大直径厚壁型双曲面钢管桁架施工工艺探讨_江恒

建材

装饰2016年2月

大直径厚壁型双曲面钢管桁架施工工艺探讨

江恒

(福州建工(集团

)总公司)摘

要:现代社会的经济高速发展伴随着施工技术水平的提高,为了达到建筑设计的效果,许多公共建筑大型场馆多

为复杂的空间立体结构,本文根据福州海峡国际会展中心扩建项目施工实例着重介绍大直径厚壁型钢管双曲构件的施工方法,以及施工过程中重点部位的质量控制措施。

关键词:大直径;厚壁型;双曲面;热弯;胎架

中图分类号:TU758.11文献标识码:A

文章编号:1673-0038(2016)09-0023-02

1概况介绍

福州海峡国际会展中心为大型展览建筑,福州市每年的“5.18”、“6.18”以及两会都在此举办,2015年5月为了承接第33届中国国际体育用品博览会,新建H3、H4两个独立的场馆,

两个场馆在原有场馆的两侧,外轮廓似蛋形状呈对称分布,单馆面积约为23000m 2,用钢量约7500t ,采用空间钢管桁架结构,长度约为280m ,跨度约为82m 。

主桁架均为钢管组合结构呈倒三角形,钢管之间采用相贯节点焊接。钢结构桁架最高高度15.252m ,支座标高10.122m ,桁架最大长度约67.694m ,最大截面高度约4.63m ,最大宽度3.0m ,最大单榀桁架净重约127t 。主桁架共计23榀,2~6轴、20~24轴为两端落地桁架,7~8轴、18~19轴一端落地一端支撑在钢柱上,9~17轴为两端支撑在钢柱上。

2桁架双曲钢管施工工艺

本工程落地段主桁架上下弦为双曲钢管,规格有D900×50、D800×50、D700×40、D480×25、D480×20、D450×25、D450×20,

材质Q345B ,

双曲钢管的弯曲是本工程的重点,也是难点,需重点控制。

2.1钢管构件的深化设计

扭曲钢管加工是采用多段弯管拼接而成,通过完整的计算机空间三维模型,

取得构件参数,将双曲钢管划分成一段一段的短管,短管加工成单曲管,再旋转一定角度进行拼接。

A 、

B 、

C 三段钢管弯曲后,A 、B 段旋转a °拼接,B 、C 段旋转b °拼接。

(1)钢管下料前做好完整的计算机空间三维模型,通过模型取得构件参数,确定钢管下料尺寸,弯曲弧度,及拼接时的旋转角度。

(2)钢管弯弧。普通钢管弯弧通常采取冷弯加工,其弯曲加工设备采用大型数控液压钢管弯曲机进行加工成型;根据构件的截面尺寸设计制作弯曲成型专用模具,进行压弯成型加工。但是本工程是采用大直径厚壁型钢管,最大的钢管直径为950mm ,管壁厚为50mm ,必须采取热弯的工艺措施才能完成扭曲钢管的加工。

(3)弯曲钢管加工质量检测。弯曲加工质量要求较高,其检验包括弧度、长度、端面等的检测,同时还应注意对检验过程的全程跟踪检验。因此必须采用综合效率较高的样板检验法对弯扭钢管加工质量进行检验。

大直径厚壁型双曲面钢管桁架施工工艺探讨_江恒

(4)钢管拼接。钢管拼接在加工胎架上进行,采用卧拼组装的方式进行。高度、宽度方向的弧线度可分别通过主视图、俯视图尺寸来控制。拼装前画好钢管端口的对合线,注意各段之间的旋转角度。

2.2钢管构件的加工

钢管构件的加工全部都在工厂内完成,使用专业的相贯线切割机对钢管进行切割。为了确保钢管相贯线生产的准确、高效,保证各个贯口符合国家《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)的相关行业标准,杆件大量切割前应进行杆件试拼装,角度、贯口吻合验收合格后方可批量切割。相贯线制作方法如下:2.2.1相贯线的数控编程

大直径厚壁型双曲面钢管桁架施工工艺探讨_江恒

首先开启设备的数控编程系统,根据图纸所提供的详细的已知条件,依次输入所需的数据:例如:主管的直径,主支管的直径,副支管的直径,各钢管的壁厚以及空间中任意两相贯的钢管中心轴线的夹角等等的参数,输入完毕后,计算机会自动生成相贯线的曲线展开图,可以获得任意一点相对应的数据。2.2.2钢管基准线的标识

将检测合格的钢管上两端进行四等分圆,并利用粉线将其清

晰的表示出来

图1

双扭落地桁架轴测图

图2双扭落地桁架左视图

施工技术

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