談大跨度異形鋼結構正裝倒置法施工方法

武永成

中國水利水電第九工程局有限公司 貴州 貴陽 550001

前言

在近代中國建筑發展史中，鋼結構逐漸發揮著越來越重要的作用，其不僅綠色環保，并且還具有安裝方便、造型美觀、結構靈活等優勢。正裝倒置法的施工方法，大大降低了鋼結構安裝的難度與風險，在實踐中的應用越來越廣泛。

1 大跨度異形鋼結構的施工特點

鋼結構如今的應用愈加廣泛，這主要是得益于其特有的安裝方便、造型美觀、自重輕、抗震性強、施工周期短、結構靈活以及綠色環保等優勢。在機場航站樓、大型體育館等的建設過程中，應用大跨度異性鋼結構正裝倒置法施工方法，效果非常好。具體而言，鋼結構的施工有以下特點：一是為保證鋼結構規格的統一性并且提高施工效率，鋼結構的構件都是按照詳細的圖紙在工廠通過機械化的方式制作的。二是在施工現場，主要的吊裝設備是汽車吊裝，不設吊塔，在進行汽車吊裝時，可以輔助采用倒鏈進行配合，使用汽車吊裝的優勢在于方便、簡潔以及利于提高工作效率。三是單體構件一般采用整體安裝的方式，因為其造型復雜，獨立安裝的難度大，故而通過單元構件的方式，整天安裝，能夠降低安裝的難度，提升安裝效率。四是通過單元構件的方式先進行拼裝，后進行安裝，降低了高空作業的頻率，降低施工的難度，更加安全[1]。

2 正裝倒置安裝的方法

2.1 驗收鋼結構材料

在大跨度工程建設中，確定鋼結構加工的科學性和合理性是非常必要的，此外對于保證施工質量來說，成品以及半成品的驗收工作，極其重要。通常來說，可以將構件的驗收分為現場驗收、出廠前的驗收以及原材料的驗收三大部分。其中現場驗收主要檢查的是構件的損傷情況以及配套情況；出廠前的驗收主要指的是依據有關的規范以及圖紙的要求進行驗收；原材料的驗收主要是對原材料進行質量檢查，確保其達標。

2.2 搭建操作平臺

搭建操作平臺，是鋼結構正裝倒置安裝必須要進行的一項工作，各鋼結構的部件嚴格按照圖紙進行拼裝就是在這個操作平臺上進行的。搭建操作平臺的具體要求是：場地要平整寬闊并且在搭建時，要經過測評，且要求平臺水平差不得＞0.3cm，此外，為了方便起吊安裝，平臺要在施工場地就近位置[2]。

2.3 單體構建的組拼焊接

由杠桿和四個異性節點構成的鋼結構傘托構件，再操作平臺上組拼以后，是一個正四棱錐體。在鋼結構的節點以及杠桿構件的安裝前，需將經過工廠加工制作并且驗收合格的節點運至施工場地，并且在正式安裝前，必須先進行校驗，依照圖紙進行組拼和安裝的只能是校驗合格的節點和桿件。通過及時調整和消除累計誤差是組拼時必須要注意的事項。具體的焊接操作步驟是，將節點口與鋼管斜口相焊接，焊接工作完成以后，都要對每個節點進行校驗，出現誤差，及時校正。

2.4 汽車吊到鏈起吊

在工程現場，如若不設置起吊臺，則需要汽車吊作為輔助作業，具體做法是：在施工現場分為三個安裝段進行，一是要全面安裝鋼柱，二是安裝屋面箱形梁，三是安裝雨蓬梁。單體的鋼結構經由現場拼接完成以后，主要呈現四棱椎體，工人需將椎體的四個底面節點用倒鏈拴住，后將汽車車吊停在起吊位置，做好起吊的準備工作。起吊工作包括：一是先起吊底面的兩個角節點，椎體的頂點在起吊鋼結構離開地面有一定高度時，會因為重力作用自然下垂，因此為降低吊鋼結構椎體構件的高度，可以在椎體的頂點位置拴一根鋼繩，將吊鉤與底面正方形的另外兩個角節點的倒鏈連接起來，與此同時，將四個角節點都拴在鋼繩上。

2.5 鋼結構椎體構件翻轉倒置

再次起吊時，汽車吊需與椎體底面四個角節點用倒鏈相連接并且對頂點節點相鄰的鋼繩人工施加拉力，并且垂直于先吊起的底面兩個節點的方向，翻轉倒置鋼結構椎體構件。

2.6 測量調整加固

鋼結構椎體構件倒置以后，用汽車吊將其吊到與鋼柱鏈接的安裝位置，并用滑輪組將事先綁定的四個角節點的鋼繩另一端固定在周邊的混凝土柱上，隨后控制倒椎體傘托的位置及其方向，可通過調整拉拽鋼繩來實現，在鋼管柱構件與起吊倒錐形頂點相連接時，要對底座正方形邊桿件進行檢測，用經緯儀即可，以便確定鋼結構倒椎體傘托構件的標準高以及倒椎體傘托構件的位置。最后進行調整加固工作[3]。

2.7 構件校正固定焊接

通過變徑節點，可以將鋼管柱與倒椎體傘托構件連接起來，并且對角節點和單體鋼結構用經緯儀進行測量，對其位置進行校正，在進行焊接工作。焊接的要求是：在正式施焊前要先定位焊，打底焊作為第一遍焊，必須焊透，決不允許存在氣孔、夾渣以及裂紋等缺陷。第二遍焊之前，要對第一遍焊進行詳細的檢查與清理，以后的第三、第四等等各遍焊接與上述程序相同，成型焊接指的是最后一遍焊接。成型焊接的要求極高，具體而言，其焊縫要符合二級焊縫的規定，焊波、寬度均勻；表面平整；無氣孔、咬肉、夾渣以及焊瘤等缺陷。吊裝索具在構件固定前，不允許松開吊裝器具的拆除須在固定好后[4]。

2.8 成品檢測

成品檢測工作是施工的最后一個環節，在這個環節，如果發現偏差，必須及時進行調整。

3 結束語

通過汽車吊與倒鏈相結合的方式、正倒裝置對大型、復雜的大跨度異形鋼結構進行安裝，有著諸多優勢。具體而言，降低了高空作業的頻率，降低了工程施工的難度且也更加安全了。此外，現場不設置吊臺，能夠降低成本，提高工程的效益，節約了經濟成本。因此，大跨度異形鋼結構正裝倒置的施工方法，極具推廣價值。