大跨度悬臂钢结构高空散拼施工技术（论文）.pdf

大 跨 度 悬 臂 钢 结 构 高 空 散 拼 施 工 技 术 徐亚非 深圳市市政工程总公司 广东 深圳 518001 摘要：针对大跨度悬臂钢结构施工难度较大的问题．提出了通过槽钢作为钢结构悬臂主梁的临时固定拉杆来进行钢结 构吊装的方法 ，在钢构件全部拼接完成后，再切割槽钢腹板截面进行逐步卸载。在施工前，利用BIM技术对钢结构进行 优化和预安装 ．从而在保证钢结构施工安全的前提下，降低了施工难度及施工成本．取得了较好的社会和经济效益。 关键词：大跨度悬臂钢结构；高空悬臂散拼；临时固定拉杆；拉结槽钢 中图分类号：TU758 文献标志码：A 文章编号 ：1004—1001(2018)06—0876—02 DOI：10 14144／j cnkijzsg．2018．06．020 Construction Technology of Overhead Scattered Assem bly for Large—Span Cantilever Steel Structures XU i Shenzhen Municipal Engineering Corporation，Shenzhen，Guangdong 518001，China 1 工 程 概 况 天健科技大厦工程总建筑面积 l 14 767．73 m ，包括地 下2层、地上15层 ，地面以上总高度为68．15 m，由2座塔楼 和裙房组成。该工程钢结构主要分布在5～8层塔楼与裙楼 之间的大跨度桁架部分及5～8层塔楼大跨度悬挑部分 。大 跨度 的桁架离地面高度约18．50 m，跨度约32．65 m，悬挑部 分的悬挑长度约21．201 m (图1)。 ， 吨 ‘譬～ 1 r ＼ 1一 f ●、 ， ＼ ● ● 氍 薹l l蘩粪 t 矗如 e ‘ ’ ＼一’ 、 ‘ ， ＼ ，， ⋯ k 一 ＆。 图1天健科技大厦工程钢结构平面示意 2 施 工 工 艺 流 程 2．1 钢结构 总体施工 安排 钢结 构 图纸深化设计 一构件工厂加工 一预拼 装一材 料 、构件进场一钢结构吊装一质量检查一压型金属板施工 一 涂装一监测 2．2 钢结构 吊装施工工艺 流程 施 工准备一测量放线 一构件进场验收 一安装部分弦 杆 、斜拉杆一悬臂主梁安装及临时拉结槽钢固定一次梁及 作者简介：徐亚非 (1984一 )，男，硕士，工程师。 通信地址：广东省深圳市龙华新区龙华街道和平东路港之 龙科技孵化中心6楼D、G区 (5181O9)。 电子邮箱：498596623@qq．com 收稿日期：2018．03．08 团 201 8·6·Building Constmction 其他构件安装一测量 、校 正一构件焊接、连接一质量检查 一 拉结槽钢拆除 3 施 工 要 点 3．1 施工准备 3．1．1钢 结构 图纸深化设计 根据现场条件和施工工况 ，对大跨度钢桁架进行深化 设计。综合考虑现场场地、塔 吊起吊能力、钢桁 架受力特 点、桁架现场焊接等因素，对钢构件进行分段设计。 3．1．2 钢构件工厂预制 为保证加 工质量及进度 ，钢 构件 统一在工厂预制加 工 ，并进行预拼装 ，解体后再分段运输至施工现场 。 3．1．3 预拼装 采用BIM技术对钢结构分段悬拼安装进行整个过程的 施 工模拟 。同时考虑到 大跨度 、高空悬臂安装 的难度 较 大 ，选取部分有代表性的构件进行实体预拼装。 3．2 模拟计算 安装前采 用Midas／Gen8．0软件对钢结构安装全过程进 行施工模拟计算，考察安装过程各阶段结构的安全性。 3．2．1计算 内容 1)施工安全验算。钢桁架施工采用立面流水施工法， 前一单元施工完毕后再进行后续单元施工，后续单元施工 对 已施工完毕结构产生 二次加 载 。因此 ，结构 的受 力复 杂 ，不同于设计考虑的最终成型状态，需对施工全过程进 行安全性评估。 2)结构变形验算。验算在各施工过程中构件之间的变 形是否满足要求，该变形差是否对其他构件的受力和变形 造成影响。 3)施工预变形 。大跨度悬臂钢结构在 自重和施工荷载 徐亚非：大跨度悬臂钢结构高空散拼施工技术 ■■■■■■●●■■■■■■■目日■■■目目Ⅲ ∞Ⅱ目 ％ 8 ∞ 煳 ≈ 2 一z“ 的作用下将 出现下挠，较大 的下挠有可能影响结构的整体 造型，因此 ，需对钢桁架下挠量进行计算。 322 计 算方法 采用Midas／Gen8．0进行施工阶段模拟分析 ，按照施工 步骤将结构构件、支座约束 、荷载工况划分为组 。按照施 工步骤、工期进度进行施工阶段定义，并按照控制数据进 行分析。在分析某一施工步骤时，程序将会冻结该施工步 骤后期的所有构件及后期需要加载 的荷载工况，仅允许在 该步骤之 前完成的构件参与运算。计算过程采用考虑时间 依从效果 (累加模型 )的方式进行分析，得到每一阶段完 成状态下的结构内力和变形 ，在下一阶段程序会根据新 的 变形对模型进行调整，从而真实地模拟施工的动态过程。 3．3 钢结构 高空悬 臂分段 拼装 1)大跨度悬臂钢结构的安装由混凝土结构的连接点向 外采用高空悬臂散拼安装。 2)先安装与混凝土结构连接的上下弦杆、斜拉杆，接 着安装悬臂主梁，再依次安装次梁等其他构件 ，并尽快形 成闭合稳定的结构体系。 3)钢结构主梁悬臂拼装是一端固定、另一端悬臂；采 用槽钢作为