弧形管桁架相貫線切割及跨外吊裝施工技術

任龍飛

摘 要：本文就主要針對具體的實例工程，來對弧形管桁架相貫線切割及跨外吊裝施工技術進行了簡要的分析。在具體分析弧形管桁架相貫線切割及跨外吊裝施工技術應用原理以及應用要點的基礎上，總結得出該施工技術應用的具體效果。希望本文的探究能夠為相關的人員提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞：弧形管桁架；相貫線切割；跨外吊裝施工技術

在目前的很多大型建筑工程中，采用的結構形式都是弧形管桁架結構形式，在針對該結構進行施工的過程中，需要合理的進行相貫線的切割，并利用跨外吊裝施工技術進行施工，合理的對桁架施工的工序以及方法進行探究，就能夠有效的解決弧形管桁架施工中存在的難點問題，以此保障建筑工程建設的整體質量。下面本文就主要針對弧形管桁架相貫線切割及跨外吊裝施工技術進行深入分析。

1 工程概況

某建筑工程的屋面施工中，采用的結構形式就是弧形管桁架結構，該結構形式中，上下的弦桿均為弧形設計，兩者結合，使得弧形管桁架結構呈現出橄欖的形狀，而且外形呈現出立體的形態，這樣的結構形式具有美觀性以及簡潔性。該結構具有較大的跨度，跨度的長度為25m，弧形管桁架結構是一種簡支倒三角鋼管桁架體系，在結構中，采用的上下弦桿均為焊管，而且上弦所采用的焊管是橫桿或者是斜桿，在而腹桿采用的也是焊管，雖然采用的管件類型是同一種，但是在不同的部位，焊管的型號會有所不同，在該建筑弧形管桁架結構中，主桁架的重量主要為3.5t，而在施工的過程中，該弧形管桁架結構的安裝高度則達到了20.568m，在弧形管桁架結構兩端的支座上，標高之間的高度差值最少為1.9m。

2 施工原理

2.1 管材相貫線下料切割工藝原理

要想能夠使得弧形管桁架的切割坡口位置具備尺寸上的精確性，就需要利用相關的軟件來進行建立模型處理，在此基礎上，再進行進一步的設計，構建出具體的數字模型，在數字模型建立之后，就可以計算得出具體的桿件長度以及切割角度的實際參數，這樣就可以得出有效的二維數據，依據該二維數據就可以利用計算機對機床實施遠程控制，從而就可以實現對弧形管桁架切割坡口的機械化切割。

除此之外，將數字化控制技術應用到管材相貫線切割中，具體的流程就是現在計算機中輸入相應的流程，依據放樣程序來對計算機進行指令的下達，從而使得計算機可以自行的對弧形管桁架管材相貫線進行切割處理，而且是一次性完成切割，從而使得切割坡口保持一致，這樣就能夠確保鋼管相貫切口切割的準確度。

2.2 弧形管桁架拼裝及吊裝

在該建筑工程中，采用的弧形管桁架采用的是倒三角形式的弧形管桁架，該桁架在安裝的過程中，主要是按照先安裝上弦桿，再安裝下弦桿，最后安裝腹桿的順序進行拼裝處理，在拼裝完成之后，就需要利用側翻的形式對弧形管桁架進行翻身處理，而側翻的角度要控制為120°，并且翻身的角度也要控制為60°，在完成180°的翻身之后，就可以完成拼裝施工。

單獨一榀的三角桁架字主要是利用跨外單件來進行吊裝處理。如果周圍的建筑物已經完成施工，就不能夠應用一般的跨內吊裝來進行施工，在這樣的情形下，就需要對桁架的高支座端進行合理的把控，將其作為一個輔助型的控制點，在這一控制點上設置上繩索，以此來對桁架的角度進行調控，使得桁架的角度能夠與支座之間的角度相一致，并保證桁架能夠精確的放置到相應的支座位置上。

3 關鍵工序及施工要點

3.1 二次深化設計建立立體數字模型

依照相關施工圖紙的需求，提供各種技術參數，利用管網結構的相貫線設計軟件來構建出相適應的數字模型，利用軟件將每一空間的具體坐標標注清楚，這樣就可以構建出一個具體而完整的三維模型圖，另外，在該模型圖建成之后，就需要建立一個相貫數據庫，依據這一數據庫來對管網結構所產生的不同參數進行記錄和存儲，并在相應的系統運作下，將所需要的材料清單進行合理的輸出，從而在眾多的鋼管規格中，選擇最適宜的鋼管，保障鋼管的質量。然后可以利用轉換的方式，將圖形轉換為文字，計算得出相應桿件坡口所具有的角度值以及長度值，明確的了解到切割數據相關技術參數，這樣就可以利用電子數據輸出的形式，來對不同規格的管件的尺寸以及規格參數進行輸出處理。

3.2 引入數控管線切割機流水線下料切割

通過軟件最終生成的相貫線切割文件，通過網絡，優盤輸入切割機，數據確認無誤后操作工操作時只需輸入管件號，指令數控管線切割機實施切割。相貫桿件的切割采用五維數控管線切割機，進行流水生產線自動切割下料。通過等離子切割管材坡口，由電腦控制切割機的切割速度以及坡口的角度，形成了所要求的坡口。檢驗時將型板根據“天、地、左、右”線標志緊貼在相貫線管口，用以檢驗坡口吻合程度。

3.3 倒三角桁架現場倒置拼裝

由于運輸限制超長構件，對于跨度較大的桁架，安裝現場只能采取散裝管件進場，再將管件拼裝成整榀桁架。桁架主要由上弦兩根主桿及弦下一根主桿和中間的腹桿組成，對于“倒三角”式弧形管桁架的現場拼裝采用倒置拼裝方式，即：拼裝上弦一拼裝下弦一腹桿安裝。

3.4 整體拼裝

用汽車吊吊裝下弦桿件就位后，兩端部采用門式腳手架臨時固定，手拉葫蘆調節下弦桿件的標高及弧度。最終保證端點、中間點高差的一致性。調整就位后，先將兩端部腹桿及中部腹桿安裝完畢，塔吊方可摘勾，然后進行其他腹桿的安裝工作。

3.5 倒三角桁架翻身

由于倒三角桁架倒置拼裝，安裝就位于支座前需要對桁架進行翻身，根據三角形的放置位置，先將桁架進行120°側翻，使上弦桁架上弦面位于側面。翻身時吊點選擇在桁架一根上弦桿上，兩點起吊，兩側各一點，調整桁架角度，使上弦平面位于三角形的側面，起吊后人員配合吊車將桁架穩固放置好。

3.6 試吊

在桁架正式吊裝前，要對桁架進行試吊，吊裝試吊離地高度500mm，在試吊時再翻轉60°，完成最終180°的桁架翻身。倒三角析架吊點選擇位于上弦桿上，采用四點法進行吊裝作業。由于倒三角弧形析架頂面為一面體結構，所以吊裝的四吊點應在桿件兩側對稱設置，吊點的具體位置應經設計計算確定。析架起吊后慢慢放下，并用鋼管支架臨時固定。

結束語

結合工程，通過專業計算機軟件的應用和五維數控管線切割機的應用，我們確保了坡口的精度控制，觀感效果好。針對析架安裝支座標高不一，析架不對稱、重心不居中的特點，我們采取跨外吊裝、空中析架1800翻身、斜向就位等施工工序，解決了倒三角形弧形管析架的安裝難點，確保了析架的順利吊裝。該技術將傳統技術與工程科學的密切配合與交叉滲透，對同類工程具有很好的借鑒作用。■

參考文獻

[1]張虎威.桁架式鋼結構工程施工技術[J].山西建筑，2013（9）.

[2]李太權，蘇建成，邱國峰.臨沂機場航站樓鋼管桁架施工技術[J].建筑技術，2012（10）.

[3]朱易舉，蔣官業，劉藝，郭金玉.復雜空間管桁架結構現場拼裝及吊裝施工技術[J].建筑結構，2010（12）.