大跨度钢桁架安装技术

1、大跨度钢桁架安装技术摘 要 本文主要对某工程连廊大跨度桁架、异型钢屋架的设备选用、主要安装方法进行阐述。关键词 钢桁架 门式钢架 吊装1工程概况某工程由配楼、塔楼和连廊三部分组成，总建筑面积为111818m2,塔楼为150m高钢结构，配楼为40m高钢筋混凝土框架结构，连廊为连接配楼和塔楼的钢结构廊桥。该连廊是由四个混凝土筒体支撑的空中弧形、多层框架式钢架，与配楼、塔楼之间采用滑动支座连接。总长约140m、宽约30m。连廊27m楼面采用空间钢桁架结构，由三榀纵向主桁架和11榀横向次桁架，以及6榀悬挑桁架组成。主桁架为折线形，被四个筒体分成5跨，最大跨度39600mm。在施工阶段，各跨纵向均可自由

2、滑动，以释放部分内力。施工完后，在筒体预埋的牛腿上固定，形成固定铰支座。次桁架与主桁架采用刚性连接，形成空间刚架。连廊屋面由14榀横向折线形门式钢架、纵梁及支撑体系组成，通过屋面刚架形状、尺寸的变化，形成空间多曲面结构。门架跨度27.5m。屋面刚架采用箱形截面，支撑采用钢管，桁架及其它均采用焊接h型钢。2吊装方法的选用2.1 桁架：最大桁架外形尺寸：35600mm3000mm，重量34.037t。所以采取分段加工（三段）、分段吊装、空中拼接的方法。2.2 屋面门式钢架：最大屋面钢架外形尺寸：27500mm12700mm，重量16.606t。所以采取分段加工（三段）、现场拼装、整体一次吊装的方法

3、。3吊装设备选用和场地准备3.1吊装设备选用：本工程施工场地的特点为：施工场地底下为三层地下管廊，无法采用塔式起重机。根据构件重量和吊装位置最不利情况，选用120t和160t汽车吊进行桁架和屋面钢架的吊装，并配备一台50t的汽车吊进行地面构件的倒运和辅助拼装。3.2场地加固：在构件吊装过程中，160t汽车吊自重为105t，在工作时四个压脚分别承受重量为30.25t，根据汽车吊的资料，压脚盘面积为2.25m2，所以每个压脚处承受的重量为13.5t/m2。根据同样的计算方法，120t汽车吊工作时，每个压脚处承受的最大重量为12.2t/m2。远远超过管廊顶板的设计允许荷载。因此，在吊车运行和构件拼装

4、的位置进行管廊顶板加固。地下三一层采用钢管搭设满堂红脚手架。加固后地面的承重达到25t/m2。满足施工要求。3.3拼装平台搭设：根据构件屋架的外形尺寸，现场打折拼装胎膜的尺寸为4.0m25.0m，每2.5m设置两个c20混凝土桩，用工字钢和枕木作为基座。当屋架拼装时，根据屋架的拼装尺寸，将胎膜的宽度临时增加到12m。在构件拼装前，用枕木和斜铁将平台找平，满足拼装精度要求后方可使用。4深化设计、构件加工措施本工程整个连廊通过桁架、屋架尺寸的变化，形成一个空间弧形结构，因此构件的形状、尺寸变化大。连廊钢构件与四个混凝土筒体的连接牛腿、耳板在混凝土筒体施工时已预埋，且筒体中预埋钢构件与连廊制作为两个

5、厂家，所以对钢构件的加工精度和现场的配合提出了很高的要求。本工程采取了以下措施并取得了很好的效果：4.1筒体中预埋钢骨深化图除了经过设计院的审核外，必须经过连廊深化设计负责人审核。4.2鉴于两家单位制作和安装，因此范围界定和配合设计、施工为关键，例如牛腿上的螺栓孔必须由连廊构件统一深化设计，由钢骨加工厂在厂家开孔。因此由总包组织设计院和两个加工厂进行协调，从图纸设计内容和加工制作标准进行合理规定。4.3因连廊构件形状各异，且现场拼装量很大，所以，要求所有主要构件均在厂家进行预拼装。为解决筒体钢骨安装偏差的问题，在筒体结构施工完后，及时将预埋构件的测量成果提供给连廊构件加工厂，将误差在构件加工时

6、进行考虑。5进场检验和现场拼装5.1构件进场检验除了规范上要求的检查项目外，结合本工程连廊的特点，需对以下项目进行重点检查：5.1.1 构件制作部位的螺栓孔位置、数量、大小；5.1.2 构件焊接坡口的方向；5.1.3 构件的尺寸（尤其是分段加工、现场拼接的构件，除了检查每一段的尺寸外，需对各段尺寸进行综合检查）；5.1.4 各种异型钢构件的角度；5.1.5 构件的变形情况（尤其是钢屋架，检查是否有扭曲现象）。5.2现场拼装：在检查合格的拼装平台上，用50t汽车吊将拼装构件的两段按拼装的位置放在瓶装平台上。用千斤顶、垫铁调整，先校正标高平整度，再校正位移偏差，采用经纬仪、水平尺配合精确测量。调整

7、到位后采用临时螺栓固定，再拼装第三段，整个构件临时拼装好后，进行整体测量校正，合格后进行焊接。焊接完后进行最后的测量，并做好测量成果。合格后方可吊装。现场拼装完后立即吊装，防止构件变形。6构件吊装：6.1吊装顺序6.1.1根据本工程的特点，将连廊构件的吊装划分为a、b(b1+b2)、c、d四个区域（见图1）。6.1.2考虑到合理施工机械、充分利用现场的施工条件，吊装按照a、b、c、d的顺序进行，其中b1和b2区可以同时进行。每个区域的吊装顺序如图2。主桁架吊装次桁架吊装支撑吊装次梁吊装屋面系统吊装下一个区域吊装夹层构件吊装6.2吊装方法6.2.1主桁架吊装：采用分段吊装、设临时支撑、空中对接的

8、方法。（1） 在两个半榀桁架对接接头位置用碗扣式脚手架搭设立杆间距为600mm的临时支撑架，截面尺寸为3000mm3000mm，成为三榀主桁架对接安装的位置。然后将拼装两段的主桁架，用50t汽车吊将其倒运至160t汽车吊站位附近，并用临时支撑固定；（2） 用160t汽车吊按施工顺序进行主桁架吊装（主桁架选用两点绑扎法进行吊装）。将与砼筒连接的两段桁架吊装就位后，一端与砼基础上的支座连接，另一端设置在临时支撑架上，就位后用两道揽风绳临时固定，再将第三段桁架吊装就位，设置在临时支撑架上，然后将三段桁架再临时支撑架上调整到安装位置，并临时固定；（3） 测量校正后，再用焊接和螺栓连接将桁架固定成型，后

9、进行下一榀桁架吊装（见图3，主桁架分段吊装示意图）；（4） 吊装第二榀主桁架前，用倒链将一根支撑与第二榀主桁架临时固定，当第二榀主桁架安装就位，将支撑与第一榀相连后，用两道揽风绳将第二榀主桁架临时固定，再安装一根支撑后松钩，然后用同样的方法吊装下第三榀主桁架。6.3次桁架吊装等每个区域的主桁架安装完成之后，并测量校正合格后，再安装主桁架之间的次桁架，采用两点绑扎法吊装，当所有次桁架安装完成后，并测量校正到位后再进行其他构件（支撑及小梁）的安装。6.3.1 小梁和支撑的安装顺序：从中间向两边安装，以a区为例：先安装靠近中间次桁架的支撑，再安装靠近砼筒的支撑。将所有主桁架之间的支撑安装完毕后，再安

10、装边桁架及支撑，6.3.2 所有下层构件安装完成后，进行下层构件整体测量校正。6.3.3 等一个区域下层全部构件吊装、整体校正合格后，再进行桁架的焊接和高强螺栓连接。最终固定并整体测量合格后，再进行上层结构和屋面结构的安装。6.4屋面结构的安装采用分三段加工、现场拼接、整体一次吊装的方法（见图4）。6.4.1 每个区域屋架的安装从一段向另一端顺序安装；6.4.2 每个钢架吊装后先临时固定，装完后一个区域内屋架安装完并测量校正到位后，进屋架间其他构件的安装；6.4.3 一个区域内屋架及其他构件全部安装完、并测量校正后，进行焊接和高强螺栓最终固定。 6.5整体测量等一个区域内全部钢构件安装、连接完毕后，进行整体测量，并做好测量成果报告。6.6焊接和高强螺栓连接控制除了满足规范对焊接和高强螺栓连接的要求外，本工程从以下几方面加强控制：6.6.1 针对工程的特点，合理安排吊装和临时固定、最终固定的顺序；6.6.2 焊接、高强螺栓混合节点的连接顺序：高强螺栓连接下翼缘焊接上翼缘焊接；6.6.3 高强螺栓的连接要求：初拧终拧，且初拧、终拧在同一天内完成。6.6