大跨度双层桁架加工运输及安装技术

2018-01-30胡磊邢亮王浩东石文井于建伟

中国建筑金属结构·上半月 2018年1期

胡磊+邢亮+王浩东+石文井+于建伟

【摘要】重庆来福士项目双层弦桁架作为典型平面桁架，构件加工场地选用远在千里之外的绍兴，运输距离远，路途多桥梁隧道，限重、限高等制约条件，H型钢翼缘最厚板达50mm，加工难度大，构件重心距现场塔吊中心远，吊重小，给构件安装带来极大挑战。本文着重研究该项目大跨度桁架的制作、运输与安装技术，为大跨度桁架桁架工程施工提供参考。

【关键词】桁架； H型钢；吊重；运输

1. 工程概况

重庆来福士项目工程位于重庆市渝中区嘉临江和长江交汇处，建筑总面积12300平方米，分A、B两个标段，6个单位工程。其中双层桁架主要位于裙楼S1M-RF层，桁架最大跨度30.940m，净高7.590m。该桁架由工字钢截面形式的上中下弦与腹杆拼接而成的平面桁架，总重100.580t。

2.桁架加工制作

2.1 桁架加工

选择加工厂规模较大、加工能力突出、机械设备种类繁多、类似的钢结构加工经验丰富的加工厂对构件进行加工。在桁架加工前编写桁架加工制作方案和桁架预拼装方案，针对平行弦桁架的节点特点选用BH构件埋弧焊焊接和节点手工焊接的方法，构件手工电弧焊焊接工人在焊接之前必须进行焊接考试，考试通过方可进行对构件施焊。构件加工制作流程如图2所示。

2.2 桁架表面处理与涂装

2.2.1表面处理

（1）抛丸除锈前，钢结构表面的油污、毛刺、药皮、焊瘤、飞溅物、旧涂层及火焰切割引起的硬化层等杂物应清除、打磨干净；（2）采用抛丸机进行抛丸除锈，并符合设计规定：Sa2.5 级标准；（3）局部修补时可采用手工机械除锈，除锈等级不低于设计规定：St3级标准，并达到30至55μm的粗糙度。

2.2.2涂装

（1）施工时，环境温度 ≥ 5 ℃ 且 ≤ 38 ℃；相对湿度 ≤ 85%；钢材表面温度不低于露点以上 3℃；（2）被涂表面不得受潮及有油污、飞溅、毛刺等脏物存在；表面除锈处理等级符合设计规定的要求；（3）涂装前确认涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、名称、颜色及有效期等符合设计、工艺及产品说明书的要求；（4）场焊接部位焊道两侧各 100mm 范围不要求涂装，构件涂装前用纸、胶带等进行封闭保护。

3. 运输方案

3.1 运输方案的选择

考虑构件运输车辆对宽度（≤2.55m）、高度（≤2.4m）和长度（≤17m）的要求和对现场吊装分析（≤10t），对桁架进行分段。桁架分段示意如下：

桁架上下层各分5段，共计10段，分段和吊装情况如下：

3.2 运输保障

3.2.1 构件堆放

工程构件需要单独规划区域并按照构件种类和发运顺序进行放置；钢构件在层叠放置时，各层间放置枕木，各层枕木应在同一垂直线上，以防止钢构件受压变形。

3.2.2构件标识

构件采用钢印和油漆喷涂的方法对构件编号进行编写，编号必须喷涂在醒目位置且清晰可见。

3.2.3构件包装

钢构件的包装和固定的材料要牢固，以确保在搬运过程中构件不散落；连接板等小零件需要装箱发运，在装箱前又驻厂监造进行数目清点。

3.2.4运输保护

吊运大件必须有专人负责，使用合适的工夹具，严格遵守吊运规则，以防止在吊运过程中发生震动、撞击、变形、坠落或其他损坏；装载时，必须有专人监管，清点上车的箱号及打包号，车上堆放牢固稳妥，并增加必要捆扎，防止构件松动遗失。装车后，驻厂监造进行检查，对构件和捆扎质量进行确认，保障构件发运正确；在运输过程中，保持平稳，采用车辆装运时对超长、超宽、超高物件运输，必须由经过培训的驾驶员，押运人员负责，并在车辆上设置标记；严禁野蛮装卸，装卸人员装卸前，要熟悉构件的重量、外形尺寸，并检查吊钩、索具的情况，防止意外；构件装运出厂后，驻厂监造人员将及时与项目现场施工组进行联系，汇报构件的发运数量、发运车数、司机联系方式及到达现场时间等情况，安排落实现场的卸车事宜，确保运送及卸运的连贯性。

4.施工部署

4.1施工總体技术路线

根据现场已有塔吊11#STC460C，对进场构件的卸车和安装，分段点采用圆管柱进行临时支撑，共需在桁架轴线方向布置4个从S2层起的圆管柱，考虑圆管柱对S2层楼板的反力较大，需将圆管柱布置在S2层主梁上，以满足荷载要求。圆管柱端头设置端板与十字板小型构件连接。十字板根据现场安装需要进行调节。圆管柱脚落在S3层的灰面上，为保证其稳定性，在楼面钢筋绑扎完成后，预埋埋件，埋件标高与结构标高保持一致。

4.2 支撑与桁架及埋件连接节点连接

4.3 桁架起拱预设

利用midas对桁架在不利荷载下的变形模拟对桁架总体起拱值的预设，工厂根据图纸对分段桁架进行分段起拱桁架整体变形如下图，根据桁架变形数据桁架中间段起拱值为[50]。

4.4桁架安装流程

根据桁架分段点选择支撑点，根据支撑点布置圆管支撑位置，按照圆管支撑布置图安装圆管支撑，待支撑安装完成之后对支撑体系稳定性及标高进行复测层，保证构件在后续安装过程中准确无误。安装第一段桁架，根据标高复测值，调节十字调节板的高度，保证构件的安装精度。安装流程如下图所示8

4.4临时支撑体系的拆除

待桁架焊接完成之后并与相关节点完成作业环境后形成稳定体系，拆除四根圆管支根圆管柱完全与桁架分开时，拆除圆管柱。圆管支撑的拆除采用30t螺旋千斤顶作为临时支撑点，采用火焰切割的方式对十字调节板进行割除，每次约切割（1～2cm）。等到四根圆管柱完全与支撑体系分开后，拆除圆管柱。

5. 结语

钢结构中桁架结构是最常用的结构，裙楼桁架钢结构作为连接各塔楼之间的裙带更具有重大的影响力，研究大跨度桁架的运输与安装技术，为今后的大跨度桁架桁架加工制作及安装工程提供可借鉴的经验。

参考文献

[1] 吴彩斌. 桁架节点的优化分析. 中国高新技术企业， 2010（9）：180-181

[2] 蒋玉川，《MIDAS在结构计算中的应用》