悬挑曲面交错式桁架施工技术.pdf

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1、悬挑曲面交错式桁架施工技术ConstructionTechnologyforOverhangCurvedSurfaceandStaggeredTruss陈水祥洪国松方国华俞福利浙江精工钢结构有限公司绍兴312030摘要：邯郸文化艺术中心的主体外围结构为交错式钢桁架体系，位于博物馆和图书馆两侧，呈对称曲面造型。针对所有构件均现场拼装、工程量大、立面曲面钢桁架安装定位难、双扭箱形环梁构件及节点深化设计复杂的情况，对安装总体思路、曲面钢桁架安装定位技术及安装方案、施工过程仿真模拟及预起拱方法等作了详细介绍，可为今后类似工程参考。关键词：交错式钢桁架曲面造型施工过程模拟预起拱中图分类粤：

2、TU756．4+3／文献标识码B【文章编号】1004—1001(20121o5—0419-03跨。1工程概况博物馆和图书馆结构形式相同，由悬挑桁架、水平梁、邯郸市文化艺术中心项目位于河北省邯郸市，主要建楼层梁、钢支撑组成，见图2。伸臂桁架与钢骨混凝土结构筑物包括博物馆、报告厅、大剧院、图书馆及城市规划展览中的预留牛腿连接，由工厂加工制作成散件，现场进行高空馆，总建筑面积118321Ill。该工程博物馆部分为地下1拼装，单个刚构件最长21．63m，最大质量为24．44t，见图层、地上6层，最大高度35．00m；大剧院部分为地下2层、3。地上9层，地上最大高度45．00m；图书馆及城

3、市规划展览N××二}。，’钢骨混凝馆部分为地下1层、地上7层，最大高度35．00m(图1)。＼×＼．7／土框架一×＼J辉麓襄I1图2立面钢桁架示意图3伸臂桁架示意3工程重难点分析图1邯郸文化艺术中心钢结构三维模型3．1工程量大、作业面广本工程博物馆和图书馆的刚构件共3953t，均需在现2结构体系及特点场拼装，作业面积广及现场焊接拼装的工作量大。如何安排本工程主体外围结构为交错式钢桁架体系，位于博物现场钢桁架及梁柱的拼装及吊装，保证现场安装有序的进馆和图书馆两侧。钢桁架不但要作为楼面和屋面的支撑结行是本工程的重点。构，还要作为外立面铜板幕墙的支撑体系。由于建筑立面造3．2曲面钢桁架

4、空间定位难型的要求，外围交错钢桁架结构无法落地，只能利用主体结博物馆和图书馆建筑外立面为对称曲面造型，立面悬构悬挑伸臂钢桁架，将外围钢桁架连续悬挂于伸臂钢桁架挑钢桁架安装完成后要与建筑曲面造型一致，曲面钢桁架上。悬挑伸臂钢桁架的上下弦杆伸入主体混凝土结构内一定位较难。另外，钢结构施工过程中构件会发生变形，进而偏离原安装位置，需对构件安装位置进行预调整，所以，如何保证安装精度是本工程的难点。作者简介：陈水祥(1978-)，男，大学，工程师，公司质量安全总监，一3．3与屋面合拢位置难控制级注册建造师。立面钢桁架施工过程中，要穿插钢筋桁架混凝土楼板作者地址：浙江省绍兴县鉴湖路1587号

5、(312030)。收稿日期：2012—03—19的浇筑施工，在外围钢桁架未与钢屋面合拢之前，会导致立建筑施工第34卷第5期l419面钢桁架向外偏的趋势，影响钢结构正常合拢。如何有效的证单节构件垂直度不超标的前提下，注意预留焊缝收缩对布置钢桁架底部支撑及布置混凝土楼板浇筑工艺，是本工垂直度的影响，将构件顶部轴线偏移控制到规定范围内。最程的难点。后拧紧临时连接耳板的大六角头高强螺栓至额定扭矩，并3．4构件加工制作复杂将钢楔与耳板固定。本工程构件形式复杂，外围钢桁架底部环梁为双扭箱5．1．3焊接措施形梁，深化设计时如何设计双扭箱形梁及相关节点，保证与对于对接焊缝的施焊，应由2名焊工同时

6、从两侧不同相邻梁柱连接精度，又满足建筑外形要求是本工程难点。方向焊接，对接焊缝采用2人对称焊接，2人先焊接对角焊缝高度的40％，再进行另一对角焊缝40％的焊接，之后全4安装总体思路面焊接。在焊接过程中需要注意层间温度，防止其过高。当综合考虑本工程的结构状况，施工现场的实际情况及焊缝过长时，采用分段跳焊法，但要保证两焊工同步，以减总工期的要求，确定本工程钢结构的安装总体思路：少变形。在焊接最后一层时，需一次焊完，不得分段焊接。在(a)将博物馆和图书馆分成独立的2个区段，同时进构件转角处注意成形。行施工。悬挑钢桁架构件因形式多样、吊装作业面复杂，应5．2施工过程模拟计算结合现场实际情

7、况，选用汽车吊、履带吊、塔吊相结合的吊结构的施工成形过程是一个从局部到整体的动态过装方法。程，施工过程中同时伴有结构形态和受力特性的变化。不同(b)首先安装两馆伸臂桁架，再进行外围悬挑立面钢施工阶段有不同的结构形态和受力特性，各个施工阶段的桁架施工。构件吊装时，伸臂桁架采取钢柱分段吊装，钢梁边界条件和荷载条件也在变化。在某一阶段安装完成后，结整段吊装。立面钢桁架在伸臂桁架之间的联系梁，最多分为构暂时处于一个平衡状态，继续安装下一阶段的结构时，由3段吊装，拼接成弧形，腹杆、支撑体系