97m高空大跨度钢桁架安装技术*
吴洪章，万利民，卢育坤，窦彦兵，王春²，闵感，蔡庆军
（1.中国建筑第八工程局有限公司广州分公司，广东广州510665；2.总装备部078指挥部，海南文昌571300）
[摘要】某单层大跨厂房，钢星盖由10桁架组成，安装高度97m，桁架跨度30m，主要截面形式为H型钢.该钢结构屋盖施工高度高、构件长度长、质量大、施工作业面小.根据结构特点，采取在桥架大梁安装临时支撑架的措施输助桁架安装.详细介绍了屋盖钢桁架拼装的测量控制.
[关键调】钢结构：屋盖；桁架；安装；测量控制
[中图分类号]TU758.1 [文献标识码]A [文章编号】1002-8498（2013)14-0022-03
Large-span Steel Truss Installation Technology at97mHighAltitude
Wu Hongzhang' Wan Limin' Lu Yukun' Dou Yanbing' Wang Chun² Min Gan' Cai Qingjun’(1. China Contrction Eighth Engineering Disiion Co. Lad. Guangzhou Branch Guangzhou Guangdong 510665 Chins;2. GAD 078 Enginering Command Wenchang Hainan 571300 China)
Abstract;The steel roofs of some single-layer large-span factory consist of ten-story trusses with 97minstalltion height and 30m span. The trusses are H-shaped steel mainly. It had high construction height long ponents large weight small working area so temporary supports were applied for trussinstallation. Furthermore the measurement control for steel truss assembly were introduced in detail.
Key words ;steel structures; roofs; trusses; installation; measurement control
1工程概况
某单层大跨厂房建筑占地面积2817m²，总建筑面积23336m²，结构类型为框架剪力墙简体支撑括门框上2福）组成，安装高度97m，位于②~轴， 钢桁架复合屋面体系.钢屋盖由10棍桁架（包桁架跨度30m，主要高度6m，主要截面形式为H型钢，总质量740t.8福桁架质量约500t.建筑物轴线如图1所示.
2施工重点难点
此钢结构屋盖施工在97m高空上，构件长度长、质量大、施工作业面小.所以现场如何选择钢结构安装方式是工程施工的难点.
图1建筑平面示意Fig. 1 Building plan
通过分析，施工时可以借助屋盖行车梁安装8棍桁架，在行车梁上安装两座临时支撑，直接拼装， 如图2所示.
结合工期要求及现场施工实际情况，确定如下原则：①尽量避免相互交叉作业，或各专业交叉作业相互影响最小：②屋面桁架安装能够尽早介人施也能尽早介人施工：③尽量减少屋盖结构上的二次 工，桁架安装后其他专业（建筑、屋面、机电、装饰）作业；④科学、合理、便于实施，且结构受力合理.
3施工方法
3.1施工总体安装流程
在桥架大梁上支撑架安装完成后，由北向南依
3.2屋盖桁架分段
3.3高空临时支撑布置
图2桁架安装示意Fig. 2 Truss installation
次安装8福桁架，然后安装门框上部（①，B轴）2福桁架，安装不需要借助支撑，直接安装到位.
根据吊装设备的参数及公路运输条件限制，对6m高屋面桁架分为上、中、下3层，每层分为3段，如图3所示.分段后每段质量如表1所示.
Fig.3 Truss division 图3桁架分段
表1分段析架参数
Table 1 Parameters of truss segments
序号 长度/mm 宽度/mm 质量/kg上- 上-2 8 500 12 000 2 000 2000 4 500 7100上3 8500 2000 3 100 5030 4 500中-1 中-2 10 000 9 500 3 100 4 300中3 下- 9 500 8500 3100 2000 5030 4500下2 12 000 2000 7100F-3 8500 2000 4 500
距离塔式起重机最远处的构件是轴线桁架上-2和下-2，距离1号塔式起重机中心位置57m，K50吊重为6.63t，小于上-2、下-2质量7.1t，不满足 吊装要求，需要北侧塔式起重机配合抬吊，北侧塔式起重机在这个位置吊重为6t，满足抬吊要求.
桥架两根大梁轴线距离4.3m，两梁之间安装由两根H型钢组成的支撑架底部平台，平台横梁截面 为HW300×300×10x15，平台托梁与行车固定方式为：在托梁两端焊接挡板，挡板与行车大梁上平面轨道间缝隙用木夹紧，平台上方安装临时支撑架，支撑部位选择靠近桁架节点处，以防止桁架受力区域杆件下挠、局部变形等情况.
3.4支撑架设计
3.5桁架安装方法
3.6现场焊接
桁架自重450kN，第1福桁架北侧散件分摊质量 每个支点处，托梁上部支撑架自重15kN，每榴100kN，桁架拼装完成后，受力点按照最不利工况：两个支撑架承受质量.
采用4根钢管（$159×8）为主肢、L50×5为缓45°.管中心间尺寸为1000mmx1000mm，最大支 条组成的格构式截面，材质均为Q235B，级条间夹角撑高度为2930mm.所受最大竖向荷载标准值为500kN，如图4所示.
图4支撑架示意Fig.4 Supports
经计算机模拟验算，支撑架在500kN荷载时最大应力为130MPa，满足要求.
由于行吊小车自重310kN，起重机型号为50t/30t，最大动荷载为500kN，施工状态考虑最不利工况，两座支撑架承重550kN，对行车梁两种受力工况进行比较.
于行吊工作状态下所受弯矩，能够满足设计要求. 经比较，施工最不利工况下行车梁所受弯矩小
.B轴线桁架由于单节质量最大16t，且距塔式起重机作业半径最远只有15m（最大起重量20t），构件可直接吊装就位.
现场拼装工艺流程：安装支撑架一桥架移到设定位置→分别吊装下-1、下-3、下-2→安装部分侧向横梁及斜撑→桁架焊接→吊装中-1、中-3、上-1、上-3→安装与之连接的横梁及斜撑→焊接一吊装中-2、上-2→焊接→安装剩余全部侧向横梁及斜撑→焊接装→检验合格，如图5所示. →UT检验一焊后校正一监理工程师检查→分段涂
本工程钢材材质为Q345GJC和Q345B.主要构件为H型钢，焊接量都比较大，气体保护焊采用药芯焊丝.厚板焊接采用多层多道焊接，每层的焊
图5现场拼装工艺Fig.5 Assembly technique
接厚度宜≤5mm，每道焊缝的长度宜≤13mm.每层焊接完毕后，必须进行层间清理.
3.7屋盖钢桁架拼装的测量控制
1)下弦中心线的投测点引测到铺设好的施进行角度和距离闭合，边长误差控制在L/15000范 工临时支撑上，并做好点位标记，然后架设全站仪围内，角度误差控制在6”范围内.控制点位精度符合要求后，分别架设仪器于主控制节点处，将中心线测设在临时支撑上，并用墨线标识.
段组装，故每段都必须做好节点控制.选定定位轴 2）下弦控制节点的投测由于钢屋架进行分线作为控制基线，在此基线上通过解析法找出控制节点的投影与基线的交点，并与下弦杆中心线投影线相交，即得到下弦控制节点在水平面上的投影点.通过在支撑架上事先放好的轴线标记与桁架上的标记重合，以达到控制目的.
3）钢桁架标高控制根据桁架分段，可选定距分段点下弦与腹杆汇交节点作为标高控制点.通过水准仪将后视标高逐个引测至临时支撑上的某一点，做好标记.以此作为后视依据.根据引测各标高后视点，分别测出平台上相应下弦控制节点标 记点位的实际标高，然后和相应控制节点设计标高相比较，即得出高差值，明确标注于临时支撑相应节点标记点，根据计算桁架自重下挠为12mm，计算出分段高出设计标高10mm，以防止卸载后下挠超控制目标为±5mm. 过5mm，以此作为桁架分段组装标高的依据，标高
4）钢桁架卸载后的变形监测采用在各区域弱点位置桁架两端和中间弦杆表面粘贴激光反射片，全站仪测该点位三维坐标法进行桁架的变形监测.
5）桁架直线度测控在上、中、下3个牛腿上由楼层控制点引出轴线控制点，桁架直线度采用轴线控制点间拉线，配合桁架上的反射片通过全站仪来控制.
4结语
参考文献：
毕后，即采用平移法进行桁架垂直度控制.将具体 6）桁架垂直度观测桁架标高、直线度调校完测量定位轴线向同一侧平移0.7-1.2m（视具体通视情况定），得两平移点，在一平移点上架设经纬仪，后视另一平移点，在桁架中间起拱处设立塔尺，跨中垂直度，跨中垂直度偏差允许值为10mm. 读取经纬仪读数，并与平移值比较，以此确定桁架
7）钢桁架安装后测量内容及方法（见表2，3）
表2安装后整体测量控制尺寸
Table 2Measurement deviation after installation序号 内容项目 控制尺 寸/mm 检验方法支座偏移 ±5 全站仅、钢卷尺2 3 节点偏移 结构浇度 10 -5 ±5 全站仅、钢卷尺 全站仪4 节点标高 8 -5 全站仪5 6 坐标位移（=.y） 坡口间除 2 8 焊缝量规 全站仪7 单根杆件直线度 接口错位 /10 <2 ±3 粉线、钢尺 钢直尺8 表3桁架分段地面拼装控制尺寸 Table 3Control deviation of truss division assembly 控制尺 检验方法序号 拼装单元总长 内容项目 /am1 2 对角线 10 #5 全站仅、钢卷尺 全站仅、钢卷尺3 4 各节点标高 桁架弯由 ±5 5 激光经纬仪、钢卷尺 激光经纬仪、钢卷尺5 节点处杆件轴线错位 3 线垂、钢尺7 6 单根杆件直线度 坡口间限 ±2 3 粉线、钢尺 焊缝量现 施工方在施工过程中根据项目自身特点选择的吊装安装方法技术成熟合理、工期短、安全性高，借助桥架梁搭设支撑架并利用自有塔式起重机进行吊装，大大节约了项目成本.按照此方法进行的 钢屋面安装工程获得了极大成功. [1]赵照元，建筑钢结构设计手册[M].北京：冶金工业出版社，[2]余厚极，简明结构品装手册[M].北京：中国建筑工业出版 1995.社，2001.[3]江正荣，建筑施工计算手册[M].北京：中国建筑工业出版 社，2001.[4]中冶集团建筑研究总院，JGJ81-2002建筑钢结构焊楼技术[5]李顺国，吴参可，喻振资，等，大跨度钢桁架吊装过程的平面 规程[s].北京：中国建筑工业出版社，2003.外届曲分析[J].武汉理工大学学报，2011（6）：76-79.[6]李英攀，袁健，蒋沧如，大跨度钢架受力性能实例与分析 [J].钢结构，2007(11）：69-70 84.
