镇江建科工程管理有限公司江苏镇江212000
摘要:通过监理镇江市高校园区共享区体育馆游泳馆金属屋面工程施工,总结滑移安装质量控制重点,为今后类似工程提供参考。
关键词:桁架滑移;技术要求;质量控制
1工程概况
镇江市高校园区共享区体育馆游泳馆桁架12~20轴长32.4米,A-J~Y轴长71.4米,字母轴方向为主桁架,间距8.4米,最大跨度32.4米,次桁架方向为高低跨屋面。
A-C~A-J轴为低屋面,低屋面为平屋面,顶标高15.32米。
A-C~Y轴为高屋面,高屋面在次桁架方向单坡排水,檐口标高19.14米,屋脊高度20.49米。
桁架重量清单
本工程主要滑移桁架为HJ2(共五榀),最大桁架为HJ3,重约7.2吨。
2安装方案
2.1游泳馆低跨区安装方案
2.1.1施工整体思路
游泳馆屋盖钢结构采用“采用工厂分段加工、运输,地面桁架拼装,汽车吊将桁架到AH~AJ轴之间,空中进行拼装,拼装完毕后进行“累积滑移组装,整体同步牵引平移到位”的施工方法。
在12、20轴梁顶设置滑移滑移轨道,滑移方向AJ→AD轴;共累计滑移33.6m;
桁架在AH~AJ轴处设置拼装平台;滑移过程中设置2台TJG-500型液压爬行器,第一榀桁架上设置2台,保持平行稳步推进。
2.1.2滑移系统组成及滑移形式
本工程配置2台TJG—500型液压爬行器,2台TJV—30型变频泵站,采用计算机控制系统控制。单台TJG—500型液压爬行器设计推力为50吨,考虑滑移时最大摩擦系数0.20,则单台爬行器考虑顶推力250吨。爬行器的配置根据施工过程分析得到,其中考虑了1.4的安全系数。由于每次滑移实际滑移重量不一,每边每次滑移时设备配置如下表:
滑移设备配置表
根据现场情况及施工工艺需要,本次选择60kg/m的滑移轨道(重轨)类型,即规格为:176*150*73*16.5。利用滑靴与桁架连接,滑靴在轨道上滑行,属于滑动摩擦。
3滑移过程质量控制及监测
3.1滑移前准备
滑道采用重型钢轨与混凝土梁柱上的埋件或临时滑移钢梁焊接牢固,保证滑移时不发生失稳。
为保证滑道的水平度,降低滑动摩擦系数,滑移轨道在制作安装时,应做到:
滑移轨道垂直方向弯曲矢高应控制在0~+8mm,不能为负值;
滑移轨道上表面应进行手工除锈,打磨光滑;
轨道中心线偏移度控制在3mm以内;
每段滑移轨道接头高差目测为零,焊缝接头处应打磨平整;
滑移轨道的上表面及两侧面上部50mm处需用角向砂轮机打磨光滑;
正式滑移前轨道与滑靴各接触面需放置聚四氟乙烯并固定牢固。
3.2滑移速度
在本方案中牵引速度约为6~8m/h,初始累积滑移阶段控制在6m/h,桁架榀数增多,整体性较好时滑移速度控制在8m/h。在以往类似工程中经验证,完全满足滑移过程中结构稳定性和安装进度的要求。
3.3滑移过程中的监测
监测内容:
观测同步位移传感器,监测滑移同步情况;
支座与轨道卡位状况;
爬行器夹紧装置与轨道夹紧状况;
累积一次时,推进力变换值是否正常;
滑移时,通过预先在各条轨道两侧所标出的刻度来随时测量复核每个支座滑移的同步性。
主桁架在液压同步爬行过程中,由于受到诸多因素的作用,很难保证两个爬行点的同步进行,而这两点的不同步推进又会引起桁架杆件内力发生变化,当超过一定限度时会对整个桁架产生破坏作用。因此对两端头牵引状态进行动态监测,并随时加以控制对施工安全有着重大意义。
油缸同步采用液压牵引系统本身的计算机系统控制,同步精度可控制在10mm以内。除此以外,再进行如下监测控制:
轨道铺设采用全站仪放线,控制两条轨道的平行度以及距离。轨道铺设前每50公分设一个标高测点,调节标高。滑移前在每侧轨道上同步刻画刻度并进行编号。每50毫米一格,柱距8.4m为一个控制单元,滑移时2条轨道不同步即作相应的停滑调整处理。
3.4滑移就位监测
每次滑移即将到位时,通过控制系统“微动”控制滑移,使桁架支座较精确的就位于设计位置。
在每榀桁架组装完毕之后,对所有观测点位进行第一次标高观测,并做好详细记录,待主桁加架脱离承重架之后,再进行第二次标高观测,并与第一次观测记录相比较,测定主桁架的下挠变形情况。
承重胎架沉降变形观测:由于主桁架静荷载及脚手架自重影响,组装胎架将出现不同程度的沉降现象,需在主桁架标高控制时相应的调节对策。即根据胎架的沉降报告相应的进行标高补偿,以保证主桁架空间位置的准确性。
3.5桁架卸载
钢结构安装完并验收合格后进行支撑卸载,使结构受力从施工状态转变到实际使用状态。
支撑卸载过程既是拆除支撑的过程,又是结构体系逐步转换过程,在卸载过程中,结构本身的杆件内力和临时支撑的受力均会产生变化。卸载时,既要确保安全、方便施工,又要确保结构的安全。为了保证卸载时滑移架受力不会产生过大的变化,同时保证结构体系的杆件内力不超出规定的容许应力,避免滑移架内力或结构体系的杆件内力过大而出现破坏现象,保证结构体系可靠、稳步形成,必须制订详细的施工方案,我们结合本工程特点,并参考了以往的工程经验,要求卸载方案应遵循以下原则:
卸载过程中成立统一指挥小组,卸载操作人员卸载时,采集人员同时进行数据采用。
以理论计算为依据、以变形控制为核心、以测量监测为手段、以安全平稳为目标。
根据以往监测经验,支撑点割除中突然卸载导致的割除侧桁架震动,容易使应力出现剧烈变化,故在支撑点割除过程中需缓慢的逐步进行,以免产生较大震动。
卸荷过程中总的原则是:要充分考虑到钢桁架系统受力——接近自由状态下增加荷载,要求桁架同时卸荷。钢桁架卸荷采取统一卸荷。在钢桁架系统整体卸载前,应先测量各支撑点的标高。
在卸荷时随时对主桁架变形进行观测,若出现不正常(主桁架标高偏差过大)要及时报告技术及生产主管领导,并停止作业,情况分析后,报监理、设计及业主单位(卸荷时业主将组织设计单位到现场,以便出现特殊情况能及时进行处理)确定方案后,继续进行施工。
采用20T液压千斤顶进行卸载。
首先,用千斤顶顶柱上部滑移胎架节点处,然后割除滑移支座,移开滑移梁。最后千斤顶下降200mm至下部安装位置卸载时桁架由上部2点滑移点最后完全降下千斤顶,形成设计桁架体系。
2结语
经过各方不懈努力,各施工环节严格把关,本工程施工过程平稳顺利严格按方案执行,未发生任何质量安全事故,屋面桁架安装工作按期完成,为后续工作打下良好基础。经过层层评选,镇江高校园区共享区体育馆建设工程钢结构工程获钢结构专项“扬子杯”。