長白山項目鋼結(jié)構(gòu)工法

1、“倒三角”巨型桁架吊裝施工工法完成單位：中建二局第二建筑有限公司萬達管理中心執(zhí)筆人：項世磊1刖言近年來，鋼結(jié)構(gòu)不僅在海洋工程、橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用，而且在工業(yè)及民用建筑中的應(yīng)用日益廣泛，鋼結(jié)構(gòu)在我國建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來越多，鋼桁架結(jié)構(gòu)是鋼構(gòu)中的重要一種。由于適應(yīng)性比較強，近年來在大跨空間結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用。2工法特點2.1巨型桁架整體吊裝施工技術(shù)與其他吊裝方法(分段吊裝法、高空散裝法等)，具有施工簡潔、方便、工期短、施工質(zhì)量容易得到保證，不需要搭設(shè)滿堂腳手架，不需要搭設(shè)臨時 支撐，降低了施工措施費用。2.2 鋼結(jié)構(gòu)材料均在廠房內(nèi)制作完成，施工現(xiàn)場內(nèi)進行拼裝制作，可以保證焊接質(zhì)量、尺寸精

2、度的要求。同時，在現(xiàn)場進行拼裝制作，可以對施工工期及現(xiàn)場文明施工有有效管理。3適用范圍本工法適用于現(xiàn)場場地滿足巨型桁架現(xiàn)場拼裝、滿足大型吊車起吊安裝、工期短、措施費用低等特點的整體桁架安裝工程。4工藝原理根據(jù)工程構(gòu)件特點并結(jié)合現(xiàn)場實際情況(長白山萬達水樂園屋面大桁架截面形式為倒三角)，同時根據(jù)以往類似工程施工總結(jié)經(jīng)驗，采取每榀主桁架現(xiàn)場拼裝，并根據(jù)現(xiàn)場桁架支撐點進行桁架分段，兩支撐點內(nèi)桁架整體吊裝。 橫向主桁架先行吊裝， 豎向主桁架從西往東 逐榀遞進進行吊裝。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程編制專項施工方案t零部件加工制作t現(xiàn)場拼裝t吊裝思路t吊裝繩的選擇t吊裝t固定5.2操作要點(

3、1)編制專項施工方案根據(jù)1.長白山萬達水樂園施工組織設(shè)計2長白山萬達水樂園施工圖紙3鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50205 2001) 4空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 2010) 5.冷 彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 (GB 500182002) 6.碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB/T 700 2006) 7結(jié) 構(gòu)用無縫鋼管(GB/T 8162 2008 ) 8.建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范( GB 50212-81)9.鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范(GB 50661-2011) 10.低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T 1591-2008) 11.建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2010) 12.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)

4、規(guī)范( CECS 2490) 13.焊縫無損檢測、超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定( GB/T 11345-2013) 14.建筑 設(shè)計防火規(guī)范(GB 50016-2006) 15.涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級(GB 8923-88)16.非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條(GB/T 5117-2012) 17.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB 50017-2003)18.屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范(GB 50207-2012)19.結(jié)構(gòu)用直縫埋弧焊接鋼管( GB/T30063-2013)編制鋼結(jié)構(gòu)大型桁架制作、吊裝專項施工方案。(2 )零部件加工制作所有零件盡可能按最大長度下料，同時注意材料的利用率。圖上有注明拼接時，按

5、圖施工,但拼接接頭必須避開構(gòu)件或開孔邊緣200mm以上。圖上沒有注明拼接時，拼接位置應(yīng)在內(nèi)力較小處，一般可留在節(jié)間長度1/3附近。(3)現(xiàn)場拼裝1 ,現(xiàn)場拼裝工藝及工藝流程根據(jù)主桁架的結(jié)構(gòu)特點，主要為倒三角桁架結(jié)構(gòu)，因此現(xiàn)場拼裝時將其拼裝工藝流程如下：桁架整體臥式拼裝胎架制作桁架弦桿拼裝定位一一桁架腹桿組裝接口焊縫焊接UT檢驗焊后校正監(jiān)理工程師檢查涂裝檢驗合格胎架制作：本工程中桁架管件截面較大，重量較重，其中LTHJA重量約為2400KN,故對現(xiàn)場拼裝場地要求較高，胎架所在位置要求地面平整，不能出現(xiàn)沉降?，F(xiàn)以LTHJA為例進行胎架的制作。1 胎具放樣工序；根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的制作難度，放樣尺寸為分段桁

6、架。放樣前應(yīng)根據(jù)桁架模型，轉(zhuǎn)換成平面圖既放樣圖，圖形上標(biāo)明桁架主桿上各節(jié)點位置，作為放樣依據(jù)。放樣應(yīng)放在胎具的底板上，并確定支撐的位置。2胎具準(zhǔn)備工序：胎具以地面作為底面，支架用鋼板及鋼管根據(jù)要求制作成不同高度的托件。胎具尺寸必須與桁架尺寸吻合。這樣通過胎具進一步保證了桁架尺寸。桁架按工藝分段的情況進行拼裝。3.技術(shù)要求：a胎架支撐必須有足夠的剛度。b、在胎架上應(yīng)明確標(biāo)明主要控制點的標(biāo)記，作為構(gòu)件制作時的基準(zhǔn)點。為防止地面沉 降引起胎架變形，胎架旁應(yīng)建立胎架沉降觀察點。在施工過程中結(jié)構(gòu)重量全部荷載于路基板上時觀察標(biāo)高有無變化，如有變化應(yīng)及時調(diào)整，待沉降穩(wěn)定后方可進行焊接。胎架設(shè)置如圖1圖12,

7、桁架上、下弦桿的定位胎架設(shè)置后，吊裝桁架上、下弦桿與胎架進行定位，弦桿定位時，須加放弦桿對接所需的焊接收縮余量，注意板邊差和坡口間隙，接口處用加強排進行固定牢固。3，桁架腹桿的定位上下弦桿定位焊接后，進行組裝桁架腹桿，腹桿定位安裝必須定對平臺上的腹桿投影中心線，并注意與弦桿的組裝間隙，組裝結(jié)束后提交專職檢查員進行檢查。4，桁架的整體焊接和標(biāo)記桁架整體焊接采用 CQ氣保焊，焊接采用雙數(shù)焊工進行對稱焊接， 焊接從中部向兩端進行， 焊接時先焊下弦桿的對接焊縫，以便能保證桁架的拱度為正值，后焊上弦桿的對接焊縫， 然后焊接下弦腹桿，最后焊接上下弦桿間的腹桿，主桁架在焊接過程中必須隨時注意桁架的撓度和側(cè)向

8、變形，應(yīng)隨時進行測量，否則須調(diào)整焊接順序。焊接采用CO氣體保護焊進行多層多道焊，減少熱敷入量，焊接時從桁架中部向兩端施焊， 防止焊接應(yīng)力過大而引起分段拆開時變形過大。焊接結(jié)束后，修補、打磨、自檢、專檢，切 割余量后提交監(jiān)理，然后補漆，做好高空吊裝前的一切準(zhǔn)備工作。分段吊運前，必須在吊裝分段的接口處將分段間的對合標(biāo)記線劃好，并安裝好桁架吊裝 吊耳。桁架拼裝注意事項為確保鋼桁架拼裝時的外形尺寸，拼裝胎架必須嚴(yán)格按照設(shè)計尺寸進行設(shè)置。胎架放置在水泥地面上，表面通過鋼墊板找平。拼裝胎架的形式根據(jù)桁架的形式所定。拼裝測量遵循“從整體到局部， 先控制后施工”的測設(shè)原則。 即將桁架上下弦上的每個支撐 點由空

9、間位置水平投影到地面上， 并將其空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到地面。 采用全站儀在地面上分別測 量出每個支撐胎架的位置。拼裝時，找出影響拼裝質(zhì)量的各個因素。同時，將諸因素進行分類，有側(cè)重點的進行質(zhì)控。(4)吊裝思路主桁架采用分段吊裝，由于LTHJA較重，采用一臺320噸一臺300噸履帶式起重機進行吊裝。LTHJA吊裝完畢后進行 LTHJB的吊裝，LTHJB采用320噸或300噸履帶吊單機提升，LTHJB吊裝完成后，采用 50噸吊車進行次桁架及檁條的安裝，320噸履帶吊進行LTHJC的吊裝，采用此方法依次進行吊裝。次桁架與檁條采用跨內(nèi)吊裝，待主桁架吊裝完成后，在跨內(nèi)用320噸履帶式起重機及 50噸汽車吊逐跨完成

10、主桁架間的次桁架安裝，最后安裝附屬屋面桁 架及檁條。吊裝流程如下：由于鋼桁架跨度大,主要受力于上弦管8個點端，捆綁采用8根鋼絲繩，因此為8根鋼絲繩均勻受載。鋼絲繩垂直夾角控制于60°5/ a>60s吊索計算簡圖F=N/8/si n60=1725/8/0.866=248.99(KN)N-起重荷載,N=1725KN選擇6 X 37S+FC $ 58 mm鋼絲繩；查表其破斷拉力總和為1980KN;考慮鋼絲間受載不均系數(shù) 0.85。安全系數(shù)為 1980 X 0.85 - 248.99 6.76 （倍）。安全系數(shù)大于規(guī)范規(guī)定的 6倍要求。安全!吊車站位圖1）為使桁架吊起后不發(fā)生大的搖擺，

11、起吊前應(yīng)在桁架兩端綁扎溜繩或穩(wěn)繩，隨吊隨放松，以保持其正確位置。2）桁架在起吊前應(yīng)進行試吊。即將桁架平行起吊到距地面200300mm高度，檢查各鋼絲繩受力是否均勻， 持續(xù)5min后，再看桁架有變形、 桿件有無彎曲等現(xiàn)象， 如情況 良好，可正式起吊。3) 桁架起吊的速度應(yīng)均勻緩慢，同時將桁架上的穩(wěn)繩固定在各個角度，使起吊中不致 擺動。當(dāng)由水平狀態(tài)逐漸傾斜時，應(yīng)注意綁繩處所墊的破布、木塊等是否滑落。當(dāng)桁架逐漸 落到安裝位置上時應(yīng)特別小心，防止損壞預(yù)埋板的承力面，此時可以察看桁架支座底板的中 心線與預(yù)埋件的中心線是否吻合，并在桁架懸吊狀態(tài)下進行調(diào)整。4) 桁架吊升時先將桁架吊離地面約200300mm

12、高度，然后將桁架轉(zhuǎn)至吊裝位置下方，再將桁架提升超過建筑物結(jié)構(gòu)安裝位置約300-500mm，然后將桁架緩慢降至安裝位置進行對位，安裝對位應(yīng)以建筑物的定位軸線為準(zhǔn)。因此在桁架吊裝前， 應(yīng)用經(jīng)緯儀或其它工具在門架、結(jié)構(gòu)安裝位置上放出定位軸線。如截面中線與定位軸線偏差過大時，應(yīng)調(diào)整糾正。5 )桁架對位后，立即進行臨時固定。臨時固定穩(wěn)妥后，吊車方可摘去吊鉤。6)桁架就位控制根據(jù)定位軸線引測下弦桿標(biāo)高，將下弦桿的標(biāo)高及定位尺寸誤差調(diào)整在 控制范圍內(nèi)。7 )上弦平面控制：根據(jù)支座附近的上弦控制點的標(biāo)高，利用水準(zhǔn)儀、平尺等儀器測幾個點的標(biāo)高，以控制整榀桁架的上弦平面同截面兩點標(biāo)高一致。鋼桁架連接臨時固定完成后

13、，應(yīng)在測量工的測量監(jiān)視下，利用千斤頂、倒鏈以及楔子等對其的軸線偏差以及標(biāo)高偏差進行 校正。(7)固定1) LTHJ中間位置吊裝就位后采取臨時固定措施，與柱連接水平桿采用32號工字鋼，豎向連接及斜拉采用25號工字鋼或鋼絲繩，做法大樣見下圖：LTHJB C采用直徑180鋼管斜撐與梁連接，如下圖:16.9M桁架經(jīng)對位、臨時固定后，主要校正桁架垂直度偏差。 規(guī)范規(guī)定：垂直度偏差不大于 h/250 , 且不應(yīng)大于15mm檢查時可用垂球或經(jīng)緯儀，校正無誤后，立即用電焊焊牢作為最后固定， 焊接時應(yīng)采用對角施焊，以防焊縫收縮導(dǎo)致桁架傾斜。2）待兩榀側(cè)桁架安裝就位、側(cè)向穩(wěn)定保證后，吊裝次桁架和檁條，在兩榀桁架間

14、安裝次桁 架和檁條，形成初始的穩(wěn)定開間。3）檢查開間的尺寸、標(biāo)高，直線度等，待復(fù)核圖紙要求和施工規(guī)范后，進行下一步工作。6設(shè)備現(xiàn)場主桁架采用一臺 320噸一臺300噸履帶式吊車進行吊裝，次桁架采用50噸吊車進行 吊裝。1 ）吊車穩(wěn)定性驗算300T履帶起重機主臂起重性能表CCI800 SHI ；RJi S Q 兩而 SMEI301 U帶獨加m吊裝步驟一時，桁架在臨時支撐柱側(cè)面正對安裝點拼裝，桁架中心距柱軸線 4米，吊車起使回轉(zhuǎn)半徑12米，垂直起吊至高度 30米（上弦高度），吊車站位如上吊車站位圖。起重量校核：滿足要求。是否卡桿計算如下圖所示:由上圖可知回轉(zhuǎn)半徑 12米，構(gòu)件起吊高度 30米時，吊

15、車主臂距構(gòu)件凈距為1280mm滿足要求。起重量校核：滿足要求。7焊接工程質(zhì)量控制工種類別按工程施工階段投入勞動力情況前期高峰期后期管理人員342深化設(shè)計241材料準(zhǔn)備231下料、切割10304組裝8164焊接16308噴涂、檢驗2102輔助人員81641 ）準(zhǔn)備工作：焊條、焊劑準(zhǔn)備及出產(chǎn)合格證明T焊條烘培T焊接機具、焊接檢驗準(zhǔn)備T焊工考試合格T學(xué)習(xí)操作規(guī)程及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)T學(xué)習(xí)圖紙及技術(shù)資料T進行操作人員技術(shù)交底2）焊接：首次施焊鋼種和焊接材料進行焊接工藝和力學(xué)性能試驗t焊前預(yù)熱t(yī)焊接過程中焊縫長度及厚度控制t中間抽查及自檢t清除熔渣及金屬飛濺物t焊縫附近打上鋼印符號t清理現(xiàn)場文明施工3）質(zhì)量評定：

16、焊材合格證及烘培記錄T焊縫合格檢驗記錄T焊接檢驗記錄T焊接自檢記錄T質(zhì)量評定記錄8安全設(shè)施及成本保護對現(xiàn)場施工人員進行安全教育，嚴(yán)格執(zhí)行安全管理制度。1. 運輸安全管理1）運輸司機及貨物搬運人員應(yīng)穿戴安全帽、安全鞋進行作業(yè)，并應(yīng)對車輛進行安全檢查。2）裝車、卸貨時應(yīng)聽作業(yè)指揮人員的安排，確保安全作業(yè)。3）為了確保運輸中貨物的安全，避免貨物的倒塌或掉落，應(yīng)對貨物采取適當(dāng)?shù)墓潭ù胧?）鋼結(jié)構(gòu)運輸時，按安裝順序進行配套發(fā)運；5）汽車裝載不超過行駛證中核定的載質(zhì)量；6）裝載時保證均衡平穩(wěn)、捆扎牢固；7） 運輸構(gòu)件時，根據(jù)構(gòu)件規(guī)格、重量選用汽車。大型貨運汽車載物高度從地面起控制在4米內(nèi)，寬度不超出車廂，長度前端不超出車身，后端不超出車身2米；8）超大、超寬構(gòu)件的運輸及保證措施9）在運輸實施前，編制柱、分段桁架、鋼板等超大、超寬構(gòu)件專項運輸方案及專項裝卸方案，針對運輸組織、人員、車輛安排、運輸路