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1、55m大大跨度钢钢结构管管桁架施施工技术术韩伟 杨国泉泉苏州第一一建筑集集团有限限公司【摘要】苏苏州大学学王健法法学院工工程北连连廊为555m钢钢结构管管桁架结结构，拼拼装工艺艺困难，相相贯焊接接节点复复杂，焊焊接质量量要求高高，在施施工中采采用高空空拼装，由由于采取取科学、合合理、可可靠的技技术和有有效的质质量监控控，成功功地施工工了该项项工程，满满足了施施工和设设计要求求。【关键词词】大跨跨度 管管桁架 预拼 高高空拼装装 相贯焊焊接1、工程程概况：苏大王健健法学院院工程位位于苏州州大学本本部钟楼楼南侧，建建筑面积积164423mm2，地下下一层，地地上三层层。整体体建筑物物分为东东、西区
2、区，中间间有圆弧弧连廊及及钢结构构连廊相相连接。1.1本本工程北北部钢结结构连廊廊位于558/FEE轴部位位，采用用4个800025钢钢管立柱柱，内浇浇注C550砼。连连廊的两两榀主梁梁采用大大跨度的的管桁架架结构，总总跨度为为54.94mm，上、下下弦杆采采用600018钢钢管，腹腹杆采用用3511和2999钢管。走走廊楼面面采用钢钢砼组合合型楼面面，楼面面梁采用用H455025001814，楼楼承板采采用HGG-2440型，楼楼面标高高为9.76mm。屋面面采用双双坡型板板，屋面面板采用用HV-4500型。根根据设计计要求，钢钢廊主桁桁架、钢钢管柱中中所有钢钢管、方方钢管、节节点板、连连接
3、板均均采用QQ3455B级钢钢制造。桁桁架中节节点的支支弦杆、腹腹杆与节节点相应应开坡口口等强焊焊接为一一级焊缝缝，其余余均为二二级焊缝缝，由苏苏州一建建负责总总承包施施工。1.2结结合本工工程施工工时的特特点：原先考考虑采用用1台1120TT汽车吊吊和1台台80TT汽车吊吊共同完完成吊装装，由于于本工程程位于校校园内，原原有道路路狭窄，现现有场地地限制，周周边绿化化、百年年古树的的保护，大大型吊机机无法进进场，基基于上述述因素，放放弃了大大型吊装装，运输输设备进进场的方方案，后后调整改改为高空空拼装方方法施工工，但在在工程整整体进度度上受到到一定影影响。由于本本工程钢钢结构为为管桁架架结构，
4、其其拼装工工艺难度度较大，节节点复杂杂，相贯贯焊接等等难题，因因此构件件在制作作后事先先在加工工车间预预拼，及及时对构构件调整整和校正正，消除除一些拼拼装难题题，避免免了现场场拼装过过程出现现的一些些问题，减减少了现现场高空空拼装的的工作量量，但在在空中拼拼装对三三维的控控制（中中心线、起起拱、垂垂直度）将将是施工工的重点点和难点点。2、施工工准备：2.1根根据设计计图纸进进行深化化细化设设计，结结合施工工现场、工工厂及运运输的要要求来进进行构件件的分批批、分段段处理，深深化设计计完成后后，请设设计及相相关单位位人员审审核确认认。2.2由由技术负负责人组组织施工工技术人人员共同同审图，明明确其
5、中中制作安安装的重重点及难难点，对对制作高高、难度度大的节节点制定定相应的的措施，编编制了详详细的加加工工艺艺计划。2.3根根据钢结结构施工工进度计计划，相相应制定定了材料料采购、检检验及用用工计划划，落实实大型机机械进场场计划。2.4由由于本工工程工期期紧，施施工难度度大，精精度要求求高、管管形相贯贯拼装焊焊接量大大。因此此对制作作、安装装人员进进行了详详细的施施工技术术交底。3、工厂厂加工3.1材材料检测测对到货货的材料料核对证证书、炉炉批号、数数量、规规格品质质、技术术条件、主主要标志志等是否否符合要要求，不不符合材材料标准准的严禁禁使用。材料进进厂后进进行外观观检查和和尺寸检检查，表表
6、面无明明显锈蚀蚀、麻坑坑等缺陷陷，并对对原材料料进行抽抽检，合合格的材材料做好好材质和和工程色色标，并并摆放整整齐。3.2下下料、切切割根据工工程总体体部署，现现场施工工场地及及运输条条件的限限制，桁桁架只能能在工厂厂内分段段制作后后运至现现场，为为确保制制作质量量能满足足结构设设计要求求，所以以在工厂厂内进行行预拼，然然后散件件运至现现场，为为了满足足运输，将将上、下下弦杆各各分成五五段进行行下料制制作。桁架结结构主管管直段采采用切管管机和美美国peeddiinghhauss公司生生产的锯锯床下料料，支管管采用日日本生产产是数控控管子相相贯线切切割机直直接下料料，节点点板和加加劲板用用剪板机
7、机或数控控切割机机下料，对对主管原原则上长长度按定定尺采购购，每段段放焊接接收缩余余量2-5mmm。对桁架架腹杆等等杆件，下下料时根根据工艺艺实验所所得值放放焊接收收缩余量量1mmm，下料料后必须须立即对对构件或或杆件进进行检验验，当钢钢管不平平直及有有局部凹凹陷时，应应对钢管管进行矫矫正。对对达不到到长度要要求的应应重新下下料。支支管的检检验应以以首件为为样品，检检验后，根根据图纸纸对构件件或杆件件进行编编号，以以便装配配。3.3工工厂预拼拼、校正正由于本工工程管桁桁架结构构相贯拼拼装节点点复杂，工工程量大大，为了了保证现现场钢结结构的顺顺利拼装装，加快快施工进进度，减减少现场场拼装工工期，
8、因因此工厂厂预拼尤尤其关键键和重要要。工厂预预拼的顺顺序根据据已确定定的现场场拼装方方案进行行，由于于主桁架架部位十十字加劲劲板与腹腹杆相互互拼接，腹腹杆钢管管十字切切割开槽槽后，钢钢管变形形较大，因因此在拼拼装过程程中需不不断矫正正，同时时，保证证腹杆与与上下弦弦杆相贯贯连接吻吻合，节节点拼装装时难度度大。预拼完完成后，对对整体桁桁架进行行矫正，其其它允许许偏差必必须满足足规范要要求。3.4构构件的除除锈及涂涂装工艺艺：除锈：钢构件表表面除锈锈前对构构件边缘缘进行半半径R3mmm圆弧处处理，边边缘处理理直接影影响涂装装使用寿寿命，应应认真处处理和检检查合格格后，方方能进行行喷砂处处理。涂装工
9、工件的表表面应有有良好的的干燥度度，任何何锈、焊焊渣、砂砂尘、油油脂都应应清除，严严重的油油污应采采用溶剂剂除油。钢结构构表面采采用喷丸丸除锈方方法。除锈质质量要求求：钢结构表表面清洁洁应要求求其除锈锈度等级级达到GGB89923-88标标准，SSa2.5级，现现场补漆漆，采用用电动工工具除锈锈达到SST3级级。当喷丸丸作业全全部完成成，并经经过检验验合格后后，开动动真空吸吸砂机，进进行表面面清理工工作，即即吸丸、吸吸尘、全全面清除除钢材表表面的灰灰尘及杂杂质。涂装条条件如空空气条件件、湿度度、钢结结构表面面湿度、相相对湿度度和雾点点，应符符合设计计和油漆漆供应商商给予的的指导。完工涂涂装前必
10、必须对钢钢构件在在运输过过程中及及安装过过程中损损坏的涂涂装层进进行补漆漆修复，在在喷涂最最后一道道油漆前前应对钢钢结构外外表面进进行全面面清洁处处理去灰灰尘、油油污及其其它杂质质。3.5构构件运输输：本工程程运输量量小，共共1000多吨，运运输日程程严格按按照施工工进度，要要求从制制作工厂厂发出，并并必须预预留一定定的路途途时间余余量。运输过过程的技技术措施施：所有构件件均以成成品的形形式发运运到现场场。发运运前的构构件均进进行打包包捆扎，直直杆件全全部用钢钢框架进进行固定定，下部部用垫木木支承。构构件与捆捆绑用钢钢丝绳之之间必须须放置橡橡胶垫之之类的缓缓冲物，所所有的包包装都必必须进行行编
11、号并并标记在在包装上上，且每每个包装装都必须须有详细细的构件件清单。4、现场场的拼装装、安装装：4.1现现场安装装的主要要顺序为为：轴线线复测钢立柱柱安装钢柱间间水平支支撑安装装支撑架架胎模的的基础施施工支撑胎胎模架的的制作桁架钢钢架的安安装下弦杆杆的安装装上弦杆杆、腹杆杆的安装装楼层梁梁的安装装楼层板板的安装装屋面系系统安装装。4.2现现场安装装的方法法，首先先对钢立立柱的安安装，每每根钢柱柱长为111.88m，重重为6.1T，选选择166T汽车车吊对钢钢柱进行行吊装。就就位后，复复核钢柱柱轴线，不不断调整整到准确确位置，钢钢柱垂直直度采用用钢丝绳绳不断收收放调整整，采用用相互垂垂直方向向的
12、两台台经纬仪仪校正，完完成后浇浇筑C550砼固固定。4.3对对桁架的的安装，采采用高空空拼装法法，首先先根据深深化工艺艺图，设设置支撑撑胎模架架，详见见支撑架架布置图图，考虑虑桁架的的上下弦弦杆为600018的的钢管，自自身的刚刚性较好好，所以以首先使使下弦形形成整体体，采用用钢管对对接方法法，内设设新管，在在胎架上上进行具具体形状状尺寸如如下图，然然后同步步分段安安装上弦弦杆和腹腹杆。当当上弦杆杆就位后后设置临临时支撑撑，桁架架的安装装采用11台166T汽车车吊和11台8TT汽车吊吊完成。4.5现现场相贯贯焊接：本工程管管桁架上上、下弦弦杆与腹腹杆、加加劲板互互相交接接，拼装装节点要要求高，
13、相相贯焊接接难度大大，焊缝缝质量是是钢廊施施工成败败的关键键。参加施施工的焊焊工必须须有熟练练的操作作技能和和和专业业理论知知识和焊焊工合格格证，并并且要求求在有效效期内担担任项目目的焊接接工作，严严禁无证证焊工上上岗施焊焊。现场使使用的焊焊条必须须有质量量证明书书，并根根据订货货要求和和有关技技术标准准按批号号对所有有的焊条条进行外外观检查查，所有有的焊条条药皮应应干燥牢牢固、完完整、不不能有裂裂纹、气气孔及刻刻痕等缺缺陷。焊条使使用前应应根据质质量证明明书的规规定进行行烘焙和和保温，焊焊工每次次领用的的焊条应应存放在在保温筒筒内，数数量不得得超过33kg，存存放时间间不得超超过4hh，逾时
14、时应重新新进行烘烘干。对对当天使使用完的的焊条应应另行堆堆放，下下次尽量量使用。施焊前前对所焊焊工件进进行清理理，将焊焊接区边边缘300500mm范范围内的的铁锈、毛毛刺、油油污等清清除干净净，以减减少产生生焊接气气孔等缺缺陷的因因素。焊工在在焊接时时严格按按照焊接接工艺进进行施焊焊。焊接接坡口加加工后，其其尺寸应应符合图图样要求求或焊接接工艺规规定，将将熔渣、氧氧化层清清除干净净，并把把凹凸不不平处打打磨平整整。焊工在在施焊工工程中，将将每层焊焊缝的外外表焊平平滑一些些，以便便清渣和和避免出出现死角角。每一一层焊道道焊完后后应及时时清理，如如发现有有影响焊焊接质量量的缺陷陷，必须须清除后后再
15、焊。焊缝出出现裂纹纹时，焊焊工不得得擅自处处理，申申报焊接接技术负负责人，查查清原因因，提出出修补措措施后，方方可处理理。柱梁垫垫板焊时时，垫板板要与母母材底面面贴紧，以以保证焊焊接金属属与垫板板完全熔熔合。焊工施施焊完后后，应及及时清理理焊渣，对对焊缝的的外观进进行检查查，要求求焊缝金金属表面面焊接均均匀，不不得有裂裂纹、夹夹渣、焊焊瘤、烧烧穿、孤孤坑和针针状气孔孔等缺陷陷，并清清除焊接接处的飞飞溅物，使使所有焊焊缝质量量达到设设计和规规范要求求。现场场焊接工工艺如下下： 桁架拼装根据测量结果确认焊接顺序焊前确认破口处理焊条检测衬板、引弧板安装、检测预热焊条焊接现场局部缺陷修整焊条完成碳弧气
16、刨、砂轮打磨外观检测记录焊接外观检查打磨超声波探伤检测不合格合格工艺记录报告现场焊接工艺流程5、检测测及效果果：本工程钢钢结构管管桁架施施工完成成后，每每一条焊焊缝均采采用超场场波进行行检测，自自检合格格后报监监理、业业主验收收，业主主方委托托苏州市市建筑质质量检测测中心进进行第三三方检测测，主要要对钢结结构焊接接超声波波探伤、外外观质量量和焊接接尺寸、主主要构件件变形、主主体构件件尺寸等等检测，经经检验所所查钢结结构节点点角焊缝缝和对接接焊接符符合GBB502205-20001中一一级，二二级焊接接的要求求，其余余焊接外外观质量量及焊接接尺寸，主主要构件件变形，主主体构件件尺寸，桁桁架起拱拱均符合合设计及及施工质质量规范范要求，得得到了设设计、质质监、监监理、业业主方的的一致好好评与肯肯定。6、结束束语：苏大王健健法学院院工程北北连廊大大跨度钢钢结构管管桁架施施工在苏苏州地区区属罕见见范例。由由于采取取了科学学、合理理、可靠靠、严密密的技术术，仔细细布置与与安排，进进行全过过程质量量监控，仅仅在400天内圆圆满的完完成了本本工程钢钢结构制制作、安安装、焊焊接任务务，单项项工程被被评为优优良，并并取得了了良好的的经济效效益和社社会效益益，在钢钢结构施施工中的的管理经经验值得得同行们们学习和和借鉴。