车间分段组装大跨度钢屋架施工新技术

车间分段组装大跨度钢屋架施工新技术

魏居明   ,郝玉兰

身份证号码：371502198709129807

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【摘要】大跨度钢结构越来越多地应用到重型设备生产车间、会议中心、展览馆等结构中。但由于其杆件多、跨度大，往往超长超高，运输困难、二次倒运困难，所以如何解决拼装后的运输及二次倒运问题一直是施工的重点和难点。

【关键词】钢屋架；大跨度；埋弧焊；安装

1.技术特点

1.1车间分段组装好弦杆及其附属板件，解决了埋弧焊等大型加工设备运输问题，亦能保证弦杆的焊接质量；

1.2现场将弦杆放样拼装成半榀屋架后进行腹杆组装，有效解决了构件超长超高，常规方式无法运输的问题；

1.3组装好的半榀屋架二次倒运至施工位置再拼装成整体吊装，解决了拼装场地与安装位置较远整体二次倒运困难的难题；

1.4 弦杆增设法兰，有效解决了现场拼装时，连接困难、定位不准确、在安装位置吊升前整体拼装困难等一系列问题，大大提高了桁架拼装的效率和质量；

1.5以山东新船重工有限公司涂装车间新建工程为例，屋架下弦杆为成品H型钢，通过合理位置增设法兰将弦杆分为3段12米+1段6米，减少加工时的切割和材料浪费（市场成品H型钢均为12米每支），提高工效同时降低成本；

1.6本技术技术难度低，实用性强，具有良好的经济效益

2.工艺原理

通过设计验算及专家论证，利用在弦杆上增加拼接法兰的方式将屋架分成若干段，并最终将屋架现场拼装实现可运输及可倒运的目的。

3.施工工艺流程及操作要点

3.1施工工艺流程

确定弦杆分段点→采用Tekla Structures软件建立3D模型→出具加工图纸并在车间完成弦杆分段组装→现场制作定位胎架，弦杆拼装成半榀→分别进行腹杆组装→半榀屋架倒运至安装位置→安装位置利用对接法兰组装成整榀并再次检查外接尺寸→尺寸无误后吊装就位屋架。

3.2操作要点

3.2.1软件搭建3D模型必须准确；

3.2.2车间胎架、现场胎架支设要牢固，精确度满足要求；

3.2.3现场拼装区场地进行平整硬化，拼装区至安装区道路畅通；

3.2.4弦杆分段应考虑型材的定尺长度、常规可运输长度等综合因素，保证经济性；

3.2.5在每段弦杆增加拼接法兰，以便分段弦杆的现场拼接，法兰节点规格由设计进行验算确定，保证结构安全性；

3.2.6编制的专项施工方案通过专家论证，保证施工方法的合理性及可行性；

3.2.7在安装位置将两个半榀屋架组装成整体时，拼接节点处应用胎架垫平。

4.材料与设备

4.1材料要求

4.1.1现场胎架采用H钢作为平台，连接处辅以工字钢、槽钢、钢管等斜撑，材质均为Q235B。

4.1.2拼装用螺栓采用承压型高强螺栓；

4.1.3加工构件用原材料及配套辅材，应满足图纸及规范要求。

4.2设备要求

4.2.1车间加工需设备：数控切割机、数控钻床、角磨机、拐尺、卷尺等；

4.2.2现场施工用设备：角磨机、水准仪、经纬仪、拐尺、卷尺、扭矩扳手等。

5.质量控制

5.1质量标准

本技术执行：GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》及QB-2015 公司企业标准。

7.2影响质量因素分析

腹杆、弦杆的下料尺寸偏差；胎架支设是否牢固，胎架定位是否准确；“现场弦杆拼接用法兰”是否准确；现场拼装的跨度两端支撑面最外侧距离、侧向弯曲矢高等。

5.3质量控制点

对屋架的控制主要表现在三个方面：

5.3.1现场拼装区域地面硬化，胎架的支设牢固，并用水准仪进行抄平，确保胎架定位准确；

5.3.2法兰及弦杆附属板件在车间与弦杆提前焊接成整体，保证在拼装后相对位置准确，孔距偏差控制在1mm，法兰面平整度偏差不超过1mm；

5.3.3现场拼装后跨度两端支撑面最外侧距离偏差控制在±5.0mm，侧向弯曲矢高偏差控制在10.0mm。

6.安全措施

6.1本技术执行国家、山东省、威海市有关安全技术规范、规程。

6.2施工现场安全设施应按照国家《建筑安装工程安全技术规程》的有关规定。

6.3施工现场应配备足够的消防器材，对易燃材料要集中管理，并设有明显标志。

6.4所有职工必须进行安全教育后方可上岗作业。

6.5进入施工现场必须按规定穿戴好劳防用品：工作服、工作鞋、安全帽，严禁穿高跟鞋、拖鞋等。

6.6施工时应做到严肃认真，不准开玩笑、打架斗殴。严禁在施工现场内抽烟，严禁酒后工作。

6.7特殊工种人员必须持安全操作证上岗（有效期），如电工、焊工、起重工、操作工等。

6.8严禁私自接电焊机、角磨机等各种电器设备，做到安全生产。

6.9严禁违章指挥，杜绝野蛮施工，职工有权拒绝违章。

7.环保措施

切实做好施工现场的环境保护工作，主要采取以下措施：

7.1对施工现场场地进行硬化和绿化，并经常洒水，以减少粉尘污染。

7.2施工现场减少噪音，保证不扰民。

7.3对装运建筑材料的车辆，派专人负责清扫及冲洗，保证行驶途中不污染道路和环境。

7.4严格执行工程所在地有关运输车辆管理的规定。

7.5遵守文明施工制度，当日工作完毕，必须做好落手清工作。

8.总结

本技术采用3D模拟施工技术，实现加工、安装等的预演练及过程模拟，大大提高了操作效率及加工质量，降低返工率；同时采用的“车间分段制作弦杆及其附属板件，现场将弦杆放样拼装成半榀屋架后进行腹杆组装，二次倒运至施工位置再拼装成整体吊装”的方法，既解决了构件超长超高无法运输及二次倒运的难题，又避免构件全部现场组装，导致的工期长、受周围影响因素大、制作质量难以保证的问题；同时采用的弦杆现场拼接用法兰节点，不但方便了现场的定位连接，而且提高了屋架的拼装质量，对大跨度结构的施工具有指导意义。

大跨度整体钢屋架的施工，在进度和施工安排上得到了甲方、监理方的认可。在这种时间紧、杆件数量多、构件跨度大的情况下能顺利的完成施工任务，不仅提高了工作效率，保证了工期，而且提高了质量，降低了成本，为以后公司进行大跨度结构的施工奠定了基础。

9、参考文献

【1】预应力大跨度空间钢结构的应用与展望.空间结构，2001

【2】李建廷，王义潮.大跨轻钢结构在民用建筑中的应用.理论探索，2004

【3】董石鳞.我国 

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