大跨度空间桁架结构吊装施工技术分析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

大跨度空间桁架结构吊装施工技术分析

发表时间：2021/6/29 来源：《基层建设》2021年第6期作者：雷明超

[导读] 摘要：为了提高大跨度空间结构的稳定性，加强这种结构在我国各个领域中的有效应用，需要加强对先进施工技术的合理应用，通过对大跨度空间桁架结构的优化，从而进一步促进我国建筑事业在社会中的持续发展。

        中铁十局集团第八工程有限公司天津 300380
        摘要：为了提高大跨度空间结构的稳定性，加强这种结构在我国各个领域中的有效应用，需要加强对先进施工技术的合理应用，通过对大跨度空间桁架结构的优化，从而进一步促进我国建筑事业在社会中的持续发展。
        关键词：大跨度空间：桁架结构；吊装施工技术；分析
        当前，大跨度空间桁架结构在会展中心、车站以及体育场馆等大型领域中得到了有效应用。再加上，随着大跨度公共建筑量不断增长，大跨度结构也得到了有效应用，为了进一步强化其结构，需要加强对吊装施工技术的应用，从而进一步优化按照以及施工过程。
        一、大跨度空间桁架结构吊装施工的概况
        某城市南站中央站，在对房屋面钢桁架结构进行建设时，提前对工程概况进行了分析，发现其中的结构长286.5m，屋面的桁架主要呈南北向跨度，一般为21m+66m+21m，高架层本结构的标高一般为8.745m，其夹层结构的标高为16.400m。在对安装流程进行分析时，发现桁架梁结构是现场拼接基础的标高，对轴线测量钢管柱进行合理安装。在此过程中，施工人员还需要结合实际的工程概况，对吊装方案和吊装进行验算。如图一所示：

        图一大跨度空间桁架结构设计图
        此外，在对吊装方案进行完善时，需要控制其施工进度以及安全性，不断降低成本费用。在对构件吊装进行安装前，还需要对构件进行吊装验算，避免杆件中的有拉等问题，对实际施工的影响[1]。
        二、分析总体的安装施工方案
        在新时期下，大跨度空间桁架结构得到了有效应用，尤其吊装施工技术在实际施工中的应用，不仅完善了安装方案，还进一步优化了施工流程。如，A网球馆在对屋面钢结构工程进行建设时，发现其中的最大难点是对主管桁架的安装，其跨度大约为74.1m，截面为2.5m×2.2m，形状为倒三角形。
        这种工程中的桁架跨度是非常大的，建筑的曲线也非常复杂，施工场地中的难点比较多。因此，在此背景下，需要结合其具体的结构，对安装施工方案进行分析，实现对大跨度空间管桁架钢结构的控制，从而进一步优化安装方案。
        在具体的工程中，每榀主桁架一般分为两段，为了保证施工的有效性，需要对现场制作成品进行检查，当其质量合格以后，才能够对其进行吊装，然后在此基础上，对整榀进行空中对接。在当前大跨度空间桁架结构施工中，一般应用贝雷片，对其进行对接，当两榀主桁架安装后，拓展独立的空间，应用汽车吊对桁架进行吊装，从而保证大跨度空间结构的稳定性。
        三、大跨度空间桁架结构中的具体施工方法
        （一）高空散装法的应用
        在高空散装法的特点进行分析时，一般是利用安装好的网架进行施工，主要是因为其刚度大和稳定性好，可以承受更好的荷载。在此过程中，需要在地面对其进行组装，将其组装后，才可以对其进行吊装，还需要利用卷扬机，或者是滑轮将其中的单元节点进行整合，然后将其吊到空中[2]。
        这种方式的优点，可以不需要大型机械设备参与，就可以保证施工的顺利。同时，这种方式还可以在结构体量小和施工成本控制进行合理应用。但是，高空散装法还具有一个的缺点，其工期是比较长的，高空作业也非常多，这会导致施工难度大，严重影响了施工质量。
        （二）分段和分块安装法
        这种方式是将整跨管桁架结构进行分析，结合设计的特点以及施工现场情况，对实际的施工内容进行合理化分成，将其一般分为几段，地面一般按照桁架的特点，对其进行分段，然后对其进行合理化设置，在此基础上，将地面进行拼装胎架。
        此外，操作人员在对的每段桁架进行焊接拼装时，还需要采用分段吊装的方式，对其进行整体焊接，进一步提高不同分段施工的稳定性，强化机械设备的质量。这种方法的缺点，需要制作地面拼装胎架，对测量的放线要求也比较高，这会导致其在实际的拼装中出现位移变形。
        （三）合理应用整体提升法
        除了上述方式，整体提升法也在大跨度空间桁架结构施工中得到了有效应用。这种方式主要是将起重的设备放到结构上面，在对其中的具体结构安装完成后，然后通过对设备质量的提高，将拼装好的整体结构，提高到设计位置。在对这种施工方式进行分析时，发现小型机械需要群安装大型结构框架，在减少吊装成本的时候，还可以优化其结构，进一步保障其安全性。但是，这种方法是具有一定局限性的，并不是适合在空间钢结构中有效应用，严重影响了施工质量[3]。
        （四）累计滑移法
        在对累积滑移法进行应用时，其主要适用在复杂条件下的大跨度单跨空间，强化桁架结构。同时，这种方式在单榀桁架重量大中的合理应用，不仅可以优化空间桁架体系，还能够强化其结构本身的有效性。这种累计滑移法经常与分段吊装法一起应用。
        再加上，累计的滑移法是有非常多优点的，其施工速度也是非常快的，优化了生产流程。在具体的施工中，技术人员需要在顶推设备拼装上，对其进行滑移，当其中的管桁架结构进行拼装后，才可以进一步优化桁架结构，将其累计滑移到合适的位置，从而进一步提高施工质量。
        四、大跨度空间桁架结构中吊装施工技术的应用
        （一）注意合成柱的安装
        首先需要安装首节临时支撑胎架，这种装置是具体施工中的主要内容之一，为了避免其他因素对整体结构因素的影响，需要控制成柱的倾斜角度，在保证安装精度的基础上，通过对临时的支撑，保证支撑胎架的问题。在完成此内容后，还需要注意对井字型钢梁的设计。如图二所示：

        图二合成柱安装设计图
        在对其进行设计，需要在三个方向上，设计缆风绳，其中的缆风绳采用，不可以小于φ12钢丝绳。其次，在对井字型钢梁两端进行连接时，还需要注意混凝土柱梁的质量，然后通过对预埋件的设计，选择井字梁规格为HW350X350X12X19，通过对此内容整合，保证施工安装的有效性。最后需要注意对第一节合成柱的合理吊装，结合钢柱的重量和吊点实际情况，对其中不同长度以及不同规格的钢丝绳进行合理化设计[4]。
        因此，在对合成柱进行布置时，要应用三大吊点的方式，对其中的每一大吊点都要进行分析，然后采用四个小吊点，对合成柱上方进行连接。在此过程中，还需要注意下端的放置位置，注意柱脚位置，然后通过临时的耳板，将合成的柱脚和预埋件进行有效连接。在其上端还需要放置临时支撑胎架，对成柱精度进行合理调整，然后采用临时的装置，对其中的牛腿部位进行有效固定[5]。
        最后需要注意对第二节临时支撑胎架的设计以及安装，主要是在以前的基础上，对其进行安装，对缆风绳进行有效设计，缆风绳一般会采取不小于φ12钢丝绳，只有这种设备才可以提高检查的准确性，强化其垂直度，当其符合要求后，才可以对其进行安装，只有这样才能保证合成柱的有效性。
        此外，在对第二节合成柱进行吊装时，需要按照其中的安装方式，积极采用临时方式，促进耳板和的第一节合成柱的有效连接，在完成测量后，对其进行焊接，预防不均匀变形问题的发生，进而不断强化焊接的力度。
        （一）加强对吊装机械的有效选择
        除了要对大跨度空间桁架结构中的相关设备进行合理安装，还需要加强对施工技术应用，对桁架进行测量，然后在对其进行合理控制上，保证桁架标高的科学性。在具体的施工中，桁架曲线变化会直接影响安装质量，所以施工人员需要在桁架上，对各点标高进行控制，正确的控制方式，不仅可以优化桁架分段流程，还能够加强对弦节点的有效整合。
        在此过程中还需要注意对下挠变形的观测，由于在桁架脱离胎架施工中会出现多种内容以节点，需要对干节点标高的实际变化进行观测，然后在此基础上测定桁架下的实际挠变形情况。在此背景下，还需要对下弦控制节点进行有效投测，对每榀桁架进行分段组装，加强对每个节点的有效控制，然后结合桁架分段情况，将节点作为施工控制的依据[6]。
        施工人员还可以参照土建建筑轴线网，对定位轴线进行分析，然后在此基础上通过对分析法的应用，找出控制节点和基线交点的位置，将这些交点有效地设计到平台上，进而保证大跨度空间桁架结构的可靠性和稳定性。
        桁架直线度作为控制中的主要内容，为了保证其有效性，需要以测量平台为基础上，以中心线为基础上，然后通过对吊线锤方法的应用，控制其中的直线度目标为5mm，一般将其分为两段，控制每段的长约38m，最长的次桁架不能超过18m，然后结合现场的实际情况，选用不同的主桁架吊装方式，完善以及优化大跨度空间施工流程，解决其中的质量问题，从而强化吊装施工的稳定性以及科学性。
        结束语
        虽然大跨度管桁架结构可靠性比较强，但是其施工过程是比较复杂的，需要结合设计的结构特点以及施工条件，选择合理的机械工具以及施工方式对大跨度空间桁架结构进行合理化设计，通过对吊装施工技术的合理应用，对施工过程进行优化。
        参考文献：
        [1]张明亮、邓超、宋祉辰.累积顶推滑移技术在大跨度钢桁架施工中的应用[J].施工技术，2020，v.49；No.567（20）：38-41.
        [2]张煊铭，郝仙娟.某体育馆超大跨钢结构工程吊装施工技术[J].河南城建学院学报，2019（3）：55-59.
        [3]邓赞杰，何杰，张卓.大空间大跨度综合体钢结构施工安全管理[J].城市住宅，2020，27（4）：172-173+177.
        [4]颉鸿鹏，周福新，王志伟，等.洁净电子厂房大跨超重桁架结构吊装技术[J].建筑技术开发，2019，46（7）：94-96.
        [5]任有桥，周小甲，任柏松.简述大跨度钢桁架梁吊装方法的选择[J].建筑与装饰，2020（8）：139-142.
        [6]曹丙山、赵梦广、王香华.室内大跨度屋盖钢桁架拆除施工技术[J].施工技术，2020，v.49；No.567（20）：54-57.