管桁架鋼結(jié)構現(xiàn)場拼裝施工方法及技術措施

管桁架鋼結(jié)構現(xiàn)場拼裝施工方法及技術措施（一）總體部署1、拼裝場地某.某鋼結(jié)構工程施工現(xiàn)場比較開闊。拼裝場地需要推平、夯實，上面鋪設200mm厚碎石，進行抄平。拼裝在胎架上進行，胎架設置的間距不大于腹桿的節(jié)間距，胎架需要找平找正。2、拼裝機具考慮到主桁架和柳葉弦桿的桿件單重較輕，構件外形體量大的特點，拼裝吊機需具有良好的機動性能，故拼裝主吊機每個場地擬選用二臺NK250E-V型25噸汽車吊及一臺QY50型50噸汽車吊。汽車式起重機QY50型制造廠浦元工程機械總廠起重量/幅度50500kg/3.7m吊臂長度主臂10.6~33m副臂8.2~13.2m行駛速度78Km/h最大爬坡度15.48°自重38800kg外行尺寸（長×寬×高）13300×2750×3760mm汽車起重機QY50型50噸額定起重量表工作幅度（m）主吊臂長度支腿全伸后方側(cè)方作業(yè)支腿全伸前方作業(yè)10.61621273310.616212733626.82017.70141310.811.5012.012.512.0721.72015.7512.5012.007.508.409.09.19.3816.517.314.0011.2010.005.506.306.77.07.20913.013.812.7510.009.784.004.505.05.55.701011.311.659.158.903.504.04.34.50119.459.858.358.143.003.33.53.70汽車式起重機NK250E-V型制造廠浦元工程機械總廠起重量/幅度25000kg/2.5m吊臂長度主臂10~31m行駛速度65Km/h最大爬坡度16.7°自重34000kg外行尺寸（長×寬×高）11930×2500×3300mm汽車起重機NK250E-V型25噸額定起重量表工作幅度（m）主吊臂長度1013.51720.52427.531710.25109.88.87.56.5688.658.458.357.876.15.6597.27.16.956.255.455.051065.96.25.64.954.63、拼裝胎架的形式為確保鋼桁架拼裝時的外形尺寸，拼裝胎架必須嚴格按照設計尺寸進行設置。胎架放置在路基箱上，表面通過鋼墊板找平。在胎架中心定位完畢后，胎架與路基箱及鋼墊板焊接固定。部分拼裝胎架因高度較大，從穩(wěn)定性和安全性考慮，需采用支撐加固或用攬風繩臨時固定。拼裝胎架的形式根據(jù)桁架的形式所定，拼裝胎架的形式詳見第二節(jié)胎架的設計，所用材料為型鋼及管材。4、拼裝思路采購的鋼管經(jīng)拋丸除銹達Sa2.5級，在五個小時內(nèi)涂水性無機富鋅底漆，到數(shù)控六軸管相貫線切割機切割下料，然后散件運至拼裝場地。主桁架拼裝采用臥拼方式，即與安裝位置相差90度，第一步在胎架下部先拼裝一榀主桁架，第二步在胎架靠上部拼裝另一榀主桁架，二榀主桁架的相對位置為實際安裝的相對位置，只是變?yōu)榕P放。第三步拼裝兩榀桁架之間的柳葉弦桿。第四步在上部主桁架上拼裝半片柳葉弦桿。第五步拼裝兩支座桿件，至此一個拼裝單元拼裝完成。由于土建工程已基本完成，無法整體吊裝，擬將該拼裝單元分成兩段吊裝（見附圖）。本工程鋼結(jié)構兩單片罩棚，關于南北軸基本對稱，僅上部支座高度有所區(qū)別，主桁架有32種類型，拼裝單元有16個類型，每種類型有四個，共64個拼裝單元為了滿足工期的要求擬設兩個場外拼裝區(qū)同時進行拼裝，分別負責東西兩片罩棚帶支座部分的拼裝并設一場內(nèi)拼裝區(qū)，負責桁架懸挑部分的拼裝及次桁架的拼裝。每個拼裝單元整體試拼完成后，以分段點為界，按試拼胎架記錄的各點的空間坐標，做兩個支座部分的胎架。一個在原拼裝場地（西南角），一個在東北角，懸挑部分在體育場內(nèi)的拼裝區(qū)制作，這樣即保證了拼裝的質(zhì)量，又可以減少二次搬運，提高吊裝效率，降低了成本。兩個場外拼裝場地各配二臺25T汽車吊和一臺50T汽車吊，配合安裝，場內(nèi)拼裝區(qū)配二臺25T汽車吊配合安裝。5、測量控制遵循“從整體到局部，先控制后施工”的測設原則。即將桁架上下弦上的每個支撐點由空間位置水平投影到地面上，并將其空間三維坐標在Z軸方向上轉(zhuǎn)換到地面。采用全站儀在地面上分別測量出每個支撐胎架的位置。6、質(zhì)量控制控制影響質(zhì)量的各個因素。同時，將諸因素進行分類，有側(cè)重點的進行質(zhì)控。（二）主桁架拼裝胎架設計根據(jù)現(xiàn)場場地條件、吊裝方案及桁架的截面形狀和結(jié)構特點，同時為保證桁架的拼裝、吊裝精度，設置通長的拼裝胎架。拼裝胎架的立柱均布置在桁架的上下弦節(jié)點處，直接支撐桁架的上下弦節(jié)點。但為了避免胎架支柱與腹桿件相碰，胎架支柱統(tǒng)一偏移節(jié)點一定距離。桁架拼裝過程中，選用路基箱作為拼裝平臺，拼裝胎架與路基箱間采取焊接的形式進行連接。拼裝胎架支柱選用18＃工字鋼及Φ300的鋼管，在支柱的側(cè)面焊接14#工字鋼的牛腿。桁架的上弦坐落在牛腿上。上下弦支柱的底部設置δ＝25的勁板作為下弦管的支撐。（三）施工程序1、胎架的復測1）復測包含的內(nèi)容復測的內(nèi)容包含三層：第一層，定位坐標測設的復核；第二層，胎架設計的復核；第三層，胎架本身的檢查。2）胎架復測的重要意義桿件的精度靠胎架的精度來實現(xiàn)。因此，胎架的精度務必要求精確。2、桿件的驗收及準備1）桿件的配套桿件必須配套，同時，桿件的放置要在吊機的作業(yè)半徑范圍內(nèi)2）進場桿件的驗收程序3、桁架拼裝拼裝機械西北、東南角兩個場外拼裝場地各配兩臺NK250E-V型25噸汽車吊和一臺QY50型50噸汽車吊同時進行。組裝場地需要推平、夯實，上面鋪設200mm厚碎石，進行抄平。組裝在組裝胎架上進行，胎架根據(jù)桁架每個節(jié)間的斷面尺寸設置，胎架找正、找平。組裝和工廠組裝相同，根據(jù)每根桿件的組對順序和管口標記組對，嚴格控制構件的幾何尺寸。先組對、點焊，經(jīng)過檢查確認后焊接，探傷合格后進行最終尺寸檢查，并作為吊裝時的參考數(shù)據(jù)，桁架組裝流程見下圖。4、拼裝過程中的測量、放線1）測設放線流程2）測設放線工具拼裝過程中，測量放線選用一臺全站儀和一臺經(jīng)緯儀。3）定位點的測設方法5、焊接1）焊接要領選擇適當焊接材料選擇適當焊接方法選擇合適焊接參數(shù)先做焊接工藝評定焊前按照規(guī)定預熱焊后按照規(guī)定后熱小錘敲擊消除應力無損檢測焊縫質(zhì)量2）焊接方法采用手工電弧焊進行焊接。直流反接。此種電弧極性的選擇適用于低氫型焊條的焊接。3）焊接材料由于是Q345B+Q345B，因此選用E50系列之E5015低氫型焊條。4）焊接參數(shù)焊接電流焊接電壓焊接速度焊條直徑(mm)φ3.2100~13022~2410~15cm/minφ4.0160~18024~2610~15cm/minφ5.0170~22024~2810~15cm/min5）焊接工藝評定焊接工藝評定應以可靠的焊接性能為依據(jù)。Q345B具有良好的焊接性能。焊接工藝評定的過程：焊接工藝評定驗證施工單位擬訂的焊接工藝的正確性，并評定施焊單位能力。焊接工藝評定所用的設備、儀表應處于正常工作狀態(tài)，鋼材、焊接材料必須符合相應標準，由本單位焊接熟練的焊接人員使用本單位焊接設備焊接試件。6）焊前預熱與焊后后熱焊前預熱的溫度為120~1300C；層間溫度為120~2000C；預熱范圍不小于焊縫寬度的3倍且不小于100mm；焊接完成后立即進行后熱；后熱溫度為220~2500C，恒溫2小時，然后緩冷；電熱片加熱，自動溫控。7）小錘敲擊消除殘余應力錘高不超過3cm;每分鐘100次；錘擊密度為15~20次/cm2；錘擊時恒溫不低于預熱溫度。8）焊縫的無損檢測無損檢測方法：超聲波檢測、磁粉檢測焊縫質(zhì)量等級：對接焊縫----為一級焊縫，100%UT；管管相貫焊縫----A區(qū)100%UT。無損檢測要在焊接熱處理后進行，焊縫冷卻至常溫，然后再進行檢測。6、涂裝1）環(huán)氧云鐵中間漆和氯化橡膠面漆要在拼裝過程中進行施工。同時，還要進行焊接節(jié)點的補漆工作。2）面漆施工前，要用高壓水龍沖洗構件表面。3）根據(jù)實際情況選用施工方法，建議采用刷涂。4）補漆的施工程序7、檢查驗收（四）拼裝變形控制措施1、增加拼裝預變形1）補償焊接收縮量由于焊口較多，焊縫金屬填充量較大，因此，拼裝過程中的焊接收縮量很大。必須在焊接之前加以補償。2）補償加載后的撓度由于主桁架上下弦主管腹桿組成一懸挑28—53.2米的空間結(jié)構撓度較大，因此，要在拼裝時加以補償。2、組裝技術保證措施1）焊接收縮量的補償措施在車間進行無余量預組裝，即桿件的下料長度不考慮焊縫根部間隙，此時的控制尺寸為設計尺寸；在吊裝現(xiàn)場進行有余量拼裝，即留有焊縫根部間隙。2）補償加載撓度的技術措施建模后，可以計算不同點處的撓度變形值，在整體拼裝胎架搭設的過程，將撓度補償值加以考慮。（五）組裝技術保證措施1、桁架組裝前,應對胎架的布置進行檢查，相臨兩片胎架之間的距離不宜過大，胎架上部與主桁架連接的連接板定位尺寸應正確。2、桁架組裝時，先按照事先放好的定位線安裝好下弦桿，然后安裝上弦桿，安裝時應保證桁架桿件軸線在同一平面上。3、通過調(diào)節(jié)預設的平頂螺栓來對弦桿間的相對位置進行調(diào)整,使其符合設計的要求。4、桁架弦桿的平面位置由在胎架頂部連接板上的定位軸線確定,調(diào)節(jié)到位后,用預設的防側(cè)傾螺栓進行定位。5、主弦桿安裝就位后，應對其尺寸、位置等進行復測。然后，進行腹桿的安裝。腹桿安裝時應保證其軸線在主弦桿的中間。5、主桁架組裝時應考慮起拱，以防止桁架在自重作用下的下?lián)稀?、為減少焊接的變形，主桁架在組裝好后，焊接時應對稱施焊。（六）預埋件的施工1、預埋件的施工流程及方法根據(jù)招標設計圖紙，本工程桁架支座需在混凝土施工時預埋，具體施工流程詳見下圖：2、預埋件埋設（1）預埋件（錨固件）埋設應在基礎混凝土澆注前完成。（2）土建鋼筋網(wǎng)綁扎完畢后，根據(jù)設計圖紙要求，將預埋件按照圖紙位置及定位尺寸埋設。（3）為防止預埋件在混凝土澆注過程中發(fā)生位移，對后期鋼結(jié)構安裝造成不利影響，埋設過程中需要對預埋件及模板進行永久性固定。具體做法可采用型鋼或鋼筋制作固定支架，與鋼筋網(wǎng)（最好是主鋼筋）焊接。其后將埋件與固定支架焊接固定。（4）在預埋件（錨固件）定位之后，立即進行測量復核。在滿足規(guī)范和設計允許偏差要求后，即可移交下道工序進行混凝土澆注施工。（5）埋設允許偏差見下表（參照GB50205-2001）：項目允許偏差支承面標高±3.0水平度L/1000位移±5.0（七）支撐塔架的施工1、臨時支撐胎架的作用（1）桁架分段吊裝的高空就位臨時支撐胎架；（2）桁架安裝定位的基準；（3）大跨度桁架實現(xiàn)安裝的保證。2、臨時支撐胎架布置原則安全、可靠，方便施工（包括胎架本身的施工和鋼屋蓋的施工）。盡量符合設計意圖，即施工時的結(jié)構受力狀況與最終結(jié)構本身的受力狀況大致一致。盡量減少安裝時的變形，便于安裝精度的控制。盡量簡化結(jié)構的受力和支撐胎架的受力情況。盡量減少對下部混凝土看臺結(jié)構的影響。卸載要安全、可行，方便施工。3、臨時支撐胎架的設計（1）臨時支撐胎架的設計依據(jù)1）桁架的臨時支撐胎架根據(jù)桁架吊裝分段重量、胎架的設置高度確定；2）《鋼結(jié)構設計規(guī)范》（GB50017-2003）3）《鋼結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）4）《建筑鋼結(jié)構焊接規(guī)程》（JGJ81-2002）（2）主桁架支撐胎架的設計1）主桁架支撐胎架形式臨時支撐胎架主要用在分段吊裝時，對體育場內(nèi)的桁架懸挑部分起支撐作用。根據(jù)自身受力特點和桁架的截面要求，臨時支撐胎架的形式設計成格構式支撐柱。安裝用臨時支撐胎架采用60塔吊塔架標準節(jié)組裝到需要的高度，上端不足一標準節(jié)的高度，現(xiàn)場制作（選用同規(guī)格、同材料的型鋼），胎架頂部的托座由20#工字鋼及δ=30的鋼板組成。臨時支撐胎架與路基箱之間采取焊接的連接方式，底部荷載保證傳遞到看臺下的砼柱上，吊裝過程中在臨時支撐胎架四周拉設攬風繩。（3）桁架支撐胎架驗算胎架結(jié)構布置圖胎架斷面布置圖材質(zhì)：Q235強度及剛度驗算：胎架豎向變形圖立柱應力圖腹桿應力圖4、臨時支撐胎架的加工臨時支撐需現(xiàn)場加工部分與原塔架尺寸、材料的材質(zhì)、規(guī)格型號完全一樣，遵照《鋼結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）驗收。5、臨時支撐胎架的安裝（1）臨時支撐胎架的安裝1）安裝流程2）安裝方法支撐胎架采用桁架吊裝吊機7150型150噸履帶吊進行安裝，支撐胎架位置見平面示意圖。3）安裝質(zhì)量支撐胎架的安裝質(zhì)量按照《鋼結(jié)構施工質(zhì)量