大直径巨型环梁系统高空原位散拼安装技术

大直径巨型环梁系统高空原位散拼安装技术本文详细介绍了自行车馆工程大直径巨型钢环梁系统高空原位散拼安装技术，从质量、安全、工期、经济性等方面综合分析了其应用效果。一概况**自行车馆圆形钢结构屋盖系统是由双层球面焊接球网壳、全封闭相贯线节点环形管桁架、24组向外倾斜15°、高度10.35m的人字柱以及24组球铰可转动铸钢支座组成的组合结构体系。整个屋盖系统总重量约2000吨。施工中为便于区分，将整个屋盖系统分为A、B、C三个区，其中：A区为焊接球网壳部分，B区为环梁系统，C区为人字柱和铸钢支座（如下图示）。图1屋盖系统分区图B区环形管桁架系统钢材材质为Q345C，是由一圈Φ1200×20钢管、三圈Φ500×16钢管及Φ245腹杆组成的封闭环形相贯线节点连接的管桁架结构，用于抵抗网壳的水平推力，传递网壳的竖向荷载，与A区网壳共同组成屋盖系统，环梁系统周长418m，覆盖直径达150m，横截面宽度11.1m，高度6.6m，体形巨大，总重量达764t。图2环梁系统构造图图3环梁实体照片二施工方法概述高空原位散拼安装方案充分利用了结构的特点，合理地安排安装顺序，每一圈环梁进行逐段安装、逐段精度控制，每一圈闭合后再安装下一圈。首先利用已经安装的人字柱和设置在两个支点之间的H型钢作为承重点安装Φ1200环梁。Φ1200环梁闭合后即形成了稳定系统。再以Φ1200环梁为支点安装中环Φ500及其下方腹杆，再以Φ1200和中环Φ500为支点安装内环Φ500环梁及③号和④号腹杆，最后安装外环Φ500环梁及①号和②号腹杆。每一个施工阶段结构都自身构成稳定体系，构件的重量也都由结构自身支撑，所有的脚手架平台不承重，只作为人员操作平台使用，确保了施工安全。同时也节省了大量的措施费。外环梁安装时没有搭设满堂红脚手架，而是采用了轨道式移动平台，也节省了大量的措施费。三施工重点和难点环梁结构复杂，构件规格大、重量大、数量多，Φ1200×20大直径钢管每个吊装单元重约10t，靠人字柱和中部H型钢支撑，标高和位移微调靠千斤顶和拉结在混凝土结构上的倒链。每圈环梁的长度达到400m以上，如果不能有效控制各段的误差，那么可能造成环梁不能闭合，并可能造成环梁与网壳合拢困难。四施工工艺流程采用逐圈分段安装、逐圈逐段控制的方法保证巨型环梁的精确就位，整体安装顺序如下：Ф1200环梁→中环Ф500环梁及腹杆→内环Ф500环梁及腹杆→外环Ф500环梁及腹杆每一圈环梁分为24个吊装单元，每个单元长度从16.5m到19.5m，由四小段组成。考虑到全部组拼后运输困难，在工厂中先将每个吊装单元的三小段组成一个整体、另外一段作为单件运输到现场。吊装前再在地面胎具上进行“3+1”组对成吊装单元。图4地面“3+1”组对施工舌五威漂斥Φ勇120赏0答环梁的安揉装普1惯．施宵利用安装娇好的人字群柱为支撑弟点，以每亡两组人字巨柱之间设镰置苍的贪H杆型钢为临叮时支撑点睬，用两执台慧5今0炸吨汽车吊如逐段吊坟装骂Φ阅120狐0尝钢管就位穗。标高调挤整以预先抄在混凝土俩结构上制林作的辅助问混凝土柱纷为基准点柳，利用水托平仪观测嚷，隆在诱H铺型钢下方退设置千斤纪顶进行调穷整。在环附梁上设置泡标记点，傻预先在混写凝土楼面秒上放出标软记点的投搏影点，从伯不同的方宏向观测标赌记点与投线影点均在缝同一竖直峰面上时说根明环梁就就位准确。狭调正到位节后用钢丝残绳和倒链汉将环梁与民混凝土结耻构拉紧，拣并垮将锡Φ枝120路0荷环梁与人端字柱的相有贯焊缝点怜焊固定。渗安装完三胃段环梁之型后再焊接铸其与人字锈柱的焊缝纱。纸2血．丑饺第一左段损Φ摘120碍0犯环梁蜓由文5芦小段组成论，能够跨魄越两个人半字柱顶，惭便于固定贸。剩余的罗每四小段雹组成一个陪吊装单元蛮。吊装时披一端由人畏字柱支撑践，另一端裹通过导向六板和连接祸耳板与已涝经安装了触的环梁连雷接固定，剩依次进行终，直至整宣圈膊Φ咬120陈0字环梁闭合田。由于控平制措施合腥理到位，榴最后一段签环梁合拢承时误差只蓄有追3难㎜瓜。兄Φ鼻120县0笼环梁闭合井后，人字咏柱泪与从Φ最120战0困钢管已形虑成稳定的团结构体系耐。抚图魄5碍对双机抬吊渐图仁6其系环梁与人肯字柱焊接隔连接呈图巴7册贪各段环梁眯对焊连接勺六径纸族中娇环她Φ挎50赶0崭环梁的安王装樱Φ饱120针0范环梁闭合作后，在其顷上方搭设托脚手架操眨作平台。候在地面设颂置胎架，扒将每一抢节插Φ殊50切0装环梁与对格应的四根踢竖直的腹侧杆组拼成仇整体。再福利绒用旦50绍t顷汽车吊或甲塔吊吊装右就位，用艘全站仪配坡合吊线法孔精确控因制恒Φ垃50卡0她钢管诵与姨Φ征120敢0躺钢管的同倚心度。为缩防止倾倒鸣，用揽风院绳与混凝恳土结构拉锈结固定。于点焊竖直定腹杆顷与峡Φ肉120党0装环梁的焊净口，逐段扇依次进行肉安装，直察至整圈闭锋合。安装崖完成三段子后再焊接纸此焊口，盖完成中房环糕Φ决50旋0支环梁的安揪装。升图喂8显医在地面将树中磁环矿Φ爸500乓钢管瓜与巷Φ沈245布钢管组合栗成整体敞图蛙9配捡整体吊装欲图裤10摆封焊疫接削Φ讨245妖与钳Φ弯1200脱钢管适七叙另潜内现环钻Φ接50产0尸环梁的安御装倡首先将两阔根穗④么号腹杆在鸦地面胎具歼上组成人后字形，预告先滴在唱Φ舱120垂0搂环梁上放纽线，并设惨置定位挡皱板，吊永装制④慌号腹杆（逝人字形）妥并初步定于位，利用互经纬仪测伴量，调整锐其就位角浮度。每安星装四组人呼字形腹杆毅后，吊装识一段内肃环俱Φ购50资0顷环梁。环南梁直接昌由感④丑号腹杆支尾撑并初步启定位，再盾利用全站钳仪测控内船环访Φ逼50认0指就位位置鸟。调整到值位后点焊恨固定，用忌钢丝绳与浴中鲜环集Φ糊50间0奔环梁拉结遣固定。再叛逐根散恨装树③蛋号腹杆。神依次进行驻，直至整储圈闭合。舌最后完成普相贯焊缝隆的焊接。缘该系统也吹自身形成烟稳定体系谅。率图烟11县错将下腹杆冈在地面组泰装成人字冲形萝图鲜12雕卷吊装下腹慰杆碰日常图船13谜菜吊装内砖环偿Φ束500贿钢管两寻铲图明13圈蹲安装上腹嚷杆碑八贱幅勺外白环舍Φ红50饮0晶环梁的安汤装菌1萌．为了节粘省措施费躲，现场设驰计制作了害轨道式移蛇动平台作光为外环梁却安装的作钟业平台。浴该移动平闭台为网架走结构，主痕要构件为语焊接球和熔钢管简、兆H什型钢，轨盏道可以倒纱换使用。格移动平台扬的牵引利皂用倒链或私绞磨。移期动过程中联平台重量挖由万向轮叉承受，移英动到位后刃利用枕木梦支撑底座胁，万向轮侍和底座均矿不受力，广确保安全壁。艺图菠14层铃轨道式移段动平台亿2焦．在地面酷胎具上将份对应但的郑①枕号号和壳②械号腹杆组叠成四角锥躲形，利用慈支架固定余，防止变呢形破坏。艰在环梁上泡预先放出旁腹杆就位部位置，整幅体吊装四卵角锥形就景位。通过县倒链与已蒙经安装了昨的中粒环墨Φ筑50廉0经环梁拉紧养。每安装牧完四组四振角锥型腹台杆后吊装旋一段外照环写Φ洪50仁0弄环梁。初传步由腹杆缺定位，在皆利用经纬从仪等测控糖外环梁就规位位置。维就位准确赵后点焊固植定，并用量倒链与已归经安装了及的环梁拉恼紧，再完泼成焊接。栏依次进行深直至整圈菠闭合。懂图溜15旅钞将两对肌V遍形组对成矿四角锥形喉图扛16窝开吊装四角咬锥均尝蚀图难17老底吊装外耗环旺Φ枝500谊钢管馒确图孤18谱奉焊骂接怠Φ哑500稀和坏Φ普245树之间的焊描缝炼九替传尝技术保证黎措施险1腿．在环梁硬系统安装公过程中分跨别经历了椅以下几个备阶段津施工之前阿对每个阶时段结构的长稳定性都想进行了验愤算，确保鞠施工安全深。该安明装顺序充步分利用了他结构自身饱的特点，炎每个结构锣件的安装依都以已经庆安装了的首结构为支举撑点，避稳免了搭设竿承重脚手代架，节省驶了措施费涨用，同时崭也降低了价施工风险扩。条2倒．外环梁您安装采用钩轨道式移末动平台作悔为操作平漆台，也避剧免了搭设留大量的脚码手架，节掘省了大量托的措施费吃用。将3特．整个安疫装过程逐杯段保证环蒜梁的标高煎和环向就持位位置，直保证了环俭梁的精确颈闭合，为跑后续与网锅壳部分顺呜利合拢创托造了条件袭。臭十渐破矿质量控制恳措施纪1口．地面环木梁组对及搁腹杆的组偶对都在专升用胎架上总进行，保朝证了组装缓精度，为妄确保安装用精度创造捷了条件。录2劝．环梁安加装时先利乞用已安装粪的结构进报行初步定蛇位，再利扎用全站仪粗、水平仪英、经纬仪顾进行精确桌测量校核胶，确保环告梁的环向虹定位和标钉高的准确颗。愈3怕．大直径结环梁在地朝面组成每停四节一个肠吊装单元厅，内环下郑腹杆、外慢环腹杆均罢在地面组破对焊接，壤减少了高默空焊接作煎业量，易偏于保证质穗量。棚4词．现场焊衡接人员均宝持有焊工援等级证书叉，在进场踢时均通过肢了国家权烫威部门的锤考试。考泽试的焊接嚷形式淘为什“佣有障碍全厌位役置性”涉焊接。葱5永．环梁部揉分相贯焊哈缝焊接作淋业大多在携冬期完成钉，进入冬斧施之前对避焊工进行孝了冬期焊辣接施工培边训和考核统，配备了满红外线测赠温仪、烤播枪、保温任棉、彩条膊布等各种隔冬施物资轿。现场根亦据冬施焊杯接的规定补搭设防风耐棚，焊前稻预热、焊乘后保温，抵并严格控起制预热温劳度和焊接环层间温度鄙，严格执窄行焊条烘舞干和领用劳制度，保司证了焊接阿质量。撑十何一唤钢隶安全措