鋼結構外網架施工技術

□文/遲德雙 周立新 喬 羽 袁 江 劉 歆

鋼結構外網架施工技術

□文/遲德雙 周立新 喬 羽 袁 江 劉 歆

隨著科學技術的發展，箱型彎扭結構在建筑鋼結構工程中得到了廣泛的應用，其施工技術也得到不斷進步。其中采用現代高新技術與傳統施工工藝相結合的方法，以效率高、操作方便、成本低、安全可靠而得到了廣泛應用。文章介紹了天津天獅國際健康產業園教育培訓中心項目鋼結構外網架的施工技術。

箱型；彎扭；鋼結構；外網架

1 工程概況

天津天獅教育培訓中心建筑面積28000m2，高40m。鋼結構外網架分布在該工程的1-32/A-B軸線區域，標高為0～28.084 m，是由截面為箱型的彎扭構件[1]和鑄鋼節點、鑄鋼支座組成的空間曲面網殼，見圖1。

箱型彎扭構件截面為 370 mm×310 mm×10 mm、310 mm×310 mm×12 mm、310 mm×310 mm×35 mm等，交錯編織形成網格曲面，下部通過銷軸與鑄鋼支座連接，上部通過拉桿連接于主體結構的空心球支座。鑄鋼節點截面為1650 mm×1650 mm×33 mm，共計32個，分布在結構的5.069 m標高處，為各方向彎扭構件的連接節點。鑄鋼支座截面為950 mm×330 mm的實心鑄鋼支座，共計32個，位于0標高處，通過地腳螺栓與混凝土基礎結構相連接。空心球支座為φ600 mm×24 mm，共計32個，位于23.4 m標高處，通過地腳螺栓與混凝土結構柱連接。上端布置了一圈截面為380 mm×380 mm×16 mm、380 mm×380 mm×35 mm的環向鋼梁，與彎扭構件的各個端頭相連接，連接方式為焊接。外網架鋼結構總用鋼量約為680 t，單根構件長度為6～7 m，最大箱型構件分段質量為1.5 t，單個鑄鋼支座質量約600 kg，除鑄鋼支座和鑄鋼節點外，主要材料均為Q345B。

2 施工技術的選擇

1）采用現代高新的SSK軟件圖紙深化技術進行鋼結構外網架建模，對箱型彎扭構件的三維圖、展開圖、構件詳圖、節點圖等深化設計并標注構件的多點坐標。同時根據施工現場塔吊額定起重量和運輸條件對構件進行合理分段，見圖2。

2）采用現代數控切割下料技術完成制作彎扭構件的板材下料工序。把構件板材展開圖的數據輸入到數控切割機上，切割出所需要的零件，對工藝要求的坡口，采用邊緣軌跡跟蹤火焰切割機進行坡口切割，然后人工打磨修補切割缺陷。

3）采用現代高新的滾板機對鋼板預彎技術和建立三維空間立體坐標系，制作空間立體組裝胎技術完成箱型彎扭構制作中構件組對工序。鋼板采用滾板機預彎，根據構件的三維坐標和調整滾板機的滾輪間距來實現預彎效果。預彎可以保證單項彎曲，構件整體彎扭依靠在胎具上采用千斤頂或楔鐵施加外力等方式與胎具貼合來保證。

4）采用現代高新的電渣焊技術和傳統的CO2氣體保護焊成型技術等進行構件的加工制作焊接施工。

5）采用傳統的分段加工制作，現場搭設滿堂腳手架并在節點位置加密成承重架，利用現場的3臺塔吊進行安裝。

6）制定合理的焊接順序，采用傳統的CO2氣體保護焊成型技術進行現場焊接并采取傳統的采用腳手架鋼管和彩條布搭設防風棚措施和傳統的乙氧火焰預熱措施作為冬季焊接的質量保證措施。

7）根據現場的3臺塔吊位置和覆蓋區域，將施工現場分成3個施工區域，3個施工區域同時施工，以節省工期。

8）為保工期，節省塔吊吊時，采用塔吊吊裝初步就位，利用手拉葫蘆和全站儀進行精確定位。

9）建立空間立體坐標系，采用現代高新全站儀定位技術進行構件的定位和監測，見圖3。

上述施工技術的選擇實現了現代高新技術與傳統施工工藝的完美結合，最大限度地降低了工程生產成本、提高了工程的生產效率。

3 效益分析

采用現代高新技術與傳統工藝相結合的施工方法進行箱型彎扭構件施工同只使用傳統的施工工藝方法對比分析見表1。

表1 現代高新技術與傳統施工工藝相結合的施工方法同只用傳統施工工藝方法對比

續表1

4 結語

采用現代高新技術和傳統的施工技術相結合的施工方法在天津天獅國際健康產業園教育培訓中心鋼結構外網架制作、安裝施工實踐中，能有效控制空間彎扭構件制作、安裝質量，達到GB 50205—2001《鋼結構施工質量驗收規范》中適用條文規定要求；有效提高施工效率，縮短了工期；節約了大量的成本。

[1]中國建筑一局（集團）有限公司，中建一局鋼結構工程有限公司.用于雙曲面扭曲箱型彎扭構件制作的工裝模具：中國，201020200367.5[P].2010-12-29[2012-07-05].http：//www.soopat.com/Patent/201020200367.

□周立新、喬 羽、袁 江、劉 歆/中國建筑一局集團華北公司。

TU758.11

C

1008-3197（2012）06-01-02

2012-07-05

遲德雙/男，1980年出生，工程師，中國建筑一局集團華北公司，從事工民建施工技術與管理工作。