大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法

1、Word文檔 大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工法 本工法適用于工業(yè)與民用建筑工程中大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)安裝工程。尤其適合土建主體結(jié)構(gòu)為混凝土框架梁板，上部為大跨度拱形鋼結(jié)構(gòu)的工程。 工藝原理 主拱安裝在能同時(shí)滿意設(shè)計(jì)分段要求和運(yùn)輸要求的前提下，采納分段制作、運(yùn)輸和安裝。為確保整體空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，主拱的安裝需穿插在其他結(jié)構(gòu)梁安裝的同時(shí)進(jìn)行，主拱的安裝挨次是從四個(gè)主拱腳向上進(jìn)行安裝，最終在頂部中間合攏，主拱安裝的同時(shí)，準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行主拱和屋面拱之間的拉桿支撐的安裝。 施工工藝流程及操作要點(diǎn) 1、工藝流程 建立測(cè)量掌握網(wǎng)及測(cè)量掌握 主拱支撐架體設(shè)計(jì) 主拱吊裝及安裝 卸荷 2、操作要點(diǎn) 大跨度鋼拱安裝同時(shí)涉及分段及

2、吊機(jī)的選擇、施工測(cè)量定位、支撐架體的設(shè)臵、鋼拱的吊裝及安裝、卸荷等多種施工工藝，而鋼拱的吊裝及安裝是整個(gè)施工過(guò)程的關(guān)鍵。 2.1、建立測(cè)量掌握網(wǎng)及測(cè)量掌握 1GPS點(diǎn)的交接及復(fù)核 依據(jù)GPS點(diǎn)的成果，制定點(diǎn)位精度的復(fù)查，詳細(xì)測(cè)量步驟：依據(jù)GPS點(diǎn)的布局，在施工區(qū)域邊布設(shè)二級(jí)掌握網(wǎng)，按閉合導(dǎo)線的觀測(cè)方法，計(jì)算出導(dǎo)線精度，再依據(jù)計(jì)算出的點(diǎn)位精度，假如GPS點(diǎn)的成果符合施工要求即可使用，反之要對(duì)導(dǎo)線實(shí)行平差后才可使用；對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)的復(fù)查，采納國(guó)家二級(jí)水準(zhǔn)的要求進(jìn)行復(fù)查，在施工區(qū)域內(nèi)按施工需要布設(shè)若干固定的水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)行聯(lián)測(cè)。 2.2、施工中的測(cè)量掌握 1主拱跨度大，對(duì)于四個(gè)主拱與地面接觸

3、點(diǎn)的掌握精度要求相對(duì)高， 在二級(jí)導(dǎo)線的基礎(chǔ)上用極坐標(biāo)法放樣出四個(gè)接觸點(diǎn)，建立一矩形導(dǎo)線閉合環(huán)，用距離、角度復(fù)核精度； 2主拱為斜平面主拱，在測(cè)量掌握上采納直角相交觀測(cè)法； 3主拱采納分段安裝，在二級(jí)掌握基礎(chǔ)上布臵方格網(wǎng)，對(duì)桁架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行掌握，詳見(jiàn)下圖： 4高程測(cè)量 依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的已知水準(zhǔn)點(diǎn)，在施工場(chǎng)區(qū)內(nèi)測(cè)設(shè)水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)的密度應(yīng)為100m左右一個(gè)，水準(zhǔn)路線構(gòu)成附和路線，以便校核，觀測(cè)精度要滿意四等水準(zhǔn)的要求，閉合差要小于 （L為線路長(zhǎng)，以千米計(jì)；n為測(cè)站數(shù)。） 5變形觀測(cè) 在確認(rèn)施工安裝精確后，以安裝監(jiān)測(cè)所測(cè)定的每個(gè)標(biāo)志點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)和高程作為基準(zhǔn)值。以后每隔2周按安裝監(jiān)測(cè)時(shí)用同精度的觀測(cè)方法對(duì)標(biāo)

4、志點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，計(jì)算出坐標(biāo)和高程與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而確認(rèn)鋼架頂部的變形狀況。直至建筑物封頂看不見(jiàn)標(biāo)志點(diǎn)后，變形觀測(cè)結(jié)束。 2.3 、主拱支撐架體設(shè)計(jì) 1依據(jù)鋼拱結(jié)構(gòu)體系分折，并結(jié)合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)詳圖，首先安裝周邊的鋼柱及鋼柱間的連梁，然后安裝中間拱和屋面梁，在主拱未能形成三角形桁架之前，整個(gè)屋面鋼結(jié)構(gòu)的中間部分荷載全由中間拱來(lái)支撐，所以首先在中間拱下方設(shè)臵支撐，并依據(jù)混凝土柱網(wǎng)間距在中間拱下方每個(gè)混凝土柱柱頂設(shè)臵承重支撐架。 主拱為主要受力桿件及結(jié)構(gòu)體系的主支撐構(gòu)件，在分段吊裝時(shí)自重必需外加支撐體系來(lái)完成，所以在主拱的投影弧線上同樣依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)梁、柱位臵、間距等設(shè)臵底部承重支撐。其位臵盡量選

5、在每?jī)蓹M軸中間四周，即在各撐桿與斜主拱相交點(diǎn)四周，主拱下各支承架設(shè)臵在每?jī)奢S中間，既能符合斜主拱承重定位拼裝要求，也滿意各撐桿的安裝施工。主拱下支撐固定詳見(jiàn)下圖。 每個(gè)支承架搭設(shè)前，需首先安裝完畢該跨的屋梁，并將該處支承架上部臨時(shí)采納檁條將支承架與屋梁連接固定，必要時(shí)將支承架頂端用攬繩與屋梁上的檁托板拉牢，以確保支承架上部穩(wěn)定性，同時(shí)在支承架屋梁與樓面之間中部也用攬繩與樓面錨固板拉堅(jiān)固定，攬繩上應(yīng)設(shè)有手拉葫蘆以便于調(diào)整，并在支承架下部焊上48短鋼管，用腳手鋼管將支承架下部連結(jié)堅(jiān)固，確保支承架體的整體穩(wěn)定性。 2針對(duì)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工挨次和方法，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，合理選擇支撐架體的形式及

6、規(guī)格。一般可采納格構(gòu)柱架體支撐，該格構(gòu)柱以6m為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（見(jiàn)圖1），并可依據(jù)不同的主拱安裝形式，以及施工挨次進(jìn)行支承架的布設(shè)（見(jiàn)圖2）。鋼結(jié)構(gòu)主拱支撐架體設(shè)臵平面圖及圖3鋼結(jié)構(gòu)支撐架體立面圖。 3.樓面上支承架不肯定在混凝土梁上，為確保將支承架上的荷載直接傳遞到混凝土梁上，在每個(gè)支承架下垂直于混凝土梁方向設(shè)臵兩根202100mm，長(zhǎng)度不小于4m的工字鋼，每根工字鋼兩端均要搭在混凝土梁上方，以確保混凝土梁受力。對(duì)座落在地面上的支撐架,在現(xiàn)場(chǎng)依據(jù)施工需要進(jìn)行制作,并在支架位臵澆筑20212021200mm混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)配筋為12200雙層雙向網(wǎng)片,確保支架勻稱受力，并在支承架四周設(shè)臵鋼管樁，便

7、于支承架的錨固。主拱支承架下支座見(jiàn)下圖、主拱支承架底部基礎(chǔ)圖下見(jiàn)。為確保樓板不受力，在樓板底部支撐塔架下局部設(shè)臵滿堂紅架體支撐。 4.主拱與地面呈肯定角度，定位掌握難度較大，必需依據(jù)主拱傾斜角度，在兩個(gè)方向設(shè)臵帶角度的定位支托，以使主拱的定位精確，主拱定位支座見(jiàn)圖 主拱定位支座 2.4主拱吊裝及安裝： 1.分段及吊機(jī)的選擇 依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，結(jié)合鋼構(gòu)件的總重量，進(jìn)行吊裝機(jī)械的選擇及分段數(shù)量。 首先考慮吊裝機(jī)械的一般起重量，工作半徑，并結(jié)合鋼拱總重量，底部混凝土柱的柱距等，確定鋼拱分段數(shù)量及尺寸，依據(jù)單體重量最大時(shí)的起重參數(shù)，進(jìn)行吊機(jī)的選擇。 2.安裝總體流程： 1）首先進(jìn)行鋼柱及鋼柱之間

8、的連梁安裝，詳細(xì)如圖流程圖一： 2）為了使屋面結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)定的體系，所以對(duì)兩端其次段中間拱進(jìn)行安裝，并進(jìn)行兩端屋面梁和鋼柱的拼裝安裝，同時(shí)對(duì)兩端屋面梁之間的連梁和水平剪刀支撐進(jìn)行安裝，詳細(xì)如流程圖二： 3）進(jìn)行下一段屋面結(jié)構(gòu)梁安裝，同時(shí)做好吊裝主拱梁的安裝預(yù)備工作；詳細(xì)如流程圖三： 4）進(jìn)行主拱梁的安裝，同時(shí)安裝相應(yīng)部位連梁，并在樓面上進(jìn)行鋼柱和屋面鋼梁的拼裝，詳細(xì)如流程圖四 5）依此類推動(dòng)行剩余主拱的安裝，詳見(jiàn)圖流程圖五、流程圖六、流程圖七。 6）進(jìn)行靠?jī)?nèi)側(cè)主拱梁吊裝合龍，詳細(xì)見(jiàn)圖流程圖八： 7）進(jìn)行靠外側(cè)屋面梁及鋼柱等安裝，并進(jìn)行靠外側(cè)主拱梁合龍?jiān)斠?jiàn)圖流程圖九： 2.5、卸荷 1總體思路 在

9、卸荷前，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)荷載分別由鋼柱、支撐架及主拱擔(dān)當(dāng)，卸載時(shí)支撐架上所承受的荷載漸漸過(guò)度到鋼柱和主拱上，最終形成穩(wěn)定的承載體系。卸載過(guò)程是使屋蓋系統(tǒng)緩慢協(xié)同空間受力的過(guò)程,此時(shí)整個(gè)屋蓋系統(tǒng)的內(nèi)力重新分布,并漸漸過(guò)度到設(shè)計(jì)狀態(tài)。在卸載時(shí)應(yīng)遵循變形協(xié)調(diào)、卸載均衡的原則,采納從中間向兩邊逐步卸荷的施工方案,先卸載中間拱的支撐架，卸完后再進(jìn)行主拱的卸荷，兩榀主拱應(yīng)同時(shí)由中間向兩端進(jìn)行。 2卸荷詳細(xì)施工過(guò)程： 1）在主拱下各支撐架的支撐點(diǎn)的H型鋼梁上設(shè)臵型號(hào)為QL50的50噸螺旋千斤頂，支撐點(diǎn)上設(shè)臵一個(gè)。 2）在每個(gè)螺旋千斤頂?shù)捻敳坷?19的鋼管做套筒，再在鋼管的頂部做與拱架角度相同的支托做為臨時(shí)支撐。

10、 3）調(diào)整螺栓千斤頂?shù)母叨?，使支托支撐在拱架的底部，頂緊到位。 4）在每根H型梁千斤頂?shù)穆湮惶幵O(shè)臵鋼板卡碼，固定千斤頂，防止千斤頂在支撐H型鋼梁上滑落和失穩(wěn)，詳細(xì)見(jiàn)圖 5）待全部支撐點(diǎn)上的臨時(shí)千斤頂支撐到位、頂緊后，根據(jù)從中間到兩邊的挨次漸漸拆除原臨時(shí)的支撐，讓主拱逐步落位在千斤頂支托上。 材料與設(shè)備 本工法使用的材料主要有格構(gòu)柱架體、202100mm工字鋼、鋼架管、鋼板卡碼、219的鋼管、舊橡膠輪胎等；主要采納的機(jī)具設(shè)備有：履帶吊機(jī)、汽車吊、千斤頂、手動(dòng)葫蘆、全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼絲繩、平安繩、網(wǎng)、對(duì)講機(jī)等。 質(zhì)量掌握 本工法施工質(zhì)量掌握須嚴(yán)格按GB 50205-2021鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)

11、量驗(yàn)收規(guī)范中相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 1、勞動(dòng)力組織到位，配備測(cè)量人員4名，負(fù)責(zé)安裝定位；電焊工20名，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)焊接拼裝；質(zhì)檢員2名，負(fù)責(zé)質(zhì)量檢查。 2、現(xiàn)場(chǎng)的掌握點(diǎn)和主控線在移交前，必需經(jīng)監(jiān)理等單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的掌握點(diǎn)和主控線進(jìn)行復(fù)合并確認(rèn)。 3、主拱的掌握點(diǎn)和主控線的設(shè)臵完成后，同樣須經(jīng)相關(guān)單位進(jìn)行復(fù)合并確認(rèn)。 4、在主拱的安裝過(guò)程中，相關(guān)單位必需同時(shí)旁站監(jiān)控，以確保預(yù)埋件的安裝就位的精確性。 5、吊裝第一段箱型梁時(shí)，以箱型底柱的垂直線為基礎(chǔ)進(jìn)行安裝、垂直度校正。垂直度調(diào)整好后，箱型梁接頭部位上、下，左、右進(jìn)行點(diǎn)焊，再?gòu)?fù)測(cè)箱型梁和箱型底柱的垂直度，確保無(wú)誤后，然后在箱型梁的兩端用鋼支撐把箱型梁撐住以保

12、證箱型梁的穩(wěn)定性，最終再對(duì)對(duì)接坡口進(jìn)行全溶透焊接。在箱型梁標(biāo)高掌握上，選用在每個(gè)支撐胎架的頂部安裝一只20T液壓千斤頂，以調(diào)整箱型梁的標(biāo)高，吊裝后面的箱型梁以同樣的方法進(jìn)行施工。兩根箱型梁安裝結(jié)束后，再安裝兩根鋼梁間的支撐桿件，以確保箱型梁的穩(wěn)定性。 6、每吊裝完一段箱型梁，對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、復(fù)核無(wú)誤后再進(jìn)行加固、焊接。 7、嚴(yán)格根據(jù)焊接工藝評(píng)定報(bào)告和建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程JGJ 81 2021。焊接前進(jìn)行坡口除銹、打磨。箱形梁施焊時(shí)，由于箱型梁截面大，焊接量比較大，焊接過(guò)程中為防止箱型梁變形，采納兩人對(duì)面同時(shí)焊接，然后再進(jìn)行上、下坡口焊接。對(duì)于拉桿與箱形梁焊接時(shí)，也應(yīng)由兩人由上至下對(duì)稱施焊。 8、設(shè)計(jì)要求全焊透的一級(jí)焊縫采納超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷