钢结构临时支撑钢架应用技术
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摘要：通过一个大跨度钢结构分段吊装的实例，简要介绍钢结构临时支撑钢架应用技术在大跨度钢结构吊装方法中的优势，以便进一步推广应用。
关键词：大跨度；钢结构；分段吊装；临时支撑钢架。
中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：
现代建筑结构日趋复杂，除了传统简单、规则的造型，大跨度、多功能、形状复杂、技术要求高等特点越来越多的成为现代建筑结构的特征。而跨度大、自重重的构件就需要在合理的安装工艺下，才能保质保量、安全施工。目前在大跨度钢结构施工中最常用的支撑工具就是胎架。但传统胎架普遍存在的问题是：制作周期长，拼装精度低，重复利用性差，施工效率低等。在南宁华润一期购物中心工程中，我们采用了临时支撑钢架，解决了传统胎架的不足，并在此基础上总结出了一套临时支撑钢架的施工技术。
1 工程概况
南宁华润一期购物中心工程，位于南宁市凤岭片区东盟商务区核心区内。总建筑面积28.8万平方米，地下3层，地上6层，地下室无缝连接，地面以上连接部分设变形缝。中心主体及地下室部分为型钢混凝土组合框架结构，建成后将成为广西乃至西南最大的综合性、现代化、高品质的标志性商业建筑群。该工程溜冰场屋面钢结构主要由桁架、钢梁、球铰支座及埋件构成，钢桁架长约48m，跨度约40m，重量约为36吨，由于受到现场条件及吊装设备限制，冰场钢结构采用主要桁架合理分段，高空原位组拼方案，为此需在主桁架分段点下设置临时支撑钢架。
2 临时支撑钢架设计
临时支撑钢架的设计应结合施工过程中的实际情况，考虑以下原则：
1）临时支撑钢架自身结构满足安全受力性要求；
2）临时支撑钢架几何构造满足人员操作、简便施工；
3) 临时支撑钢架传力途径简单、可靠，确保传力过程中土建结构的安全。
根据以上要求，一共设计了 7组独立式格构支撑钢架，同时满足两榀桁架的组装要求；每个临时支撑钢架分为三部分，即柱头、柱身和柱脚。柱身采用 321型贝雷片组成四肢格构柱，临时支撑钢架的热轧 H型钢组成受力框架。
图2.1临时支撑钢架示意图 图2.2 临时支撑钢架组拼图
注：1柱脚标准件；2柱身标准件；3柱顶非标准件；4型钢坐梁；5柱脚配件；6贝雷片；7贝雷片单元；8连系杆；9贝雷架单元；10型钢基座；11柱顶配件。
3施工要点
3.1工艺流程
图3.1 工艺流程图
3.2操作要点
3.2.1施工准备
1.技术准备
项目部技术、施工人员熟悉图纸，认真掌握临时支撑钢架施工图的特点、要求和特性，熟悉各部位截面尺寸、标高，认真进行临时支撑钢架轴线、标高放样，进行实地现场调查复核,组织好现场的施工。
2.材料准备
（1）贝雷片的桁架单元杆件材质为16Mn,弦杆截面为2-C10双槽钢，腹杆截面I8工字钢；侧向连接框采用L80mm×5mm，材质为Q345B;
（2）柱身和柱头采用热轧H型钢和钢板，材质为Q345B和Q235B.
（3）缆风绳采用Φ15.5mm钢丝绳(具体规格为6mm×19mm+1mm,浸油麻芯)。
3.作业条件准备
（1）向作业班组进行详细的质量、安全技术交底，并作好职工三级安全进场及操作规程教育，下达工程施工任务，使班组明确有关质量、安全、进度等要求。
（2）清理现场，做好工作面的施工准备，检查垂直和水平运输是否通畅，施工机具是否准备妥当。
（3）施工机具就位并进行了试运转，做好维修保养等工作，保证机械正常运转。
（4）清查材料的规格、质量、数量等是否符合要求。
4. 施工人员准备
临时支撑钢架搭设和拆除施工时，作业人员必须经过项目技术交底，特种作业人员需持证上岗作业。施工过程不得随意更换作业人员。专业人员要求如下：起重工1名，安装铆工2名，测量工2名，焊工4名，电工1名，安装普工5名。
3.2.2测量放线
1．以主体结构的主控制点、控制线和轴线为依据，根据已深化完成的临时支撑架图纸，电脑对支撑架定位放线获取坐标。
2．测量员根据电脑放线坐标，用全站仪进行现场放线定位，支撑钢架柱脚位置现场放线时应标出,并注明支撑钢架柱顶高度，放线结束后及时进行技术复核，确保合格后再进行下道工序。
3.2.3贝雷架拼装
1.根据现场情况，贝雷片总片数定为7组*8片=56片。支撑钢架安装前，在拼装场地采用8吨汽车吊将56片321型贝雷片按深化图中标注尺寸两两拼在一起，采用两片6m的组合方式，上下两片用插销连接。侧面腹杆用成套配件连系支撑。
2.拼装时，A和B面贝雷片长度应一致，对于变形的贝雷片需修整后方可使用，以保证贝雷架的安装质量。
3.拼装完毕后，应将贝雷架堆放于干燥、通风地点，堆放高度不应大于3块，以防锈蚀、变形和倾倒。
3.2.4支撑钢架安装及加固
1.胎架架安装时应从墙边一端开始依次拼装。每组胎架柱身截面尺寸为1400mm×1150mm，拼接高度为12m，胎架柱顶安装有框架结构非标拓展段，作为支撑桁架、人员操作平台之用。 支撑高度为对应部件的标高值。胎架顶四周拉设Φ15.5mm揽风钢丝绳与水平面夹角成45度。
2.在楼面钢梁上的胎架，安装前应先进行钢梁加固，在受力节点处两侧增加加劲板PL950mm×241mm×12mm共四块，钢梁上最近两受力节点间横向用H588mm×300mm×12mm×20mm热轧型钢连接，作为加强撑。
3.2.5爬梯与操作平台的搭设
为保证作业人员在施工过程中安全施工，应在临时支撑钢架上设置垂直通道和作业平台。
4 质量控制
4.1质量控制标准及依据
4.1.1《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
4.1.2《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
4.2搭设要求
4.2.1所用材料进场时需进行外观质量检查并核对有无质保证书或者产品合格证书，安装前由质量员负责核对。无合格证或质保证书的材料不得使用。外观质量如锈蚀严重，尺寸变形较大等影响结构受力的材料严禁用于本工程。
4.2.2作业施工人员在作业前必须经过技术交底，熟悉作业环境和作业要求；
4.2.3支撑架测量放线的定位允许偏差为：轴线偏差≤5mm，标高偏差＜±3mm；
4.2.4在土建结构钢梁上进行施工作业时，严禁动火切割母材；如遇特殊情况无法安装支撑架时，应首先通知项目技术人员，获得处理实施指令后方可继续施工。
4.2.5在拼装过程中，为防止五层楼面主钢梁因承担施工荷载产生受力点处下挠，导致临时支撑钢架上方的拼装主桁架节点下沉，宜对该处拼装节点的标高进行预抬高处理，即在组对过程中提前将节点标高抬高，抬高值允许偏差为：+50mm。
4.3采取的措施和管理方法
4.3.1严格按照设计图纸的设计要求及现行施工质量验收规范进行施工。
4.3.2编制专项施工方案，对操作工人进行详细的书面交底，确保每个操作工都熟悉临时支撑钢架的操作技术要点和质量要点、安全注意事项。关键部位人员持证上岗。
4.3.3胎架安装、缆风绳拉设、顶部支撑的固定等关键部位设专人旁站监督，并作好标高误差记录。
4.3.4实施施工全过程控制制度，严格贯彻执行“三检”制度。
4.3.5加强质量专检，做到不合格的工序坚决返工，坚决实行质量一票否决制度。
5 应急措施及安全施工措施
5.1施工特种作业人员必须持证上岗，禁止无证上岗。
5.2高空作业必须戴好安全帽、系好安全带、穿防滑鞋。作业层上的施工荷载不得超过3.0KN/M2，即同一工作面不得超过6个人同时作业。
5.3当有六级及以上大风和雾、雨天气时，必须停止临时支撑钢架的搭设和拆除作业，雨后上临时支撑钢架作业要有防滑措施。
5.4在临时支撑钢架的使用期间，严禁拆除主节点处的纵、横向水平杆和纵横向扫地杆。
5.5在临时支撑钢架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。
5.6工地临时用电线不得架设在临时支撑钢架上。
5.7临时支撑钢架在使用期间，必须派专人进行日常的保养和定期的全面检查和整修。确保临时支撑钢架的安全使用。
6 结语
钢结构临时支撑钢架应用技术将贝雷架应用于大跨度钢结构安装，充分发挥了其结构简单，运输方便，架设快捷，承载性能好的优点，施工速度快且安全可靠；柱顶非标准件根据实际工况制作，可有效控制安装高度和精度；几何构造满足人员操作、施工方便的需求，可加快工效；贝雷架拼装简单、快捷，互换性好，可重复利用，综合经济效益显著。钢架构临时支撑钢架应用技术在南宁华润一期购物中心工程屋面钢结构施工过程中成功应用，该项应用技术于2012年3月21日被国家知识产权局授权为国家实用新型专利（专利号：ZL 2011 2 0266891.7），具有较大的推广意义。
参考文献
张耀春.《钢结构设计原理》.高等教育出版社. 2010年
GB50017-2003《钢结构设计规范》.中国建筑工业出版社. 2006年
GB50205-2001《钢结构工程质量验收规范》.中国建筑工业出版社
专利所有者：任慧军，罗锦良，吴佳.专利名称：《钢结构临时支撑钢架》.专利国别：中国.专利号：ZL 2011 2 0266891.7.授权公告日：2012年3月21日.