談大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)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(fā)展史中，鋼結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)揮著越來越重要的作用，其不僅綠色環(huán)保，并且還具有安裝方便、造型美觀、結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)勢。正裝倒置法的施工方法，大大降低了鋼結(jié)構(gòu)安裝的難度與風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)踐中的應(yīng)用越來越廣泛。

1 大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)如今的應(yīng)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(qiáng)、施工周期短、結(jié)構(gòu)靈活以及綠色環(huán)保等優(yōu)勢。在機(jī)場航站樓、大型體育館等的建設(shè)過程中，應(yīng)用大跨度異性鋼結(jié)構(gòu)正裝倒置法施工方法，效果非常好。具體而言，鋼結(jié)構(gòu)的施工有以下特點(diǎn)：一是為保證鋼結(jié)構(gòu)規(guī)格的統(tǒng)一性并且提高施工效率，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件都是按照詳細(xì)的圖紙?jiān)诠S通過機(jī)械化的方式制作的。二是在施工現(xiàn)場，主要的吊裝設(shè)備是汽車吊裝，不設(shè)吊塔，在進(jìn)行汽車吊裝時，可以輔助采用倒鏈進(jìn)行配合，使用汽車吊裝的優(yōu)勢在于方便、簡潔以及利于提高工作效率。三是單體構(gòu)件一般采用整體安裝的方式，因?yàn)槠湓煨蛷?fù)雜，獨(dú)立安裝的難度大，故而通過單元構(gòu)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(gòu)件的方式先進(jìn)行拼裝，后進(jìn)行安裝，降低了高空作業(yè)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(yàn)收鋼結(jié)構(gòu)材料

在大跨度工程建設(shè)中，確定鋼結(jié)構(gòu)加工的科學(xué)性和合理性是非常必要的，此外對于保證施工質(zhì)量來說，成品以及半成品的驗(yàn)收工作，極其重要。通常來說，可以將構(gòu)件的驗(yàn)收分為現(xiàn)場驗(yàn)收、出廠前的驗(yàn)收以及原材料的驗(yàn)收三大部分。其中現(xiàn)場驗(yàn)收主要檢查的是構(gòu)件的損傷情況以及配套情況；出廠前的驗(yàn)收主要指的是依據(jù)有關(guān)的規(guī)范以及圖紙的要求進(jìn)行驗(yàn)收；原材料的驗(yàn)收主要是對原材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保其達(dá)標(biāo)。

2.2 搭建操作平臺

搭建操作平臺，是鋼結(jié)構(gòu)正裝倒置安裝必須要進(jìn)行的一項(xiàng)工作，各鋼結(jié)構(gòu)的部件嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行拼裝就是在這個操作平臺上進(jìn)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(jīng)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(gòu)建的組拼焊接

由杠桿和四個異性節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的鋼結(jié)構(gòu)傘托構(gòu)件，再操作平臺上組拼以后，是一個正四棱錐體。在鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)以及杠桿構(gòu)件的安裝前，需將經(jīng)過工廠加工制作并且驗(yàn)收合格的節(jié)點(diǎn)運(yùn)至施工場地，并且在正式安裝前，必須先進(jìn)行校驗(yàn)，依照圖紙進(jìn)行組拼和安裝的只能是校驗(yàn)合格的節(jié)點(diǎn)和桿件。通過及時調(diào)整和消除累計(jì)誤差是組拼時必須要注意的事項(xiàng)。具體的焊接操作步驟是，將節(jié)點(diǎn)口與鋼管斜口相焊接，焊接工作完成以后，都要對每個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行校驗(yàn)，出現(xiàn)誤差，及時校正。

2.4 汽車吊到鏈起吊

在工程現(xiàn)場，如若不設(shè)置起吊臺，則需要汽車吊作為輔助作業(yè)，具體做法是：在施工現(xiàn)場分為三個安裝段進(jìn)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(jié)構(gòu)經(jīng)由現(xiàn)場拼接完成以后，主要呈現(xiàn)四棱椎體，工人需將椎體的四個底面節(jié)點(diǎn)用倒鏈拴住，后將汽車車吊停在起吊位置，做好起吊的準(zhǔn)備工作。起吊工作包括：一是先起吊底面的兩個角節(jié)點(diǎn)，椎體的頂點(diǎn)在起吊鋼結(jié)構(gòu)離開地面有一定高度時，會因?yàn)橹亓ψ饔米匀幌麓梗虼藶榻档偷蹁摻Y(jié)構(gòu)椎體構(gòu)件的高度，可以在椎體的頂點(diǎn)位置拴一根鋼繩，將吊鉤與底面正方形的另外兩個角節(jié)點(diǎn)的倒鏈連接起來，與此同時，將四個角節(jié)點(diǎn)都拴在鋼繩上。

2.5 鋼結(jié)構(gòu)椎體構(gòu)件翻轉(zhuǎn)倒置

再次起吊時，汽車吊需與椎體底面四個角節(jié)點(diǎn)用倒鏈相連接并且對頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)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(jié)點(diǎn)的方向，翻轉(zhuǎn)倒置鋼結(jié)構(gòu)椎體構(gòu)件。

2.6 測量調(diào)整加固

鋼結(jié)構(gòu)椎體構(gòu)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(jié)點(diǎn)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(diào)整拉拽鋼繩來實(shí)現(xiàn)，在鋼管柱構(gòu)件與起吊倒錐形頂點(diǎn)相連接時，要對底座正方形邊桿件進(jìn)行檢測，用經(jīng)緯儀即可，以便確定鋼結(jié)構(gòu)倒椎體傘托構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)高以及倒椎體傘托構(gòu)件的位置。最后進(jìn)行調(diào)整加固工作[3]。

2.7 構(gòu)件校正固定焊接

通過變徑節(jié)點(diǎn)，可以將鋼管柱與倒椎體傘托構(gòu)件連接起來，并且對角節(jié)點(diǎn)和單體鋼結(jié)構(gòu)用經(jīng)緯儀進(jìn)行測量，對其位置進(jìn)行校正，在進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)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(guī)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(gòu)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(huán)節(jié)，在這個環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)偏差，必須及時進(jìn)行調(diào)整。

3 結(jié)束語

通過汽車吊與倒鏈相結(jié)合的方式、正倒裝置對大型、復(fù)雜的大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝，有著諸多優(yōu)勢。具體而言，降低了高空作業(yè)的頻率，降低了工程施工的難度且也更加安全了。此外，現(xiàn)場不設(shè)置吊臺，能夠降低成本，提高工程的效益，節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。因此，大跨度異形鋼結(jié)構(gòu)正裝倒置的施工方法，極具推廣價(jià)值。