1、客運站站大跨度鋼管桁架空間結構吊裝施工技術 1 工程概況： 隨著國民經濟的進展，人們生活水平不斷提高，大型場館、大型客運站等公共建造不斷涌現(xiàn)。在這些大型公共建造中，大跨度鋼管桁架空間結構屋面是被常常采用的一種結構形式。因為鋼管桁架跨度大，在鋼結構加工工廠里只能散件制作或分段制作，到施工現(xiàn)場安裝時需要大量的支撐胎架、大量的高空作業(yè)，給質量、工期及平安都帶來很不利的影響。大路運送樞紐XX站工程建造面積約16899，層數(shù)為三層，一層為候車及售票大廳，三層為備用候車廳。AF跨為單層，跨度36.3m；FK跨為三層，跨度30m。屋蓋為AF、FK兩跨繼續(xù)的倒三角形截面鋼管桁架屋面結構（圖1）。桁架在FK跨為

2、圓拱形，過F軸線以后漸變?yōu)橄蛳碌闹本€桁架。過A軸后在跨外與弧線形幕墻呼應，造型生動流暢。 本工程共有9榀主桁架、3道次桁架，倒三角形截面空間鋼管桁架最大截面處矢高2200mm，其具有以下特點：受力明確、用料省、剛度大，抗震性能好，適用于大跨度，大空間，可適用于各種曲線造型，建造物的表現(xiàn)效果極為豐盛。 在XX站工程中，我們針對屋面管桁架跨度大、分量大、質量要求高、工期緊的特點難點，成立了課題組，舉行了分析研究、方案優(yōu)選與優(yōu)化、計算機模擬安裝及驗算，采用了“地面拼裝、分段吊裝、高空合攏”的鋼桁架安裝工藝，順當?shù)赝瓿闪薠X站大跨度鋼桁架及鋼結構屋面的施工。與傳統(tǒng)的滿堂胎架、高空散拼安裝方法相比，有速

3、度快、成本低、平安風險小、質量易控制的優(yōu)勢。通過實踐和總結，收拾編制了本施工方法，對今后類似工程有一定借鑒作用。 2 工藝特點 2.1 “地面拼裝、分段吊裝、高空合攏”的鋼桁架安裝工藝，即在地面舉行桁架的組裝和焊接，與在高空散件組裝相比，作業(yè)條件改善，組裝質量簡單控制，平安風險降低，施工速度提高。 2.2可舉行整榀桁架的組裝，在焊接時留下分段接口不焊即形成分段，可以確保高空分段安裝時接口的精確對接。須按照選定的起重設備能力舉行桁架的分段。 2.3安裝桁架時只需在桁架分段接口處搭設暫時支撐胎架，與散件高空安裝相比大大削減了支撐胎架的工程量，成本降低，效率提高，經濟效益顯然。 2.4 安裝場地內沒

4、有大量的支撐架，吊車則可以進入吊裝跨內，最大限度地削減起吊工作半徑，使用吊車的規(guī)格降低、機械利用率高，操作平安性好。 2.5 地面拼裝桁架的胎架可重復使用，拼裝尺寸易于控制，拼裝精度高，有利于標準化、模數(shù)化施工。 3 適用范圍 適用于全部大跨度鋼桁架結構的體育場館吊裝、公共建造、工業(yè)廠房的桁架安裝施工。 4 工藝原理 大跨度空間桁架結構的安裝，在開頭安裝階段因沒有形成完整的穩(wěn)定的結構體系，需要設置暫時固定設施或暫時支撐架，在形成一個穩(wěn)定體系單元以后，再順次擴展安裝范圍。本工程采用分段吊裝桁架工藝，在分段處設置暫時支撐架暫時固定，并在水平方向用屋面梁將第一榀桁架與山墻相連，吊其次榀桁架時與第一榀

5、桁架相連，保證了結構的穩(wěn)定性、施工作業(yè)的平安性。 倘若采用地面拼裝、整榀吊裝工藝，很有利于結構的穩(wěn)定性，并且速度快、效率高，但需配置更大型號地起重設備，成本相對較高；倘若采用高空散拼工藝，高空作業(yè)量大、工期長、支撐措施成本高；而采用“地面拼裝、分段吊裝、高空合攏”的鋼桁架安裝工藝，是質量、工期、成本、平安性各方面綜合最佳的施工工藝。 5 施工工藝流程及操作要點 5.1 施工工藝流程 5.1.1 首先使用一臺150噸汽車吊從北面跨外吊裝FK跨桁架屋蓋，吊裝工藝流程如下： 胎架設計、搭設 地面胎架上拼裝桁架 桁架水平運送就位 支撐架搭設及支座安裝 吊裝FK跨第一榀主桁架段、用屋面梁與山墻固定 吊裝

6、FK跨其次榀主桁架段，用屋面梁與第一榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 吊裝FK跨第三榀主桁架，用屋面梁與其次榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 逐榀吊裝FK跨全部主桁架、次桁架和屋面梁，完成FK跨吊裝 5.1.2 在FK跨吊裝完成之后，吊車轉移至南面AF跨，跨內吊裝AF跨桁架屋蓋，工藝流程如下： 桁架拼裝 用汽車吊吊起桁架，旋轉轉送到安裝軸線附近就位 搭設桁架高空對接的暫時支撐架 吊裝AF跨第一榀主桁架段與FK跨桁架段合龍，用屋面梁與山墻固定 吊裝AF跨其次榀主桁架段，用屋面梁與第一榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 吊裝AF跨第三榀主桁架，用屋面梁與其次

7、榀桁架固定，再吊裝兩榀桁架間全部次桁架和屋面梁 逐榀吊裝FK跨全部主桁架、次桁架和屋面梁，完成AF跨吊裝 5.2操作要點 5.2.1地面拼裝的胎架設計。胎架應按照桁架曲線軌跡設計，沿3根弦桿的長度方向設置豎向支撐立柱，支頂標高要計入桁架預起拱值。各立柱之間設置聯(lián)系梁和斜支撐，形成穩(wěn)定的結構體系，閱歷算復核后舉行搭設，搭設后要經過驗收才投入使用。 5.2.2桁架在胎架上整榀拼裝，桁架分段處用螺栓銜接，焊接時分段接口處不焊。桁架拼裝、焊接、檢查驗算合格后，將分段接口的銜接螺栓拆除，分段倒運到安裝飾附近按規(guī)劃位置擺放。本工程地面拼裝胎架設在建造南側，所以FK跨桁架用平板拖車運送到建造北面吊裝位置。A

8、F跨桁架直接用汽車吊從胎架上吊起旋轉就位。因為桁架為拱形、截面為倒三角形，運送過程和地面放置都要合理抉擇吊點、支點和相應的穩(wěn)固措施，以免桁架變形、受損。5.2.3 暫時支撐架的搭設。桁架的分段位置在AF跨，先安裝的FK跨桁架比后安裝的AF跨桁架高，分段接口處在朝下的桁架斜面段上，后裝桁架段在安裝過程中吊車不松鉤，暫時支撐架作為安裝時的輔助設施，本工程采用腳手架鋼管搭設暫時支撐架.搭設簡圖如圖2： 5.2.4 支撐架平安性驗算。 支撐架的平安性驗算務必滿意施工荷載、安裝荷載和穩(wěn)定性要求。 5.2.5桁架支座安裝 本工程桁架支座為抗拔轉動支座（圖2），安裝前對混凝土支承面舉行驗收，安裝時保持支座處

9、在可轉動范圍的中間位置。 5.2.6 安裝的測量定位 1對土建施工單位供應的定位軸線及水準點舉行交接復核，并做好記錄。對定位控制標記舉行庇護。 2對每個支座安裝坐標舉行復測，發(fā)覺問題準時修復，使其滿意安裝要求。 5.3 安裝技術方案 5.3.1 FK跨桁架及屋面結構吊裝采用一臺TM1500型150t汽車吊，跨外吊裝（圖3），安裝方向從5軸線開頭，13軸線結束。150噸汽車吊工作半徑控制在20m以內，伸臂52.8m，此工況其起重能力為10.7t，桁架分量為10t，滿意平安要求。 5.3.2 AF跨桁架及屋面結構吊裝采用兩臺NK250型25噸汽車吊舉行雙機抬吊，跨內吊裝（圖3），安裝方向先從13軸

10、線開頭，11軸線結束；再從5軸線開頭安裝至11軸線，從1011軸大門退出，完成全部屋面結構吊裝。25噸汽車吊工作半徑控制在7.0m以內，伸臂24.2m，此工況其起重能力為9.0t，雙機抬吊時吊車的負載按80%控制，單臺吊車的起重能力控制在5.6噸以下。桁架分量為10÷2=5t，滿意平安要求。 5.3.3 起重操作要點 1將制作好的桁架用一臺起重設備吊裝至安裝位置，根據(jù)吊點的位置舉行綁扎吊具，綁扎后在桁架兩端設置兩條手拉葫蘆，固定在吊鉤上，以便桁架安裝時舉行微調。 2鋼桁架吊裝整體離地約一米后，停止提升；認真觀看鋼桁架和起重設備有無異樣，鋼桁架變形是否在許可范圍。決定無異樣狀況后，相關

11、人員撤離吊裝區(qū)域后連續(xù)起吊。 3起升過程中，要認真觀看鋼桁架和起重設備的情況，發(fā)覺異樣準時處理。 4鋼桁架吊裝單元整體高度超過落點位置時，停止起升慢慢水平移位至安裝位置正上方后緩慢下落，使各支座中心線和標高符合要求。 5 AF跨桁架吊起就位到安裝位置后，應先將桁架接口合攏、對齊，再將桁架落到柱頂和暫時支撐架上。如有偏差則使用手拉葫蘆舉行微調。經測量檢查、調節(jié)桁架的標高，校正直線性、垂直度。誤差在允許范圍內時舉行焊接固定。 6 每榀主桁架安裝之后，隨即安裝次桁架、水平支撐和屋面梁。 7 雙機抬吊工藝。AF跨采用跨內雙機抬吊方案。雙機抬吊方案的優(yōu)點有：小吊車行動靈巧，便于進入跨內作業(yè)；小吊車對吊裝

12、場地的密實要求低，便于處理；使用吊車級別低，成本也低。 8 雙機抬吊前務必先將桁架水平運輸?shù)桨惭b位置的下方，然后兩臺吊車就位開頭吊裝。兩臺吊車在桁架上的吊點位置、鋼絲繩長度都要預先決定，并經過驗算，避開荷載分配不均而消失超載。 9 兩臺吊車時要求兩臺吊車基本同步提升。吊車的轉桿、落鉤等一切動作，要聽從指揮，指揮動則動，指揮停則停。當指揮信號不清楚時，一律做停止處理。 5.3.4屋面結構（弧形主桁架、次桁架及屋面梁）安裝挨次表（表一） 安裝挨次表（表一） 5.4 吊裝鋼絲繩的抉擇及平安性驗算 5.4.1 本工程吊裝桁架最大分量為10t，構件長度為33m，抉擇4個吊點起吊（圖3）。鋼絲繩選用28直

13、徑，6×371鋼絲繩，現(xiàn)場實際配備有18、24、28三種直徑鋼絲繩。根據(jù)不折彎使用鋼絲繩平安系數(shù)6倍以上的要求，本工程鋼絲繩選用規(guī)定如下： 5.4.2 鋼絲繩平安系數(shù)驗算 1. 當?shù)踔貫?t時，使用2支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實際拉力S為： 30 KN/2/Sin45=21.22 KN。 使用18.0，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強度1670MPa，破斷拉力為159KN）的平安系數(shù)K為： 159×0.82/21.22=6.14倍，平安！ 2.當?shù)踔貫?t時，使用2支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實際拉力S為： 50 KN/2

14、/Sin45=35.36 KN。 使用24，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強度1670MPa，破斷拉力為283KN）的平安系數(shù)K為： 283×0.82/35.36=6.56倍，平安！ 3. 當?shù)踔貫?t時，使用2支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實際拉力S為： 70 KN/2/Sin45=49.50 KN。 使用28.0，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強度1670MPa，破斷拉力為,386KN）的平安系數(shù)K為： 386×0.82/49.5=6.39倍，平安！ 4. 當?shù)踔貫?3.5t時，使用4支吊索、吊索與水平夾角45°的鋼絲繩吊索實際

15、拉力S為： 135KN/4/Sin45 =47.73 KN。 使用28.0，6×371鋼絲繩（公稱抗拉強度1670MPa，破斷拉力為,386KN）的平安系數(shù)K為： 386×0.82/47.73=6.63倍，平安！ 6 質量控制 6.1質量驗收標準 6.1.1 鋼結構制作、拼裝、安裝工程執(zhí)行國家鋼結構施工及驗收規(guī)范GB50205-2022； 6.1.2焊接工程執(zhí)行建造鋼結構焊接規(guī)程JGJ81-2022； 6.1.3高強螺栓施工執(zhí)行鋼結構高強度螺栓銜接的設計、施工及驗收規(guī)程JGJ82 6.2 質量管理措施 6.2.1成立以項目經理為首的質量管理機構，配備滿意工作需要的工長、質檢

16、員、測量員、內業(yè)技術員、材料員等人員，形成橫向到邊，縱向究竟的管理觸角，確保施工中每一工序處于受控狀態(tài)，對質量采取全過程控制。 6.2.2嚴格采取“三檢三驗制”。上道工序不合格者嚴禁舉行下道工序作業(yè)，專職質檢員有一票拒絕權。 6.3 質量技術措施 6.3.1 熟識圖紙，充分了解現(xiàn)場狀況，理解本施工方案的意圖，針對工程特點做好人員、機械、物資和所需工具的施工打算。 6.3.2 安裝前檢查驗收土建提交的鋼支座基礎中心線、標高、錨栓埋設實物和交接資料。 6.3.3施工中嚴格執(zhí)行施工方案中的技術措施，對胎架搭設、桁架拼裝、構件倒運、支撐架搭設、起重吊裝、焊接施工、高強螺栓施工等工序都要舉行書面技術交底

17、，從落實技術方案、工藝方案的實施來保證工程質量。 6.3.4 對進場構件要舉行檢查要是。如發(fā)覺變形、油漆破損、污染等問題，要先舉行修整才舉行安裝。如發(fā)覺構件有任何質量疑問，不得使用。 6.3.5 安裝施工所用焊條、螺栓等安裝原材料要有質量證實文件，要按程序舉行驗收。 6.3.6對安裝過程中破壞的漆膜要先舉行除銹，再按設計舉行底漆、中間漆、面漆的要求分遍補漆。 6.3.7對已完成項目，準時舉行檢查驗收，并做好記錄，歸檔保存。 7 平安措施 7.1 嚴格執(zhí)行國家和上級的平安施工管理制度，強化平安訓練，必須使全體職工結實樹立生產務必平安，平安為了生產，沒有平安就沒有一切的思想，并建立強有力的平安生產

18、保證體系。 7.2 高空作業(yè)人員上崗前務必經縣以上醫(yī)院體檢，身體不適者一律不得登高作業(yè)。 7.3 吊裝作業(yè)務必設立吊裝警戒區(qū)，并設顯然的警告標志，非作業(yè)人員不得入內。 7.4作業(yè)前檢查起重設備確保其無故障，檢查鋼絲繩有無破損及吊點綁扎的結實性。各吊點應安頓專人看護，登高作業(yè)人員務必系好平安帶。 7.5 鋼桁架吊裝單元整體離地約一米后，停止提升；認真觀看鋼桁架和起重設備有無異樣，鋼桁架變形是否在許可范圍。決定無異樣狀況后，相關人員撤離吊裝區(qū)域后連續(xù)起吊。 7.6吊裝提升過程中，要認真觀看鋼桁架和起重設備的情況，發(fā)覺異樣準時處理。 7.7 吊裝過程中如突發(fā)風、雨、雪氣候，應實行緊張措施，把已安裝桁架暫時加固，正舉行吊裝的鋼桁架應落地放置。 7.8雨雪天氣過后，在吊裝前應將雨雪清理掉，防止吊裝時施工作業(yè)人員發(fā)生平安事故。 7.9吊裝開頭時先慢慢收緊鋼絲繩，觀看各吊點起升的狀況以及吊裝單元整體穩(wěn)定性。若鋼桁架晃動幅度大，應立刻停止收繩，待其穩(wěn)定后再起升。 7.10拼裝胎架、暫時支撐架務必經過驗收后方可使用。 7.11吊裝作業(yè)使用的對講機務必確保完好、清楚。當信號不明時一律做停止處理。