大跨度屋面管桁架施工技術(shù)研究

王志龍

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.14.018

摘 要：隨著建筑業(yè)整體規(guī)模的擴(kuò)大和人們生活需求的增長，建筑施工界空間結(jié)構(gòu)施工技術(shù)快速發(fā)展，大跨度屋面管桁架應(yīng)用范圍越來越廣泛，但是這種技術(shù)要求復(fù)雜而精確，因此對(duì)其進(jìn)行研究顯得非常必要。該文中將以某市體育館大跨度屋面管桁架施工技術(shù)為例對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)研究，希望對(duì)現(xiàn)實(shí)大跨度管桁架技術(shù)施工有所幫助。

關(guān)鍵詞：大跨度 管桁架 該體育館 施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU758.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）05（b）-0018-02

對(duì)于任何一個(gè)建筑而言，它的最初形體是由建筑設(shè)計(jì)師做設(shè)計(jì)出來的圖紙，但是將圖紙的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)在的建筑是相當(dāng)困難的，尤其是出現(xiàn)很大跨度的建筑。隨著社會(huì)科學(xué)的發(fā)展，建筑物理也在不斷取得新的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)現(xiàn)大跨度是有可能的，因此出現(xiàn)了大跨度管桁架，它的出現(xiàn)對(duì)于建筑施工界是一個(gè)創(chuàng)新。

1 管桁架

在建筑圖紙?jiān)O(shè)計(jì)出了以后對(duì)其進(jìn)行施工，在很多建筑中都會(huì)出現(xiàn)高空大跨度屋面，支撐這種形體的結(jié)構(gòu)就是桁架，簡單來說桁架就是指有各部分桿件在端部使用某種方法相連起來組成的格子式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是有大量的桿件在端部進(jìn)行切割成恰好的角度進(jìn)行焊接，過程非常復(fù)雜。管桁架具體是指，在桁架的基礎(chǔ)之上各種桿件的端部呈圓形，恰似人們平時(shí)所用的塑料管。管桁架的應(yīng)用比單純的桁架應(yīng)用要廣，它相比較傳統(tǒng)的開口截面和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來說，這種管桁架可以滿足不同建筑形體的需要，可以做成平板形、圓拱形和任意弧形，同時(shí)穩(wěn)定性非常強(qiáng)，結(jié)構(gòu)材料輕韌度好，特別適用大型高空大跨度屋面的使用。

2 大跨度屋面管桁架施工技術(shù)

2.1 大跨度屋面管桁架施工原則

施工要遵守很多原則，具體如下文所示。

第一，順序性和嚴(yán)密性。進(jìn)行管桁架施工過程中，人們總是把整個(gè)工程分成好幾個(gè)部分進(jìn)行，各種桿件之間相連接的順序也是一定的，只有按照設(shè)計(jì)時(shí)所確定的順序才可以使整個(gè)施工過程可以有效地完成，因此順序性是其必須遵守的原則。嚴(yán)密性是施工技術(shù)中第二大原則，建筑施工是一項(xiàng)科學(xué)嚴(yán)密的工作，任何施工都必須要有嚴(yán)密的數(shù)據(jù)作為支撐，進(jìn)行部分工程之后，要根據(jù)相關(guān)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)生很大偏差之后要對(duì)其進(jìn)行糾正，以免最后造成大禍。

第二，科學(xué)合理和經(jīng)濟(jì)實(shí)用。在管桁架施工技術(shù)中，在這種建筑施工過程中，科學(xué)合理是一個(gè)基本性的要求，不符合科學(xué)依據(jù)，不符合建筑物理的建筑施工是沒有任何價(jià)值意義的，在保證建筑施工科學(xué)的情況下，還要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則。管桁架相對(duì)于傳統(tǒng)的開口截面和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來說，優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)省材料和經(jīng)濟(jì)合理，環(huán)保可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，科學(xué)合理和經(jīng)濟(jì)實(shí)用這兩大原則要貫穿施工的全過程。

2.2 大跨度屋面管桁架安裝

對(duì)于大跨度屋面管桁架的安裝是一個(gè)非常復(fù)雜的工作，主要分為主桁架、環(huán)桁架和副桁架施工3個(gè)部分，基本的安裝過程是：首先在地面上組裝事前安排好的管桁架，然后在高空中組裝管桁架處設(shè)置平臺(tái)梁，在這個(gè)過程之后需要采用移動(dòng)式塔吊，將兩段管桁架放在組裝支架和鋼筋混泥土立柱上，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行端部焊接，焊接完成后對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，合格后再進(jìn)行下一階段的管桁架組裝。對(duì)于主桁架、環(huán)桁架和副桁架而言，都是按照這個(gè)順序和步驟進(jìn)行，可以保證施工質(zhì)量和安全。

3 以某市體育館高空大跨度管桁架施工分析

3.1 體育館概況

JS體育館是我國中級(jí)乙型體育館，占地總面積為2.2 m2，場內(nèi)共有6 167個(gè)座位，體育館屋面的總跨度為97.5 m，場形體高達(dá) 22.9 m，失高有4.5 m，各個(gè)支撐柱之間距離有8 m，由這些數(shù)據(jù)可以看出。該體育館屬于高空大跨度屋面管桁架結(jié)構(gòu)，筆者以此為例，詳細(xì)說明大跨度屋面管桁架施工技術(shù)。

3.2 該體育館大跨度管桁架施工技術(shù)

上文中，筆者對(duì)于體育館整體建筑工程有了初步的認(rèn)識(shí)，接下來詳細(xì)說明在這個(gè)工程中管桁架是如何組裝的，具體如下說示。

第一，要確定各個(gè)焊件的組裝順序和整個(gè)工程的安裝順序，分別是：工作人員現(xiàn)場安裝，在現(xiàn)場搭起臨時(shí)支架做基礎(chǔ)，準(zhǔn)備80噸的汽車吊裝，準(zhǔn)備攬風(fēng)繩進(jìn)行固定，進(jìn)行柱子安裝作支撐，體育館搭設(shè)臨時(shí)支架，進(jìn)行屋面管桁架分段安裝，安裝之后進(jìn)行質(zhì)量檢查，最后進(jìn)行屋面水平支撐安裝，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析確認(rèn)合格，最后一步就是進(jìn)行涂油漆防衛(wèi)。對(duì)于每一個(gè)步驟都要認(rèn)真執(zhí)行和確定，這是開始的基礎(chǔ)。然后分別將這七個(gè)焊件運(yùn)輸?shù)襟w育館場地，在現(xiàn)場進(jìn)行弧形組裝，每一部分的規(guī)格如表1所示。

第二，對(duì)于每一部分規(guī)格確定和每一部分在現(xiàn)場進(jìn)行弧形組裝完成以后，施工技術(shù)人員就需要在體育館進(jìn)行鋼柱吊裝前搭設(shè)臨時(shí)支架以作基礎(chǔ)，在搭設(shè)臨時(shí)支架中，需要采用3 m×3 m的四管格，對(duì)于這個(gè)四管格的規(guī)格的截面規(guī)格是：4-Φ320×10。對(duì)于體育館弧形管桁架柱組裝完成之后，經(jīng)過專門相關(guān)人員根據(jù)科學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格之后在對(duì)其進(jìn)行吊裝。在過程中，知道單榀管桁架的質(zhì)量大約24 t，根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)可以知道在南北兩側(cè)應(yīng)該分別采用1臺(tái)80 t的汽車吊對(duì)稱吊裝，在吊裝結(jié)束之后，應(yīng)該使用拉攬風(fēng)繩配合型鋼進(jìn)行支架固定，南面的吊車位置應(yīng)該是在體育館外部的空地上，北面的吊車應(yīng)該在體育館的空地上，南北兩面的位置一定不可出錯(cuò)，這是進(jìn)行下一步的基礎(chǔ)。

第三，當(dāng)南北兩面吊車位置確定之后，技術(shù)人員就可以開始安裝弧形管桁架柱，然后對(duì)弧形管桁架柱的臨時(shí)固定和矯正。在檢驗(yàn)工程精確度之后，進(jìn)行第二榀屋面管桁架的吊裝，安裝結(jié)束之后需要對(duì)其進(jìn)行安裝屋面支撐和次桁架，從而形成一個(gè)非常穩(wěn)定的體系，再進(jìn)行下一步的工程施工。

4 結(jié)語

綜上所述，大跨度屋面管桁架技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中，這個(gè)施工過程中需要遵循科學(xué)性和嚴(yán)密性等原則，這一技術(shù)使得高空大跨度建筑成為現(xiàn)實(shí)。在文中以某市體育館大跨度屋面管桁架施工技術(shù)為例，分為9個(gè)部分詳細(xì)展示了管桁架施工技術(shù)，同時(shí)說明在其中的質(zhì)量規(guī)范和數(shù)據(jù)分析，希望可以給實(shí)際生活中大跨度屋面管桁架施工提供幫助和建議。

參考文獻(xiàn)

[1] 舒興平，曹福亮，盧倍嶸，等.基于增量動(dòng)力分析法的大跨度空間管桁架結(jié)構(gòu)地震易損性分析[J].工業(yè)建筑，2016（3）：108-112.

[2] 馮小平，周觀根，段敏，等.首都機(jī)場T3A航站樓超大型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J].鋼結(jié)構(gòu)，2006（3）：10-14.