大跨度钢结构箱形桁架组合梁施工技术总结鲁班奖

大跨钢结构箱形桁架组合梁施工总结【摘要】：无锡***胜境三期梵宫建筑宴会厅钢屋面是大跨度箱形桁架组合梁结构体系，其吊装及构件拼装连接难度大，安装精度要求高，在施工过程中，克服了施工场地狭小，施工工期紧的困难，按期高质量地完成了施工任务。【关键词】：大跨度箱形桁架拼装1工程概况无锡***胜境三期梵宫建筑位于无锡市***景区****东侧，该工程是无锡***举办2008年世界佛教论坛的主会场，也是世界佛教信众瞻仰佛祖、从事法事活动的“圣地”，因此，该工程被江苏省及无锡市列为年度重点工程。建成后的梵宫建筑的“新”将与***大佛的“大”、九龙灌浴的“奇”一道成为***胜境的三大亮点。梵宫建筑的主要结构之一的宴会厅钢屋面，为大跨度箱形桁架组合梁结构体系，形成从2层顶面（8.350m）到主梁下表面（17.55m）之间的大空间。下设1200多座客位，上覆2000M2景观绿化屋面。整个屋面的钢结构分布在G～P、18～23轴。主梁共6榀，布置在H～N轴，主梁高2.6m，宽0.8m跨度37.5m，长度38.2m，单榀重86t，为上下平行弦箱形梁，腹杆为H型钢，点支在18轴和23轴的钢筋砼柱柱顶，通过柱顶锚栓与钢柱固定。主梁之间设置次梁，间距基本为1875mm和1925mm，共147根，断面为焊接H型钢594×302×13×26，与主梁及周边砼墙上的埋件采用高强螺栓及焊接连接，钢结构总量约700t（图1）。2项目施工特点及难点2．1吊装方法的选择宴会厅钢结构屋面架设在二层顶面标高为16.25m的混凝土结构柱上，势必要求采用大吨位的吊机停机跨外进行钢结构吊装。2．2施工阶段结构稳定问题钢屋面主梁施工呈不稳定状态，必须采用一定的支撑保证施工状态的稳定，且结构安装完成后必须满足设计对构件使用状态下的受力要求。2．3构件连接的接点处理主梁长38.2m，根据加工及运输要求，需要分成3段，运至现场再进行拼装，由于现场条件的局限性，构件拼装连接及接点处理的难度是可想而知的了。2．4结构安装精度控制由于主梁超大、超长、超重，主梁与埋件及次梁之间又采用螺栓连接，加之主梁又有“起拱”要求，因此对构件的加工、拼装以及安装的精度要求是相当高的，必须严格按GB50205-2001规范及设计要求进行检测控制，确保最后结构安装的精度要求。施工工期紧整个钢结构工程要求加工制作20d，现场安装20d，同时在加工过程中需要对结构进行优化完善，加之施工现场场地狭小，存在多工种交叉施工情况，为确保工程按期竣工，对施工总体规划、施工准备等施工组织管理提出极高的要求及挑战。3机械的选择和现场条件要求3．1拼装机械选择构件需要现场拼装，拼装前制作钢马凳，将主梁放置在上进行拼装，同时需用100t履带吊辅助拼装。3．2吊装机械选择构件重、安装位置高，吊装如果采用其它土办法吊装，施工效率低，施工风险太大，因此只有采取大吊机进行整体吊装。根据作业半径及吊重测算，至少需要450t履带吊接260t的超提配重才能吊装就位。考虑到现场施工条件，综合所有施工因素，决定采用750t履带吊进行构件吊装。3．3吊装机械现场条件要求在750t履带吊吊机运抵现场前，司吊人员提前进场对场地进行踏勘，并就现场条件提出详细要求：（1）、进入场地道路需要畅通，影响道路的临时安全通道、拆除的脚手架等障碍需要清除，道路低洼处用坚土回填并平整压实；（2）、吊机行走道路分层压实；（3）、吊机工作期间该区域进行封闭，并避免交叉施工。由于吊车部件运输车辆近30辆，我公司必须协调有关方面精心组织，有条不紊进行，尽量不影响交通和其他工种施工。先组装的部件车辆先进场，组装完毕及时退场。4主要施工流程及关键控制点4．1施工流程施工流程见图2图2施工流程2、主桁架的拼装6桁长38.2m的主梁，每桁在加工厂分成3段运至现场，长度分别为11.6米，16.8米，11.6米。吊装前主梁在钢马凳上拼装，吊机用100t履带吊。先确保对接尺寸准确，按照在加工厂预拼装的标记进行对接，分层焊接，每层焊接完成清除焊渣并磨光（见图3）。焊接采用CO2气体保护焊，在焊接时防止焊接变形。在焊接完成经探伤合格后靠建筑物直立摆放，设临时支撑稳固，防止倾翻。按照吊装计划，在梵宫东北侧拼接4根主梁，东南侧拼接2根主梁。由于施工场地狭小，圣坛同时进行混凝土浇注，必须留设4米宽泵车通道。3、锚栓和埋件的复查在土建交接后，及时测量放线，对锚栓和埋件的施工质量进行复查，发现问题及时处理。锚栓、预埋件的施工允许偏差见表1：项目允许偏差支承面面标高±3.0水平度L/1000位移5.0地脚螺栓螺栓中心偏移5.0螺栓露出长度0～+20.0螺纹长度0～+20.0表1预埋件精度要求4．4主桁架梁的吊装本次工程主桁架采用750t履带吊以四点起吊方式安装，就位后进行位置找正，锚栓临时固定，上弦拉设缆风绳临时稳固。然后进行垂直度找正。主桁架找正后，及时安装与混凝土墙或桁架之间的次梁，使桁架形成稳定结构，主桁架吊装示意图见图4。确保主桁架梁安全吊装的技术措施（1）熟悉图纸，仔细勘察施工现场，对施工人员进行设计和施工安全技术交底；（2）配合土建进行预埋件的埋设和检查，对钢结构施工需要的锚固位置或缆风绳拉设点设置埋件；（3）吊机行走道路加固，主桁架直立摆放时设置防倾翻支撑；（4）严格按照施工顺序施工，保证安装构件的空间稳定性；（5）主桁架上弦设置临时安全栏杆，次梁操作部位设置吊篮搭设的简易操作平台；（6）吊装钢丝绳与构件之间放置橡胶皮，或焊接吊耳，防止钢丝绳滑脱，吊装时构件拉设溜绳；（7）吊装要专人指挥，专人监护，不可超负荷作业；（8）现场配置相应的消防器材，动火前办理相关手续，清理易燃物，动火时专人监护；（9）施工人员正确佩带安全防护用品，不违章作业；（10）配备专职安全员和电工，做好施工用电安全；（11）施工区域拉设警戒绳，并专人看护。4．5次梁安装为提高施工效率，次梁用吊机吊装。采用一钩多吊的方法，在主桁架就位找正后安装。部分吊机不能吊装到位的构件可以在主桁架上弦设置小拔杆，将次梁用吊机放到二层平台上，然后水平倒运至吊装位置，采用两台拔杆抬吊的方法就位。在结构形成空间稳定体系后锚栓固定。5结束语在工程业主、设计及监理公司、及各分包单位的支持和协助下，我项目部根据施工现场的实际情况，制订合理有效的施工方法，选择合适的施工机械，充分理解和满足设计对建筑、结构的要求，