探讨体育馆钢结构屋盖施工技术
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某体育馆钢结构施工技术摘要:结合某体育馆屋盖钢结构工程施工的特点和难点,以及屋盖安装施工工艺,可供同行参考。
关键词:体育馆;钢结构;安装施工1工程实例某体育馆工程主要由比赛馆和训练馆组成,占地面积约7.86hm2,总建筑面积31410m2。
比赛馆地下1层、地上4层。
整个工程总投资约3.2亿元。
本工程比赛馆屋盖采用由双向桁架构成的球面网壳结构体系,总用钢量约3380t。
2 工程重点与难点比赛馆屋盖结构为双轴对称结构,屋盖高27.8m,跨度97.2m。
整个屋盖结构由沿圆周均匀分布的24榀径向桁架和6榀环向桁架或环向钢梁组成,采用环向和径向钢管桁架交叉体系,且最外一环环向桁架为预应力空间钢管桁架结构。
主体钢结构如图一所示。
比赛馆在第5道环桁架(三角截面)上下弦处分别设置15.2×12和15.2×24预应力拉索(1860MPa级高强钢丝拉索)。
预应力拉索设在环桁架的上弦杆和下弦杆中,每圈分8段张拉。
预应力拉索在管桁架5的外圈上弦杆中设置了12根1860MPa级15.2mm无黏结高强低松弛钢绞线,下弦杆中设置了24根15.2mm 同样材料的钢绞线。
锚具采用防松夹片锚,外设密封罩,罩内注入建筑1号油脂防腐。
施工前要对设计图纸深化,制订专业施工方案,并经过专家审查通过、经设计人员认可后方可施工;施工方案应包括支承胎架的设计、预应力加载方案(加载制度和加载顺序等)、卸载方案、对各种施工工况进行分析模拟计算,确保结构安全。
预应力钢结构采用多次张拉技术。
首次张拉可采用胎架张拉,根据预应力损失情况,在不同的施工阶段予以补偿。
有效预应力分别为:下弦钢丝束3350kN 和上弦钢丝束1565kN。
①预应力索采用高强低松弛无黏结钢绞线束,≥1860MPa。
②锚具采用40Cr钢制造,并满足多次张拉及锁定要求;③预应力索和锚具的耐久性使用年限必须高于主体结构的使用年限(50年)。
预应力张拉时采用对称、同步进行的方式。
体育馆钢结构网架工程施工随着社会经济的快速发展,体育场馆作为举办各种体育赛事和文娱活动的重要场所,其建设需求日益增长。
钢结构网架作为一种先进的建筑结构形式,因其较高的承载能力、稳定性和施工速度等优点,在体育馆建设中得到了广泛应用。
本文将从体育馆钢结构网架工程的特点、施工前准备、施工过程和质量控制等方面进行探讨。
一、体育馆钢结构网架工程特点1. 大型跨度:体育馆钢结构网架工程一般具有较大的跨度和高度,以满足体育比赛和演出的需要。
其跨度一般在50米以上,高度则在20米以上。
2. 高强度和刚度:体育馆网架结构采用了空心钢管或者钢板材料制成,具有很高的强度和刚度,能够承受大量的荷载和变形。
3. 稳定性好:体育馆网架结构采用了三角形结构,具有很好的稳定性和承重能力。
4. 施工速度快:钢结构网架施工采用预制构件,现场组装,施工速度快,有利于缩短工程周期。
二、施工前准备1. 设计审查:在施工前,要对设计图纸进行严格审查,确保设计符合规范和实际需求。
2. 材料准备:根据设计要求,提前采购所需的钢材、连接件等材料,并进行质量检验。
3. 施工方案制定:针对工程特点,制定合理的施工方案,包括施工工艺、施工顺序、施工进度等。
4. 安全技术交底:对施工现场人员进行安全技术培训,确保施工安全。
三、施工过程1. 基础施工:根据设计要求,施工基础,为钢结构网架提供稳定的支撑。
2. 构件预制:在工厂内预制钢结构网架的各个构件,包括主桁架、次桁架、斜撑、横撑、竖撑、连接件等。
3. 现场组装:将预制好的构件运输到施工现场,按照施工方案进行现场组装。
4. 焊接施工:对构件之间的连接进行焊接,确保连接牢固。
5. 防腐防火处理:对焊接部位进行防腐防火处理,延长结构使用寿命。
6. 屋面施工:在网架结构上施工屋面,确保屋面防水、排水等功能。
四、质量控制1. 材料检验:对进场材料进行严格检验,确保材料质量。
2. 施工过程控制:加强施工过程中的质量监控,确保施工质量。
大型体育馆钢结构屋盖的施工关键技术摘要:大型体育馆建设施工过程中,比较难的就是屋盖钢结构的施工,现阶段很多工程应用钢结构施工技术,不仅能够满足建筑物外形及结构要求,还能提升大跨度建筑结构的稳定性,因此应用到大型公共建筑施工中具有一定的优势。
钢结构施工主要分为两个阶段,即工厂制作环节及现场安装环节,文章主要对安装过程的施工技术进行分析,并以云南某处大型体育场馆为例,对其安装施工过程及重点技术要求进行阐述,以期为钢结构屋盖施工提供经验借鉴,为其打造稳定的受力体系。
关键词:钢结构;屋盖;施工技术;吊装工序钢结构施工工序比较复杂,技术要求也比较高,因此想要提升施工环节的安全性及整改工程质量,就需要对钢结构施工技术展开研究,并对施工环节出现的问题进行重点解决,采用预模拟施工的方法来选择最为科学的施工方案,从而提升大跨度钢结构屋盖施工环节的稳定性以及满足建筑结构外观的不同要求,实现技术的完善更新。
一、工程概况本文以昭通市巧家县两馆两中心为例,两馆两中心包含篮球馆、博物馆、老年活动中心、青少年活动中心;本工程总建筑面积为15955.95平方米,建筑基底面积为7799.66平方米;建设项目用地:26142平方米;工程规模:3232座,按使用要求分级,体育建筑等级为丙级;按体育馆规模分级,体育馆为中型馆;建筑高度:建筑层数为地上二层(二夹层),总高度为32.797m米(计算至建筑檐沟处)。
其中网架结构形式为正放四角锥螺栓球节点网壳,双曲面类似马鞍形状,覆盖面积为6293平方米,长度92.2米,跨度66米,网架层高2.5米,上弦最大标高44.5米。
具体的施工网架正立面如下图1所示。
二、钢结构加工制作施工1、复杂节点的加工在该工程建设中,考虑体育馆屋面的桁架结构比较特殊,需要将主杆件与腹杆进行连接,连接处采取曲面过渡的方式,在设计环节中可以发现过渡的外连接点比较多,而且形式比较复杂。
其中比较有代表性的连接节点为箱形构件相贯节点、方钢管与H型钢相贯节点。
探讨大型体育馆钢网架施工技术摘要:最近,大网格大型螺栓球节点钢网架在国内外大型场馆中由于其施工的速度快、结构网架的空间大、节约材料并且安装的偏差较小,所以得到推广以及应用。
该工程施工用地面滑移法与高空散装法从网格安装、单元体拼装与安装、平台搭设、杆件安装、弦球就位、支座安装焊接以及检验、空荷载挠度测定、孔隙密封等,采取各施工过程的管理与控制措施,让体育馆工程的施工质量得到了保证,整齐、宽敞以及美观的效果展示的很好。
关键词: 体育馆; 钢网架; 施工技术随着我国改革开放进行和科技实力不断向前发展、国家综合实力也不断增强,大跨度建筑、高层建筑等具有时代个性、地方特色的建筑像雨后春笋般不断的涌现。
而且也对施工、设计等提出了更高要求。
大空间场馆通常采用钢架屋盖,并且已经成为最近的主流。
就网架施工的技术也有很多人在探索它的最佳施工方法。
目前国内在钢网架施工的方法上, 依照其施工条件结构型式的不同, 有的采用地面组装整体提升法,有的选用高空滑移法,还有的采用高空拼装法。
我们在大型体育馆网架屋盖施工的同时,还大量采用了地面液压爬升、组装整体施工工艺, 顺利地使网架爬升到位,技术经济效益较好,为大型钢网架屋盖施工铺设了一条新路子。
结构设计选型我们此次所要探讨的体育馆钢网架工程离地的高度为58.4m, 主桁架梁的跨度为84m,装修荷载、自重较大, 架体的正面朝南, 受东南季风的影响较大, 设计用了“局部双层网架梁结构和两向斜放桁架组合网架”, 中间梯形的部分根据建筑设计菱形网格设计成桁架组合网架, 高为 1.2m, 正前方主桁架网架的梁高为4.4m。
钢管选用了无缝钢管或者是Q235 高频焊接管,节点用了螺栓球为主,局部焊接球混合的连接方式。
钢球选用了45#钢, 高强的螺栓选用了40Cr,屈服强度为360N∕mm2; 调质热处理后, M36 以及超过M39的螺栓的抗压强度分别为900N∕mm2,1040 N∕mm2。
研究体育场钢结构施工技术的应用摘要:体育场作为举办各类体育比赛和大型文化活动的场所,其建筑结构对于场馆的安全、舒适和功能发挥起着至关重要的作用。
钢结构作为一种广泛应用于大型建筑的施工技术,具有重量轻、强度高、施工速度快等优势,因此在体育场的建设中得到了广泛的应用。
本文通过对体育场钢结构施工技术的应用进行研究,探讨了其在体育场建设中的优势和应用效果,并对未来的发展进行了展望。
关键词:体育场;钢结构;施工技术;应用体育场作为体育运动的重要场所,承载着举办各类体育比赛和文化活动的功能。
随着人们对于体育事业的关注度不断提高,对体育场馆的需求也越来越大。
在体育场馆的建设中,建筑结构是其中一个重要的组成部分。
而钢结构作为一种先进的施工技术,为体育场的建设提供了新的选择。
本研究旨在探讨体育场钢结构施工技术的应用,分析其在体育场建设中的优势和应用效果,并对未来的发展进行展望,为体育场馆的建设提供科学的指导和借鉴。
一、体育场钢结构施工技术的特点体育场钢结构施工技术作为一种先进的建筑技术,具备多项特点,使其在体育场馆的建设中得到广泛应用。
以下将详细介绍体育场钢结构施工技术的几个主要特点。
(一)强度和稳定性体育场钢结构具有出色的强度和稳定性,这使得它能够承受大型体育场馆的自重以及运动和观众席位所带来的巨大荷载。
相比传统的混凝土结构,钢结构能够提供更大的跨度和更灵活的空间设计,为体育场的功能性和观赏性提供了更多的可能性。
钢材的高强度和优异的抗拉性能使得体育场馆能够承受风载、地震等外力的作用,确保体育场的结构稳定和安全性。
(二)施工速度和效率体育场作为大型建筑工程,传统的施工方式往往需要较长时间才能完成。
而采用钢结构施工技术,可以在工厂预制构件,然后运输到现场进行快速安装,从而大大缩短了施工周期,提高了施工效率。
钢结构的快速施工优势使得体育场能够更快地投入使用,满足紧迫的体育比赛和文化活动的需求。
此外,钢结构的预制化和模块化特点也有利于施工现场的组织和管理,进一步提高施工效率和质量控制。
大跨度体育场馆钢结构施工技术问题分析随着体育运动的普及和大型体育赛事的举办,大跨度体育场馆的建设越来越多。
大跨度体育场馆的钢结构施工技术是其中的重要环节,它关系着场馆的安全性、稳定性和使用寿命。
然而,在实际施工中还存在着一些问题,本文将对大跨度体育场馆钢结构施工技术问题进行分析。
首先,大跨度体育场馆钢结构施工技术中最常见的问题是焊缝质量。
焊接是钢结构中连接各个构件的重要方法,焊缝的质量直接影响着整体结构的强度和稳定性。
然而,在实际施工中,焊缝的质量受到多种因素的影响,如焊工的技术水平、焊接设备的质量和施工环境等。
有时候,焊工操作不规范或设备不稳定会导致焊缝出现缺陷,例如气孔、夹渣、裂纹等,进而影响整体结构的安全性。
其次,大跨度体育场馆钢结构施工技术中存在着材料选择不当的问题。
钢结构施工需要采用高强度、耐候性和耐腐蚀性的材料,以确保结构的稳定性和耐久性。
然而,有时候施工单位为了降低成本,选择了质量不过关的材料,导致建成的体育场馆不具备足够的强度和稳定性,甚至在一些特殊环境下容易损坏。
另外,大跨度体育场馆钢结构施工技术中也存在着施工过程控制不严的问题。
施工过程中的各个环节都需要严格控制,以确保施工质量和进度。
然而,一些施工单位在操作中存在疏忽和松懈现象,导致施工过程中出现了各种问题,如尺寸偏差、构件错位、焊接不合格等。
这些问题在一定程度上影响了整体结构的稳定性和安全性。
另外,大跨度体育场馆钢结构施工技术中还存在着施工难度大的问题。
由于大跨度体育场馆的结构体量大、跨度大,施工过程中需要面对各种困难和挑战。
例如,钢构件的运输和安装需要大型起重设备,施工工艺要求高,施工周期长。
而这些都需要施工单位具备丰富的经验和高超的技术。
综上所述,大跨度体育场馆钢结构施工技术中存在着焊缝质量、材料选择、施工过程控制和施工难度等问题。
针对这些问题,施工单位应该加强工艺技术培训,提高焊工的技术水平;选择优质的材料,确保施工质量;加强施工过程中的质量控制,确保每个环节的合格;并且采用先进的施工方法和设备,提高施工效率。
刍议体育场钢结构工程的施工技术摘要:在体育场钢结构工程的主钢结构吊装与焊接的施工过程中,通过尽量利用现有条件,因地制宜,扬长避短,采用钢结构立柱与横梁零散吊装、分段焊接的施工技术,具有施工方便、不需要搭设脚手架的优点,同时避免了出现超大构件和常规高空施工操作平台搭拆。
这样不但缩短了工期,降低了吊装的安全隐患,还节约了施工成本,取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词:体育场工程;主钢结构;分段拼装焊接;质量控制体育场馆的建设中,常采用钢结构的屋面。
而钢结构工程一般体量较大,施工方法多种多样,如何选择安全合理并能保证施工质量的施工方法是关键。
本文对体育场外围主钢结构利用钢柱(斜柱)、环梁进行分段零散吊装、焊接安装进行详细的介绍,为以后的类似工程施工提供一个参考。
1基础施工体育场斜柱基础预埋在土建的承台里,待基础垫层完成后开始施工。
施工时先根据施工图预埋螺栓布置图的尺寸,计算出螺栓中心的坐标,再标高引测,架设水准仪,将标高从基准水准点引测到各个柱基础的模板上,然后摆放固定架,在摆放固定架时应注意固定架的纵横方向,将固定架用水平尺测量,放置平整。
当固定架放置好后,穿入预埋螺栓,用螺母将螺栓在固定架上固定,用钢卷尺丈量引测到模板上的标高与螺栓顶的距离,计算螺栓顶的标高,通过拧螺母来调整螺栓顶的标高。
在穿入螺栓时,应尽量避免移动固定架,同时应避开基础钢筋,使螺栓自然下垂,保证螺栓的垂直度并对固定架中心线与基础模板上中心线是否对齐进行复核。
螺栓在固定架上穿好,调整标高及固定架的位置,确认准确无误后,用准备好的钢筋将螺栓与绑扎好的基础钢筋焊接连接,同时将钢筋的四周与模板顶紧,做到螺栓与基础钢筋及模板之间的位置都固定。
固定架位置定位后浇捣混凝土,然后埋入预埋段钢柱。
2吊装原则上吊装单元的划分需综合考虑安全、成本、进度、质量等多方面因素,结构特点、机械性能、现场条件、吊装重量、支撑体系、施工安全等是主要考虑因素。
在安全方面,主要是吊装过程结构受力及操作人员的安全,吊装过程的结构受力与设计阶段的结构受力状态不同,体现在结构体系的连续性被破坏、支撑点位置的变化等,这些变化可能引起局部杆件受力变化或受力过大、结构稳定性及抗倾覆性降低、节点的局部破坏而引起的吊装安全问题:空中拼接时,可靠的操作平台及施工方便性为操作人员安全及结构拼接质量提供保障。
体育馆钢结构工程施工随着社会经济的快速发展,体育事业也得到了空前的繁荣。
为了满足人们日益增长的体育活动需求,各类体育馆纷纷涌现。
钢结构作为一种轻质、高强、施工速度快的建筑材料,在体育馆建设中得到了广泛的应用。
本文主要探讨了体育馆钢结构工程施工的相关问题。
一、体育馆钢结构工程特点1. 结构形式多样:体育馆钢结构工程通常采用空间桁架、网架、张拉膜等结构形式,具有独特的造型和美观。
2. 跨度大:体育馆一般具有较大的跨度,钢结构可以轻松实现大跨度空间,满足体育赛事和活动的需要。
3. 质量轻、强度高:钢结构材料具有较高的强度和刚度,可以减小结构自重,降低基础负荷。
4. 施工速度快:钢结构工程施工过程中,构件可以在工厂预制成型,现场只需进行组装,大大缩短了施工周期。
5. 环保、节能:钢结构材料可回收利用,有利于环保。
同时,钢结构具有良好的保温隔热性能,有利于节能。
二、体育馆钢结构工程施工技术1. 施工准备:在施工前,应进行详细的施工方案设计,明确施工流程、施工顺序、施工方法等。
同时,对施工人员进行技术培训,确保施工安全、顺利进行。
2. 构件预制:根据设计图纸,在工厂进行钢结构构件的预制。
预制过程中,严格控制构件的质量,确保构件尺寸、连接方式、焊接质量等符合设计要求。
3. 现场安装:现场安装主要包括构件运输、组装、焊接、调整等工序。
运输过程中,要注意构件的防护,防止构件变形、损坏。
组装时,要严格按照施工方案进行,确保结构稳定、可靠。
焊接过程中,要控制好焊接质量,避免产生焊接缺陷。
调整过程中,要保证结构尺寸、形状满足设计要求。
4. 施工监控:在整个施工过程中,要进行严格的监控,确保施工质量。
监控内容包括构件质量、施工工艺、施工安全等。
5. 施工安全:施工过程中,要严格遵守安全规定,确保施工人员的人身安全。
同时,要对施工现场进行严格的管理,防止安全事故的发生。
三、结论体育馆钢结构工程施工具有结构形式多样、跨度大、质量轻、强度高、施工速度快等特点。
某体育中心钢结构工程施工技术一、项目背景体育中心的钢结构工程施工是一个复杂而重要的任务,需要有合理的施工技术来确保工程质量和施工进度。
本文将介绍体育中心钢结构工程的施工技术,以确保建筑的安全性和可靠性。
二、施工前的准备工作1、编制施工组织设计和施工方案,明确施工队伍的任务分工和责任,并组织相关人员进行技术培训。
2、对施工现场进行勘测和测量,确保施工的准确性和精度。
3、做好安全技术措施的制定,包括施工现场的围护和安全帽等个人防护设备的准备。
三、钢结构的施工工艺1、基础施工:包括地面平整、标高确定、基础开挖和混凝土浇筑等,确保基础的牢固和稳定。
2、钢柱、钢梁和钢构件的安装:根据施工图纸和安装要求,采用吊装机械进行吊装,并用螺栓连接各个构件,确保安装的准确性和稳定性。
3、搭设钢结构临时支撑:在钢结构安装过程中,需要搭设临时支撑来支持和固定钢结构,确保安装的安全性和稳定性。
4、钢结构的焊接和校正:通过焊接和校正,确保钢结构的连接处牢固可靠,并且符合设计要求。
5、涂装和防腐处理:钢结构需要进行涂装和防腐处理,以提高其抗腐蚀性和使用寿命。
6、装配钢结构配件及设备:根据设计要求,将钢结构的配件和设备进行装配,确保其功能正常和可靠。
7、验收和保护:在钢结构施工完成后,进行验收和保护工作,确保工程的质量和使用安全。
四、施工中的安全措施1、组织施工人员参加安全培训,提高其安全意识和技术水平。
2、施工现场设置安全警示标志,明确危险区域。
3、组织定期检查和维护施工设备,确保其正常使用和安全性。
4、进行施工现场的巡视和监控,发现和解决安全隐患。
5、配备消防设备和应急救援设备,确保在紧急情况下能及时处置。
五、施工后的收尾工作1、进行工程验收,确保工程质量符合设计要求。
2、清理施工现场,并规范处置废弃物。
3、做好施工档案的整理和归档工作,为以后的维护和管理提供参考。
4、进行工程保修,确保在一定时间内解决施工中出现的问题。
综上所述,体育中心钢结构工程施工技术是一个复杂而重要的任务,需要有合理的施工技术和安全措施来确保工程的质量和安全性。
国家体育场工程钢结构施工技术标准及质量验收标准国家体育场(以下简称“体育场”)是一座体育赛事场馆,作为一个重要的公共建筑项目,其钢结构施工技术标准和质量验收标准显得尤为重要。
本文将就体育场工程的钢结构施工技术标准和质量验收标准进行探讨。
一、工程钢结构施工技术标准1. 设计要求体育场工程的钢结构设计应符合相关国家标准和规范,确保其承载力、稳定性和耐久性。
设计应科学合理,结构可靠,满足使用功能和安全要求。
2. 材料选用施工过程中所用钢材应符合相关的国家标准,保证其质量优良。
各种连接件、焊接材料等也应符合要求,确保施工质量。
3. 施工工艺在施工过程中,应按照设计要求进行相应的施工工艺,包括对焊接、切割、起吊、组装等过程的控制和管理。
确保每一个细节符合标准。
4. 质量控制加强对施工现场的质量管理,定期检查检测施工过程,及时发现并纠正存在的问题,确保工程的高质量完成。
二、工程钢结构质量验收标准1. 合格证书经验收合格的工程应提供相应的合格证书,包括钢材的入库质检证书、焊接工艺评定证书等,保证所用材料和工艺符合标准。
2. 规范验收工程的验收应按照相关标准和规范进行,包括对结构的质量、尺寸、平整度、表面质量等方面进行检查,确保与设计要求一致。
3. 质量检测应对工程进行相关的质量检测,包括对焊接接头的无损检测、结构的荷载性能测试等,确保施工质量符合要求。
4. 引进验收对于一些关键节点的施工和装置,还应进行相关的进度验收,确保施工进度和质量符合要求。
结语国家体育场工程的钢结构施工技术标准和质量验收标准的制定和执行,将直接影响到体育场工程的安全性、耐久性和实用性。
只有严格执行标准和规范,加强质量管理,才能确保体育场工程的质量,为国家体育事业的发展提供有力支持。
探讨体育馆钢结构屋盖施工技术发表时间:2016-12-15T14:00:31.417Z 来源:《北方建筑》2016年11月第32期作者:钟建锋[导读] 钢结构以其结构性能好,经济实用,施工速度快、工业化程度高及节能环保等优势在建筑工程中应用较为广泛。
摘要:钢结构以其结构性能好,经济实用,施工速度快、工业化程度高及节能环保等优势在建筑工程中应用较为广泛。
本文结合某体育馆钢结构工程,针对屋盖施工中的技术难点,探讨了钢结构的桁架拼装、安装技术、焊接技术、支撑体系卸载等,并总结了质量、安全管理及控制措施要点,可供类似工程参考。
关键词:体育馆;钢结构;拼装;安装技术;控制措施引言现代化体育馆的建成不仅为市民提供了一个完善的体育设施和健身娱乐场所,也对城市发展起到巨大的推动作用。
然而,钢结构以其具有结构性能好、经济实用、造型美观等优点,顺应了建筑对能耗以及建筑性能的要求,被广泛运用于当前包括体育馆在内的大型公共建筑。
施工技术对钢结构的安全施工和使用至关重要。
在大跨度的钢结构屋盖的施工中,因此类结构跨度大、高程高、连接节点复杂,施工过程有其特殊性和难点,有必要研究其施工技术。
1 工程概况某体育馆钢结构屋盖为大跨度空间管桁架结构,屋盖南北约92m,东西约156m,南北悬挑约8.01m,东西最太悬挑约21.60m,最大柱间跨度约77.50m,屋盖最高点结构标高22.40m,主桁架采用倒5角管術架形式,次桁架釆用单片桁架形式,每榀主桁架支撑在两根混凝土柱上,通过铰接支座或滑动支座连接固定桁架悬挑端头通过环向桁架连接成椭圆形。
除支座焊接球外均为相赏节点,钢管为热轧无缝钢管,材质均为Q345C,最大截面规格为φ351X14。
2 本工程的技术难点2.1 结构特点体育馆钢结构屋盖由14榀主桁架、悬挑次桁架、环桁架以及大门桁架组成,桁架节点主要为相贯焊接节点。
主桁架最大长度约99.01m,最大柱间跨度约77.50m,最大质量约40.85t,主桁架属于超长超重构件,需散件运输至现场,现场拼装焊接。
2.2 施工难点(1)钢管零部件相贯线切割加工及精度控制。
(2)主桁架跨度大,深化设计时需考虑起拱值。
(3)测量放线要求高,特别是管桁架空间放样、测量定位。
(4)桁架属于超宽、超长构件,需散件运输,现场拼装焊接工作量大。
(5)整榀桁架跨度大,需分段拼装和安装,高空对接精度要求高。
(6)安装工期短,现场场地狭窄。
3 钢结构桁架拼装由于抅件截面尺寸均超大,只能采取散杆件的方式运输,部分桁架主弦杆苽寸较长,需分段出厂,根据运输条件,杆件出厂长度控制在17.5m以内;为了便于现场的吊装和减少高全焊接工程量,需将散件杆件现场拼装成吊装单元,现场主要分为单片桁架和三角桁架拼装。
3.1 单片桁架拼装拼装胎架设置时应根据桁架坐标转化后的x,y相对位置投影布设钢平台,根据转化后的设计坐标,通过全1占仪放样,测设拼装胎架支撑点坐标;为防止刚性平台沉降引起胎架变形,胎架下部布置钢板或混凝土平台,同时应设置胎架沉降观测点,胎架经验收合格后方可使用。
拼装平台设置后,用汽车、吊把上下弦杆吊装到胎架上进行定位;上下弦杆定位焊接后,进行桁架腹杆组装,腹杆定位安装必须精确定位平台上的腹杆投影中心线,并注意与弦杆的组装间隙,组装结束后提交检査员进行检查,合格后方可进行焊接工作,腹杆之间如存在隐蔽焊缝时,需注意腹杆拼装顺序和焊接顺序。
3.2 角桁架拼装根据场地条件、安装方案及桁架的截面形状和结构特点,同时为保证桁架的拼装、吊装精度,设置通长的拼装胎架(见图1)。
拼装胎架均布置在桁架的上下弦节点附近,为了避免胎架支柱与腹杆相碰,胎架立柱统一偏移节点500mm。
根据桁架拼装数据,通过全站仪三维测设悬挑牛腿的标高和位置。
图1 三角桁架拼装胎架断面拼装顺序为首先拼装桁架上、下弦杆,点焊固定;然后拼装下弦杆之间腹杆,点焊固定;接着拼装上、下弦杆之间腹杆,注意与弦杆的组装间隙,腹杆之间如存在隐蔽焊缝时,需注意腹杆拼装顺序和焊接顺序,组装结束后提交检查员进行检查;最后桁架整体尺寸调整,姆量核对,正式焊接,UT检测合格后补涂油漆、脱胎。
4 钢结构安装技术4.1 安装施工部署根据本工程的结构特点、工期要求、现场实际及各种资源的配置情况,同时结合施工成本,本工程钢结构的吊装采用大型吊机吊装方法。
施工总体技术路线是:分区施工、逐步成型;支撑胎架、体系稳定;双线同步、分段吊装;适时合拢、同步卸载。
4.2 钢桁架安装顺序及流程本工程施工分为4个区,现场安装分为2条施工路线。
首先安装A2区,顺时针从16轴位置逐步完成该区域桁架安装工作;然后主吊机转至A1区域,从3轴位置逐步完成该区域桁架安装工作;同时B1区1首先安装悬挑环桁架,待A2区安装完成一榀主桁架后为B1区桁架次桁架安装提供作业面,然后沿顺时针方向安装悬挑区域次桁架,以同样的顺序安装B2区钢结构;最后安装大门钢结构。
钢结构施工顺序及流程分别如图2,3所示。
图2 钢结构施工顺序示意图3 钢结构施工流程4.3 钢桁架安装前施工准备根据体育馆施工图纸,建立测量控制网,每个控制网的基准点距离30~50m,以确保测量精度及分区吊装的要求;结合平面特点,建立竖向高程基准点,组成闭合水准网。
在构件吊装前,根据施工图纸对已完施工的支座轴线位置、中心偏差、标高和水平度偏差等进行认真核查、复核。
4.4 临时支撑体系桁架安装前,先安装好临时支撑系统(见图4),主桁架支撑胎架布置在E轴主桁架下弦杆部位,悬挑桁架根据环桁架布置,支撑胎架采用公司设计的75t标准节和现场调整段,两者组合使用。
所有支撑胎架均根据施工工况进行验算,满足结构施工安全。
架平面布置如图5所示。
图4 临时支撑塔架模型示意图5 支撑胎架平面布置4.5 桁架安装根据钢结构施工流程,首先进行主桁架安装(见图6),主桁架为倒三角形管桁架,采用散件出厂、现场拼装、分段吊装的施工思路,吊装单元最大质量为21t,长度约50m,作业半径约40m,,主桁架在场外采用中联QUY350型350t履带式起重机吊装。
图6 主桁架安装示意吊装前,桁架前后端各设置一道麻绳,以供地面人员在构件吊运过程中,调整桁架空中姿态。
桁架脱离地面20~30cm时,吊机暂停起钩,由地面指挥人员全面检查构件、吊机、吊索具的工作状态,确保稳定可靠后,根据安装坐标将桁架调整为安装状态,再继续起钩。
构件到达安装位置时,吊机改为慢档操作,支撑塔架、混凝土拄支撑处的安装人员,实时向高空指挥人员汇报构件就位情况,高空指挥人员根据情况向起重机发出动作指令,确保两个支撑点词时可靠就位。
吊装过程,地面测量人虽实时监测,确保安装尺寸精度。
因主桁架采用分段吊装,所以后安装的分段主桁架需在高空与已安装桁架对接(见图7),此时主桁架的安装控制更加严格,主桁架安装就位时先用卡板临时固定好支座部位,后微调安装用调整吊链,使此部分桁架对接口与已安裝桁架完全对接,满足设计及规范要求后用限位板固定,同时安排多名焊工对弦杆对接口对称焊接,在确保已满足安全的前提下进行起重机松钩。
图7主桁架高空对接安装示意主桁架安装的同时,对已安装完成主桁架之间的次结构进行安装(见图8),次桁架吊装作业半径小,均采用汽车吊在场外吊装即可;场内次桁架施工时,土建结构已施工完成,起重机无法进人内场,场外吊装作业半径太大不合理,所以根据本项目特点设计了一种吊装装置,该装置安装拆除方便,操作简单,配合卷扬机即可使用,可以加工多组,便于控制现场施工进度。
图8场内次桁架吊装示意待A区③轴线主桁架安装完成后,即满足B1区析架安装作业要求面,首先安装该B1区环桁架,使其与支撑塔架和主桁架形成稳定的结构启,再顺时针安装悬挑次桁架结构。
悬挑次桁架为单片管桁架,全部釆用散件出厂、现场拼装、分段吊装的施工思路。
因作业半径最大约26m,质量较轻约5t,根据放样采用100t履带式起重机安装。
吊装就位后进行临时周定,然后通过全站仪测量定位点三维坐标,根据偏差值进行调整,直到满足要求。
临时固定时,对接口位置装设限位板和卡马,待全部调整好以后,相贯管口同时施焊,对称焊接。
待连接端焊缝焊接后,在确保安全的前提下,吊机方可松钩。
5 钢结构安装焊接技术本工程钢管采用无缝钢管,为Q345C材质,根据设计及施工规范要求,本项目采用防风性能较好的药芯焊丝;根据焊接工艺评定报告制定完善的对接、贯口焊接工艺卡;焊接顺序的选择应考虑焊接变形的因素,尽量采用对称焊接,对焊接变形量大的部位应先焊,焊接过程中,要平衡加热量,减少焊接变形的影响,焊接顺序如下。
(1)先焊主弦杆管与管之简的对接焊缝、。
(2)再焊直腹杆与主弦杆的相贯焊缝,然皆焊斜腹杆与主弦杆及直腹杆之间的相贯焊缝。
(3)焊完一条后再转人另一条焊接,同一钢管的两条焊缝不得同时焊接。
4)焊接时应由中间往两边对称焊,防止扭曲变形。
6 结构支撑体系卸载根据结构模型计算,采用千斤顶分区分级卸载,每次卸载10mm。
在卸载前,需要用千斤顶把支撑点处的弧形板顶起,抽掉钢垫板,各支撑点顶升高度1~2mm,按多次循环与位移控制相结合的原则,实现胎架卸载。
当结构支撑点全部脱离后,屋盖结构即自成体系,此时屋盖结构的重量由钢结构自身承担,支撑胎架不再受屋面荷载,卸载即全部完成。
根据卸载验算确定卸载顺序:先卸载B1区环桁架胎架,再卸载B2区环桁架胎架,最后卸载主桁架支撑胎架(从中间向两侧对称卸载)。
卸载过程中严密监测整个结构的位移变化情况,在设置有支撑胎架的每榀主桁架上弦杆局部节点教置设置位移观测点(见图9),并在施工过程中注意观测点保护。
桁架安装完毕,在观测点上设置反射片,在卸载前进行初步测量,获得卸载前坐标数据;卸载完成后用全站仪对反射片再次进行测量,并记录卸载后的测量数据;卸载完成后定期测量观测点坐标,直至测量数据稳定。
通过实测值与设计值对比,如遇到在卸载步骤中与理论计算结果差异较大的情况及时查找原因,调整方案,重新确定卸载行程,确保卸载过程的安全。
图9卸载变形监测点7 质量、安全管理及控制措施(1)根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)和本工程实际吊装工况,对跨度大于36m及以上的钢结抅安装工程施工前需编制钢结构安装安全专项施工方案,并且组织专家对专项方案进行论证,确保方案技术、经济可行和安全可靠。
(2)本工程临时支撑体系、拼装胎架的制作及安装精度,现场测量控制精度,现场各种焊缝检测,原材复检,隐蔽工序验收,零件、构件安装及屋盖整体变形等检测验收各环节均按照现行标准规范执行,做好每个工序的质量控制。
(3)本工程在支撑体系结构验算、吊装单元工况分析、钢丝绳选择、支撑体系卸载各过程均采用Midasgen等计算软件进行受力和变形分析,验算结构安全可靠。