湖南国际会展中心工程屋面钢管拱架吊装Word格式.docx
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湖南国际会展中心工程屋面钢管拱架吊装Word格式.docx
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下部为大跨度钢框架结构,主要构件为卷制钢管柱、焊接“Ι”字钢梁和轧制型钢桁架。
屋架为钢管拱架结构,共10榀,分五种(WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、WJ5)规格,长度136.6m~159.25m,单榀拱架重88t~155t,失高3m~8.5m,拱架最大跨度为84.0m(WJ2),截面为倒三角形或菱形。
屋架主要工程量如下:
构件名称
轴线长度(m)
单榀重量(t)
拱架WJ1
117.25m
88
拱架WJ2
122.5m
126
拱架WJ3
129.5m
155
拱架WJ4
133m
146
拱架WJ5
133
142
檩架
21
5.7~12.5
本工程施工工期紧张,施工周期短,屋盖结构复杂。
工程边设计、边施工,给施工带来困难,且施工场地狭窄,构件组装及吊装作业面小,每次只能组装一榀拱架。
二、屋盖拱架制作:
(一)、杆件制作:
由于屋盖钢管拱架长度136.6m~159.25m,截面尺寸为3500×
8500mm,不便于整体运输,故屋盖管拱架的杆件全部在工厂下料,煨弯、除锈,一次涂装,散件运输到施工现场,在现场进行拼装、组装,焊接和二次涂装。
1、拱架主杆件对接:
主杆件的拼结位置不允许在同一截面上,要求每两根弦杆至少要错开300mm以上,且分段点不允许在不同管壁处,拼接焊缝采用CO2气体保护焊。
2、拱架排版工艺:
根据深化设计的杆件长度进行计算机排版,排版时要考虑拱架的预起拱高度,预起拱高度为拱架自重引起的下挠度的反向变形量,起拱值如下:
部位
跨度(m)
预起拱值(mm)
屋架
84
120
63
80
49
60
25以下
悬臂L
L/400~L/200
具体工艺顺序:
实物排版→放样→号料→对接焊坡口加工→对接接头焊接→无损检测→煨弯→检查→构件标识。
3、腹杆制作:
所有腹杆的切割均采用马鞍型切割机下料,杆件长度的焊接收缩量通过实验确定。
4、管管相贯时,接口切割:
切割机具:
进口数控马鞍形切割机;
工作流程:
计算机准备→置入被加工物→夹头对中→夹紧作业→原点复归→选择切割方式→加工准备→切割→检验→校正。
5、钢管煨弯:
主要设备:
中频煨弯机;
计算机准备→置入被加工物→夹紧作业→中频加热→煨弯→校正→冷却→取出加工物。
煨弯时,加热温度宜控制在900°
C~1000°
C之间,温度降至800°
C之前,应结束加工并缓慢冷却。
(二)、屋盖钢管拱架现场拼装
根据现场实际情况,拱架、檩架物件堆放及拼装场地只能选择在建筑物的南侧。
主拱架及檩条的杆件运至现场后,即可进行拼装,主拱架拼装时分整体预拼,分段焊接,分段运输和吊装,整体就位校正后焊接。
由于拼装场地不平整,为砂卵石干铺地面,且地基承载力低,为防止拼装过程中地基变形,拼装前,在支点位置铺设路基箱,然后用18工字钢焊接拼装胎架。
胎架做完后,根据弦杆整体外形测量放好地样于胎架上,将分段杆件置于胎架上按制作编号拼装成整体。
拼装顺序:
主弦杆→下部斜腹杆→中部斜腹杆→顶部水平腹杆。
主拱架拼装完之后,分段运输至使用部位进行吊装。
三、屋盖钢管拱架安装:
(一)吊装设备选择
考虑到公司的设备能力和起重量及吊装距离,选用M900行走式塔吊一台,布置在建筑物的中间(L-M轴),在E-F轴之间和Q-R轴之间各布置一台150t汽车吊,建筑物南侧临时道路和北侧48.0m平台各布置一台136t汽车吊,可以满足下部钢框架结构和屋盖钢管拱架结构的吊装需要。
(二)吊装方法选择
根据设备情况及现场实际情况,采用单机或双机抬吊整榀拱架。
考虑到吊机的吊装吨位不够,同时因拱架吊装前,平台板砼尚未浇筑,在12m平台上组装拱架难度太大,故选择分段吊装的方法。
采用M900塔吊或136吨汽车吊单机吊装,分段重量过大或M900臂长不够的情况下136吨汽车吊或150t履带吊双机抬吊的方式。
为减少误差积累和温度差的不利影响,吊装时从中间开始向两边对称进行吊装。
(三)临时支撑
因拱架跨度最大达84m,而拱架分段长度最大为21m,为满足WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、WJ5吊装固定的需要,必须从12m平台上增设临时支撑。
待拱架和檩架吊装完毕,经过焊接使各段拱架连为一个整榀拱架并固定后方拆除临时支撑。
因拱架安装高度太高,临时支撑的截面选择较大来增加刚度,以利于拱架的整体稳定性,同时为节约成本,减少投入,利用C区方柱作拱架的临时支撑。
临时支撑设置位置在±
0.00m层钢柱顶面,以保证分段拱架的重量通过平台柱可靠地传递给地基。
临时支撑与一层平台柱顶焊接,并在支撑柱上焊接临时操作平台。
(四)钢管拱架吊装
拱架在南侧场地组装完毕,经检测符合设计和规范质量要求后,分段运输至吊机部位,利用M900塔吊或136t吊机吊至屋面使用部位,利用缆风绳加倒链进行临时固定。
主拱架宽3.5m,在支座处为点状支撑,只有当两榀相邻主拱架用檩架和型钢檩条连接后,方能与下部支撑钢柱形成空间刚性单元。
单榀主拱架就位后无法稳定。
故吊机在吊装第一榀拱架就位临时固定后,应随后进行第二榀拱架的吊装。
缆风绳应根据主拱架的长度考虑每榀设置5组,每组间距约25m,缆风绳与地面角度小于45度,缆风绳采用钢丝绳,每根缆风绳近地面端部用5T倒链连接,每组缆风绳在拱架两侧对称设置,可调节主拱架垂上下弦杆的垂直度并保持拱架稳定。
1、拱架高空对接:
因拱架长、重量大,需要分段吊装,故无法避免各段在高空进行对接作业。
拱架高空对接时首先应设置好组装平台,组装平台使用型钢从支撑柱顶焊接并在平台侧面设置安全栏杆,平台上铺设钢跳板。
空中弦杆接头处设置对接工装件,用间断焊接的方法连接在接口管的一侧,工装件每个接口设三块,均布在钢管下半圆范围内,拆除时采用气割切除焊缝部位,并用砂轮机打磨平。
2、檩架与拱架空中对接:
主拱架之间通过檩架和型钢檩架连接,其中檩架为主要水平支撑构件。
当相邻两榀拱架安装就位后,方可进行檩架的安装,故檩架与拱架必须在空中接头。
吊装机具采用M900行走式塔吊。
檩架与拱架弦杆连接方式为相贯口连接,拱架就位后,因弦杆突出部分阻挡,檩架无法从垂直方向吊入,故先将檩架一侧端部杆件切头,长度不小于300mm,在檩架弦杆长度方向预留50-100mm余量,作为安装调节间隙,通过内置套管与弦杆角焊缝连接。
套管外径比弦杆内径略小2-3mm。
但壁厚大于弦杆以保证接头刚度。
通过檩架杆件调节余量缩短檩架整体长度,将檩架整体吊装至安装位置并进行固定端接口,移动调节端切头至合适位置两端焊接固定。
根据实测调节间隙,用同弦杆管径圆管制作两半圆,合拢后焊接并将焊缝余高打磨平、补漆,保证接头处外观质量并对接头起一定加强作用。
3、树状支撑安装:
主拱架WJ1、WJ2、WJ3在南侧均设有一个树状支撑,WJ4、WJ5每榀在北、南侧和中部设三个树状支撑,每个树状支撑由四根树状支撑杆件和一个固接或铰接支座共同组成。
最大的树状支撑杆件长度约11m(WJ3C支座)。
若树状支撑与主拱架分两次安装,势必增加空中接口的难度,且安装质量也难以保证。
为便于控制安装质量,减少接口难度,在组装主拱架时将树状支撑与分段主拱架组装在一起,整体外形形成“T”形与分段主拱架整体吊装,但增加了吊装和二次倒运的难度。
四、钢屋拱架分段吊装应注意的安全事项:
1、屋架落位找正好后必须拉好缆风绳,在主檩架安装完成前,严禁擅自拆除风绳。
每日必须对风绳的完好情况作检查,发现问题后必须及时处理。
2、严禁不挂安全带、不戴安全帽进行作业。
3、下雨或起雾等恶劣天气情况下不能吊装,晚间不吊装。
4、两榀屋架成形后必须在屋架间架设安全网。
5、吊装之前必须对吊机机具进行检查,严禁使用断股或缺损的钢丝绳。
6、操作台架必须焊接牢固,操作平台上要做好护栏,拉好安全绳,钢跳板必须绑牢固。
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