大跨度螺栓球网架结构施工技术.docx

大跨度螺栓球网架结构施工技术摘要：结合天津轻轨休闲娱乐区车站工程,详细介绍了大跨度螺栓球形节点网架结构的安装及施工注意事项。关键词：大跨度螺栓球网架栓接施工1工程概况天津轻轨项目是天津市重点工程,其中休闲娱乐区车站总建筑面积为3390m2,车站长120m,为框架剪力墙结构。屋架为正方四角锥螺栓球形空间网架结构,其顶部大屋架为90m×的长方形,28根直径为的柱子分布在站台两侧,其顶部由28个支座支撑整个屋架。网架轴线平面尺寸为90m×,高度为。网架总重,t总的节点数为1128个,总的杆件数为2464根。2屋架结构形式天津轻轨休闲娱乐区车站屋架外形为平板形,屋架采用正交空间桁架结构体系。主桁架垂直与线路中线方向横向布置,均支承在高的28个支撑钢柱上。屋架所有杆件均采用空心圆钢管,节点采用相贯线直接交汇螺栓球连接。四周悬挑部分为倒三角形的空间桁架结构,悬挑长度为。整个屋架以28个弧形支座为支承点,支座处节点采用螺栓球节点,支座选用金属弹簧抗震支座。网架四坡起拱,起拱高度为150mm。网架平面如图1所示。3工程特点及难点屋架结构是由纵向主桁架、悬挑桁架及支托组成的空间结构。高空拼装过程中,在屋面拉杆未安装前各构件的受力状况与设计受力状况是不同的,施工过程中的主要施工工况需计算核定。由于工程跨度大、重量大、构件尺寸大,在组装和拼装过程中的刚度、稳定性、挠度、杆件内力等要进行施工验算,必要时需采取加固措施。由于工程构件长度及截面尺寸都较大,整体连接必须在工地进行,这就要求对施工组织、工厂生产调度、构件运输调度等问题要精密组织,保证工地顺利拼装。控制屋架下沉量为本工程的难点之一。屋架安装需要根据安装方案进行工况计算,以满足拆除临时支撑后的工况内力接近屋架在该阶段的设计内力。屋架材料安装完毕拆除支撑后,中点挠度值应小于19cm。4主要施工方法空心钢球及钢管杆件的制作为了保证网架的安装质量,所有空心钢球节点和钢管杆件均在工厂集中加工。钢球采用胎膜加工,原材料为45号钢。采用车床切边,加工允许公差为:直径偏差±1mm,球椭圆度偏差1mm。钢管杆件长度允许偏差为±1mm,杆件端面与杆轴线必须垂直,其允许偏差为%R(R为钢管半径),钢管杆件的最大弯曲不得大于1/1000杆长。钢网架的安装以计算机模拟理论为依据和指导,制定了详细的拼装方案。根据工程结构特点和施工现场平面布置情况,在地面搭设脚手架工作平台,在脚手架上平铺木板,然后在脚手架工作平台上组拼网架,网架的拼装采用空中散装法进行施工。根据网架结构的实际情况和左右对称的特点,为了减小网架在拼装工程中的误差积累,整体网架的组拼应从起步单元8轴、9轴之间开始,先组拼起步单元的纵横轴,随时校正尺寸,在认为起步单元网架无误后方可从中心向两侧展开。拼装过程中由扒杆将杆件吊装到位,在设计位置进行拼装栓接。(1)组装施工平台首先将原地面进行地基处理,确认能够满足承载力要求后再搭设脚手架施工平台,顶面采用1cm厚木板平铺,平台平面尺寸应大于网架1m左右,施工平台顶面标高应低于下层网架标高300mm。(2)起步单元的组拼直接将单根杆件、单个节点拼装成网架,在拼装过程中每个节点的位置都应测量复核。起步单元的网架安装完成后,立即进行自检,保证所有节点处的螺栓紧固到位。进行定位电焊(每个支座处焊接3点),以保证网架在后面的安装过程中不产生位移。然后分别以起步单元为中心向两个方向同时拼装。(3)基本单元的拼装起步单元以外的网架采用空中散装法进行拼装,首先拼装小单元,然后再总拼成网架,拼装时把网架根据实际情况合理地分割成小单元体,最后形成整个网架。首先选择1个上弦三角锥,用1根上弦水平杆、3根腹杆和1个上弦球拼出1个符合设计要求的单元锥体(见图2)。拼装时应将单元锥体节点球处的所有螺栓全部拧到位。拼完此锥体后应进行校正,下弦矩形对角线误差不应超过1mm,符合上述规定即为合格,可以进行下一步施工。(4)网架的整体拼装拼完单元锥体之后即可进行整体网架的组拼。首先按照设计要求安装下弦节点,再安装水平杆件,调整无误后拧紧螺栓。安装下弦节点球时,为了防止网架下垂,应先在下弦节点球处搭设临时支撑架,对于有起拱的位置其临时支撑架顶面应符合设计标高要求。安装完下弦杆件即可安装上弦杆件,利用已经拼装好的单元锥体进行拼装,最后再安装斜杆,经调整无误后拧紧螺栓,这样就拼出一个完整的整体单元了。之后以此类推,拼出整体网架。拼装过程中应随时校正尺寸,确认符合设计要求后方可进行下一整体单元的安装。网架拼装施工工艺流程如图3所示。5关键工序的质量控制材料屋架使用的各种材料必须有原材料质量证明书和出厂合格证。钢材还应有机械性能、化学成分分析报告。对材料的规格、外观质量、标志、炉号、批号认真进行验收。测量为了保证整个施工过程的误差处于受控状态,施工中采用了全过