長懸挑輕鋼結(jié)構(gòu)屋架施工技術(shù)研究

1、工程概況本項目為某多高層公共建筑，項目建設(shè)地點位于濮陽市城鄉(xiāng)一體化示范區(qū)。本項目總建筑面積38?212.90?m2，建筑總高度68.4?m。建設(shè)內(nèi)容包括主體建筑物1棟，主樓12層，裙樓4層，主體結(jié)構(gòu)為混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。項目坡屋面采用鋼結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)面積2?091.24?m2。鋼結(jié)構(gòu)主梁及檁條等均采用矩形管制作，總重量約100?t。主梁截面尺寸主要包括250×100×8和200×100×6，檁條截面尺寸為100×100×5，腹撐截面尺寸為150×100×5。2、施工重難點本項目鋼結(jié)構(gòu)屋架施工重難點包括：（1）屋頂鋼結(jié)構(gòu)主梁、檀條、腹撐等構(gòu)件數(shù)量較多，在吊裝前如何合理拼裝構(gòu)件，提升施工效率，是本項目重難點。（2）精度控制要求高，因鋼結(jié)構(gòu)施工涉及到和土建配合（土建精度要求比鋼結(jié)構(gòu)要求低）且本項目鋼結(jié)構(gòu)原材在現(xiàn)場加工并安裝，加工和安裝精度控制難度大。（3）鋼構(gòu)件截面壁厚僅5~8?mm，如何控制焊接溫度應(yīng)力，減少焊接變形是本項目重難點。（4）鋼結(jié)構(gòu)最大懸挑距離為4.17?m，因材料均為輕鋼結(jié)構(gòu)，截面壁厚薄，施工措施稍有不當懸挑端容易產(chǎn)生下?lián)?。?）鋼結(jié)構(gòu)屋架施工時腳手架已拆除有大量鋼結(jié)構(gòu)安裝和焊接工作屬于高空和臨邊作業(yè)，危險性較大，如何制定施工方案，做好安全施工措施，是本項目的重難點。3、長懸挑輕鋼結(jié)構(gòu)屋架施工關(guān)鍵技術(shù)3.1

施工總體流程施工現(xiàn)場兩臺ZJ5710塔式起重機配合吊裝，結(jié)合ZJ5710塔式起重機起重性能和預(yù)埋件間距為3?700?mm，項目部決定采用拼裝和散裝相結(jié)合的模式進行鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝。水平方向按3?700?mm間距進行分段，間距3?700?mm范圍內(nèi)的所有零構(gòu)件預(yù)先拼裝為兩個整體（一個為外挑桁架，一個為坡屋面鋼梁架）進行安裝。具體施工流程為：預(yù)埋件安裝→混凝土梁養(yǎng)護→預(yù)埋件位置復(fù)測，歸方→安裝結(jié)構(gòu)墻上250×100×8短立柱→墻外每間距3700?mm的200×100×6長度為4?175?mm的鋼梁主骨架、200×100×6的轉(zhuǎn)接件、200×100×6主骨架和100×100×5檁條焊接為整體（記為外挑桁架）、隔一布一吊裝并焊接→墻外每間距3?700mm的250×100×8斜鋼梁和100×100×5檁條焊接為整體（記為坡屋面鋼梁架）、隔一布一吊裝并焊接→安裝150×100×5腹撐→剩余100×100×5檁條焊接。3.2

具體施工工藝（1）預(yù)埋件安裝從測量基線往上引中心控制線和標高控制線時，鋼結(jié)構(gòu)和土建測量員一起參與，保證雙方使用的控制點線一致。在混凝土梁墻鋼筋全部綁扎好后，復(fù)核整體尺寸，在封模前埋入預(yù)埋件，預(yù)埋件和混凝土構(gòu)件中主筋焊接牢固，形成穩(wěn)固體系，再澆筑混凝土一次固定，預(yù)埋完成。封模和澆筑過程安排專人進行看護，避免土建專業(yè)施工對預(yù)埋件產(chǎn)生大幅度碰撞導(dǎo)致預(yù)埋件偏差?；炷翝仓杲K凝前，對預(yù)埋件位置進行復(fù)檢，發(fā)現(xiàn)偏差較大要及時進行校正。（2）鋼結(jié)構(gòu)加工混凝土終凝后，鋼結(jié)構(gòu)測量員結(jié)合土建測量員對屋架層混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)埋件位置整體復(fù)測并歸方、標記結(jié)構(gòu)基準線，同時在預(yù)埋件上定位各焊接點的中軸線和水平標高線并做好標記和記錄，依據(jù)預(yù)埋后現(xiàn)場采集的相關(guān)尺寸記錄，在預(yù)埋件上安裝加勁肋板進行定位并對原材下料尺寸進行微調(diào)，作出詳細的原材下料單指導(dǎo)加工，保證完成面尺寸和圖紙一致。因項目場地有限，鋼結(jié)構(gòu)加工工作定在主屋面上進行，將主屋面分為三個區(qū)域，東側(cè)為鋼結(jié)構(gòu)原材堆場和下料場，中部依據(jù)圖紙尺寸制作胎具，將下料后的零部件進行拼接和點焊固定后用推車運到西側(cè)進行滿焊工作。先進行外挑桁架加工，再進行坡屋面主梁加工。加工前期記錄拼接半成品和滿焊完成品的時間，據(jù)此調(diào)整三個區(qū)域面積比例和勞動力，保證加工正常流水施工。加工完成品后進行打磨除銹和兩遍防腐底漆涂刷工作。（3）鋼結(jié)構(gòu)安裝因鋼結(jié)構(gòu)施工時腳手架已經(jīng)拆除，安全施工管理是本項目的重點?；炷亮簤ι侠€，高空臨邊作業(yè)人員掛防墜器。另用方鋼、圓鋼制作鋼結(jié)構(gòu)吊籃，經(jīng)各方驗收后掛驗收合格牌使用，外挑桁架和結(jié)構(gòu)外側(cè)預(yù)埋件焊接時采用其進行焊接。安裝前，在外挑桁架左、中、右三處捆綁倒鏈，在桁架下弦位置滿鋪鋼跳板方便上人和防護；在坡屋面鋼梁架上掛鋼爬梯并固定牢固，以方便后續(xù)焊接。外挑桁架吊裝時平穩(wěn)起鉤，緩慢就位。就位后利用三個倒鏈和塔式起重機進行上下左右精準調(diào)整至需要位置后施工人員在操作平臺上進行構(gòu)件與預(yù)埋件的加固焊接。倒鏈保持受力狀態(tài)，塔式起重機松鉤，吊裝該區(qū)域的坡屋面鋼梁架并進行焊接。之后在結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)進行腹撐的安裝和焊接。全部完成后塔式起重機摘鉤、松倒鏈。用同樣的方法隔3?700?mm距離繼續(xù)安裝其他構(gòu)件，然后用散裝方法完成隔距間的檁條安裝，外挑桁架上檁條散裝時施工人員就位在兩端已安裝外挑桁架的鋼跳板上，坡屋面鋼梁架上檁條散裝時施工人員就位在鋼爬梯上。安裝過程始終注意軸線度、水平度、坡度的統(tǒng)一控制和調(diào)整，將所有構(gòu)件按照設(shè)計要求逐一安全到位并加固。安裝完畢后對已涂刷底漆傷損的部位進行補刷處理。然后設(shè)專人用專業(yè)設(shè)備完成中間漆、面漆以及防火漆的涂刷工作。3.3

施工質(zhì)量控制要點（1）安裝精度質(zhì)量控制安裝精度控制重難點在于長懸挑的外挑桁架精度控制。安裝前對其進行預(yù)上撓來抵消懸挑后的下?lián)献冃?，另安裝過程中采用三個倒鏈進行上拉減少下?lián)献冃?，安裝外挑桁架后及時安裝坡屋面鋼梁架和腹撐，形成穩(wěn)固體系后再拆除倒鏈。（2）焊接質(zhì)量控制1)因原材為矩形管，焊縫焊接順序為：先焊兩側(cè)焊縫，再焊上下板焊縫，焊接方向總體沿順時針方向，來減少焊接變形。2)坡屋面鋼梁架與外挑桁架、立柱和腹撐焊接點均在底部，且壁厚僅8?mm，焊接時容易造成整個鋼梁向內(nèi)側(cè)凹成弧形。鑒此在加工時在坡屋面鋼梁架和立柱、腹撐焊接點位置加焊墊板并相應(yīng)減少立柱和腹撐尺寸，在保證完成面一致情況下有效控制焊接變形。3)散裝檁條因在高空中進行焊接，四條焊縫中底面焊縫難以焊接，鑒此施工時在檁條上表面開“天窗”使焊條能伸入焊接檁條下表面，焊后將封口板復(fù)位并滿焊。4、結(jié)語長懸挑輕鋼結(jié)構(gòu)屋架施工有較高的施工技術(shù)難度，在施工過程中也很容易受到諸多因素的影響而增