大跨度钢桁架结构分段吊装技术应用

关键词：钢桁架；结构；吊装；技术 　 

　　1.引语 

　　大跨度钢桁架结构的技术水平是一个国家土木建筑业水平的重要衡量标准，因此各国对空间结构技术的发展一直给予高度的重视。大跨度钢桁架结构的定义随着建筑技术的不断进步而变动，因而无法给出明确的定义，根据当前我国建筑业的情况，有人提出：跨度超过60m的钢结构为大跨度钢桁结构。大跨度钢桁架结构分段吊装技术应用的核心为分段与构件运输技术应用及吊装技术应用，本文对此进行了初步探讨。大跨度穹顶建筑物多采用钢桁架体系，钢桁架的杆件一般采用圆钢管，弦杆为曲线。这种结构加工精度要求高，制作安装难度大，吊装时易变形，因此，对此种结构的施工技术进行深入的研究具有一定的工程实用价值。 大跨度钢桁架结构的安装问题是施工中的关键技术问题，由于结构外形、跨度、场地各异，关键的施工技术很难有规范的经验可借鉴。 

　　2.大跨度钢桁架结构分段与构件运输技术应用 

　　在讨论大跨度钢桁架结构分段与构件技术之前必须要合理选择起重机械，选用合理的起重机械不仅可以加快吊装进度，还有助于优化钢桁架结构的分段划分。 

　　2.1大跨度钢桁架结构的分段技术的应用 

　　在运用大跨度钢桁架结构的分段技术时要坚持以下几个原则：①钢桁架分段的断开点应尽量设在结构受力较小的位置。②钢桁架分段的吊装重量不能超出起重机的提升能力。③每片钢桁架分段都应有足够多的绑扎位置。绑扎点通常有6～8处，一般设在刚度大、便于调节索具的节点附近。④钢桁架分段的划分也要考虑钢桁架分段间的相互影响。 

　　应用大跨度钢桁架结构的分段技术时，根据实际情况选择分段的方法十分重要，大跨度钢桁架结构的分段技术有以下几种：①网格由上弦杆（或下弦杆）和斜腹杆组成，各杆件相互紧靠，可在上下弦杆的节点处分开。②网格由上下弦杆、斜腹杆和竖向腹杆组成，各杆件相互紧靠，可在上下弦杆的节点处分开。③网格由上下弦杆、斜腹杆和竖向腹杆组成，同向斜腹杆逐一布置，可在上下弦杆的相邻两节点处分开，分段之间空一节间。 

　　2.2大跨度钢桁架结构的构件运输技术的应用 

　　在运输大跨度钢桁架结构的构件之前要做好准备工作十分必要。运输准备工作主要包括技术准备、运输工具准备、运输条件准备和构件准备。技术准备是指根据施工和制作方案，制定切实可行、经济实用的运输方案；设计、制作运输架等。运输工具准备指选定运输车辆及起重工具、准备装运工具和材料。运输条件准备指修筑现场运输道路、查看运输路线和道路及试运行。构件准备是指要清点构件的型号与数量，确定构件装运的先后顺序，要仔细检查构件的质量问题，发现问题要进行相应处理。 

　　大跨度钢桁架结构的构件运输技术的应用中要注意以下事项：①构件的支承点应水平，并尽量对称，使荷重均匀。对高宽比较大或多层叠放的运输构件，应设置固定架或倒链等予以固定，以防倾倒。②构件运输应配套、按顺序进行，先吊的先运，避免混乱和增加二次搬运。③构件运输时的受力情况和支承方式，应尽可能接近设计放置状态，如受力状态改变，应对杆件进行验算，不够时进行适当加固。 

　　3.大跨度钢桁架分段的吊装技术应用 

　　拼装完成钢桁架单元后就可以开始吊装钢桁架分段。钢桁架分段的常用吊装方法有单机吊装和双机抬吊两种方法，双机抬吊与单机吊装的区别仅在于起重机工作的协调上。具体的施工方法总结如下： 

　　3.1准备桁架提升 

　　绑扎点位置确定后，用钢索绑扎，检查各绳索是否牢固可靠。在吊装分段的两端系上缆风绳，在钢桁架分段提升时，拉紧缆风绳，防止发生分段摆动或旋转。平稳、竖周围的拼装钢桁架结构脱开，并将该钢桁架分段提升至距地面拼装结构2m高左右，后停止抬升起重臂。 

　　3.2调整结构分段 

　　调整结构分段是指根据钢桁架结构分段的最终安装就位形式，在适当的起吊时机，通过调节吊索将吊装分段尽量调整成安装就位的倾斜度，以方便结构分段的就位工作。桁架提升后，如果桁架的倾斜角度不满足安装就位要求，就需要对结构分段进行必要的调整。调整工序可在脱模之后、吊运之前进行，也可在吊运之后、安装就位之前进行。考虑场地及施工特点，调位常在其脱模之后、吊运之前进行。 

　　3.2吊运结构分段 

　　这步操作主要处理起重机与结构分段之间的协调，即采用合理的开行方法，将钢桁架分段安全吊运到安装位置。常用的吊运工序可为：将结构分段提升至一定高度后，再旋转起重臂，将结构分段从起重机的侧面旋至其正前方或正后方缓慢开行起重机，同时用两端的缆风绳维持结构分段的稳定，并调整其方向；到达安装位置附近时，起重机停止移动，提升结构分段至超过安装高度2m左右；再次旋转起重臂，将结构分段吊装到安装位置上空；在伸长或缩短起重臂，尽量满足分段的悬空方位与就位位置一致。 

　　3.3固定结构分段 

　　结构分段的安装高度和水平位置经校核合格后，可进行各分段之间的连接固定。固定结构分段主要与混凝土或钢支座连接的结构分段，以及一端支于相邻钢桁架结构上的结构分段。起重机应在连接固定完成后脱钩，以避免连接部位由于受力过大而影响其连接质量。 

　　4.结语 

　　经过多年的施工实践，大跨度钢桁架分段吊装技术在施工现场中遇到的难题不断被解决。本文重点总结和探讨了大跨度钢桁架结构分段与构件运输技术应用，并进一步探讨了大跨度钢桁架分段的吊装技术应用。希望能对工程应用提供一定的参考。  

　　参考资料： 

　　[1]陈禄如.中国建筑钢结构的现状与展望[J].建筑钢结构进展，2001，（3）. 

　　[2]叶德安.钢结构工程技术手册[M].武汉：华中理工大学出版社.1995. 

　　[3]谢巍.大跨度钢桁架结构分段吊装技术研究与应用[D].重庆：重庆大学土木工程学院，2008.35-38.