谈大跨度异形钢结构正装倒置法施工方法

弓 永 胜

(山西六建集团有限公司，山西 太原　030024)



谈大跨度异形钢结构正装倒置法施工方法

弓 永 胜

(山西六建集团有限公司，山西 太原030024)

摘要：结合工作经验，从钢结构材料构件验收、操作平台搭建、单体构件焊接、构件翻转倒置等方面，探讨了大跨度异形钢结构正装倒置施工技术，并总结了该施工技术的特点，为大跨度、异形复杂性钢结构施工提供参考。

关键词：大跨度，钢结构，锥体，焊接

由于钢结构具有自重轻、结构灵活、造型美观、安装方便、施工周期短、抗震性强且绿色环保等优势，在中国近代建筑发展中越来越得到社会的认可和推广应用。2014年我公司承建了机场改扩建工程，机场航站楼工程主体结构为2层框架结构，建筑高度22.5 m，建筑面积13 340.17 m2。该航站楼工程1层由混凝土柱梁板组成受力体系，开间尺寸大，楼层较高，由直径为1.2 m的圆形混凝土柱及矩形梁板组成，2层柱为钢管柱及空间桁架及网架结构。航站楼南北方向最外围柱向外倾斜5°。

航站楼2层钢结构造型复杂、结构多样，单位工程面积大且建筑物整体高度不一致，无法通过普通测量计算就能够制作出我们需要的钢结构部件，于是我们采用了Tekla钢结构详图设计软件技术，通过首先创建三维模型以后自动生成钢结构详图和各种报表，然后根据深化设计报表在工厂里加工制作出钢结构各部件。可是即使经过Tekla软件设计工厂加工，生产出的各钢结构部件仍然存在着体积大、分块多、结构多变高低不一致、整体造型比较复杂的特点，在施工中我们仍然存在着如何将各部件连接组装起来建造成设计图的样子的问题。

在安装各钢结构部件中如果我们采用普通的搭设满堂脚手架逐一起吊焊接的方法，由于跨度较大，构件较重必须使用大吨位汽车吊配合，不但造价高，搭设脚手架耗时长，大吨位汽车吊在现场施工时移动不便，不能满足工期要求。而且焊工的施焊难度大，高空作业量增加，增加了工程的危险系数和工程造价；如果将钢结构各构件先组装起来再进行安装，组装起来的部件体积巨大、结构不规则，其中最复杂、困难的伞托式异形钢结构部件，顶部正方形边杆件尺寸为10.2 m×10.2 m，高度为6.5 m，单体重18 t，如何起吊安装，稍有偏差各部件可能无法对接。那么找出一种合理的安装方法，既可以确保安装后符合设计要求和效果，又能降低施工难度和经济风险。最终在施工中我们采用场外拼装、正装倒置、分块吊装的方法，即先在工作面将各部件拼接成一整体，然后将拼接成一整体的部件采用倒置法安装的施工方法。

1正装倒置的安装方法

1.1钢结构材料构件的验收

本工程结构形式多样，所以确定正确合理的钢结构加工是本工程一个重点环节，半成品及成品验收对保证施工质量至关重要。构件验收分原材料验收、出厂前验收和现场验收三部分，其中原材料的验收主要是材料质检，出厂前验收主要是按图纸和有关规范的要求进行验收，现场验收主要是对构件配套情况、损伤情况等的验收。

1.2搭建操作平台

搭建钢结构拼装的操作平台，在平台上将从工厂制造合格的各钢结构部件按照图纸进行拼装。要求操作平台场地平整宽阔，平台需要经过测平，平台上面的水平差不大于3 mm，在施工场地就近位置便于起吊安装。

1.3单体构件的组拼焊接

钢结构伞托构件主要由四个异形节点和杆件构件组成，节点在工厂加工制作验收合格运至施工场地，安装前先对节点进行校验，校验合格后杆件和节点根据编号按照图纸进行组拼安装，组拼时及时调整纠偏消除累计误差，将钢管斜口与节点口焊接连接，每个节点焊接完后都要进行校验，并及时校正。钢结构伞托构件由各钢结构在操作平台上组装拼接后为一个正四棱锥体。焊接质量检验表见表1。

1.4汽车吊倒链起吊

本工程现场不设置塔吊，吊装设备主要选择2台汽车吊作业，辅助采用倒链进行配合，现场分五个安装段进行;第一段钢柱全面安装，第二段1台和2台屋面箱形梁安装，第三段4台、3台屋面箱形梁安装，第四段5台屋面箱形梁安装，第五段为雨篷梁安装。现场拼接完成的单体钢结构呈正四棱锥体，工人用倒链拴住锥体的底面四个角节点。以锥体结构底面正方形的四条边杆件作为测量控制线，将汽车吊停在起吊位置撑开支撑架开始起吊准备。

起吊时先起吊底面正方形平面的两个角节点，当起吊到钢结构锥体构件全部离开地面到一定高度时，锥体顶点在重力作用下自然下垂，在锥体顶点位置拴一根钢绳，降低起吊钢结构锥体构件高度将底面正方形另两个角节点的倒链与吊钩相连，同时四个角节点都拴上钢绳以备之后调整使用。

1.5钢结构锥体构件翻转倒置

当锥体底面四个角节点都用倒链与汽车吊相连时再次起吊，与此同时人工给予顶点节点相连的钢绳以拉力，方向同先吊起的底面两个角节点方向垂直，使钢结构锥体构件翻转倒置。

1.6测量调整加固

汽车吊将倒置的钢结构锥体构件吊至与钢柱连接的安装位置，将事先绑在四个角节点的钢绳另一端用四个滑轮组固定在周

文章编号：1009-6825(2016)14-0090-02

收稿日期：2016-03-04

作者简介：弓永胜(1976- ),男，工程师

中图分类号：TU765

文献标识码：A