航站楼钢结构屋盖施工方案

航站楼钢结构屋盖施工方案钢街架单元整体滑移施工技术滑移轨道的设计安装滑移轨道的造型及设计:经过反复的方案优化和设计验算,本工程滑移轨道采用了双工字钢上下弦、槽钢腹板组合钢桁架轨道,在E、H轴支座处的滑移轨道侧翼加大面积钢管檩条翼缘,增加其侧向刚度,抵抗桁架对该处滑移轨道产生的外推力。滑移轨道沿A、E、H轴通长布置,并延伸至15轴外侧。滑移轨道分段制作、安装,一个柱距为一段,固定在钢筋混凝土支承柱的预埋钢板上。施工阶段的结构验算利用先进的有限元设计软件SUPER-84进行施工阶段的结构承载力验算,验算结构在不同的滑移单元、不同荷载状况、不同施工约束条件下构件的强度、稳定性、整体桁架的下挠、位移,以及验算桁架支座在A、H轴预偏对结构的影响。桁架的横向稳定控制措施桁架在胎架上进行组装时,A、H轴的半圆球底座在水平方向向内预偏,落放时靠桁架重力作用产生的水平侧移复位。俯架单元滑移时,在A、E、H轴每个支座点的柱帽杆半圆球底板后加导向凹凸滚轮,用以限制桁架过大的水平位移,并将桁架的水平推力传递到轨道上。在每榀俯架的AE轴、EH轴间牵位水平拉杆或钢丝绳,限制桁架的外涨。桁架的整体稳定控制措施在桁架单元滑移前增设前后支撑,通过增加支承点的方式来增加其稳定性。同一轴线相临柱帽杆底座及对应的下弦杆位置用大刚度檩条沿水平方向焊接连接,使桁架、柱帽杆、水平拉杆形成稳定的三角形刚体。各轴均设多个牵挂点同时牵拉,以减小各牵挂点的局部牵拉力及柱帽杆、水平拉杆的拉力,增强其稳定性。多头牵拉同步控制措施:桁架单元滑移采用3台卷扬机在A、E、H轴同步牵拉系统,滑移过程中三轴摩擦阻力及牵拉力不同严重影响其同步,因此采取如下措施来保证滑移同步。采用改装的3台JJM-10卷扬机,设计专用的控制柜,3台卷扬机既可以同时启动又可以单独工作及收编。在3条滑移轨道上设置刻度标尺,每50毫米一格,1m为一大格,柱距12.8m为一个控制单元,3条轨道不同步超出限值,即作相应的停滑处理.设计滑轮组机构,在减小单绳牵拉力的同时,也减小3台卷扬机牵拉力的差距。滑移单元的组成:将16榀桁架分成4榀、5榀、5榀、2榀共4个滑移单元,由第15轴开始向第①轴方向牵拉,1~4榀为第一单元,5~9榀为第二单元,10~14榀为第三单元,15~16榀为第四单元。滑移前准备工作:滑移轨道安装完成,并经砂纸打磨、均匀涂抹黄油。限位凹凸滚轮已安装完毕。牵拉系统已布设完成。卷扬机试机运转无误,控制开关正常使用。10)滑移:试滑移:在拼装平台上进行第一单元2榀桁架的拼装、焊接、检测无误后,落放在滑移轨道上。加装前后支撑,且用口360X200×8钢管檩条连接支座及柱帽杆底座,形成刚性整体。布设牵拉系统。滑移前先启动卷扬机分闸系统,拉紧钢丝绳,经检查确认元误后,试滑移。为保证滑移同步,在3条滑移轨道上派专人观测轨道的刻度标尺及水平偏差,并及时通知总控制台。f.滑移一个柱距即l2.8m,停滑,在AE、EH轴柱帽杆间加装钢丝绳夹紧。g.继续滑移一个柱距即12.8m,将柱帽杆底板用限位卡的方式在13轴柱头准确定位以确保之后桁架柱帽杆的拼装质量。第一单元滑移:a.在拼装平台上进行第3榀桁架的拼装、焊接、检测,通过柱帽柱、檩条与前2榀桁架组成整体后落放在轨道上。ｂ.拆除前2揣桁架的后支撑。c.在柱帽杆半圆球底座间加装口360×200×8钢管糠条连接,布设牵拉系统。d.将第3榀俯架滑移一个柱距,在１２轴处准确定位,让出拼装平台。ｅ.拼装第4榀桁架,与前3榀俯架构成第一滑移单元,进行长距离滑移,每滑移2个柱距调整一次钢丝绳、滑轮组,直至滑移到③轴位置。ｆ拆除前支撑,将牵拉点调整至后三榀衔架柱帽杆底座板处,重新布设钢丝绳、滑轮组。g.将第一滑移单元顶推到设计位置,准确无误后按设计要求固定支座,割除轨道,安装屋面板等。第二、三单元滑移与第一单元基本相同。第四单元拼装:第四单元即第15榀、16榀桁架在拼装平台上拼装、焊接、检测后,直接落放就位,其安装偏差控制在允许范围内后,固定支座,割除轨道,安装屋面板等。(9)滑移过程结构应力监控:滑移是一个动态系统,滑移过程衔架的约束条件、荷载情况、力学模型与使用阶段的设计约束条件、荷载情况、力学模型均有很大区别,其受力比较复杂,影响因素很多,而这些影响很难通过计算得到准确的结果。因此,非常有必要进行滑移过程杆件内力的连接监控,以验证滑移施工的合理性,并通过监控防止滑移过程中一些复杂因素对结构产生破坏。1)选最具代表性的10~12榀三榀桁架由１２~１３轴12.8m的滑移单元作为测试对象,进行第l2榀桁架落放应力测试,以及第1l、l2榀桁架滑移过程的应力测试。2)在最具代表性的10~12榀桁架60m跨的下弦杆、腹杆、柱帽杆、滑移轨道下弦及半圆球底座水平拉杆处布设24个测点,在测点中心的平台上设l个测控台。采用日本产TV08数据采集系统配彩色喷墨打印机,单向应变片若干。测试步骤:ａ.测点处贴好应变片,封胶固定,用电源线引向测试监控台,编号并接通数据采集系统。ｂ.测试第12榀桁架落放后各测点的应力值,符合设计计算值后开始滑移。c.进行滑移全过程的应力监控,计算机控制系统每30s自动采集一组数据,如发现应力值超过限定值,停滑调整。d.从现场测试结果看,桁架在滑移过程中应力绝对值变化最大约占屈服强度设计值的13%左右,且滑移到位后桁架构件应力值恢复较好。(10)滑移过程位移计算机监控:滑移过程是一个连续的运动过程,为了提高监控精度,本工程采用计算机位移监控系统进行了滑移全过程的位移、牵拉点同步、支座水平偏移的测量控制。1)在滑移单元的前方安置一个观测台,在牵挂点的附近设3个观测点,观测台上安置l台瑞士产莱卡TC2000全站仪,每个观测点处安1个棱镜。2)进行从开滑到停滑的全过程监控,间隔30s扫描1次,测出3点的同步偏差，水平位移轨迹以及高程变化线,如发现观测参数超过限定值,停滑调整。3)通过测试发现滑移过程的偏差均小于限定值。多头牵拉同步控制措施桁架单元滑移采用3台卷扬机在A、E、H轴同步牵拉系统,滑移过程中三轴摩擦阻力及牵拉力不同严重影响其同步,因此采取如下措施来保证滑移同步。采用改装的3台JJM-10卷扬机,设计专用的控制柜,3台卷扬机既可以同时启动又可以单独工作及收编。在3条滑移轨道上设置刻度标尺,每50毫米一格,1m为一大格,柱距12.8m为一个控制单元,3条轨道不同步超出限值,即作相应的停滑处理。设计滑轮组机构,在减小单绳牵拉力的同时,也减小3台卷扬机牵拉力的差距。滑移单元的组成将16榀桁架分成4榀、5榀、5榀、2榀共4个滑移单元,由第15轴开始向第①轴方向牵拉,1~4榀为第一单元,5~9榀为第二单元,10~14榀为第三单元,15~16榀为第四单元。滑移前准备工作滑移轨道安装完成,并经砂纸打磨、均匀涂抹黄油。限位凹凸滚轮已安装完毕。牵拉系统已布设完成。卷扬机试机运转无误,控制开关正常使用。滑移1、试滑移:在拼装平台上进行第一单元2榀桁架的拼装、焊接、检测无误后,落放在滑移轨道上。加装前后支撑,且用口360X200×8钢管檩条连接支座及柱帽杆底座,形成刚性整体。布设牵拉系统。滑移前先启动卷扬机分闸系统,拉紧钢丝绳,经检查确认元误后,试滑移。为保证滑移同步,在3条滑移轨道上派专人观测轨道的刻度标尺及水平偏差,并及时通知总控制台。滑移一个柱距即l2.8m,停滑,在AE、EH轴柱帽杆间加装钢丝绳夹紧。继续滑移一个柱距即12.8m,将柱帽杆底板用限位卡的方式在13轴柱头准确定位确保之后桁架柱帽杆的拼装质量。2、第一单元滑移:在拼装平台上进行第3榀桁架的拼装、焊接、检测,通过柱帽柱、檩条与前2榀桁架组成整体后落放在轨道上。拆除前2揣桁架的后支撑。在柱帽杆半圆球底座间加装口360×200×8钢管糠条连接,布设牵拉系统。将第3榀俯架滑移一个柱距,在１２轴处准确定位,让出拼装平台。拼装第4榀桁架,与前3榀俯架构成第一滑移单元,进行长距离滑移,每滑移2个柱距调整一次钢丝绳、滑轮组,直至滑移到③轴位置。除前支撑,将牵拉点调整至后三榀衔架柱帽杆底座板处,重新布设钢丝绳、滑轮组。将第一滑移单元顶推到设计位置,准确无误后按设计要求固定支座,割除轨道,安装屋面板等。3、二、三单元滑移与第一单元基本相同。4、第四单元拼装:第四单元即第15榀、16榀桁架在拼装平台上拼装、焊接、检测后，直接落放就位,其安装偏差控制在允许范围内后,固定支座,割除轨道,安装屋板等。滑移过程结构应力监控滑移是一个动态系统,滑移过程衔架的约束条件、荷载情况、力学模型与使用阶段的设计约束条件、荷载情况、力学模型均有很大区别,其受力比较复杂,影响因素很多,而这些影响很难通过计算得到准确的结果。因此,非常有必要进行滑移过程杆件内力的连接监控,以验证滑移施工的合理性,并通过监控防止滑移过程中一些复杂因素对结构产生破坏。选最具代表性的10~12榀三榀桁架由１２~１３轴12.8m的滑移单元作为测试对象,进行第l2榀桁架落放应力测试,以及第1l、l2榀桁架滑移过程的应力测试。在最具代表性的10~12榀桁架60m跨的下弦杆、腹杆、柱帽杆、滑移轨道下弦及半圆球底座水平拉杆处布设24个测点,在测点中心的平台上设l个测控台。采用日本产TV08数据采集系统配彩色喷墨打印机,单向应变片若干。测试步骤:测点处贴好应变片,封胶固定,用电源线引向测试监控台,编号并接通数据采集系统。测试第12榀桁架落放后各测点的应力值,符合设计计算值后开始滑移。进行滑移全过程的应力监控,计算机控制系统每30s自动采集一组数据,如发现应力值超过限定值,停滑调整。从现场测试结果看,桁架在滑移过程中应力绝对值变化最大约占屈服强度设计值的13%左右,且滑移到位后桁架构件应力值恢复较好。滑移过程位移计算机监控滑移过程是一个连续的运动过程,为了提高监控精度,本工程采用计算机位移监控系统进行了滑移全过程的位移、牵拉点同步、支座水平偏移的测量控制。在滑移单元的前方安置一个观测台,在牵挂点的附近设3个观测点,观测台上安置l台瑞士产莱卡TC2000全站仪,每个观测点处安1个棱镜。进行从开滑到停滑的全过程监控,间隔30s扫描1次,测出3点的同步偏差，水平位移轨迹以及高程变化线,如发现观测参数超过限定值,停滑调整。通过测试发现滑移过程的偏差均小于限定值。钢结构测控技术桁架组装测控技术激光控制点位的布置：根据土0.00层测放的建筑轴线，利用直角座标法，选定4个激光控制点，其平面构成一矩形，四边具对称性，便于引测时进行角度和距离闭合，提高控制精度。测量操作平台铺设：在每个承重架上用木枋、七合板铺设操作平台，保持平稳。下弦中心线的投测:把激光铅直仪分别架设在四个激光控制点上，并做好点位标记，再用全站仪进行角度和距离闭合，边长误差控制在l/30000范围内，角度误差控制在6范围内，然后将中心线测设在每个测量平台上，作好标记。下弦控制节点的投测：根据桁架分段情况，必须对每段的最下端下弦节点控制，把13轴线作为控制基线，采用经纬仪将控制节点的投影与基线的交点投测到平台上，并与下弦杆中心线投影线相交，得到榀架下弦控制节点在水平面上的投影点，这样桁架直线控制就以测量平台上所测设下弦中心线为依据，组拼时桁架纵向偏差则以控制节点为依据。桁架标高控制：通过高精度水准仪将后视标高逐个引测至各个测量操作平台上，再测出平台上相应下弦控制节点实际标高，得出实际与理论之相应控制节点之高差值，用此作为桁架分段组装标高的依据。上弦平面水平控制：采用自制的装有高精度管水准器的3m多长水平尺，配合支承于上弦杆的液压千斤顶的微调作用进行控制。