大跨度钢结构常用的几种施工方法
1、高空就地机组安装方法
高空就地机组安装方法
高空原位安装法包括高空原位散装安装法和高空原位单元安装法。
所谓“批量组装法”一般是指采用悬臂法或满地板支架法将构件直接在设计位置组装的方法。
这种方法需要一个完整的大厅支撑,为工人提供高空货架和操作平台。
优点:由于单件重量轻,可有效降低起重设备的起重要求。
缺点:支撑架设时间长,高空作业较多,施工周期长,需要大量支撑材料广州歌剧院的钢结构,占用建筑物大量空间。
适用范围:多用于跨度较小、工期较紧的网架、格构壳等大跨度结构。
这种方法在我国南京国际展览中心主屋面拱的制作和安装中得到了充分运用。
“单元安装法”是将结构划分为合理的块,然后将这些块单元吊装到设计位置进行安装。
为了保证现场单元的顺利拼接,建议在工厂预先组装多个单元。
该方法的重点是吊装单元的合理划分。一般来说,应把握以下要点:
1、机组尺寸取决于所选用的起重机起重能力和结构形式。例如,对于大跨度钢桁架结构,块位置不宜位于桁架跨度的中间;
2、对于梁柱结构,一般建议将节段位置设置在反弯点处;
3、对于网架、网壳结构,一般可采用块状或条状方案;
4. 装置必须是一个独立的系统,具有足够的稳定性、刚度和强度。
广州歌剧院、深圳大运会主体育场、深圳湾体育中心均采用了“单元安装法”。
2、整体改进安装方式
卡瓦安装方法一般可分为结构卡瓦法和支撑卡瓦法两种。下面介绍两种方法的施工特点。
结构滑移法
其基本思想是在具备组装条件的现场将整个结构(或部分结构)组装起来,然后利用滑动系统将整个结构移动到设计位置。
利用这种安装技术,可以将装配场地和进行装配的机械设备集中在一个相对固定的场地。与现场安装方式相比,可以减少临时支撑和操作平台的数量,节省现场搬运和管理成本。
首先采用结构滑移法。关键考虑因素是直接在设计位置进行结构施工比较困难。例如广州歌剧院的钢结构,场地外周边施工空间有限,无法满足跨度内起重设备的正常移动。这种工法的基本要素只是用“横向移动”代替“一体化吊装工法”中的地面组装、反力支撑、整体吊装,因此与吊装工法本质上是一样的。
使用该方法至少应注意几个关键点:
1、结构支撑有利于滑道的铺设。滑差线越长,效率越高;
2、滑移单元应是一个几何不变的系统,在滑移过程中具有足够的刚度和稳定性,以尽量减少滑移过程中的阻力。
3、采用多点牵引实现滑移时,为避免滑移过程中结构发生扭转,必须控制牵引的同步性。如果难以保证,则应充分计算和评估由于牵引不同步对滑移装置造成的后果。如有必要,可对滑动单元进行临时加固。
4.在滑动单元最终固定之前,结构在移动方向及其正交方向上有“容易滑动”的倾向。由于与设计支撑条件不同,需要防止设计外(即滑移面外)变形。需要采取防止“打滑”的对策,例如在两侧支撑附近设置自平衡刚性拉杆或柔性拉索。
此外,结构滑移法还包括两种不同的过程:逐边滑移和累积滑移。
逐柱滑动:将一根柱子或由几根柱子组成的多个滑动单元从一端移动到设计位置,并将各个滑动单元在高空连接起来,直接形成整体结构。
累积滑移:即滑动单元仅在滑轨上滑动一定距离(暂时未移动到设计位置),待下一个单元连接后再滑动一定距离。如此重复,逐个累加,直到每个单元都被推到设计位置。
一般来说,在大跨度、空间钢结构的安装方法中,当无法设置临时支撑或使用安装吊车的条件不好时,即直接在建筑位置施工出现问题时,可以采用结构滑移法作为解决方案。一。
支撑滑移法
支撑滑移法是在结构设计单位设置支撑架,为结构安装就位提供支撑和操作平台。这部分结构安装完成后,支撑滑瓦将与已安装的结构分离。
这就为相邻结构的就地安装创造了条件,如此循环下去,直至结构整体安装完成。
因此,与结构滑移法不同,支撑滑移法可以概括为“结构不滑但支撑机构滑”,而结构滑移法则是“结构滑但支撑机构不滑”
采用支撑滑移法时,支撑结构的设计除满足常规的整体和局部稳定性外,还必须考虑水平动载荷(起动和制动引起的水平惯性力)。如有必要,可加大斜撑以提高其抵抗力。侧向刚度。
综上所述,由于该方法需要结构跨度内有空间,当周围环境难以提供结构拼接空间时,支撑滑移法可以作为解决方案之一。
值得注意的是,无论是结构滑移法还是支撑滑移法,除了常规的直线平移之外,曲线滑移在工程实践中也很常见和频繁使用。
3、整体改进安装方式
整体改进安装方式
整体吊装安装法是将待安装结构组装在地面或合适的楼面投影位置,然后利用“吊装系统”将整个成型结构向上吊装至设计标高的安装方法。当大跨度钢结构高度较高,不利于支撑架架设,且吊装钢结构形状较规则时,整体吊装施工法可作为选择之一。
4、大跨度悬臂钢结构无支撑安装方法
大跨度悬臂钢结构无支撑安装方法
所谓大跨悬臂钢结构的无支撑安装方法,就是依靠悬臂钢结构体的刚度,在不架设支撑机构的情况下,利用起重机械安装高空构件。采用逐步扩建、分期安装的方式。施工方法。
与高空原位安装法相比,这种施工方法虽然也是在高空原位附近安装,但由于根本没有临时支撑机构,施工措施少,施工工艺简单(不卸货)。
适用于结构刚度高、稳定性好、高度较高的悬臂钢结构。
采用这种施工方法,由于受到自重的影响,悬臂截面肯定会向下偏斜。由此带来的问题是组件的安装坐标未知。当对安装配置有要求或存在合流情况时,施工过程中结构的位置形状控制是最大的技术问题之一,直接关系到竣工后的结构配置能否满足要求和悬臂部分能否顺利闭合。
对于大跨度钢结构建筑,高空现地单元安装法、滑动安装法、整体吊装法和大跨悬臂无支撑安装法是目前几种典型、常用的施工方法,但其适用条件和要点必须掌握的技术要点应在工程实践中合理选择。
特别是近年来,大多数工程的建筑造型独特,给施工尤其是安装工作带来了很多困难。
深入了解这些项目的结构组成,了解其荷载传递路径,熟悉项目所在区域的周边环境条件和项目的具体要求,以及可用的施工资源和公司自有的专有技术技术,因地制宜设计最适合的结构。 ,创新的安装解决方案是建筑技术追求的最高水平。