三角管桁架拼装通病论述 【摘要】 【关键字】 三角管桁架 管桁架一、 工程概况中国博览会会展综合体项目位于上海市青浦区，北至崧泽高架、南至盈港东路、西至诸光路、东至涞港路，地铁2号线“徐泾东站”位于建筑中央。该项目与虹桥火车站、虹桥机场相邻，交通便利。本项目用地面积85.6万平方米，总建筑面积147万平方米，建筑高度43米，本项目分共分A0、A1、B0、B1、D1、E1、E2A、E2B、E2C、E2D、F1、F3、C0、C1、D0、F2、G区17个单体。C1区屋盖钢结构为多跨连续的大跨度三角形空间管桁架结构C1区双层展厅宽270m，长338m，屋盖以下为混凝土框架结构，屋盖为多跨连续三角形空间管桁架结构，一层展厅顶面标高为+16.000m，屋盖标高范围为+32.579m+42.000m。C1展厅立面图如图1.2.2-1所示。图1.2.2-1 C1展厅立面图屋盖结构由横向主桁架及纵向连系桁架组成，横向主桁架共16榀，间距18m，纵向连系桁架共6榀，均位于支撑柱轴线处，间距与横向主桁架跨度相同。屋盖两侧为1*1m的小桁架，将横向桁架悬挑端连接成整体。桁架上弦平面布置柔性支撑与檩条相结合的支撑系统。屋盖支撑柱为混凝土柱，共84个，通过抗震支座支撑屋盖钢结构，抗震支座包括铅芯橡胶支座和滑动支座两类。C1区屋盖钢结构如图1.2.2-2所示。横向桁架横向桁架横向桁架横向桁架纵向桁架纵向桁架纵向桁架纵向桁架图1.2.2-2 C1展厅屋盖示意图二、 三角管桁架概况现代建筑领域内，人们已经不满意于以前比较模式化的建筑外表，越来越追求多样化的建筑风格，特别是很多大型的建筑无，在设计的理念上更是不拘一格，而管桁架灵活、多变、坚固、大跨度等特点正好符合以后建筑设计的发展需要。目前在我国的建筑领域，管桁架结构越来越广泛的应用于站台雨棚、工业厂房、体育场馆、大型会展综合体等重要建筑物中，掌握管桁架施工工艺，应用计算机建模、数控相贯线切割技术、焊接、预拼装等先进的施工技术，是保证实现设计意图，达到设计标准的关键。三、 三角管桁架拼装中存在的通病1、管桁架弦杆定位不到位，造成腹杆拼装时相贯口相交不在节点上。现场拼装采用如图所示的拼装定位方法，首先要根据图纸要求将弦杆定位，保证弦杆之间的相对位置准确，然后根据设计的拼装顺序进行腹杆的拼装工作。在此过程中如果弦杆的相对位置出现偏差就会导致拼装腹杆时，出现腹杆与腹杆的相贯口错开，无法紧密连接造成很大的焊接缝隙，或者由于弦杆与弦杆之间间隙太小腹杆无法塞到指定的位置。2、拼装顺序的设定未考虑实际施工过程中可能存在的拼装误差，严重的可能由于误差的累积而使拼装出来的桁架变形。由于三角管桁架的建筑结构一般都是大跨度的型式，这就要求我们所要拼装的管桁架都比较长。另外在实际的施工过程中，由于胎架定位、杆件长度、贯口切割、焊接变形等等不确定因素的存在，致使我们的拼装总存在一定的误差，如果我们在拼装过程中采用从一端开始拼装，一直这样按顺序拼装到底的话，每一个拼装节点处出现的位置误差就会一直累积。拼装的最后一个节点就会导致很大的错口或者位置错误。3、腹杆未按拼装工艺要求的先后顺序进行拼装，造成隐蔽焊缝无法焊接。三角管桁架是由弦杆和腹杆拼装组合而成，每一个腹杆的相交节点处至少有三根腹杆在这个地方相贯，当弦杆的直径不是足够大的时候，腹杆与腹杆的贯口必然要盖住腹杆与弦杆的贯口，如图所示。如此密集的相贯口就给焊接带来很大的难题，而那些被覆盖的贯口就无法进行焊接。4、拼装变截面或者弯曲度比较大的三角管桁架时，拼装胎架不好定位。三角管桁架的一大主要特点就是它的空间结构比较灵活多变，而这个特点却给预拼装工作带来十分大的困难。多变的结构型式给桁架杆件的空间定位提出了很大的挑战，其中最主要的是弦杆在拼装胎架上的定位，多变的标高，有时是直线，有时又要弯曲，又可能标高和弯曲同时出现，这就需要我们的拼装胎架随时根据桁架的变化进行调整。5、拼装胎架在管桁架脱架时连接点未断开或间隙过小，造成脱架时胎架与桁架连在一起，造成吊车起重量不够和胎架的破坏。三角管桁架在拼装过程中弦杆在拼装胎架上的定位必须要牢固，否则拼装腹杆时出现小小的位移都有可能使拼装的精度受到破坏。导致拼装的桁架变形。另外如果固定不到位的话也可能给拼装过程带来安全隐患，如图所示固定。在桁架拼装完成后，必须要把定位块和弦杆与胎架连接的地方割除，如果割除不彻底的话，当我们用吊车进行脱架工作时，就会连带胎架一起吊起来，这样不仅导致胎架的定位收到破坏，严重的可能因为吊装的重量超过吊车的额定载荷，发生严重的安全事故。四、 三角管桁架拼装中通病的预防措施1、管桁架弦杆定位后，腹杆拼装前再复查一次，对因弯管变形引起的弦杆不在定位点的情况，可以采取临时固定的措施。弦杆的错误定位将会导致下一步腹杆的拼装工作无法进行，可以说这一步是预拼装工作的基础，这就要求我们在这一步的工作必须仔细认真。所有弦杆都定位好之后，在进行下一步施工工序之前，必须对弦杆的定位进行复查。抽取一些桁架的形状改变点作为特殊点进行精确测量，看看这个点的空间坐标是否符合我们之前设定的弦杆在拼装胎架上固定的坐标，如有偏差的要即时调整，没有偏差的要马上进行加固，保证在腹杆的拼装过程中，弦杆固定在正确的定位点处并不发生位移。2、拼装比较长的三角管桁架时可以采用多分段，多点定位，多处起拼等措施，通过分散误差，把误差减小到规定范围内。当拼装大跨度的管桁架时，我们可以把这一整段桁架按照吊装工况进行合理的分段，而拼装工作就按照设计的分段进行。每一段的拼装都必须进行一次测量定位，每段桁架的对接处也要进行精确测量，这样由于精确测量定位的次数多了，误差调整的次数多了，就可以达到分散误差的目的。3、严格进行施工技术交底，在拼装前即要明确拼装顺序。深化设计时也要充分考虑到隐蔽焊缝问题，根据设计的拼装顺序，深化好各杆件的贯口。将一整段桁架分段完成后，对于每一段的拼装要明确拼装顺序，是从一端开始拼装还是从中间往两端拼装。确定好拼装顺序之后再进行杆件贯口的深化设计。现场施工要严格按照设计的拼装顺序进行拼装，一根杆件放置到位之后立即进行贯口的焊接工作，焊接完成后再进行下一根杆件的安装工作，这样就可以保证即使在很密集的腹杆相交处也不会存在隐蔽焊缝无法焊接的问题。4、设定好基准点或者基准面，利用CAD软件做好胎架布置模拟工作，多角度尝试，力求找到最方便的胎架布置方法。由于管桁架形状多变的特点，这给拼装的定位工作带来很大的困难，而胎架的布置又是定位的基础。在设计胎架的定位布置工作时，我们首先要找到桁架的一些标准结构样式，针对这一部分的胎架定位就可以设计出不需要在以后的拼装过程改变的胎架布置形式，对于那些弯曲度、起拱值、标高等不固定的桁架，就要根据具体的结构形式利用电脑软件模分别拟出不同的胎架定位布置方案，总体的原则就是尽量减少胎架调整的次数，并方便拼装过程中杆件的安放，节省拼装时间，提高拼装效率，创作效益。5管桁架脱架前一定要仔细检查临时固定点，确保连接点全部断开并留有足够的间隙。脱架工作是拼装的最后一步，也是最具有危险性的工作。对于不同重量的桁架要用相应的吊机来进行脱架，保证起吊重量在吊机的额定工况之内，在起吊之前要做好检查工作，一定要保证桁架和胎架之间已经没有连接的地方，防止起吊后对胎架造成破坏。五、 治理效果通过精确定位和多次测量，确保各腹杆的贯口相交节点集中，腹杆与腹杆，腹杆与弦杆的相交贯口不能够有太大间隙，达到焊接的要求，能够通过探伤。将桁架分段后，通过多段拼装、多点拼装、多方向拼装等方法，使各杆件的定位位置能够与设计相符。拼装过程中出现的误差能够分散，拼装完成后的桁架，外形符合设计的要求。通过调整拼装顺序，保证腹杆相交节点处贯口焊缝都能方便焊接，那些被覆盖住的隐蔽焊缝都能够焊接完成，不要遗留未焊接的隐蔽焊缝。通过摸索及尝试，尽量减少在拼装过程中胎架的调整次数，最好做到拼装胎架的标准化布置，提高拼装效率。通过仔细的检查使三角管桁架能够顺利脱架，减少对胎架的破坏，并降低吊装过程中的危险值。六、 结语三角管桁架本文列举出一些三角管桁架在拼装过程中出现的一些普遍问题，提出一些初步的解决及预防措施，