大跨度螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

1、大跨度螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)摘 要：結(jié)合天津輕軌休閑娛樂(lè)區(qū)車(chē)工程 , 詳細(xì)介紹了大跨度螺栓球形節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架 結(jié)構(gòu)的安裝及施工注意事項(xiàng)。關(guān)鍵詞：大跨度螺栓球網(wǎng)架 栓接 施工1 工程概況天津輕軌項(xiàng)目是天津市重點(diǎn)工程 , 其中休閑娛樂(lè)區(qū)車(chē)站總建筑面積 為 3390m2,車(chē)站長(zhǎng) 120m,為框架剪力墻結(jié)構(gòu)。屋架為正方四角錐螺栓球形空間網(wǎng) 架結(jié)構(gòu),其頂部大屋架為 90m×47.5m的長(zhǎng)方形,28 根直徑為 1.2m的柱子分布在 站臺(tái)兩側(cè),其頂部由 28 個(gè)支座支撐整個(gè)屋架。網(wǎng)架軸線(xiàn)平面尺寸為 90m×47. 5m, 高度為 1.5m。網(wǎng)架總重 100.4,t 總的節(jié)點(diǎn)數(shù)為 1128個(gè),

2、總的桿件數(shù)為 2464 根。2 屋架結(jié)構(gòu)形式天津輕軌休閑娛樂(lè)區(qū)車(chē)站屋架外形為平板形 , 屋架采用正交空間桁 架結(jié)構(gòu)體系。主桁架垂直與線(xiàn)路中線(xiàn)方向橫向布置 ,均支承在 10.3m高的 28個(gè) 支撐鋼柱上。屋架所有桿件均采用空心圓鋼管 , 節(jié)點(diǎn)采用相貫線(xiàn)直接交匯螺栓球 連接。四周懸挑部分為倒三角形的空間桁架結(jié)構(gòu) , 懸挑長(zhǎng)度為 3.8m。整個(gè)屋架 以 28 個(gè)弧形支座為支承點(diǎn) , 支座處節(jié)點(diǎn)采用螺栓球節(jié)點(diǎn) , 支座選用金屬?gòu)椈煽拐?支座。網(wǎng)架四坡起拱 , 起拱高度為 150mm。網(wǎng)架平面如圖 1 所示。3 工程特點(diǎn)及難點(diǎn) 屋架結(jié)構(gòu)是由縱向主桁架、懸挑桁架及支托組成的空間結(jié)構(gòu)。高空 拼裝過(guò)程中 ,

3、在屋面拉桿未安裝前各構(gòu)件的受力狀況與設(shè)計(jì)受力狀況是不同的 , 施工過(guò)程中的主要施工工況需計(jì)算核定。 由于工程跨度大、重量大、構(gòu)件尺寸大 , 在組裝和拼裝過(guò)程中的剛 度、穩(wěn)定性、撓度、桿件內(nèi)力等要進(jìn)行施工驗(yàn)算 , 必要時(shí)需采取加固措施。 由于工程構(gòu)件長(zhǎng)度及截面尺寸都較大 , 整體連接必須在工地進(jìn)行 , 這 就要求對(duì)施工組織、工廠生產(chǎn)調(diào)度、構(gòu)件運(yùn)輸調(diào)度等問(wèn)題要精密組織 , 保證工地 順利拼裝?？刂莆菁芟鲁亮繛楸竟こ痰碾y點(diǎn)之一。屋架安裝需要根據(jù)安裝方案 進(jìn)行工況計(jì)算 , 以滿(mǎn)足拆除臨時(shí)支撐后的工況內(nèi)力接近屋架在該階段的設(shè)計(jì)內(nèi) 力。屋架材料安裝完畢拆除支撐后 , 中點(diǎn)撓度值應(yīng)小于 19cm。4 主要施

4、工方法4.1 空心鋼球及鋼管桿件的制作為了保證網(wǎng)架的安裝質(zhì)量 , 所有空心鋼球節(jié)點(diǎn)和鋼管桿件均在工廠 集中加工。鋼球采用胎膜加工 , 原材料為 45號(hào)鋼。采用車(chē)床切邊 , 加工允許公差 為:直徑偏差± 1mm球, 橢圓度偏差 <1mm。鋼管桿件長(zhǎng)度允許偏差為± 1mm桿, 件端 面與桿軸線(xiàn)必須垂直 ,其允許偏差為 0.5%R（R為鋼管半徑）, 鋼管桿件的最大彎曲 不得大于 1/1000 桿長(zhǎng)。4.2 鋼網(wǎng)架的安裝計(jì)算機(jī)模擬理論為依據(jù)和指導(dǎo) , 制定了詳細(xì)的拼裝方案。根據(jù)工程 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置情況 , 在地面搭設(shè)腳手架工作平臺(tái) , 在腳手架上平 鋪木板, 然后

5、在腳手架工作平臺(tái)上組拼網(wǎng)架 ,網(wǎng)架的拼裝采用空中散裝法進(jìn)行施 工。根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況和左右對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn) , 為了減小網(wǎng)架在拼裝 工程中的誤差積累 ,整體網(wǎng)架的組拼應(yīng)從起步單元 8軸、9軸之間開(kāi)始 ,先組拼 起步單元的縱橫軸 ,隨時(shí)校正尺寸 , 在認(rèn)為起步單元網(wǎng)架無(wú)誤后方可從中心向兩 側(cè)展開(kāi)。拼裝過(guò)程中由扒桿將桿件吊裝到位 , 在設(shè)計(jì)位置進(jìn)行拼裝栓接。(1) 組裝施工平臺(tái)首先將原地面進(jìn)行地基處理 , 確認(rèn)能夠滿(mǎn)足承載力要求后再搭設(shè)腳 手架施工平臺(tái) , 頂面采用 1cm厚木板平鋪 , 平臺(tái)平面尺寸應(yīng)大于網(wǎng)架 1m左右, 施 工平臺(tái)頂面標(biāo)高應(yīng)低于下層網(wǎng)架標(biāo)高 300mm。(2) 起步單元的組拼直接

6、將單根桿件、單個(gè)節(jié)點(diǎn)拼裝成網(wǎng)架 , 在拼裝過(guò)程中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的 位置都應(yīng)測(cè)量復(fù)核。起步單元的網(wǎng)架安裝完成后 ,立即進(jìn)行自檢 ,保證所有節(jié)點(diǎn) 處的螺栓緊固到位。進(jìn)行定位電焊 (每個(gè)支座處焊接 3 點(diǎn)), 以保證網(wǎng)架在后面的 安裝過(guò)程中不產(chǎn)生位移。然后分別以起步單元為中心向兩個(gè)方向同時(shí)拼裝。(3) 基本單元的拼裝 起步單元以外的網(wǎng)架采用空中散裝法進(jìn)行拼裝 , 首先拼裝小單元 , 然后再總拼成網(wǎng)架 ,拼裝時(shí)把網(wǎng)架根據(jù)實(shí)際情況合理地分割成小單元體 , 最后形 成整個(gè)網(wǎng)架。首先選擇 1個(gè)上弦三角錐 ,用1根上弦水平桿、 3根腹桿和 1個(gè)上 弦球拼出 1個(gè)符合設(shè)計(jì)要求的單元錐體 (見(jiàn)圖 2) 。拼裝時(shí)應(yīng)將單元

7、錐體節(jié)點(diǎn)球 處的所有螺栓全部擰到位。拼完此錐體后應(yīng)進(jìn)行校正 , 下弦矩形對(duì)角線(xiàn)誤差不應(yīng) 超過(guò) 1mm符, 合上述規(guī)定即為合格 , 可以進(jìn)行下一步施工。(4) 網(wǎng)架的整體拼裝 拼完單元錐體之后即可進(jìn)行整體網(wǎng)架的組拼。首先按照設(shè)計(jì)要求安 裝下弦節(jié)點(diǎn) , 再安裝水平桿件 ,調(diào)整無(wú)誤后擰緊螺栓。安裝下弦節(jié)點(diǎn)球時(shí) , 為了防 止網(wǎng)架下垂 , 應(yīng)先在下弦節(jié)點(diǎn)球處搭設(shè)臨時(shí)支撐架 ,對(duì)于有起拱的位置其臨時(shí)支 撐架頂面應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。安裝完下弦桿件即可安裝上弦桿件 , 利用已經(jīng)拼 裝好的單元錐體進(jìn)行拼裝 ,最后再安裝斜桿 ,經(jīng)調(diào)整無(wú)誤后擰緊螺栓 , 這樣就拼出 一個(gè)完整的整體單元了。之后以此類(lèi)推 , 拼出整體網(wǎng)架。拼裝過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)校正 尺寸, 確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行下一整體單元的安裝。網(wǎng)架拼裝施工工藝流程如圖 3 所示。5 關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制5.1 材料 屋架使用的各種材料必須有原材料質(zhì)量證明書(shū)和出廠合格證。鋼材 還應(yīng)機(jī)械性能、化學(xué)成分分報(bào)告。對(duì)材料的規(guī)格、外觀質(zhì)量、標(biāo)志、爐號(hào)、批 號(hào)認(rèn)真進(jìn)行驗(yàn)收。5.2 測(cè)量為了保證整個(gè)施工過(guò)程的誤差處于受控狀態(tài) , 施工中采用了全過(guò)程 定點(diǎn)跟蹤測(cè)量方法 , 每部分結(jié)構(gòu)都設(shè)置了測(cè)量控制點(diǎn)。在桿件安裝、螺栓球安裝 過(guò)程中,每天早、中、晚各進(jìn)行 1 次測(cè)量并記錄控制點(diǎn)的軸線(xiàn)標(biāo)高和垂直度誤差 結(jié)果, 將結(jié)果在分析之后提交給施工人員 , 以便及