建筑工程大跨度钢结构转换层施工技术应用陈俊

建筑工程大跨度钢结构转换层施工技术应用陈俊

中国铁路上海局集团有限公司合肥房产建筑段安徽省合肥市230011

摘要:随着科学技术的飞速发展,建筑工程已经渐趋结构多样化和功能复杂化。同时目前转换层施工技术已经得到广泛运用,它使建筑结构与空间产生的效果,完全能达到变化所需要的水平。结合某具体案例,研究建筑工程大跨度钢结构转换层施工技术的应用,是本文的核心所在。

关键词:建筑工程;大跨度钢结构;转换层

1、工程案例

该建筑结构形式由钢骨混凝土、钢与钢筋混凝土组成,整个建筑达到60806平方米。露天的层次有五层,另外有一层掩埋地下。建筑四层和五层作为当中转换桁架工程,弧向位置介于B1和B2之间,C21和C5是转换桁架径向位置。转换桁架由三部分组成,其中的跨度较大的19榀主桁架是主要受力桁架,位于c12的主桁架有46.55米长,重量一百零六吨,由其负责传递荷载。此外转换桁架还包括36榀次桁架和连梁。撑杆、弦杆和支柱通过H型钢焊接在一起,其中最大钢板厚45毫米。

2、建筑工程大跨度钢结构转换层施工相关准备

2.1加工构件

(1)组装。H型钢的组装不可使用次品零件,因此需要检查零件质量,等待坡口结束作业开始,用专用的胎具组装。作业开始后,以直角尺为工具,把腹板中心线同翼缘进行贴合、固定、点焊。作业后,对翼缘的有效控制要做好,同时调整腹板相对位置和垂直度,如此才符合要求。H型钢内可以设置避免形变的固定板。

(2)焊接。另外一个防止H型钢形变的方法是进行焊接。焊接时,要用二氧化碳作为保护气,把H型钢从一端起弧,另一端方向一致对应熄弧。在焊接时,留心H型钢的形变现象和程度,并以此作为其余工作调整的依据。

(3)校正。为了保证腹板垂直度和翼缘程度的良好,避免出现变形等问题,需要在H型钢经过加工后,用翼缘校正机进行校正和校直,这项工作需要用到机械加压和火焰加热,火焰加热温度须在650℃以内。

2.2构件运输

向施工现场进行钢结构构件散件的运输,用到30吨运输车,先将构件进行垂直方向的运输,到16m转换平台,然后水平运输直抵到多功能厅。

2.3构件预拼装

为了能够一次完成桁架拼装,需借助“借线法”检验桁架平面度和直线水平。首先原位将桁架进行预拼装,整榀桁架的控制节点是分段的节点。其次弹出轴线投影线,使其处于拼装胎架支撑钢梁上,这使得控制吊装就位轴线有了保证。最后调整一下桁架标高,调整预起拱尺寸。

3、建筑工程大跨度钢结构转换层施工工艺

3.1施工得到提升

(1)拼装与滑移。

(2)加工工厂制作钢桁架构件,拆散取来后运输至五层楼面安装现场,借助直立拼装胎架进行安装,安装完毕后移动到指定位置成为桁架。轴线T3桁架跨跨度并不大,所以没有分段的必要。工作提升用到液压千斤顶。

(3)加固地下室。为确保安全第一,可采用加丝扣顶托方法和300㎝满堂脚手架立柱列行距方法进行。每隔4行列距,需要空出一行,扫地水平杆高度200毫米,中间水平杆步距要<180厘米。地下室四支腿下设置道木,联合工字钢,用吊车起重方法进行。由于担心地下室顶吊车的通行安全,特地进行了测算,结果证明地下室支顶脚手架竖向荷载最大38.78N,每㎡足够承载08.53kN,而吊车自重只有80t,每轴120KN,由此可见吊车通行非常安全。如果综合考虑最坏打算,支腿受力每单位竖向荷载可达(400kN+300kN)/(2*l.5)=233.3kN/m2<308.5kN/m2,足够安全。由于要求立杆不能损坏楼顶,所以立杆长度要小于混凝土顶板100mm,辅以立柱内插入的丝扣顶托,以立柱顶住楼板,楼板上铺钢板,达到最优效果。

(4)预拼装复核。首先进行立体拼装工作,选好位置,使滑移分段桁架在其上移动,周围是吊占汽车,拼装胎架的位置上桁架吊装。为保证质量,在拼装前要对桁架的直度和标高进行复核。

3.2分段拼装施工

一、分段单元。综合各种桁架情况,对其施工进行分段。

二、高空拼装。吊装桁架之前,要进行两方面工作。一是胎架完成和缆风绳的设置,二是地下室的强度提升,并安装好V56、V57剪刀撑和牛腿。吊装桁架后,对C21、C20、C19进行桁架施工。此外必须依次序设置胎架。对于机械的使用,要用到80t和50t的汽车,前者以吊装机械为主,后者以辅助为主。临时支撑可以临时在安装桁架和胎架时设置,侧方向固定桁架。在选好的位置使滑移分段桁架在其上移动,拼装胎架的位置上桁架吊装。结束高空作业后,在分段桁架吊装后就位。

三、连接高强螺栓及焊接。吊装和转换桁架工序基本与上述方法相同,不再赘述。根据焊接工序的要求,次桁架、弧向钢梁和支撑要分别连接在主桁架上,同时进行主桁架的拼装点焊。在连接点焊施工期间,高强螺栓的操作至关重要。要先拧松,在翼缘板焊接之后再拧紧。拧紧也需两次进行,要比较两次的标准轴力,初拧轴力只需在60%~80%之间,终拧轴力就可以加大,达到100%~1100%。矩控制设备是控制终拧轴力的重要设备,对它的使用要符合最小力矩。

四、支撑胎架的拆除。拆除期间一定要注意安全问题,一切以安全为主,为此要在施工现场设置警示牌,禁止除相关工作人员以外的其他无关人员进入施工现场。

3.3次桁架与连梁施工

次桁架可以在胎架拆除前期先行安装,要选择锁链葫芦对连梁进行安装。T1主桁架和T2次桁架可以同时安装,以使整体结构达到稳定。

4、控制建筑工程大跨度钢结构转换层测量

控制桁架标高。依据起拱要求和施工要求,首先确定全部拼装节点位置和桁架标高。其次在支架上标高基准水平,以此确保桁架的吊装。“垂挂大盘尺”方法是校正桁架借口位置的一个重要方法,按照高程控制点就可完成校正。在校正桁架平面度和桁架错边的工作结束后,第一层楼板可假设水平仪。

(1)桁架直线度控制。所有的榀桁架都需要在施工现场完成就地拼装,为保持支架侧向能保持稳定状态,要在桁架支架设置缆风绳。通过“借线法”完成桁架拼装节点中心线的审查,在焊接前期完成。测设桁架的轴线,在支架中穿过。

(2)控制桁架平面度。为实现对桁架水平程度的有效控制,可以通过控制桁架垂直程度、桁架对接错边和保证桁架直线度来进行。

5、结语

对于整个建筑工程来说,大跨度钢结构转换层施工具有首要意义,不但保障了整个建筑工程的安全,而且对施工工作也产生了重要影响。这就是它得到普遍应用的原因所在。所以为了保障整个工程质量,建筑施工时,要一丝不苟地遵循技术标准,努力使建筑施工在质量上迈上新台阶。

参考文献

[1]建筑工程绿色节能施工技术应用探讨[J].马云波.建材与装饰.2017(30)

[2]建筑工程绿色节能施工技术应用浅析[J].黄宗贵.门窗.2017(10)

[3]建筑工程绿色节能施工技术应用探讨[J].楼亦武.城市建设理论研究(电子版).2017(25)

作者简介

陈俊(1991-09-22),男,汉族,籍贯:安徽省芜湖市,当前职务:大修主管工程师,当前职称:助理工程师,学历:大学本科,研究方向:工民建专业(含钢结构)。

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