王春华
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摘要：随着经济的发展，建筑行业也在不断发展，钢结构网架在现在的建筑施工中应用比较广泛，由于结构的重量相对较小，满足了人们的审美的需求。但大跨度钢结构就属于一种新型的施工结构，属于高危过程施工。在我国大跨度钢结构网架屋面分块吊装施工时还存在着诸多问题，所以为了保障工程质量和安全，要不断提升技术水平，施工时选择合适的方案，选择合适的机械设备，准确的运用施工技术，保证工程施工质量。本文对大跨度钢结构网架屋面分块吊装技术进行具体分析。
关键字：大跨度 钢结构 网架 屋面分块吊装 技术
一、大跨度钢结构网架屋面分块吊装施工特点
1、跨度大。大跨度空间钢结构是指横向跨越30M以上空间的各类结构形式的建筑，其结构多种多样，如奥运会场馆施工使用的就是此结构。但是大跨度的钢结构屋面施工过程中极易产生变形，而且变形量不易控制，吊装过程中屋架容易造成平面外的变形。
2、吊装高度高。最高起吊点25.275m，所采用的起重吊装设备技术参数要求较高，设备性能要好。
3、场地受到限制，交付安装时间节点明确，影响到吊装过程中的行走路线，项目在开工后规定的时间节点内需交付设备安装，满足项目进度要求。
4、构件精确度要求高，焊接施工技术工作量大、构件拼装难度大。施工单位在施工时，必须保证空间钢结构的构件部分精度较高，才能确保工程的施工质量满足工程标准和要求，由于焊接工作量大，可以通过预拼装及大量的焊接工作来确保施工精度。钢构件尺寸大，且单片次桁架和斜撑杆间角度很大，施工场地无法满足地面卧拼的要求，只能起吊后垂直拼装。垂直拼装难度较大，需精确对位才能使两耳板相互嵌入。
二、大跨度钢结构网架屋面分块吊装施工要点
1、施工方案的选择
在工程施工的过程中，钢结构主要是在整个场馆的内部顶篷处，结构比较复杂，能够进行吊装作业的空间也十分的狭小，所以大规模的设备无法正常的运行，使得施工技术的选择也受到了一定的限制，所以应根据施工情况选择合适的施工方法，大跨度钢屋架一般可采用高空拼装法、分块吊装法、高空滑移组装法、单元或整体提升法等安装方法。高空拼装待主体结构完成脚手架拆除后，搭设高空拼装的支撑脚手架，脚手架需要经过专家方案论证无法满足工期要求；高空滑移组装法适用于空间网架结构，梯形屋架的安装不适合；提升安装在主体结构完成后，在二层楼面上进行构件拼装，分段或整体提升，不能满足交叉作业需求且措施费用较高；分块吊装在现场的加工制作场地拼装，屋架混凝土浇筑达到一定强度后，即可直接进行屋架的吊装就位，交叉作业不受限制，因而采用分块吊装符合本工程的各项要求。钢屋架的现场加工拼装一般采用卧式拼装、立式拼装或分段拼装等方法。卧式拼装无需搭设施工操作的胎架，直接在加工制作场地依次拼接完成后翻身起吊，需要有足够的加工制作场地，辅以大吨位起重机械翻身起吊；立式拼装需要搭设施工拼装的支撑胎架，在支撑台架上依次进行构件的拼装，无需大吨位起重机械配合翻身起吊。由于钢屋架跨度大、重量重，因而钢屋架采用立式拼装的方法。为了减少立式拼装的支撑胎架，提高钢屋架拼装精度，根据设计施工图纸将钢屋架分成几个单元段，先卧式拼装钢屋架的单元段，然后立式依次连接钢屋架单元段，拼装成整体的钢屋架。钢屋架在现场加工制作场地拼装完成，经检查验收合格后，选用合适的起重机械进行吊装。同时在施工之前，必须要对整个钢梁起吊作业进行模拟，通过相应的模拟可以确定其中的挑梁部位，并且根据顶篷的弧形悬挑部位来确定最终的施工方案，为了最大限度的避免出现意外，必须要有着足够的起吊空间，如起吊空间不足，就会出现安全隐患。
2、机械设备的选择
大跨度钢结构网架屋面分块吊装施工的主要机械设备为吊机，要根据项目钢结构工程的实际情况，选择适当的吊机进行作业，选择时要考虑构件的重量、起吊的高度、构件的长度等参数，并应尽量使用钢柱吊装时的机械设备。
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三、大跨度钢结构网架屋面分块吊装的施工技术
1、承重支架及操作平台的搭设。
根据施工组织设计，按照主桁架梁承重头设置，搭设承重支架。为了搭设便捷，承重支架应采用普通脚手架钢管搭设。搭设高度为桁架梁下弦以下500mm～600mm至实际地面高度，承重支架承重立杆采用双立杆，双立杆上部插入游托，游托上放置工字钢对桁架下弦杆进行支撑。在吊装前预先调整好游托的标高，且考虑下沉因素，游托标高要比实际需要的标高出2cm左右。承重支架所有立杆下部安放底座，且底座下垫有枕木，承重支架基础承载力必须满足受力要求，并要比自然地面高。承重支架之间设操作平台连接，操作平台铺满厚度不小于50mm的木跳板，并将木跳板绑扎牢固。操作平台周围搭设护栏，底部设置踢脚板，护栏上设置安全网。
2、主钢梁吊装。
主钢梁起吊过程中使用绑扎在梁端的麻绳作为牵引和稳固措施。吊装过程中，在已施工完毕的楼层各安排相应工人，随主钢梁的提升，在每层传递麻绳，以人工牵引配合汽车吊的方式，完成主钢梁在空中的旋转动作。为保证次梁安装的空间要求，要求主钢梁的轴线偏差不得超过5mm。采用在主钢梁就位位置，设置临时支撑固定挡板，通过阻力抵消钢梁的旋转惯性，实现精确就位。临时挡板采用钢板焊接于主钢梁支座预埋铁件上，并保证临时挡板与钢梁接触面与预埋件成直角，起吊时重心要位于主钢梁中部，先将主钢梁吊离地面20cm，停机稳定，进行10分钟试吊，检查每个细节是否异常。试吊结束后，将主钢梁起吊至要求高度，对钢梁下部拼接处的焊缝进行防腐涂刷和防火涂料的施工。涂装完毕后汽车吊抬臂，按模拟方案将主钢梁移动到设计位置上方，进行焊接固定。
3、大角度组合体吊装。
起吊时组合体中桁架和斜撑杆间的夹角很小，需要在提升过程中逐步调整，直至形成设计角度。根据施工现场条件及设计要求，选用适当设备对组合体的尾部进行吊装并调整其张拉角，钢丝绳长度根据角度要求设置。当该组合体吊至设计安装位置后，先把斜撑杆与混凝土柱上的预埋件通过销轴连接固定，再通过起重机下钩的过程使组合体中单片次桁架上弦杆及下弦腹杆与原结构桁架对接，同时在悬挑单片次桁架悬挑端部用缆风绳调节侧向位移，并起到临时固定作用。最后，将次桁架上、下弦杆同时进行焊接，焊接作业完成后，才能松钩。同时防止组合体质量不均匀引起的水平度不够或倾覆现象发生。
4、网架的安装
在网架安装的过程中必须要对多个环节进行控制，只有这样才能更好的保证施工的质量和效果，首先是网壳高空拼装，施工时一般都是从某一端的下弦球位置开始的，在施工的过程中首先要对下弦球的位置进行全面的固定，之后还要完成下弦杆的设置工作，之后还要按照其正常的顺序完成拼接工作。在拼装施工的过程中，一定要将下弦球进行垫实处理，这样也就充分的保证了下弦节点的位置不会出现严重的位移现象，此外还要在安装的过程中用全站仪对不同的节点进行监控和测量。再次是拆除支撑，在网架结构拼装结束后，要仔细认真的检查，对全支架上部的拼装可调支托架。在施工的过程中考虑到下部支撑体系在拆除之后网架最为中间使得位置沉降量可能会比较大，所以在施工的过程中要按照中间、中间轴侧和边侧的位置进行支撑的调整，分若干次进行下降处理，这样就可以有效的防止一些支撑点受到力的作用而使得网架的杆件变形量超出正常的范围，从而对结构整体的性能构成十分明显的损害。
综上所述，大跨度钢结构工程在施工中，有着非常重要的地位。所以要做好施工前准备工作、制定详细的施工方案，加强施工技术水平和创新，使吊装过程紧凑有序、安全进行，保证工程的施工质量。大胆应用新技术、新材料，不断进行完善，使大跨度钢结构应用更加广泛。推动企业的发展和行业的发展。
参考文献：
[1]张同波，曲成平．大跨度钢屋架吊装技术[J]．施工技术，2002，31（11）
[2]原学真.建筑钢结构施工的质量控制要点分析[J].江西建材，2015（18）
论文作者:王春华
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第9期
论文发表时间:2018/11/15
标签：屋架论文; 钢梁论文; 网架论文; 钢结构论文; 桁架论文; 下弦论文; 屋面论文; 《建筑细部》2018年第9期论文;