用。本工程地下二层（开敞式），地上二层（局部夹层），总建筑高度为39.9米，采用空间钢结构桁架组成受力体系，设计分为A、B、C、D、E五个区域。A、B区标高8m以上为大空间钢结构，柱为钢管混凝土柱，屋顶为钢管桁架结构，且A、B区屋盖、钢柱以1/29轴为中轴对称。C区标高8.0m以上、D区标高7.5m以上、E区7.0m以上均为钢管混凝土柱＋屋顶钢管桁架结构。E区标高7.0m以下，除底板为钢筋混凝土结构外，其他均为钢管混凝土柱＋组合楼板结构。各区房中房为全钢结构。新航站楼采用Q345B材质的钢管通过相贯线焊接，组成立体桁架，主桁架之间通过次结构连接，组成稳定的空间结构体系。在焊缝重叠较多、受力集中区域的节点采用钢铸件，确保受力合理、结构安全。本项目钢构件须抛丸除锈、涂防腐漆，受力构件须按照设计要求做防火处理，并且按照设计要求做防雷措施。二、工程重点难点分析及对策1工程重点难点分析本钢结构工程重点难点见表2.1-1。表2.1-1重点难点分析表栋编号侵内稼崖播容雷分脆夕摄析雁1晶施工分区较多趋，钢结构安装缘区域较大妥本工程共分纱为炎A哲、垂B现、兼C么、蚕D予、屠E期五个分区，施苍工长度较长，我施工区域广，直面积大，如何糊合理的组织钢渴结构安装流水名施工，直接关卷系到总包方的宇工期计划能否掀顺利实现走。制么2支多管相贯节点碗杆下料口多管相贯的节循点很多且形式深复杂，有两管瑞、三管、四管页、五管舌…贱相贯；在这些呀节点的制作中喊，切割相贯线即管口的相贯性蚕、杆件的长度征、焊接收缩等划因素直接影响寸到工程的整体录质量。顶3圾铸钢件的焊接密本工程货在拆V剧形柱部分采用播了铸钢节点。引因此存在备了设Q345哈B哄与铸钢坑ZG340-笋640挣异种钢间的焊辈接，如何选择深适当的焊接工污艺，保证焊接响质量，是本工萄程的重点。尊4影钢桁架拼装及童吊装乒本工程钢结构养主要结构体系垒为空间桁架结狸构，主桁架存冷在单榀重量较掩重、桁架本身洁长度过长等特壶点，因此如何灯避免在吊装过电程中桁架产生捞永久变形等不说利因素是本工赶程的一大重点喊；而且吊装方嗓法的选择直接泽决定结构的拼挽装精度、拼装狮焊缝质量等，凝是决定工程质膀量的优劣关键勒因素之一。瓜5集支撑架卸载后携钢结构位移控啊制暖本工程出发大驳厅主桁架跨航度歉6誉0承多米，安装过旋程中需搭设支止撑架，该区域走钢桁架结构由两施工状态过渡形到设计状态时姥，支撑架设置工位置在结构卸企载过程中自然复下挠，其余结冰构也相应产生扑变形，完工后委结构状态与设炼计状态是否相砌吻合是衡量施进工质量优劣的姐重要指标。和6犹工期紧张，如托何保证拼装进印度满足吊装的剖需要、施工顺此序的确定剂本工程结构杆杆件数量多，其法中出发层大厅击有纵向桁亮架情4啦榀，次桁凤架合3伪2晶榀，以及若干勤榀檐口桁架；斜指廊结构共求有南34+眯2伟榀平面管桁架抵；道C正、获E湿区航站楼各有政平面管桁沾架侍1许2殿榀，三角管桁趣架饭1傻6拥榀割；怒D语区航站楼有三凝角管桁键架讲1痒6厨榀；除空间桁美架结构外，另房还有钢管混凝爪土柱、实腹柱显、钢梁、钢檩膨条、钢支撑、逝钢梯、钢栏杆已等结构件哥约忽5530骂t奸，钢结构现场含安装学约红8吸个月左右，现涨场安装工期紧侨张，如何保证奶招标方的工期致要求，是本工跌程的重点之一阿。辽7购对已完工建筑顾物成品的保护姑在钢结构施工钞时，屋面下方壶的混凝土结构砍已经成型，如梢何对已完工的肯建筑成品进行砍保护和防护，资并在钢结构施洲工过程中如何杀确保该部分施瓶工荷载不会对府混凝土结构造钞成不可逆转的洲破坏，也是关锻乎本工程最终斧成败的一个重他要问题。2重点难点解决对策针对本钢结构的重点难点，采取如下解决措施。见表2.2-2表2.2-2重点难点对策表混编号伏内斤戚番容偶解决对策扭1娘施工分区较多乒，钢结构安装来区域较大宋施工按浩A铸、磁B卸、六C方、味D逗、炼E脆五个分区组织颂流水施工，并扰为每个区域配披备相应的施工情机械设备和独磁立的施工班组辜，采用合理的斯施工方案，细杆化各个分区的耍施工工期，并哄明确各个分区战的控制节点，珍确保总工期控抚制达到总包方亏或业主要求妨。煎2竭多管相贯节点者杆下料抱用陆X-stee威l盟或贿AUTOCA话D躬软件建立三维旦线框模型，将民此模型转换诊成光DX挨F庆格式，将此文棍件输泪入田WIN3傍D臭设计软件对相汇贯杆件进行相签贯线分析。将席分析后的数据讲在洁PIPE-C宜OAS骨T重软件中将各种耀杆件事先确定胖好的焊接收缩距余量及机械切赌割余量输入；极再按照制作要芦领书选择正确蜂的加工设备，爆切割速度、坡纤口角度等工艺拦元素，生成单舟根管件的加工丧指令，后再根得据材料规格进取行合理的套料诉，将放样程序辆下发车间，分请批切割下料。逐3虹铸钢件的焊接踏通过对铸秩钢微ZG340-耻64舅0翁及萄Q345熔B叫进行碳当量分尾析，选择适当储预热温度、焊详接材料、焊接酸电流、焊接电只压的焊接工艺帝参数，并根据包以上参数，进劫行工艺评定，泽如果不能满足击设计要求，将哄继续选择焊接炕工艺参数，直辟至满足需要，泻在施焊过程中景严格按照焊接烫工艺卡（根据初焊接工艺评定扰报告制定）进控行施工，以此循来保证焊接质猴量。芬4仅钢桁架拼装及碗吊装期在本工程中，谨由于钢桁架构贫件存在长度过迫长，截面高度虎较高等特点，逃构件出厂前必讽须在车间内预抚拼装检验合格义，部分桁架为疲散件运往现场韵，部分桁架采还取分段运往现合场的方案；为金确保桁架的拼亚装精度和质量辽，我司针对本鉴工程桁架特点压专门设计了拼幅装胎架，并且应在其上设置微油调装置。文在现场拼装并币对接完成后，嫂桁架吊装主要厌采用现毒有良7锈台塔吊扯和鱼1君台撞150丈t夫履带贿吊壮3横台喊50碧t且汽车吊配台安泳装。桁架吊装格过程中采取现颤场高空散件拼愁装和搭设支撑盖架分段安装相庄结合的方案。称5能支撑架卸载后爸钢结构位移控肤制宣在卸载前对支克撑架卸载过程含进行计算机模德拟计算，对结谢构各部位位移恭值进行整理分佣析。眨在安装前支撑月架搭设时，对常搭设高度进行沙预加高，调整列值根据计算结酿果确定。触在卸载过程中介，必须严格控构制循环卸载时造的每一级高程耽控制精度，设伙置测量控制点篇，在卸载全过形程进行监测，吨并与计算结果巡对照，实行信镰息化施工管理切。以保证最终偿完工时结构状沉态与设计状态供相符。裕6前工期紧张，如梦何保证拼装进庸度满足吊装的颠需要、施工顺翠序的确定舍结合我司在类河似工程中的施欺工经验，根据谋本工程实际情旁况我们采用以茄下几点以确保侍工程的顺利完济成：垃1绑、续选择合理的施熟工方案，增加旷施工作业面和汉机械设备数量膜，加快施工速财度。快钢框架结构施去工过程中按踏照豆A虏、怒B近、非C蝇、度D茎、灿E版五个分区，每图个施工分区配哑备独立的施工豆班组，主要采唱用土建总承包童方现场提供窜的组7歼台塔吊进行安兔装施工。屋顶肤钢结构施工时酿主要采用慌采用现撑有果7潮台塔吊青和尽1北台烛150灯t豪履带贤吊近3宗台层50名t邪汽车吊配台安览装臭进行拼装及安马装。采2脏、寨加强管理，做资好深化、杆件锻制作、现场拼叉装和安装的协腹调工作，制定达预警方案，对秩会造成整个流引程脱节，延误阻工期的环节提蛋前预警，保证唇工程按期完工禽。躺3晕、我们遵循左顾右对称的施工蜓原则，并对全晨过程用大型有熟限元程序进行删施工模拟，监绕测其施工阶段现的内力变化。溜在现场施工时绒，做好及时地繁检测，并于计紫算结果进行比衣较，确保施工夏的安全，保证顷最终成形的结即构受力符合设毛计的要求。规7房对已完工建筑包物成品的保护亩人员教育：在联钢结构安装人拳员进场后，全与员进行保护已秃有结构物保护芽专题教育，强潜化人员对已有穷结构物的保护耻意识；尤其加营强一线施工安咏全员和施工调旺度、机械操作畏指挥人员在该枪方面的意识；躬通过奖惩手段酒激励员工对施差工成品和半成田品的保护积极遍性。毅加强物、料、剃机管理：在钢息结构构件运输继、拼装以及安抵装过程中，通陕过建立完善的仙针对已完工建绍筑物的管理制烧度以及建立责棕任人制度加强淘物、料、机管赵理，以尽可能萌减少可能对结身构物造成破坏陆的主动因素。三、钢结构现场安装分段1V形柱按柱子实际长度单根制作运输，单根整段安装。主体框架结构钢柱每层分为一段进行吊装，一共分为四段。为了便于现场安装，钢柱分段位置在超过结构层梁顶面2米的高度。每安装一根钢管柱接着安装其它柱与该柱相连的钢梁，或者施工其附近的楼层梁板结构，以固定钢管柱。2A、B区屋顶钢桁架结构分段在工厂加工制作完成预拼装合格后，纵向桁架散件运往现场，其中26~33轴纵向桁架主要采用搭设满堂脚手架，高空胎架上散件拼装安装的施工方案；其它桁架均搭设支撑架按12m左右一段分段吊装安装。次桁架分段运往现场，拼装成24m左右每段分段吊装安装。3C区、E区屋盖桁架分三角桁架和平面桁架，主桁架均按24m跨分段进行安装次桁架按主桁架跨间逐段安装。4D区屋盖桁架形式均为三角桁架，主桁架均按24m跨分段进行安装，次桁架按主桁架跨间逐段安装。5桁架分段时杆件对接位置不宜在同一平面上，而宜错开≥500mm。加工时杆件的分界面在两相邻节点的1/3处附近，分段处的腹杆采用现场后装，在现场高空焊接。收序号垒内寨鲁赤容胡1栗平面桁架构件语分段均在工厂贵完成分段，分籍段按工厂加工澡及运输能力及懒结构受力特点息进行分段，对举部分桁架按现纪场吊装要求进狠行分段。踏2绸对接位置杆件踢不应在同一平尸面上，而应错手开膜600mm肤。加工时管件塞的分界面在两器相邻节点碰的葱1/站3则处附近，且各朱弦杆应错位，景安装时对接的升间隙是两侧各池占一半。腹杆嵌补腹杆嵌补尤桁架分段界面干标准示意图升3涝平面钢桁架，铺根据材料的长琴度，某一弦杆惩节点间最多设岁一个接头，桁丑架腹杆一般不紫得拼接，当壁腔厚相等和不等扮时分别按下图晚进行分段连接充。四、钢结构现场焊接麻1伴消钢管相贯线节蒸点焊缝分区赛表悉4.1蜂-1德邀钢管相贯线节湿点焊缝分区图蝴序号选内垂惰误容桥1今Y筛型节点焊缝位痒置分区挽2桥Y右型节点各区焊父缝形式陡3侵T亩型节点焊缝位芒置分区铃4躁T抢型节点各区焊厅缝形式必2彼而焊缝的检验措谎施秀焊接完成后，报清理表面的溶始渣及两侧飞溅苦物，进行焊缝先检验，检验方姿法按什照辞DBJ08-们216-9慧5室及娘JGJ81-参200猪2肆进行。1）外观检查律表敲-2挡临外观检查表挥序号须内容油1弓所有焊缝需由禽焊接工亏长用10万0贡％进行目视外劈观检查，并记吩录成表。书2展焊缝表面严禁们有裂纹、夹渣慨、焊瘤、焊穿播、弧坑、气孔抵等缺陷。养3兴对焊道尺寸，友焊脚尺寸，焊供喉进行检查。缴4狭焊缝外形尺寸流符合现行国家样标准《钢结构族焊缝外形尺寸技》的规定，焊烦接接头外形缺棋陷分级符合现扇行国家标准《角焊接质量保证桨，钢熔化焊接恋头的要求和缺夺陷分级》的规砍定。2）无损检测渠在完成焊秤接雕2肥4固小时之后，对蛙焊缝进行探伤拌检验（如修表疤6.8-御6埋），其检验方糊法需按照触JGJ汪81-200构2炒《建筑钢结构产焊接规程》生和耍GB1134筒5难《钢焊缝手工掀超声波探伤方么法和探伤结果奥分级》规定进收行。率表诵-3俊恭无损检测仇序号施母线内容物1反探伤人员必须偿具有二级探伤象合格证；谎2沈所有测试项目峰在经国家认可佣的独立的测试久员监督下进行车；江3喊局部探伤的焊毒缝，有不允许谅的缺陷时，在贵该缺陷的延伸床部位增加探伤乘长度，增加的尚长度不小于该玩焊缝的长度事的骡1析0借％，且不小于免200mm片，当仍有不允耐许的缺陷时，智对该焊守缝浪10央0港％探伤检查；宴4忌检验报告在一寸批钢构验收前士一个星期提交娃；省5顿根据现行的相的关法规和规范冤规定，焊缝进版行外观检查，息并可以按照规它定采用渗油试崖验对焊缝表面漏进行检查；集6介当工程师提出隙要求时，还进剂行贴角焊缝检电测试验和抗拉亚试验。保3乱健焊接工艺1）焊接顺序卡(1)献谎以控制应力、从应变为准则，割详细制定焊接忧顺序，严禁将妄合拢焊口布置脑在杆件应力集脾中的地方。勤(2)帜住焊接时根据杆更件的对称布置晨的特点，选好咽自由端，避免摧焊接误差的积摊累。稍(3)虫厌焊接顺序一旦台确定，一定要融严格遵守，否商则将造成返工泄和隐患。券2遍）减少收缩量吃(1)绕非在保证焊透的遭前提下采用小纸角度，窄间隙匆焊接坡口，以赛减少收缩量；激(2冶)惠提高构件制作佣精度，构件长厘度按正偏差验富收；虹(3)追斜尽量扩大拼装牵块，减少桁架渐高空拼装接口映的数量；直(4)菜迈采用小热输入规量，小焊道，脉多道多层焊接静方法以减少收顺缩量。菜3斧）适当采取局间部校正及补偿签措施优(1)昼涌地面组装时构它件预留收缩余挂量，分段（块甚）矫正桁架，使控制好拼装块贱的焊接变形。孟(2)捡耽设置部分后装亏段（块），在搁地面组装时留概余量，待实测直拼装接口坐标些值后切除修正盆。酒五、苍钢结构防火施住工奔1直旅防火喷涂施工注工艺流程乖钢结构防火涂客料的施工必须温有国家认可的性具有专业施工散资质的施工单裁位进行施工，柳防火涂料的施酬工前提条件是通钢结构安装就卫位，并校正完芽毕朵,棒同时楼层面混细凝土施工完成种后再进行。艳1榜）施工前的准叹备趣本工程建筑的宁防火等级：标长高裤0.00冶0馆一下为一级，忆其它为二级。射标高静16.0m对以下的钢结构骆涂防火涂料，青其它钢结构不商涂防火涂料，介建筑物各承重自构件的耐火极共限及防火涂料壤要求见下表桑表看-1瘦征各承重构件的跟耐火极限及防通火涂料要求亏构件类型泉最低耐火极限优（小时）污防火涂料类别劣涂料最小厚度萄（浅m胀m孟）寄柱、柱间支撑会±0.00逐0派以下秒3.0类厚型库18.0催±0.00涉0号以上杰2.5迷超薄型茂3.0似梁、桁架饭±0.00僻0攀以下膛2.0偷超薄型浓3.0目±0.00阵0咳以上腊1.5饰薄型喷4.0打压型楼榜板恭(牌楼凤层侵)男1.0盏薄型旺4.0葵屋面支撑、系付杆、檩条皇0.5签薄型甘4.0恰疏散楼梯父1.0线薄型独4.0添注：防火范围向及涂料却经当地消防部于门认可后方可泄实施点。猜防火涂料的检侦查：防火涂料端进场前对防火看涂料送专业的象检测机构进行鹅检测。每使六用讯100司t牺薄涂型钢结构残防火涂料抽样梅检测一次粘结某强度，每使次用寿500烤t粥厚涂型钢结构盗防火涂料抽样贞检测一次粘结韵强度和抗压强锦度。抚2梦）对涂装表面晒的检查脾在防火涂料施博工前，对钢结沸构的表面进行燃检查，如果在顺钢结构吊装过算程中对钢结构渴的油漆有损坏尽的，对