球鉸體系鑄鋼支座及巨型人字柱的空中定位安裝技術(shù)

球鉸體系鑄鋼支座及巨型人字柱的空中定位安裝技術(shù)本文詳細(xì)介紹了自行車館工程球鉸體系鑄鋼支座及巨型人字柱的空中定位安裝技術(shù)，從質(zhì)量、安全、工期、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合分析了其應(yīng)用效果。一概述**自行車館圓形鋼結(jié)構(gòu)屋蓋水平投影直徑149.536m，鋼網(wǎng)殼跨度133.06m，矢高14.69m，網(wǎng)殼厚度2.8m，頂標(biāo)高35.29m，整個(gè)屋蓋系統(tǒng)是由雙層球面焊接球網(wǎng)殼、全封閉相貫線節(jié)點(diǎn)環(huán)形管桁架、24組向外傾斜15°、高度10.35m的人字柱以及24組球鉸可轉(zhuǎn)動(dòng)鑄鋼支座組成的組合結(jié)構(gòu)體系。整個(gè)屋蓋系統(tǒng)總重量約2000噸。圖1鋼結(jié)構(gòu)外觀圖2網(wǎng)殼主要外形尺寸示意圖閣施工中為便于叉區(qū)分，將整個(gè)釋屋蓋系統(tǒng)分屯為齡A絞、剝B瞞、第C愧三個(gè)區(qū)，其中滔：階A煉區(qū)為焊接球網(wǎng)丘殼部分榴，石B頑區(qū)為環(huán)梁系統(tǒng)握，專C鬼區(qū)為人字柱和腎鑄鋼支座（如障圖井3濱所蹄示）。標(biāo)圖幫3韻巾屋蓋系統(tǒng)分區(qū)坦圖割C黎區(qū)為人字柱和超鑄鋼支座，是想鋼網(wǎng)殼的支撐則系統(tǒng)。人字柱沖共墾2假4棵組，材質(zhì)宇為撫Q位345C犧，每組由兩烏根唱Φ志1000×1拳8變的鋼管相貫焊郵接而成，單根個(gè)長(zhǎng)度為乏12m轎，重量貢為網(wǎng)5.3盼t授。鑄鋼支座畜共累2部4學(xué)套，由于我國(guó)陽(yáng)的鑄鋼節(jié)點(diǎn)標(biāo)貿(mào)準(zhǔn)尚未出臺(tái)，民本工程鑄鋼支構(gòu)座按德國(guó)標(biāo)過(guò)準(zhǔn)復(fù)DIN171止8采2工執(zhí)行，材質(zhì)旦為翠GS16Mn血5騰N爛。每套鑄鋼支齒座總重量農(nóng)為裝8.謝8靈噸，由四個(gè)部印件組成（見(jiàn)蜂圖拿4逝），各部件連開接部位需要采臘用精密機(jī)加工額。鑄鋼支座總胡重喂量園20丟0禿噸，人字柱總看重舅量娛26償0駱噸。塵圖奸4夏故人字柱與鑄鋼厚支座結(jié)構(gòu)示意駕圖及實(shí)體照書片截罰蛋鑄鋼支座的安續(xù)裝直徑為各126.28蝴2m掃，標(biāo)高為客7.2m奇，債2罷4鈔個(gè)鑄鋼底座均跨勻分布在以建丸筑主體中心為穿圓點(diǎn)的圓周上背。人字柱和鑄搏鋼支座就位后式均沿環(huán)向向外插傾閉斜熟15米°冬。鑄鋼支座底統(tǒng)座與預(yù)埋板（敢規(guī)格秀：膚1100×9犧00×6濁0鴉）通過(guò)焊接固件定。預(yù)埋板材嗽質(zhì)狼為乞Q改345C緞－夠Z1帥5惑，焊縫要求為程角焊縫。鑄鋼旋支座上部與人缺字柱連接方式渣為插接焊接，遮接頭形式見(jiàn)糾圖診5玩，焊縫等級(jí)為防一級(jí)全熔透焊偏縫。線圖洞5湖詳鑄鋼支座與人騎字柱焊接連接幻示意圖鵲鑄鋼支座采取吉預(yù)先在預(yù)埋板著上測(cè)量放線、辰設(shè)置定位擋板肯，將鑄鋼支座扁地面組裝、整屈體吊裝的方案內(nèi)安裝。地面組鎖裝避免了逐件瓣安裝時(shí)在傾斜田狀態(tài)下難以調(diào)姓整、不便操作賤的問(wèn)題。安裝糠人字柱后，在執(zhí)地面胎具上將扁每組人字柱組攏成人字形整體吐吊裝，下端與存已經(jīng)安裝了的憂鑄鋼支座插接妨固定，調(diào)整就作位后，點(diǎn)焊固劫定，上部用鋼課絲繩與混凝土片結(jié)構(gòu)拉結(jié)固定怒，最后完成焊閱縫焊接。地面煩組對(duì)后再吊裝渴避免了兩根人嬌字柱之間相貫憲節(jié)點(diǎn)高空調(diào)整尺和高空焊接，筒便于保證其夾民角精度，便于造就位后測(cè)量定毫位。防二、施工重點(diǎn)細(xì)和難點(diǎn)氧1毀．抄鑄鋼支座單件據(jù)重量沃達(dá)是8.隨8修噸，為球鉸可染轉(zhuǎn)動(dòng)體系，需盆要在向外傾榨斜趕15濫°救的預(yù)埋件上一椅次性安裝就位勿，定位和安裝趣調(diào)整的難度大傍。妥2婦．表鑄鋼支座精確儀定位的關(guān)鍵在照于底座與預(yù)埋炒件準(zhǔn)確連接。寧由于其就位位凝置不能與場(chǎng)館黑中心點(diǎn)通視，級(jí)需要利用外控鳥法設(shè)置二級(jí)控聲制網(wǎng)進(jìn)行定位踐。確保測(cè)量精懼度直接影響到誤后續(xù)鑄鋼支座默、人字柱及上肺部環(huán)梁系統(tǒng)的途安裝，是施工臭重點(diǎn)之一。蜓3眨．霜人字柱每組重尾量盲達(dá)謠10.篩6鋤噸，外形尺寸豆19m狠×黑12m天，安裝定位后諸與水平面的夾估角震為應(yīng)69.495純°要。需要在傾斜熱狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)空狠中定位，同時(shí)榜要實(shí)現(xiàn)與鑄鋼仗支座的精確對(duì)限接，安裝精度綢要求高。公4放．眉人字柱材質(zhì)快為暴Q董345C懂、鑄鋼支座材喉質(zhì)哄為況GS16Mn甘5舟N顧、預(yù)埋板材質(zhì)爭(zhēng)為棋Q室345C裕-Z1狂5庭。所以，鑄鋼赴支座與人字柱嘆的焊縫、鑄鋼放支座與預(yù)埋板歇的焊縫均為異崖種材料焊縫，洞并且構(gòu)件規(guī)格問(wèn)大，預(yù)埋板壁鞏厚撤達(dá)鋼6薄0舍㎜，焊接位置鋸作業(yè)極不方便用，鑄鋼支座與艱人字柱焊縫厚煉度大、長(zhǎng)度大加，需要連續(xù)施購(gòu)焊完成。郊三批車施工工藝冰1泛．捉鑄鋼支座安裝壟鑄鋼支座每套辨重控量促8.蘭8筒噸，由四個(gè)部膜件組成，為球憤鉸可轉(zhuǎn)動(dòng)體系尚，安裝在標(biāo)高范為猾7m墨，沿徑向向外她傾鴉斜蓬15紡°挑的預(yù)埋件上。寨安裝質(zhì)量和精樂(lè)度直接影響到睜整個(gè)屋蓋體系其的安裝精度。域安裝工藝要點(diǎn)東如下：嘴1.1砌佛由于鑄鋼支座竿位置與極坐標(biāo)啦中心點(diǎn)不能通敗視，在嬌7m雪平臺(tái)上建扣立蒼2認(rèn)級(jí)平面控制網(wǎng)些，共昨由優(yōu)9吳個(gè)控制點(diǎn)組成芳。梅1.2正臉用全站儀在預(yù)英埋件上放出鑄謀鋼支座中心控縱制點(diǎn)和控制軸記線，根據(jù)控制拜軸線放出控制歷邊線并焊接定述位板。裂圖覽6橋汪鑄鋼支座底座那中心線示意圖歪圖饑7林匆鑄鋼支座底座牲安裝定位擋板織1.3截昨?qū)㈣T鋼支座各貝部件在地面組督成整體，陣用豎5替0窗噸汽車吊吊裝耍就位，通過(guò)定埋位板初步定位墓，再用千斤頂愛(ài)和倒鏈進(jìn)行精要確調(diào)整，準(zhǔn)確炎就位后與預(yù)埋皇件點(diǎn)焊。為防壟止傾覆，在外貍側(cè)用木方支墊利，并用鋼絲繩瓜將支座上部與耐內(nèi)側(cè)混凝土結(jié)漂構(gòu)拉緊。偽1.4任缺焊接鑄鋼支座盟底座與預(yù)埋板塔的焊縫，焊前蘇預(yù)熱、焊接過(guò)恒程中火焰加熱凳以保證層間溫榆度，焊后用玻涌璃絲綿包裹保泡溫。歉歇內(nèi)士希膜圖帳8膛蟻鑄鋼支座在地楊面組裝即芹圖啟9押啦預(yù)先設(shè)置定位淹擋艇板躬,憤將鑄鋼支座整挎體吊裝到位須陡途疾腸圖毯10著飼將鑄鋼支座與玻預(yù)埋件焊接牢戶固鏈厚沿圖戚11飛索焊后保溫躺2洽．腹人字柱安裝昂人字柱由兩根址長(zhǎng)度為夾1隸2描米快，規(guī)格避為喬Φ暫1000×1遍8侮的鋼管相貫連傍接而成，每組灑重茶量恢10.楚6斧噸。下端與鑄蓮鋼支座插接后挖焊接連接，上叛端量與托Φ步120艇0額環(huán)梁相貫焊接似。安裝時(shí)需要繳在傾斜狀態(tài)下護(hù)實(shí)現(xiàn)空中定位可，安裝工藝要狗點(diǎn)如下：液2.1之盞在地面定型胎年具上組對(duì)人字債柱，用套模生（喪Φ栽120炕0蒼）檢查相貫口溉，焊接相貫焊英縫。為防止結(jié)棕構(gòu)變形，在人傲字柱要不設(shè)置演支撐。菠2.2步榴根據(jù)電腦放樣哨，在水平胎架考組拼時(shí)以柱的內(nèi)下端面為基準(zhǔn)右，在距人字柱卵下端面及10.05m齡的位置上安裝憤觀測(cè)點(diǎn)，并在脊混凝土樓面上千放出其投影點(diǎn)許。槳2.3祝男用容5崖0攤噸汽車吊吊裝替人字柱，下部五與鑄鋼支座插堆接連接，上部誘用鋼絲繩加倒貼鏈臨時(shí)固定。扇2.4轟奇在距安裝位置張約惑5m陵處設(shè)立測(cè)量站冬，用經(jīng)緯儀校辰正地面投影點(diǎn)貞與人字柱控制志標(biāo)記點(diǎn)，當(dāng)從著不同方向觀測(cè)辭標(biāo)記點(diǎn)與投影猛點(diǎn)均在同一豎論直面上時(shí)說(shuō)明愁人字柱就位準(zhǔn)頁(yè)確。碼2.5電芝調(diào)整就位后鎖盜緊臨時(shí)拉索，歡待安裝完至少仙三組人字柱后續(xù)開始焊接人字爛柱與鑄鋼支座貝對(duì)接焊縫。焊伍前預(yù)熱，由兩賭名焊工同時(shí)對(duì)芒稱施焊，焊后竭采用玻璃絲綿室包裹保溫。該擺焊縫焊接量相跳當(dāng)大，兩名焊伙工焊紐接楊1撫0悼個(gè)小時(shí)才完成添。駐年筒圖顧12才揉在地面組裝人爬字柱許襯圖排13舍維吊裝人字柱者圖紡14午聚人字柱與鑄鋼潮支座焊接守四述乞顛技術(shù)保證措施擦1詳．駱測(cè)量技術(shù)保證蔬措施肺測(cè)量前首先在掙計(jì)算機(jī)中利娃用朝AutoCA仁D棄放樣，計(jì)算出任構(gòu)件的準(zhǔn)確坐惱標(biāo)和構(gòu)件上觀搞測(cè)點(diǎn)的投影坐董標(biāo)等?，F(xiàn)場(chǎng)建柴立二級(jí)測(cè)量控刻制網(wǎng)共設(shè)檔置均9特個(gè)點(diǎn)，控制網(wǎng)鳥建立后經(jīng)過(guò)分檢包單位、總包境單位復(fù)核無(wú)誤載后再投入使用戲。盒2借．功鑄鋼支座承載糊力試驗(yàn)灘在上海同濟(jì)大云學(xué)對(duì)一套鑄鋼喉支座進(jìn)行了非輩破壞性足尺試鎮(zhèn)驗(yàn)。檢驗(yàn)鑄鋼睬支座節(jié)點(diǎn)在實(shí)紅際荷載作用條丟件下的承載性渠能，并考察人刑字柱與鑄鋼節(jié)替點(diǎn)的連接性能鍵。具體試驗(yàn)要蔥求如下：攏2.1捕兩側(cè)人字柱短缺管同時(shí)受拉，陰每側(cè)拉力值不左低于辛1200kN撲；泳2.2靈兩側(cè)人字柱短脫管同時(shí)受壓，稀每側(cè)壓力值不椅低于棟2900kN作；疏2.3扮人字柱短管一歌側(cè)受壓、一側(cè)宇受拉，壓力值瞞不低于而2900kN衛(wèi)，拉力值不低岡于臺(tái)1200kN底；銀2.4夾兩側(cè)人字柱短每管同時(shí)受壓、咐但壓力值不等慚，一側(cè)壓力值煌不低于嫌3380kN飾，另一側(cè)壓力圍值不低于富2290kN包。銳試驗(yàn)荷載為使混用狀態(tài)下最大墊荷載飾的瞞1.鳥6拆倍。根據(jù)試驗(yàn)砌結(jié)果，最大應(yīng)層力俗為典138MP池a侄，結(jié)果為合格猶。課圖揉15鍬逮試驗(yàn)照片喜處花圖刊16歲梨鑄鋼支座有限可元模型任豎繭少圖繞17具穩(wěn)鑄鋼支座應(yīng)力抵圖緞3淹．?dāng)U焊接技術(shù)保證副措施孟鑄鋼支座－預(yù)汗埋板焊縫、鑄萍鋼支座－人字鏡柱焊縫均為異蹄種材質(zhì)焊縫。豈焊接前對(duì)鑄鋼格支座－人字柱鬼焊縫進(jìn)行了焊享接工藝評(píng)定來(lái)蛇指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)焊接醬。用鑄鋼支座絲足尺試驗(yàn)時(shí)底較座與試驗(yàn)裝置彩之間的焊接工浴藝來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)衰鑄鋼支座與預(yù)害埋板的焊接。團(tuán)五遠(yuǎn)統(tǒng)質(zhì)量控制措施買1臥．釋安裝精度保證僑措施：施工前狐利用計(jì)算枝機(jī)趣AutoCA賀D贏進(jìn)行電腦放樣衫，精確計(jì)算構(gòu)切件就位坐標(biāo)點(diǎn)發(fā)，保證測(cè)量控軋制點(diǎn)的準(zhǔn)確。丸人字柱、鑄鋼授支座就位位置分與地面傾斜，燦通過(guò)優(yōu)化方案蠅也簡(jiǎn)化了測(cè)量追工作的難度。打同時(shí)，控制網(wǎng)綢建立后經(jīng)過(guò)分記包單位、總包憑單位復(fù)核無(wú)誤沖后再投入使用配。保證了測(cè)量丘精度。惑2兔．六人字柱拼裝、渣鑄鋼支座組裝債均在地面及定療型胎具進(jìn)行，柳避免高空作業(yè)節(jié)的績(jī)不便，易于保慮證拼裝精度。榴地面組裝減少頁(yè)了空中姿態(tài)調(diào)章整的工作量，判降低了不利因嬸素的影響巴。樣等3身．口現(xiàn)場(chǎng)施工本著玻樣板引路的原堤則進(jìn)行，通過(guò)家樣板施工發(fā)現(xiàn)蒸工藝存在的問(wèn)源題，進(jìn)而完善軌施工工藝，確濱認(rèn)無(wú)誤后在大南規(guī)模展開施工永。垂4徹．賊鑄鋼支座與預(yù)撒埋件、人字柱解的焊縫均為異盒種材料焊縫，例且焊接量大，軌焊接前根據(jù)焊逝接工藝評(píng)定編介制焊接作業(yè)指表導(dǎo)書，認(rèn)真對(duì)宗焊工交底。焊堤接過(guò)程中嚴(yán)格摘按要求執(zhí)行。既焊前預(yù)熱、焊疲后保溫、并且渠保證層間溫度口。組織好焊工沖，保證連續(xù)焊嫌接，一次完成日。焊后按要求味進(jìn)行外觀檢查扯和超聲波探傷爽。職六未項(xiàng)安全措施今1漲．唯鑄鋼支座與人園字柱就位后均汁為向外傾蒜斜予15棕°涉，在鑄鋼支座芝調(diào)整到位后外即側(cè)用木方支撐哀，內(nèi)側(cè)則用鋼鳥絲繩與混凝土防結(jié)構(gòu)拉結(jié)。叫2傅．桂人字柱就位后盒與鑄鋼支座點(diǎn)百焊固定，上部穿用三道鋼絲繩給與混凝土結(jié)構(gòu)同拉結(jié)，防止傾兼倒。贏3蕉．瓜施工前仔細(xì)計(jì)雷算所需鋼絲繩使、倒鏈的規(guī)格悶，施工中使用末復(fù)合要求的設(shè)胳備。卸七裕致施工體會(huì)頃謊鑄鋼支座和巨脂型人字柱是整溫個(gè)屋面巨型鋼剛網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的支育撐體屠系蔥,員其安裝的精度沉以及連接的質(zhì)撲量對(duì)于結(jié)構(gòu)的變安全起著關(guān)鍵經(jīng)的作用。我們補(bǔ)針對(duì)確保連接鉛質(zhì)量和安裝精溪度兩大目標(biāo)進(jìn)量行了充分的方曠案論證，制定昌了一系列可靠這的技術(shù)措施，沃比如在犁7m憤平臺(tái)處建立察了弓2兩級(jí)控制網(wǎng)，消腦除了原控制網(wǎng)孤不能通視帶來(lái)受的影響；由于信鑄鋼支座和人憂字柱重量大，伙空中調(diào)整位置呆的難度極大，衰我們采取了在起地面組拼，整類體吊裝的方法攻，降低了空中卷精確定位的難盜度；對(duì)于預(yù)埋透板、鑄鋼支座頌和人字柱之間披異型材料焊接他問(wèn)題，我們進(jìn)衛(wèi)