摘要：利用空間鋼管桁架作為屋蓋結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點(diǎn),不僅滿足了體育館大跨度的要求,而且作為一種結(jié)構(gòu)體系,它符合了大跨空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展需要,營(yíng)造了美學(xué)與力學(xué)的完美結(jié)合的設(shè)計(jì)理念。此類結(jié)構(gòu)形式得到了廣泛的工程實(shí)踐應(yīng)用,具有強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。本文結(jié)合某鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)桁架的施工方法提出了建議，與同行交流討論。

　　關(guān)鍵詞：高空散裝,異型鋼管桁架;施工

　　1、引言

　　近年來(lái),鋼管結(jié)構(gòu)不僅在海洋工程、橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用,而且在工業(yè)及民用建筑中的應(yīng)用也日益廣泛,鋼管結(jié)構(gòu)在我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也越來(lái)越多,如寶鋼三期工程中采用方管桁架,吉林滑冰練習(xí)館、哈爾濱冰雪展覽館、上海“東方明珠”電視塔和長(zhǎng)春南嶺萬(wàn)人體育館均采用方鋼管作為主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件,廣州體育館屋蓋采用了方鋼管和圓鋼管,上海虹口體育場(chǎng)采用圓鋼管作為屋面承力體系,成都雙流機(jī)場(chǎng)屋蓋采用了圓鋼管作為主要受力構(gòu)件。

　　2.工程概況

　　某結(jié)構(gòu)鋼管桁架工程，共由38榀主桁架組成，平面形狀呈半橢圓形，軸線位置復(fù)雜，懸挑長(zhǎng)度不一，最大懸挑長(zhǎng)度15m，造型飄逸。桁架種類多，拼裝難度大。能有一種安全便捷的方法解決該類型桁架的安裝，必將帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　3、施工準(zhǔn)備

　　3.1方案的選擇

　　采用桁架地面組裝，單榀桁架吊裝的施工方法。采用此方法施工，鋼結(jié)構(gòu)的安裝、焊接、防腐可在地面上完成，施工人員操作起來(lái)安全便捷　將施工圖節(jié)點(diǎn)不完整的部分進(jìn)行二次設(shè)計(jì)，通過(guò)分解先繪制成三維效果圖，根據(jù)三維效果圖設(shè)計(jì)出單榀桁架結(jié)構(gòu)面施工圖，最后形成單榀桁架的最終實(shí)物模型。

　　3.2施工工藝

　　單榀桁架安裝---桁架焊接---防腐涂裝---竣工驗(yàn)收。

　　4、施工方法

　　4.1單榀桁架安裝

　　4.1.1測(cè)量放線。桁架由上弦、下弦、腹桿和支撐組成。使用經(jīng)緯儀、鋼尺、垂線等放線工具找出支座位置，確定桁架下弦、上弦所在平面及桁架各節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，并在腳手架上相應(yīng)位置做好標(biāo)記，調(diào)整腳手架的高度及支撐點(diǎn)位置。

　　4.1.2下弦桿安裝。下弦桿安裝在支座及鋼管柱安裝完成后進(jìn)行，安裝時(shí)必須復(fù)核支座跨度、桁架弦長(zhǎng)、弧長(zhǎng)、弦高等，并用腳手架支撐牢固。

　　4.1.3上弦桿及腹桿安裝。上弦桿及腹桿的安裝應(yīng)從桁架中心向兩側(cè)順序安裝，安裝前依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)在桁架上下弦安裝腹桿的位置標(biāo)出節(jié)點(diǎn)，并標(biāo)明腹桿的規(guī)格、編號(hào)、安裝方向等參數(shù)。安裝宜兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)稱安裝以減小變形和累計(jì)誤差。

　　4.1.4安裝過(guò)程中隨時(shí)檢查桁架的幾何尺寸，如網(wǎng)格的對(duì)角線、桁架每個(gè)單元的弦長(zhǎng)、弧長(zhǎng)、高度及節(jié)點(diǎn)安裝的誤差等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

　　4.2桁架焊接

　　4.2.1桁架弦桿對(duì)接焊縫采用全熔透的焊接工藝，焊接設(shè)備采用逆變直流弧焊機(jī)，所選用的焊條型號(hào)應(yīng)與主體金屬相匹配，本工程采用型號(hào)為E4303焊條。不同強(qiáng)度的鋼材焊接時(shí)，焊接材料的強(qiáng)度應(yīng)按強(qiáng)度較低的鋼材采用。所有的熔透焊縫處均需打焊工鋼號(hào)。焊工必須考試合格后方可施焊。構(gòu)件焊接前將焊接區(qū)域的鐵銹污物等清除干凈，復(fù)查焊區(qū)坡口情況確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求方可施焊。焊接后應(yīng)清除熔渣和飛濺物，并在焊縫附近打上焊工的鋼印代號(hào)，焊縫金屬表面焊波均勻，不允許有裂縫、弧坑裂縫、焊瘤、表面夾渣等缺陷。焊接要求符合JGJ81—2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程。

　　4.2.2焊接質(zhì)量檢查：a.焊接完畢，焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，檢查焊縫外觀質(zhì)量。檢查合格后應(yīng)在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。b.焊縫外形尺寸應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10854—1989鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸的規(guī)定。

　　4.2.3對(duì)于對(duì)接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接，在工件放置條件允許或易于翻身的情況下，宜采用雙面坡口對(duì)稱順序焊接;對(duì)于有對(duì)稱截面的構(gòu)件，宜采用對(duì)稱于構(gòu)件中和軸的順序焊接。

　　4.2.4對(duì)雙面非對(duì)稱坡口焊接，宜采用先焊接深坡口側(cè)部分焊縫、后焊淺坡口側(cè)、最后焊完深坡口側(cè)焊縫的順序。

　　4.2.5引進(jìn)技術(shù)，提高相貫線精度。鋼桁架結(jié)構(gòu)的最大難點(diǎn)就在于對(duì)相貫線切割的控制上，相貫線精度的把握直接關(guān)系到下面焊縫的焊接質(zhì)量。傳統(tǒng)的相貫線確定方法為手工制圖，手工方法效率低、精度差，顯然不適用于這種大型構(gòu)件的工程。為此，在施工中我們引用了一套電腦軟件，根據(jù)圖紙將每根桿件的長(zhǎng)度、管徑及相交的角度等等相關(guān)數(shù)據(jù)輸入程序，就會(huì)得到這個(gè)節(jié)點(diǎn)的相貫線，然后由打印機(jī)直接打出大樣圖。通過(guò)這套軟件，不但確保了相貫線的精度，而且大大提高了工作效率。

　　4.3除銹

　　經(jīng)除銹后的鋼材表面，應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且?guī)缀鯖](méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物，才能進(jìn)行下道工序，除銹合格后的鋼材表面，如在涂底漆前已返銹，需重新除銹。

　　4.3.1表面清理

　　刷前將需涂裝部位的鐵銹、焊縫藥皮、焊接飛濺物、油污、塵土等雜物清理干凈。本工程現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行底漆補(bǔ)涂的區(qū)域主要是現(xiàn)場(chǎng)焊縫區(qū)域，包括鋼管間焊縫及支座焊縫。對(duì)于在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中發(fā)生了破損的底漆也應(yīng)補(bǔ)涂。底漆補(bǔ)涂之前應(yīng)對(duì)涂漆部位進(jìn)行清理，去除油污等，對(duì)于發(fā)生銹蝕的應(yīng)采用手工除銹方法除銹。

　　4.3.2防腐涂裝

　　嚴(yán)格控制涂料質(zhì)量，要求必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不合格及過(guò)期涂料嚴(yán)禁使用，所使用的任何一種涂料都應(yīng)具備下列條件：產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)、產(chǎn)品批號(hào)、生產(chǎn)日期、防火標(biāo)志、合格證及檢驗(yàn)資料。

　　涂料工藝參數(shù)：包括閃點(diǎn)、比重、固體含量、表干、實(shí)干時(shí)間、涂覆間隔時(shí)間、理論涂覆率、一道涂層的干濕膜厚度;規(guī)定溫度下的粘度范圍;規(guī)定稀釋劑、稀釋比例降低的粘度及對(duì)各種涂覆方法的適應(yīng)性等;涂料主要機(jī)械性能指標(biāo)及組成的原料性能指標(biāo);涂料廠對(duì)表面除銹等級(jí)，涂裝施工環(huán)境的要求等;多組分涂料的混合比及混合后使用時(shí)間的指導(dǎo)性說(shuō)明;構(gòu)成涂層系統(tǒng)的各層涂之間應(yīng)有良好的配套性，底、中、面漆應(yīng)選同一廠家的產(chǎn)品。補(bǔ)涂金屬表面溫度低于露點(diǎn)以3℃和相對(duì)濕度大于85%時(shí)，不得進(jìn)行涂裝(具體按涂料性質(zhì)和涂裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行)，涂裝作業(yè)應(yīng)在清潔和有遮蔽環(huán)境的涂裝工作間中進(jìn)行。

　　4.3.3防腐油漆刷涂的基本操作法

　　使用漆刷時(shí)，一般應(yīng)采用直握方法，用腕力進(jìn)行操作;涂刷時(shí)就應(yīng)蘸少量油漆，刷毛浸入油漆的部分應(yīng)為毛長(zhǎng)的1/3～1/2;對(duì)干燥較慢的涂料，應(yīng)按涂敷、抹平和修飾三道工序進(jìn)行;對(duì)干燥較快的涂料，應(yīng)從被涂物一邊按一定的順序快速邊連續(xù)地刷平和修飾，不宜反復(fù)刷涂;刷涂順序，一般應(yīng)按自上而下，從左到右，先里后外，先斜后直，先難后易的原則，使漆膜均勻、致密、光滑和平整;刷涂的走向，刷涂垂直平面時(shí)，最后一道應(yīng)由上向下進(jìn)行。刷涂水平表面時(shí)，最后一道應(yīng)按光線照射的方向進(jìn)行;刷涂完畢后，要將刷子妥善保管，若長(zhǎng)期不使用，須用溶劑清洗干凈晾干，用塑料薄膜包好，存放在干燥的地方，以便再用。

　　4.3.4涂層的外觀要求

　　涂層表面色澤均勻、平整光滑、無(wú)流掛、不產(chǎn)生明顯桔紋，不允許存在各類污物及斑痕等。涂層的外觀應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范及廠方要求，并達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。

　　4.4安全注意事項(xiàng)

　　搞好職工安全教育，使施工人員熟知本工種的安全技術(shù)規(guī)程。構(gòu)件吊起時(shí)，吊索必須綁扎牢固，繩子扣必須在吊鉤內(nèi)鎖牢，嚴(yán)禁用板鉤鉤吊構(gòu)件。高空作業(yè)人員必須系安全帶，地面作業(yè)人員必須戴安全帽。高空作業(yè)人員必須系安全帶，地面作業(yè)人員必須戴安全帽。構(gòu)件起吊過(guò)程中，構(gòu)件旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人，吊運(yùn)構(gòu)件真地按設(shè)計(jì)圖紙尺寸進(jìn)行鋼筋配料，嚴(yán)禁用板鉤鉤吊構(gòu)件。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　鋼管桁架結(jié)構(gòu)的線條流暢，體形優(yōu)美，易于實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)追求;鋼管截面慣性半徑較大，可減輕自重，從而經(jīng)濟(jì)優(yōu)良，因此鋼管桁架在建筑中得到廣泛的應(yīng)用。焊接技術(shù)在鋼管結(jié)構(gòu)的施工安裝中占有重要的地位，無(wú)論從焊接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、焊接工藝和無(wú)損檢測(cè)技術(shù)都有些特殊的要求。

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