大跨度桁架分段吊装施工工法

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1、大跨度钢桁架分段吊装施工工法中铁建工集团有限公司北方分公司王亚录杨占营1前言近年来，钢结构不仅在海洋工程、桥梁工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益广泛，钢结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，钢桁架结构是钢结构中的重要一种。由于适应性比较强，近年来在大跨空间结构中得到了广泛应用。中铁建工集团有限公司北方公司积极开展科技创新，在钢桁架吊装施工技术上进行技术攻关。同时，总结形成了“大跨度钢桁架分段吊装施工工法”。此工法应用于广州南车城市轨道车辆维修组装基地1-1区钢结构工程，在保证结构质量和安全施工方面效果明显，取得了良好的经济效益和社会效益。2工

2、法特点2.1大跨度钢桁架分段吊装施工技术与其他吊装方法（高空散装法、整体滑移吊装等），具有施工简洁、方便、安全、工期短、工程质量容易保证，不需要搭设满堂钢脚手架，降低施工费用等特点。2.2钢桁架材料均在工厂内制作完成，拼装放在现场场地内制作，可保证尺寸精度要求，节省工期和文明施工。3适用范围本工法适用于具有满足分段拼装要求的施工场地、满足大型吊车起吊要求等特点的工程整体吊装施工。4.工艺原理根据工程构件特点并结合现场实际情况（1-1区地面为架空板结构，架空板荷载及行车路线受到严格限制），同时根据以往类似施工总结的经验，采取每榀主桁架采用地面分段拼装，分段吊装。从

3、东往西逐榀递进进行吊装。5工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程见图编制专项施工方案→零部件加工制作→现场拼装→吊点选择及绑扎方法确定→吊装→连接5.2操作要点CJ跨5-16线60m平面格构式屋架由于平面外稳定性较差，为了保证吊装过程中及安装就位后的桁架平面外稳定，现拟定采用胎架固定，分段吊装的方法进行安装，待空中对接口焊缝焊接完成、检测合格后，最后进行胎架卸载，并拆除胎架。胎架为四肢格构式胎架，按悬臂柱考虑，不设缆风绳。主肢截面[14a，缀条L45x5，顶部横梁H175x175x7.5x11，区格间距1575mm，底座为路基箱，规格为6000mmx2000mmx

4、200mm。60m屋架分段及胎架安装位置见下图：图0138m和36m屋架托架与60m屋架梁相比，平面外稳性相对较好，现拟定采用双机抬定的方式进行吊装。5.3吊装分析及胎架设计5.3.1C轴9-13线和13-17线屋架托架吊装分析38m屋架托架的结构形式见图02，36m屋架托架的结构形式见图03，均为平面格构式桁架，上弦、下弦截面为H400x400x30x20，腹杆截面为H350x250x20x20、H350x250x16x20、H350x200x16x20、H400x400x20x20。图0238m屋架托架吊装工况下的计算模型如下：图03吊装工况下的变形及应力：

5、图04变形（最大变形4.7mm）图05应力比（最大应力比0.257）结论：38m屋架托架的强度满足吊装要求。36m屋架托架的吊装形式同上，其杆件截面也完全与38m托架一致，且跨度稍小，据此推算该托架强度也可满足吊装要求。5.3.260m屋架支承胎架设计1、荷载取值1）风荷载根据《荷载规范》7.1.1计算主要承重结构风荷载标准值：基本风压按广州市10年一遇取：。杆件风荷载体型系数按《荷载规范》表7.3.1第31项取。风荷载计算按高度分段，风压高度变化系数按《荷载规范》中表7.2.1的B类地面取值。分段高度（m）61218风压高度变化系数1.001.061.21考虑

6、风振效应，风振系数按式计算。根据《荷载规范》附录E中E.1.1取：。，线性插值法取脉动增系数：脉动影响系数根据《荷载规范》表7.4.4-1取：振型系数根据《荷载规范》7.4.5规定，振型系数可根据相对高度z/H按附录F中表F.1.1确定。分段高度（m）61218相对高度（z/H）0.330.671振型系数0.1670.5511根据上述参数，可计算不同高度处的风振系数：高度H（m）脉动增大系数脉动影响系数振型系数高度变化系数风振系数61.540.7760.1671.001.20121.540.7760.5511.061.62181.540.77611.211.99

7、结构风荷载标准值计算结果如下表：高度H（m）风振系数高度变化系数体型系数基本风压（KN/m2）（KN/m2）61.201.001.30.300.47121.621.061.30.300.67181.991.211.30.300.942）胎架的竖向支承载荷胎架除支承60m屋架自重带来的竖向荷载外，在卸载过程中，还需支承由千斤顶顶升3mm时带来的附加荷载。故利用有限元软件Midas采用加强制位移的方法进行模拟计算，取1.0d+1.0L荷载组合下胎架支承部位的支座反力为胎架所承受的竖向荷载，计算结果如下：79887.1N68282.7N故：胎架支承的竖向荷载取80kN

8、。3）胎架顶部的侧向荷载