摘要：利用空間鋼管桁架作為屋蓋結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點,不僅滿足了體育館大跨度的要求,而且作為一種結(jié)構(gòu)體系,它符合了大跨空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展需要,營造了美學與力學的完美結(jié)合的設(shè)計理念。此類結(jié)構(gòu)形式得到了廣泛的工程實踐應用,具有強勁的發(fā)展勢頭。本文結(jié)合某鋼結(jié)構(gòu)工程實際，對鋼結(jié)構(gòu)桁架的施工方法提出了建議，與同行交流討論。

　　關(guān)鍵詞：高空散裝,異型鋼管桁架;施工

　　1、引言

　　近年來,鋼管結(jié)構(gòu)不僅在海洋工程、橋梁工程中得到了廣泛應用,而且在工業(yè)及民用建筑中的應用也日益廣泛,鋼管結(jié)構(gòu)在我國建筑結(jié)構(gòu)中的應用也越來越多,如寶鋼三期工程中采用方管桁架,吉林滑冰練習館、哈爾濱冰雪展覽館、上海“東方明珠”電視塔和長春南嶺萬人體育館均采用方鋼管作為主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件,廣州體育館屋蓋采用了方鋼管和圓鋼管,上海虹口體育場采用圓鋼管作為屋面承力體系,成都雙流機場屋蓋采用了圓鋼管作為主要受力構(gòu)件。

　　2.工程概況

　　某結(jié)構(gòu)鋼管桁架工程，共由38榀主桁架組成，平面形狀呈半橢圓形，軸線位置復雜，懸挑長度不一，最大懸挑長度15m，造型飄逸。桁架種類多，拼裝難度大。能有一種安全便捷的方法解決該類型桁架的安裝，必將帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

　　3、施工準備

　　3.1方案的選擇

　　采用桁架地面組裝，單榀桁架吊裝的施工方法。采用此方法施工，鋼結(jié)構(gòu)的安裝、焊接、防腐可在地面上完成，施工人員操作起來安全便捷　將施工圖節(jié)點不完整的部分進行二次設(shè)計，通過分解先繪制成三維效果圖，根據(jù)三維效果圖設(shè)計出單榀桁架結(jié)構(gòu)面施工圖，最后形成單榀桁架的最終實物模型。

　　3.2施工工藝

　　單榀桁架安裝---桁架焊接---防腐涂裝---竣工驗收。

　　4、施工方法

　　4.1單榀桁架安裝

　　4.1.1測量放線。桁架由上弦、下弦、腹桿和支撐組成。使用經(jīng)緯儀、鋼尺、垂線等放線工具找出支座位置，確定桁架下弦、上弦所在平面及桁架各節(jié)點的坐標位置，并在腳手架上相應位置做好標記，調(diào)整腳手架的高度及支撐點位置。

　　4.1.2下弦桿安裝。下弦桿安裝在支座及鋼管柱安裝完成后進行，安裝時必須復核支座跨度、桁架弦長、弧長、弦高等，并用腳手架支撐牢固。

　　4.1.3上弦桿及腹桿安裝。上弦桿及腹桿的安裝應從桁架中心向兩側(cè)順序安裝，安裝前依據(jù)設(shè)計圖紙的節(jié)點坐標在桁架上下弦安裝腹桿的位置標出節(jié)點，并標明腹桿的規(guī)格、編號、安裝方向等參數(shù)。安裝宜兩側(cè)同時進行，對稱安裝以減小變形和累計誤差。

　　4.1.4安裝過程中隨時檢查桁架的幾何尺寸，如網(wǎng)格的對角線、桁架每個單元的弦長、弧長、高度及節(jié)點安裝的誤差等，發(fā)現(xiàn)問題及時進行調(diào)整。

　　4.2桁架焊接

　　4.2.1桁架弦桿對接焊縫采用全熔透的焊接工藝，焊接設(shè)備采用逆變直流弧焊機，所選用的焊條型號應與主體金屬相匹配，本工程采用型號為E4303焊條。不同強度的鋼材焊接時，焊接材料的強度應按強度較低的鋼材采用。所有的熔透焊縫處均需打焊工鋼號。焊工必須考試合格后方可施焊。構(gòu)件焊接前將焊接區(qū)域的鐵銹污物等清除干凈，復查焊區(qū)坡口情況確認符合設(shè)計要求方可施焊。焊接后應清除熔渣和飛濺物，并在焊縫附近打上焊工的鋼印代號，焊縫金屬表面焊波均勻，不允許有裂縫、弧坑裂縫、焊瘤、表面夾渣等缺陷。焊接要求符合JGJ81—2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程。

　　4.2.2焊接質(zhì)量檢查：a.焊接完畢，焊工應清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，檢查焊縫外觀質(zhì)量。檢查合格后應在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。b.焊縫外形尺寸應符合現(xiàn)行國家標準GB10854—1989鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸的規(guī)定。

　　4.2.3對于對接接頭、T形接頭和十字接頭坡口焊接，在工件放置條件允許或易于翻身的情況下，宜采用雙面坡口對稱順序焊接;對于有對稱截面的構(gòu)件，宜采用對稱于構(gòu)件中和軸的順序焊接。

　　4.2.4對雙面非對稱坡口焊接，宜采用先焊接深坡口側(cè)部分焊縫、后焊淺坡口側(cè)、最后焊完深坡口側(cè)焊縫的順序。

　　4.2.5引進技術(shù)，提高相貫線精度。鋼桁架結(jié)構(gòu)的最大難點就在于對相貫線切割的控制上，相貫線精度的把握直接關(guān)系到下面焊縫的焊接質(zhì)量。傳統(tǒng)的相貫線確定方法為手工制圖，手工方法效率低、精度差，顯然不適用于這種大型構(gòu)件的工程。為此，在施工中我們引用了一套電腦軟件，根據(jù)圖紙將每根桿件的長度、管徑及相交的角度等等相關(guān)數(shù)據(jù)輸入程序，就會得到這個節(jié)點的相貫線，然后由打印機直接打出大樣圖。通過這套軟件，不但確保了相貫線的精度，而且大大提高了工作效率。

　　4.3除銹

　　經(jīng)除銹后的鋼材表面，應無可見的油脂和污垢，并且?guī)缀鯖]有附著不牢的氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物，才能進行下道工序，除銹合格后的鋼材表面，如在涂底漆前已返銹，需重新除銹。

　　4.3.1表面清理

　　刷前將需涂裝部位的鐵銹、焊縫藥皮、焊接飛濺物、油污、塵土等雜物清理干凈。本工程現(xiàn)場需要進行底漆補涂的區(qū)域主要是現(xiàn)場焊縫區(qū)域，包括鋼管間焊縫及支座焊縫。對于在運輸和安裝過程中發(fā)生了破損的底漆也應補涂。底漆補涂之前應對涂漆部位進行清理，去除油污等，對于發(fā)生銹蝕的應采用手工除銹方法除銹。

　　4.3.2防腐涂裝

　　嚴格控制涂料質(zhì)量，要求必須符合國家標準，不合格及過期涂料嚴禁使用，所使用的任何一種涂料都應具備下列條件：產(chǎn)品說明書、產(chǎn)品批號、生產(chǎn)日期、防火標志、合格證及檢驗資料。

　　涂料工藝參數(shù)：包括閃點、比重、固體含量、表干、實干時間、涂覆間隔時間、理論涂覆率、一道涂層的干濕膜厚度;規(guī)定溫度下的粘度范圍;規(guī)定稀釋劑、稀釋比例降低的粘度及對各種涂覆方法的適應性等;涂料主要機械性能指標及組成的原料性能指標;涂料廠對表面除銹等級，涂裝施工環(huán)境的要求等;多組分涂料的混合比及混合后使用時間的指導性說明;構(gòu)成涂層系統(tǒng)的各層涂之間應有良好的配套性，底、中、面漆應選同一廠家的產(chǎn)品。補涂金屬表面溫度低于露點以3℃和相對濕度大于85%時，不得進行涂裝(具體按涂料性質(zhì)和涂裝說明書進行)，涂裝作業(yè)應在清潔和有遮蔽環(huán)境的涂裝工作間中進行。

　　4.3.3防腐油漆刷涂的基本操作法

　　使用漆刷時，一般應采用直握方法，用腕力進行操作;涂刷時就應蘸少量油漆，刷毛浸入油漆的部分應為毛長的1/3～1/2;對干燥較慢的涂料，應按涂敷、抹平和修飾三道工序進行;對干燥較快的涂料，應從被涂物一邊按一定的順序快速邊連續(xù)地刷平和修飾，不宜反復刷涂;刷涂順序，一般應按自上而下，從左到右，先里后外，先斜后直，先難后易的原則，使漆膜均勻、致密、光滑和平整;刷涂的走向，刷涂垂直平面時，最后一道應由上向下進行。刷涂水平表面時，最后一道應按光線照射的方向進行;刷涂完畢后，要將刷子妥善保管，若長期不使用，須用溶劑清洗干凈晾干，用塑料薄膜包好，存放在干燥的地方，以便再用。

　　4.3.4涂層的外觀要求

　　涂層表面色澤均勻、平整光滑、無流掛、不產(chǎn)生明顯桔紋，不允許存在各類污物及斑痕等。涂層的外觀應符合設(shè)計規(guī)范及廠方要求，并達到設(shè)計厚度。

　　4.4安全注意事項

　　搞好職工安全教育，使施工人員熟知本工種的安全技術(shù)規(guī)程。構(gòu)件吊起時，吊索必須綁扎牢固，繩子扣必須在吊鉤內(nèi)鎖牢，嚴禁用板鉤鉤吊構(gòu)件。高空作業(yè)人員必須系安全帶，地面作業(yè)人員必須戴安全帽。高空作業(yè)人員必須系安全帶，地面作業(yè)人員必須戴安全帽。構(gòu)件起吊過程中，構(gòu)件旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴禁站人，吊運構(gòu)件真地按設(shè)計圖紙尺寸進行鋼筋配料，嚴禁用板鉤鉤吊構(gòu)件。

　　結(jié)束語

　　鋼管桁架結(jié)構(gòu)的線條流暢，體形優(yōu)美，易于實現(xiàn)建筑設(shè)計的藝術(shù)追求;鋼管截面慣性半徑較大，可減輕自重，從而經(jīng)濟優(yōu)良，因此鋼管桁架在建筑中得到廣泛的應用。焊接技術(shù)在鋼管結(jié)構(gòu)的施工安裝中占有重要的地位，無論從焊接節(jié)點構(gòu)造、焊接工藝和無損檢測技術(shù)都有些特殊的要求。

　　參考文獻

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　　[2]國際現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)的演變[N].世界金屬導報.2007年.