三角形截面鋼管桁架環(huán)形鋼結(jié)構(gòu)體系拼裝方案多圖

第一章工程概況1.1工程簡介本工程結(jié)構(gòu)新穎復(fù)雜，鋼結(jié)構(gòu)部分主要由三角形截面鋼管桁架組成的環(huán)形結(jié)構(gòu)體系。工程主要使用最大鋼管直徑為1000mm，最大管壁厚為50mm，其鋼材材質(zhì)主要為Q345D和Q390GJE，鋼材總噸位約3500噸。鋼結(jié)構(gòu)吊裝分段示意圖如下：需要拼裝的單元為TR-2～TR-7，共11個(gè)單元。各拼裝單元模型圖如下：TR-2TR-3TR-4TR-5TR-6TR-71.2拼裝重點(diǎn)及難點(diǎn)分析1、本工程結(jié)構(gòu)形式為空間管桁架架構(gòu)，桁架截面隨著結(jié)構(gòu)高度的變化而變化，各桿件的空間定位是本工程的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。2、單個(gè)拼裝單元重量比較重，如何控制拼裝過程中的胎架沉降，是本工程的一個(gè)重點(diǎn)。3、本工程弦桿、腹桿及橫桿管管相貫，焊縫比較集中，如何控制焊接變形對(duì)拼裝單元尺寸的影響是本工程的一個(gè)重點(diǎn)。4、相鄰拼裝單元高空對(duì)接的精度是檢驗(yàn)拼裝精度的重要標(biāo)準(zhǔn)，如何保證相鄰拼裝單元安裝時(shí)順利完成是本工程一大重點(diǎn)。5、大直徑圓管、厚板對(duì)接焊是本工程的一個(gè)重點(diǎn)。第二章施工部署2.1拼裝技術(shù)路線本工程桁架截面較大，為保證相鄰拼裝單元的安裝精度，拼裝時(shí)需要將各吊裝單元同時(shí)進(jìn)行預(yù)拼裝。拼裝總體技術(shù)路線為：將桁架節(jié)點(diǎn)位置的弦桿和橫桿拼裝成平面單元→補(bǔ)缺平面單元之間的弦桿和腹桿，拼裝成空間單元→與下一拼裝單元的平面單元進(jìn)行預(yù)拼裝→拆除預(yù)拼裝單元→焊接、涂裝，交付吊裝班組。2.2拼裝場(chǎng)地部署拼裝場(chǎng)地部署如下：各單元拼裝位置示意圖如下（圖中各單元編號(hào)的位置為該單元的拼裝位置）：2.3拼裝機(jī)械選擇單根弦桿最重約9t，單個(gè)平面單元最重約26t。根據(jù)場(chǎng)地部署和構(gòu)件特性，綜合考慮工期等因素，選擇2臺(tái)50t履帶吊、2臺(tái)80t履帶吊進(jìn)行拼裝。重量較大的平面單元臨時(shí)利用現(xiàn)場(chǎng)的150t和300t履帶吊進(jìn)行拼裝。2.4拼裝順序根據(jù)施工進(jìn)度安排，桁架左側(cè)和右側(cè)的拼裝單元要同時(shí)進(jìn)行拼裝。拼裝順序?yàn)門R-2（L、R）→TR-3（L、R）→TR-4（L、R）→TR-5（L、R）→TR-6（L、R）→TR-7第三章構(gòu)件拼裝3.1TR-2拼裝3.1.1TR-2概況TR-2由6段3m長的弦桿和橫桿組成。結(jié)構(gòu)示意圖如下：3.1.2拼裝胎架為防止弦桿拼裝時(shí)不均勻沉降，在每個(gè)弦桿下方鋪設(shè)路基箱作為拼裝胎架，路基箱鋪設(shè)示意圖如下：內(nèi)弦桿和外弦桿帶著朝向內(nèi)側(cè)的4個(gè)牛腿，弦桿本身也存在一定的傾斜，弦桿拼裝就位時(shí)存在偏心失穩(wěn)的現(xiàn)象，兩側(cè)內(nèi)弦桿和外弦桿拼裝時(shí)需要拉好纜風(fēng)繩，防止構(gòu)件失穩(wěn)。纜風(fēng)繩示意圖如下：3.1.3弦桿定位根據(jù)弦桿的相對(duì)位置建立局部坐標(biāo)系，將弦桿底部中心點(diǎn)坐標(biāo)標(biāo)記在路基箱上，然后在路基箱上彈出每個(gè)弦桿的十字中心線。定位線示意圖如下：根據(jù)弦桿中線點(diǎn)坐標(biāo)，在路基箱上焊接定位擋塊，方便弦桿臨時(shí)就位。弦桿就位之后，若軸線偏移或扭轉(zhuǎn)，可利用千斤頂微調(diào)。示意圖如下：調(diào)整軸線偏移調(diào)整軸線扭轉(zhuǎn)3.1.4標(biāo)高、垂直度調(diào)整弦桿拼裝的原則是將盡可能多的弦桿底部放在同一個(gè)水平面上拼裝。由于整個(gè)桁架結(jié)構(gòu)形式為圓弧形，且整個(gè)桁架截面隨著高度變化逐漸收縮，弦桿存在一定的傾斜。標(biāo)高控制以2根外側(cè)的內(nèi)弦桿和1根外弦桿底部的圓心作為基準(zhǔn)平面，以弦桿最低點(diǎn)作為基準(zhǔn)標(biāo)高，根據(jù)其他點(diǎn)的高度，在路基板上固定鋼板調(diào)節(jié)標(biāo)高。基準(zhǔn)標(biāo)高基準(zhǔn)標(biāo)高根據(jù)模型圖顯示，外弦桿向里傾斜61mm，2根內(nèi)弦桿向相對(duì)的方向傾斜41mm，2跟中弦桿向2個(gè)方向傾斜。傾斜示意圖如下（圖中箭頭方向代表傾斜方向，數(shù)字代表傾斜高度）：41mm61mm41mm61mm弦桿拼裝就位時(shí)，首先通過楔形墊塊初調(diào)傾斜度，然后通過千斤頂微調(diào)。調(diào)整示意圖如下：弦桿傾斜度調(diào)整主要依據(jù)是通過控制弦桿頂部平面的三維坐標(biāo)，進(jìn)而保證整個(gè)弦桿的空間位置。頂部坐標(biāo)控制頂部平面內(nèi)3個(gè)不共線的點(diǎn)，通過3個(gè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)，確定整個(gè)管子的傾斜度。3.1.5拼裝流程第1步：鋪設(shè)路基箱第2步：拼裝內(nèi)弦桿第3步：拼裝中弦桿和橫桿第4步：拼裝內(nèi)弦桿和橫桿第5步：拼裝外弦桿和橫桿第6步：拼裝中弦桿和橫桿第7步：拼裝內(nèi)弦桿和橫桿，完成TR-2拼裝3.2TR-3拼裝3.2.1TR-3概況TR-3桁架外弦桿弧長約31m，桁架截面最寬處約12m。桁架弦桿中間和頂部節(jié)點(diǎn)位置3m長的區(qū)域各分做1段，中間和底部約13m長的弦桿各分做1段，桁架腹桿和橫桿在節(jié)點(diǎn)位置斷開。TR3首先拼裝平面單元，然后將頂部平面單元與TR-4預(yù)拼，將中間平面單元和弦桿、腹桿及橫桿進(jìn)行拼裝，同時(shí)用TR-2和TR-3進(jìn)行預(yù)拼，最后將TR-3的頂部平面單元與TR-3進(jìn)行拼裝，去掉已預(yù)拼裝的TR-2，TR-3拼裝完成。TR-3結(jié)構(gòu)示意圖和分段示意圖如下：平面單元2平面單元1平面單元2平面單元13.2.2拼裝胎架TR-3平面單元的拼裝胎架類似于TR-2，需要在每個(gè)弦桿下方鋪設(shè)路基箱作為拼裝胎架。TR-3各平面單元弦桿傾斜圖示如下（圖中箭頭方向代表傾斜方向，數(shù)字代表傾斜高度）：3.2.2.1胎架布置空間桁架的拼裝胎架布置在內(nèi)弦桿下方，平面單元側(cè)向設(shè)置斜撐，防止平面單元失穩(wěn)，胎架下方鋪設(shè)路基箱。胎架支點(diǎn)示意圖如下：平面單元傾斜較大時(shí)，斜撐布置在平面單元一側(cè)，平面單元傾斜較小時(shí)，斜撐布置在兩側(cè)。斜撐示意圖如下：胎架標(biāo)高基準(zhǔn)線為內(nèi)弦桿圓心的連線，滿足仰焊空間，最低的胎架支點(diǎn)高度為700mm，中間最高的支點(diǎn)高度為2000mm。胎架高度示意圖如下：標(biāo)高基準(zhǔn)線標(biāo)高基準(zhǔn)線整體胎架示意圖如下：3.2.2.2胎架定位桁架拼裝的精度首先取決于胎架的精度。胎架通過三維坐標(biāo)定位。首先將胎架和桁架放在同一個(gè)三維坐標(biāo)系里，通過三維精確放樣，找出桁架和胎架接觸的最低點(diǎn)的坐標(biāo)，即支撐上刀板的最低點(diǎn)坐標(biāo)。根據(jù)平面坐標(biāo)初步布置路基箱和胎架，然后精確定位刀板的位置和標(biāo)高。最低點(diǎn)坐標(biāo)位置示意圖如下：桁架弦桿存在一定傾斜，刀板與桁架接觸面也要根據(jù)斜度切割成斜面。3.2.3桁架定位桁架定位關(guān)鍵措施是平面單元的定位。平面單元上胎架前將弦桿與胎架接觸的線在弦桿上標(biāo)記出來，作為桁架初步就位的依據(jù)。待標(biāo)記線與胎架刀板重合，桁架平面位置確定。傾斜度的調(diào)整通過控制2根內(nèi)弦桿和1根外弦桿的圓心點(diǎn)三維坐標(biāo)。示意圖如下：圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)圓心坐標(biāo)平面單元位置確定之后，將平面單元與斜撐點(diǎn)焊固定。然后拼裝下一平面單元。最后拼裝平面單元之間的弦桿、腹桿和橫桿。桁架平面單元拼裝就位時(shí)，通過胎架的調(diào)整，保證標(biāo)高的一次性到位。平面單元垂直度調(diào)整，通過坐標(biāo)控制，利用手拉葫蘆調(diào)整，待垂直度到位之后，將平面單元和斜撐焊接固定。3.2.4拼裝流程第1步：布置胎架，拼裝TR-2第2步：拼裝TR-3中間平面單元第3步：拼裝內(nèi)弦桿第4步：拼裝內(nèi)弦桿第5步：拼裝內(nèi)弦桿和外弦桿第6步：拼裝腹桿第7步：拼裝中弦桿和腹桿第8步：拼裝已經(jīng)和TR-4預(yù)拼裝過的TR-3平面單元第9步：拼裝弦桿、腹桿和橫桿第10步：拆除已經(jīng)預(yù)拼裝過TR-2，完成TR-3的拼裝工作3.3TR-4拼裝3.3.1TR-4概況TR-4桁架外弦桿弧長約39m，桁架截面最寬處約10m。桁架弦桿中間和頂部節(jié)點(diǎn)位置3m長的區(qū)域各分做1段，中間和底部約16m和17.5m長的弦桿各分做1段，桁架腹桿和橫桿在節(jié)點(diǎn)位置斷開。TR-4首先拼裝平面單元，然后將平面單元2與TR-5預(yù)拼，將平面單元1和弦桿、腹桿及橫桿進(jìn)行拼裝，同時(shí)用TR-3的頂部平面單元和TR-4進(jìn)行預(yù)拼，最后將與TR-5預(yù)拼裝過的TR-4平面單元2與TR-4進(jìn)行拼裝，去掉已預(yù)拼裝的TR-3平面單元，TR-4拼裝完成。TR-4結(jié)構(gòu)示意圖和分段示意圖如下：平面單元1平面單元2平面單元1平面單元23.3.2拼裝胎架TR-4平面單元的拼裝胎架類似于TR-2，需要在每個(gè)弦桿下方鋪設(shè)路基箱作為拼裝胎架。TR-4各平面單元弦桿傾斜圖示如下（圖中箭頭方向代表傾斜方向，數(shù)字代表傾斜高度）：TR-4空間桁架的拼裝胎架措施類似于TR-3。胎架示意圖如下：3.3.3桁架定位桁架定位與調(diào)整與TR-3類似，桁架拼裝示意圖如下：已與TR-5預(yù)拼裝過的TR-4平面單元需拆除的TR-3已與TR-5預(yù)拼裝過的TR-4平面單元需拆除的TR-33.4TR-5拼裝3.4.1TR-5概況TR-5桁架外弦桿弧長約22m，桁架截面最寬處約7.5m。桁架弦桿中間和頂部節(jié)點(diǎn)位置3m長的區(qū)域各分做1段，中間和底部約7.5m和8.5m長的弦桿各分做1段，桁架腹桿和橫桿在節(jié)點(diǎn)位置斷開。TR-5首先拼裝平面單元，然后將平面單元2與TR-6預(yù)拼，將平面單元1和弦桿、腹桿及橫桿進(jìn)行拼裝，同時(shí)用TR-4的頂部平面單元和TR-5進(jìn)行預(yù)拼，最后將與TR-6預(yù)拼裝過的TR-5平面單元2與TR-5進(jìn)行拼裝，去掉已預(yù)拼裝的TR-4平面單元，TR-5拼裝完成。TR-5結(jié)構(gòu)示意圖和分段示意圖如下：平面單元2平面單元1平面單元2平面單元13.4.2拼裝胎架TR-5平面單元的拼裝胎架類似于TR-2，需要在每個(gè)弦桿下方鋪設(shè)路基箱作為拼裝胎架。TR-5各平面單元弦桿傾斜圖示如下（圖中箭頭方向代表傾斜方向，數(shù)字代表傾斜高度）：TR-5空間桁架的拼裝胎架措施類似于TR-4。胎架示意圖如下：3.4.3桁架定位桁架定位與調(diào)整與TR-4類似，桁架拼裝示意圖如下：需要拆除的TR-4平面單元已與TR-6預(yù)拼裝過的TR-5平面單元需要拆除的TR-4平面單元已與TR-6預(yù)拼裝過的TR-5平面單元3.5TR-6拼裝3.5.1TR-6概況TR-6桁架外弦桿弧長約27m，桁架截面最寬處約6.2m。桁架弦桿中間和頂部節(jié)點(diǎn)位置3m長的區(qū)域各分做1段，中間和底部約10m和7m長的弦桿各分做1段，頂部約4.2m長的弦桿分做一段。桁架腹桿和橫桿在節(jié)點(diǎn)位置斷開。TR-6首先拼裝平面單元，然后將平面單元2與TR-7預(yù)拼，將平面單元1和弦桿、腹桿及橫桿進(jìn)行拼裝，同時(shí)用TR-5的頂部平面單元和TR-6進(jìn)行預(yù)拼，最后將與TR-7預(yù)拼裝過的TR-6平面單元2與TR-6進(jìn)行拼裝，去掉已預(yù)拼裝的TR-5平面單元，TR-6拼裝完成。TR-6結(jié)構(gòu)示意圖和分段示意圖如下：平面單元2平面單元1平面單元2平面單元13.5.2拼裝胎架TR-6平面單元的拼裝胎架類似于TR-2，需要在每個(gè)弦桿下方鋪設(shè)路基箱作為拼裝胎架。平面單元2拼裝需要在中弦桿下方增加鋼平臺(tái)，示意圖如下：TR-6各平面單元弦桿傾斜圖示如下（圖中箭頭方向代表傾斜方向，數(shù)字代表傾斜高度），平面單元2采用頂部朝下的拼裝方式，其弦桿的傾斜與平面單元1相反。TR-6空間桁架的拼裝胎架措施類似于TR-5。胎架示意圖如下：3.5.3桁架定位桁架定位與調(diào)整與TR-5類似，桁架拼裝示意圖如下：已與TR-7預(yù)拼裝過的TR-6平面單元需要拆除的TR-5平面單元已與TR-7預(yù)拼裝過的TR-6平面單元需要拆除的TR-5平面單元3.6TR-7拼裝3.6.1TR-7概況TR-7桁架弦桿弧長約90m，桁架截面最寬處約5m，分做4段拼裝，每段長度約22m。TR-7結(jié)構(gòu)示意圖和分段示意圖如下：分段4分段3分段2分段1分段4分段3分段2分段1分段1和分段2分別與分段4和分段3成對(duì)稱關(guān)系。分段1和分段2拼裝分段示意圖分別如下：平面單元2平面單元1平面單元2平面單元1分段1拼裝分段示意圖平面單元4平面單元3平面單元4平面單元3分段2拼裝分段示意圖分段1首先拼裝平面單元，然后將平面單元2與分段2預(yù)拼，將平面單元1和弦桿、腹桿及橫桿進(jìn)行拼裝，同時(shí)用TR-6的頂部平面單元和分段1進(jìn)行預(yù)拼，最后將平面單元2與分段1進(jìn)行拼裝，去掉已預(yù)拼裝的TR-6平面單元，TR-7分段1拼裝完成。分段2拼裝方式與分段1相似。3.6.2拼裝胎架平面單元的拼裝胎架類似于TR-2，需要在每個(gè)弦桿下方鋪設(shè)路基箱作為拼裝胎架。TR-7各平面單元弦桿傾斜圖示如下（圖中箭頭方向代表傾斜方向，數(shù)字代表傾斜高度）：平面單元4的傾斜為0。TR-7空間桁架的拼裝胎架與桁架定位類似于TR-6。第四章質(zhì)量保證措施(1)保證現(xiàn)場(chǎng)拼裝胎架精度，確保拼裝質(zhì)量拼裝胎架精度的好壞，將直接關(guān)系到構(gòu)件的拼裝質(zhì)量，所以現(xiàn)場(chǎng)拼裝胎架必須嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行設(shè)置，胎架必須有一定的強(qiáng)度，且胎架不得有明顯的恍動(dòng)狀，胎架應(yīng)有斜撐，同時(shí)必須確保胎架模板上口標(biāo)高尺寸的正確，在構(gòu)件上胎架拼裝前，胎架應(yīng)由專職檢查員進(jìn)行驗(yàn)收，并提交工程師復(fù)驗(yàn)，以確保拼裝胎架的制作精度，從而來保證構(gòu)件的拼裝質(zhì)量。(2)采取合理的焊接工藝、焊接順序、減少焊接變形針對(duì)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，應(yīng)制訂詳細(xì)的焊接工藝及焊接順序，以控制焊接變形，首先進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的焊接試驗(yàn)，并進(jìn)行試件超聲波檢測(cè)、解剖，根據(jù)檢測(cè)解剖結(jié)果來制訂相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程。采用冶金部建筑研究總院通過工程實(shí)踐編制的《T、K、Y管接頭焊縫超聲波探傷檢測(cè)方法及質(zhì)是分級(jí)》，制定施工現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件安裝焊接節(jié)點(diǎn)焊縫的質(zhì)量要求和檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按制訂的焊接工藝順序焊接，焊接盡量采用CO2氣保焊進(jìn)行焊接，以減少焊接變形，桁架焊接時(shí)，均按照先焊中間節(jié)點(diǎn)，再向桁架兩端節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散的焊接順序，以避免由于焊接收縮向一端累積而引起的桁架各節(jié)點(diǎn)間的尺寸誤差。(3)加強(qiáng)質(zhì)量管理在拼裝過程中，嚴(yán)格按質(zhì)量管理?xiàng)l例進(jìn)行質(zhì)量跟蹤測(cè)量檢查，對(duì)于不合格的工序不得進(jìn)入下道工序進(jìn)行施工，堅(jiān)持預(yù)防為主，以關(guān)鍵部位、薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)精心施工，一絲不茍，防止質(zhì)量事故的發(fā)生。明確檢驗(yàn)項(xiàng)目，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方案和檢驗(yàn)方法，對(duì)保證項(xiàng)目、基本項(xiàng)目和允許偏差項(xiàng)目，認(rèn)真做好原始記錄、操作時(shí)間、條件、操作人等，對(duì)不合格品做好標(biāo)記，分別堆放，按規(guī)定處理。(4)確保測(cè)量工具合格格、先進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)拼裝測(cè)量檢測(cè)測(cè)過程中必須須確保測(cè)量工工具經(jīng)檢測(cè)單單位檢測(cè)合格格，并附有檢檢測(cè)公差表，在在實(shí)際測(cè)量過過程中，應(yīng)與與該公差表一一起進(jìn)行測(cè)量量換算，以保保證測(cè)量的正正確性，同時(shí)時(shí)所有的測(cè)量量工具應(yīng)保證證技術(shù)先進(jìn)，且且使用方便。(5)對(duì)拼裝胎架的要求求：1、胎架必須保證有足足夠的剛度和和穩(wěn)定性，且且必須保證胎胎架上口水平平度±1mm，另外外為了便于桁桁架的提升起起吊，胎架定定位塊的位置置須避免與桁桁架起吊時(shí)碰碰撞；2、在拼裝平臺(tái)上劃出出桁架定位線線、中心線及及分段長度位位置線，作為為桁架拼裝驗(yàn)驗(yàn)收的依據(jù)，另另外為防止胎胎架的不均勻