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摘要:本文就大跨度空间的管桁架结构特点作为出发点,对其施工关键技术进行了大致分析,先从大跨度空间的管桁架施工方式和施工特点进行了简要分析,并针对传统施工在实际运用中所暴露的不足,对大跨度空间的管桁架吊装施工技术进行了大致探讨,从而得出管桁架吊装施工技术和加工制作工艺在实际施工中的运用。
关键词:大跨度空间;管桁架施工;关键技术分析
中图分类号:TU745.2 文献标识码:B 文章编号:1674-3954(2013)21-0069-02
1 引言
所谓大跨度空间的管桁架施工是指建筑物跨度大于36m的空间钢桁架的施工管理以及施工技术和施工方法的总称。在进行大跨度空间的管桁架施工之时,一定要对各种施工方式所需要的施工技术措施和方案加以研究,对不同施工状况、造型外观的结构要选择不同的施工技术。文章就大跨度空间的管桁架施工特点进行了大致论述,并提出了其施工中的关键技术,以期为我国大跨度空间的管桁架施工提供可供参考的意见和建议。
2 大跨度空间的管桁架施工概况
2.1 大跨度空间的管桁架施工特点
施工技术的多样性在很大程度上是由建筑物造型多样性来决定的,最近几年,绝大部分的大型场馆都是以文化内涵作为背景,同时对艺术手段加以运用,在独特性理念的指导下,对建筑物外型的美观性加以注重,进而出现了一些极具特色的建筑物造型,这在很大程度上为施工带来了困难。总的来说,它们具备如下几方面的特点:作业风险大、施工复杂、作业空间有限、施工技术要求很高、安装难度很大、制作难度大。
2.2 大跨度空间的管桁架结构施工常用方式
2.2.1 分条安装法
此种方法是指先把结构分成块状或条状单元,然后使用起重机将之吊到高空设计部位并就位放置,接着在把它们拼装成一个整体的安装形式。所谓的条状单元指的是沿着结构长跨方向将之分成无数个区段,而各个区段宽度可以为1~3个网格,它的长度便是短跨跨度。所谓的块状单元指的是沿着结构纵横方向将之分割成的单元形状是正方形或矩形。此外,每个单元重量要以起重机能承担的重力为准。
这种方法的拼装和焊接绝大部分都是在地面进行,对工作质量的提升有利,同时也能将绝大多数拼装支架省去。除此之外,因为分条单元重量和现有其中设备要彼此适应,可以对现有起重设备的吊装结构加以利用,进而对成本降低有所帮助。
2.2.2 高空散装法
此种方法是指直接在设计部位进行散件或小拼单元总拼的一种形式。这种方法所用的脚手架非常多,并且工期长,高空作业多,要占用建筑场的内用地,并且在技术上也有相当的难度。在进行网架的全支架拼装之时,在支架顶部常常会使用木、竹脚手板将之铺满,以用作操作的平台。在进行网架的悬挑法拼装之时,要先将小拼单元预制好,接着再用起重机将之起吊到设计标高处并进行就位拼装处理。这种方法能节省材料,减少搭接支架。但一定要确保悬挑网架的强度足够。通常情况下,高空散装法会在焊接空心球节点的网架安装以及螺栓球节点的网架结构安装中使用。
2.2.3 高空滑移法
所谓的高空滑移法指的是在事先设置滑轨上将分条结构单元滑移至设计位置,然后将之拼接成一个整体的总安装形式。这种条状单元可在地面完成拼装之后再用起重机将之起吊到支架上,还可在高空拼装平台处将散件或小拼单元拼装成条状单元。通常情况下,高空支架都会设置在建筑物一端,在滑移之时,条状结构单元可从一端位置滑到另一端位置。
按照滑移方式的不同,高空滑移法又可分成逐条累计性的滑移法和单条滑移法。前者是先把条状单元滑到一定距离之后,再将第二单元连接好,然后让两者一起滑行一段距离,接着再连接第三条,让三条同时滑行一段距离,就这样不断的循环操作,直到最后一条单元都接上为止。
3 大跨度空间的管桁架在施工中的关键技术分析
3.1 对高精度的管桁架制作工艺加以分析
3.1.1 加工制作管桁架
由于管桁架杆件所要求的加工精度很高,不仅要确保弦杆连接的贯通性,同时还要确保支管和主管交接的部位曲线是准确的,所以,通常情况下,杆件都是在工厂运用数控等离子相贯线切割机对其进行加工制作。
3.1.2 拼装制作管桁架
所谓的拼装是指将制备好的零件和半成品按照图纸的相关规定,装配成构件或某部件,最后将之连接成一个整体。工艺规程和图纸是装配工作最为主要的依据之一,所以在进行拼装以前需了解如下情况:对产品的结构特点以及用途加以了解,从而便于提出装配的夹紧和支承等措施;对各零件相互的配合关系以及使用材料的特性加以了解,从而便于明确装配的方式;对装配技术要求和工艺流程加以了解,从而便于对控制基准、控制数值以及控制程序加以明确。
由于打垮的管桁架具有尺寸不便进行整体运输的特性,所以通常情况下都是在厂家将杆件加工好之后,把散件运送到施工现场,再由施工单位来完成管桁架的结构拼装。通常情况下,在进行管桁架拼装之时需满足如下要求:不管是腹杆还是弦杆,都应该先运用单肢拼配焊接矫正的形式,接着再实行大拼装;对于支座以及和钢柱彼此相连的节点板等,需先进行小件组焊,在矫平之后再实行定位大拼装;在放拼装胎之时要先将收缩量放出,通常情况下要放到上限为止;根据设计规范要求,让屋架跨度在15m以上,而平行弦桁架以及梯形屋架的跨度则要超过24m,在下弦没有曲折的情况下需起拱1/500。但在比上述跨度小的情况下,由于上弦的焊缝比较多,因此可少量起拱,从而避免出现下挠的情况发生。
3.2 大跨度空间的管桁架吊装施工技术
在进行大跨度空間的钢桁架施工之时,前面提到的都是比较传统一点的施工形式,并且在施工中整体提升平稳性很差,很难满足大跨度空间管桁架施工的相关要求,因此一定要使用新形式来对大跨度的管桁架加以施工。下面就吊装施工技术作了大致论述:
3.2.1 吊装之前相应的准备
在进行构件吊装之前一定要对现场展开测量工作,其内容主要包括:复测控制点、加密控制点以及按照图纸来进行轴线的放样。
3.2.2 吊装步骤
(1)在吊机位于吊装处之后,把已经挂在构件上面的钢丝绳挂至主吊机吊钩之上,接着对钢丝绳各处卸扣有无拧好进行检查。
(2)在吊钩缓缓上升的过程中,等构件上升都距离地面高度为1m之时,运用事先已经挂在构件上面的吊链对构件进行角度调整,直到构件满足设计角度要求之后才能继续开始起吊。
(3)让吊钩可以在上升过程中不断旋转,直至将构件笔直吊起,接着再把构件吊装至安装部位。
(4)在将构件吊至安装部位以后,经由全站仪和安装部位的中心线对构件实行初步校正,接着再开始初步固定,同时将揽风绳拉好并固定。
(5)对联系杆件进行及时安装,从而形成稳定的受力体系。
(6)对其实行二次校正处理,同时将之调整至符合安装精度要求的范围。
4 结语
在我国大跨度的钢结构已经具备非常广泛的应用范围,并且也对我国大型结构的安装技术应用研究起到了一定的促进作用。液压整体提升的技术形式非常适合时代发展的需求,通过现代化提升工艺和全新提升理念,使大面积、大跨度和大吨位高空同步提升得以实现。在工程实践的指导下,文章从工程应用角度出发对大跨度的管桁架施工关键技术进行了大致研究,不管是在施工实践上还是在理论方面都具备非常好的指导性价值,当然,为使大跨度空间的管桁架施工工艺水平得到进一步的提升,还需要施工技术人员共同的努力。
参考文献
[1]卢光威,大跨度空间管桁架施工关键技术的研究[J],经营管理者,2011(18):347
[2]唐兵传,丁晓东,大跨度空间管桁架设计与施工的若干问题[J],钢结构,2006(03):28-32,
[3]张俊峰,团泊体育场大跨度空间管桁架结构质量控制与监督研究[D],天津大学,2012
[4]李乘建,大跨度空间管桁架施工关键技术的研究[D],西安建筑科技大学,2009
[5]冯岩,大跨钢桁架施工方法优选与技术研究[D],西安建筑科技大学,2012
关键词:大跨度空间;管桁架施工;关键技术分析
中图分类号:TU745.2 文献标识码:B 文章编号:1674-3954(2013)21-0069-02
1 引言
所谓大跨度空间的管桁架施工是指建筑物跨度大于36m的空间钢桁架的施工管理以及施工技术和施工方法的总称。在进行大跨度空间的管桁架施工之时,一定要对各种施工方式所需要的施工技术措施和方案加以研究,对不同施工状况、造型外观的结构要选择不同的施工技术。文章就大跨度空间的管桁架施工特点进行了大致论述,并提出了其施工中的关键技术,以期为我国大跨度空间的管桁架施工提供可供参考的意见和建议。
2 大跨度空间的管桁架施工概况
2.1 大跨度空间的管桁架施工特点
施工技术的多样性在很大程度上是由建筑物造型多样性来决定的,最近几年,绝大部分的大型场馆都是以文化内涵作为背景,同时对艺术手段加以运用,在独特性理念的指导下,对建筑物外型的美观性加以注重,进而出现了一些极具特色的建筑物造型,这在很大程度上为施工带来了困难。总的来说,它们具备如下几方面的特点:作业风险大、施工复杂、作业空间有限、施工技术要求很高、安装难度很大、制作难度大。
2.2 大跨度空间的管桁架结构施工常用方式
2.2.1 分条安装法
此种方法是指先把结构分成块状或条状单元,然后使用起重机将之吊到高空设计部位并就位放置,接着在把它们拼装成一个整体的安装形式。所谓的条状单元指的是沿着结构长跨方向将之分成无数个区段,而各个区段宽度可以为1~3个网格,它的长度便是短跨跨度。所谓的块状单元指的是沿着结构纵横方向将之分割成的单元形状是正方形或矩形。此外,每个单元重量要以起重机能承担的重力为准。
这种方法的拼装和焊接绝大部分都是在地面进行,对工作质量的提升有利,同时也能将绝大多数拼装支架省去。除此之外,因为分条单元重量和现有其中设备要彼此适应,可以对现有起重设备的吊装结构加以利用,进而对成本降低有所帮助。
2.2.2 高空散装法
此种方法是指直接在设计部位进行散件或小拼单元总拼的一种形式。这种方法所用的脚手架非常多,并且工期长,高空作业多,要占用建筑场的内用地,并且在技术上也有相当的难度。在进行网架的全支架拼装之时,在支架顶部常常会使用木、竹脚手板将之铺满,以用作操作的平台。在进行网架的悬挑法拼装之时,要先将小拼单元预制好,接着再用起重机将之起吊到设计标高处并进行就位拼装处理。这种方法能节省材料,减少搭接支架。但一定要确保悬挑网架的强度足够。通常情况下,高空散装法会在焊接空心球节点的网架安装以及螺栓球节点的网架结构安装中使用。
2.2.3 高空滑移法
所谓的高空滑移法指的是在事先设置滑轨上将分条结构单元滑移至设计位置,然后将之拼接成一个整体的总安装形式。这种条状单元可在地面完成拼装之后再用起重机将之起吊到支架上,还可在高空拼装平台处将散件或小拼单元拼装成条状单元。通常情况下,高空支架都会设置在建筑物一端,在滑移之时,条状结构单元可从一端位置滑到另一端位置。
按照滑移方式的不同,高空滑移法又可分成逐条累计性的滑移法和单条滑移法。前者是先把条状单元滑到一定距离之后,再将第二单元连接好,然后让两者一起滑行一段距离,接着再连接第三条,让三条同时滑行一段距离,就这样不断的循环操作,直到最后一条单元都接上为止。
3 大跨度空间的管桁架在施工中的关键技术分析
3.1 对高精度的管桁架制作工艺加以分析
3.1.1 加工制作管桁架
由于管桁架杆件所要求的加工精度很高,不仅要确保弦杆连接的贯通性,同时还要确保支管和主管交接的部位曲线是准确的,所以,通常情况下,杆件都是在工厂运用数控等离子相贯线切割机对其进行加工制作。
3.1.2 拼装制作管桁架
所谓的拼装是指将制备好的零件和半成品按照图纸的相关规定,装配成构件或某部件,最后将之连接成一个整体。工艺规程和图纸是装配工作最为主要的依据之一,所以在进行拼装以前需了解如下情况:对产品的结构特点以及用途加以了解,从而便于提出装配的夹紧和支承等措施;对各零件相互的配合关系以及使用材料的特性加以了解,从而便于明确装配的方式;对装配技术要求和工艺流程加以了解,从而便于对控制基准、控制数值以及控制程序加以明确。
由于打垮的管桁架具有尺寸不便进行整体运输的特性,所以通常情况下都是在厂家将杆件加工好之后,把散件运送到施工现场,再由施工单位来完成管桁架的结构拼装。通常情况下,在进行管桁架拼装之时需满足如下要求:不管是腹杆还是弦杆,都应该先运用单肢拼配焊接矫正的形式,接着再实行大拼装;对于支座以及和钢柱彼此相连的节点板等,需先进行小件组焊,在矫平之后再实行定位大拼装;在放拼装胎之时要先将收缩量放出,通常情况下要放到上限为止;根据设计规范要求,让屋架跨度在15m以上,而平行弦桁架以及梯形屋架的跨度则要超过24m,在下弦没有曲折的情况下需起拱1/500。但在比上述跨度小的情况下,由于上弦的焊缝比较多,因此可少量起拱,从而避免出现下挠的情况发生。
3.2 大跨度空间的管桁架吊装施工技术
在进行大跨度空間的钢桁架施工之时,前面提到的都是比较传统一点的施工形式,并且在施工中整体提升平稳性很差,很难满足大跨度空间管桁架施工的相关要求,因此一定要使用新形式来对大跨度的管桁架加以施工。下面就吊装施工技术作了大致论述:
3.2.1 吊装之前相应的准备
在进行构件吊装之前一定要对现场展开测量工作,其内容主要包括:复测控制点、加密控制点以及按照图纸来进行轴线的放样。
3.2.2 吊装步骤
(1)在吊机位于吊装处之后,把已经挂在构件上面的钢丝绳挂至主吊机吊钩之上,接着对钢丝绳各处卸扣有无拧好进行检查。
(2)在吊钩缓缓上升的过程中,等构件上升都距离地面高度为1m之时,运用事先已经挂在构件上面的吊链对构件进行角度调整,直到构件满足设计角度要求之后才能继续开始起吊。
(3)让吊钩可以在上升过程中不断旋转,直至将构件笔直吊起,接着再把构件吊装至安装部位。
(4)在将构件吊至安装部位以后,经由全站仪和安装部位的中心线对构件实行初步校正,接着再开始初步固定,同时将揽风绳拉好并固定。
(5)对联系杆件进行及时安装,从而形成稳定的受力体系。
(6)对其实行二次校正处理,同时将之调整至符合安装精度要求的范围。
4 结语
在我国大跨度的钢结构已经具备非常广泛的应用范围,并且也对我国大型结构的安装技术应用研究起到了一定的促进作用。液压整体提升的技术形式非常适合时代发展的需求,通过现代化提升工艺和全新提升理念,使大面积、大跨度和大吨位高空同步提升得以实现。在工程实践的指导下,文章从工程应用角度出发对大跨度的管桁架施工关键技术进行了大致研究,不管是在施工实践上还是在理论方面都具备非常好的指导性价值,当然,为使大跨度空间的管桁架施工工艺水平得到进一步的提升,还需要施工技术人员共同的努力。
参考文献
[1]卢光威,大跨度空间管桁架施工关键技术的研究[J],经营管理者,2011(18):347
[2]唐兵传,丁晓东,大跨度空间管桁架设计与施工的若干问题[J],钢结构,2006(03):28-32,
[3]张俊峰,团泊体育场大跨度空间管桁架结构质量控制与监督研究[D],天津大学,2012
[4]李乘建,大跨度空间管桁架施工关键技术的研究[D],西安建筑科技大学,2009
[5]冯岩,大跨钢桁架施工方法优选与技术研究[D],西安建筑科技大学,2012