3.大跨度大截面H型钢桁架结构的组装工法（详述）(详细).docVIP

PAGE PAGE 12 大跨度大截面H型钢桁架结构的组装工法 中冶建工集团有限公司 徐国友 王国强 邱文波 袁 超 宋 林 1．前言 目前，公共建筑的大跨度空间结构、超高层建筑的转换层结构和大跨度重型钢结构厂房等大都选用大跨度的H型钢桁架结构，它既能增大建筑结构的空间，承载大载荷，又能保证整个建筑结构的安全使用功能，目前已在建筑钢结构和桁架式桥梁钢结构工程中广泛应用。 在现有技术中，大跨度大截面H型钢桁架结构的组装方式主要有两种：第一种采用热轧的H型钢作为上弦梁和下弦梁，并在桁架的上弦梁和下弦梁之间设置热轧的H型钢作为斜腹杆，这种类型的大跨度H型钢桁架结构制造虽然简单，但热轧的H型钢的腹板和翼缘板的厚度较薄、宽度较窄，无法满足现有大跨度、大截面和大重量桁架结构承载的需求。第二种采用厚钢板经过焊接组装成焊接H型钢作为桁架的上弦梁、下弦梁和异性H型钢梁的斜腹杆，组合为桁架结构；此种结构形式应用较多，但这种组装方式主要依靠人工和简单的定位工具完成，加工制造的大跨度桁架梁变形大，精度不高，且生产效率低。 针对上述大跨度大截面H型钢桁架结构组装的不足之处，本工法提供了一种利用胎模架组装大跨度大截面H型钢桁架结构的组装工法，利用该胎膜架制造的H型钢桁结构变形小、精度高而且可以批量生产。该工法的成功实施，为今后类似工程的制造提供了成套技术和施工经验，具有广泛的推广应用价值，可为钢结构制造单位创造良好的经济效益和社会效益。 本工法关键技术于2009年12月通过中国冶金科工集团公司组织的科技成果鉴定，其关键技术水平达到国内先进水平。在开发工法过程中申请了两项专利技术，现已授权，本工法在多项工程中实施应用，取得了一定的经济效益和社会效益。其中应用于重庆市国际会展中心钢结构工程，该工程在2006年获得了中国建筑金属结构协会的钢结构金奖，在2006年度还荣获重庆市“巴渝杯”优质结构工程奖。同时应用于重庆市微电子工业厂房等钢结构工程。该工程荣获2009年度建设工程 “鲁班奖”。 2.工法特点 2.1采用钢板经过焊接组装成H型钢上弦梁、H型钢下弦梁和H型钢(含异形)斜腹杆，通过H型钢与H型钢之间的焊接连接形成整体的钢桁架结构，保证桁架结构的承压强度和空间稳定性达到设计和规范的要求。 2.2 H型钢桁架结构的组装采用了一种新型的桁架梁装配胎膜架，使用该装配胎模架装配时，H型钢桁架结构组装精度高，操作简单，生产效率高，适用于钢桁架结构的批量生产。 2.3 对异形（蛇形）腹杆的H型钢桁架的组装技术：固定桁架的上、下弦焊接H型钢主杆，再将异形斜杆的腹板定位在桁架的上、下弦H型钢上，下部用胎架支撑，最后将斜杆的翼缘板组装到异形斜杆的腹板上焊接，该组装方法不仅减少了斜杆的翼缘板组装焊缝的数量，保证了焊缝拼接位置的错开，提高了桁架结构的整体组装质量。 2.4本工法采用预测控制变形和矫正变形相结合的工艺，以预控变形（预起拱）为主，从工艺上保证了组装质量，减少对桁架结构成品变形的矫正。 2.5通过调整装配胎模架中的加压柱的位置，满足不同桁架结构高度的要求， 以达到组装不同规格的大跨度、大截面、大承载桁架结构的目的。该装配胎架采用固定式和活动式，活动式装配胎模可调节高度和长度。 2.6在该装配胎模架中还设有垂直压紧装置，将待组装的桁架置于组装工作平台上时，将压紧板压在桁架上，压紧板的两端通过螺栓连接在支撑台上，通过垂直压紧装置将桁架结构在垂直方向上定位，避免了焊接时在垂直方向发生变形。 3.适用范围 本工法适用于各种规格、材质的大跨度大截面H型钢桁架结构的制作和组装。 4.工艺原理 图4-1 大跨度H型钢桁架结构示意图 采用钢板经过下料、组装、焊接成H型钢作为钢桁架结构的上弦梁和下弦梁，将组焊好的上弦梁、下弦梁及异（蛇形）形腹杆腹板放置到装配胎膜架上对应的上、下弦梁垫板和腹杆垫板上，其中下弦梁靠在固定挡板上，用千斤顶对另一端上弦梁施压，再将蛇形斜腹杆的腹板分别与上弦梁和下弦梁进行组装焊接，将压制好的异形腹杆的直板翼缘和圆弧形翼缘板部分，分别放置在异形腹板对应的直线段和弧形段上，并分别与直板和圆弧型翼缘板进行焊接，就实现对大跨度H型钢桁架结构的装配。 5. 施工工艺流程及操作要点： 5.1制造工艺流程图 H H型钢桁架上、下弦梁的下料 焊接H型钢梁的组装 斜腹杆的翼缘板和腹板的加工 前期准备 设置H型钢桁架的装配胎架 H型钢桁架结构的组装方法 H型钢桁架的起拱度控制技术 桁架结构的焊接 桁架结构的预拼装鱼 结构验收出厂 图5.1-1施工工艺流程图 5.2 H型钢桁架结构主梁的加工下料 5.2.1上、下弦梁翼缘板下料 由于翼缘板长度随跨度而定，一般