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空间钢结构安装工程施工技术

2022-07-22 06:18:40

空间钢结构建筑是指空间跨度较大的钢结构建筑,目前在建筑领域主要结构形式有网架、网壳、桁架、门式钢架等结构。本文着重介绍了空间钢网架结构,钢网架结构具有空间受力的特点,它是由多根杆件通过一定的规律进行布置,再通过节点连接而成。网架结构整体性能良好,能够有效的承受各种非对称荷载、动力荷载和集中荷载。它的节点和构件能够定型化,适应于工厂进行成批生产以及现场拼装。

钢网架的安装方法通常可以分为两类,一类则是高空就位的散装、分条分块就位组装和高空滑移就位组装等方法;另一类是地面拼装的整体顶升法、整体吊装法和整体提升法。本文将对高空散装法和整体吊装法这两种常用架设施工技术进行重点的分析与探讨。

1、高空散装法

高空散装法是将钢网架的节点和杆件(或是小拼单元)直接在高空所设计的位置总拼成整体的方法。高空散装法适用于高强螺栓连接、螺栓球节点连接等非焊接连接的各种类型网架,并适宜使用少量支架的悬挑施工方法。因采用高空散装法施工时,不容易控制轴线和标高,所以还另需采取相应的定位控制措施。

(1)施工特点

高空散装法可分为悬挑法和全支架法这两种。悬挑法是将部分网架悬挑,以节省支架的方法;全支架法则是将节点的散件和杆件在支架上进行总拼,或是以一个网格为小拼单位在高空进行总拼。

高空散装法的优点是可以使用简易的起重运输设备,甚至不使用起重设备即可完成架设,能够满足运输困难或者起重能力较弱的地区或者山区中;它的缺点是施工现场和高空的作业量较大,并在施工过程中需要大量的支架材料。

(2)支架的设置和沉降量的控制

高空散装法的支架必须牢固,通常使用钢管和构件进行搭设,不宜使用木、竹材料,因其易燃而且易变形。在设计时还需对拼装支架的整体稳定、单肢稳定进行验算,并对沉降量、饶度值进行验算。

支架的整体沉降量是由杆件的弹性压缩、钢管接头的空隙压缩、地基的沉陷等因素所决定。如地基较软弱,应采取夯实加固的方法,并使用木板铺地以尽量分散支柱传递的集中荷载。通常高空散装法对支架沉降的要求应控制在5毫米以内,为此在大型网架的架设施工时,还需对支架进行压力试验,以获取相应的资料信息,以方便在施工中对沉降量进行随时调整。

(3)拼装的操作

高空散装法总的拼装顺序是由建筑物的一端开始进行,并以两个三角形向另一端同时进行推进。当两个三角形相交以后,则按照人字形逐榀向前进行推进,最后在另一端的正中间合拢。每一个榀块体的安装顺序,则是由最初的两个三角形部分由屋脊部分分别向两边进行拼装,当两个三角形相交以后,再由交点同时向两边开始拼装。

2、整体吊装法

整体吊装法是将网架在地面总拼成一个整体后,然后使用起重设备将其吊装到设计规定位置的方法。

(1)施工特点

整体吊装法架设网架时,可以采用场外总拼或者就地与柱错位总拼,因此这种方法适用于焊接和连接网架,并且在地面进行总拼,容易保证几何尺寸的准确性和焊接的质量,缺点是施工现场需要较大的起重能力及场地空间。整体吊装法根据所用起重设备和吊装方式的不同,可将其分为起重机抬吊法和桅杆吊装法两类。

(2)空中移位

当使用桅杆吊装法时,会出现网架在空中移位的问题,是由于每根桅杆两侧起重滑轮组中所产生的水平分力不等,而推动了网架的移位。吊装时当桅杆各个滑轮组相互平行布置,则网架发生平移;当各个滑轮组处于同一圆周上时,则网架发生旋转。在网架移动时,因钢丝绳的放松,还会出现少量的下降。

(3)同步控制

网架在整体吊装时,各个吊点应做到同起同落。要求相邻吊点的允许高差为吊点距离的1/400,且应小于100毫米。控制同步的最常用方法为等步法,利用各起重机将网架同时吊升一段距离以后,进行停歇检查,当满足吊平后再吊升一段距离,直到达到设计标高为止。同时,还可以使用自整角机同步指示装置观测提升的差值。

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