大跨度风管桁架的施工技术

大跨度风管桁架的施工技术

杨佳王鹏伟王飞

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浙江华易建设有限公司浙江绍兴312000

摘要：大跨度风管桁架结构有着优美的空间形体，该结构受力形式合理、刚度大、自重轻、杆件单一、外形美观……近年来，在我国各类建筑桁架结构得到广泛的应用。本文以年产6.5万吨卷烟产品配套用纸生产线项目大跨度风管桁架施工为例，对其加工及安装技术进行研究及探索。

关键词：大跨度；风管桁架；钢结构；施工技术

大跨度的桁架建筑越来越多，特别是随着钢结构网架和桁架结构的广泛运用；传统风管安装工艺已经难以适宜新的发展需要；因此建筑工人技术的水平及素质，机械设备的性能，施工工艺的合理性和施工管理等要素，大跨度桁架钢结构的施工，在杆件加工阶段、在拼装阶段、在安装阶段要控制好；更应加强管理，科学施工。

一、工程概况

本项目为年产6.5万吨卷烟产品配套用纸生产线项目A1～J1&A2～J2轴风管钢桁架、J1～A2轴风管钢梁及相应空调风管工程（PM1、2大跨度风管桁架），位于浙江省湖州市安吉县天子湖现代工业园内，工程结构形式为钢结构。

二、施工难点

风管桁架杆件一般在工厂制作加工，在现场整体拼装；制作过程中有两个主要难点：1）在杆件下料时，如何保证杆件相贯切割的精度；2）焊接质量，关键在控制焊接变形和焊接应力。

1.1由于净空高，建筑主体风管支撑点不足产生定位难的问题，造成大跨度风管桁架安装吊杆难成一条直线，整体吊装后阶段难以对接，对吊装方法的选择及吊装工艺要求非常高。

1.2本工程主桁架、次桁架、支撑结构节点均为管材相贯连接，精度要求高安装难度大，需对焊接工艺高，需解决曲面焊接的技术难点，确保制作安装质量，桁架桁架焊接和安装应符合相应的规范。

1.3在制作、运输、安装过程中，必须对不同的受力情况进行分析，以确保质量安全。

1.4为了解决桁架运输问题，桁架现场拼装必须解决拼架的水平度，确保桁架拼装时不发生变形。

针对上述关键性技术问题，主要从吊装方法的选择、吊装前准备及吊装阶段质量控制要点等几个大方面进行分析：

该工程钢结构桁架跨度大、自重大、标高高等特点结合施工现场情况，进行比较分析，目前国内大跨度、大吨位钢构件的安装一般可采用高空散拼成形整体吊装、整体提升及整体顶升、分段吊装高空拼接、高空滑移等方法，并可分为跨内、外吊装。

经过综合分析了该工程的的具体情况，结合各种吊装方法的特点，考虑现有的机械设备情况、施工工期等要素，确定了地面总体拼装吊装施工方案，主桁架在事先制作好的胎架上总拼成整体，在采取双机台吊将管桁架吊装至设计位置，最后完成次桁架及辅助结构安装。

三、吊装前准备

3.1桁架拼装：本工程桁架长度达到32米，主架高1.34米（如图1），处于运输方便的考虑，加工时将上下弦圆管运至现场后焊接拼装，需要搭设焊接平台，采用多组马凳组成。现场选择一块平整坚硬的场地，确保每段桁架搁置水平。

如图1（大跨度桁架安装施工图）：

主要零部件加工有：杆件、节点、支座、变截面过度节点等。杆件制作过程主要有：钢管对接→杆件下料→喷砂除锈→焊接。

3.2杆件对接：对接前应对钢管剖口加工，然后再对杆件进行对接焊接，对接焊缝质量应达到一级要求。

3.3采用先进加工设备：钢管下料使用五维数控相贯切割机，除锈使用管材专用抛丸除锈机，油漆采用无气喷涂，除了采用结构专用设备外，还要严格检查设备性能状态，严禁设备带病使用，严禁带手套下料；手工涂刷杆件相贯口的下料质量，确保每根杆件出厂时都是优良品。

3.4主桁架的焊接是重要关键环节，总长32米的桁架分为15处杆件焊接，在上下弦焊接工作量非常大，且所有桁架对接缝均为一级焊缝，需要专门编制专项焊接方案，对每一名工人进行技术交底，确保每一名工人能熟练焊接工艺。做好焊后处理工作，由专人对焊缝成型情况和探伤自检，确保焊缝合格，满足设计和规范要求。

四、吊装安装

4.1考虑现场运输，对桁架的吊装带来了极大的影响，确保吊装过程安全，吊装时用2台130吨吊车顺序进行主桁架吊装，就位后立即用柱脚螺母将桁架固定，但不要拧紧，预紧后用经纬仪对照预留控制线进行初步调试，调整桁架后立即在桁架两侧各设置2道风绳子固定。

在整个吊装过程中，需要特别注意双机抬吊中吊点的选择、双机抬吊同步控制、管桁架与两端构件垂直度控制。需要分析双机吊装受力情况及现场实际情况。

4.2起吊过程中，时刻保证钢丝绳垂直，起钩前先将绳绷紧，原地观察后桁架在离地面0.5米稳住，确定无误再进行下步操作；现场信号指挥员对行走过程中同步观察监控，发现问题及时沟通，控制好吊机运转速度。吊装时确保周围施工安全，必要在施工现场拉安全警戒线，做好安全措施。

五、小结

本项目的顺利施工完成，施工方案及其重要，制定科学、合理的施工方案，须结合施工现场实际，做有针对性技术方案。有了技术的保驾护航，再加上科学管理，团队合作，才能使工程高质有效的进行。大跨度桁架结构在我国各省市火车站、体育馆、会展中心、海洋馆、港口厂棚等公共建筑中得到广泛应用，结构优美、节能省材料、工期短，必将推动建筑节能领域的创新与发展，值得推广和应用。

参考文献：

[1]李文泉、李文大跨度空间管桁架结构施工技术2009.5第36卷第5期.

[2]刘景凤、周文瑛、苏平等《钢结构焊接规范》GB50661-2011[S].北京：中国建筑工业出版社.

[3]何奋韬、候兆欣、于之绰等《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001[S].中国建筑材料工业出版社.北京.