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（高级）

题目：大跨度双层廊道型钢桁架结构安装技术

单位：北京城乡中昊建设有限责任公司

姓名：同平武

课题方向：大跨度钢桁架吊装

2013 年 6 月14 日

摘要

本文介绍了大跨度双层廊道型钢桁架结构受到现场条件狭窄的限制,不能采用整体吊装,也缺少高空单件散装拼装的条件,最终选择了采用预搭台架,主桁架分段吊装和次桁架散装相结合以及千斤顶调整卸载的安装技术方案,成功完成安装工程的典型经验。

关键词：大跨度双层廊道钢桁架吊装安装技术

目录

摘要 .................................................................................................................. I II 绪论 .. (1)

一、工程概况 (2)

二、吊装方案的比较选择 (2)

三、钢桁架安装方案 (5)

1、搭设支撑塔架 (5)

2、现场拼装 (6)

3、桁架吊装 (6)

（1）、钢柱吊装。 (6)

（2）、下弦钢梁吊装。 (7)

（3）、下弦钢梁XXGL就位。 (8)

（4）、依次吊装腹杆FG2。 (9)

（5）、依次吊装中弦ZXGL。 (9)

（6）、依次吊装腹杆FG1。 (10)

（7）、以此方法吊装其余桁架构件，整体结构吊装完成。. 11（8）、楼承板安装。 (11)

（9）、屋面板安装。 (11)

四、桁架的调整及卸载 (11)

1、千斤顶的选择 (11)

2、千斤顶的支设和调整 (11)

3、桁架卸载 (12)

五、现场焊接方案 (12)

1、安装焊接准备工作 (12)

（1）、桁架焊接前工艺准备 (12)

（2）、桁架焊接前材料准备 (13)

2、焊接方法的选择 (13)

3、焊接程序 (13)

4、现场典型焊接节点应力变形控制 (13)

5、现场高空焊接的质量控制 (15)

结论 (16)

参考文献 (18)

附录 (19)

桁架结构临时支撑胎架施工分析 (19)

一临时支撑胎架工作状态结构分析 (19)

二、临时支撑胎架非工作状态结构分析 (21)

绪论

近年来钢结构建筑凭借其综合造价低、大空间、抗震性能好等优点迅速发展，尤其在公共建筑和大型场馆等公用设施中得到广泛应用。而桁架结构是一种由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构。由于在荷载作用下，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构，因此大跨度钢结构桁架在屋架、廊道以及其他工程中的应用非常广泛。

大跨度钢结构桁架的施工方法与建筑物的几何尺寸、建筑材料、施工条件以及现场环境等因素有关，需要综合考虑和确定最终的施工方案。

大跨度钢结构桁架的施工中常见的问题需要结合诸多因素进行具体分析：大跨度桁架安装同时涉及分段及吊机的选择、施工测量定位、支撑架体的设置、桁架的吊装及安装、卸荷等多种施工工艺，而桁架的吊装及安装方法的选择是整个施工过程的关键。

本文所涉及的工程根据现场条件，经过方案比较选择，最终选取了高空拼装，现场拼装焊接的方案，既缩短了加工制作、运输周期，加快施工速度，也保证了工程质量。所有可以作为成功案例加以推广应用。

一、工程概况

本工程为北京南苑某建筑工程局部，廊道桁架标高26.8米—37.00米，支座标高26.80米，桁架最大跨度约29.00米，最大截面高度约9.85米，最大宽度8.50米，楼承板标高32.45米，楼承板由栓钉固定在桁架梁上。

结构采用钢板焊接十字柱、H型钢桁架梁柱、钢管与焊接球作撑杆、滑动铰支座及不滑动铰支座、楼承板、屋面等组合而成。如图1-1所示。

图1-1 双层廊道型钢桁架结构效果图

二、吊装方案的比较选择

本工程钢结构吊装非常复杂，尤其是主桁架的吊装，由于主桁架单榀长度较长、重量重，且外形尺寸较大，且受现场古树的限制，吊装难度极大，吊装方案的优劣直接影响到工程质量、工期和安全。因

此选择经济可靠、快速并有可操作性的吊装方案，选择合适的吊装机械，确定合理的吊装顺序，尤为重要，本工程主桁架拟采用整体吊装或分段吊装，次桁架采取高空散装进行安装，下面是钢结构廊道几种吊装方案的比较。

方案一：桁架整体吊装法

采用300吨吊车作为主桁架吊装设备，现场搭设地面拼装平台，桁架上下弦及竖向腹杆整体制作，将桁架组拼为整体进行吊装。其余腹杆散件采用50吨吊车依次高空拼装架。

方案二：桁架高空拼装法

采用80吨吊车作桁架吊装设备，首先吊装十字柱，下弦桁架梁可在地面拼装为两部分依次吊装，并搭设高空作业承重平台，顶部架设千斤顶用以支撑桁架并调整标高及卸载。腹杆及散件在地面预拼后吊装到桁架梁上。

主要吊装设备经济、技术对比表：

期。

施工场地及与土建方交叉施工需协商解决较大，措施量大，安装周期较长。

经济性

每台车台班费约3.5

万元，总费用约10.5万元

每台车台班费约0.6

万元，总费用约6.0万元

设备的总费用相差不大，而从技术角度看，方案二优于方案一，故本方案选择方案二，即采取80吨吊车作为主要吊装设备的高空拼装法。

根据桁架的自身特点和现场情况，吊点距离吊车中心位置的距离在18米左右，最大起吊高度于标高37.00米处，80吨吊车需伸出44.00

米杆。吊装设备站位及吊装半径示意图如图1-2所示。

图1-2 80吨吊车站位平面图

三、钢桁架安装方案

本工程主要钢构件为H型钢梁、十字钢柱、钢管做腹杆、压型金属板等，桁架考虑使用80吨吊车散件安装。钢构件拼装本着就安装作业点区域进行拼装，以减少构件的二次倒运。即：部分钢梁、腹杆拼装在施工现场安装作业点处进行拼接，其余散件在高空拼装。1、搭设支撑塔架

支撑塔架搭设在桁架正下方D轴位置上，规格为：8.50米×6.00米搭设标高26.50米，在塔架支撑面上植化学栓固定塔架，塔架顶部铺设施工平台，如图2－1所示。平台上需配备垫块、千斤顶等辅助工具，以便于对桁架进行调整、卸载。

图2-1 支撑塔架示意图

2、现场拼装

在场地允许的情况下，尽量多的拼装主桁架备用吊装，以节省吊装设备的使用周期。如图2-2 所示。

图2-2 桁架构件拼装示意图

3、桁架吊装

桁架吊装前支撑架必须搭设完毕，平台作业面、千斤顶等布设准备完成后方可起吊。具体吊装顺序如下：

（1）、钢柱吊装。

钢柱吊装，如图2-3所示。

图2-3 钢柱吊装示意图

（2）、下弦钢梁吊装。

吊装地面拼装好的下弦钢梁XXGL，如图2-4 所示。

图2-4 XXGL吊装示意图

（3）、下弦钢梁XXGL就位。

下弦钢梁就位，如图2-5 XXGL所示。

图2-5 XXGL就位示意图

（4）、依次吊装腹杆FG2。

腹杆FG2吊装，如图2-6所示。

图2-6 FG2吊装示意图（5）、依次吊装中弦ZXGL。

中弦钢梁ZXGL吊装，如图2-7 所示。

图2-7 ZXGL吊装示意图

中弦钢梁吊装完毕后，对桁架进行各项复测、校正，避免安装误差积累。

（6）、依次吊装腹杆FG1。

腹杆FG2吊装，如图2-8 所示。

图2-8 FG1吊装示意图

（7）、以此方法吊装其余桁架构件，整体结构吊装完成。（8）、楼承板安装。

钢结构施工完毕，验收合格后安装楼承板, 按照排版图纸在各层主次钢梁上，标注组合楼板位置线, 按照组合楼板位置线，铺设各层楼面组合楼板。

（9）、屋面板安装。

四、桁架的调整及卸载

1、千斤顶的选择

由于在施工过程中，千斤顶处于很大受力状态，液压千斤顶将出现回油现象，所以本工程选用螺旋千斤顶，根据施工受力分析可得，千斤顶规格不得小于15吨，且在同一位置设置不得少于2个千斤顶。

2、千斤顶的支设和调整

千斤顶布置在桁架下弦，在千斤顶上作出观测标记线或固定指针，便于在调整标高时，操作人员用钢尺观测升降行程。如图2-9所示。

图2-9 千斤顶支设位置示意图

3、桁架卸载

根据桁架结构施工分析可得，桁架的变形量仅为2.8mm，因此卸载时采用一次卸载到位的方式进行。

五、现场焊接方案

1、安装焊接准备工作

（1）、桁架焊接前工艺准备

桁架焊接前应对工程中使用较多的或有代表性的接头形式进行工艺评定试验，试验结果应达到设计和规定要求。