大跨度管桁架结构施工及质量控制

大跨度管桁架结构施工及质量控制

唐国昌，陈静,余铁成

(浙江华易建设有限公司，浙江绍兴312000）

摘要：对管桁架的结构特点到管桁架的施工及质量验收进行简要介绍，并进行管桁架的基本施工技术操作。

关键词：大跨度、管桁架、施工、质量

空间管桁架结构通常为三角形断面，与平面管桁架结构相比，它具有较大的跨度，且三角形桁架稳定性好，抗扭转刚度大且外表美观。在不布置或不能布置外支撑的场合，三角形桁架可提供较大的跨度空间。对于小跨度结构可以不布置侧向支撑。近年来，管桁架结构在大跨空间结构中得到了广泛应用，此外，管桁架结构具有节点形式简单、几何特性好、施工简单节省材料、有利防锈与清洁维护、结构流体动力好等优点。

1.工程概况：

本项目为年产6.5万吨卷烟产品配套用纸生产线项目A1～J1&A2～J2轴风管钢桁架、J1～A2轴风管钢梁及相应空调风管工程（PM1、2大跨度风管桁架），位于浙江省湖州市安吉县天子湖现代工业园内，结构采用钢结构。

2.施工难点及解决原则

2.1施工难点：

大跨度空间桁架结构的施工过程是一个变结构、变荷载、变边界的过程，结构处于不完整状态，刚度较低、稳定性较差，必须依赖于临时支撑系统的共同作用以保持足够的刚度和稳定性。而在永久结构拼装完成后，临时支撑系统必须拆除。何时拆，如何拆？这是施工阶段必须解决的技术问题。

2.2解决原则：

保证永久结构与临时支撑结构在施工过程中的安全与稳定；保证结构在施工过程中的状态在可控范围，并最终达到设计要求的完整结构状态。

3.施工准备

3.1技术准备

熟悉图纸和质量规范文件、编制专项施工方案，并进行技术交底；

3.2材料准备

钢材采用Q345B，焊条选用E50XX型焊条，其质量应符合现行《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008和《碳钢焊条》GB/T5117-2012等；

3.3人员准备

具备专业技能，有现场丰富的实际操作经验，人员充足，服从安排；

3.4场地及机械准备

现场施工道路通畅，考虑吊装半径，配备足够数量的吊机，测量校正的全站仪和水准仪。

4.管桁架结构安装

4.1管桁架结构安装的主要顺序：

轴线复测→钢立柱安装→钢柱间水平支撑安装→钢结构桁架吊装→桁架支座相贯焊接→水平系杆的焊接→屋面檩条安装→屋面系统安装

4.2现场桁架的安装施工

①首先进行安装工况验算。桁架吊装时，吊点不得少于4个。根据最大吊装单元重量查表后选用履带吊和汽车吊配合进行施工吊装施工。每台吊车绑扎点一般选取在距离吊装单元端部1/4长位置；

②吊装前采用悬吊钢尺加水准仪法将标高引测到下部结构上，以此来控制桁架与下部结构相贯各点的标高。吊装前应在两头用溜绳控制，钢桁架梁缓缓起吊后注意安装方向，以防碰撞下部结构然后缓缓落下就位。

③待桁架梁弦杆与下部结构相贯节点达到设计标高后。先将桁架梁弦杆与下部结构点焊连接，待两端标高及整榀桁架垂直度等空间位置确定后，进行焊接固定；再安装连接桁架梁之间支撑桁架杆件，所有构件安装焊接完成后对吊点进行卸载，并缓缓摘钩。

④管桁架高空焊接主要采用手工电弧焊或CO2气保焊的焊接方法。焊接施工按照先主管后次管、先对接后角焊的顺序，分层分区进行。保证每个区域都形成一个空间体系。以提高结构在工程中的整体稳定性，并且减少了安装过程中的误差。

4.3安装质量检测

质量检测包括外观检测和超声波无损探伤。

①外观检测主要检查内容为：焊接方法、焊接电流、选用的焊条直径等。

②所有全熔透焊缝进行超声波探伤并形成记录。钢结构管桁架施工完成后，焊缝按照等级按比例采用超声波进行检测，自检合格后报监理、业主验收，经检查所查钢结构节点角焊缝和对接焊缝应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB5025-2001中一级、二级焊缝的要求。其余焊接外观质量及焊接尺寸、主要构件变形、主体构件尺寸和桁架起拱均符合设计及施工质量规范要求即可完成管桁架的安装。

4.4钢结构防火涂装

防火涂料施工前必须对需做防火涂料的钢构件表面进行清理。钢结构表面不得有水渍、油污，对相邻钢构件接缝处或钢构件表面的孔隙必须先修补、填平，检查合格后进行防火涂料施工。分遍成活，前一遍基本干燥后，才能涂下一道。喷涂均匀，涂层表面平整，无流淌，无裂痕等现象。

5.质量控制

5.1材料进场检验，规格、数量以及质量符合图纸和设计规范要求；

5.2工序检验，下料及矫正、组装、焊接、除锈及涂漆符合图纸及规范要求；

5.3工艺试验、摩擦面的抗滑移系数试验、工艺性试验符合规范要求；

5.4管桁架的组装和安装验收，管桁架及受压受压杆件的垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差，现场焊缝组对间隙的允许偏差，钢结构表面干净符合规范要求。

6.结语

经所有管理人员的努力和现场所有工人的配合，本项目顺利竣工，再今后的大跨度桁架结构类似施工，我单位充分掌握了此技术，铺下了坚实的基础。

参考文献

[1]侯兆欣、何奋韬、于之绰等.GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S]北京：中国建材工业出版社，2001

[2]戚豹、康文梅、刘劲松等.管桁架结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2012

[3]陈晓明、夏凉风等.建筑钢结构施工新技术及应用[M].北京：中国电力出版社，2016