CN109653515A - 120m跨钢屋盖桁架吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种120m跨钢屋盖桁架吊装方法，包括拼装场地布置、运输吊装路线设置、道路的加固处理、钢屋盖吊装等步骤。本发明采用整体胎架分段组拼，组拼后分段吊运，通过现场设置临时支撑胎架的方式进行吊装组拼就位，减少大型吊装、运输设备，节约了成本、缩短了工期。

Description

120m跨钢屋盖桁架吊装方法

技术领域

本发明涉及一种120m跨钢屋盖桁架吊装方法。

背景技术

现有技术中对对超大跨度屋盖的钢桁架的组拼安装，施工复杂，工程量大，成本高、工期长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工方便、工期短的120m跨钢屋盖桁架吊装方法。

本发明的技术解决方案是：

一种120m跨钢屋盖桁架吊装方法，其特征是：施工的网球馆分A/B/C三区，其中A区屋盖为张弦梁桁架结构，屋盖整体平面形状为矩形，其长度为300m，宽度为120m，桁架截面为倒三角形式，主桁架跨度120m，最高处标高为19.3m，主桁架共计21榀，上弦杆管径377mm，下弦杆管径450mm；桁架上部为天窗架及C型檩条结构；单榀主桁架最重为67吨；B区为普通倒三角立体桁架，平面长度为61m，宽47m，最大跨度为61m，最高点标高15.2m，主桁架共计4榀，单榀桁架最重为32.5吨，桁架上部为“□”型檩条；C区屋盖也为张弦梁桁架结构，平面长度90m，宽80m，主桁架最大跨度为80m，共计7榀，单榀主桁架最重为34吨；桁架上部为天窗架及C型檩条结构。主结构使用钢材材质均为Q345B；

具体施工步骤：

（一）拼装场地布置

（1）将拼装场地设置在安装施工场地内部，方便履带吊脱模后直接将桁架运输至安装就位位置；

（2）A区桁架长120m，分成四段进行拼装及安装；B区桁架跨度为61m，采取整段拼装；C区桁架跨度为80m，分成三段进行拼装；

（3）桁架拼装场地的选择：将拼装场地设置在桁架安装场地内部或者是临近安装场地的外部区域；

A区主桁架跨度为120m，需要分四段拼装，每一段为30m，用履带吊进行脱模、运输、吊装，将拼装场地设置在RS轴之间以及NL轴之间共计二块拼装场地，每块场地占地为125m*19m，每块场地布置二副拼装胎架；次桁架拼装场地设置在施工场地内部；

（二）运输吊装路线

A区施工场地被巨型胎架分割成南北中三个区域；为了确保水流结构大厅钢结构屋盖施工六条道路，分别在5轴交X-W轴、T-S轴、Q-R轴、L-K轴、N轴、D-E轴；内部履带吊施工吊装道路A区设置4条，每条道路上安装每分段桁架。为确保质量及进度，需要从南北两个方向同时向中间部位施工缝处施工；

根据上述要求和现场施工场地的限制，在A区共设置施工进场道路区设置6条，2条道路互相交叉；

（三）道路的加固处理

由于现场道路需要跨过已经开挖好的水廊，需要对履带吊行走过程中路过的水廊部位进行加固，以确保履带吊行走吊装不对已施工好的水廊加以损坏；

（四）钢屋盖吊装

（1）A区钢屋盖安装

桁架拼装：主桁架采用现场分段散拼制作，为保证整体安装精度，主桁架采用工厂总体预拼装方式进行桁架分段拼装；主桁架及次桁架结构形式均为倒三角形桁架，拼装采用整体立式拼装；

（a）拼装胎架的制作

材料：胎架用钢管、型钢、矩形管余料搭设；

主桁架胎架：立杆、斜撑杆均采用焊接钢管，底座采用大号H型钢，两端焊接支撑杆以保证胎架的稳定性，立杆与底部H型钢焊接，外侧加一根斜撑管，立杆同时也起着限位靠模的作用，拼装时，弦杆外侧紧贴立杆；为了保证胎架上有足够的空间用于腹杆焊接，胎架的摆放位置避开节点；

根据主桁架弦杆接头位置定胎架位置，且胎架间距不得大于5米，每段主桁架拼装需要制作4副胎架，保证主桁架的拼装，后期根据实际施工进度增加吊装设备及胎架；

每副胎架的具体高度由现场技术员根据桁架拼装胎架布置图进行控制放样；

(b)胎架拼装工序、工艺

技术人员电脑绘制放样图，标出放样尺寸→施工人员地面放样，记号笔标出拼装控制点→按照放样图摆放胎架→利用水平仪、经纬仪控制胎架水平，统一胎架标高→汽吊吊装弦杆，摆放在胎架中相应位置→根据地面的放样图，在弦杆上测量出腹杆节点位置→腹杆拼装焊接→拼装好的整体构件脱模

主次桁架结构形式为倒三角形桁架，考虑到主桁架脱模和倒运的方便，采用整体卧式拼装，拼装成型的桁架分段运输到吊装部位进行吊装。

A区张弦梁桁架一共分为四种榀型，即ZHJ-1、ZHJ-2、ZHJ-3、ZHJ-4，每榀张弦梁桁架均关于跨中轴线对称。由于跨度较大，采用分段吊装法，每榀张弦梁桁架均分为四段，每段长约30m。而且分段吊装时候考虑到胎架在支撑上弦的同时应不影响对接位置附近的腹杆安装，所以在胎架布置时候需要避开上弦腹杆相贯节点。

（2）桁架吊装

a)吊点确定

本屋盖的桁架截面为“倒三角”形，故而吊装单元的吊点布置在桁架的上弦，钢丝绳与桁架上弦节点相连接，各个单元均采用四点吊装；

b)吊装工况

根据结构特点，A区桁架分为4段，每段单独吊装，最大起吊重量为18.5t，故选取100吨履带式起重机；

工况一：作业半径为18m，分段一桁架自重为15t；100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况二：分段一安装完成后向1轴方向安装分段二；分段二作业半径为18m，桁架自重为16t。100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况三：分段儿安装完成后向1轴方向安装分段三；分段三作业半径为18m，桁架自重为17.5t。100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况四：最后安装分段四；分段四桁架自重为18.5t，100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

（3）支撑胎架设置

A区张弦网架主桁架均分为四段进行安装，安装时，在合拢位置处搭设支撑胎架，支撑胎架对桁架的两根上弦钢管进行支撑固定;

胎架提前在车间使用Ф114及Ф60钢管制作成6m×2m的标准节，运至现场拼接成支撑胎架，各个标准节用M20高强螺栓进行连接，方便多次拆卸使用，节省安装时间；

路基箱厚0.2m，长8.6m，宽1.6m，每个支撑下布置两块；路基箱与胎架的的连接采用厚20mm的卡板固定，卡板与路基箱焊接连接；

胎架上部利用4道Ф12的钢丝绳稳固，并在拉索支撑的下方处支撑架相邻两根主杆上设置两根Ф189的钢管进行连接，连接采用2个Ф20高强螺栓。

本发明采用整体胎架分段组拼，组拼后分段吊运，通过现场设置临时支撑胎架的方式进行吊装组拼就位，减少大型吊装、运输设备，节约了成本、缩短了工期。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

一种120m跨钢屋盖桁架吊装方法，其特征是：施工的网球馆分A/B/C三区，其中A区屋盖为张弦梁桁架结构，屋盖整体平面形状为矩形，其长度为300m，宽度为120m，桁架截面为倒三角形式，主桁架跨度120m，最高处标高为19.3m，主桁架共计21榀，上弦杆管径377mm，下弦杆管径450mm；桁架上部为天窗架及C型檩条结构；单榀主桁架最重为67吨；B区为普通倒三角立体桁架，平面长度为61m，宽47m，最大跨度为61m，最高点标高15.2m，主桁架共计4榀，单榀桁架最重为32.5吨，桁架上部为“□”型檩条；C区屋盖也为张弦梁桁架结构，平面长度90m，宽80m，主桁架最大跨度为80m，共计7榀，单榀主桁架最重为34吨；桁架上部为天窗架及C型檩条结构。主结构使用钢材材质均为Q345B；

具体施工步骤：

（一）拼装场地布置

（1）将拼装场地设置在安装施工场地内部，方便履带吊脱模后直接将桁架运输至安装就位位置；

（2）A区桁架长120m，分成四段进行拼装及安装；B区桁架跨度为61m，采取整段拼装；C区桁架跨度为80m，分成三段进行拼装；

（3）桁架拼装场地的选择：将拼装场地设置在桁架安装场地内部或者是临近安装场地的外部区域；

A区主桁架跨度为120m，需要分四段拼装，每一段为30m，用履带吊进行脱模、运输、吊装，将拼装场地设置在RS轴之间以及NL轴之间共计二块拼装场地，每块场地占地为125m*19m，每块场地布置二副拼装胎架；次桁架拼装场地设置在施工场地内部；

（二）运输吊装路线

A区施工场地被巨型胎架分割成南北中三个区域；为了确保水流结构大厅钢结构屋盖施工六条道路，分别在5轴交X-W轴、T-S轴、Q-R轴、L-K轴、N轴、D-E轴；内部履带吊施工吊装道路A区设置4条，每条道路上安装每分段桁架。为确保质量及进度，需要从南北两个方向同时向中间部位施工缝处施工；

根据上述要求和现场施工场地的限制，在A区共设置施工进场道路区设置6条，2条道路互相交叉；

（三）道路的加固处理

由于现场道路需要跨过已经开挖好的水廊，需要对履带吊行走过程中路过的水廊部位进行加固，以确保履带吊行走吊装不对已施工好的水廊加以损坏；

（四）钢屋盖吊装

（1）A区钢屋盖安装

桁架拼装：主桁架采用现场分段散拼制作，为保证整体安装精度，主桁架采用工厂总体预拼装方式进行桁架分段拼装；主桁架及次桁架结构形式均为倒三角形桁架，拼装采用整体立式拼装；

（a）拼装胎架的制作

材料：胎架用钢管、型钢、矩形管余料搭设；

主桁架胎架：立杆、斜撑杆均采用焊接钢管，底座采用大号H型钢，两端焊接支撑杆以保证胎架的稳定性，立杆与底部H型钢焊接，外侧加一根斜撑管，立杆同时也起着限位靠模的作用，拼装时，弦杆外侧紧贴立杆；为了保证胎架上有足够的空间用于腹杆焊接，胎架的摆放位置避开节点；

根据主桁架弦杆接头位置定胎架位置，且胎架间距不得大于5米，每段主桁架拼装需要制作4副胎架，保证主桁架的拼装，后期根据实际施工进度增加吊装设备及胎架；

每副胎架的具体高度由现场技术员根据桁架拼装胎架布置图进行控制放样；

(b)胎架拼装工序、工艺

技术人员电脑绘制放样图，标出放样尺寸→施工人员地面放样，记号笔标出拼装控制点→按照放样图摆放胎架→利用水平仪、经纬仪控制胎架水平，统一胎架标高→汽吊吊装弦杆，摆放在胎架中相应位置→根据地面的放样图，在弦杆上测量出腹杆节点位置→腹杆拼装焊接→拼装好的整体构件脱模

主次桁架结构形式为倒三角形桁架，考虑到主桁架脱模和倒运的方便，采用整体卧式拼装，拼装成型的桁架分段运输到吊装部位进行吊装。

A区张弦梁桁架一共分为四种榀型，即ZHJ-1、ZHJ-2、ZHJ-3、ZHJ-4，每榀张弦梁桁架均关于跨中轴线对称。由于跨度较大，采用分段吊装法，每榀张弦梁桁架均分为四段，每段长约30m。而且分段吊装时候考虑到胎架在支撑上弦的同时应不影响对接位置附近的腹杆安装，所以在胎架布置时候需要避开上弦腹杆相贯节点。

（2）桁架吊装

a)吊点确定

本屋盖的桁架截面为“倒三角”形，故而吊装单元的吊点布置在桁架的上弦，钢丝绳与桁架上弦节点相连接，各个单元均采用四点吊装；

b)吊装工况

根据结构特点，A区桁架分为4段，每段单独吊装，最大起吊重量为18.5t，故选取100吨履带式起重机；

工况一：作业半径为18m，分段一桁架自重为15t；100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况二：分段一安装完成后向1轴方向安装分段二；分段二作业半径为18m，桁架自重为16t。100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况三：分段儿安装完成后向1轴方向安装分段三；分段三作业半径为18m，桁架自重为17.5t。100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况四：最后安装分段四；分段四桁架自重为18.5t，100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

（3）支撑胎架设置

A区张弦网架主桁架均分为四段进行安装，安装时，在合拢位置处搭设支撑胎架，支撑胎架对桁架的两根上弦钢管进行支撑固定;

胎架提前在车间使用Ф114及Ф60钢管制作成6m×2m的标准节，运至现场拼接成支撑胎架，各个标准节用M20高强螺栓进行连接，方便多次拆卸使用，节省安装时间；

路基箱厚0.2m，长8.6m，宽1.6m，每个支撑下布置两块；路基箱与胎架的的连接采用厚20mm的卡板固定，卡板与路基箱焊接连接；

胎架上部利用4道Ф12的钢丝绳稳固，并在拉索支撑的下方处支撑架相邻两根主杆上设置两根Ф189的钢管进行连接，连接采用2个Ф20高强螺栓。

Claims (1)

1.一种120m跨钢屋盖桁架吊装方法，其特征是：施工的网球馆分A/B/C三区，其中A区屋盖为张弦梁桁架结构，屋盖整体平面形状为矩形，其长度为300m，宽度为120m，桁架截面为倒三角形式，主桁架跨度120m，最高处标高为19.3m，主桁架共计21榀，上弦杆管径377mm，下弦杆管径450mm；桁架上部为天窗架及C型檩条结构；单榀主桁架最重为67吨；B区为普通倒三角立体桁架，平面长度为61m，宽47m，最大跨度为61m，最高点标高15.2m，主桁架共计4榀，单榀桁架最重为32.5吨，桁架上部为“□”型檩条；C区屋盖也为张弦梁桁架结构，平面长度90m，宽80m，主桁架最大跨度为80m，共计7榀，单榀主桁架最重为34吨；桁架上部为天窗架及C型檩条结构；主结构使用钢材材质均为Q345B；

具体施工步骤：

（一）拼装场地布置

（1）将拼装场地设置在安装施工场地内部，方便履带吊脱模后直接将桁架运输至安装就位位置；

（2）A区桁架长120m，分成四段进行拼装及安装；B区桁架跨度为61m，采取整段拼装；C区桁架跨度为80m，分成三段进行拼装；

（3）桁架拼装场地的选择：将拼装场地设置在桁架安装场地内部或者是临近安装场地的外部区域；

A区主桁架跨度为120m，需要分四段拼装，每一段为30m，用履带吊进行脱模、运输、吊装，将拼装场地设置在RS轴之间以及NL轴之间共计二块拼装场地，每块场地占地为125m*19m，每块场地布置二副拼装胎架；次桁架拼装场地设置在施工场地内部；

（二）运输吊装路线

A区施工场地被巨型胎架分割成南北中三个区域；为了确保水流结构大厅钢结构屋盖施工六条道路，分别在5轴交X-W轴、T-S轴、Q-R轴、L-K轴、N轴、D-E轴；内部履带吊施工吊装道路A区设置4条，每条道路上安装每分段桁架；为确保质量及进度，需要从南北两个方向同时向中间部位施工缝处施工；

根据上述要求和现场施工场地的限制，在A区共设置施工进场道路区设置6条，2条道路互相交叉；

（三）道路的加固处理

由于现场道路需要跨过已经开挖好的水廊，需要对履带吊行走过程中路过的水廊部位进行加固，以确保履带吊行走吊装不对已施工好的水廊加以损坏；

（四）钢屋盖吊装

（1）A区钢屋盖安装

桁架拼装：主桁架采用现场分段散拼制作，为保证整体安装精度，主桁架采用工厂总体预拼装方式进行桁架分段拼装；主桁架及次桁架结构形式均为倒三角形桁架，拼装采用整体立式拼装；

（a）拼装胎架的制作

材料：胎架用钢管、型钢、矩形管余料搭设；

主桁架胎架：立杆、斜撑杆均采用焊接钢管，底座采用大号H型钢，两端焊接支撑杆以保证胎架的稳定性，立杆与底部H型钢焊接，外侧加一根斜撑管，立杆同时也起着限位靠模的作用，拼装时，弦杆外侧紧贴立杆；为了保证胎架上有足够的空间用于腹杆焊接，胎架的摆放位置避开节点；

根据主桁架弦杆接头位置定胎架位置，且胎架间距不得大于5米，每段主桁架拼装需要制作4副胎架，保证主桁架的拼装，后期根据实际施工进度增加吊装设备及胎架；

每副胎架的具体高度由现场技术员根据桁架拼装胎架布置图进行控制放样；

(b)胎架拼装工序、工艺

技术人员电脑绘制放样图，标出放样尺寸→施工人员地面放样，记号笔标出拼装控制点→按照放样图摆放胎架→利用水平仪、经纬仪控制胎架水平，统一胎架标高→汽吊吊装弦杆，摆放在胎架中相应位置→根据地面的放样图，在弦杆上测量出腹杆节点位置→腹杆拼装焊接→拼装好的整体构件脱模

主次桁架结构形式为倒三角形桁架，考虑到主桁架脱模和倒运的方便，采用整体卧式拼装，拼装成型的桁架分段运输到吊装部位进行吊装；

A区张弦梁桁架一共分为四种榀型，即ZHJ-1、ZHJ-2、ZHJ-3、ZHJ-4，每榀张弦梁桁架均关于跨中轴线对称；由于跨度较大，采用分段吊装法，每榀张弦梁桁架均分为四段，每段长约30m；而且分段吊装时候考虑到胎架在支撑上弦的同时应不影响对接位置附近的腹杆安装，所以在胎架布置时候需要避开上弦腹杆相贯节点；

（2）桁架吊装

a)吊点确定

本屋盖的桁架截面为“倒三角”形，故而吊装单元的吊点布置在桁架的上弦，钢丝绳与桁架上弦节点相连接，各个单元均采用四点吊装；

b)吊装工况

根据结构特点，A区桁架分为4段，每段单独吊装，最大起吊重量为18.5t，故选取100吨履带式起重机；

工况一：作业半径为18m，分段一桁架自重为15t；100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况二：分段一安装完成后向1轴方向安装分段二；分段二作业半径为18m，桁架自重为16t；100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况三：分段儿安装完成后向1轴方向安装分段三；分段三作业半径为18m，桁架自重为17.5t；100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

工况四：最后安装分段四；分段四桁架自重为18.5t，100t履带吊作业半径为18m的工况下起吊重量为20.9t满足吊装要求；主桁架安装完成后，采用25t汽车吊安装两榀主桁架间次桁架及天窗架；

（3）支撑胎架设置

A区张弦网架主桁架均分为四段进行安装，安装时，在合拢位置处搭设支撑胎架，支撑胎架对桁架的两根上弦钢管进行支撑固定;

胎架提前在车间使用Ф114及Ф60钢管制作成6m×2m的标准节，运至现场拼接成支撑胎架，各个标准节用M20高强螺栓进行连接，方便多次拆卸使用，节省安装时间；

路基箱厚0.2m，长8.6m，宽1.6m，每个支撑下布置两块；路基箱与胎架的的连接采用厚20mm的卡板固定，卡板与路基箱焊接连接；

胎架上部利用4道Ф12的钢丝绳稳固，并在拉索支撑的下方处支撑架相邻两根主杆上设置两根Ф189的钢管进行连接，连接采用2个Ф20高强螺栓。