大跨度钢结构屋盖安装施工技术的应用研究 于洁
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大跨度钢结构屋盖安装施工技术的应用研究于洁
发表时间:2019-07-29T08:31:28.203Z 来源:《防护工程》2019年8期作者:于洁刘轶龙
[导读] 并分析了其各自的适用条件及特点,旨在为大跨度钢结构的安装施工技术提供理论及技术指导。
日照港船机工业钢结构工程有限公司山东日照 276800
摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,大跨度钢结构体系的日益复杂与跨度不断增加,其施工安装技术遇到了新的机遇与挑战。
各种传统的钢结构施工方法已不能完全适应当今大跨度钢结构的施工要求,为了适应其结构发展,各种经济高效、安全可靠的新型安装技术不断出现。
本文归纳并总结了大跨度钢结构常规及新型的安装施工方法,并分析了其各自的适用条件及特点,旨在为大跨度钢结构的安装施工技术提供理论及技术指导。
关键词:大跨度;钢结构;屋盖安装;施工技术
引言
作为现代建筑常用的建筑类型,钢结构建筑有着其它结构形式无法比拟的优点,其在建筑工程中的普及和应用,引起了建筑行业颠覆性的变革;从传统的砖混结构、钢筋混凝土结构迅速演变成以钢结构为主要结构形式的现代建筑模式;从建筑造型的新颖性、施工周期的便捷性到使用功能的完美度等方面,钢结构建筑都有着它独特的优势。
伴随着国家经济工业化进程的加速,钢结构建筑的优越性更加凸显,在保证钢结构施工安全性、快捷性的同时,更加经济性的施工方案也对钢结构的施工工艺提出了更大的挑战。
1施工之前需要做的准备工作
1.1施工人员需要做的准备工作
第一点,施工人员需要对设计图纸进行掌握,并对现场的装置情况进行掌握;第二点,在开始施工之前相关人员需要做好施工安全、吊装技术的交底工作;第三点,起重工人在操作吊装设备时,需要对起重机械性能进行掌握;第四点,起重工人在开展吊装工作时,要查看相应的设备是否完好无损,并对设备的情况进行检测;第五点,相关人员需要做好辅助设备、安装设备等准备工作;第六点,相关工作人员需要对基础标高进行丈量,并配备相应的垫板。
1.2机械设备安排工作
依据具体的施工情况选择施工中使用的构件、机械设备,可以使用30吨履带式起重机,该机械设备主要是用于厂房结构安装,使用25吨汽车吊配来配合相应的安装。
等到现场实地交接工作、测量资料完成之后,测量人员可以依据资料、规程的具体情况实施复测工作,复测内容:第一点,对柱基础行列线的定位情况进行检查,检查时需要根据控制网的情况;第二点,对各列、行线是否在同一轴线上进行判定;第三点,对各行距是否达到设计要求进行判定,同时要判定各列距是否符合要求;第四点,开展基础的底平面标高工作。
1.3选择机械设备的相关准备工作
相关人员在挑选机械设备时,应该对以下几点内容进行充分考虑:第一点,厂房施工装置工具的详细情况,厂房施工的特点以及难点;第二点,厂房施工的工期、进度;第三点,吊装设施的特点、功能;第四点,施工单位的施工人员、施工技术、施工经验等。
2大跨度钢结构新型安装施工方法
2.1“攀达穹顶”整体顶升施工法
穹顶结构使用历史悠久,而近代的壳体结构和空间网架结构就充分利用了穹顶结构的三维立体特征,而穹顶的空间立体性反而成了该结构体系在制作安装时的障碍,攀达穹顶施工法正是为暂时取消穹顶在制作安装过程中的这种立体特性而提出的。
攀达穹顶施工法的核心思想是通过临时去掉一些杆件并在结构中设置单轴铰使穹状结构在建造的一个时期内暂时成为几何可变体系,从而在施工中可被折叠,结构即可在地面上或在一个相对较低的高度上进行组装。
不仅是结构主体,室内外装修、电气及机械设备的安装也可在较低的高度上进行安装,这样便可使安装工作安全、迅速、经济地完成。
然后采用吹气设备提高穹顶内的气压或采用千斤顶等顶升设备将其顶升至预定高度就位。
当结构达到最终形态后,再将施工中临时去掉的杆件安装在相应位置上,完成整个结构的安装。
该法具有施工速度快、造价低、安全可靠及施工质量易得到保障等显著优点。
2.2“折叠展开式”整体提升施工法
目前国内采用整体提升法和整体顶升法对网架、网壳结构的安装运用越来越广泛。
但这两种方法在结构提升或顶升的过程中,仅仅是向上平动的过程,内部各点之间并无相对位移,所以这些方法只适用于平板网架或较为扁平的网壳结构,而对曲率较大、失高过高的网壳或网架结构并非优选。
日本的川口卫教授针对双曲率网壳结构的施工,提出了较为实用的“折叠展开式”整体顶升施工法。
该法是一种新型的网壳结构安装施工方法,基本思路类似于“攀达穹顶”施工原理,是将网壳结构去掉部分杆件,在地面上折叠起来;然后将折叠的网壳结构利用提升设备提升到设计高度;最后补缺去掉的部分杆件,整个施工过程是一个由机构变为结构的变化过程。
2.3少支架高空悬挑拼装法
对于跨度大、高度高、覆盖面积大的网壳结构,若采用传统的全支架安装法,仅脚手架的费用就很高,且脚手架的拆装也需大量的时间,工期和成本必然提高。
少支架高空悬挑拼装法,是利用网壳结构各节点对集中荷载的承载能力大,且自身刚度大、稳定性好的特点,用已安装好的部分结构作为后续待安装结构的操作面,来完成结构的安装作业的。
使用该法,在施工初期,需先按传统的安装方法搭设少量支架,安装3-4跨网壳结构,保证其具有一定的刚度,能够承受后续施工荷载;然后在己安装好的网壳结构节点上悬挂搭设支架,在其上安装后续结构,逐步扩展,直至完成整个结构安装。
与传统的全支架安装法相比,该法可大大减少脚手架的用量,同时在地面上可进行立体交叉作业,从而大幅度减少施工成本缩短工期,但由于其高空作业相对较多,也存在一定的安全隐患。
3钢结构施工安装技术分析
3.1屋顶安装分析
在开展厂房屋顶安装时,需要添加润滑剂在屋架、柱顶的连接处,工作人员需要依据相应的图纸对屋架的位置进行确认,还需要对屋架进行加固,在焊接之前要检查螺栓的松紧情况,确保螺栓符合安装要求再进行焊接,然后再安装其它构件。
3.2临时支架的安装分析
在进行该支架安装时,要对支架的强度、调节高度引起重视,确保支架的各方面满足施工要求才能进行施工。
临时支架的组成包括标准节、非标准节,施工中对高度有不同的需求,相关人员采取合适的组合方式来满足这方面的要求。
施工人员应该依据该结构施工的具体情况选择支架的安装位置。
要想对支架的安全稳定性进行满足,就需要对支架进行相应的处理,然后对底部基础进行施工,并在临时支架周围安装一些防护栏。
3.3钢柱的安装分析
在开展钢柱吊装时,需要采用相应的钢丝绳,施工人员需要对钢柱吊装的高度、角度进行科学控制,并按照相应的图纸把钢柱切入基础杯口中,等到加固完成之后,才可以松开吊钩。
施工人员在结束两根钢柱安装、加固工作之后,可以开展支撑杆、柱间顶压杆的方法来增加钢柱的稳定性。
结语
相比于传统的钢筋混凝土结构建筑,钢结构可以实现工厂化生产和批量化安装,不仅绿色环保,而且施工更加便利。
在工业高速发展的今天,大跨度空间钢结构将不断涌现,并得到很好的发展。
参考文献:
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