湖南國際會展中心工程屋面鋼管拱架吊裝

1、 摘要：中建五局在湖南國際會展中心工程巨型空間管桁架結構屋蓋工程施工中，接受現場拼裝，多機抬吊，高空對接等工藝，成功地完成了大跨度、大噸位屋面拱架的施工。 關鍵詞：鋼管 拱架 現場拼裝 高空對接 一、工程概況：湖南國際會展中心工程為湖南省標志性建筑，位于湖南省長沙市金鷹影視文化城內，長沙世界之窗以西、湖南省廣電中心以東、湖南國際影視會展中心以南。湖南國際會展中心占地面積為76000m2，總建筑面積95760m2。建筑物東西長242.8m、南北寬141m，地上二層、局部六層、架空層一層，建筑物檐口最低處30m、最高處39m。屋面拱架設計呈巨龍騰飛的形態(tài)。本工程上部屋蓋結構形式為巨型空間管桁架結構

2、，水平支撐為焊接“”字型蜂窩梁。下部為大跨度鋼框架結構，主要構件為卷制鋼管柱、焊接“”字鋼梁和軋制型鋼桁架。屋架為鋼管拱架結構，共10榀，分五種（WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、WJ5）規(guī)格，長度136.6m159.25m，單榀拱架重88t155t，失高3m8.5m，拱架最大跨度為84.0m（WJ2），截面為倒三角形或菱形。屋架主要工程量如下：構件名稱軸線長度（m）單榀重量（t）拱架WJ1117.25m88拱架WJ2122.5m126拱架WJ3129.5m155拱架WJ4133m146拱架WJ5133142檁架215.712.5本工程施工工期緊張，施工周期短,屋蓋結構簡單。工程邊設計、邊施工，

3、給施工帶來困難，且施工場地狹窄，構件組裝及吊裝作業(yè)面小，每次只能組裝一榀拱架。二、屋蓋拱架制作：(一)、桿件制作：由于屋蓋鋼管拱架長度136.6m159.25m，截面尺寸為3500×8500mm，不便于整體運輸，故屋蓋管拱架的桿件全部在工廠下料，煨彎、除銹，一次涂裝，散件運輸到施工現場，在現場進行拼裝、組裝，焊接和二次涂裝。1、拱架主桿件對接：主桿件的拼結位置不允許在同一截面上，要求每兩根弦桿至少要錯開300mm以上，且分段點不允許在不同管壁處，拼接焊縫接受CO2氣體保護焊。2、拱架排版工藝：依據深化設計的桿件長度進行計算機排版，排版時要考慮拱架的預起拱高度，預起拱高度為拱架自重引起

4、的下撓度的反向變形量，起拱值如下：部位跨度（m）預起拱值（mm）屋架84120屋架6380屋架4960屋架25以下0屋架懸臂LL/400L/200簡略工藝挨次：實物排版放樣號料對接焊坡口加工對接接頭焊接無損檢測煨彎檢查構件標識。3、腹桿制作：全部腹桿的切割均接受馬鞍型切割機下料，桿件長度的焊接收縮量通過實驗確定。4、管管相貫時，接口切割： 切割機具：進口數控馬鞍形切割機； 工作流程：計算機籌備置入被加工物夾頭對中夾緊作業(yè)原點復歸選擇切割方式加工籌備切割檢驗校正。5、鋼管煨彎： 主要設備：中頻煨彎機； 工作流程：計算機籌備置入被加工物夾緊作業(yè)中頻加熱煨彎校正冷卻取出加工物。 煨彎時，加熱溫度宜掌

5、握在900°C1000°C之間，溫度降至800°C之前，應結束加工并緩慢冷卻。(二)、屋蓋鋼管拱架現場拼裝 依據現場實際情況，拱架、檁架物件堆放及拼裝場地只能選擇在建筑物的南側。主拱架及檁條的桿件運至現場后，即可進行拼裝，主拱架拼裝時分整體預拼，分段焊接，分段運輸和吊裝，整體就位校正后焊接。由于拼裝場地不平整，為砂卵石干鋪地面，且地基承載力低，為防止拼裝過程中地基變形，拼裝前，在支點位置鋪設路基箱，然后用18工字鋼焊接拼裝胎架。胎架做完后，依據弦桿整體外形測量放好 地樣于胎架上，將分段桿件置于胎架上按制作編號拼裝成整體。拼裝挨次：主弦桿下部斜腹桿中部斜腹桿頂部水平

6、腹桿。主拱架拼裝完之后，分段運輸至使用部位進行吊裝。三、屋蓋鋼管拱架安裝：（一）吊裝設備選擇考慮到公司的設備能力和起重量及吊裝距離，選用M900行走式塔吊一臺，布置在建筑物的中間（L-M軸），在E-F軸之間和Q-R軸之間各布置一臺150t汽車吊，建筑物南側臨時道路和北側48.0m平臺各布置一臺136t汽車吊，可以滿足下部鋼框架結構和屋蓋鋼管拱架結構的吊裝需要。（二）吊裝方法選擇依據設備情況及現場實際情況，接受單機或雙機抬吊整榀拱架?？紤]到吊機的吊裝噸位不夠，同時因拱架吊裝前，平臺板砼尚未澆筑，在12m平臺上組裝拱架難度太大，故選擇分段吊裝的方法。接受M900塔吊或136噸汽車吊單機吊裝，分段重

7、量過大或M900臂長不夠的情況下136噸汽車吊或150t履帶吊雙機抬吊的方式。為削減誤差積累和溫度差的不利影響，吊裝時從中間開頭向兩邊對稱進行吊裝。（三）臨時支撐因拱架跨度最大達84m，而拱架分段長度最大為21m，為滿足WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、WJ5吊裝固定的需要，必須從12m平臺上增設臨時支撐。待拱架和檁架吊裝完畢，經過焊接使各段拱架連為一個整榀拱架并固定后方拆除臨時支撐。因拱架安裝高度太高，臨時支撐的截面選擇較大來增加剛度，以利于拱架的整體穩(wěn)定性，同時為節(jié)省成本，削減投入，利用C區(qū)方柱作拱架的臨時支撐。臨時支撐設置位置在±0.00m層鋼柱頂面，以保證分段拱架的重量通過平臺

8、柱牢靠地傳遞給地基。臨時支撐與一層平臺柱頂焊接，并在支撐柱上焊接臨時操作平臺。1 2下一頁 試論鋼筋混凝土高層結構設計幾個常見問題 （四）鋼管拱架吊裝拱架在南側場地組裝完畢，經檢測符合設計和規(guī)范質量要求后，分段運輸至吊機部位，利用M900塔吊或136t吊機吊至屋面使用部位，利用纜風繩加倒鏈進行臨時固定。主拱架寬3.5m，在支座處為點狀支撐，只有當兩榀相鄰主拱架用檁架和型鋼檁條連接后，方能與下部支撐鋼柱形成空間剛性單元。單榀主拱架就位后無法穩(wěn)定。故吊機在吊裝第一榀拱架就位臨時固定后，應隨后進行其次榀拱架的吊裝。纜風繩應依據主拱架的長度考慮每榀設置5組，每組間距約25m，纜風繩與地面角度小于45度

9、，纜風繩接受鋼絲繩，每根纜風繩近地面端部用5 T倒鏈連接，每組纜風繩在拱架兩側對稱設置，可調節(jié)主拱架垂上下弦桿的垂直度并保持拱架穩(wěn)定。1、拱架高空對接：因拱架長、重量大，需要分段吊裝，故無法避開各段在高空進行對接作業(yè)。拱架高空對接時首先應設置好組裝平臺，組裝平臺使用型鋼從支撐柱頂焊接并在平臺側面設置平安欄桿，平臺上鋪設鋼跳板?？罩邢覘U接頭處設置對接工裝件，用間斷焊接的方法連接在接口管的一側，工裝件每個接口設三塊，均布在鋼管下半圓范圍內，拆除時接受氣割切除焊縫部位，并用砂輪機打磨平。2、檁架與拱架空中對接：主拱架之間通過檁架和型鋼檁架連接，其中檁架為主要水平支撐構件。當相鄰兩榀拱架安裝就位后，方

10、可進行檁架的安裝，故檁架與拱架必須在空中接頭。吊裝機具接受M900行走式塔吊。檁架與拱架弦桿連接方式為相貫口連接，拱架就位后，因弦桿突出部分阻擋，檁架無法從垂直方向吊入，故先將檁架一側端部桿件切頭，長度不小于300mm，在檁架弦桿長度方向預留50-100mm余量，作為安裝調節(jié)間隙，通過內置套管與弦桿角焊縫連接。套管外徑比弦桿內徑略小2-3mm。但壁厚大于弦桿以保證接頭剛度。通過檁架桿件調節(jié)余量縮短檁架整體長度，將檁架整體吊裝至安裝位置并進行固定端接口，移動調節(jié)端切頭至合適位置兩端焊接固定。依據實測調節(jié)間隙，用同弦桿管徑圓管制作兩半圓，合攏后焊接并將焊縫余高打磨平、補漆，保證接頭處外觀質量并對接

11、頭起肯定加強作用。3、樹狀支撐安裝：主拱架WJ1、WJ2、WJ3在南側均設有一個樹狀支撐，WJ4、WJ5每榀在北、南側和中部設三個樹狀支撐，每個樹狀支撐由四根樹狀支撐桿件和一個固接或鉸接支座共同組成。最大的樹狀支撐桿件長度約11m（WJ3 C支座）。若樹狀支撐與主拱架分兩次安裝，勢必增加空中接口的難度，且安裝質量也難以保證。為便于掌握安裝質量，削減接口難度，在組裝主拱架時將樹狀支撐與分段主拱架組裝在一起，整體外形形成“T”形與分段主拱架整體吊裝，但增加了吊裝和二次倒運的難度。四、鋼屋拱架分段吊裝應注意的平安事項：1、屋架落位找正好后必須拉好纜風繩，在主檁架安裝完成前，嚴禁擅自拆除風繩。每日必須對風繩的完好情況作檢查，發(fā)現問題后必須準時處理