大跨度钢结构吊装新工法.doc

大跨度管桁架拼装、吊装施工工法

1.前言
近年来随着钢构造设计、施工工艺不断进步，国内新建了大量大型钢构造建筑，钢构造构造形式日益新颖,构造越来越复杂,构造跨度越来越大。随之而来大跨度钢管桁架构造吊装成为一大难题，选取适当吊装工艺，对大跨度钢管桁架顺利吊装尤为重要。为了避免老式吊装管桁架所带来应力分布不均匀、构造容易弯曲变形等危害而带来管桁架变形开裂，并满足构造受力、构造和施工需要,因而采用新型吊装方式来起吊大跨度管桁架，减少在吊装过程中对管桁架损伤。本工法针对大跨度钢管桁架吊装着重简介其。。。
2.工法特点
保证分段桁架对接拼装质量
2.1 减少在吊装过程中大型钢构造应力集中问题
2.2 减少在吊装过程中构造物弯曲变形
2.3 加快吊装进度，节约了吊装时间
2.4节约了吊装人力与物力

3.合用范畴
重要合用于体育场、会议厅、展览中心等大跨度钢构造建筑管桁架吊装。

4.工艺原理
钢构件将在工厂内分段制作，然后运至施工现场进行组装成吊装单元。为保证桁架拼装质量，使分段桁架之间对接缝吻合度，必要整体放样、制作胎架。地面拼装质量好坏将直接影响高空分段拼装质量，测量工作质量是钢桁架高精度拼装首要核心工作，测量验收应贯穿各工序始末，对各工序施工测量、跟踪检测全面方位进行监测。依照吊机起重性能，尽量将桁架在地面扩大拼装单元，减少高空作业量，既可以减小高空作业风险，又能使工程质量得到保证。合理选取吊点，减少桁架在整体吊装过程中变形。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1钢构造现场吊装总体思路及流程
现场拼装胎架设立
编制专项方案
现场拼装
次构件安装

吊装施工现场场平和道路解决
吊装安装格构柱

吊装采用后退式吊装
桁架吊装

吊点选取

吊机站位选取

吊装构件本体验算

5.2操作要点
5.2.1管桁架拼装
1、现场拼装场地规定
为了保证桁架现场组装精度，防止构件在组装过程中由于胎架不均匀沉降而导致拼装误差，组装场地规定平整压实、铺设200厚碎石垫层进行压实，再在上面铺设钢路基箱，
2、拼装胎架搭设规定
胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需高度，胎架搭设后不得有明显晃动状，并经验收合格后方可使用。
为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁应建立胎架沉降观测点。在施工过程中构造重量所有荷载于路基板上时观测标高有无变化，如有变化应及时调节，待沉降稳定后方可进行焊接。
3、桁架地面拼装
桁架现场拼装时，依照胎架底线及分段定位线进行定位，先在钢构件端部焊接耳板，作为对接时连接耳板，对接后将耳板割除磨平。现场对接暂时耳板设立如下图所示：

对接耳板，对接后割除、磨平

现场对接耳板示意图
4、桁架拼装工艺
a、平台及胎架支撑必要有足够刚度，在平台上应明确标明重要控制点标记，作为构件制作时基准点。在平台（已测平，误差在2mm以内）上划出桁架控制点水平投影点，打上钢印或作好其他明显标记；
b、用水准仪或其他测平仪器对对桁架控制点垂直标高进行测量，保证构件控制点垂直标高尺寸符合图纸规定，然后用挂锤球或其他仪器（如经纬仪）办法保证桁架上控制点水平投影点与平台上标控制点重叠，容许偏差在2.0mm内。用角钢或槽钢等暂时支撑将胎架进行固定，以免胎架在拼装过程中晃动，减少控制点精度。
c、用吊机将已对接好弦杆按其详细位置放置在胎架上，固定定位块。再次用经纬仪、水平仪等仪器对桁架上控制点进行测量，对有偏差点通过调节调节块来保证弦杆位置对的。
d、拟定主管相对位置时，必要放焊接受缩余量，结合本工程实际状况，每个接头放1～1.5mm。在胎架上对弦杆各节点位置进行划线；装配腹杆，并定位焊，对腹杆接头定位焊时，不得少于4点。
e、定位好后，对主桁架进行焊接，先焊未靠住胎架一面，焊好后，用吊机将桁架翻身，再焊另一面，焊接时，为保证焊接质量，尽量避免仰焊、立焊。在组装时，应按设计规定考虑桁架预起拱值（在设计无规定期可按L/1500取值）。

5.2.2管桁架吊装
1、格构柱安装工艺流程

缆风绳拉设
下一节钢柱安装
格构柱摆放
基本复测
检查复核
合格
合格格
不合格
矫正修补
清理螺栓螺纹保护膜
不合格
调正
第一节柱吊装到位
垂直度、轴线位移、标高调节
设立爬梯、安装平台
格构柱初步固定
垂直支撑安装

2、格构柱吊装前准备
序号
准 备 内 容
1
吊装前彻底清除柱基本及周边垃圾、积水，对混凝土基本面重新凿毛，并清除尘屑等杂物，并在基本上划出格构柱安装纵横十字线。
2
对预埋螺栓进行复核，复核重要项目为：轴线位置、标高及螺栓伸出长度。
3
清理螺栓螺纹保护膜，对螺纹状况进行检查。
4
测量基本混凝土顶面标高，准备好不同厚度铁垫块。
5
准备好格构柱吊装用暂时爬梯、操作平台等。
3、吊装办法
（1）格构柱运送到现场，起重机边起钩边回转边使柱子绕柱脚旋转而将格构柱吊起，起吊时应在柱脚下面放置垫木，以防止与地面发生摩擦，同步保证吊点、柱脚基本同在起重机吊杆回旋圆弧上。
（2）格构柱吊装就位后，先进行初步调节偏差，然后在两侧设立暂时固定缆绳。
（3）格构柱进行分段吊装，对接节点如图：
格构柱吊装时先用安装螺栓进行连接固定，待焊接完毕后，将暂时连接耳板割除，并打磨后补刷油漆

格构柱对接节点示意图
4.格构柱校正
①、格构柱平面位置，在暂时固定前，用千斤顶、正反螺纹撑杆，撬杠对格构柱底部顶、撑、撬使其精确就位。
②、格构柱标高，在基本支撑面解决时就已调节完毕。格构柱自身长度及各部位加工已经质量检查承认，符合设计规定和规范规定，格构柱就位后标高也应是符合设计规定。
③、格构柱矫正重点是垂直度。校正时，用两台经纬仪分别在横向轴线和纵向轴线观测格构柱垂直度。柱子三面所弹中心线从顶部究竟部是垂直线时，格构柱就是垂直。同步，格构柱底板上表面两边中心线与基本上所画十字中心线对准时，格构柱位置就是精确。若格构柱在纵、横两面都浮现垂直度偏差时，先校正偏差大一面，后校正偏差小一面；若两个方向偏差值相近，则先校正小面，后校正大面。校正办法可用敲打楔形垫铁法，撬杠顶平法。千斤顶、正反螺纹撑杆斜顶法等，根据现场实际状况选用。
④、格构柱校正时，还要考虑风力，特别是气温影响。
5.2.3桁架吊装
1、桁架吊装工艺流程
调正
与格构柱连接点复核
桁架拼装

矫正修补
检查复核

不合格
合格

不合格
合格

进行侧向加固及设立扶手栏杆

桁架初步固定

跨中垂直度、轴线位移、标高调节

缆风绳拉设

次桁架、檩条安装

下一榀桁架安装

2、桁架吊装前准备
由于主桁架安装用大吨位履带吊整体起吊，吊点选取尤为重要，合理吊点会减少桁架在吊装过程中变形。在这个安装过程中我公司会依照每榀桁架不同特点，计算分析分析每榀桁架合理起吊点。

3、桁架吊装顺序
桁架吊装时从有支撑跨开始，第一榀桁架吊装就位后，及时用缆风绳进行固定，第二榀桁架架吊装就位后，先用缆风绳固定，然后及时安装两榀桁架之间次桁架、支撑、檩条等，然后进行测量校正。保证桁架安装质量，紧接着桁架安装时应避免多榀桁架跨中垂直度向同一方向倾斜。

4、桁架吊装办法
序 号
内 容
1、吊点设立及起吊方式

采用八吊点方式进行吊装，要保证吊装稳定。吊点设立在桁架上弦焊接节点上，每个吊点一根钢丝绳，吊索与水平面角度控制在45~60度。对于平面桁架在桁架吊装前，在桁架侧面绑扎松木以增长桁架侧向刚度。
2、格构柱与桁架连接方式
弦杆现场对接暂时耳板设立如下图所示：

弦杆对接耳板，对接后割除、磨平

桁架与格构柱在距离格构柱1m处段开，连接处先采用连接耳板进行暂时连接定位，然后进行焊接，焊接完毕后将暂时连接耳
板割除、打磨及对焊缝进行补漆，待焊接完毕后吊机才干摘钩。
3、桁架支座节点
桁架支座节点处，重要选用销结节点，在连接全过程中用全站仪定位监控其定位和变形

4、缆风绳设立
当单榀桁架吊装就位后，在吊机摘钩前，及时在桁架两侧用缆风绳固定；
5、钢桁架校正
桁架测量校正重要涉及如下几方面内容：轴线位置偏移测量校正、跨中垂直度测量校正，桁架挠度测量校正等。
序号
主 要 内 容
1
桁架与格构柱之间先用安装螺栓连接，在进行焊接，焊接完毕后将暂时安装耳板进行割除，桁架校正完毕后才干进行焊接。
2
桁架跨中垂直度测量时，可采用线锤进行测量，从桁架下方轴线位置设立经纬仪，测量桁架跨中垂直度。
3
桁架挠度测量采用水准仪进行检测。
6.材料与设备
6.1材料
材料重要有：氧气、乙炔、焊条、焊丝、手拉葫芦、卡扣、吊钩、起吊绳、捆绑绳、缆风绳。
6.2设备

序 号
名 称
型号规格
数 量
备 注
1

全站仪

1台
用于I、II级工程平面控制网测设；构件拼装及安装定位；构造变形检测
2

经纬仪
J2-13
4台
用于轴线测设、钢构造构件安装定位等
3

水准仪
S2
2台
用于高程控制网测设及标高测设抄平等
4

激光铅垂仪

1台
满足建筑平面控制点垂直投测
5
反射棱镜

2组
用于全站仪测距
6
塔尺

4把
结合水准仪测设高程
7
ZXE1－500/400六工位交直流两用弧焊机

1台
用于格构柱和桁架现场拼装焊接
8
中联重科QYU-300履带吊
300吨
2台
用于钢构造拼装及吊装
9
汽车吊
50吨
2台
用于钢构造拼装及吊装
10
汽车吊
25吨
2台
用于钢构造拼装及吊装
11
千斤顶
10吨
8
用于钢构造拼装及吊装
12
千斤顶
30吨
6
用于钢构造拼装及吊装
13
卷扬机
3吨
3
用于钢构造拼装及吊装
14
切割机

10台
切割用
15
碳弧气刨机
SS-630
1台

16
直流焊机
BX1-500
2台
焊接用
17
CO2电焊机
KC-500Ⅱ
4台
焊接用
18
空气压缩机
-1.05/10
2台

50t汽车吊性能表：
吊装半径
4.5m
5m
6m
7m
8m
9m
备注
臂长10m
38t
28t
25t
22t
20t
16t
驳运拼装好构件
25t汽车吊性能表：
吊装半径
5m
6m
7m
8m
9m
备注
臂长25m
9.6t
8.2t
7.1t
6.2t
5.5t
拼装分段构件
200t汽车吊性能表：
吊装半径(M)
16
18
20
22
24
26
28
30
备 注
臂长(M)
22.5
22.5
26.8
26.8
31.2
31.2
-
-

起重量(T)
36.5
29.9
25.6
21.7
19.4
16.8
-
-

7.质量控制办法
7.1吊装质量控制
钢构件平面位置，在暂时固定前，用千斤顶、正反螺纹撑杆，撬杠对格构柱底部顶、撑、撬使其精确就位。
钢构件标高，在基本支撑面解决时就已调节完毕。格构柱自身长度及各部位加工已经质量检查承认，符合设计规定和规范规定，格构柱就位后标高也应是符合设计规定。
钢构件矫正重点是垂直度。校正时，用两台经纬仪分别在横向轴线和纵向轴线观测格构柱垂直度。柱子三面所弹中心线从顶部究竟部是垂直线时，格构柱就是垂直。同步，格构柱底板上表面两边中心线与基本上所画十字中心线对准时，格构柱位置就是精确。若格构柱在纵、横两面都浮现垂直度偏差时，先校正偏差大一面，后校正偏差小一面；若两个方向偏差值相近，则先校正小面，后校正大面。校正办法可用敲打楔形垫铁法，撬杠顶平法。千斤顶、正反螺纹撑杆斜顶法等，根据现场实际状况选用。
钢构件校正时，还要考虑风力，特别是气温影响。
7.2吊装容许偏差
项目
容许偏差㎜
图 例
检查办法
柱脚底座中心线对定位轴线偏差
5.0

用吊线和钢尺检查
柱基准点标高
+3.0
-5.0

用水准仪检查
弯曲矢高
+5.0
-8.0

用经纬仪或拉线和钢尺检查
柱轴线垂直度
H/1200且≤12.0

用经纬仪或吊线和钢尺检查
7.3加强质量管理
在吊装过程中，严格按照质量管理条例进行质量跟踪测量检查，对于不合格工序不得进入下一道工序进行施工，坚持防止为主，对核心部位，薄弱环节，应精心施工，一丝不苟，防止质量事故发生。
明确检查项目，检查原则、检查方案和检查办法，对保证项目、基本项目和容许偏差项目，认真做好原始记录、操作时间、条件、操作人等，对不合格做好标记，分别堆放，按规定堆放，按规定解决。
7.4保证测量工具合格、先进
现场拼装测量检测过程中必要保证测量工具二级以上检测单位检测合格，并附有检测公差表，在实际测量过程中，应与该公差表一起进行测量换算，以保证测量对的性，同步运用全站仪等先进测量仪器，所用测量工具保证技术先进，且使用以便。
8.安全办法
8.1遵守下列安全规范、原则：
《建筑施工安全检查原则》JGJ59-99
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-
《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
《施工现场暂时用电安全技术规范》JGJ46-
8.2吊装用操作平台必要按规范搭设，牢固可靠，并设立护栏。
8.3安装用吊耳必要通过受力计算，并双面角焊缝焊接，如有必要可采用全熔透焊接。
8.4施工前对有关施工人员进行专项安全技术交底并对施工方案进行详细解说，做到人人熟知。
8.5吊装区域设立警戒线，禁止非工作人员人内。
8.6工人施工操作时必要佩戴好个人安全防护用品。
8.7吊装有必要检查吊索具可靠状况，发现隐患及时更换。
8.8大风及雨雪天气禁止有关施工作业。
8.9暂时固定期四周暂时高强螺栓必要拧紧，并在校正完毕后将四周夹板与柱吊装耳板进行点焊固定。
9.环保办法
施工前对工程机械器具、材料和个人防护用品认真检查，并做好环保规定交底。尽量采用低噪音操作，夜间作业采用办法防止噪声及光污染。做好吊装过程中产生固体废弃物回收解决办法。
10.效益分析
采用吊压法整体吊装大型钢构造，它使用机索具比较少，省工省时，操作简朴，索具连接精致合理。长丰行政中心钢构造采用该办法吊装，其费用仅为普通吊法1/2（指人工、机索具等耗用）。提高了工效，又加快了安装进度，获得了明显经济效益和社会效益。
11.应用实例
长丰行政中心大楼工程于200？年10月开工至？月竣工，主楼展厅、天井、雨棚吊装~~~~~~~~~~（简介下工程）。本次吊装采用本工法，吊装效果明显，吊装后钢构件均达到合格原则，如下为各阶段照片：