大跨度鋼桁架安裝技術
本文主要對某工程連廊大跨度桁架、異型鋼屋架的裝置選用、主要安裝方法進行闡述。
1工程概況
某工程由配樓、塔樓和連廊三部分組成，總建築面積為111818m2,塔樓為150m高鋼結構，配樓為40m高鋼筋混凝土框架結構，連廊為連線配樓和塔樓的鋼結構廊橋。該連廊是由四個混凝土筒體支撐的空中弧形、多層框架式鋼架，與配樓、塔樓之間採用滑動支座連線。總長約140m、寬約30m。
連廊27m樓面採用空間鋼桁架結構，由三榀縱向主桁架和11榀橫向次桁架，以及6榀懸挑桁架組成。主桁架為折線形，被四個筒體分成5跨，最大跨度39600mm。在施工階段，各跨縱向均可自由滑動，以釋放部分內力。
施工完後，在筒體預埋的牛腿上固定，形成固定鉸支座。次桁架與主桁架採用剛性連線，形成空間剛架。
連廊屋面由14榀橫向折線形門式鋼架、縱樑及支撐體系組成，通過屋面剛架形狀、尺寸的變化，形成空間多曲面結構。門架跨度27.5m。
屋面剛架採用箱形截面，支撐採用鋼管，桁架及其它均採用焊接h型鋼。
2吊裝方法的選用
2.1 桁架：
最大桁架外形尺寸：35600mm×3000mm，重量34.037t。所以採取分段加工（三段）、分段吊裝、空中拼接的方法。
2.2 屋面門式鋼架：
最大屋面鋼架外形尺寸：27500mm×12700mm，重量16.606t。所以採取分段加工（三段）、現場拼裝、整體一次吊裝的方法。
3吊裝裝置選用和場地準備
3.1吊裝裝置選用：
本工程施工場地的特點為：施工場地底下為三層地下管廊，無法採用塔式起重機。根據構件重量和吊裝位置最不利情況，選用120t和160t汽車吊進行桁架和屋面鋼架的吊裝，並配備一台50t的汽車吊進行地面構件的倒運和輔助拼裝。
3.2場地加固：
在構件吊裝過程中，160t汽車吊自重為105t，在工作時四個壓腳分別承受重量為30.25t，根據汽車吊的資料，壓腳盤面積為2.25m2，所以每個壓腳處承受的重量為13.
5t/m2。根據同樣的計算方法，120t汽車吊工作時，每個壓腳處承受的最大重量為12.2t/m2。
遠遠超過管廊頂板的設計允許荷載。因此，在吊車執行和構件拼裝的位置進行管廊頂板加固。地下三～一層採用鋼管搭設滿堂紅腳手架。
加固後地面的承重達到25t/m2。滿足施工要求。
3.3拼裝平台搭設：
根據構件屋架的外形尺寸，現場打折拼裝胎膜的尺寸為4.0m×25.0m，每2.
5m設定兩個c20混凝土樁，用工字鋼和枕木作為基座。當屋架拼裝時，根據屋架的拼裝尺寸，將胎膜的寬度臨時增加到12m。在構件拼裝前，用枕木和斜鐵將平台找平，滿足拼裝精度要求後方可使用。
4深化設計、構件加工措施
本工程整個連廊通過桁架、屋架尺寸的變化，形成乙個空間弧形結構，因此構件的形狀、尺寸變化大。連廊鋼構件與四個混凝土筒體的連線牛腿、耳板在混凝土筒體施工時已預埋，且筒體中預埋鋼構件與連廊製作為兩個廠家，所以對鋼構件的加工精度和現場的配合提出了很高的要求。本工程採取了以下措施並取得了很好的效果：
4.1筒體中預埋鋼骨深化圖除了經過設計院的審核外，必須經過連廊深化設計負責人審核。
4.2鑑於兩家單位製作和安裝，因此範圍界定和配合設計、施工為關鍵，例如牛腿上的螺栓孔必須由連廊構件統一深化設計，由鋼骨加工廠在廠家開孔。因此由總包組織設計院和兩個加工廠進行協調，從圖紙設計內容和加工製作標準進行合理規定。
4.3因連廊構件形狀各異，且現場拼裝量很大，所以，要求所有主要構件均在廠家進行預拼裝。為解決筒體鋼骨安裝偏差的問題，在筒體結構施工完後，及時將預埋構件的測量成果提供給連廊構件加工廠，將誤差在構件加工時進行考慮。
5進場檢驗和現場拼裝
5.1構件進場檢驗除了規範上要求的檢查專案外，結合本工程連廊的特點，需對以下專案進行重點檢查：
5.1.1 構件製作部位的螺栓孔位置、數量、大小；
5.1.2 構件焊接坡口的方向；
5.1.3 構件的尺寸（尤其是分段加工、現場拼接的構件，除了檢查每一段的尺寸外，需對各段尺寸進行綜合檢查）；
5.1.4 各種異型鋼構件的角度；
5.1.5 構件的變形情況（尤其是鋼屋架，檢查是否有扭曲現象）。
5.2現場拼裝：在檢查合格的拼裝平台上，用50t汽車吊將拼裝構件的兩段按拼裝的位置放在瓶裝平台上。
用千斤頂、墊鐵調整，先校正標高平整度，再校正位移偏差，採用經緯儀、水平尺配合精確測量。調整到位後採用臨時螺栓固定，再拼裝第三段，整個構件臨時拼裝好後，進行整體測量校正，合格後進行焊接。焊接完後進行最後的測量，並做好測量成果。
合格後方可吊裝。現場拼裝完後立即吊裝，防止構件變形。
6構件吊裝：
6.1吊裝順序
6.1.1根據本工程的特點，將連廊構件的吊裝劃分為a、b(b1+b2)、c、d四個區域（見圖1）。
6.1.2考慮到合理施工機械、充分利用現場的施工條件，吊裝按照a、b、c、d的順序進行，其中b1和b2區可以同時進行。每個區域的吊裝順序如圖2。
6.2吊裝方法
6.2.1主桁架吊裝：採用分段吊裝、設臨時支撐、空中對接的方法。
（1） 在兩個半榀桁架對接接頭位置用碗扣式腳手架搭設立杆間距為600mm的臨時支撐架，截面尺寸為3000mm×3000mm，成為三榀主桁架對接安裝的位置。然後將拼裝兩段的主桁架，用50t汽車吊將其倒運至160t汽車吊站位附近，並用臨時支撐固定；
（2） 用160t汽車吊按施工順序進行主桁架吊裝（主桁架選用兩點綁紮法進行吊裝）。將與砼筒連線的兩段桁架吊裝就位後，一端與砼基礎上的支座連線，另一端設定在臨時支撐架上，就位後用兩道攬風繩臨時固定，再將第三段桁架吊裝就位，設定在臨時支撐架上，然後將三段桁架再臨時支撐架上調整到安裝位置，並臨時固定；
（3） 測量校正後，再用焊接和螺栓連線將桁架固定成型，後進行下一榀桁架吊裝（見圖3，主桁架分段吊裝示意圖）；
（4） 吊裝第二榀主桁架前，用倒鏈將一根支撐與第二榀主桁架臨時固定，當第二榀主桁架安裝就位，將支撐與第一榀相連後，用兩道攬風繩將第二榀主桁架臨時固定，再安裝一根支撐後鬆鉤，然後用同樣的方法吊裝下第三榀主桁架。
6.3次桁架吊裝
等每個區域的主桁架安裝完成之後，並測量校正合格後，再安裝主桁架之間的次桁架，採用兩點綁紮法吊裝，當所有次桁架安裝完成後，並測量校正到位後再進行其他構件（支撐及小梁）的安裝。
6.3.1 小梁和支撐的安裝順序：從中間向兩邊安裝，以a區為例：先安裝靠近中間次桁架的支撐，再安裝靠近砼筒的支撐。將所有主桁架之間的支撐安裝完畢後，再安裝邊桁架及支撐，
6.3.2 所有下層構件安裝完成後，進行下層構件整體測量校正。
6.3.3 等乙個區域下層全部構件吊裝、整體校正合格後，再進行桁架的焊接和高強螺栓連線。最終固定並整體測量合格後，再進行上層結構和屋面結構的安裝。
6.4屋面結構的安裝
採用分三段加工、現場拼接、整體一次吊裝的方法（見圖4）。
6.4.1 每個區域屋架的安裝從一段向另一端順序安裝；
6.4.2 每個鋼架吊裝後先臨時固定，裝完後乙個區域內屋架安裝完並測量校正到位後，進屋架間其他構件的安裝；
6.4.3 乙個區域內屋架及其他構件全部安裝完、並測量校正後，進行焊接和高強螺栓最終固定。
6.5整體測量
等乙個區域內全部鋼構件安裝、連線完畢後，進行整體測量，並做好測量成果報告。
6.6焊接和高強螺栓連線控制
除了滿足規範對焊接和高強螺栓連線的要求外，本工程從以下幾方面加強控制：
6.6.1 針對工程的特點，合理安排吊裝和臨時固定、最終固定的順序；
6.6.2 焊接、高強螺栓混合節點的連線順序：高強螺栓連線→下翼緣焊接→上翼緣焊接；
6.6.3 高強螺栓的連線要求：初擰→終擰，且初擰、終擰在同一天內完成。
6.6.4 焊接要求：
（1） 同一梁的兩端的不得同時焊接，等一端焊接完畢後，且冷卻後，方可進行另一端的焊接。
（2） 焊後消除應力處理：採用鎚擊法消除中間層應力，使用圓頭手錘，不得對根部焊縫、蓋面焊縫或焊縫坡口邊緣的母材進行鎚擊。
7體會大跨度鋼桁架吊裝方法多種，針對本工程周邊環境複雜、桁架形式多樣的特點，恰當選取安裝方法，會取得了很好效果。
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目錄一 工程概況 1 二 大桁架的設計以及施工的決策 1 2.1 設計決策 1 2.2 施工決策 2 三 施工技術特點 3 四 鋼桁架施工的主要技術要求 4 五 施工工藝流程 4 六 主要措施以及關鍵工序控制 4 6.1 加工質量的控制 4 6.2 桁架鉸支座底部錨板的安裝 5 6.3 安裝桁架用腳...