大跨斜腿钢桁架结构嵌补法安装施工技术

郭齐 吴晗飞 盖佳星

钢结构工程是以钢材为主体材料的建筑工程，钢结构建筑工程具有较好的抗震性，并可承受复杂荷载，钢构 件可以通过标准化的预制加工，提高工效，同时可以对现场作业流程进行优化，加快工程进度。本文将结合中国牙谷学术交流展览馆为实际工程案例，就大跨斜腿钢结构桁架安装施工工艺及主要控制要点展开论述;

钢桁架;嵌补法;技术要点

0 引言

随着我国现代化生活水平及社会经济的不断发展，对建筑造型风格追求也在不断提高，导致大跨度、异性钢结构建筑工程项目数量也在不断攀升，成为与混凝土结构、砖混结构相媲美的新型结构形式，钢结构建筑工程成本较低，施工时间短，施工效率高，其施工工艺水平的 高低直接影响到钢结构建筑的安全性与使用功能，因而有必要加强对钢结构建筑施工质量控制、成本控制、新技术与新工艺控制与研究。

本文以中国牙谷学术交流展览馆建设项目为实例，重点讲述大跨斜腿钢结构桁架嵌补法安装施工工艺及主要控制要点。

1 工程概况

中国牙谷学术交流展览馆建设项目钢结构工程主要由1#、2#展厅、会议中心及入口雨蓬4座屋面钢结构组成，钢结构工程主要分布于1号2号展厅、会议中心屋盖及入口雨蓬屋盖与下部桁架柱。主要材料采用Q355B材质无缝钢管，主要节点连接形式为桁架结构采用相贯连接、网架结构采用焊接球节点和螺栓球节点连接。其建筑效果与钢结构分布结构形式分别如图1所示。

其中入口雨蓬主要参数详见表1。

2 嵌补法钢结构桁架安装工艺

2.1场地硬化

构件进场前，需硬化场地作为拼装场地，吊装完成后再进行破除，进行正式地面工程施工。具体做法如下：

（1）场地平整：对场地进行放线、找平，采用装载机、挖掘机和人工相互配合平整场地。

（2）素土夯实：采用20吨震动压路机对需硬化区域进行来回碾压，将场地碾压密实。

（3）铺设碎石：碎石使用挖掘机一次性铺设到位，虚铺厚度约250mm，用20吨震动压路机反复碾压，保证碎石铺设密实，经压实后厚度约200mm，且场地整体平整。

（4）浇筑混凝土：硬化层采用C20混凝土，平均浇筑厚度150mm。浇筑前放线，设置标高控制点位，现浇预拌商品混凝士，人工抹面找平。

2.2桁架分段

（1）入口雨蓬桁架分段。

选取5-A轴整榀桁架进行分段分析，其结构分段图如图2所示。

2.3桁架单元统计（如表2）

2.4桁架拼装

入口雨蓬主桁架为两片平面桁架组合形成的格构式桁架，次桁架为平面桁架。为降低地面拼装时作业高度，降低安全风险，入口雨蓬桁架结构均采用“卧拼”方法进行拼装。

拼装工艺流程为：胎架搭设→下层平面弦杆入胎→下层平面腹杆装焊→上层平面弦杆入胎→竖向腹桿定位安装→上层平面腹杆装焊→竖向腹杆焊接→出胎。

2.5桁架吊装

使用tekla查询吊装单元重心位置，吊点位置设置在桁架上弦，位于重心两侧，设置4点，吊点位置示意图如图3所示。

2.6桁架吊装流程

入口雨蓬每榀桁架结构共划分为3段进行吊装，吊装流程为：①A段、B段吊装至柱脚及支撑架上并固定，②吊装C段至支撑架处，与A、B段接口对接，对接完毕后一榀桁架吊装完毕。

整体吊装流程为：自5-A轴起向5-K轴依次吊装，每相邻两榀桁架吊装完毕后嵌补轴间次桁架及杆件。

3 钢结构监测

桁架的最大跨度为62.5m，对桁架下挠度的观测主要为两柱间的观测。根据两柱间跨度，测量跨度方向六等分点的挠度，共5个挠度观测点。为了测量的准确性，将桁架下挠度观测点做好标记，贴上测量反光贴。

对卸载后的每榀桁架，以12小时为一观测周期，3天内持续监测。采用挠度观测方法方法对桁架进行下挠度观测，对每次观测数据要认真记录、计算，根据对各挠度观测点的多次观测，画出挠度值变化图，进行精度分析，及时掌握桁架变形情况和趋势，给施工提供准确信息。

网架挠度观测方法同桁架，施工时按桁架要求执行。

采用几何水准法。以基准点为起算点，观测过程中的主要技术要求如表3。

观测采用闭合水准路线时可以只观测单程，采用附合水准路线形式必须进行往返观测，取两次观测高差中数进行平差验算。

支撑架搭设前做好监测点的布置、基础数据的采集工作，搭设前监测两次;在搭设及吊装期间每天至少监测2次，报警时每天测，4-6次。由我项目部测量人员将每次监测的结果及时通知技术负责人。达到警戒值时，停止吊装作业，对基础采取加固措施（如铺设在其上沿短边方向铺设9m长路基箱等）。达到危险值时，停止一切作业，扩大基础，加厚浇筑厚度，其相应监测警戒值见表4。

4 结语

钢结构建筑工程具有绿色、环保、施工速度快等优点，在后续数年将开拓出新一番建筑风格，同时在未来有着广阔的发展空间。在进行钢结构建筑施工时，应当认真做好施工前的准备工作，充分发挥技术引领，注重施工现场管理，加强对吊装过程的管理，贯彻执行好安全的管理措施，且要保证钢结构建筑施工满足设计和规范要求。本文通过中国牙谷学术交流展览馆建设项目钢结构工程的钢结构桁架安装的施工技术总结为后续类似工程提供相应的施工技术参考。

参考文献

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（The First Construction Branch of CCCC Fourth Public Bureau， Nanjing  Jiangsu 211100）

Steel structure engineering is a construction engineering with steel as the main material. Steel structure construction engineering has good seismic resistance and can withstand complex loads. Steel components can be prefabricated through standardized processing to improve work efficiency， and the field operation process can be optimized to accelerate the progress of the project. This paper will take China Yagu Academic Exchange Exhibition Center as an actual project case to discuss the installation construction technology and main control points of the steel structure truss with large span and inclined leg.

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