浅析钢结构连桥安装技术在商业综合体中的应用

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月4期   作者:吴杰 赵年珍 韩应祥
[导读] 西宁北川万达广场二期项目钢连桥采用分节、拼装方法,通过搭设临时高支撑胎架解决一次无法吊装就位的施工难题
         【摘要】西宁北川万达广场二期项目钢连桥采用分节、拼装方法,通过搭设临时高支撑胎架解决一次无法吊装就位的施工难题,并阐述大型钢梁的铰接、钢柱与悬臂端的焊接和牛腿滑动支座的顺序及工艺、高强螺栓的安装和钢板的安装。实践证明,对于此种吨位大、吊装空隙小的钢连桥工程,可以通过分段跨外吊装很好地解决。
         【关键词】西宁北川万达广场;钢连桥拼装;吊装

1 前言
        
         本工程钢结构连桥设计位于商业综合体二层顶,标高10.35m,成三角状,结构分为钢管中心节点柱与钢梁两部分。钢连桥材质均为Q235B,总重13.63吨,中心位置距离2#塔吊22.5m,安装使用塔吊分节吊装,吊装完成后进行焊接和铰接连接等方式进行构件拼装,然后铺设钢板、浇筑混凝土,完成钢连桥的安装。钢连桥分布图如下:

     钢结构连桥设计有自重轻,大跨度结构构件少,工期短,施工安全便利, 造型美观的优点。钢连桥的应用不仅可以获得良好的经济效益,还可以获得良好的社会效益。    
2 安装施工方法
2.1 临时高支撑胎架搭设
  本工程采用的高支撑胎架主要使用标准贝雷桁架搭设而成,胎架底部埋预埋件、设钢结构分配梁,埋件顶板比楼板结构标高高10mm,架空分配梁,保证楼板不承重。整个荷载通过贝雷立柱、柱脚分配梁、预埋件有效传至混凝土梁、柱及基础。胎架搭设高度9.35m,能够承载整个钢连桥13.63t的重量并能保证安全不会倒塌。   
2.2 牛腿滑动支座安装
         混凝土施工到相应标高后,进行封头梁和牛腿的施工,施工前埋入滑动支座埋件,待混凝土达到强度等级后,用塔吊进行滑动支座安装。

牛腿滑动支座
2.3 构件分节吊装
         整个钢连桥13.63t,塔吊无法整个吊装,故采用构件分节分块拼装。施工顺序如下:
         第一步:塔吊先将预制的钢管中心节点柱部分结构吊装至胎架上,调整位置和角度,再将预制的3根GL1钢梁依次吊装至胎架上,钢梁一端采用下图方法与钢管中心节点柱部分连接;钢梁另一端与二层顶楼板封头梁牛腿滑动连接形成整体。
        
           钢梁与钢管中心节点柱部分连接                               

         第二步:塔吊将6根GL2钢梁依次吊装至胎架上,一端与GL1钢梁及相互铰接连接,一端与牛腿滑动焊接形成整体。
                 
                  GL1和GL2钢梁铰接连接
         第三步,塔吊将12根GL3钢梁依次吊装至胎架上,6根GL3钢梁与GL1和GL2钢梁铰接连接,6根GL3钢梁在牛腿滑动支座处与GL2铰接连接。拼装完成后,钢连桥形成具有稳定结构的整体,三维模型如下图所示:

2.4 构件的拼装
         1、 钢梁刚接焊接
         刚接焊接工艺本工程对焊缝质量等级要求高,钢连桥焊缝要求I级,焊接工艺如下:搭设操作平台、防护架就位一坡口清理、检查衬板、引弧板、熄弧板→预热→定位焊→根部打底→填充焊接→面层焊接→后热→保温→焊接外观检查一打磨探伤区域→超声波探伤。
         2、高强度螺栓安装
         高强度螺栓安装方法高强度螺栓分两次拧紧,第1次初拧到标准预拉力的60%~80%,第2次终拧到标准预拉力。①初拧当构件吊装到位后,将螺栓穿入孔中注意不要使杂物进入连接面),用手动扳手或风动扳手拧紧螺栓,使连接面结合紧密。初拧力矩按终拧力矩的30%~50%确定。②终拧螺栓的终拧由电动剪力扳手完成,其终拧强度由力矩控制设备来控制,确保达到要求的最小力矩。当达到预先设置的力矩后,其力矩控制开关自动关闭,剪力扳手的力矩设置好后只能用于指定位置。
2.5 钢板的铺设
         在钢梁安装完成并经检验合格后,进行钢板的铺设。铺设前,将钢板、梁面清理干净,铺设先后顺序为从钢连桥中心往两边铺设。
         钢板铺设完成后进行栓钉施焊,之后进行组合楼板的钢筋绑扎和混凝土浇筑。如下图所示:






3 安装过程中检查
3.1 利用BIM技术进行节点安全结构检查
  利用BIM技术,将钢结构连桥安装过程进行模拟、计算,可行性分析和问题发现改正,通过BIM技术提前确定安装流程,对现场施工进行指导。
3.2 利用八局BIM移动管理平台进行现场检查
利用八局BIM移动管理平台,可以将事先模拟好的安装流程带到施工现场进行实际指导,可以根据管理平台,对现场施工每一道工序进行严格把控和检查,以保证结构安全,顺利完成钢连桥安装。
4 结语

         在本工程中,钢连桥使用分节、拼装的安装方法,解决了钢结构连桥工程在高度高、空隙小的商业综合体内部安装的难题,在保证结构安全的前提下,为施工带来了便利,为工程创造了效益。
参考文献
[1]夏晓红 俞勤学 刘光明钢结构在大型商业建筑工程中的应用实践《新型建筑材料》2012(7)
[2]李青 王海洋 林征浅谈轻钢结构在民用建筑中的应用与发展《中华民居》2010(12)
[3]《钢结构工程施工质量验收规程》GB50205-2001(9)
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