[航站楼钢结构屋盖施工技术]钢结构施工

工程特点

结构截面变化多。

其截面大小由中部的3m×3m变化到两端及悬挑部分为1.5m×1.5m,而且根据截面受力不同,上弦管(φ245无缝钢管)有6种不同厚度、下弦管(φ299无缝钢管)有5种不同厚度变化。

节点设计复杂,桁度要求高,拼装难度大。

由于杆件种类多达21种,而设计采用的节点形式全部为相贯焊接接点,不可避免地将会造成节点处构造空间过小,给节点定位桁度提出很高要求(设计允许节点偏差2mm),拼装难度大。

结构受力形式独特,不同于国内一般常见形式。

采用四叉柱帽杆支承体系,使结构安装时不能按常规由下到上进行施工。

焊接量大,焊接检测困难。

相贯焊接全部采用手工电弧焊和C02气体保护焊,焊接坡口的制备难度极大,并且设计要求进行UT探伤检测,国内尚无相应规范和要求。

UT无损检测项目内容包括:

柱帽杆锥杆段与直线段的环缝;柱帽杆锥杆段与下弦和支座半球的相贯缝。

半球体与支座板的坡口焊缝。

上下弦杆件的对接焊缝。

各榀腹杆的相贯焊缝。

檩条对接、檩条支撑焊缝。

由于楼板结构水平受力,因此在进行钢屋盖施工前已完成了底层楼板施工,使大吨位吊车无法进入施工作业面。

工程概况

机场二期航站楼钢结构屋盖工程由16榀鹏翼形桁架构成,通过柱帽杆支承在三排混凝土柱顶之上,如图7-6-1,鹏翼形架投影长度135m,基本截面为底、高均为3m的倒置等腰三角形,上弦最大标高25.436m,下弦最低标高13.8m,全部采用材质为Q235B或20号钢的无缝钢管和高频焊管以相贯线焊接而成,每榀桁架重量为55t,钢结构总重约2800t(含屋面板),屋盖投影总面积为26325m2。

施工方案选择

根据工程特点及工期要求,以及施工现场实际,本着既要保证工期质量,施工技术先进,还要为国家节约开支,为企业创造良好的经济效益的原则,经多方研讨,反复比较,采用工厂管件加工、现场分段制作吊装、高空分榀组装、分单元等标高滑移、逐单元累积就位的施工方案。

施工组织情况及施工工期

采用高空分榀组装、单元整体滑移施工工艺,16榀桁架均在边榀桁架两侧胎架上组装,完成两榀后架滑出胎架一个柱距,让出胎架即可进行下一榀组装,组成一个单元长距离滑移到位。

吊装、焊接、滑移、屋面板安装可交叉进行,平均5d安装一榀,总工期只用100d,就完成了钢结构屋盖的安装施工。

钢结构制作技术

(l)根据施工图进行图纸深化和细部设计工作,细部设计的主要内容有:

主架分段。

胎架制作。

单件部件放样下料。

主桁架组装。

吊装吊点位置。

高空拼装。

配合安装技术措施等。

(2)采购原材料,验收后进行喷砂处理,保养底漆。

(3)利用大吨位液压弯管机把架弦管制成需要的弧形,用三维自动切割机制作工程所需要的马鞍形相贯接口,并制出所需要的坡口。

(4)构件编号、打包运到现场,接施工总平面图指定位置堆放。

(5)进行钢桁架分段制作。

在总平面图规划的场地内铺设底基板,调整水平,相互搭接,并打插桩固定。

根据放样的线型、放线、划样、标出节点、接缝及分段两端位置线。

树立胎架数处,作出弦杆的安装位置。

吊装、放置上、下弦杆,校正线型与胎架切合,尽量采用可拆装的活络夹具固定弦杆。

将各节点位置自底基板引入弦杆,安装撑杆及腹杆。

合理安排焊接程序,自中间向两端,对称施焊,焊后进行100%外观检查,环缝焊接进行l00%超声波检验。

校正变形,割去分段余量,修正坡口放入衬管;

距分段端口约100mm用型材固定,保持断口形状呈等腰三角形,利于大合拢吊装。

上弦平面适当吊点部分加强,防止吊离胎架时扭曲失稳。

存放于合适堆场,搁置平稳,不重压。

钢结构焊接技术

(1)焊接方法的选择:航站楼钢屋盖结构安装中焊缝达13万延长米,其中大量焊缝为厚壁锥管的环焊缝和相贯焊缝,焊口组对形状复杂,单个接头施焊量大,而且大多处于结构下方、斜下方及悬空部位,焊接工期紧、工程量大、施工难度高,经综合比较手工电弧焊和C02气体保护焊的优缺点后,采用了手工电弧焊和C02气体保护焊相结合的特殊焊接方法。

(2)焊接工艺:通过分析两种焊接方法的特点,并经过多次现场模拟实验,制定出本工程混合焊接的工艺指导书,包括接头形式、焊接环境、焊前防护、焊前清理、焊前加热、焊接、焊后处理等。

(3)焊接质量保证措施:

采用手工电弧焊封底, C02气体保护焊填充和盖面。

选择焊接电流时,尽可能避开飞溅率高的电流区域,再匹配适当的电压。

正式施焊时,焊枪尽量垂直,以获得高质量的焊缝。

气体流量要适当加大,以提高其抗干扰的能力。

搭设防风雨棚以减少自然气候对焊缝质量的影响。

(4)焊接检验:焊缝探伤由具有直级以上检测资格人员进行,探伤仪为具有良好的稳定性,适应用室外检验的脉冲反射式数值超声波探伤仪,所有焊缝探伤检测全部合格。

钢结构安装技术

1、工艺流程:

四叉柱帽杆是整个结构直接承力杆件,其安装形位的准确,不仅有利于减少接点受弯,而且可以改善架下弦受力,避免各种水平荷载对整个屋盖结构节点产生附加弯矩,为此先安装上部桁架结构,再安装柱帽杆。