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1、对某大型钢结构施工技术的探讨程言林（江苏天地钢结构工程集团有限公司）[摘要]本文阐述该工程从屋面管桁架组装、吊装、测量、卸载、计算等5个方面介绍了实际施工过程。[关键词]钢结构;施工技术;管桁架结构一 结构形式该工程除两端为钢筋混凝土核心筒结构外,其余结构均为钢结构,无任何柱间支撑连接,所有水平力均通过埋件传到南北混凝土核心筒上。按功能划分,每个展厅由南向北依次为前厅、南核心筒、标准展厅、北核心筒、卸货区;空间上,2层楼面结构标高为14.475m,屋面管桁架结构标高为30.466～39.572m,核心筒结构顶部标高为26.900m
2、。1.1 柱系统标准展厅在14.475m以下柱网均为18m×27m,以上只有支撑屋面桁架的6根箱形柱,高27.5m,形成90m(72m)跨。前厅为圆管钢柱,卸货区为箱形钢柱和H形柱。1.2 2层楼面结构标准展厅沿东西方向为长18m主桁架,南北为长27m次桁架;次桁架间距为9m;主桁架上下弦中心线间高差为3.3m,上弦600mm×500mm×18mm×28mm,下弦600mm×550mm×25mm×34mm;主、次桁架的单件最大质量分别为38、21t。卸货区楼面桁架规格较多,上下弦中心距较大,为6.84～7.30m,单件质量约105
3、t;而桁架与桁架之间设间距为2.25m的小次梁。1.3 屋面管桁架结构形式3、4号展厅各有5榀主桁架,跨度均为90m。3、4号展厅西侧悬挑由南向北依次为10～28m,在东侧均为2m。最长主桁架长120m,重量为260t,其南北2榀各有一偏跨,重量分别为50、100t,2榀主桁架中心距为27m,设3组次桁架。5-1展厅有5榀主桁架,跨度均为72m,在东侧悬挑为9m,西侧悬挑由南向北依次为31～36.2m。最长主桁架长117m,质重量为170t。北偏跨质重量为80t,2榀主桁架中心距为27m,设2组次桁架。如图1所示。 屋面主桁架为
4、倒梯形空间管桁架结构,4根主弦管均为610mm,上弦两主管中心距为9m,下弦两主管中心距为1m。桁架高度在由西向东从11m渐变为2m,下弦除安装预起拱外,为同一标高,上弦为大曲率弧形;两侧面腹杆(508mm×8mm)为K形布置。如图2所示。1.4 工程难点(1)屋面管桁架体积庞大 屋面桁架单件最大重量为260t,跨度为90m,断面为9m×1m×11m倒梯形,顶面标高在39.500m,单榀桁架稳定性差;整体吊装、定位难度大;如采用整体吊装,则至少需2台500t以上履带吊抬吊。(2)施工工艺复杂 标准展厅、前厅以及卸货区钢结构均与核心
5、筒通过预埋件连接,且南北核心筒上方各有1榀屋面桁架,因此土建核心筒施工进度直接影响钢结构施工进度及过程结构体系的稳定性;如何协调土建与钢结构施工,是本工程施工工艺的关键点之一。如果等核心筒施工完再进行滑移施工,从工期、费用上均不经济。3个展厅屋面管桁架在空间交织(见图1),吊装顺序必须结合空间结构的相互影响,确保吊装的合理施工顺序;整体吊装吊机无法占位,且4号须在3、5号之后施工。(3)工程量大、工期紧 设计、采购、制作和施工同步交错进行;钢结构从2月6日开工吊装,须在6个月内完成2.8万t钢结构总量施工,其中屋面系统7036t;
6、因此施工方案必须确保3个展厅同时施工。二施工技术2.1 施工设计先施工2层楼面及核心筒,再利用2层楼面及核心筒作支撑面搭设胎架,进行屋面系统安装。3、4号展厅:中间3榀屋面桁架两端的18m悬挑整体吊装,中间54m高空散装;南北2榀分3段整体吊装,在高空对接;5号厅悬挑、18m段分别整体吊装,其余部分均进行高空散装;各展厅偏跨部分在南北2榀主桁架安装到位后,利用平台进行高空散装;次桁架利用2层楼面上的汽车吊进行高空散装。2台300t履带吊对分段部分整体吊装,1台200t履带吊和3台150t履带吊分别对高空散装部分主弦管进行吊装及部分
7、地面组装;12台30t汽车吊上2层楼面平台进行支管高空散装;6台50t履带吊在地面进行组装或倒料。2.2 施工技术由于本工程2层楼面及柱系统安装难度不大,本文只重点阐述屋面管桁架的安装技术。为确保屋面系统吊装的吊机站位及行走路线,对先行施工的2层楼面和核心筒进行预留,预留部分在相应的屋面吊装完成后及时封闭。2.2.1 组装由于空间的限制及主桁架体积庞大等特点,组装方式及组装平台的选择是本工程的施工难点之一,因此充分利用地面及2层楼面等空间是必要的。3号厅中间3榀西侧悬挑在地面进行组装,因无足够空间进行翻正,故采取正装法。3、4号厅
8、南面1榀桁架在地面组装成整体,然后利用300t履带吊分3段整体吊装,在高空进行就位。5号厅西侧悬挑部分较长(30～36m),而且4、5号之间空间较小,故采取在5-3号展厅地面进行组装,高空对接就位。3、4号厅东侧18m段2m悬挑在标准展厅楼面上组装
