多跨连续超大面积雨棚钢结构屋盖施工技术
- 格式:doc
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:7
工程设备安装大跨度钢结构厂房屋盖系统施工工法工程设备安装大跨度钢结构厂房屋盖系统施工工法一、前言随着工业化和城市化进程的加快,越来越多的工厂和场馆需要建造大跨度的钢结构厂房屋盖系统。
为了满足这一需求,工程设备安装大跨度钢结构厂房屋盖系统施工工法应运而生。
该工法以高效、安全、经济为特点,具有广泛的适应范围。
本文将对该工法进行详细介绍,包括工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点工程设备安装大跨度钢结构厂房屋盖系统施工工法的特点包括:1. 高效节约:该工法采用机械化施工方式,能够大幅减少人力投入和施工周期,提高施工效率和质量。
2. 安全可靠:施工过程中,严格按照安全操作规范进行施工,保证作业人员的人身安全。
3. 灵活多样:该工法适应范围广泛,可以根据不同项目的要求和特点进行调整和设计,灵活性较高。
三、适应范围该工法适用于多种大跨度钢结构厂房屋盖系统的安装工程,包括工业厂房、体育场馆、仓库、大型超市等。
不论是新建工程还是改造工程,都可以采用该工法进行施工。
四、工艺原理工程设备安装大跨度钢结构厂房屋盖系统施工工法的工艺原理是通过机械化设备来进行施工,通过吊装装置将钢结构构件按照设计要求进行吊装、安装和拼接。
施工前需要进行详细的工程测量和排布,确定各个构件的位置和尺寸。
然后,根据工艺要求进行分段吊装和装配,最后进行整体拼接。
五、施工工艺工程设备安装大跨度钢结构厂房屋盖系统施工工法的施工工艺可以分为以下几个阶段:1. 基础施工:包括地基处理、地基沉降测试、基础浇筑等。
2. 钢结构构件制造:根据设计要求,制造钢结构构件,包括预制、加工和防腐处理。
3. 结构安装:将钢结构构件进行吊装、安装和连接,包括吊装计划编制、吊装设备准备、吊装操作等。
4. 拼接与调整:对吊装安装完成的钢结构构件进行拼接和调整,包括测量、校正、焊接等。
5. 补充构件安装:安装与钢结构构件相关的其他设备和材料,包括屋面板、隔热材料、排水系统等。
超大面积双曲钢屋盖施工工法超大面积双曲钢屋盖施工工法一、前言随着工程项目的不断扩大,对于超大面积钢屋盖的需求也越来越大。
超大面积双曲钢屋盖施工工法是一种能够有效应对这一需求的工法。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍。
二、工法特点超大面积双曲钢屋盖施工工法具有以下几个特点:1. 结构稳定:钢结构可以提供足够的稳定性,保证屋顶的结构不会受到自然力的影响,同时能够承受大面积的荷载。
2. 搭建速度快:采用标准化的构件和现场制作的工艺,使得施工速度大幅提升,能够满足紧急工期要求。
3. 耐久性强:采用耐候钢和防腐处理技术,提高了双曲钢屋盖的耐候性和抗腐蚀性,延长了使用寿命。
4. 美观度高:双曲钢屋盖造型独特,外观美观大方,可以为项目增添视觉效果。
三、适应范围超大面积双曲钢屋盖施工工法适用于工业大跨度厂房、体育场馆、机场候机楼等超大面积钢屋盖工程。
可以灵活调整形状和高度,满足不同项目的需求。
四、工艺原理超大面积双曲钢屋盖施工工法的实际应用是基于以下几个技术措施:1. 结构设计:通过计算和分析,确定合理的结构形式和尺寸,以保证施工过程中的强度和稳定性。
2. 构件制作:采用现场制作的方式,根据设计要求制作标准化的构件,以保证高质量和快速施工。
3. 安装方法:通过搭设临时支撑结构,将构件逐个安装起来,并通过连接件进行固定,形成整体结构。
4. 防腐处理:对构件进行防腐处理,采用合适的材料和方法,保证钢屋盖的防腐性能和延长使用寿命。
五、施工工艺超大面积双曲钢屋盖施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 地基处理:对工程基础进行平整和加固,确保地基的稳定性和承载能力。
2. 支撑结构搭设:根据设计要求和施工图纸,搭设临时支撑结构,为后续施工提供支撑和保护。
3. 构件制作和运输:根据现场要求,对构件进行制作和加工,并进行适当的防腐处理。
之后,将构件运输到施工现场。
钢结构雨蓬施工方案一、工程概述本工程为具体工程名称钢结构雨蓬项目,位于具体位置。
雨蓬的设计旨在为建筑物入口或室外空间提供有效的遮雨保护,同时增添建筑的美观性。
雨蓬结构采用钢结构框架,覆盖材料为具体材料,总面积约为具体面积平方米。
二、施工准备1、技术准备熟悉施工图纸,进行图纸会审,确保施工人员对设计意图和施工要求有清晰的理解。
编制施工组织设计和施工方案,明确施工工艺和质量标准。
对施工人员进行技术交底,使其掌握施工要点和质量控制要求。
2、材料准备根据设计要求,采购符合国家标准的钢材、连接螺栓、焊接材料等。
对进场材料进行检验,确保其质量合格,附有质量证明文件。
妥善存放材料,做好防潮、防锈等保护措施。
3、现场准备清理施工现场,确保施工场地平整、畅通,具备良好的施工条件。
测量放线,确定雨蓬的安装位置和标高,并设置好基准点和控制线。
4、施工机具准备配备电焊机、切割机、吊车等施工机具,并确保其性能良好,安全可靠。
准备好施工所需的量具和工具,如水准仪、经纬仪、扭矩扳手等。
三、施工工艺流程1、钢结构制作钢材下料:根据设计图纸和尺寸要求,采用切割机对钢材进行下料,确保尺寸准确。
构件加工:对下料后的钢材进行弯制、钻孔等加工,制作成雨蓬的钢梁、钢柱等构件。
焊接组装:将加工好的构件进行焊接组装,焊接质量应符合设计要求和相关标准。
表面处理:对焊接后的钢结构进行除锈、防腐处理,提高其耐久性。
2、钢结构安装基础验收:对雨蓬的基础进行验收,确保基础的平整度、标高和强度符合设计要求。
构件运输:将制作好的钢结构构件运输至施工现场,运输过程中应采取保护措施,防止构件变形和损坏。
构件吊装:使用吊车将钢梁、钢柱等构件吊装至安装位置,进行初步固定。
校正调整:对吊装后的钢结构进行校正和调整,确保其垂直度、平整度和轴线位置符合设计要求。
高强螺栓连接:采用高强螺栓对钢结构构件进行连接,拧紧力矩应符合设计要求。
3、雨蓬面板安装安装骨架:在钢结构框架上安装雨蓬面板的骨架,确保骨架的平整度和稳定性。
钢结构雨棚施工方案钢结构雨棚施工方案一、项目概况本项目为一座钢结构雨棚的施工,用于遮挡场地中的日晒和雨水,提供一个舒适、安全的活动场所。
二、施工准备1. 人员准备:组建一支具备相关工种资质的施工队伍,分工明确,协同作业。
2. 设备准备:准备好所需的机械设备、工具和施工材料,保证施工的顺利进行。
3. 材料准备:根据设计要求和工程量测算,准备好各种规格的钢材、螺栓等。
三、施工步骤1. 地基处理:按设计要求进行场地的平整、整平和固化处理,确保施工的稳定性。
2. 主体结构安装:根据设计图纸,先安装雨棚的支撑柱,然后搭建起横梁和屋面结构,确保主体结构的稳固。
3. 钢结构连接:采用焊接或螺栓连接方式,对主体结构的各部位进行连接和加固,确保整个结构的安全可靠性。
4. 屋面覆盖:选用抗腐蚀、防水的材料进行屋面覆盖,如彩钢板、防水膜等,确保雨棚对雨水的阻隔效果。
5. 补充设施安装:根据需要,进行其他辅助设施的安装,如照明设备、通风设备等,提供更好的使用环境。
6. 安全检查:对已完成的工程进行安全检查,确保施工质量和施工安全。
四、施工注意事项1. 安全防护:在施工过程中,严格遵守施工安全规范,加强高空作业防护,确保工人的生命安全。
2. 材料检验:在施工前,对所使用的材料进行检验,确保其符合国家标准和设计要求。
3. 环境保护:在施工过程中,加强对施工区域的环境保护,妥善处理施工废弃物和污水。
4. 防腐涂装:在施工完成后,对钢结构进行防腐涂装,增加其使用寿命和耐久性。
五、质量控制1. 施工过程中严格按照设计要求和相关规范进行施工,确保结构的稳定性和安全性。
2. 在施工过程中进行质量检查,及时发现和处理施工中的质量问题,确保施工质量符合要求。
3. 在施工结束后进行验收,并出具相关验收报告,确保工程质量符合设计要求和合同约定。
六、施工期限根据项目的规模和具体情况,制定合理的施工进度计划,争取在约定的期限内完成施工任务。
七、工程造价工程造价根据项目的规模和具体要求确定,包括人工费、材料费、机械费、辅助设施费等,需提前评估和编制施工预算。
大跨度钢结构工程施工方案3.1、钢结构概况本工程钢结构屋面采用“大跨度空间钢桁架+双向正交钢管桁架”结构体系,创造出体现结构力学之美的轻盈屋盖,仿似腾飞的双翼,空间管桁架结构体系与造型完美结合,巧妙体现了闽南民居双曲线、“燕尾脊”的意象。
屋面钢结构总用钢量约28500吨,杆件总量82232根且尺寸各异,焊缝总长度接近12万延长米,屋面主次桁架共604榀。
3.2、钢结构重点、难点分析本工程中央站房结构存在诸多难点,其中突出表现为“三大一高”:结构跨度大;桁架体型大;单榀桁架重量大;桁架安装高度高。
中央站房部分区域最大跨度132米,桁架自身高度最高达23.8米,桁架截面宽度仅1米,单榀重量达800t,地面安装高度54米,由此而引起相应构件加工制作,现场拼装,构件吊装等一系列难题。
3.2.1、16根A型塔柱为劲性混凝土结构,钢骨底部为分肢部分,采用双柱,互成角度,钢骨柱断面尺寸为H 1500mm*1000mm*35mm*35mm,到上部两侧钢骨通过中间连接板将塔柱合二为一,合肢部分塔柱最大截面达7550mm*1800mm,柱顶最高点标高为57m,钢柱分节重量大,最重为19.5t,且全部在基坑边吊装,吊车回转半径大,必须使用大吨位吊车才能满足施工要求;3.2.2、构件加工制作难:单榀桁架体型大,杆件管壁厚,其中ZHJ2, ZHJ3 ,ZHJ6, ZHJ7均采用双层钢管桁架,弦杆呈弧线型,两层钢管桁架间采用钢板连接呈哑铃型,同时要求杆件加工控制点精确,杆件变形小,但由于工厂焊接量大,厚板焊接使得杆件变形也大,各区段杆件加工制作需采取优化措施,减小焊接残余应力,严格控制变形,以保证杆件在现场拼装吻合。
3.2.3、屋面桁架拼装运输困难,拼装场地异常狭小屋面管桁架杆件小拼单元尺寸大加工厂无法进行拼装运输,所有杆件均散件发运至现场进行组对拼装,按施工方案要求所有桁架均采取“场外小拼、场内中拼、整体提升”的工序流程,施工现场须设置四块构件堆放及拼装场地,总共需25000平米左右才能满足正常施工要求。
大跨度钢结构屋面工程施工技术发布时间:2021-12-20T05:21:16.624Z 来源:《建筑实践》2021年7月第20期作者:李昆黄平[导读] 当前我国经济水平的不断发展,同时也推动了建筑行业的发展进程。
李昆黄平北京建工路桥集团有限公司 100123摘要:当前我国经济水平的不断发展,同时也推动了建筑行业的发展进程。
钢筋混凝土柱实腹钢梁结构中的竖向构件主要是使用到钢筋混凝土构建,而其屋面则应用到钢梁轻型屋面体系,其与成熟结构体系不同,有着施工方便轻钢门式钢架跨度大混凝土结构经济性好等的优势。
关键词:大跨度;钢结构;屋面 1大跨度钢结构常规安装施工方法 1.1 散装高度法高点蚀法首先在地面设置临时支柱,然后利用重型设备将杆悬挂到适当的设计位置,然后将整个结构安装方法捆绑到已安装的临时支柱上。
最畅销的方法有所有的支架和悬挂方法。
整体拼写法通常用于批量拼写。
对于较小的拼写单位,使用挂起方法。
由于高等级狩猎法的优点对于大型重型运输设施来说是不必要的,因此可以适应重载能力较弱或在高处完成装配时运输困难的山区。
1.2 分区或分块安装隔板或块体附件纵向或纵向分为若干个条状单元,沿两个或两个以上方向分为两个块体,将这些单元体组装在地面上,然后悬挂在重型设备的相应位置上,整个结构悬挂在桁架上,网格和网格结构。
这种方法使大多数拼写工作在地面上进行,保证了质量,节省了大多数临时支持,节省了时间,降低了成本。
1.3 滑动高度高度滑动法是将分割好的条形单元沿轨道预先或单独存放,然后移动到相应的位置,将整个附着方法捆绑起来。
采用这种方法,结构的安装可以与下部的其他工作并行进行,缩短了工期。
同时,在地面完成拼字后,条形单元悬挂在平台的滑轨上。
玫瑰的部分可以直接挂在平台上拼写。
因此,这种方法不贵也不贵。
民间建筑。
1.4 整体安装方法整体安装法是将结构成型后直接安装在地板上,将结构送至设计位置的方法。
由于这种方法是在地面完成装配工作,便于保证结构质量,不需要高装配支架,在高处作业危险性较小。
多跨连续超大面积雨棚钢结构屋盖施工技术探析摘要:本文结合深圳北站雨棚钢结构屋盖工程实际,对空间钢结构的设计进行了分析,对多跨连续组合梁超大面积的雨棚钢结构屋盖施工方法提出了建议,与同行交流讨论。
关键词:超大面积雨棚钢结构;屋盖;设计;施工1.工程概况深圳北站位于深圳市龙华镇二线扩展区的中部地区,东连梅观高速公路,西接福龙快速路和水源保护区,南邻白石龙居住组团,北有未来龙华中心区。
该站属深圳重要交通枢纽,地铁4、6号线南北向高架穿越主站房;平南铁路和新区大道分别于东西向和南北向地下穿越站台及雨棚。
该工程包含主站房及站台雨棚两部分,总建筑面积为181035㎡。
其中:本文所述的无站台柱雨棚面积就达到了68024㎡。
站台雨棚被主站房分为绕轴对称的左右两翼。
雨棚钢结构屋盖下部为填芯混凝土钢管柱网,柱顶部汇交四向分叉钢管斜柱,以此作为屋盖单元的支撑体系。
屋盖下弦采用四边形拉索结构,上弦采用东西向弧形和南北向直线形的箱梁加H型梁的正交单层组合钢梁结构,上下弦结构利用竖向撑杆和斜拉钢棒相连接,由此组成了结构轻盈、造型美观、面积超大的连续多跨空间结构体系。
下面给出了雨棚钢结构轴测示意图、及部分实物图片。
雨棚斜柱及上弦单层钢梁现场安装实物图雨棚屋盖下弦拉索完成(并吊顶装饰)实物图2.雨棚钢结构屋盖体系设计分析本工程屋盖四边形环索弦支结构是设计的重点,由此实现了结构上弦弧形加直线形单层组合钢梁的轻巧构造,在钢结构构件断面尺寸较小的情况下得到了较大的跨度空间,并一改常用的鱼腹式张弦梁结构,首次大胆采用了四边形环形拉索结构,利用斜拉钢棒和竖向撑杆、通过设计巧妙的钢结构节点相连。
使整个屋盖成为既轻盈美观又有大跨度空间的理想结构。
钢构件主要尺寸:钢柱Ø900×30、斜柱Ø700×30、箱梁-20×650×350、H梁350×250×6×12。
大跨度钢结构施工技术一、大跨度空间钢结构施工的关键技术近些年来随着钢结构造型不断追求艺术化,施工中所采用的钢结构方法也随之改变,不同的钢架结构体系在建造成型过程中采用的施工技术也是不同的。
1.分段吊装钢结构法这种结构通常应用在大型体育场、会展中心的建筑中。
针对大型钢结构的体育场,由于观众席的看台位置比较高,而且相对比较集中,所以采用分段吊装钢结构的办法实现。
2.滑移施工法滑移施工方法必须要在一定条件下才能进行,这种方法要求建筑结构类型整齐,通常是有规则的轴线,例如圆形或是矩形;主桁架结构形式基本相似等;在场地或者空间受到制约的时候,施工被局限在某个区域或者吊装等情形下可以选用滑移施工法。
3.高空散装法此法适用于建筑单位面积对钢的需求少的工程,通常采用的是网架结构,或者是有张拉弦的管桁架结构。
这种方法的优点就是安全,同时施工时可将控制点进行细化,进而保证施工的质量;缺点就是在施工中支撑用脚手架搭设数量比较多。
二、结合工程实践分析大跨度空间钢结构施工技术1.工程概况某建筑工程总面积为20680m2,建筑设计为了使空间利用最大化,在屋盖设计时选用了大跨度钢拱支撑空间管桁架+实腹式工字钢梁结构受力体系。
主体结构由两个拱和十八个榀钢架组成。
桁架拱跨度为91+48m,矢高为29m。
平面桁架最大跨度38m,实腹式工字钢梁最大跨度16m,梁高800mm。
2.施工方案分析在本工程施工中,难度最大的要属桁架拱的安装,在屋顶结构设计时选用了格构式的构造,这样在很大程度上降低了其吊装过程中的重量,但在本工程中整体吊装法在吊装高度达到33m高度难以实现。
在通过对几种施工方案的对比选择之后,最终采用了分段吊装法施工。
在本工程中桁架拱的尺寸比较大,在对拱做分段处理时,必须要全面考虑吊装中的各部分构件变形及其经济性。
3.结构施工(1)主体构件加工桁架拱的截面是三角管的形状,为本工程钢结构的主要构件,其总跨度约为140m,根据上述方案采用的是分段吊装的方式,其桁架拱单元吊装尺寸为24m,各桁架边长均大于5m。
超长大跨度钢结构镀铝锌钢板雨棚钢梁及螺栓安装施工工法超长大跨度钢结构镀铝锌钢板雨棚钢梁及螺栓安装施工工法是一种应用于钢结构建筑的施工工艺。
本文将介绍该工法的工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
一、前言随着经济的发展和科技的进步,超长大跨度钢结构建筑的应用越来越广泛。
钢结构镀铝锌钢板雨棚钢梁及螺栓安装施工工法是一种有效且经济的施工工艺,能够满足超长大跨度钢结构建筑的需求。
二、工法特点该工法具有以下几个特点:1. 高强度:镀铝锌钢板具有良好的强度和耐腐蚀性能,能够满足钢结构建筑的要求。
2. 施工简便:钢梁和螺栓的安装过程相对简单,能够提高施工效率。
3. 经济实用:该工法具有较低的施工成本,能够有效节约资金。
4. 美观耐用:镀铝锌钢板具有良好的外观和耐久性,能够满足建筑物的美观要求。
三、适应范围该工法适用于超长大跨度钢结构建筑的雨棚部分,可以广泛应用于工业厂房、商业建筑、公共设施等场所。
四、工艺原理施工工法的原理在于将预制的超长大跨度钢梁安装到预留的基础孔洞中,然后采用螺栓固定,再将镀铝锌钢板安装在钢梁上,形成雨棚结构。
该工法采用了科学的结构设计和合理的施工工艺,确保了建筑物的稳定性和耐久性。
五、施工工艺1. 基础准备:根据工程设计要求,挖掘基础孔洞,并进行地基处理。
2. 钢梁安装:将预制的钢梁吊装到基础孔洞中,并进行水平调整和垂直定位。
3. 螺栓安装:将预埋的螺栓固定在钢梁上,使其与基础牢固连接。
4. 镀铝锌钢板安装:将预制的镀铝锌钢板安装在钢梁上,并使用螺栓进行固定。
5. 施工检查:对施工质量进行检查,确保施工符合设计要求。
六、劳动组织施工过程中需要合理组织施工人员,包括现场管理人员、施工人员、吊装人员等,协调各个施工环节,提高施工效率。
七、机具设备施工过程中需要使用吊装机、脚手架、螺栓紧固工具等机具设备,以提高施工效率和质量。
超大跨度钢结构屋面板安装施工工法超大跨度钢结构屋面板安装施工工法一、前言超大跨度钢结构屋面板安装施工工法是一种适用于大型建筑项目的先进施工方法,通过采用特殊的工艺原理和施工工艺,能够实现钢结构屋面板的高效、精确安装,为工程项目的顺利进行提供了可靠的技术支持。
二、工法特点该工法具有以下几个特点:1.高效性:采用工厂化生产和现场快速拼装的方式,大大缩短了施工周期。
2.精确性:通过使用先进的定位、对齐和监测技术,确保钢结构屋面板的准确安装,提高施工质量。
3.可拆卸性:钢结构屋面板采用可拆卸连接方式,方便后期维护和改造。
4.节能环保:在施工过程中,对材料和资源进行充分利用,实现了节能环保的施工效果。
三、适应范围该工法适用于各类工业厂房、展览馆、体育场馆等需要超大跨度钢结构屋面的场所。
四、工艺原理在施工工法与实际工程之间的联系上,该工法采取了以下技术措施:1.设计阶段:通过先进的工程设计软件,对结构进行优化设计,确保施工过程的稳定性和安全性。
2.制造阶段:采用工厂化生产方式,通过现代化的生产设备和工艺流程,保证钢结构屋面板的质量和尺寸精度。
3.施工阶段:通过严格的工艺要求,保证施工过程的准确性和安全性。
采用先进的定位和监测技术,及时纠正施工中的偏差,确保钢结构屋面板的准确安装。
4.验收阶段:在施工完成后,对钢结构屋面板进行全面的检验和测试,确保质量达到设计要求。
五、施工工艺施工工法的各个施工阶段如下:1.地基施工:根据设计要求对地基进行处理,保证地基的承载力。
2.基础施工:进行基础的制造和安装,确保基础与钢结构屋面板的连接牢固。
3.钢结构制作:根据设计图纸进行钢结构屋面板的制作和加工。
4.现场拼装:将制作好的钢结构屋面板现场拼装和安装。
采用机械设备进行定位和对齐,确保安装的准确性。
5.连接固定:使用特殊的连接件和固定件,将钢结构屋面板进行连接,保证整个屋面结构的稳定性。
6.安装调试:对已安装好的钢结构屋面板进行调试和检查,确保各部件的协调和顺利运行。
多跨连续超大面积雨棚钢结构屋盖施工技术探析摘要:本文结合深圳北站雨棚钢结构屋盖工程实际,对空间钢结构的设计进行了分析,对多跨连续组合梁超大面积的雨棚钢结构屋盖施工方法提出了建议,与同行交流讨论。
关键词:超大面积雨棚钢结构;屋盖;设计;施工
1.工程概况
深圳北站位于深圳市龙华镇二线扩展区的中部地区,东连梅观高速公路,西接福龙快速路和水源保护区,南邻白石龙居住组团,北有未来龙华中心区。
该站属深圳重要交通枢纽,地铁4、6号线南北向高架穿越主站房;平南铁路和新区大道分别于东西向和南北向地下穿越站台及雨棚。
该工程包含主站房及站台雨棚两部分,总建筑面积为181035㎡。
其中:本文所述的无站台柱雨棚面积就达到了68024㎡。
站台雨棚被主站房分为绕轴对称的左右两翼。
雨棚钢结构屋盖下部为填芯混凝土钢管柱网,柱顶部汇交四向分叉钢管斜柱,以此作为屋盖单元的支撑体系。
屋盖下弦采用四边形拉索结构,上弦采用东西向弧形和南北向直线形的箱梁加h型梁的正交单层组合钢梁结构,上下弦结构利用竖向撑杆和斜拉钢棒相连接,由此组成了结构轻盈、造型美观、面积超大的连续多跨空间结构体系。
下面给出了雨棚钢结构轴测示意图、及部分实物图片。
雨棚斜柱及上弦单层钢梁现场安装实物图雨棚屋盖下弦拉索完
成(并吊顶装饰)实物图
2.雨棚钢结构屋盖体系设计分析
本工程屋盖四边形环索弦支结构是设计的重点,由此实现了结构上弦弧形加直线形单层组合钢梁的轻巧构造,在钢结构构件断面尺寸较小的情况下得到了较大的跨度空间,并一改常用的鱼腹式张弦梁结构,首次大胆采用了四边形环形拉索结构,利用斜拉钢棒和竖向撑杆、通过设计巧妙的钢结构节点相连。
使整个屋盖成为既轻盈美观又有大跨度空间的理想结构。
钢构件主要尺寸:钢柱ø900×30、斜柱ø700×30、箱梁-20×650×350、h梁350×250×6×12。
钢结构设计的典型节点主要有:1)钢管柱顶部汇交四向分叉钢管斜柱节点;2)主次梁不等高且不等截面连接节点(方管主梁、h 钢次梁连接节点);3)斜柱顶部节点(弧形主梁、拉杆耳板、斜柱顶部汇交节点);4)竖向撑杆顶部节点(h钢主次梁连接,下部连接竖向撑杆耳板节点)等。
结构示意图如下所示:
(1)(2)(3)(4)
钢结构主要节点示意图
上述新颖的结构设计,给结构施工提出了较高的要求,对施工方法的采用及施工过程的控制,需打破常规,研究探讨切合本工程实际的新的施工思路。
3.钢结构施工方法分析
3.1、在工程开始的最初阶段,我们选取了一些钢结构施工的常
用方案,如填芯混凝土钢管柱的吊装,采用分段分节吊,按现场的场地条件和钢柱的分段重量,选择相应的吊车进行吊装。
关键是柱帽节点(上图节点1)的吊装,为尽量消除结构安装误差,柱帽节点中的下段钢柱,采用了按需要长度下料的方法,即根据现场已吊装完成的柱顶标高数据进行实测控制,按所需剩余长度加工柱帽节点,保证了整体柱子标高的精确性。
3.2、按结构的特点,重点需要讨论的施工方法是屋盖结构的安装。
原定方案是屋盖整体吊装。
拟采用双履带吊抬吊,吊装单元只能是柱帽斜柱区域,如下图:
①局部屋盖示意图②先吊装钢柱、柱帽及斜柱③屋盖整体吊装单元示意图
则上图③所示屋盖单元需在地面进行整体拼装,且包括拉索拉杆均需拼好。
再采用2台50吨履带吊双机抬吊到安装位置,吊装单元在地面拼装过程中,单元内的索需要进行初张,以使吊装单元能成为一个稳定单元。
吊装单元间的部分全部采用高空散装的方法进行安装。
上述施工方法按常规分析安装工效:钢结构与拉杆拉索形成整体单元吊装,工效高、成本省,且地面整体拼装质量容易控制,尽量减少了高空作业,符合钢结构安装工艺的要求,方案是合理可行的。
但是,在实际施工开始后,随着现场情况的发展,整体吊装单元仅仅做了两个样板拼装段,就无法继续下去了。
原因是:工期紧
迫,各个其它工种陆续进场交叉施工,特别是,雨棚站台墙的同时开工,致使场地条件完全达不到钢结构整体吊装的行车要求。
在此情况下,必须另辟蹊径,寻找适合现场实际,又能符合本结构安装要求的方法进行施工。
3.3、本工程屋盖实际使用的施工方法
在取消原有的屋盖整体吊装后,通过对结构的认真研究分析,无论雨棚的面积超大,还是多跨连续等特点,各单元位置都是相关联的,而且都是以节点互相连接,并且最关键的节点就是前述节点3,我们称之为斜柱上节点。
因此,实际施工中,采用了制作临时格构式支撑架将斜柱与上部屋盖节点对接后进行单根定位吊装的
方案。
该方案的优点是:单机作业的吊车吨位较小,且均采用汽车吊,机动灵活,无须大规模的拼装胎架,占用场地较少,且具备多点多个工作面可同步进行施工的特点。
略显不足的是:每根斜柱均需设置临时支架,支架材料一次性投入较大,单根吊装节点定位难度较大。
临时支撑斜柱加节点单根定位吊装实物图屋盖梁按先主后次顺序逐根安装
4.实际施工时重点、难点讨论
根据最终确定的的施工方案:依靠临时支架,斜柱加节点单根定位吊装,这就意味着本工程安装的重点和难点就是斜柱上节点的空中定位。
因为,整个雨棚结构共六万多平方米,共有70个伞状斜柱单元、
280个斜柱上节点需要在空中单独定位安装,节点的定位准确与否,直接关系到后续主次钢梁的安装是否能顺利进行,更加关系到后续屋盖下弦的四边形拉索及撑杆和钢拉棒能否精确安装到位。
针对节点定位的重要性,施工时采取了以下几个主要控制步骤:
①利用全站仪全过程监测,先将上节点与斜柱在地面进行对接,控制对接时轴线形心位置,定位焊接,确保节点形心轴线与斜柱形心轴线误差在2mm以内。
②设立牢靠的临时支架,支撑于斜柱上节点,临时支架底部基础夯实并加垫钢板,支架用四向缆绳固定,在上部屋盖结构未连成整体之前禁止拆除缆绳,以确保水平位移在可控范围内。
③斜柱采用三点起吊,与上节点相关的吊点采用手拉葫芦进行调节。
用两台全站仪跟踪控制测量定位上下两端:斜柱下端与柱帽节点对接,斜柱上端搁置在临时支架上。
④斜柱与下端的柱帽对接相对容易,在测量控制时先定好下端,并用钢码板临时连接固定后,重点定位测量斜柱上端节点:利用手拉葫芦进行节点标高的调整;至于水平位置的测定,在立临时支架时,就已预先确定了待装节点的中心的xy坐标,并在支架顶上设置了钢性标记,斜柱上节点搁置到支架预设位置后,在节点上另取一个控制点进行测量闭合,并在临时支架顶上使用千斤顶进行水平位置微调。
由此最终确定斜柱上节点点位,并与支架上端临时支托钢板钢性连接固定。
⑤斜柱定位完成后,尽快将与下端柱帽对接口焊接,使柱帽、
斜柱、节点及临时支架形成钢性整体,尽量避免二次变形发生。
⑥当一个单元内的四根斜柱及节点都吊装定位结束后,尽快将该单元的四根连接四个节点的屋盖主梁吊装完成(包括两根弧形箱梁和两根直箱梁),形成较为稳定的边框,然后再进行剩余的次梁填充安装。
按以上步骤完成各个斜柱单元安装,再完成单元与单元之间的安装。
回顾工程现场的进展过程,土建道路土方开挖,各种管线铺设,机电设备及装饰装修等各工种的交叉施工,在这样错综复杂的作业环境条件下,雨棚钢结构斜柱加节点单根定位吊装的施工方法机动灵活,是最切实可行的。
5.施工技术中部分细节措施或亮点
①临时支架系统
临时支架采用了法兰连接组装的格构式支架系统,该支架拆装方便,尺寸可按1.5米或2米等订做,且可受承载力大,受力稳定,重复利用率高,装运方便。
如下图所示:
②斜柱开槽内装雨水管
斜柱断面如下图所示,在安装时,斜柱开槽方向朝上,该构造既满足了结构受力要求,又将雨水管巧妙地装在了这个槽里面,解决了排水问题,同时又使得外观简洁大方。
斜柱断面示意斜柱槽内安装了雨水管外露焊缝表面打磨
③外露焊缝表面打磨平整
根据装饰效果要求,雨棚钢结构所有外露焊缝均需打磨至与母
材平,这似乎超过了钢结构规范的一般要求,但从实施情况来看,确实达到了预期的外观效果。
仅供同行参考。
6.结束语
深圳北站站台雨棚作为钢结构用于大型公用建筑类结构的典范,综合了钢结构、悬索结构等共同特点,将使用功能与建筑美学有机结合。
通过以上雨棚钢结构设计与施工分析,对多跨连续超大面积的单层钢结构有了充分的了解与认识,通过剖析结构特点,抓住重点节点,结合现场实际,采用经济合理的施工技术,达到了设计要求。