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鋼結構 |廣州白云機場(chǎng)T2航站樓檐口龍骨鋼結構分塊拼裝及高空定位安裝技術(shù)

廣東建筑工業(yè)化展     2017-11-29     1257

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摘要


廣州白云機場(chǎng)T2航站樓主樓檐口面積約16,600㎡,鋼龍骨重約330t。其中南檐口蜂窩鋁板面積為10,600㎡,鋼龍骨重量為190t,最大標高38.5m,南檐口骨架地面拼裝的最大單個(gè)單元塊尺寸為23m×6m,重2.5t,共劃分為76個(gè)單元塊,施工難度大。項目通過(guò)三維建模模擬施工和現場(chǎng)高空定位測量放線(xiàn)相結合,采用對龍骨分段加工,單元塊整體吊裝的方式,保證了檐口龍骨鋼結構安裝精度。

 

關(guān)鍵詞:航站樓;檐口龍骨;地面分塊拼裝;高空定位安裝

 

工程概況

 

廣州白云機場(chǎng)T2航站樓為局部地下1層、地上4層的大型樞紐機場(chǎng)公共交通建筑(如圖1所示),建設以能滿(mǎn)足2020年旅客吞吐量4,500萬(wàn)人次的使用需求為目標,總建筑面積約63萬(wàn)㎡,建筑高度約44.675m。主航站樓平面外輪廓尺寸為643m×295m。航站樓主樓檐口蜂窩鋁板、鋁單板面積約16,600㎡,鋼龍骨重約330t。其中南檐口蜂窩鋁板面積為10,600㎡,鋼龍骨重量為190t,最大標高38.5m。檐口龍骨鋼結構桿件多,尺寸大小不一,且不遠處的T1航站樓正常運營(yíng),現場(chǎng)為不停航施工,高空安裝危險因素多,給施工帶來(lái)很大的難度。

 

▲ 圖1  廣州白云機場(chǎng)整體效果圖

 

工程難點(diǎn)及對策

 1  工程難點(diǎn)

 

此工程的難點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn):

 

(1)龍骨整體呈曲線(xiàn),桿件多,加工精度要求高。

 

(2)檐口面積大、骨架大,但重量小,若采用汽車(chē)吊吊裝,主鋼結構會(huì )妨礙小檐口的吊裝,且費用高、成本大。

 

 2  施工對策[1-2]

 

經(jīng)仔細研究本工程采取了如下施工對策:

 

(1)仔細研究檐口龍骨分布及構造,合理劃分單元塊,采用在地面預拼裝,整體吊裝的方式安裝。通過(guò)三維建模劃分每個(gè)單元塊和現場(chǎng)實(shí)測相結合,將骨架散件運至現場(chǎng),在地面預制胎架進(jìn)行拼裝。對骨架加工計劃進(jìn)行優(yōu)化并形成樣板段,進(jìn)一步驗證加工計劃的可行性。

 

(2)測量放線(xiàn)采用全站儀定點(diǎn)投射,實(shí)測主鋼結構施工誤差,合理調整骨龍尺寸,分段、分軸線(xiàn)、多點(diǎn)標注的方式控制檐口骨架曲線(xiàn)變化,并通過(guò)三維建模標準胎架尺寸,控制曲線(xiàn)變化效果,保證加工精度。

 

(3)采用卷?yè)P機吊裝,在主鋼結構下弦桿和樓層板上設置滑輪,通過(guò)手拉葫蘆校正,施工簡(jiǎn)便,節省大量的機械臺班費用。

 

施工工藝

 1  工藝流程

 

施工工藝流程為:施工現場(chǎng)檐口點(diǎn)位測量→與設計圖紙點(diǎn)位校對→檐口龍骨分區出圖→現場(chǎng)按圖下料制作部件→現場(chǎng)按圖放樣制作胎架→材料組裝→組裝件點(diǎn)位測量復核→焊接→校正→除銹→防腐→整體吊裝 →焊接→除銹→防腐。

 

 2  鋼龍骨的制作

 

鋼龍骨的制作過(guò)程有以下幾個(gè)步驟:

 

2.1  放樣

 

核對圖紙的安裝尺寸,以1:1的大樣放出節點(diǎn),核對各部分的尺寸;制作樣板和樣桿作為下料、彎制等加工的依據。放樣時(shí),切斜口的工件要考慮加工余量,焊接構件要按工藝要求預留焊接收縮余量。

 

2.2  放線(xiàn)

 

檢查核對材料;在材料上劃出切割、彎曲等加工位置;打沖孔及標出零件編號等。放線(xiàn)時(shí)應盡可能做到合理用材。

 

2.3  切割

 

切割前應將鋼材表面切割區域內的鐵銹、油污等清除干凈;切割后斷口上不得有裂紋和大于1.0㎜的缺棱,并應清除邊緣上的熔瘤和飛濺物等。切割好的材料應立即用油漆在明顯部位編號,寫(xiě)明圖號、構件號和件數,以便查找。

 

2.4  尺寸檢查(見(jiàn)圖2)

 

剪切線(xiàn)與號料線(xiàn)的允許偏差不得大于2.0㎜;切好的材料再次復尺。斷口處的截面上不得有裂紋和大于1.0㎜的缺棱,并應清除毛刺。

 

▲ 圖2  尺寸檢查

 

2.5  組裝(見(jiàn)圖3)

 

組裝工作的一般規定有以下幾點(diǎn):

 

(1)組裝必須按工藝要求的次序進(jìn)行,連接表面及焊縫每邊30mm~50mm范圍內的鐵銹、毛刺和油污等必須清除干凈。當有隱蔽焊縫時(shí),必須預施焊,經(jīng)檢驗合格方可覆蓋。

 

(2)布置拼裝胎具時(shí),其定位必須考慮預放出焊接收縮量及齊頭、加工的余量。

 

(3)為減小變形,盡量采取小件組焊,經(jīng)矯正后再大件組裝。胎具及裝出的首件必須經(jīng)過(guò)嚴格檢驗,方可大批進(jìn)行裝配工作。

 

(4)無(wú)論主龍骨、分隔桿件、應先單肢裝櫝焊接矯正,然后進(jìn)行大組裝。

 

(5)弧形龍骨跨度18m以上,應起拱(1/500)。但小于上述跨度者,最好少量起拱(10mm左右)以防下?lián)稀?/p>

 

▲ 圖3  組裝

 

2.6  焊接

 

焊條直徑與電流匹配見(jiàn)表1。

 

▲ 表1  焊條直徑與電流匹配

 

為了減小焊接應力和變形,首先應選擇合理的焊接順序:對于大尺寸鋼材的焊接,應先焊收縮量較大的焊縫,使焊縫能較自由地收縮,即先焊對接焊縫,后焊角焊縫;對于板材拼接,應先焊橫向短焊縫,后焊縱向長(cháng)焊縫;對于組合構件,應先焊受力較大的焊縫,后焊受力較小的焊縫,還可以采取反變形措施,即在焊前先將焊件人為地預先變形,其方向與焊后變形相反,大小與焊后變形值相近。所有焊縫在焊接完后,應首先自查,再報專(zhuān)業(yè)工長(cháng)抽查。

 

2.7  點(diǎn)位復測

 

切割的零部件按圖紙在胎架上組裝完成以后,測量人員用全站儀測量安裝控制點(diǎn)位的坐標,檢查是否與安裝模型里各控制點(diǎn)位的空間位置關(guān)系相符,并填表記錄。

 

2.8  校正

 

鋼材矯正后,表面不應有明顯的凹面和損傷,表面劃痕深度不宜大于0.5㎜。 零件、部件在冷矯正和冷彎曲時(shí),其曲率半徑和最大彎曲高,須嚴格按照設計要求施工。

 

2.9  打磨(見(jiàn)圖4)

 

焊接完成以后,清理焊渣后用電動(dòng)打磨機將焊接產(chǎn)生的飛濺、焊瘤、凹凸的麟紋打磨平整并露出金屬光澤。

 

▲ 圖4  打磨

 

2.10  油漆、面漆

 

焊縫油漆防腐是鋼龍骨制作的一個(gè)重要環(huán)節,每天打磨完成的焊縫應在2小時(shí)內完成環(huán)氧富鋅底漆的涂裝,避免與空氣接觸時(shí)間過(guò)久造成返銹。待底漆干透以后再涂刷云鐵中間漆,中間漆干透以后涂刷銀粉漆。油漆涂刷時(shí)應采取隔離措施避免對其他區域造成污染。

 

2.11  其他

 

另有以下幾點(diǎn)注意事項:

 

鋼龍骨焊縫的除銹和涂底工作應在質(zhì)量檢查部門(mén)對制作質(zhì)量檢驗合格后方可進(jìn)行。

 

 除銹直到鋼材表面露出金屬色澤為止。

 

涂層時(shí)在雨天或鋼構件表面上有結露都不宜作業(yè),且涂后4小時(shí)內不得淋雨。

 

 3  鋼龍骨的安裝

 

1  安裝順序

 

鋼龍骨的安裝順序是:拼裝完成的鋼龍骨轉移到安裝位置正下方→連接4臺3t的卷?yè)P機的吊點(diǎn)→4臺3t的卷?yè)P機將鋼龍骨提升到安裝位置標高附近→用4~6個(gè)3t的手動(dòng)葫蘆進(jìn)行細微調整→焊接網(wǎng)架與鋼龍骨支架的連接桿件。

 

2  安裝前的準備工作

 

安裝前,有如下幾個(gè)準備步驟:

 

(1)單塊預制龍骨定位控制:定位軸線(xiàn)(橫、縱各不少于2條),標高控制點(diǎn)(不少于4點(diǎn))。

 

(2)確認安裝位置的鋼結構已移交,清理安裝位置下方場(chǎng)地,并用警示帶拉設安全禁行區域。

 

(3)將構件(或成品件)安放到施工圖紙對應位置的正下方。

 

(4)在安裝區域的鋼結構上拉設安全繩、安全網(wǎng)、操作平臺(或通道)。

 

(5)檢查卷?yè)P機、鋼絲繩各項性能,架設卷?yè)P機和滑輪。

 

3 鋼龍骨吊裝

 

鋼龍骨吊裝前先確保已通過(guò)監理驗收合格,吊裝時(shí)用經(jīng)緯儀控制鋼龍骨的定位點(diǎn)。鋼龍骨在吊裝前首先要檢查網(wǎng)架上橫、縱兩個(gè)方向的軸線(xiàn)(或控制線(xiàn))是否拉好,如有遺漏或錯誤應以補充或糾正,為使鋼龍骨吊起后的點(diǎn)位與網(wǎng)架對應,采用4臺3t的卷?yè)P機同步提升,吊點(diǎn)位于鋼龍骨的4個(gè)對角上,4點(diǎn)形成的方形的重心和鋼龍骨重心一致,并設置纜風(fēng)繩。然后用4~6個(gè)不小于3t的手拉葫蘆進(jìn)行安裝控制高程微調,到達需要的高程后,橫、縱方向各用2個(gè)不小于1t的手拉葫蘆進(jìn)行微調;調整完畢后焊接網(wǎng)架與鋼龍骨的連接桿件,連接桿件滿(mǎn)焊完成以后方可摘掉手拉葫蘆。

 

 安裝要求

 

鋼龍骨的安裝要求如下:

 

(1)吊裝時(shí),把起吊構件吊至設計圖紙規定的位置上,經(jīng)初步校正并固牢后才松開(kāi)卷?yè)P機吊鉤。

 

(2)已安裝的結構單元,在檢測調整時(shí),應考慮風(fēng)力、溫度等外界環(huán)境影響而出現的自然變形。

 

(3)應驗收復核各項數據,并造冊存檔。

 

(4)構造面、龍骨外輪廓位置、標高等的偏差超出規范要求時(shí)應作好技術(shù)處理。

 

(5)復核安裝定位使用的軸線(xiàn)控制點(diǎn)和測量標高的基準點(diǎn)。

 

(6)根據所使用的吊裝機具,按照施工組織設計的要求搭設操作平臺或其他必要安全措施。

 

(7)凡構件在吊裝過(guò)程由于起吊點(diǎn)的位置關(guān)系而有使桿件臨時(shí)改變受力性質(zhì)的,均需要對桿件采取臨時(shí)加固措施,以防桿件失穩、變形或損壞。

 

(8)單元構件運送到安裝地點(diǎn)的順序應符合安裝程序的要求。

 

 質(zhì)量控制措施

 

質(zhì)量控制措施有以下幾條:

 

1、在原材入庫之前,鋼結構材料廠(chǎng)對所有原材料進(jìn)行嚴格的檢查、檢測。

 

2、鋼龍骨在出圖組裝、安裝前應對鋼結構控制點(diǎn)位標高及全部軸線(xiàn)位置進(jìn)行全面復查。

 

3、制作好的胎架在使用前要報項目驗收,驗收項目包括:胎架制模精準度、胎架平穩性、胎架焊接質(zhì)量。

 

4、單元塊在組裝的過(guò)程中,要隨時(shí)抽查,抽查項目包括:弧形的順滑度、平整度、設計要求的拱高、單元塊內分隔尺寸、焊接質(zhì)量、防腐處理、組織完成后各點(diǎn)位的空間坐標。

 

5、除銹處理采用輪機打磨處理。經(jīng)處理后的磨擦面不得有毛刺、焊疤、油污和污損等。

 

結  語(yǔ)

 

本工程檐口骨架鋼結構在施工中通過(guò)三維建模分段模擬施工、采用地面預制胎架分單元拼裝、分段制作完成后單元塊高空定位整體吊裝,選用卷?yè)P機和滑輪等施工輔助設備,安全、便捷、高效、經(jīng)濟地完成了檐口龍骨的施工,取得了很好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益,為今后類(lèi)似的檐口骨架施工積累了寶貴經(jīng)驗,具有一定的參考價(jià)值。

 

參考文獻

[1] 輕鋼龍骨吊頂施工工藝標準:QB-CNCEC .J030402-2004 [S]。

[2] 中國建筑第八工程局.建筑工程施工技術(shù)標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005。

 

來(lái)源:預制建筑網(wǎng)

 

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