王静 沈源 王宇安 巨若冰 冯瑞
中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 陕西西安 710000
摘要:本工法详细介绍了超高双鱼腹拉索式玻璃幕墙钢结构施工中,吊装反梁的制作、屋面加载、钢龙骨拼装及预张拉、钢龙骨吊装、拉索张拉、反梁拆除、屋面卸载等工艺方法。通过此工法解决了双鱼腹式拉索玻璃幕墙钢结构在施工过程中由于主龙骨长细比过大,整体吊装会产生变形的问题。同时整体吊装较高空分段散拼安全性更高,质量更有保证,也提高了施工效率。
关键词:双鱼腹拉索式幕墙;整体拼装;吊装
1导言
随着城市建设的发展,大型公共建筑已经成为城市的特色标志和对外宣传的名片。外观造型多样的公共建筑已经成为城市建设的常态,幕墙作为展示建筑外型风采最主要的形式之一,“高、大、特、新、难”的幕墙层出不穷,各种复杂形式的幕墙成为幕墙施工的难点。文章针对双鱼腹拉索式幕墙整体拼装和吊装施工要点内容进行了分析,以供参考。
2工程概况
西安丝路国际展览中心项目,位于西安市浐灞生态区,香湖湾地铁站西侧,黄邓路与香湖一路交叉口西北角。展览中心由2个超大展厅、4个标准展厅及一个登录大厅组成。总建筑面积48万㎡,占地面积25万㎡。超大展厅平面尺寸144mx133m,标准展厅平面尺寸99mx133m,展厅最高高度29.5m,登录大厅高度37.65m。
该工程于2017年11月15日开始施工,登陆大厅屋面采用钢桁架屋面,桁架跨度54m。登陆大厅外立面采用双鱼腹拉索式玻璃幕墙,幕墙高度36.7m,幕墙钢结构的组合截面形式为鱼腹式索桁架柱Ⅱ300*100*(20*20~30*30)及Ⅱ300*100*20*20的焊接型钢和十字支撑杆,鱼腹式索桁架柱间为Ⅱ250*100*16*20及Ⅱ200*100*10*10、Ⅱ200*100*8*8焊接型钢连系横梁。钢索采用双根ф45mm和ф32mm不锈钢拉索(每侧)。鱼腹式索桁架最大重量11t,角柱最大重量17t。双鱼腹式拉索玻璃幕墙钢结构工程于2019年1月开始,2019年1月17日开始第一榀钢桁架吊装,24榀钢桁架于2019年3月8日全部吊装结束。
3双鱼腹拉索式幕墙概述
3.1特点
3.1.1采用临时钢桁架支撑和多点起吊技术,增强超大长细比的主龙骨在起吊过程中的刚度,控制主龙骨的变形。
3.1.2采用拼装主龙骨的同时进行拉索安装和一次预张拉技术,预张拉会抵消拉索的一部分重力,控制主龙骨在吊装过程中因拉索重量导致的变形。
3.1.3通过采用屋面钢桁架顶部预加载技术使屋面钢桁架预先下挠至设计值,在幕墙结构安装时等比例卸载的方式控制幕墙结构变形。
3.2适用范围
本工法主要适用于高度较高的双鱼腹拉索式玻璃幕墙,尤其是屋面为大跨度钢结构,幕墙主龙骨在大跨度桁架上固定的情况。
3.3工艺原理
本工法所述超高双鱼腹拉索式玻璃幕墙施工工法,首先采用了拼装主龙骨的同时进行拉索安装和一次预张拉,预张拉会抵消拉索的一部分重力,控制主龙骨在吊装过程中因拉索重量导致的变形。其次采用临时钢桁架支撑和多点起吊,增强超大长细比的主龙骨在起吊过程中的刚度,控制主龙骨的变形。钢结构桁架顶部预加载使屋面钢桁架预先下挠至设计值,在幕墙结构安装时等比例卸载的方式控制幕墙结构变形。
4双鱼腹拉索式幕墙整体拼装和吊装施工控制要点分析
4.1钢拉索的安装
检查钢拉索配套,分格定位及标示→竖向拉索安装(初步加力)→夹具安装→横向拉索安装加力→夹具调整→竖向拉索加力→夹具调整。
4.1.1钢拉索及夹具的安装调整
1)根据设计尺寸,对拉索进行编号,并作为施工控制点并做好标识记号。
2)安装竖向拉索,从左到右逐根安装,水平拉索应从上到下逐根安装。安装时,采用卷扬机捆绑住拉索的一端往上吊,楼层内人员护送拉索往上吊,防止拉索与混凝土结构直接相碰摩擦。上端就位后,将拉索端头与连接件采用螺栓拧紧固定。再将拉索下端调节端头放至最大后,用螺栓与连接件拧紧固定。
3)水平拉索,采用卷扬机捆绑住拉索的一端往上吊,然后将拉索索头与连接件通过螺栓连接在一起。
4)安装夹具,并锁紧内面的螺丝,使其固定在竖向拉索上,横向拉索穿过夹具时,夹具外面的按缝处放一临时垫片,后锁紧螺丝,给横向锁张拉时留有一定的移动空间。
4.1.2拉索张拉
1)拉索安装前主体结构必须安装完毕,并形成可靠体系,所有与拉索相连的耳板、支座都与主体结构可靠连接,应做如下工作:检查钢结构节点是否按图施工,符合规范要求;检查灌浆是否达到强度要求;检查张拉设备及压力表是否经过合格检验,压力表是否经过有关部门的标定;检查张拉设备连接螺母是否焊接牢固;安排技术人员对张拉进行技术交底。
2)为了满足拉索钢结构设计工况条件,拉索张拉原则,先预紧竖向拉索,再进行水平拉索预紧,保证“先竖后横”。水平和竖向拉索预紧顺序由3跨同时张拉,由跨中向两侧同时张拉进行。横向准28mm拉索同时由3跨中向两边张拉,竖向准34mm拉索由3跨中向两边张拉。钢拉索的张拉分四个阶段。第一阶段施加至设计值的50%;第二阶段施加至设计值的80%;第三阶段施加至设计值的100%;第四阶段施加至满足要求。每一阶段要大概停留1min,以便拉索张力的传递;且要把每一阶段的数据记录下来,复核边部结构连接件之间的距离,测量边部结构变形尺寸,最后误差在5%的范围内。横、竖向拉索张拉全过程中,监理、总包、甲方单位进行跟踪检查、旁站,并形成文字、摄影及摄相等相关资料。
4.2吊装反梁的制作
主龙骨吊装用的反梁采用可拆除式,主要用料为槽14a及L90*6,底脚采用夹具与主桁架柱采用?30*160高强螺栓进行连接。反梁制作高度1.2m。
4.3钢龙骨拼装及预张拉
4.3.1拼装胎架
拼装胎架处的地面应平整夯实后铺设钢板,保证平台的刚度和稳定性。拼装胎架采用方管制作,平台表面高低差控制在5mm内。
4.3.2构件拼装及预张拉
1)利用全站仪在胎架上放出主龙骨拼装位置线,并利用码板进行码放。主龙骨立柱焊接完成后进行主龙骨十字撑和吊装反梁的安装、焊接。
2)利用汽车吊将拼装好的反梁吊至主龙骨上平面对位,如图1所示。每个夹板用高强螺栓与反梁节点板进行紧固,将反梁与主龙骨连接成为一个整体,反梁与主龙骨连接节点如图2所示。
图2反梁与桁架柱连接节点
3)吊装反梁安装完成后进行主龙骨十字撑安装、焊接,应对十字撑端部定位钢索的锚点检查无误后方可进行焊接。
4)锚点焊接完成后进行钢索的铺设和钢索的固定,同时施加总拉力20%的预拉力。应在主龙骨立柱及之间的钢横梁安装、焊接完毕后进行钢索预张拉,防止结构平面外失稳。
4.3.3钢龙骨吊装
1)吊装前首先利用全站仪进行控制点及高程的放设、利用大盘尺及墨斗复
核安装位置线。
2)在与每榀幕墙桁架柱顶部连接的屋面桁架的相应位置采用?14mm圆钢制作施工操作平台。
3)桁架柱吊装采用2台汽车吊吊装。一侧索桁架安装完毕后即可安装吊篮以进行后续施工,每榀索桁架两侧各一组吊篮。应注意角柱拼装时,平面内的撑杆及钢索(爪件)在地面拼装平台上完成,垂直面的撑杆及钢索(爪件)为高空散拼完成。
5结束语
总之,通过双鱼腹拉索式幕墙施工方式的应用使用,解决了其整个工程施工过程中由于主龙骨长细比过大,整体吊装会产生变形的问题。同时整体吊装较高空分段散拼施工效率更高、建造成本更少。并在工期、质量、安全、环境等方面均取得良好的效果,创造出良好的经济效益、社会效益及节能和环保效益,具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]张荣波.浅议拉索式玻璃幕墙施工技术[J].门窗,2013(04):57-58.
[2]孙月波.浅谈拉索式玻璃幕墙的施工方法[J].建材与装饰,2018(42):32-33.