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【關鍵詞】異形幕墻; 設計要點; 方案比選
一、前言
隨著建筑多樣性的發展,異型建筑以其獨特的造型吸引了人們的眼球,同時也加速了建筑事業的發展。在異型建筑施工中,異型幕墻的設計施工是其中的重點難點。
二、異形幕墻概念和常見設計問題
1、幕墻的概念
由于幕墻主要由型材和板材決定其最終外觀,而型材和板材通常都是平直材料,因此幕墻更容易制作成平直外觀,或者折線形外觀,許多建筑由于體量龐大,雖然外觀呈曲面形狀,但進行細部節點設計時,其大尺寸的半徑完全可以用折線來近似表達,最終將曲線轉化成折線,例如迪拜的海灣之門,其技術要點可以完全參照折線形幕墻,因此不在本文討論之列。對于曲面半徑較小,用折線近似的方法無法滿足外觀和使用要求的異形幕墻,我們可以將其分為三類,水平曲面幕墻,豎直曲面幕墻,雙向曲面幕墻。由于幕墻多數以豎框為主要受力桿件,豎直曲面幕墻在受力分析和設計加工方面都較水平曲面幕墻更困難。雙向曲面幕墻由于板材延展性和節點復雜度等因素,設計加工難度較前兩者呈幾何級數增加。
2、建筑幕墻設計常見問題分析
幕墻設計方案的制定主要是給幕墻制作、安裝和監理人員看的,而實際上設計人員如果不在設計方案的圖紙中作出清晰的注釋,這些人員很難真的看懂幕墻設計方案。所以設計人員一定要確保幕墻設計時圖紙本身的完整以及清晰和詳細,這樣才能避免不必要的麻煩。幕墻設計圖紙經常會出現施工說明不詳細、施工注意事項未明確、缺少節點毛坯圖以及沒有預埋件錨固點的準確計算值等問題。另外,由于沒有合理設計避雷、防火以及排水等設施,沒有做好預埋件的安排工作等,便很難對幕墻三維形狀進行調整,這樣設計的作用便沒有體現出來。還有一些幕墻工程其設計進度往往落后于幕墻整體工程的施工進度,有些甚至沒有一個良好的幕墻設計環境,施工人員只憑空想象,導致忽略設置預埋件,致使幕墻的主體結構出現問題,影響幕墻質量。總體來看,幕墻設計經常出現的問題可以歸結于以下幾個方面。
(1)預埋件部位
一些建筑工程主體沒有設計預埋件,因而施工期間只好借助膨脹螺栓以及化學螺栓進行補救;而有些盡管有預埋件,還需要我們確定埋件規格、位置及錨筋焊接狀況是否能夠滿足現場需要,如不能滿足,仍需要考慮后補措施。
(2)立柱和橫梁部位
立柱力學計算的模型難以滿足實際工程所需,加上立柱與橫梁型材截面的特性參數沒有計算準確或者出現了套用錯誤,甚至還有一些型材截面形狀根本不能達到受力的要求;有些立柱甚至被設計成受壓桿件,雖有校核桿件的強度但是沒有校核桿件的剛度;也有一些沒有按照最不利的分格和最大的跨度進行驗算的。
(3)幕墻和主體連接的部位
支座和板件焊縫的強度沒有達到施工規范要求,加上連接位置只安裝了1個螺栓,便使得角碼受到的彎矩過大進而難以加固好。
(4)板塊固定的位置
隱框幕墻的板塊下面沒有設置托條,壓板間距又太大,而且壓板本身的強度達不到施工規范的要求
(5)防火以及防雷部位
防火設計要注意防火巖棉的容重、防火時限、厚度以及防火板的材質、厚度是否滿足規范要求,同時對于幕墻來說,要注意防火實體裙墻必須滿足800mm高的強制性要求。
三、異形建筑幕墻設計要點
1、異形幕墻的方案比選
框架幕墻由于便于現場加工配做,精度要求低,現場施膠,節點設計量小,成本較低,在低端工程和小面積異形幕墻中有廣泛應用,缺點是對現場工人要求高,車間化程度低,質量不易保證。單元幕墻則相反,高度車間化生產,節點復雜,外觀和功能質量均好于框架幕墻,但設計難度大,是目前高端幕墻的一個重要研究方向。
2、異形鋁單板幕墻的設計
金屬板幕墻應用已經有了幾十年的歷史,現在還在使用的包括有鋁單板、鋁塑復合板和鋁蜂窩板三種。在這三種材料中,最常用的是鋁單板和鋁塑板。鋁單板出現的最早。鋁單板幕墻重量輕、高度強、防水、防污、防火、防蝕、加工性能好、維護費用低、使用壽命長。鋁單板幕墻可加工成弧形及異形,表面可噴涂成多種顏色,在墻面形成各種美麗的圖案,并且可以和玻璃幕墻等組合成不同的外觀形體,使建筑物更具高貴典雅的風格。
鋁單板是采用優質鋁合金板材為基材,再經過數控折彎等技術成型,表面噴涂裝飾性涂料的一種新型幕墻材料。鋁單板應用場合為建筑物外墻;候機、車樓;會議廳、歌劇院;體育場館;接待大堂等。鋁塑板和鋁單板的施工過程大體相同,最大的不同是鋁塑板是在工地加工成所需形狀和規格,有著較大的施工自由度。
在進行異形鋁單板幕墻掛件的安裝時,在橫龍骨上的預定位置鋪設膠墊,將鋁制掛件放到膠墊的上面,使用螺栓將橫龍骨和掛件連接起來,根據控制線對掛件進行復核,調整掛件的立面直線度,進行固定并做防松處理。鋁制托板用靠尺進行檢查,并調整型材的垂直、水平及進出位置。如果不符合安裝精度要求,可調整橫龍骨上的掛件,位置正確以后再進行固定。
3、異形玻璃幕墻建筑設計與施工技術
玻璃幕墻建筑是用一種薄而輕的建筑材料把建筑物的四周圍起來代替墻壁。作為幕墻的材料不承受建筑主體結構荷載,只起圍護作用,它懸掛或嵌入建筑物的金屬框架內,目前多用玻璃作幕墻。玻璃幕墻是以鋁合金型材為邊框,玻璃為外敷面,內襯以隔熱材料的復合墻體,并用結構膠進行密封。玻璃幕墻所用的玻璃已由浮法玻璃、鋼化玻璃發展到用吸熱玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等,其中熱反射玻璃是玻璃幕墻采用的主要品種。
異形玻璃安裝前應將表面塵土和污物擦拭干凈。熱反射玻璃安裝應將鍍膜面朝向室內,非鍍膜面朝向室外。玻璃與構件不得直接接觸。玻璃四周與構件凹槽底應保持一定空隙,每塊玻璃下部應設不少于二塊彈性定位墊塊;墊塊的寬度與槽口的寬度相同,長度不應小于100mm;玻璃兩邊嵌入量及空隙應符合設計要求。玻璃四周橡膠條應按規定型號選用,鑲嵌應平整,橡膠條長度宜比邊框內槽口長1.5%~2%,其斷口應留在四角;斜面斷開后應拼成預定的設計角度,并應用粘結劑粘結牢固后嵌入槽內。玻璃幕墻四周與主體結構之間的縫隙,應采用防火的保溫材料填塞;內外表應采用密封膠連續封閉,接縫應嚴密不漏水。
4、包括轉接件安裝在內的龍骨安裝的安裝質量要求
①鋁合金構件表面不允許有擦傷、劃傷、壓痕等機械損傷,也不允許有污跡、斑點、條紋等需處理的缺陷。確保鋁合金構件表面橫平豎直并且對其進行正確的標高。
②對于施工現場焊接的鋼件焊縫須在現場進行二道防銹漆的噴涂。
③確保幕墻與主體結構的連接安裝牢固,位置正確。其焊縫須進行防腐處理質量,且符合《建筑鋼結構焊接規程》JGJ81-91 的要求。
④幕墻連接件應有防松脫措施,每處不得少于2個受力的螺栓和鉚釘,且連接件的調節余量是調節范圍各為40mm的三維調節。
⑤橫梁與立柱兩端須加設彈性橡膠墊片對其連接,并應用密封膠充填嚴密。
四、結束語
綜上,在異性幕墻的施工設計中,由于其建筑設計的特殊性,為施工設計帶來了難點。施工設計人員應在設計中綜合各種因素,挑選出合適的方案,這樣才能確保工程的順利完工。
參考文獻:
[1] 杜志偉.論工程建設質量控制研究―幕墻施工為例. [J].城市建設理論研究(電子版).2011.(21).
【關鍵詞】 公共建筑;機電;監理;重點
【中圖分類號】 TU716 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1727-5123(2013)05-102-02
大型公共建筑一般指建筑面積2萬平方米以上的辦公建筑、商業建筑、旅游建筑、科教文衛建筑、通信建筑以及交通運輸用房。隨著我國經濟和社會快速發展,大型公共建筑日益增多,既促進了經濟社會發展,又增強了為城市居民生產生活服務的功能。本文將以某會議中心工程為例,論述大型公共建筑機電安裝工程專業監理控制要點。
1 工程項目概況
該工程項目建筑面積約20萬平方米,其中地上部分約11萬平方米。地上6層,建筑高度:46.9m,主要功能包括大會議廳、貴賓區、音樂廳、多功能廳、中小會議室、展廳、餐廳和少量商業設施。一層分隔為大會議廳、貴賓廳、音樂廳、商業4個獨立體塊,15米以上連接為一個整體;地下2層,主要為車庫、設備機房及配套服務用房等,另設有平戰結合的按照6級甲類人防物資庫、6級乙類二等人員掩蔽設置的地下人防工程。該工程為一類高層建筑,耐火等級為一級。結構形式:地上部分主體結構采用鋼框架-中心支撐束筒的結構體系;地下部分采用現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構。
2 機電安裝工程特點
2.1 涉及的機電相關專業多,系統全。大型公共建筑由于功能需要,涉及的機電專業往往較多,各專業的子系統也較全面。如本例中就包括以下專業:建筑電氣、給排水、通風與空調、智能化、電梯設備(包括垂直梯和扶梯)、舞臺機械設備、舞臺燈光、舞臺音響、機械車庫、廚房設備等。系統全:以智能化系統為例,包括的子系統有火災自動報警與消防聯動控制系統、通訊系統、綜合布線系統、有線電視系統、有線廣播系統、安全防范系統、會議系統、建筑設備監控系統、信息引導及系統、室內無線對講通訊系統,智能化系統集成等。
2.2 結構體系復雜、高大空間多,機電安裝施工難度大。由于本工程結構體系復雜,高大空間多,各專業管線多,給機電安裝工程造成的施工難度較大。機電主管道的安裝高度都在6米左右,有些部位達到12米左右。許多部位的裝飾造型復雜,工作面交叉、垂直交叉施工多,也給機電管線施工造成一定困難。
2.3 機電相關設計單位多,圖紙變更多,協調工作量大。本工程智能化、舞臺機械、舞臺燈光、舞臺音響、電梯、室內照明、建筑景觀照明等多個專業需要深化設計和補充設計,有些專業設計單位因招投標等原因不能及時確定,造成不同設計單位間銜接不暢導致設計文件不能及時完成。此外,建設單位的使用功能調整也會導致重大變更的出現。這些都增加了協調工作難度。
2.4 專業分包多,施工管理協調難度大。本工程機電專業分包多達十幾家,不同專業間配合及機電各專業與土建、裝飾單位的配合問題較多,包括界面劃分、交叉作業、工序銜接、成品保護等現場管理問題。
3 機電監理工作重點
3.1 加強設計協調管理工作。由于本工程復雜程度高,工期又緊,主體工程設計單位的機電設計僅完成了主管線及公共區域的設計工作,許多部位如室內精裝修部分的照明等均需要后期做深化設計。另外,大部分機電工作專業性強,均需要在確定專業分包后進行圖紙深化設計工作,如,智能化、舞臺機械、舞臺燈光、舞臺音響、電梯等,因此需要協調的設計問題非常多。還有一些部位如商業區、展廳的功能方面需要變更,也帶來了大量的設計調整工作。
針對此情況,監理建立了每周設計例會制度,設計單位相關專業設計師和施工單位技術人員以及建設單位均參加會議,將每周需要解決的設計問題與設計院及相關單位進行討論,確定解決辦法及完成時間。對于不能在例會上解決的細節問題召開技術專題討論會,如裝飾單位提出,由于頂棚造型復雜,頂棚如何布置機電末端設備點位可以既達到美觀又不違法相關規范規定的問題。為了快速高效的解決問題,會議上確定的問題解決方案,還要求相關施工單位人員及時跟蹤進展情況,加強平時與設計方的溝通。
本工程還要求總包單位進行機電管線綜合布置深化設計工作,深化圖完成后需要經過設計院確認。該項工作對于以后管線布置是否合理美觀,吊頂標高是否滿足建筑裝飾要求,以及提前解決管線交叉、碰撞避免返工等具有重要意義。因此,該項工作的推進進度和質量是監理和業主方關注的重點。
3.2 加強施工配合協調管理工作。機電工程與土建、鋼結構、幕墻、裝飾單位均有不同程度的施工配合問題。此外,由于本工程專業分包單位多,且進場時間有先后,因此相互間的配合銜接,交叉干擾問題多。
監理應處理好機電與土建配合中的洞口預留問題。機電安裝管道,特別是風管、橋架等所需要的洞口一般在土建施工圖紙上已經反映,由土建人員施工。監理重點檢查土建預留洞口的準確性,要與安裝施工圖紙中的管道走向核對,發現問題后及時與設計單位、施工單位溝通,進行變更調整。主體施工完成后如果發現仍有個別洞口漏留或尺寸、位置不符合要求則必須取得設計單位同意才能在剪力墻或樓板上面開鑿洞口。
監理還應加強作業面沖突問題的協調,由于工期緊,土建在主體施工過程中在底層鋼筋綁扎完成后立即進行上層鋼筋的綁扎,幾乎沒有給安裝預埋工作留出作業時間,造成安裝施工質量無法保證的問題。此外由于地下室模板、腳手架等施工材料土建人員不能及時清理,也造成安裝人員在地下室無法大面積展開施工,影響安裝進度。針對此情況,監理要求施工單位加強組織管理,合理安排流水施工作業,同時要求增加安裝施工人員確保施工進度、質量。
監理還應加強設備進場運輸通道問題協調。由于工期緊,裝飾單位進場后需在多個工作面搭設滿堂腳手架,因此必須在腳手架搭設前,協調好電梯、舞臺機械、變電所、大型風機等設備運輸通道問題,監理要求各專業分包單位提交設備進場路線圖,由總包單位統一匯總優化后編制設備進場運輸方案,從而使得裝飾和幕墻單位預留出設備進場通道。
監理還應加強成品保護問題的協調。在裝飾施工階段,經常出現安裝成品或裝飾面被相互污染、破壞、丟失的情況,如安裝好的開關、插座面板被破壞、污染、丟失,乳膠漆墻面被污染、破壞等。針對此情況,監理建立了處罰制度,發現破壞他人成品的情況只要證據充分即對所屬的施工單位進行一定的經濟處罰,同時要求總包單位加強現場管理力度,增加現場巡視人員。
3.3 加強進度控制工作。機電安裝工程在總進度計劃中往往不是關鍵線路,但如果組織的不好,則有些非關鍵線路則有可能轉變為關鍵線路,如建筑物亮化照明,要求在窗戶四周安裝燈具,如果機電安裝單位不能在幕墻單位施工間隙穿插完成管線及燈具安裝工作,則將對幕墻施工進度造成很大影響,從而影響到室內裝飾的施工時間。
為保證工程進度可控,監理要對機電施工進度計劃和施工組織設計進行認真審查,看是否滿足總進度計劃要求,人、材、機的配置是否滿足進度計劃的需要,研究制約進度計劃的外在條件,確定這些條件的最遲完成時間,如專業施工隊伍的確定,大型材料設備的招標訂貨等。
根據總包單位提交的總進度計劃,協助業主制定甲供材招標工作及業主單獨發包的專業分包招標工作計劃。當業主由于客觀原因不能及時確定專業分包時,還要協助業主共同研究確定保證進度的措施。
3.4 加強質量控制工作。除了常規的材料進場驗收、隱蔽工程驗收,檢驗批檢查驗收外,監理應重點加強新材料的進場驗收及施工質量控制,因為這也往往是施工單位的薄弱環節。如本工程采用的耐火橋架為鋼制橋架內壁襯耐火板型式,工程中不常用到且缺少相關國家標準,監理在驗收時除了檢查合格證和檢測報告以外,還要求廠家提供企業標準,以便檢查耐火板厚度等指標。
監理還應加強重點難點部位的施工質量控制,主要是高大空間主管線施工,大型設備吊裝就位施工、管道井施工、機房設備施工等。要求施工單位編好施工方案,做好技術交底,如管道井施工,由于主體是鋼結構,垂直管道的支架做法沒有現成的圖集做參考,難度較大,監理要求施工單位先做好施工大樣圖,經設計確認后再施工。機房施工要在設備訂貨后,明確設備基礎及外形尺寸后,再繪制大樣圖,然后組織施工。
監理還應加強質量通病防治工作,如風管制作時的鉚釘間距、咬口、翻邊不到位,各類管道支吊架間距、鍍鋅鋼管套絲長度,防銹防腐不到位等問題,在施工前進行口頭或書面提醒,施工過程中及時巡視檢查,驗收時嚴格把關,必要時召開質量專題會議,確保質量受控。
3.5 加強投資控制工作。本工程機電項目投資大,每月的進度款數額也很大,監理應嚴格按照合同條款、圖紙進行工程計量和支付。對于施工單位提交的現場簽證,必須具備設計變更或業主書面通知等變更手續,附影像資料,嚴格審查才能辦理。
3.6 加強安全管理工作。大型公共建筑的安全風險大,安全風險源較多,機電安裝相關的風險源主要表現在臨時用電,高空作業,大型設備吊裝,動火作業等。監理應重視臨時用電方案的審查,督促施工單位按照方案配置臨時用電設施。除建立每周安全聯合大檢查制度,加強平時的現場巡視,發現違章作業和安全隱患時及時糾正。
4 監理工作體會
大型公共建筑機電安裝工程往往系統復雜、工程量大,監理除了做好協調管理工作外,應重點控制好材料設備進場驗收、隱蔽工程驗收、系統調試等重要環節,確保機電工程的安全性、可靠性、耐久性并滿足功能要求。監理應充分熟悉圖紙,盡量提前發現圖紙中問題,這決將大大減小施工過程中出現問題對工程進度、造價方面的影響。此外,監理還應努力學習及時掌握新技術、新材料、新工藝,與時俱進,不斷更新知識儲備,滿足工程管理的需要。
參考文獻
某工程項目由東西兩幢塔樓和中間裙樓組成,塔樓最高為95.1m,總建筑面積約11.56萬m2。兩棟塔樓之間的裙樓為鋼結構桁架結構,騎樓大桁架在東塔樓和西塔樓之間(瑏瑡~瑏瑦軸/?~?軸),瑏瑡~瑏瑦軸桁架跨度36m,?~?軸桁架跨度37.6m,高度在3層(10.980m)和5層(21.450m)之間。大桁架SGJ1上下弦桿件SB01為箱形截面900×750×300;中弦桿件SB02為焊接H型鋼截面H800×500×20×30;兩側連接鋼柱為箱形截面750×750×30×30;桁架斜腹桿SXC1焊接H型鋼截面H800×500×20×30×30;桁架直腹桿為箱形截面600×750×30×30。桁架SGJ3和GHJ1構件均為焊接H型鋼。大桁架SGJ1(SGJ2)通過球形支座與混凝土柱連接,再通過桁架SGJ3在瑏瑡軸和瑏瑦軸進行側向連接,形成四鉸空間桁架體系。其整體效果如圖1所示,桁架空間結構如圖2所示。
2安裝重點難點分析
1)現場施工區域狹小,又位于地下室通道入口上方,通道四周為0.8m高的混凝土墻。整個施工場地也是工程的主要出入口。其中在入口處?軸外側有高壓線路通過,在?軸以南僅有8m的道路可供通行,再向南存在0.5m的高差。基于以上場地情況,在保證鋼結構施工的前提下,又要保證土建、安裝、幕墻工程等其他專業施工單位的貨物能夠正常進出,保證項目的整體進度不因鋼結構施工而受到影響,為施工工作增加許多難度。現場場地情況如圖3所示。2)單榀桁架質量大,其中桁架SGJ1單榀重達140t,跨度36m,矢高10m;桁架SGJ3單榀重達55t,跨度37m,矢高10m,整個騎樓鋼結構量達800余t。桁架立面結構如圖4所示。經施工技術人員對施工場地的多次實地踏勘后,位于?軸及?軸桁架SGJ1因質量及跨度均較大,是本次施工任務的重點和難點。
3桁架SGJ1實施方案的選擇
根據施工經驗,提出了3種實施方案,即高空散拼法、大型汽車式起重機雙機抬吊法和滑車組系統地面拼裝單榀整體吊裝法。通過對各方案的進度、成本及可行性比較分析,確定最佳方案為滑車組系統單榀提升法。基本吊裝思路為:在瑏瑢軸和瑏瑥軸兩側各3000mm范圍至?軸位置,作為起重機行進路線,4根鋼柱采用100t起重機進行吊裝;鋼柱安裝結束后與原混凝土柱進行連接固定,利用原有鋼柱作為拔桿基柱,頂部焊接三角形拔桿,用于固定滑車組。
4拔桿構件及吊耳的受力分析
4.1拔桿受力分析本工程東西塔樓之間的騎樓在?軸和?軸兩側,結構形式有所不同。其中在?軸處兩側塔樓屋面升至5層21.450m標高處,即為建筑物的頂面,沿?軸高度方向無混凝土柱繼續升高,此處采取在拔桿后側加設斜拉桿的方式進行拔桿牛腿的受力轉移。拉桿設置在瑏瑡軸和瑏瑦軸后方距離6750mm處的混凝土柱頂采用化學螺栓連接。?軸拔桿及牛腿節點如圖5所示;?軸處桁架沿高度方向均有混凝土柱,可采用圖5中的做法。拔桿的受力按照750kN考慮,采用MIDAS軟件進行分析,?軸拔桿工況受力分析如圖6所示,結論如下:①強度計算最大應力出現在吊點截面處,為154N/mm2<295N/mm2,滿足要求;②位移計算最大位移出現在牛腿吊點的端部,位移值為7.49mm<L/400=8.63mm,所選擇構件滿足受力及位移要求。?軸拔桿受力分析與?軸相似,強度和位移均滿足要求。所選擇構件滿足受力及位移要求。4.2拔桿及桁架上弦吊耳的計算滑車組連接處吊耳的設計按照圖7所示進行。吊耳采用厚度為60mm的Q345B鋼材制作,需要在箱形構件的內部加設隔板以保證受力傳遞合理,同時與箱形構件的上翼板通過全熔透焊縫進行連接。對吊耳進行受力計算分析后發現吊耳完全滿足受力要求。
5滑車組系統的選擇
1)滑車組選擇本工程桁架重140t,兩端同時作業,采用2個滑輪組提升,每個滑輪組承受的質量70t。滑輪組采用吊環型八輪150t滑輪組,可起吊300t>140t,滿足吊裝要求,同時根據滑輪組出繩頭拉力確定卷揚機的規格和跑繩的規格。2)滑輪組出繩頭拉力確定根據現場情況,本工程滑輪組采用滾動軸承,在地面處設有2個導向滑車,牽引繩從定滑輪引出,鋼絲繩牽引端最大牽引力為105.740kN。3)滑輪組跑繩規格確定鋼絲繩計算根據GB/T8918—2006《重要用途鋼絲繩》中的規定,用于滑車組的跑繩采用6×37+1的高強鋼繩索,公稱抗拉強度1700N/m2,直徑36.5mm。4)卷揚機規格確定根據計算分析,本工程最大牽引力為105.740kN,可選用15t級的卷揚機。5)導向滑車規格確定本工程導向角度控制在105°左右,導向角度系數選擇1.4,根據計算,可選用15t級的導向滑車,滿足本工程要求。
6桁架提升時的工況分析
桁架提升工作如圖8所示。單榀桁架在提升過程中根據桁架桿件的變化情況共有3種工況。6.1工況1桁架兩端焊接臨時桿件提升時的工況,其受力分析如圖9a所示。最大應力179N/mm2<295N/mm2,滿足要求;最大位移13.22mm<90mm(36m跨度按1/400考慮,位移值為90mm)滿足要求。6.2工況2桁架提升后拆除臨時桿件時的工況分析:桁架提升就位后,上、中、下弦桿分別與鋼柱牛腿進行焊接定位,全部焊接結束后,先拆除下方的臨時桿件,安裝此處的斜腹桿,然后拆除上部的臨時桿件,安裝上部的斜腹桿,工況分析如圖9b所示。最大應力為139N/mm2<295N/mm2,滿足要求;最大位移值為24.7mm<90mm(36m跨度按1/400考慮,位移值為90mm)滿足要求。6.3工況3拆除下部支撐后,底部斜腹桿安裝結束拆除上部臨時支撐時的工況分析如圖9c所示。最大應力為139N/mm2<295N/mm2,滿足要求;最大位移值為3.92mm<90mm(36m跨度按1/400考慮,位移值為90mm)滿足要求。基于以上3種工況的分析,在桁架臨時桿件裝拆、端部斜腹桿安裝變化的同時,桁架受力情況也不相同,但桁架構件滿足受力要求,桁架的側向穩定也得到保證。
7關鍵工序的施工
7.1桁架SGJ1地面拼裝地面拼裝采用正拼的方法進行,即根據桁架的結構形式、矢高、施工空間、弦桿分段位置、起重機位置等因素,拼裝前精確定位吊裝位置,吊裝前桁架不再進行二次移位,直接進行滑輪組跑繩的穿引工作。拼裝按照“先下弦,后中弦,由下及上”的原則進行,如圖10所示。拼裝時質量控制要點主要有胎架的剛度和水平度、桁架預起拱的尺寸、桁架弦桿對接焊縫等級的控制、高強螺栓施工終擰質量的控制、桁架整體側向彎曲以及桁架整體尺寸的控制等。7.2確定卷揚機的位置由于施工空間有限,通過利用現有場地合理布置卷揚機,可以減少移機次數并同時能夠觀察和指揮提升工作。根據現場實際情況,2臺卷揚機分別布置在瑏瑡/?軸和瑏瑦/?軸位置,通過導向滑輪保證跑繩沿卷揚機水平引出,消除鋼絲繩產生的垂直分力。同時卷揚機與混凝土柱采用[16進行剛性固定,混凝土柱的強度足以滿足提升桁架時卷揚機產生的水平拉力。在提升?軸桁架時,只需將?軸的導向滑輪1布置到?軸即可,卷揚機及導向滑輪2的位置都不需要移動,提升?軸桁架時的卷揚機布置如圖11所示。7.3SGJ1大桁架起吊同步控制措施用于桁架拼裝階段的臨時支撐拆除后至提升前階段,采用2臺100t汽車式起重機來保證桁架的側向穩定性。采用卷揚機進行吊裝提升作業時,必須嚴格按照《起重滑車安全要求》GB13308—1998中相關要求進行,同時為確保桁架弦桿與鋼柱牛腿對接合龍的準確性,必須保證桁架提升時的同步性。施工時嚴格按照以下措施進行控制。1)設備選用交流電機驅動、線速度恒定的摩擦式卷揚機。2)通過精確測定鋼絲繩出入繩長度以反映吊點提升高度,間接來控制兩吊點的同步性。3)卷揚機位置設置視野開闊,指揮人員能同時觀察到卷揚機的運行狀態。4)現在安排總指揮1人,負責起吊過程中的信號指揮工作,統一口令,統一動作。5)桁架起吊就位過程分3個階段,起吊前應進行試吊,檢查機械的可靠性和人員的協調統一程度:①第1階段桁架整體起吊高度至200mm后停止吊裝15min,再次確認和檢查機械的操作性和運行狀態,并由施工人員進行鋼立柱側向位移的測量。如果超過10mm,則對桁架兩端的長度進行整修,避免吊裝過程中發生桁架與牛腿的干涉。同時測量桁架兩端水平高度,以此檢驗桁架在起升過程中是否同步。②第2階段確認第1階段數據正常后進行第2次啟動抬升,至設計高度下200mm時,停止吊裝,測量桁架水平數據。③第3階段在第2階段數據無誤后通過手動控制卷揚機微調至設計標高,完成桁架提升就位工作。
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