CN111851744A - 一种大跨度管桁架空中对接吊装方法 - Google Patents
一种大跨度管桁架空中对接吊装方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，包括如下步骤：S1施工准备：施工前机械装置、材料进场，焊接人员持证到岗,由技术员组织有关人员进行培训和交底，使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点，并设置专职安全检查人员进行监督检查；布置施工现场的作业环境，保证吊装场地障碍物已移除，操作平台搭设完成并符合相应安全及操作要求；S11用型钢加工制作一个可活动的三角形胎架，在弦杆架按设计图纸标高在硬化的水平面上固定。本发明节省了吊车的使用成本，加快了管桁架拼装进度，减少了拼装时间，采用本工法进行施工，适用性强，工艺简单，吊装组对精度高，安全可靠，经济实用。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种大跨度管桁架空中对接吊装方法。
背景技术
近年来随着钢结构的设计、施工工艺的不断进步，钢结构工程在工业及民用建筑中广泛应用，大跨度钢结构的各种空中对接施工屡见不鲜。随之而来的如何解决大跨度钢管桁架结构空中对接一大难题，对大跨度钢管桁架的顺利安装尤为重要。本工法就钢结构空中对接安装阐述，根据我公司现场施工条件以及以往工程实践，成功解决了管桁架吊装组对的技术难题，保证了施工质量，增强了安全性，缩短了工期，取得了良好的经济效益、社会效益和环境效益。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种大跨度管桁架空中对接吊装方法。
本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，包括如下步骤：
S1施工准备：施工前机械装置、材料进场，焊接人员持证到岗,由技术员组织有关人员进行培训和交底，使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点，并设置专职安全检查人员进行监督检查；
布置施工现场的作业环境，保证吊装场地障碍物已移除，操作平台搭设完成并符合相应安全及操作要求；
S11用型钢加工制作一个可活动的三角形胎架，在弦杆架按设计图纸标高在硬化的水平面上固定，固定完成后，在弦杆架拼装处安装制作完毕的胎架，并拧紧胎架上的活动螺栓，拧紧胎架上的活动螺栓后，按图纸设计要求，安装弦杆架之间的腹杆架；
S12制作一个临时支架平台，便于管桁架的临时支撑与施工技术人员的技术操作，同时提高了吊车的占用率与利用率；
S13按上述方法起吊另一段需要拼装的管桁架，调整好角度，完成对接拼装，松掉对接装置，即制成三角形胎架；
S2管桁架的拼装：
S21拼装顺序：根据拟定的施工进度计划，严格按施工计划的要求进行现场的拼装，具体拼装内容按如下：
拼装胎架制作定位，桁架下弦主杆定位，桁架下弦主杆对接，桁架上弦拼装，桁架腹杆安装，桁架上弦水平段对接，桁架腹杆安装，桁架起拱分段拼装完成，圆弧段桁架下弦弯曲主杆件定位，管桁架上弦水平段拼装，桁架腹杆安装，节点下弦主杆定位，桁架上弦双曲主杆对接，节点腹杆嵌补。
S22主桁架分段拼装：根据本工程特点结合施工现场条件，主桁架采取卧拼，分二段拼装，拼装完成后，倒运到现场；
S23临时平台制作：
S231尺寸：临时支架立柱采用截面为PIPE180x5的钢管，腹杆采用截面为PIPE102x3.5的钢管，顶部平台采用HN350x175x7x10，构件材质为Q235B，支架平面尺寸为2.5x2.5m；
S232荷载：
活载：顶部桁架最重一榀为33334.7kg，考虑支架承受一半的重量，顶部平台考虑活荷载为1kN/m2，共3x3＝9kN，则施加于支架顶部的活荷载为333/2+9＝176kN；
风载：由最大风压为0.25kN/m2，并取风压高度变化系数1.31，不考虑风振，体形系数取1.3；
由桁架产生的风荷载为：
0.25*1.3*1.31*(0.245*107+0.273*100+0.121*193)/2＝16.3，取17kN；
支架杆件宽度取0.18m时，0.4*1.3*1.31*0.18＝0.123，取0.13kN/m；
0.102m时，0.4*1.3*1.31*0.102＝0.0694，取0.07kN/m；
0.35m时，0.4*1.3*1.31*0.35＝0.238，取0.24kN/m；
S233组合：
以上荷载根据建筑结构荷载规范进行组合，考虑的组合系数如下：
1.35恒+0.98活+0.84风
1.3恒+1.5活+0.9风
1.3恒+1.05活+1.5风
1恒+1.5活+0.9风
1恒+1.05活+1.5风
1恒
1恒+1活+1风；
S534计算结果：
支架分析结果：
构件最大应力比0.68<1，满足规范要求；
支架屈曲系数为27>4.2，满足规范要求；
支架顶部最大侧移21.66mm，侧移比1/969<1/150，满足规范要求；
S3桁架的吊装：施工准备-构件进场-验收-测量放线-拼装-吊车检测-吊车就位-吊点设置-试吊-吊装-校正-体系稳定-焊接-检查验收。
优选的，所述吊装机具包括有钢柱、40米单跨钢梁、柱撑、系杆和檩条。
优选的，所述施工准备包括场地准备：钢结构安装前，在露天跨区域内，现有一条宽度约为44米的环形级配碎石道路，厚度为150—200mm，满足50吨汽车吊自由行走，级配碎石层夯实处理，压实系数要求达到0.93。
优选的，所述吊点设置及吊装：采用八吊点方式进行吊装,要保证吊装的稳定，吊点设置在桁架上弦焊接节点上,每个吊点一根钢丝绳,吊索与水平面的角度控制在45-60度，对于平面桁架在桁架吊装前,在桁架的侧面绑扎松木以增加桁架的侧向刚度。
优选的，所述拼装：起吊已经安装对接装置的一端桁架，将其固定与临时支撑平台的千斤顶上，然后起吊另一段桁架，按相同操作起吊于临时平台上，调整好角度好完成对接拼装，对接完成后拆卸对接装置，便于回收再利用。
优选的，所述检查验收：在到货后我司将及时按现国家标准的有关规定作了复验，并根据要求进行前期制作。为了确保焊接质量，品管部采用CTS-22A超声波探伤仪器进行检测结点处的焊缝不得有气孔和要修磨的焊缝，除锈处理采用喷射和抛射处理，经处理后的磨擦面，不得有毛刺、焊疤、油污和污损，达到GB8923-88规定的Sa21/2，各类构件安装采用电焊或螺栓连接的接头，必须经检查合格后，方可进行紧固或焊接，永久性的变通螺检连接不得垫两个以上的垫圈，或用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露丝扣应不小于2～3扣并应防止螺母松动，任何安装螺栓孔，均不得随意采用气割扩孔，安装定位焊缝，需承受荷载者，点焊数量、高度和长度应由计算确定；不需承受荷载者的点焊长度，不得小于设计焊缝长度的10％，并≥50mm，安装焊缝除全数外观检查外，重要的对接焊缝应检查内部质量；对于Ⅰ、Ⅱ级焊缝，需进行超声波探伤，均需做出检查记录，安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业，高强度螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打；穿入方向宜一致，便于操作，并不得作临时安装螺栓用。
本发明中，所述一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，节省了吊车的使用成本，加快了管桁架拼装进度，减少了拼装时间，采用本工法进行施工，适用性强，工艺简单，吊装组对精度高，安全可靠，经济实用。
附图说明
图1为本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法的流程示意图；
图2为本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法的临时支架示意图；
图3为本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法的活荷载加载示意图；
图4为本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法的风荷载加载示意图；
图5为本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法的空中拼装示意图；
图6为本发明提出的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法的弦桁架固定示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，包括如下步骤：
S1施工准备：施工前机械装置、材料进场，焊接人员持证到岗,由技术员组织有关人员进行培训和交底，使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点，并设置专职安全检查人员进行监督检查；
布置施工现场的作业环境，保证吊装场地障碍物已移除，操作平台搭设完成并符合相应安全及操作要求；
S11用型钢加工制作一个可活动的三角形胎架，在弦杆架按设计图纸标高在硬化的水平面上固定，固定完成后，在弦杆架拼装处安装制作完毕的胎架，并拧紧胎架上的活动螺栓，拧紧胎架上的活动螺栓后，按图纸设计要求，安装弦杆架之间的腹杆架；
S12制作一个临时支架平台，便于管桁架的临时支撑与施工技术人员的技术操作，同时提高了吊车的占用率与利用率；
S13按上述方法起吊另一段需要拼装的管桁架，调整好角度，完成对接拼装，松掉对接装置，即制成三角形胎架；
S2管桁架的拼装：
S21拼装顺序：根据拟定的施工进度计划，严格按施工计划的要求进行现场的拼装，具体拼装内容按如下：
拼装胎架制作定位，桁架下弦主杆定位，桁架下弦主杆对接，桁架上弦拼装，桁架腹杆安装，桁架上弦水平段对接，桁架腹杆安装，桁架起拱分段拼装完成，圆弧段桁架下弦弯曲主杆件定位，管桁架上弦水平段拼装，桁架腹杆安装，节点下弦主杆定位，桁架上弦双曲主杆对接，节点腹杆嵌补。
S22主桁架分段拼装：根据本工程特点结合施工现场条件，主桁架采取卧拼，分二段拼装，拼装完成后，倒运到现场；
S23临时平台制作：
S231尺寸：临时支架立柱采用截面为PIPE180x5的钢管，腹杆采用截面为PIPE102x3.5的钢管，顶部平台采用HN350x175x7x10，构件材质为Q235B，支架平面尺寸为2.5x2.5m；
S232荷载：
活载：顶部桁架最重一榀为33334.7kg，考虑支架承受一半的重量，顶部平台考虑活荷载为1kN/m2，共3x3＝9kN，则施加于支架顶部的活荷载为333/2+9＝176kN；
风载：由最大风压为0.25kN/m2，并取风压高度变化系数1.31，不考虑风振，体形系数取1.3；
由桁架产生的风荷载为：
0.25*1.3*1.31*(0.245*107+0.273*100+0.121*193)/2＝16.3，取17kN；
支架杆件宽度取0.18m时，0.4*1.3*1.31*0.18＝0.123，取0.13kN/m；
0.102m时，0.4*1.3*1.31*0.102＝0.0694，取0.07kN/m；
0.35m时，0.4*1.3*1.31*0.35＝0.238，取0.24kN/m；
S233组合：
以上荷载根据建筑结构荷载规范进行组合，考虑的组合系数如下：
1.35恒+0.98活+0.84风
1.3恒+1.5活+0.9风
1.3恒+1.05活+1.5风
1恒+1.5活+0.9风
1恒+1.05活+1.5风
1恒
1恒+1活+1风；
S534计算结果：
支架分析结果：
构件最大应力比0.68<1，满足规范要求；
支架屈曲系数为27>4.2，满足规范要求；
支架顶部最大侧移21.66mm，侧移比1/969<1/150，满足规范要求；
S3桁架的吊装：施工准备-构件进场-验收-测量放线-拼装-吊车检测-吊车就位-吊点设置-试吊-吊装-校正-体系稳定-焊接-检查验收。
本发明中，所述吊装机具包括有钢柱、40米单跨钢梁、柱撑、系杆和檩条。
本发明中，所述施工准备包括场地准备：钢结构安装前，在露天跨区域内，现有一条宽度约为44米的环形级配碎石道路，厚度为150—200mm，满足50吨汽车吊自由行走，级配碎石层夯实处理，压实系数要求达到0.93。
本发明中，所述吊点设置及吊装：采用八吊点方式进行吊装,要保证吊装的稳定，吊点设置在桁架上弦焊接节点上,每个吊点一根钢丝绳,吊索与水平面的角度控制在45-60度，对于平面桁架在桁架吊装前,在桁架的侧面绑扎松木以增加桁架的侧向刚度。
本发明中，所述拼装：起吊已经安装对接装置的一端桁架，将其固定与临时支撑平台的千斤顶上，然后起吊另一段桁架，按相同操作起吊于临时平台上，调整好角度好完成对接拼装，对接完成后拆卸对接装置，便于回收再利用。
本发明中，所述检查验收：在到货后我司将及时按现国家标准的有关规定作了复验，并根据要求进行前期制作。为了确保焊接质量，品管部采用CTS-22A超声波探伤仪器进行检测结点处的焊缝不得有气孔和要修磨的焊缝，除锈处理采用喷射和抛射处理，经处理后的磨擦面，不得有毛刺、焊疤、油污和污损，达到GB8923-88规定的Sa21/2，各类构件安装采用电焊或螺栓连接的接头，必须经检查合格后，方可进行紧固或焊接，永久性的变通螺检连接不得垫两个以上的垫圈，或用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露丝扣应不小于2～3扣并应防止螺母松动，任何安装螺栓孔，均不得随意采用气割扩孔，安装定位焊缝，需承受荷载者，点焊数量、高度和长度应由计算确定；不需承受荷载者的点焊长度，不得小于设计焊缝长度的10％，并≥50mm，安装焊缝除全数外观检查外，重要的对接焊缝应检查内部质量；对于Ⅰ、Ⅱ级焊缝，需进行超声波探伤，均需做出检查记录，安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业，高强度螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打；穿入方向宜一致，便于操作，并不得作临时安装螺栓用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1施工准备：施工前机械装置、材料进场，焊接人员持证到岗,由技术员组织有关人员进行培训和交底，使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点，并设置专职安全检查人员进行监督检查；
布置施工现场的作业环境，保证吊装场地障碍物已移除，操作平台搭设完成并符合相应安全及操作要求；
S11用型钢加工制作一个可活动的三角形胎架，在弦杆架按设计图纸标高在硬化的水平面上固定，固定完成后，在弦杆架拼装处安装制作完毕的胎架，并拧紧胎架上的活动螺栓，拧紧胎架上的活动螺栓后，按图纸设计要求，安装弦杆架之间的腹杆架；
S12制作一个临时支架平台，便于管桁架的临时支撑与施工技术人员的技术操作，同时提高了吊车的占用率与利用率；
S13按上述方法起吊另一段需要拼装的管桁架，调整好角度，完成对接拼装，松掉对接装置，即制成三角形胎架；
S2管桁架的拼装：
S21拼装顺序：根据拟定的施工进度计划，严格按施工计划的要求进行现场的拼装，具体拼装内容按如下：
拼装胎架制作定位，桁架下弦主杆定位，桁架下弦主杆对接，桁架上弦拼装，桁架腹杆安装，桁架上弦水平段对接，桁架腹杆安装，桁架起拱分段拼装完成，圆弧段桁架下弦弯曲主杆件定位，管桁架上弦水平段拼装，桁架腹杆安装，节点下弦主杆定位，桁架上弦双曲主杆对接，节点腹杆嵌补。
S22主桁架分段拼装：根据本工程特点结合施工现场条件，主桁架采取卧拼，分二段拼装，拼装完成后，倒运到现场；
S23临时平台制作：
S231尺寸：临时支架立柱采用截面为PIPE180x5的钢管，腹杆采用截面为PIPE102x3.5的钢管，顶部平台采用HN350x175x7x10，构件材质为Q235B，支架平面尺寸为2.5x2.5m；
S232荷载：
活载：顶部桁架最重一榀为33334.7kg，考虑支架承受一半的重量，顶部平台考虑活荷载为1kN/m2，共3x3＝9kN，则施加于支架顶部的活荷载为333/2+9＝176kN；
风载：由最大风压为0.25kN/m2，并取风压高度变化系数1.31，不考虑风振，体形系数取1.3；
由桁架产生的风荷载为：
0.25*1.3*1.31*(0.245*107+0.273*100+0.121*193)/2＝16.3，取17kN；
支架杆件宽度取0.18m时，0.4*1.3*1.31*0.18＝0.123，取0.13kN/m；
0.102m时，0.4*1.3*1.31*0.102＝0.0694，取0.07kN/m；
0.35m时，0.4*1.3*1.31*0.35＝0.238，取0.24kN/m；
S233组合：
以上荷载根据建筑结构荷载规范进行组合，考虑的组合系数如下：
1.35恒+0.98活+0.84风
1.3恒+1.5活+0.9风
1.3恒+1.05活+1.5风
1恒+1.5活+0.9风
1恒+1.05活+1.5风
1恒
1恒+1活+1风；
S534计算结果：
支架分析结果：
构件最大应力比0.68<1，满足规范要求；
支架屈曲系数为27>4.2，满足规范要求；
支架顶部最大侧移21.66mm，侧移比1/969<1/150，满足规范要求；
S3桁架的吊装：施工准备-构件进场-验收-测量放线-拼装-吊车检测-吊车就位-吊点设置-试吊-吊装-校正-体系稳定-焊接-检查验收。
2.根据权利要求1所述的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，其特征在于，所述吊装机具包括有钢柱、40米单跨钢梁、柱撑、系杆和檩条。
3.根据权利要求1所述的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，其特征在于，所述施工准备包括场地准备：钢结构安装前，在露天跨区域内，现有一条宽度约为44米的环形级配碎石道路，厚度为150—200mm，满足50吨汽车吊自由行走，级配碎石层夯实处理，压实系数要求达到0.93。
4.根据权利要求1所述的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，其特征在于，所述吊点设置及吊装：采用八吊点方式进行吊装,要保证吊装的稳定，吊点设置在桁架上弦焊接节点上,每个吊点一根钢丝绳,吊索与水平面的角度控制在45-60度，对于平面桁架在桁架吊装前,在桁架的侧面绑扎松木以增加桁架的侧向刚度。
5.根据权利要求1所述的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，其特征在于，所述拼装：起吊已经安装对接装置的一端桁架，将其固定与临时支撑平台的千斤顶上，然后起吊另一段桁架，按相同操作起吊于临时平台上，调整好角度好完成对接拼装，对接完成后拆卸对接装置，便于回收再利用。
6.根据权利要求1所述的一种大跨度管桁架空中对接吊装方法，其特征在于，所述检查验收：在到货后我司将及时按现国家标准的有关规定作了复验，并根据要求进行前期制作。为了确保焊接质量，品管部采用CTS-22A超声波探伤仪器进行检测结点处的焊缝不得有气孔和要修磨的焊缝，除锈处理采用喷射和抛射处理，经处理后的磨擦面，不得有毛刺、焊疤、油污和污损，达到GB8923-88规定的Sa21/2，各类构件安装采用电焊或螺栓连接的接头，必须经检查合格后，方可进行紧固或焊接，永久性的变通螺检连接不得垫两个以上的垫圈，或用大螺母代替垫圈，螺栓拧紧后，外露丝扣应不小于2～3扣并应防止螺母松动，任何安装螺栓孔，均不得随意采用气割扩孔，安装定位焊缝，需承受荷载者，点焊数量、高度和长度应由计算确定；不需承受荷载者的点焊长度，不得小于设计焊缝长度的10％，并≥50mm，安装焊缝除全数外观检查外，重要的对接焊缝应检查内部质量；对于Ⅰ、Ⅱ级焊缝，需进行超声波探伤，均需做出检查记录，安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业，高强度螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打；穿入方向宜一致，便于操作，并不得作临时安装螺栓用。
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