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鋼結(jié)構(gòu) |廣州白云機(jī)場(chǎng)T2航站樓檐口龍骨鋼結(jié)構(gòu)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     1322

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摘要


廣州白云機(jī)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(biāo)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(xiàng)目通過三維建模模擬施工和現(xiàn)場(chǎng)高空定位測(cè)量放線相結(jié)合,采用對(duì)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(jié)構(gòu)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(jī)場(chǎng)T2航站樓為局部地下1層、地上4層的大型樞紐機(jī)場(chǎng)公共交通建筑(如圖1所示),建設(shè)以能滿足2020年旅客吞吐量4,500萬人次的使用需求為目標(biāo),總建筑面積約63萬㎡,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(biāo)高38.5m。檐口龍骨鋼結(jié)構(gòu)桿件多,尺寸大小不一,且不遠(yuǎn)處的T1航站樓正常運(yùn)營(yíng),現(xiàn)場(chǎng)為不停航施工,高空安裝危險(xiǎn)因素多,給施工帶來很大的難度。

 

▲ 圖1  廣州白云機(jī)場(chǎng)整體效果圖

 

工程難點(diǎn)及對(duì)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,桿件多,加工精度要求高。

 

(2)檐口面積大、骨架大,但重量小,若采用汽車吊吊裝,主鋼結(jié)構(gòu)會(huì)妨礙小檐口的吊裝,且費(fèi)用高、成本大。

 

 2  施工對(duì)策[1-2]

 

經(jīng)仔細(xì)研究本工程采取了如下施工對(duì)策:

 

(1)仔細(xì)研究檐口龍骨分布及構(gòu)造,合理劃分單元塊,采用在地面預(yù)拼裝,整體吊裝的方式安裝。通過三維建模劃分每個(gè)單元塊和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合,將骨架散件運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),在地面預(yù)制胎架進(jìn)行拼裝。對(duì)骨架加工計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化并形成樣板段,進(jìn)一步驗(yàn)證加工計(jì)劃的可行性。

 

(2)測(cè)量放線采用全站儀定點(diǎn)投射,實(shí)測(cè)主鋼結(jié)構(gòu)施工誤差,合理調(diào)整骨龍尺寸,分段、分軸線、多點(diǎn)標(biāo)注的方式控制檐口骨架曲線變化,并通過三維建模標(biāo)準(zhǔn)胎架尺寸,控制曲線變化效果,保證加工精度。

 

(3)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊裝,在主鋼結(jié)構(gòu)下弦桿和樓層板上設(shè)置滑輪,通過手拉葫蘆校正,施工簡(jiǎn)便,節(jié)省大量的機(jī)械臺(tái)班費(fèi)用。

 

施工工藝

 1  工藝流程

 

施工工藝流程為:施工現(xiàn)場(chǎng)檐口點(diǎn)位測(cè)量→與設(shè)計(jì)圖紙點(diǎn)位校對(duì)→檐口龍骨分區(qū)出圖→現(xiàn)場(chǎng)按圖下料制作部件→現(xiàn)場(chǎng)按圖放樣制作胎架→材料組裝→組裝件點(diǎn)位測(cè)量復(fù)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

 

鋼龍骨的制作過程有以下幾個(gè)步驟:

 

2.1  放樣

 

核對(duì)圖紙的安裝尺寸,以1:1的大樣放出節(jié)點(diǎn),核對(duì)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(jù)。放樣時(shí),切斜口的工件要考慮加工余量,焊接構(gòu)件要按工藝要求預(yù)留焊接收縮余量。

 

2.2  放線

 

檢查核對(duì)材料;在材料上劃出切割、彎曲等加工位置;打沖孔及標(biāo)出零件編號(hào)等。放線時(shí)應(yīng)盡可能做到合理用材。

 

2.3  切割

 

切割前應(yīng)將鋼材表面切割區(qū)域內(nèi)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(yīng)清除邊緣上的熔瘤和飛濺物等。切割好的材料應(yīng)立即用油漆在明顯部位編號(hào),寫明圖號(hào)、構(gòu)件號(hào)和件數(shù),以便查找。

 

2.4  尺寸檢查(見圖2)

 

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

 

▲ 圖2  尺寸檢查

 

2.5  組裝(見圖3)

 

組裝工作的一般規(guī)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(nèi)的鐵銹、毛刺和油污等必須清除干凈。當(dāng)有隱蔽焊縫時(shí),必須預(yù)施焊,經(jīng)檢驗(yàn)合格方可覆蓋。

 

(2)布置拼裝胎具時(shí),其定位必須考慮預(yù)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)過嚴(yán)格檢驗(yàn),方可大批進(jìn)行裝配工作。

 

(4)無論主龍骨、分隔桿件、應(yīng)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(yīng)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表1。

 

▲ 表1  焊條直徑與電流匹配

 

為了減小焊接應(yīng)力和變形,首先應(yīng)選擇合理的焊接順序:對(duì)于大尺寸鋼材的焊接,應(yīng)先焊收縮量較大的焊縫,使焊縫能較自由地收縮,即先焊對(duì)接焊縫,后焊角焊縫;對(duì)于板材拼接,應(yīng)先焊橫向短焊縫,后焊縱向長(zhǎng)焊縫;對(duì)于組合構(gòu)件,應(yīng)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(yù)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(yīng)首先自查,再報(bào)專業(yè)工長(zhǎng)抽查。

 

2.7  點(diǎn)位復(fù)測(cè)

 

切割的零部件按圖紙?jiān)谔ゼ苌辖M裝完成以后,測(cè)量人員用全站儀測(cè)量安裝控制點(diǎn)位的坐標(biāo),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(yīng)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(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工。

 

2.9  打磨(見圖4)

 

焊接完成以后,清理焊渣后用電動(dòng)打磨機(jī)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(jié),每天打磨完成的焊縫應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)完成環(huán)氧富鋅底漆的涂裝,避免與空氣接觸時(shí)間過久造成返銹。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(yīng)采取隔離措施避免對(duì)其他區(qū)域造成污染。

 

2.11  其他

 

另有以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng):

 

鋼龍骨焊縫的除銹和涂底工作應(yīng)在質(zhì)量檢查部門對(duì)制作質(zhì)量檢驗(yàn)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(gòu)件表面上有結(jié)露都不宜作業(yè),且涂后4小時(shí)內(nèi)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(zhuǎn)移到安裝位置正下方→連接4臺(tái)3t的卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊點(diǎn)→4臺(tái)3t的卷?yè)P(yáng)機(jī)將鋼龍骨提升到安裝位置標(biāo)高附近→用4~6個(gè)3t的手動(dòng)葫蘆進(jìn)行細(xì)微調(diào)整→焊接網(wǎng)架與鋼龍骨支架的連接桿件。

 

2  安裝前的準(zhǔn)備工作

 

安裝前,有如下幾個(gè)準(zhǔn)備步驟:

 

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

 

(2)確認(rèn)安裝位置的鋼結(jié)構(gòu)已移交,清理安裝位置下方場(chǎng)地,并用警示帶拉設(shè)安全禁行區(qū)域。

 

(3)將構(gòu)件(或成品件)安放到施工圖紙對(duì)應(yīng)位置的正下方。

 

(4)在安裝區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)上拉設(shè)安全繩、安全網(wǎng)、操作平臺(tái)(或通道)。

 

(5)檢查卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩各項(xiàng)性能,架設(shè)卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪。

 

3 鋼龍骨吊裝

 

鋼龍骨吊裝前先確保已通過監(jiān)理驗(yàn)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(或控制線)是否拉好,如有遺漏或錯(cuò)誤應(yīng)以補(bǔ)充或糾正,為使鋼龍骨吊起后的點(diǎn)位與網(wǎng)架對(duì)應(yīng),采用4臺(tái)3t的卷?yè)P(yáng)機(jī)同步提升,吊點(diǎn)位于鋼龍骨的4個(gè)對(duì)角上,4點(diǎn)形成的方形的重心和鋼龍骨重心一致,并設(shè)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(diào),到達(dá)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(diào);調(diào)整完畢后焊接網(wǎng)架與鋼龍骨的連接桿件,連接桿件滿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(gòu)件吊至設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的位置上,經(jīng)初步校正并固牢后才松開卷?yè)P(yáng)機(jī)吊鉤。

 

(2)已安裝的結(jié)構(gòu)單元,在檢測(cè)調(diào)整時(shí),應(yīng)考慮風(fēng)力、溫度等外界環(huán)境影響而出現(xiàn)的自然變形。

 

(3)應(yīng)驗(yàn)收復(fù)核各項(xiàng)數(shù)據(jù),并造冊(cè)存檔。

 

(4)構(gòu)造面、龍骨外輪廓位置、標(biāo)高等的偏差超出規(guī)范要求時(shí)應(yīng)作好技術(shù)處理。

 

(5)復(fù)核安裝定位使用的軸線控制點(diǎn)和測(cè)量標(biāo)高的基準(zhǔn)點(diǎn)。

 

(6)根據(jù)所使用的吊裝機(jī)具,按照施工組織設(shè)計(jì)的要求搭設(shè)操作平臺(tái)或其他必要安全措施。

 

(7)凡構(gòu)件在吊裝過程由于起吊點(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(duì)桿件采取臨時(shí)加固措施,以防桿件失穩(wěn)、變形或損壞。

 

(8)單元構(gòu)件運(yùn)送到安裝地點(diǎn)的順序應(yīng)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(kù)之前,鋼結(jié)構(gòu)材料廠對(duì)所有原材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、檢測(cè)。

 

2、鋼龍骨在出圖組裝、安裝前應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)控制點(diǎn)位標(biāo)高及全部軸線位置進(jìn)行全面復(fù)查。

 

3、制作好的胎架在使用前要報(bào)項(xiàng)目驗(yàn)收,驗(yàn)收項(xiàng)目包括:胎架制模精準(zhǔn)度、胎架平穩(wěn)性、胎架焊接質(zhì)量。

 

4、單元塊在組裝的過程中,要隨時(shí)抽查,抽查項(xiàng)目包括:弧形的順滑度、平整度、設(shè)計(jì)要求的拱高、單元塊內(nèi)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(biāo)。

 

5、除銹處理采用輪機(jī)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(jié)  語(yǔ)

 

本工程檐口骨架鋼結(jié)構(gòu)在施工中通過三維建模分段模擬施工、采用地面預(yù)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(yáng)機(jī)和滑輪等施工輔助設(shè)備,安全、便捷、高效、經(jīng)濟(jì)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(jì)效益,為今后類似的檐口骨架施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),具有一定的參考價(jià)值。

 

參考文獻(xiàn)

[1] 輕鋼龍骨吊頂施工工藝標(biāo)準(zhǔn):QB-CNCEC .J030402-2004 [S]。

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

 

來源:預(yù)制建筑網(wǎng)

 

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