钢结构安装方案-管桁架

钢结构安装方案

管桁架结构安装工法

黑龙江省安装工程公司黄宝龙(国家注册二级建造师)

一」

一、刖后

随着科学技术的发展和社会进步，如今各体育场馆、展厅、机场等一般被设计成为

钢桁架结构，大跨度空间结构蓬勃发展，跨度越来越大，造型越来越新颖、别致，绿色

环保、节约能源，施工期限短，对于安装施工提出的技术要求也越来越高。由我黑龙江

省安装工程公司承包的七台河市新兴区木制品创业服务中心工程，42米、36米管桁架

结构，由于跨度、重量及安装高度都比较大，且地处内庭，地面承载力无法承受吊车吊

装时所产生的冲击力，无法采用常规方法进行安装。结合今年多种施工方案的分析和研

究，最终确定了现场拼装，高空滑移到位的施工方法。该管桁架采用无缝钢管及高频焊

管通过焊接球连接而成，两栋厂房共39福,单根最重约8吨，跨度为42米、36米，

安装高度为12米。

二、工法特点

(-)、大跨度桁架体系直接就位在设计位置，支座安装精度易于保证。

(-)、对起重设备、牵引设备要求不高，可用小型起重机或卷场机，甚至不用。

而且只需搭设局部的拼装支架，如建筑物端部有平台可利用，可不搭设脚手架。

(=)、可充分利用桁架下部的楼面或地面结构，降低了结构的安装高度，同时

不需要大量的脚手架及脚手架搭拆人员，降!氐了设备投入成本

(四)、采用该工艺使屋盖钢结构的吊装、组对、焊接、测量校正、油漆等工序

都可在同一胎架上重复进行，即可提高屋盖的安装质量、改善施工操作条件，又可以增

加施工过程中的安全性。

三、适用范围

(-)复杂支承条件的大跨度单跨、多跨空间桁架或网架结构

(二)建筑平面为矩形、梯形或多边形等平面。

（三）支承情况可为周边简支、或点支承与周边支承相结合等情况。

（四）当建筑平面为矩形时滑轨可设在两边圈梁上，实行两点牵引。

（五）当跨度较大时,可在中间增设滑轨，实行三点或四点牵引，这是网架不必因分条后加大网

架挠度，或者当跨度较大时，也可采用加反梁办法解决。

（六）现场狭窄、山区等地区施工；也适用于跨越施工;如车间屋盖的更换、轧钢、机械等厂房

内设备基础、设备与屋面结构平行施工。

四、工艺原理

（-）、结构直接就位在设计位置，垂直起重设备和胎架沿屋盖结构组装方向单向移动，通过滑

移胎架和行走吊机完成屋盖结构的安装。

（-）、将屋盖钢结构按照相数和网格数分成若干单元，单元可在胎架移走后形成稳定的受力体

系，在满足此条件下尽量减少每单元桁架及网格数，但不得少于两根桁架或两个网格。

（三）、各单元按照吊车的起重能力又分为若干段。

（四）、沿桁架垂直方向设置行走式塔吊和胎架滑移的轨道。

（五）、根据单元的划分制作满足所有单元组装的可搭拆胎架，胎架需要连接成一个整体，通过

手动葫芦牵拉将胎架移动到桁架单元的设计位置。

（六）、吊机行走至组装单元就近位置，顺次将需要的分段吊装至滑移胎架上，拼装焊接成单元

后，拆除滑移胎架支撑，将组装单元直接落放在设计支座位置。

（七）、以手拉葫芦为动力源，通过滑轮组将胎架沿轨道空载滑移至下一组装单元位置，通过调

节、修改形成下一单元的组装胎架，与楼面或地面做临时固定。塔吊行走至本组装单元就近位置拉点处

牵拉进行等标高滑移，待滑移单元滑移到设计位置后,拆除滑移轨道,固定支座。如此逐单元拼装，分

片滑移，直至完成整个屋盖的施工。概括起来该工法为：高空分片组装、单元整体滑移、累积就位的施

工工艺。

五、施工工艺流程及操作要点

I:艺流程（见卜.图）

核对进场的各种节点、构件及

连接件的规格、品种、数最

检查安装前的准备1:作

I

构件制作质量检验~k-

滑移胎架安装

结构单元脱离滑移胎架

1

滑移工艺流程图

5.2施工要点

（-）在平台上放地样，地脚放平后，在相应的部位打上膨胀螺栓，以起定位作

用。

（二）在主桁架相对应的场地搭建组装胎膜，胎膜的搭建按下图进行：脚手

架（胎膜）按（三-a）搭设后，沿桁架纵向设置5个测点，确定相应的标高位置（同时

考虑安装的预拱1/500）0

（H-a）主桁架纵向胎膜

上弦测点标高

（三-b）主桁架组装截面图

（三）用经纬仪复合纵横轴线及标高，发现问题及时处理，并弹出桁架安装位置

线；

（四）滑道做法：用行车梁连接成整体，直接固定在管桁架底座的短柱上;

（五）关于水平力消除，可在滑移到位后，对准基准线钢球支座处，千斤顶卡在

支座板上，逐步顶高；也可在预埋板上加定位螺栓或定位钢板；

（六）平移过程控制，采用单条滑移法，调整好高度，控制好速度，同时应时刻

注意桁架变化情况；

（七）就位控制：就位时应放松千斤顶使桁架支座缓慢落在弧形支座上，并控制

好支座下落速度。

（A）下弦、上弦就位、调整后，将所有的副杆组装就位，点固焊接，用经纬仪

和水准仪测量记录相应的数据，认为合格后进行焊接主弦和副杆的相贯线焊缝，焊接的

顺序应按相应的焊接工艺规程进行，以防产生严重的焊接变形和桁架的扭曲变形。

（九）桁架油漆施工：在桁架未离开胎架前，尽早按图亚设计要求对桁架进行底

漆及中间层油漆的喷涂，面漆到桁架安装到位后统一喷涂。

（十）平移过程的控制：

L轨道的固定方式：轨道固定在10轴、17轴柱轴线上，用压板压住轨道的下冀

板，并在原有地脚螺栓上将螺母拧紧固定。同时将轨道焊接固定在预埋铁板和压板上。

固定方式见下图（一）

压板

混^土柱预埋铁板

轨道卜翼板

图（一）

2、轨道之间的连接轨道连接为刚接。每段吊车轨道之间腹板用2个M16X5510.95

高强螺栓连接固定，翼板焊接固定，滑移过程中节点位置用20#工字钢支撑。支撑方式见

下图。

焊接口轨道

高强螺栓

工字钢

图（二）

3、轨道侧移的防止：保证轨道与柱子预埋件上的连接牢固、可靠。在走道

上用脚手架钢管支撑轨道，防止侧移

4、滑移接触面处理每个桁架支座底部焊接两条①20mm圆钢与轨道平行放置，

用以减少桁架支座与轨道的接触面积。在滑移过程中添加黄油以减少接触面摩擦系数。

5、滑移动力的选择：本方案滑移方法为两根桁架同时滑移，为保证滑移过

程中桁架的协调统一，两相桁架4个支座为葫芦的牵引节点，每个节点都用3t的手拉葫

芦牵引，共设4个手拉葫芦。葫芦另一端用钢丝绳固定于10轴、17

轴混凝土柱上。

摩擦力计算：桁架自重约8T

钢的摩擦系数：无润滑：0」5;

牵弓I力:0.15X8T=1.2TV2T;

有润滑:0.1;牵引力:0.1X8T=0.8TV2T

因此使用2T的葫芦作为牵引动力符合要求。

6桁架滑移速度的控制：由于桁架跨度大，指挥员在2层中间平台上对两

侧的滑移速度进行协调控制，保证两边桁架支座在轨道上以相近的速度滑移。两侧轨道上

的工作人员需要听从指挥员的者挥，确保两侧的相对位移控制在

5cm以内。

7、桁架的变形控制：桁架跨度大、重量大，在滑移中容易发生变形，因此采取了各

项措施预防桁架变形。

①每两根桁架上弦管由5根系杆连接固定；

②下弦4个支座间共设置4条对拉、斜拉钢丝绳索，用葫芦拉紧，防止桁架下弦向

夕展开，并确保轨道滑移平面的稳定性。

（十八一）就位控制：

1、桁架到位后的安装：桁架到位前，先对10轴、17轴侧的走道上方屋架梁进行

加固，以20#工字钢作为支撑顶住梁端，点焊固定。桁架滑移到位后，每个球支座上以一

只3t的手动葫芦挂到屋架梁上，以葫芦牵引桁架进行提升吊装，一侧起吊需要2只3t

葫芦。

2、吊装步骤：

①17轴线上的两个球支座整体提升使桁架一侧离开轨道一定高度。

②桁架离开轨道后，将轨道卸下，清理预埋件上的污垢。

③按设计要求在支座上安装橡胶垫。

④将桁架整体下降到预埋支座上，定位以后拧紧地脚螺栓。

⑤同样方法吊装10轴线一侧

六、材料与设备

机具设备表

序号名称规格型号用途

根据构件重而

1起蜀几杆件或拼装单兀安装

7P

2千斤顶5,10,20,10t调节拼装支点图度

3:螺旋式调节器5-10t调节拼装支点周।度

焊接球节点与焊缝焊接

4交流弧焊机42KVA

5r直流弧焊机28KW碳弧气刨修补焊缝n

6小气泵配合碳弧气刨用

7砂轮©100-120打磨焊缝

8r全站仪轴线测量

9经纬仪轴线测量

12水平仪标周।测量n

11钢尺测量

12拉力计30-50m测量

131液晶测厚仪10kg空心球壁厚测量］

14液晶温度计焊接预热斯

15拷枪焊接预热

161气割工具

17倒链葫芦网架滑行牵引

根据牵引重量而定

卷扬机网架滑行牵引

18根据牵引重量而定

七、质量控制

符合下列规范规程要求：

《钢结构工程质量验收规范》GB50205—2001

八、安全措施

1.管桁架现场拼装安全措施：

①胎架搭设过程中做好安全措施，每个胎架用角钢设置支撑，每个架子设置4个方

向的斜撑，确保胎架的稳定性，防止倾倒。

②管桁架上下弦吊装就位过程中，用麻绳拴住管子的两头并拉住，防止吊装中管子

旋转撞到其他物品伤人。

③L、S轴胎架上方设置钢丝绳作为安全母索，位置控制在上下弦中间，供施工人员

组对焊接腹杆时使用。施工人员上高空施工必须系好安全带，并扣在母索上。

④设置2具移动门式脚手架，作为管桁架上下弦对接施焊作业的平台，脚手架间用

钢管连接。因高度较高，设置4道缆风确保稳定。

⑤上弦铺设移动木板（50mm厚），作为腹杆安装时施工人员的作业平台。使用时

用铁丝将木板与上弦管捆紧固定。

⑥腹杆安装固定后，相邻2跟腹杆间焊接10#角钢，左石两侧基本保同一高度，上

铺木板（50mm厚），用麻绳将木板与角钢捆紧固定，作为施工人员焊接腹杆的作业平

台。

⑦定期检直安全带，发现破损立即更换。

⑧、遇刮风下雨天气，严禁施工人员上高空作业。

⑨、合理安放气割用气体，防止高空焊接火花溅落引起火灾。

⑩名类电线