大跨度全螺栓連接結構誤差消除施工工藝

張玉磊,張兆平,徐書華,陳 江,王一峰（中建鋼構有限公司，上海 518040 )

機場候機大廳屋蓋為大跨度全螺栓連接結構，立面幕墻柱兩端為銷軸連接，安裝精度要求極高。本文主要針某機場候機大廳大跨度全螺栓連接結構屋蓋項目，采取措施消除安裝誤差。消除安裝誤差一般需要從兩個方面入手：一是安裝難度較大的節點部位，需要有可調節的措施保證順利安裝；二是考慮累計誤差的影響，需要設置可調節位置以便消除誤差。某候機大廳大跨度全螺栓連接結構屋蓋平面見圖1。

圖1 候機大廳大跨度全螺栓連接結構屋蓋平面圖

螺栓安裝節點精度要求很高，主要是在焊接對接位置、灌漿位置和胎架調節位置采用不同的技術措施消除誤差。

1 主拱誤差消除措施

1.1 主拱對接形式

某機場候機大廳大跨度全螺栓連接結構屋蓋的主拱長度最小為 128 m，最大為 198 m，主拱對接節點采用十字接頭對接形式，其效果圖見圖2 。

圖2 主拱對接形式效果圖

1.2 消除安裝誤差的措施

為保證主拱結構現場安裝過程中全部一次安裝就位，避免出現擴孔、構件修改等問題。采取如下技術措施：① 所有的主拱構件在廠里進行預拼裝，保證制作精度；② 針對十字對接接頭，圖紙報審時就考慮在十字節點板間隙預留10 mm，以加大可調節的余量，同時準備一部分連接板，廠里只做一半螺栓孔，如現場安裝出現誤差，則采用備用連接板，以現場磁力鉆鉆孔替代使用；③ 在 9 軸位置（見圖1）設置十字節點板，十字節點板與圓管點焊，現場對接后再進行該部位焊縫焊接，通過這個節點消除主拱累計誤差。

2 樹形柱誤差消除措施

V 型柱和樹形柱柱腳節點錨栓數量為 56 個，上部與主拱連接位置為銷軸連接，對精度要求均非常高，安裝過程中，一次精準就位難度極大。

綜合考慮以上因素，將柱腳底板及十字加勁肋板與圓管柱拆分。先安裝柱腳底板部分，測量校正好進行臨時固定，圓管柱與主拱在地面拼裝，安裝主拱與圓管柱連接的銷軸，圓管柱和主拱作為整體進行吊裝，就位時調整角度使圓管柱預留的槽口與十字勁板和柱腳底板對接，然后主拱兩端落到支撐胎架上，校正焊縫位置后進行焊接施工。通過這種方式，現場安裝效率大大提高，同時保證了安裝精度要求。

3 幕墻柱誤差消除措施

幕墻柱施工時，考慮到幕墻柱上下兩端節點均為銷軸連接，對精度要求極高，如果按照正常的施工順序，即先安裝邊拱和柱腳支座，再安裝幕墻柱，考慮到邊拱下撓、支座標高誤差和幕墻柱制作拼裝誤差，很容易出現開檔尺寸和幕墻柱長度不對應，從而導致幕墻柱無法安裝。幕墻柱安裝效果見圖3。

圖3 幕墻柱安裝效果圖

為避免出現這種情況，現場采用的安裝思路是：① 先安裝邊拱；② 再安裝幕墻柱并連接幕墻柱上部和邊拱連接的銷軸，使幕墻柱懸掛在邊拱上；③ 幕墻柱繞上部銷軸旋轉在與下部支座連接，這時支座下部灌漿還未施工，可以通過調平螺母調整高度，使銷軸順利安裝；④ 銷軸安裝完成后，再進行支座下部灌漿料施工。

4 胎架可調節工裝措施

由于樓板澆筑不平整，標高誤差最大可達 60 mm 以上，所以落在樓板上的胎架無法按設計標高一次安裝到位，同時胎架制作也有偏差，因此需要設置調節工裝。根據現場實際情況，在立柱頂端設置墊板調節，墊板四周焊接限位鋼板，工裝底座和墊板上開孔設置銷軸限位。這樣可以根據實測標高，通過調整墊板厚度調節支座的標高達到設計標高。卸載時可以通過抽取墊板的方式，達到分級卸載的目的。

5 拼裝實測實量消除誤差

在拼裝雨棚、次拱、邊拱時，均根據現場安裝結構的實測坐標進行誤差校正，在拼裝階段考慮已安裝結構的偏差，并綜合考慮各種因素進行拼裝，以最大限度消除累計誤差。

6 結 語

采取合理可行的消除誤差的措施，可以避免出現因誤差較大無法安裝，導致修改構件、甚至報廢構件的情況，保證大跨度結構全螺栓連接的安裝精度滿足要求，從而提高施工效率，節約人工、設備和材料成本。