襄阳市文化艺术中心
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支撑架
图 8 中庭结构安装图
考虑到现场的多道安装工序的合理搭接,机械的 充分利用,钢结构安装顺序为拟定为:“阳光谷”和中 庭结构同步安装→树形柱和天棚网壳同步安装。 4 施工关键技术 4.1 “阳光谷”支撑系统定位校正关键技术
支撑系统的合理牢固与否直接关系到整个结构的 稳定和精确度,因此采用安全可靠的满堂脚手架支撑
分为 4 个焊接施工区,每个焊接施工区域布置一个焊
接施工班组,保证每个班组的焊机数量与焊工人数相
近,焊接电流、电压及焊接速度尽量一致,以圆心为
对称点进行焊接。
(二)、单杆双焊、双杆单焊:针对节点间杆件的
焊接采用此焊接原则。单杆双焊即两根杆间与节点间
的焊缝,采用两人对称焊,要求保证焊接速度及焊接
电流、电压参数基本一致。双杆单焊即两个节点与中
间杆件的焊接,先焊接一端,待焊缝温度冷却至常温
方可进行另一端的焊接。
(三)、隔层焊接:先将结构安装至第二层,确定
各层螺栓连接已达到要求(即,安装螺栓紧固),并进
行精度确认后方可进行第一层钢结构的焊接工作。首
层焊接结束后,进行第三层钢结构的安装,安装固定
后进行第二层钢结构的焊接,焊接顺序同首层钢结构
的焊接顺序,以此类推,直至安装结束。
襄阳市文化艺术中心钢结构工程施工技术
[摘要]:本文以构造形式新颖、结构复杂的襄阳市文化艺术中心为背景,介绍了满堂脚手架+临时夹具支撑和校正技术、环形 结构焊接技术、异形结构测量技术、合龙焊接技术等施工方法,可为同类钢结构安装提供参考。 [关键词]:合龙缝;焊接;网壳;异种钢
1 工程及结构概况 本工程主要由天棚整体结构、中庭结构及楼层钢
图 7 三叶草吊装单元图
三叶草
土建结构
图 3 “阳光谷”钢结构分段图
70m 塔吊
“阳光谷”
满堂脚手架
250t 履带吊
图 4 “阳光谷”安装图
3.2 天棚及树杈支撑钢结构安装方案的选择 天棚及树杈支撑钢结构进行合理分段后由 2 台固
定式塔吊和 1 台 250t 履带吊进行钢结构的吊装,钢结 构下部搭设满堂脚手架支撑,树杈柱分支位置支撑在
“阳光谷”钢结构进行合理分块后采用 1 台固定 式塔吊和 1 台 250t 履带吊进行吊装,下部搭设满堂脚 手架,现场散拼成“个”字形,“目”字形和“田”字 形吊装单元,分块吊装就位后利用专用调节件与满堂 脚手架连接,逐环安装;待 3 环结构完成后,焊接第 1 环;吊装过程中“阳光谷”钢结构与脚手架支撑系统 共同受力,吊装完成,焊接完成后再进行卸载,卸载 顺序从高到低逐环卸载。
G20Mn5。阳光谷所有节点均采用铸钢节点,一共 491
个,铸钢件材质为 G20Mn5。中庭造型结构采用铸钢件
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与三叶草造型连廊相连接,并在上部转角处设置铸钢 件,材质为 G20Mn5。 2 钢结构安装重难点
2.1 “阳光谷”钢结构造型独特,为不规则的单 层网壳空间结构,对现场测量定位,整体结构稳定, 现场焊接变形的控制要求很高,施工难度大;在焊接 完成后如何从由支撑承载为主过渡到完全由结构自身 承载也为“阳光谷”钢结构安装的重点。
(四)、分层错位合龙:焊接时,每层设置焊接合
龙,相邻层合龙位置依次错开 45°,严格控制每层合
龙时间。合龙时间应选择温度均匀,无温差的时间进
行,选择晚上无日照的时间进行合龙焊接,即同时、
同温焊接。
先焊
后焊
橡胶垫
方管构件
连接杆
A-A
图 11 双杆单焊示意图
同时焊接
抱箍
连杆
图 10 临时夹具设计图
4.2 “阳光谷”现场焊接技术 本工程“阳光谷”涉及构件主要为箱型连接杆以
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作为主体支撑系统,结合矩形钢管截面设计和制作了 专用的支撑夹具用以固定钢结构和脚手架之间的连接。 特制支撑夹具与脚手架通过脚手架标准扣件连接,夹 具杆件和阳光谷之间可自由转动具有定位校正的功能。
图 9 满堂脚手架支撑设置图 方钢 满堂支撑
A
A
抱箍
连接杆
橡胶垫
(螺纹) 调节件
抱箍
方钢
满堂支撑
(螺纹) 调节件
框结构组成,整体结构顶标高为 31m。 天棚整体结构由单层平面网架、树形柱、阳光谷、
加强环杆及 V 形支撑组成。单层平面网架整体呈正方 形设置,平面尺寸为 148.5m×148.5m;平面网架通过 31 个“树形”支撑于下部三栋主楼屋面及建筑室外广 场上;“阳光谷”结构与上覆天棚钢结构连为一体,采 用三角形四边形网格单元,其上顶面开口内直径约 57m, 下口内直径约 12m,坚向总高度 34m,“阳光谷”所有 节点均采用铸钢节点。中庭结构主要由三叶草造型连 廊和中庭造型钢结构组成。
2.2 中庭造型结构在土建结构施工完成后进行 安装,作业空间小,而构件重量大,离施工道路远, 如何利用小范围空间及大距离吊装完成中庭结构的安 装是本工程的一个难点。
2.3 本工程钢结构在施工过程中,有树形支撑、 阳光谷钢结构、中庭钢结构、屋面单层网架等多道安 装工序的流水施工,需要重点协调与配合。 3 安装方案的选择 3.1 “阳光谷”安装方案的选择
脚手架上,以确保安全和定位准确;天棚单层平面网 壳根据吊机吊装能力进行分块吊装,下部搭设满堂脚 手架工作平台。
图 5 散件运输构件单元图
“树形柱”
70m 塔吊
Hale Waihona Puke 70m 塔吊天棚网壳
满堂脚手架
图 6 天棚及树杈支撑安装图
3.3 中庭钢结构安装方案的选择 中庭钢结构进行合理分段后由 2 台固定式塔吊进
行吊装,三叶草钢结构桁架分段吊装,下部搭设格构 式临时支撑架;中庭造型钢结构进行分片吊装,分段 位置搭设临时支撑。
中庭结构主要由三叶草造型连廊和中庭造型钢结构组 成,三叶草造型连廊采用的截面形式为□300×300× 12×12、□400×400×14×14,中庭造型钢结构采用 截面形式为Φ203×12~Φ400×18,材质均为 Q345C。
“三叶草”
“V 型支撑”
中庭结构
“阳光谷”
图 2 结构分解示意图
“树形柱”
中庭结构
“阳光谷”
天棚整体结构
图 1 项目鸟瞰效果图
天棚整体钢结构采用的截面形式为□300×150× 8×8~□400×400×16×16、Φ273×12~Φ800×25。
树形柱铸 阳光谷铸钢 三叶草铸钢 造型结构铸钢件
钢件节点 件节点
件节点
节点
树形柱的一级分支的连接节点为铸钢节点,二级
分支节点的连接节点为销轴连接,铸钢件材质为