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陕西钢结构雨蓬工程的施工技术
来源:www.hhty029.com发表时间:2017-09-18

  陕西钢结构雨蓬工程的施工技术

  1主要施工特点及难点

  1.1自身重力大及附加荷载大本工程钢结构雨篷悬挑长度为6.95m,悬挑面积达110m2。钢结构雨篷须承受自身重力以及雪荷载、风荷载等,雨篷根部构件受剪力较大。悬挑部位无拉结支撑与立柱,受力点集中于根部,因此,雨篷根部设置了抗扭钢梁(图2)。雨篷根部的抗扭钢梁受力情况复杂,在框架柱内设置预埋钢骨梁;箱形钢柱上部与抗扭钢梁进行刚接,下部与预埋构件进行铰接,既增强了抗扭钢梁中部的抗扭力又起到了良好的抗震作用。悬挑钢结构雨篷构件均为箱形截面钢梁,杆件多、自重大,焊接量较大。特别是钢构件仰焊部位多,焊接质量控制难度大。

  1.2施工场地狭小现场施工场地狭小,周边市政施工导致起重机不能靠近,整体起吊困难,只能采用现有的STT153,ST6023塔式起重机进行双机配合作业,满足构件吊装要求。因此,钢结构分节设计构件不能大于2t,导致钢结构焊接杆件多,仰焊等质量控制难度大。整个钢结构雨篷自重大,施工时下部需设置脚手架支撑体系。由于基坑周边市政施工土方未及时回填,支撑体系搭设困难。钢结构雨篷焊接完成后,拆除支撑逐步卸荷。由于悬挑雨篷仅靠根部框架柱和中部抗扭钢梁连接杆受力,卸荷要随时监测钢结构的弯曲变形是否满足设计及规范要求。

  2主要施工技术

  2.1吊装配备

  若现场具备场地条件,组织钢结构雨篷在平面内焊接完成,整体吊装做法便于施工且焊接质量易于控制。但是,本工程市政施工导致基坑不能及时进行回填,现场场地狭小,不能采用汽车式起重机整体吊装。经性价比分析,决定采用STT153塔式起重机将钢构件吊至ST6023塔式起重机工程幅度以内,再用ST6023塔式起重机吊装完成,ST6023塔式起重机工作幅度为60m,两绳最大起重量为5t。因此,所有箱形钢梁须分节安装,以满足吊装要求(图3)。

  2.2安装操作要点

  2.2.1预埋钢骨梁与抗扭钢梁安装由于钢结构雨篷悬挑长、自重大,经验算传统预埋件做法无法满足受力要求,须在首层框架柱内预埋钢骨梁。预埋钢骨梁构件截面大,与土建穿插节点施工难度大。为满足受力要求,钢筋采取穿过预埋钢骨梁的连接方式,由于框架柱主筋直径大、数量多,所以框架梁、柱钢筋绑扎困难。预埋钢骨梁内的封口板须在竖向钢筋调整完毕后进行焊接。预埋钢骨梁端部设计呈Z形接口,单面35°坡口形式,雨篷的抗扭钢梁两端设计呈反向Z形接口。吊装时从上至下与预埋钢骨梁相互吻合,闭合接口采用全熔透焊接,焊缝等级为一级焊缝(图4)。

  2.2.2雨篷钢柱安装雨篷钢柱安装前,将预埋件安装在框架梁内,利用塔式起重机将钢柱吊至安装地点,测量复查无误后将钢柱与抗扭钢梁临时连接,经测量校正将钢柱与钢梁拼接处点焊牢固。通过测量钢柱与地面预埋件的距离调整连接板标高,调整合格后用直径120mm的销轴将连接板与钢柱连接,最后将连接板与预埋件进行补强焊接(图5)。

  2.2.3雨篷钢梁安装主体框架结构完成后,开始安装钢结构雨篷悬挑箱形钢梁。安装时在钢梁内侧采用焊接连接板与抗扭钢梁临时受力连接,雨篷上部悬挂倒链与上层结构进行临时拉结,下部搭设脚手架支撑体系。为减少钢梁焊接变形及残余应力,钢结构雨篷构件焊接依次为:根部抗扭钢梁、钢柱,悬挑钢梁,封口梁,次梁。由于钢结构雨篷为悬挑构件,先焊接悬挑梁上部焊缝,再焊接两侧焊缝,最后焊接梁底仰缝。安装过程中采用全站仪定位监测。

  2.3搭设支撑体系

  悬挑钢结构雨篷自重大,在安装过程中需搭设支撑体系。由于雨篷下部未及时回填,支撑体系搭设困难。因此,经研究采取了承重脚手架局部悬挑的搭设支撑体系。支撑体系与主体结构的碗扣架承重体系进行可靠拉结。钢结构总重量为38t,钢结构雨篷脚手架支撑体系承受荷载为266kg/m2。承重脚手架步距、纵距为1.2m,横距为0.9m,承重脚手架外侧设3排操作架。操作架为非承重体系,外侧设1.5m高护身栏,走道铺设脚手板。在搭设时应充分考虑中间主、次梁的焊接口与脚手架立杆位置,以便工人站在操作平台上对焊口进行仰焊。承重脚手架立杆布设时应确保雨篷悬挑钢梁下方有1排立杆,立杆U形托上部支顶100mm×100mm方木。根据设计要求雨篷端部下皮标高抬升30mm。为确保卸荷完成后达到设计起拱要求,预增加起拱值20mm,因此钢结构雨篷端部卸荷前最终起拱值为50mm(图6)。

  2.4卸荷并拆除支撑

  钢结构雨篷吊装焊接完毕后进行卸荷。卸荷过程中将承重脚手架钢梁下方的U形托顶丝松动,撤掉钢梁下方的支顶方木,让钢梁以自身刚度承重。拆卸U形托顺序为:雨篷端部和根部同一根梁下方的U形托同时松动,然后间隔1根卸荷1根,最终全部卸荷。应及时进行变形监测,确保变形符合设计要求。焊接部位补漆完毕后进行脚手架拆除。脚手架拆除时,先搭后拆,后搭先拆。脚手架拆除应从外向内、自上而下逐层进行;同一层的构配件和加固件应按先上后下,先外后内的顺序进行,最后拆除连墙件。

  3结语

  本工程钢结构雨篷采用大悬挑无拉结做法,钢结构受力复杂,深化设计及加工要求高。钢结构预埋钢骨梁与钢筋交叉部位较多,钢构件等施工难度大。雨篷下部支撑采取半悬挑脚手架支撑体系。钢结构雨篷支撑体系卸荷后,对雨篷进行变形观测,均满足设计及规范要求。因此,本工程雨篷施工方案科学合理,在现场条件复杂的情况下顺利完成了大悬挑无拉结钢结构雨篷的安装施工,为今后施工大悬挑无拉结钢结构雨篷提供了可借鉴的施工经验。

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