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摘要:在目前的建筑工程建设中,由于不同的建筑要求,建筑工程的难度也越来越大。在进行大跨度空间结构建设时,对于施工人员的施工技术有着非常高的要求。如何在高难度的施工作业中保证建筑工程的施工质量,是建筑行业目前比较重视的问题。屋盖分片式滑移施工技术的应用,有效改善了高空大跨度钢结构屋盖建设中的问题,节省了空间和时间。因此,本文对较大跨度钢结构屋盖分片滑移施工技术进行了研究。
关键词:大跨度;钢结构;屋盖分片;滑移施工技术
一、工程概况
某建筑位于市区中心繁华区域,项目工程的总面积为117602㎡,地上基于容积率的建筑面积为65736平方米,为1幢高度为55.37m的高档商业综合楼,地上共有7层,地下
5层。地上1~6层为商业用房,6层局部为内部员工办公,7层为电影院,地下1、2层为商业,地下3、4、5层为地下车库和机电设备用房。
工程设有开启式屋盖,位于中庭上空,东西纵向位于3~10轴,南北橫向位于C~F轴,纵向长度70.90m,横向跨度33.05m,投影面略呈椭圆形,采光投影总面积约1850㎡,屋盖两端为固定屋盖,中间为开启式活动屋盖,开启面积约760㎡。固定屋盖最高点57.46m,活动屋盖最高点59.78m。开启式屋盖钢结构为桁架结构形式,固定屋盖上下弦杆均为□300mm×200mm的矩形管,腹杆均为□250mm×150mm的矩形管,活动屋盖上下弦杆均为□350mm×250mm的矩形管,腹杆均为□300mm×200mm的矩形管,桁架间通过□250mm×150mm的矩形管次梁焊接相连,屋盖上面覆盖中空夹胶玻璃形成一个采光天棚体系。
在该项建筑工程中,钢结构屋盖需要达到的建筑高度大约在60米左右,由于高度的原因,在施工的过程中存在一定的困难,对施工人员的防护措施和机械设备的施工方面都有一定的难度。屋盖的中间部位是活动式天窗,在施工的过程中对钢架结构安装的准确性要求非常高,同时钢架结构施工与基础的施工方式是交替作业的,相互之间有着直接的关系,这些因素都对实际工程建设增加了难度。通过对施工工程进行综合考虑,施工人员把构造柱和胎架梁应用在施工建设中,作为基础的支撑,对建筑进行分段式钢架结构的拼接,不但可以保证施工的质量还可以保证钢架安装的精准度。采用滑移施工技术,将建设过程中使用的钢架结构滑移到指定位置,不用进行满堂脚手架的搭建,有效避免了对其施工作业造成的影响,提高了施工效率,减少了建设成本。
二、分片组装滑移原理及适用范围
在进行较大跨度行结构屋盖建设时,需要对施工现场的实际情况进行考察和分析,最终对钢架进行合理的分组,通过构造柱和胎架梁的使用,在跨度比较小的位置设立基础的支撑位置,在这个范围内进行脚手架的搭建,然后进行大跨度钢结构的屋盖搭建。利用滑移结构系统把钢架梁运输到到指定的施工位置,进行分段是施工作业,不但减少了传统施工时对其他环节的施工任务造成的影响,并且相对于以往的操作方法来说,有效缩短了施工工期。这种分片组装滑移施工技术通常应用在高空作业中,施工塔机无法达到施工要求的工程项目。
三、工艺流程及技术要点
1、工艺流程
准备工作→放线及验线(轴线标高)→标高处理→屋盖分组→拼装胎架搭设、滑移设施布置→检查吊装设备、工器具→桁架组装、滑移、就位→安装操作通道→次梁安装桁架组形成→桁架组焊接→调整标高、位移、垂直度→整体复测→验收。
2、准备工作
(1)在进行实际施工作业之前,一定要做好的相关的准备工作,对需要使用的建设材料进行质量的检查,如果不符合质量标准,一律不能应用在实际施工中,保证施工材料可以满足实际的施工建设需求。对结构安装时的支撑点和尺寸大小进行测量和检查,确保每个安装结构尺寸大小的准确性。如果在检查过程中发现问题,一定要及时反馈,与技术部门进行沟通,并找到合理的解决方案。另外要对混凝土埋线的位置进行高度测量,根据测量结果来确定桁架支座底板的大小。
(2)认真复验构件编号、规格、尺寸和连接节点的相关尺寸,划出构件的轴线或安装定位线、标高基准线。
(3)对变形的构件要进行矫正,对受油污、泥土等严重污染的构件要擦洗清洁。
(4)不对称的构件应标出其重心位置。
(5)起重吊索具、安装机工具、临时登高安全设施,经检查完好。
3、钢屋盖构件分组
(1)将固定屋盖依据不同宽度分为几组,建议每2片桁架为1组,尽量根据设计要求减少桁架分组。
(2)参照吊装能力,按照长度的不同将固定屋盖桁架进行分段。
4、滑移体系整体布局
(1)分组滑移主要由滑移轨道、限位装置、卷扬机等组成。
(2)滑道限位装置采用钢板制作而成,限位面板PL20×200×700,两端倒30°的斜角,滑移过程减少障碍物的影响,限位挡板PL12×60×500与限位面板双面角焊缝焊接连接,形成槽型限位结构
(3)牵引装置:根据组装后的桁架组合情况,最重桁架组合约70t,选用 2 台3t卷扬机,二组16t三轮滑车组在滑移轨道线上进行牵引,卷扬机底架用钢丝绳与混凝土结构绑扎固定。
5、屋盖桁架组装、滑移顺序
(1)屋盖桁架组装位置应设置在屋盖左右尽头两侧。
(2)桁架组装胎架采用1500mm×1500mm的格构柱和500mm×300mm 的 H 型钢梁搭设,格构柱立于结构梁上,H型钢梁一端架于格构柱顶上,另一端搁置于屋面上。
(3)先拼装两侧纵向桁架,找正、定位并临时固定,然后拼装两端横向桁架,并与纵向桁架连接,最后拼装两桁架间的次梁。
(4)完成第一组桁架的拼装、焊接后,即向外进行滑移,待滑移挪出原拼装的位置,即可进行第二组桁架的拼装。
(5)待第三组桁架拼装组合后,整体滑移到位,然后采用千斤顶将组合桁架各支承点顶起,撤去滑道钢梁及辅助支架后,缓慢下落桁架,直至定位与预埋件焊接固定。
(6)活动屋盖桁架在固定屋盖的顶部进行组装。将屋盖桁架直接与移动台车组装,组合成活动屋盖。
(7)完成一组活动屋盖的安装后,利用自身的动力位移出拼装区域,再进行另一组屋盖的安装。
结语:
该项工程项目采用屋盖分组滑移避免了中空搭设超高大面积满堂脚手架,中空无须设置临时支撑体系,极大节约了施工措施成本,并使得上方可以施工钢结构屋盖,下方不影响其他施工工序开展,节约了工期,取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]杨建伦,叶腾茂,胡皞.大跨度钢结构屋盖顶推滑移施工技术研究[J].重庆建筑,2017,16(11):47-49.
[2]林冰,丛峻,石敬斌,等.钢屋盖大位移容差滑移施工技术研究与应用[J].施工技术,2014,43(14):73-77.
关键词:大跨度;钢结构;屋盖分片;滑移施工技术
一、工程概况
某建筑位于市区中心繁华区域,项目工程的总面积为117602㎡,地上基于容积率的建筑面积为65736平方米,为1幢高度为55.37m的高档商业综合楼,地上共有7层,地下
5层。地上1~6层为商业用房,6层局部为内部员工办公,7层为电影院,地下1、2层为商业,地下3、4、5层为地下车库和机电设备用房。
工程设有开启式屋盖,位于中庭上空,东西纵向位于3~10轴,南北橫向位于C~F轴,纵向长度70.90m,横向跨度33.05m,投影面略呈椭圆形,采光投影总面积约1850㎡,屋盖两端为固定屋盖,中间为开启式活动屋盖,开启面积约760㎡。固定屋盖最高点57.46m,活动屋盖最高点59.78m。开启式屋盖钢结构为桁架结构形式,固定屋盖上下弦杆均为□300mm×200mm的矩形管,腹杆均为□250mm×150mm的矩形管,活动屋盖上下弦杆均为□350mm×250mm的矩形管,腹杆均为□300mm×200mm的矩形管,桁架间通过□250mm×150mm的矩形管次梁焊接相连,屋盖上面覆盖中空夹胶玻璃形成一个采光天棚体系。
在该项建筑工程中,钢结构屋盖需要达到的建筑高度大约在60米左右,由于高度的原因,在施工的过程中存在一定的困难,对施工人员的防护措施和机械设备的施工方面都有一定的难度。屋盖的中间部位是活动式天窗,在施工的过程中对钢架结构安装的准确性要求非常高,同时钢架结构施工与基础的施工方式是交替作业的,相互之间有着直接的关系,这些因素都对实际工程建设增加了难度。通过对施工工程进行综合考虑,施工人员把构造柱和胎架梁应用在施工建设中,作为基础的支撑,对建筑进行分段式钢架结构的拼接,不但可以保证施工的质量还可以保证钢架安装的精准度。采用滑移施工技术,将建设过程中使用的钢架结构滑移到指定位置,不用进行满堂脚手架的搭建,有效避免了对其施工作业造成的影响,提高了施工效率,减少了建设成本。
二、分片组装滑移原理及适用范围
在进行较大跨度行结构屋盖建设时,需要对施工现场的实际情况进行考察和分析,最终对钢架进行合理的分组,通过构造柱和胎架梁的使用,在跨度比较小的位置设立基础的支撑位置,在这个范围内进行脚手架的搭建,然后进行大跨度钢结构的屋盖搭建。利用滑移结构系统把钢架梁运输到到指定的施工位置,进行分段是施工作业,不但减少了传统施工时对其他环节的施工任务造成的影响,并且相对于以往的操作方法来说,有效缩短了施工工期。这种分片组装滑移施工技术通常应用在高空作业中,施工塔机无法达到施工要求的工程项目。
三、工艺流程及技术要点
1、工艺流程
准备工作→放线及验线(轴线标高)→标高处理→屋盖分组→拼装胎架搭设、滑移设施布置→检查吊装设备、工器具→桁架组装、滑移、就位→安装操作通道→次梁安装桁架组形成→桁架组焊接→调整标高、位移、垂直度→整体复测→验收。
2、准备工作
(1)在进行实际施工作业之前,一定要做好的相关的准备工作,对需要使用的建设材料进行质量的检查,如果不符合质量标准,一律不能应用在实际施工中,保证施工材料可以满足实际的施工建设需求。对结构安装时的支撑点和尺寸大小进行测量和检查,确保每个安装结构尺寸大小的准确性。如果在检查过程中发现问题,一定要及时反馈,与技术部门进行沟通,并找到合理的解决方案。另外要对混凝土埋线的位置进行高度测量,根据测量结果来确定桁架支座底板的大小。
(2)认真复验构件编号、规格、尺寸和连接节点的相关尺寸,划出构件的轴线或安装定位线、标高基准线。
(3)对变形的构件要进行矫正,对受油污、泥土等严重污染的构件要擦洗清洁。
(4)不对称的构件应标出其重心位置。
(5)起重吊索具、安装机工具、临时登高安全设施,经检查完好。
3、钢屋盖构件分组
(1)将固定屋盖依据不同宽度分为几组,建议每2片桁架为1组,尽量根据设计要求减少桁架分组。
(2)参照吊装能力,按照长度的不同将固定屋盖桁架进行分段。
4、滑移体系整体布局
(1)分组滑移主要由滑移轨道、限位装置、卷扬机等组成。
(2)滑道限位装置采用钢板制作而成,限位面板PL20×200×700,两端倒30°的斜角,滑移过程减少障碍物的影响,限位挡板PL12×60×500与限位面板双面角焊缝焊接连接,形成槽型限位结构
(3)牵引装置:根据组装后的桁架组合情况,最重桁架组合约70t,选用 2 台3t卷扬机,二组16t三轮滑车组在滑移轨道线上进行牵引,卷扬机底架用钢丝绳与混凝土结构绑扎固定。
5、屋盖桁架组装、滑移顺序
(1)屋盖桁架组装位置应设置在屋盖左右尽头两侧。
(2)桁架组装胎架采用1500mm×1500mm的格构柱和500mm×300mm 的 H 型钢梁搭设,格构柱立于结构梁上,H型钢梁一端架于格构柱顶上,另一端搁置于屋面上。
(3)先拼装两侧纵向桁架,找正、定位并临时固定,然后拼装两端横向桁架,并与纵向桁架连接,最后拼装两桁架间的次梁。
(4)完成第一组桁架的拼装、焊接后,即向外进行滑移,待滑移挪出原拼装的位置,即可进行第二组桁架的拼装。
(5)待第三组桁架拼装组合后,整体滑移到位,然后采用千斤顶将组合桁架各支承点顶起,撤去滑道钢梁及辅助支架后,缓慢下落桁架,直至定位与预埋件焊接固定。
(6)活动屋盖桁架在固定屋盖的顶部进行组装。将屋盖桁架直接与移动台车组装,组合成活动屋盖。
(7)完成一组活动屋盖的安装后,利用自身的动力位移出拼装区域,再进行另一组屋盖的安装。
结语:
该项工程项目采用屋盖分组滑移避免了中空搭设超高大面积满堂脚手架,中空无须设置临时支撑体系,极大节约了施工措施成本,并使得上方可以施工钢结构屋盖,下方不影响其他施工工序开展,节约了工期,取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]杨建伦,叶腾茂,胡皞.大跨度钢结构屋盖顶推滑移施工技术研究[J].重庆建筑,2017,16(11):47-49.
[2]林冰,丛峻,石敬斌,等.钢屋盖大位移容差滑移施工技术研究与应用[J].施工技术,2014,43(14):73-77.