淺談建筑工程組合桁架式鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

高玉紅

摘要：組合桁架式鋼結(jié)構(gòu)在目前的建設(shè)工程中有著廣泛的應(yīng)用，尤其是在體育場、廣場等結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛。但是桁架式鋼結(jié)構(gòu)工程施工的質(zhì)量卻受許多因素的影響，因此，這就要求重視組合桁架式鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)。本文結(jié)合具體的工程案例與自身的工作實(shí)際，分析了組合桁架式鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)。

關(guān)鍵詞：桁架式;鋼結(jié)構(gòu)工程;施工技術(shù)

一、桁架式鋼結(jié)構(gòu)

桁架是以直桿為主要元件，以三角單元組成不同的平面和立體棱體為力學(xué)支撐的建筑結(jié)構(gòu)，它的主要特點(diǎn)就是桁架構(gòu)件的承力是以承受軸的壓力或拉力為主，正是由于這一特點(diǎn)，它才能有效地利用材料的強(qiáng)度來減輕自身的重量，增強(qiáng)自身的剛度。它能滿足跨度較大的建筑要求，比如火車站的天棚、橋梁、衛(wèi)星塔等。

桁架式鋼結(jié)構(gòu)是由于鋼材制造的復(fù)式桁架構(gòu)成，由于其能省材減重的優(yōu)點(diǎn)桁架式鋼結(jié)構(gòu)適用范圍普及工業(yè)與民用建筑等。與實(shí)腹式鋼架結(jié)構(gòu)相比，桁架式鋼結(jié)構(gòu)不再使用翼緣和腹板，而是采用可以省料減重的弦桿和腹桿，弦桿與腹桿的連接均采用節(jié)點(diǎn)板等部件連接，這樣可以確保桿件承受的主要是軸力，且鋼架構(gòu)還具有一定的彈性。此項(xiàng)技術(shù)符合節(jié)省鋼材，降低自重的要求。由于鋼結(jié)構(gòu)自重降低，使得大跨度鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)成為可能。值得一提的是，，桁架式鋼架構(gòu)的梁桿和節(jié)點(diǎn)較多，結(jié)構(gòu)也比傳統(tǒng)的腹式鋼架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其施工難度也有所提高，需要大量的勞動(dòng)力進(jìn)行密集施工才得完成。因此，有必要對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行研究。

二、工程介紹

某學(xué)校的體育場主看臺(tái)、副看臺(tái)的挑篷，以及塔架鋼結(jié)構(gòu)工程，總的建筑面積超過了5000m?由于工程平面空間形體較大，屋面膜頂高度達(dá)到了34m 而兩側(cè)桅桿的高度為64m，看臺(tái)外圍高度為500m、內(nèi)側(cè)周長為400m，而鋼結(jié)構(gòu)的總跨度超過了200m。

從建筑形式看，主看臺(tái)、副看臺(tái)結(jié)構(gòu)采用的是鋼管焊接空心球節(jié)點(diǎn)懸臂立體桁架，而挑篷頂部采用的是膜結(jié)構(gòu)制作，其中的塔架結(jié)構(gòu)為鋼管空間三面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過纜索來固定。由于工程構(gòu)件的噸位比較大，高度比較高，因此為了確保施工的方便性，優(yōu)化施工組織結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)的安全性，應(yīng)與業(yè)內(nèi)人士廣泛接觸，從而促進(jìn)該技術(shù)的推廣。

工程的特點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)：一是工程由于位于學(xué)府街的東段路南部，由于交通比較便利，臨近城市主干路、地理位置優(yōu)越，所以用電、用水等均比較方便;二是工程鋼結(jié)構(gòu)軸線定位、標(biāo)高等，應(yīng)作為重點(diǎn)的監(jiān)控目標(biāo)，從而確保位置、高程和質(zhì)量等，確保符合要求;三是工程的重點(diǎn)應(yīng)作為鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝、并在工廠內(nèi)完成鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的下料、除銹，以及拼裝、防腐等工作，完成這些工作之后，把鋼構(gòu)件的半成品運(yùn)抵現(xiàn)場組裝、吊裝;四是為了保證鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，應(yīng)監(jiān)督控制零部件加工、節(jié)點(diǎn)構(gòu)件和拼裝焊接等，認(rèn)真進(jìn)行監(jiān)督與控制。

三、組合桁架式鋼結(jié)構(gòu)工程的施工要點(diǎn)

（一）工程的工藝流程

工程的工藝流程：材料的采購、報(bào)驗(yàn)→放大樣→樣品拼胎→ 鋼構(gòu)件的下料→桿件調(diào)直、調(diào)平→胎內(nèi)點(diǎn)焊、拼接→出胎校正→ 鋼構(gòu)件的預(yù)拼裝、焊接→鋼構(gòu)件的運(yùn)輸、垂直吊運(yùn)→鋼構(gòu)件安裝、焊接、校正與固定→鋼構(gòu)件防腐涂裝→工程驗(yàn)收。

（二）組合桁架式鋼結(jié)構(gòu)工程要點(diǎn)

（1）放線測量：在進(jìn)行安裝仁程正式開始之前，要進(jìn)行預(yù)埋件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)復(fù)查工作，其中包括標(biāo)高的復(fù)查及橫縱軸線偏差復(fù)查，同時(shí)要將復(fù)查數(shù)據(jù)形成書面的記錄，以便施工人員在進(jìn)行構(gòu)建的安裝、調(diào)整等施工工作時(shí)，能夠以此記錄作為參考依據(jù)。

（2）施工前準(zhǔn)備：在施工前，對(duì)于施工中需要的技術(shù)資料要做好有效的收集并完成其整理，以便作為施工過程中的指導(dǎo)，同時(shí)對(duì)工藝流程也要進(jìn)行相關(guān)的編制以及設(shè)計(jì)。對(duì)于施工過程中需要的施工材料機(jī)施工用具要依照施工組織中的工程設(shè)計(jì)要求完成相應(yīng)的配備工作。

（3）鋼結(jié)構(gòu)工程：鋼結(jié)構(gòu)通常包括以下幾個(gè)方面：第一，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)材料的使用，要在施工之前就做好各種型號(hào)鋼材料的采購以及報(bào)驗(yàn)等工作選擇的鋼結(jié)構(gòu)材料在型號(hào)、規(guī)格上必須符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)也要達(dá)到施工需要的強(qiáng)度和厚度;第二，按照?qǐng)D紙下料，在切割之前，可把鋼結(jié)構(gòu)表面切斷區(qū)的鐵銹、油污等，均要清除干凈，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)選用Q235-B 鋼，管段位置不能露口，把厚封口板控制在- 6mm 以內(nèi);第三，由于該工程鋼結(jié)構(gòu)使用的是鋼管焊接節(jié)點(diǎn)的形式，因此，相貫焊接剖口、焊接形式，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)JGJ-2002 鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)范應(yīng)用，而對(duì)于沒有標(biāo)明的角焊縫高度h=1.2t。其中，t 表示較薄焊件的厚度;第四，鋼結(jié)構(gòu)手工焊接過程中，使用L4301 ～ E4312 系列的焊條，而技術(shù)要求應(yīng)符合css117-85 碳鋼焊條的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，如果是自動(dòng)焊與半自動(dòng)焊，焊絲與焊劑、以及主體金屬強(qiáng)度應(yīng)相適應(yīng)，采用H08Mn2Si，焊絲應(yīng)符合GB1300-77 的規(guī)定。

（4）格構(gòu)柱加工方案：一是按照設(shè)計(jì)的要求，鋼結(jié)構(gòu)最小出廠單元，根據(jù)吊裝方案、運(yùn)輸條件和材料長度等方面，確定拼裝的長度為7m。二是對(duì)每個(gè)構(gòu)件單元，規(guī)范施工詳圖設(shè)計(jì)，在放樣時(shí)，在每個(gè)單元兩端放置中心圓，確定主管位置。固定兩端主管之后，按照?qǐng)D紙排列小圓環(huán)。三是上小圓環(huán)時(shí)，用點(diǎn)焊焊接牢固，從而保證在組裝構(gòu)件中不出現(xiàn)變形，如果有必要，則采取一定的加固措施，防止綁扎輔助出現(xiàn)變形。四是在拼接構(gòu)件之前，矯正原材料. 滿足原材料之后，再投入使用。五是對(duì)于構(gòu)件的拼裝與焊接，應(yīng)采取行之有效的措施，降低由焊接產(chǎn)生的焊接應(yīng)力。

（5）家腹桿的加工：家腹桿的加工，一是按照腹桿與上、下弦曲桿，保證空間夾角、實(shí)際長度，按照相貫連接的要求，不同的桿件選擇不同的長度和夾角，統(tǒng)一編號(hào)，在下料之后，打上鋼印桿編號(hào)。在桿件兩端打上X 軸、Y 軸，作明確的標(biāo)識(shí);二是每種相貫線放置施工實(shí)樣. 嚴(yán)格檢查下料切割之后的準(zhǔn)確度。

此外，還包括桁架弦桿下料、彎曲下料長度的確定，按照沒計(jì)圖紙給出半徑變化位置的圓弧相切點(diǎn)標(biāo)高，計(jì)算段弧長度。

（三）腳手架工程

腳手架工程結(jié)構(gòu)的拼裝與安裝，在高空搭設(shè)需要搭設(shè)腳手架。如果采用碗扣式腳手架，則安全防護(hù)應(yīng)采用立體全封閉，工作人員通過鋼管架爬梯上的檢測、操作。工程腳手架為兩種方式，一種是鋼拱對(duì)接與穩(wěn)定，另外一種是膜安裝與凋整。

而腳手架的搭設(shè)位置，應(yīng)設(shè)置在桁架的正下方。對(duì)于腳手架的寬度，寬度為2.5m，設(shè)置在鋼架正下方的0.5m，在夾板上鋪設(shè)一個(gè)平臺(tái)，需要有斜支撐作為掃地?fù)危瑥亩ＷC平臺(tái)承重荷載，荷載為200kg/m?。

（四）吊裝工程

在吊裝工程中，桅桿吊裝是難點(diǎn)，在選擇吊裝設(shè)備時(shí)，注意事項(xiàng)：一是主吊裝機(jī)選用200t 的汽車，二是對(duì)于吊繩、卡扣的選擇，用規(guī)格為24（6×37）的鋼絲繩，而倒料吊繩6×37 型號(hào)鋼絲繩，確保其破斷拉應(yīng)力≥ 170kg/m。吊裝卡扣使用9t 的卡扣。

關(guān)于吊裝方法，一是對(duì)于桅桿，用三段方式吊裝，構(gòu)件在運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場之后，連接成三段桅桿。如果桅桿的長度較高，則長細(xì)比太大，導(dǎo)致構(gòu)件的剛度不足，則吊裝構(gòu)件可能出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，因此吊裝應(yīng)采用分段吊裝的方式;二是桅桿對(duì)接、固定，應(yīng)一次性完成，在定位時(shí)，使用經(jīng)緯儀來定點(diǎn);三是吊裝下端的桅桿，使用4 股型號(hào)為Φ24 的鋼絲繩，按照確定的吊點(diǎn)來綁扎，在構(gòu)件兩端綁扎兩根Φ20 的白棕繩;四是在完成準(zhǔn)備工作之后，用100t 的吊車起吊至桅桿的中上部，使桅桿就位。在桅桿就位上，用螺栓臨時(shí)固定，檢查無誤之后方可緊固。

四、結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程大幅度加快，在我國的各個(gè)大中型城市漸漸的出現(xiàn)了越來越多的各種不同類型的大型公共建筑設(shè)施。在這之中，桁架式鋼架構(gòu)是應(yīng)用領(lǐng)域最廣。桁架式鋼結(jié)構(gòu)因?yàn)槠涮赜械脑煨图庸け憬菪浴⑹┕ぜ皶r(shí)性和靈活性以及較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)使用性能等一系列優(yōu)點(diǎn)，在社會(huì)上受到了熱切的歡迎，并被廣泛應(yīng)用于建筑工程中。

（作者身份證號(hào)碼：130105197212031000）