试论对大跨度钢结构屋架安装技术的探讨

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摘要：钢结构具有良好的结构，空间结构的优势，还可以回收利用，成本低，易于预制和安装，施工周期短，同时钢结构技术也是建设部推广应用的十项新技术、新工艺之一，广泛应用于大型厂房、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑等各种建筑结构，本论文主要针对大跨度钢结构屋架安装的特点和施工技术展开分析讨论。

关键词： 满堂红脚手架 ；高空散装方式 ；主、副桁架 ；水平剪力撑安装

中图分类号： TU731.2 文献标识码： A 文章编号：

1前言

由于钢结构具有：良好的结构，空间结构的优势，还可以回收利用，成本低，易于预制和安装，施工周期短等等优点，且随着预应力混凝土梁板、钢网架、钢屋架等大跨度空间结构技术的出现，过去露天的体育场地逐步被室内体育场馆所代替，从而使人们的体育活动免受天气的影响。当前，越来越多的室内体育场馆也出现在了学校的基础设施中，本文主要介绍天津某中学体育馆工程练习场上空钢结构采光屋面钢屋架安装。

2工程概况

下面我们以某中学体育馆工程为例，深度解析跨度钢结构屋架安装技术，对大跨度钢结构屋架安装的特点和施工技术展开分析讨论。此工程为地上两层建筑形式，首层层高 4.5m，檐口高度 21.8m,是一个集健身厅、网球馆、羽毛球馆及综合比赛大厅为一体的综合体育场馆，首层为健身厅，二层包括网球馆、羽毛球馆及综合比赛大厅。其中练习场综合比赛大厅为该体育馆最大场馆，建筑平面尺寸为 42×52 m，屋面采用钢屋架保温彩钢板采光屋面,屋面两侧沿 42 m跨度方向设置两条主排水天沟，屋面顶部沿 52m 跨度方向设置10条次排水天沟。钢屋架由6道主桁架、15 道副桁架和 28 个水平剪力撑三部分组成，主桁架采用 Q235-B 无缝钢管焊接而成，钢管截面规格主要为φ325×10、φ89～305×10，结构形式为两坡，副桁架采用 Q235-B 高频焊接钢管，截面规格主要为φ89×4、φ60×4，副桁架与主桁架采用高强螺栓成垂直方向连接，水平剪力撑采用φ20 圆钢制作，整个钢屋架支撑于比赛大厅周边框柱上，框柱柱顶预设钢埋件，钢屋架支座位于主桁架两端。屋面板采用 100mm 厚岩棉夹芯彩钢板材，屋面上设置全隐框采光天窗。

3施工方案的确定

根据施工现场的情况制定施工方案。由于施工现场无整体或滑移吊装条件，屋架采用高空散装方式安装，安装操作平台采用满堂红脚手架，整个屋面系统的安装程序如下：体育馆练习场比赛大厅屋架支撑框柱施工、柱顶预设钢埋件―钢构件预制―主、副桁架安装―水平剪力撑安装―钢檩条安装―二次涂漆―屋面彩钢板安装―屋面采光玻璃窗安装―包角、披水、打胶施工。

4施工过程、注意事项

4.1. 满堂红脚手架搭设

根据钢屋架的结构形式，和钢结构的特点――钢结构具有良好的结构性能，空间结构的优势，还可以回收利用，成本低，易于预制和安装等等，施工采用满堂红脚手架安装平台。满堂红脚手架既是施工人员的操作平台，同时在主桁架安装过程中也起到临时支撑主桁架作用,脚手架的搭设形式必须通过设计计算。

考虑运动馆，体育场二层，满堂脚手架搭设满堂脚手架一楼平板混凝土强度已经达到了100％，下部钢管模板支撑已拆除，因此首层梁板是否能够支撑上部满堂红脚手架体需进行计算分析。根据实际情况通过计算分析钢屋架安装满堂红脚手架立杆对首层楼面产生的荷载为 2.65 KN/m2，而体育馆比赛大厅楼面的均布活荷载设计标准值为4 KN/m2，因此体育馆首层梁板能够承受上部脚手架产生的荷载。脚手架搭设施工中严格遵守脚手架安全技术规范规定，脚手板按照支撑架体的平面尺寸满铺。

4.2主、副桁架安装

主、副桁架安装是整个施工过程最重要的一个环节，钢结构屋架安装的成功与否也体现在这个环节上。整个屋架安装过程中被视为相邻的两个主桁架副桁架，主桁架安装启动安装程序从一个侧面进入安装顺序。安装前，应复校框柱柱顶埋件轴线、标高各项数据，并标注在框柱柱顶表面上。柱顶埋件标高误差较大的采用垫平钢板找平。主桁架长 52 m，施工采用高空拼装法进行安装。相邻主桁架间副桁架采取加工厂预制，运至施工现场后吊装运至相邻主桁架间采用高强螺栓与主桁架固定方式进行安装。

主、副桁架安装应充分分析钢结构本身它具有良好的结构性能，空间结构的优势，还可以回收利用，成本低，易于预制和安装等特点，安装步骤如下：（1）采用塔吊将预制的主桁架组成钢管吊装至脚手架安装平台上；（2）安装主桁架支座：（3）将桁架下弦组成钢管点焊对接定位；（4）点焊安装连接桁架上、下弦且与下弦垂直的钢管；（5）点焊安装桁架上弦钢管；（6）点焊安装桁架斜撑钢管；（7）按照上述步骤点焊安装相邻主桁架；（8）在主桁架上焊接主、副桁架连接板；（9）吊装相邻主桁架间副桁架；（10）满焊主桁架各组成钢管接点；（11）点焊安装下一个相邻主桁架。整个安装过程按照上述步骤从屋面一端沿 42m 跨度方向顺序推进。施工中采用千斤顶调整桁架的水平、垂直度及同心度。在桁架的拼装过程中应经常观察桁架支撑点的位移情况，保证网架的拼装精度。为消除桁架整体向下挠度，桁架拼装时每道钢管对接焊缝向上提 5-10%，以补偿桁架整体向下挠度。

4.3水平剪力撑安装

水平剪力撑采用φ20 圆钢制作，长度为 10 m 左右，安装采用分段加工现场对接焊接，焊接后进行纠直并对焊缝进行打磨。拉索结构预应力的控制对安装位置的精度影响很大，张拉过程中，整体的控制尤为重要，需用应力控制和应变控制两种交叉进行，从而保证安装位置的正确。同方向的拉索，张拉应力应保持一致，张拉时使用扭力扳手按计算值逐级施力。

5结束语

经过现场的精心组织体育馆练习场比赛大厅钢屋架安装达到了设计及规范要求，为屋面板的安装奠定了良好基础，该屋面最终安装完毕后很好的实现了设计使用功能，屋面防水、排水无渗漏现象。

参考文献

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