花篮造型钢结构制作安装施工技术论文_徐攀,苏智刚,龚俊,冯豪

中国一冶集团有限公司 武汉 430000

摘要:花篮造型钢结构施工中,充分利用了造型装饰的几何特性,整个造型采用搭设活动门型架高空分段散装的方法,最大限度地减少了辅助材料用量并确保了工程质量和安全生产,同时也充分的利用了分段散装法的特点。花篮造型钢结构这一充分应用了现代新型材料、新型设备、新型工艺、新型技术的空间结构在工程中被广泛采用,也对工程技术的发展起了极大的促进作用。

关键词:花篮造型;活动门型架;分段散装

1引言

随着建筑行业的快速发展,现代工程建筑中钢结构的造型及结构形式越来越复杂,这给钢结构设计和施工带来了新的挑战。一些有影响的钢结构项目,不仅在设计上有所创新和发展,同时在钢结构安装技术方面也取得了新的成就,许多成熟、先进的工艺方法已陆续成为工法,为钢结构行业发展起到了促进作用。

2工程概况

背景体育中心工程,占地面积15.9473公顷,总建筑面积35246.06m2,花篮钢结构造型,是该体育中心比赛馆与训练馆屋面网架之间的钢结构造型工程,是比赛馆和训练馆核心点缀工艺造型工程,造型是本工程制作与安装重难点之一。花篮环形梁四周落地角点处靠40根弧形柱支托,花篮弧形立柱造型底部直径为10米,上部最大直径约27米,花篮边最高点高约14米,最低点约9米形成荷叶状。整个造型若是一个编制花篮,花篮造型由4组共313根无缝钢管杆件组成,钢结构总重约50t。花篮结构是一种施加预应力的空间钢结构,具有可充分利用钢材强度潜力、改善结构受力状态、节约钢材、提高结构刚度和稳定性等优点。

3工程重点及难点

3.1构件定位安装精度高

本场馆花篮设计其外形酷似花篮。其斜弧形立柱悬挑结构由3个不规则上下起伏圆环构成,且每根主肋坐标圆弧半径及标高不同,这样各圆环构件精确定位难度大,悬挑部位施工安装困难。

3.2 相贯线连接,吊装难度大

每根主柱弧形半径不同,柱与柱之间又要相互联系在一起,这样对于相贯线连接带来较大难度,构件空中相贯线连接就位难度大。另外,本工程斜弧形立柱在未连成整体或结构未形成整体之前,正面与侧向稳定性较差。

3.3 空间立体概念强,制作工艺复杂复杂

花篮造型所有杆件为空间曲面布局,花篮造型对立体概念和立体空间剖面概念要求高,相贯线展开复杂,所有节点均为相贯线连接,节点复杂,几乎无重复,需每个杆件、节点均需放样展开。

4主要施工技术

4.1施工工艺流程

图4.3-1三维节点详图

4.4弧形立柱加工与制作

根据深化设计图将各个点位置圆管立柱用钢印打上编号,按照不同的弧度尺寸进行拉弯加工,拉弯加工完后进行喷砂除锈处理喷涂底漆和中间漆,面漆后进行涂装等到安装完焊接完后再进行喷涂。

4.5搭设临时拼装胎架

根据现场场地条件来搭设临时拼装胎架,地坪找平铺上胎架平台板(钢板),用钢盘尺、水平仪利用坐标画出各个点基准点,测量出每个基准点的标高点位,用槽钢[14搭设拼装胎架。

4.6分段分区域组件拼装

1)从总体和现场实际条件情况和安装条件来考虑,花篮钢结构区域分段分为7段。

2)组件拼装按现场实际情况来确定,分段部位标记不焊符号以免焊接,焊接完成后进行分段吊离空场地处,进行除锈刷油工序。

4.7弧形立柱吊装

弧形立柱在地面拼装成人字形进行吊装,吊装对接下端部接口。为了防止人字形骨架吊装变形及安装对口调整,用[22槽钢组对扣焊接作为人字型钢柱支撑。

4.8分段花篮边吊装

花篮边的内环、外环骨架及斜系杆在地面已组装分段,分段为7段,每段约2.5t,安装最高高度约15m。选用25t汽车吊,回转半径14m;31.5m主臂,起重量3t;满足要求。

4.8花篮收口段的吊装

花篮收口段是最后一段弧形立柱及花篮边的吊装,在网架洞口内吊装无法吊装,采取在比赛馆和训练馆屋面网架场地外进行吊装。通过各方面考虑以及计算选用50t汽车吊进行吊装,50T汽车吊的回转半径20m,40m主臂,起重量3.3t,起升高度34m,满足吊装要求。

5结束语

随着我国的年钢产总量在世界上居首位,金属在建筑中的应用已经不仅仅局限在建筑结构上,而是逐渐被广泛运用于建筑的各个部分。钢结构具有自重轻、强度高等优点,因此在大跨度结构的实际工程应用中,以钢材为材料的钢结构形式得到高速发展和广泛应用,具有明显的技术经济和社会效益。

参考文献:

[1] 黄红军.钢结构施工技术与质量分析[J].中国房地产业,2019,(6):158.

[2] 肖臣,杨景娟,高辰辰.浅议土木工程施工中的钢结构技术[J].建筑工程技术与设计,2018,(33):413.

[3] 王小忠.钢结构施工技术探讨[J].建筑工程技术与设计,2018,(34):547.

论文作者:徐攀,苏智刚,龚俊,冯豪

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期

论文发表时间:2019/10/24

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