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【摘 要】大跨度钢桁架转换层安装技术主要研究各种施工方法所需的技术方案和措施，如制作焊接、安装施工方案和措施，对不同造型外观、施工现场情况及工程施工难易程度选用有针对性的施工技术措施。本文笔者结合以往工作经验，着重分析探讨了大跨度钢桁架转换层的具体安装技术要点。
【关键词】大跨度；钢桁架转换层；技术
1、概述
经过多年的反复摸索及经验总结，我公司逐步形成了《钢结构桁架转换层安装施工工法》，该工法是采用井架支撑系统代替满堂脚手架或大吨位吊车安装的方法来完成转换层的安装工作，有效降低了安装成本，同时也提高了施工效率。
该工法已应用于我公司承建的奥源时代·时代大厦等工程，都取得了较好的经济及社会效益，简化了施工工艺、加快了施工进度、提高了施工质量，同时也降低了施工成本，得到了监管部门及业主的认可。其主要特点为：本工法采用井字架来代替传统的满堂支撑架，减少了材料、人力、机械的投入，为工厂加工，现场只是简便的拼装即可，大大缩短了现场的安装时间。
并且简单易行，便于操作；同时减少施工现场的安装焊接等施工工序，降低了噪声污染，节约了加工场地。本工法适用于厂房、多层及高层钢结构桁架转换层的安装施工。
如下图1为井架施工方案示意图。
图1 井架施工方案示意图
2、施工工艺流程及操作要点
2.1、工艺流程
其具体施工工艺为桁架分解设计→井架设计→井架搭设→桁架安装→井架拆除。
2.2、桁架分解设计
根据施工现场塔吊的吊运情况，结合桁架的受力结构形式对桁架进行分解。以奥源时代·时代大厦工程为例进行说明。本工程的钢结构转换层位于7层、8层、9层，转换层高度为8.4米，转换层离地面高度为27.25米。现场塔吊型号为ST70/27，臂长60m。
2.3、井架设计
根据7层桁架梁分段方案，其下方需设置4个支撑井架，每个井架承重约6吨，井架高度为25.2米，为便于节点安装及焊接，井架截面最佳尺寸为1.5m×1.5m；经受力分析，井架竖杆可采用Φ150*6钢管制作。竖杆间每1.5m间距设连接杆及斜撑一套。为增加井架与基础受力面积在井架根部使用H200*200型钢铺设井架平台。
2.4、井架及平台搭设
本工程转换层的安装难点在于7-9层间的桁架安装，其余构件均在常规条件下安装实现。转换层桁架共计4榀，其中B轴线桁架下方全部悬空，安装难度最大，需要制作型钢支撑井架，其余3榀下方均有钢梁，可采用支撑井架设在6层钢梁上进行安装的方案。转换层桁架安装的基本顺序为：7层底梁安装→腹杆安装→9层节点安装→斜撑安装→9层顶梁安装，其余构件的安装均以此为主线穿插进行。此处以B轴线桁架的安装为例介绍本工程转换层钢结构安装过程。对于井架平台的搭设，其控制重点是平台位置尺寸的精度和平台型钢与楼面之间的垫实。位置精度会影响井架的安装精度和使用性能，在搭设时必须以建筑控制线为基准进行定位；型钢垫实是为了保证型钢和楼面受力均匀，避免出现局部应力集中对平台以及楼面造成的损坏。
图2桁架整体分段示意图
2.5、桁架安装
2.5.1、桁架下弦梁安装
桁架下弦梁共分5段，安装顺序为从两边到中间，由于钢梁安装时均是一头自由端，所以安装前须在钢梁侧面设置定位线，待5段钢梁全部安装完成后对下弦梁的直线度、拱度以及各节点的位置进行校核，尺寸无误后再进行焊接，下弦梁全部焊接完成检测合格后方可进行下道工序的操作。下弦梁安装的控制重点是梁的外形和位置尺寸，直线度采用拉线校核，拱度使用水准仪以钢柱牛腿为基准进行校核，节点的轴线位置尺寸使用钢卷尺进行校核。
2.5.2、桁架腹杆安装
桁架腹杆的安装重点控制腹杆的垂直度。此处由于8层钢梁有交叉作业，腹杆吊装到位后先采用临时支撑进行固定，然后安装8层钢梁，8层钢梁尺寸调整校核完毕后焊接腹杆与下弦梁之间和焊缝，提前焊接会影响到腹杆和8层梁的调
2.5.3、斜撑、上弦梁的安装
斜撑和上弦梁的安装需要穿插进行，在施工中基本顺序为：上弦节点梁2、5吊装→斜撑a吊装→斜撑b吊装→斜撑c吊装→上弦梁1、6吊装→中间斜撑吊装→上弦梁4吊装→上弦梁3吊装（参照图2桁架整体分段示意图）。该桁架支撑结构左右对称，安装顺序相同。节点梁2、5在吊装到位后，其与腹杆间利用安装螺栓固定后还需要采用缆风绳在水平方向固定，防止受到非正常外力对结构的伤害。斜撑安装时需要根据斜撑的长度、吊点位置、斜撑长度提前计算使用索具的长度，保证在高空吊装时斜撑能够与两端牛腿顺利对接。斜撑a的安装。先将斜撑a吊装到相应位置，使用安装螺栓与下弦梁斜牛腿进行固定，然后在其下方设置刚性支撑，上方使用手拉葫芦进行固定。斜撑b、c时吊装时，直接与相邻斜撑以及两端牛腿固定，安装螺栓强度须满足斜撑重量要求。上弦梁须待斜撑梁安装完成后再安装，上弦梁全部安装完成后对桁架整体尺寸进行校核调整，重点控制上弦节点梁的位置尺寸和高度，一面影响后续工程施工质量。尺寸校核调整完毕后方可进行斜撑以及上弦梁之间焊缝的焊接。
3、大跨度钢结构桁架转换层安装整体控制
3.1、整体提升同步性控制
整体提升同步性控制，桁架吊装就位时通过测量控制，确保桁架的中心线和牛腿的中心线重合或在规范允许误差范围之内，桁架的固定及同步性控制通过支架、牛腿、揽风绳等共同作用来实现。
3.2、桁架标高控制
根据设计要求及起拱要求，首先确定每一拼装节点处的桁架标高；在支架上测设出基准标高作為桁架吊装就位的依据；桁架错边及桁架平面度校正完毕，利用架设在首层楼板上的高精度水准仪，依据高程控制点，采用“垂挂大盘尺”的方法精确校正桁架接口处的标高来确保桁架标高。
3.3、桁架直线度控制
每榀桁架在现场制作预拼装完成；桁架支架拉设缆风绳，以确保支架的侧向稳定；在支架上测设出桁架轴线；桁架就位时确保桁架中心线对齐支架上测设的轴线。桁架平面度的控制是通过控制桁架对接错边、桁架垂直度、桁架直线度来实现。
参考文献：
[1]梁存之，潘从建，赵基达，冯大斌.大跨度钢结构整体提升关键问题分析[J].建筑科学，2014，11：9-15.
[2]罗逸清.大跨度钢结构转换桁架预压施工与监测技术的研究和应用[D].重庆大学，2011.
[3]王伍庆.大跨度钢结构转换层综合施工技术研究[J].中州大学学报，2009，02：112-116.
[4]朱明.大跨度钢结构桁架施工技术[J].钢结构，2006，04：84-87.
【关键词】大跨度；钢桁架转换层；技术
1、概述
经过多年的反复摸索及经验总结，我公司逐步形成了《钢结构桁架转换层安装施工工法》，该工法是采用井架支撑系统代替满堂脚手架或大吨位吊车安装的方法来完成转换层的安装工作，有效降低了安装成本，同时也提高了施工效率。
该工法已应用于我公司承建的奥源时代·时代大厦等工程，都取得了较好的经济及社会效益，简化了施工工艺、加快了施工进度、提高了施工质量，同时也降低了施工成本，得到了监管部门及业主的认可。其主要特点为：本工法采用井字架来代替传统的满堂支撑架，减少了材料、人力、机械的投入，为工厂加工，现场只是简便的拼装即可，大大缩短了现场的安装时间。
并且简单易行，便于操作；同时减少施工现场的安装焊接等施工工序，降低了噪声污染，节约了加工场地。本工法适用于厂房、多层及高层钢结构桁架转换层的安装施工。
如下图1为井架施工方案示意图。
图1 井架施工方案示意图
2、施工工艺流程及操作要点
2.1、工艺流程
其具体施工工艺为桁架分解设计→井架设计→井架搭设→桁架安装→井架拆除。
2.2、桁架分解设计
根据施工现场塔吊的吊运情况，结合桁架的受力结构形式对桁架进行分解。以奥源时代·时代大厦工程为例进行说明。本工程的钢结构转换层位于7层、8层、9层，转换层高度为8.4米，转换层离地面高度为27.25米。现场塔吊型号为ST70/27，臂长60m。
2.3、井架设计
根据7层桁架梁分段方案，其下方需设置4个支撑井架，每个井架承重约6吨，井架高度为25.2米，为便于节点安装及焊接，井架截面最佳尺寸为1.5m×1.5m；经受力分析，井架竖杆可采用Φ150*6钢管制作。竖杆间每1.5m间距设连接杆及斜撑一套。为增加井架与基础受力面积在井架根部使用H200*200型钢铺设井架平台。
2.4、井架及平台搭设
本工程转换层的安装难点在于7-9层间的桁架安装，其余构件均在常规条件下安装实现。转换层桁架共计4榀，其中B轴线桁架下方全部悬空，安装难度最大，需要制作型钢支撑井架，其余3榀下方均有钢梁，可采用支撑井架设在6层钢梁上进行安装的方案。转换层桁架安装的基本顺序为：7层底梁安装→腹杆安装→9层节点安装→斜撑安装→9层顶梁安装，其余构件的安装均以此为主线穿插进行。此处以B轴线桁架的安装为例介绍本工程转换层钢结构安装过程。对于井架平台的搭设，其控制重点是平台位置尺寸的精度和平台型钢与楼面之间的垫实。位置精度会影响井架的安装精度和使用性能，在搭设时必须以建筑控制线为基准进行定位；型钢垫实是为了保证型钢和楼面受力均匀，避免出现局部应力集中对平台以及楼面造成的损坏。
图2桁架整体分段示意图
2.5、桁架安装
2.5.1、桁架下弦梁安装
桁架下弦梁共分5段，安装顺序为从两边到中间，由于钢梁安装时均是一头自由端，所以安装前须在钢梁侧面设置定位线，待5段钢梁全部安装完成后对下弦梁的直线度、拱度以及各节点的位置进行校核，尺寸无误后再进行焊接，下弦梁全部焊接完成检测合格后方可进行下道工序的操作。下弦梁安装的控制重点是梁的外形和位置尺寸，直线度采用拉线校核，拱度使用水准仪以钢柱牛腿为基准进行校核，节点的轴线位置尺寸使用钢卷尺进行校核。
2.5.2、桁架腹杆安装
桁架腹杆的安装重点控制腹杆的垂直度。此处由于8层钢梁有交叉作业，腹杆吊装到位后先采用临时支撑进行固定，然后安装8层钢梁，8层钢梁尺寸调整校核完毕后焊接腹杆与下弦梁之间和焊缝，提前焊接会影响到腹杆和8层梁的调
2.5.3、斜撑、上弦梁的安装
斜撑和上弦梁的安装需要穿插进行，在施工中基本顺序为：上弦节点梁2、5吊装→斜撑a吊装→斜撑b吊装→斜撑c吊装→上弦梁1、6吊装→中间斜撑吊装→上弦梁4吊装→上弦梁3吊装（参照图2桁架整体分段示意图）。该桁架支撑结构左右对称，安装顺序相同。节点梁2、5在吊装到位后，其与腹杆间利用安装螺栓固定后还需要采用缆风绳在水平方向固定，防止受到非正常外力对结构的伤害。斜撑安装时需要根据斜撑的长度、吊点位置、斜撑长度提前计算使用索具的长度，保证在高空吊装时斜撑能够与两端牛腿顺利对接。斜撑a的安装。先将斜撑a吊装到相应位置，使用安装螺栓与下弦梁斜牛腿进行固定，然后在其下方设置刚性支撑，上方使用手拉葫芦进行固定。斜撑b、c时吊装时，直接与相邻斜撑以及两端牛腿固定，安装螺栓强度须满足斜撑重量要求。上弦梁须待斜撑梁安装完成后再安装，上弦梁全部安装完成后对桁架整体尺寸进行校核调整，重点控制上弦节点梁的位置尺寸和高度，一面影响后续工程施工质量。尺寸校核调整完毕后方可进行斜撑以及上弦梁之间焊缝的焊接。
3、大跨度钢结构桁架转换层安装整体控制
3.1、整体提升同步性控制
整体提升同步性控制，桁架吊装就位时通过测量控制，确保桁架的中心线和牛腿的中心线重合或在规范允许误差范围之内，桁架的固定及同步性控制通过支架、牛腿、揽风绳等共同作用来实现。
3.2、桁架标高控制
根据设计要求及起拱要求，首先确定每一拼装节点处的桁架标高；在支架上测设出基准标高作為桁架吊装就位的依据；桁架错边及桁架平面度校正完毕，利用架设在首层楼板上的高精度水准仪，依据高程控制点，采用“垂挂大盘尺”的方法精确校正桁架接口处的标高来确保桁架标高。
3.3、桁架直线度控制
每榀桁架在现场制作预拼装完成；桁架支架拉设缆风绳，以确保支架的侧向稳定；在支架上测设出桁架轴线；桁架就位时确保桁架中心线对齐支架上测设的轴线。桁架平面度的控制是通过控制桁架对接错边、桁架垂直度、桁架直线度来实现。
参考文献：
[1]梁存之，潘从建，赵基达，冯大斌.大跨度钢结构整体提升关键问题分析[J].建筑科学，2014，11：9-15.
[2]罗逸清.大跨度钢结构转换桁架预压施工与监测技术的研究和应用[D].重庆大学，2011.
[3]王伍庆.大跨度钢结构转换层综合施工技术研究[J].中州大学学报，2009，02：112-116.
[4]朱明.大跨度钢结构桁架施工技术[J].钢结构，2006，04：84-87.