大跨度桁架预拼装技术要点

苗兴光 王小强 耿东禹 焦燕星

中建二局安装工程有限公司廊坊钢结构分公司 河北廊坊 065000

1 工程概况

国家会议中心二期项目位于北京市朝阳区奥林匹克中心区B25、B26 地块，建设用地总面积约9.34 万㎡。地上建筑主要功能为展览中心、会议中心、高端政务和商务峰会活动中心，地下建筑主要功能为展览中心、停车场及附属配套设施。制造厂制作的桁架主要为会议厅转换桁架、宴会厅屋面桁架和序厅屋面桁架，累计6890 吨[1]。

会议厅转换桁架区域面积1.1 万㎡，主桁架共计9 榀，每榀长72 米，单榀桁架重达446 吨。因工期紧张，施工现场场地狭小，为保证构件在现场顺利安装，需要在制造厂内对其中BM 轴桁架进行预拼装。预拼装包含BM 轴桁架及与其连接的钢柱，整体长约73m，高约7.5m。为保证运输，参与预拼的构件共44 件，主料截面尺寸为RHS1000×800×50、组焊双腹梁（1500×800），BH1000×400×30×30，总重477 吨[2]。

2 预拼装难点

2.1 预拼装胎架的不均匀沉降

构件结构形式不一、重量各异，部分构件有单侧牛腿，对地基的压力各不相同，胎架易产生不均匀沉降。胎架的不均匀沉降会导致构件产生错缝，影响最终预拼质量。

2.2 构件吊装安放精度控制

预拼构件重量较大，只能在行车吊装时调整构件放置位置，按照放样点放置构件困难；预拼构件数量较多，安放构件时易影响相邻构件，出现累计误差。

3 预拼装技术措施

桁架为立体结构，按照实际空间位置难以拼装。立面卧式整体预拼装，胎架数量布置较多，整体高度较小，构件拼装便宜，成本较小，故本次预拼采用此种预拼方法。此方法面临着胎架变形、不均匀沉降，构件吊装所带来的偏差等问题，严重影响到预拼装验收质量。针对以上难点，在预拼装中采取以下技术，保证预拼装精度，更好体现出构件本身尺寸问题，提高构件出厂质量[3]。

3.1 胎架整体连接、结构强化及多种方式定位

预拼装场地选择在进行过地面硬化的料场，且在拼装区域胎架位置处铺设PL20 钢板，使全部胎架连接为一个整体。钢板既可以补强地基，也可以连接胎架，防止胎架产生相对位移。

胎架以规格HW550×200×10×16 的热轧H 型钢为主，并加设4 个斜撑，型钢与基础点焊牢固。每个构件与胎架的接触点不得少于2 处，在牛腿的位置加设支撑。

根据布置图设置胎架，胎架位置及高度使用全站仪测量控制，卷尺和水准仪复核，保证胎架上表面标高与胎架图要求误差≤0.5mm。温差会对测量产生一定程度的影响，测量时应该在温度相对稳定的情况下进行[4]。

3.2 构件吊装顺序及精度控制

根据制造厂制造构件的时间，考虑各构件位置关系，结合构件吊装与胎架上构件的相互影响，优先吊装位于四角的钢柱，再吊装上下弦杆，最后吊装腹杆。四角钢柱最先加工制作，且位于两端，优先吊装可以保证桁架两端的位置；上下弦杆由两侧向中间吊装，吊装每根构件均需保证精度，避免累计误差，构件存放于上弦杆外侧，故先吊装下弦杆构件；腹杆最后吊装。此种吊装顺序，符合制造厂制作顺序，不会产生构件积压，可以减小构件的相互影响，较低的吊装高度也可以保证安全。

采用熟练的天车工和起重工，外加3～5 人配合吊装、安放构件。起吊时不得拖拉磨损构件，吊装构件时需要对边角加垫片进行保护，吊运时要有足够的高度，就位时先粗略测量，待下降至离胎架10mm 时，再进行细致测量，确定达到位置后缓慢放下构件。放置于胎架上后再进行一次测量，若不符则及时调整，以免出现累计偏差。同时注意不要接触其他构件。

4 构件调整与返修

每步吊装完成后，需对胎架上构件进行观察记录，包括构件扭曲程度、现场焊接部位处对接接口错边量、焊缝间隙等参数。全部吊装完成后，从整体角度出发，对桁架预拼装构件进行局部调整，并按杆件的对应关系做出记录并标识，确保现场顺利进行组装工作。

对于调整后仍有不符合验收要求的问题，特别是相邻构件对接接头错边及间隙超差问题，应做好返修标识和记录，以便车间返修。返修验收合格后进行联合验收，联合验收通过后吊下构件进行打砂油漆，等待发货。

5 预拼装质量的保证措施

5.1 采用合格、先进的测量设备

在胎架铺设、拼装测量检测中必须确保测量工具经过检测单位检测合格，并附有检测公差表，实际测量过程中，应与公差表进行测量换算，并用两种及以上的方式保证测量的准确性

5.2 制定正确的预拼装工艺并严格执行

技术部门应严谨制作拼装工艺，综合考虑构件特性（质量、重心、形状等）、场地设备、工人技术水平、工期及天气因素等，尽量避免预拼装过程中出现问题。管理人员要严格按照工艺文件执行，保证预拼装工作顺利开展和预拼装的质量。

5.3 加强质量管理

构件在预拼装前，质保部门应对构件进行详细检查，确保合格后再送到预拼装场地。在拼装过程中，应严格按照质量管理条例进行管理。对质量检查中不合格的构件不得进入后续工序，对关键、薄弱的环节，应加强检查力度，一丝不苟。明确检验项目、标准及方案方法，对不合格构件做好标识，根据对应工序采取对应的修正措施。

5.4 拼装质量的检测

预拼装完后，由质保部联合监理单位和总包单位对其进行严格的测量检验；不合格项目由技术部发出具体的处理措施，保证构件出厂质量。

6 结语

通过这次预拼装，制造厂可以及时查看预拼装构件加工完成后是否有尺寸问题，在厂内及时校正，提高了构件出厂质量；提高了制造厂的预拼装技术水平，可以在以后的预拼装中减少错误，提高效率；通过解决预拼装中构件出现的问题，可以完善质量管理条例，提高后续构件的出厂质量。对于现场，构件预拼装可以有效提高现场焊接的合格率，保证施工安全，减少施工费用，缩短工期，便于现场管理。