超高铰接梭形柱及超大跨度人字梁组安装技术研究.pdf
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1、 建 筑 技 术 Architecture Technology第 54 卷第 17 期 2023 年 9 月Vol.54 No.17 Sep.20232054超高铰接梭形柱及超大跨度人字梁组安装技术研究贾成亮1,胡 杰2,卢海丰1(1.北京城建集团有限责任公司,100088,北京;2.北京城市副中心投资建设集团有限公司,100020,北京)摘要:随着钢结构的迅速发展,超高和超大跨度钢结构桁架已广泛应用在钢结构建筑中,同时因不同场地及施工工况的限制,导致超高超大钢结构安装难度变大,通过首都博物馆东馆项目介绍超高铰接梭形柱及超大跨度人字梁组的深化与安装,可为类似工程施工提供参考。关键词:梭形柱;
2、人字梁;临时支撑;吊装中图分类号:TU 74 文献标志码:B 文章编号:1000-4726(2023)17-2054-04ReseaRch on InstallatIon technology of UltRa-hIgh aRtIcUlated shUttle-shaped colUmns and laRge-span heRRIngbone beam assemblyJIA Cheng-liang1,HU Jie2,LU Hai-feng1(1.Beijing Urban Construction Group Co.,Ltd.,100088,Beijing,China;2.Beijing U
3、rban Sub Center Investment and Construction Group Co.,Ltd.,100020,Beijing,China)abstract:As the steel structure develops rapidly,ultra-high and large-span steel trusses have been widely used in steel structure buildings.However,the restrictions of varied construction sites and conditions magnify the
4、 difficulty in the installation of ultra-high and large-span steel structures.In this paper,the deepening and installation of ultra-high articulated shuttle-shaped columns and large-span herringbone beam assembly are introduced based on the East Mall of Capital Museum Project,thereby providing a ref
5、erence for the construction of similar projects.Keywords:shuttle-shaped column;herringbone beam;temporary support;hoisting随着人们精神文明水平的不断提高,各大城市积极兴建各类博物馆、展览馆等,而大多博物馆造型新颖,结构体系复杂。我国建筑用地紧张,博物馆类建筑群施工过程可利用空间有限、建筑群体与相邻建筑物很近,给大型钢构件吊装带来了极大的难度,因此安全、高效、经济地完成超大型构件的吊装,成为项目研究的主要目标。1 工程概况首都博物馆东馆工程由主楼与序厅两个单体建筑组成,主楼与
6、序厅混凝土结构距离为 1218 m,主楼北半区设置 6 根梭形支撑柱及 6 组人字梁,为屋盖北半区的主要承重主构件,梭形柱与基础、屋盖均为铰接连接,最高标高 58.000 m,最大单根重量 54 t,梭形柱为双向斜柱,单根柱倾斜角度 20 23 ,且除了基础支座节点与屋盖人字梁销轴节点外,无侧向支撑。主楼与共享大厅钢屋盖投影相互重叠,主楼与共享大厅之间吊装作业面仅为两栋建筑之间的肥槽,因此在两栋建筑物之间近 15 m 深的肥槽上安全、高效、经济地完成超大型构件的吊装,成为项目研究的主要问题。2 技术特点与常规钢结构安装方式相比,超高铰接梭形柱及超大跨度人字梁安装技术具有以下特点。使用大型履带式
7、起重机,增大构件分段重量,减少高空对接,对起重机作业区域采取铺设路基箱的方式加固地基,有效解决了大型履带在回填土路面作业路基软弱的问题。针对梭形柱超高、两端铰接的特点,梭形柱分两段吊装,设计高低组合格构式临时支撑,并且在安装过程中预先锚固梭形柱底部支座,可减少安装变形,避免因分段数量过多增加临时支撑及高空对接缝数量,增加整体误差。临时支撑在回填土或其他软弱地基上时,对临时支撑基础采用混凝土基础加路基箱组合的方式,安装过程中基础不发生沉降,有效保证了梭形柱安装精度。将人字梁区域的单根散件及节点构件在地面拼装收稿日期:20230725作者简介:贾成亮(1971),男,河北邯郸人,高级工程师,e-m
8、ail:.2055贾成亮,等:超高铰接梭形柱及超大跨度人字梁组安装技术研究成大跨度梁组,一次吊装即完成人字梁区域主次构件、水平支撑、大型节点、销轴、安全措施等所有构件安装,有效保证了吊装精度,减少了高空作业量。尤其是针对大型销轴安装,进行大量技术创新,大型销轴与构件共同吊装,高空顶推。两组梭形柱间大跨度有法向角度的圆弧梁采取地面拼装、整体吊装的方式,有效减少了圆弧梁高空对接误差。3 工艺原理及流程根据整体钢屋盖的受力特点,屋盖由北侧梭形柱人字梁,并与既有结构相连,形成稳定体系。梭形柱两端铰接,当人字梁焊接完成后,结构才能形成完整的传力体系,这就要求尽量减少梭形柱及人字梁构件高空安装时间及构件不
9、稳定状态的时间。对不稳定梭形柱采用临时支撑加固,并尽量减少对接分段;对人字梁节点采用地面拼装,使人字梁区域整体形成稳定单元,并整体吊装,保证所有销轴节点顺利就位。超高梭形柱及超大跨度人字梁吊装施工工艺流程:实地调查、收集资料测量放线南侧常规屋面安装场地回填及路面处理大型履带式起重机进场组拼梭形柱支座安装及支座临时锚固梭形柱临时支撑安装梭形柱吊装、焊接人字梁组拼装、焊接、组整体吊装人字梁组与梭形柱销轴安装人字梁组节点焊接安装下一组人字梁及梭形柱梭形柱间联系圆弧梁安装安装两个人字梁组之间的次构件安装下一单元直至整体屋盖安装完成。4 施工技术要点4.1 测量放线 施工前先根据设计图纸和坐标基准点,精
10、确计算出梭形柱支座,尤其是钢托座销轴孔的坐标,进行坐标数据复核;利用测量仪器进行放样,通知相关单位进行放线复核。吊装期间利用全站仪全程跟踪测量。单体构件吊装完成后,对已安装构件及时复测。4.2 南侧常规屋面安装南侧常规屋面已使用塔式起重机吊装完成,与人字梁连接构件已焊接完成,并探伤合格。4.3 场地回填及路面处理履带式起重机行走路线肥槽回填采用 28 灰土回填,压实系数 0.93,严格按照回填方案分层碾压。一般根据试验段确定摊铺厚度,因现场作业面空间狭小,采用小压路机静压 3 次以上的原则进行压实。不适合小型机械作业时,采用电动打夯机夯实。回填土地基承载力约达 200 kPa。以 400 t
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