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钢管桁架柱制作与安装施工技术

中铁十七局建筑工程有限公司 李晓春 郭如兴

1.前言

目前竞争激烈的建筑市场，不管设计、监理或施工企业，必须凭借雄厚的业绩和独特、新颖的创意才能在激烈的市场竞争中占得一席之地，我公司施工的向莆铁路抚州站站房工程由华南理工大学建筑设计研究院设计，结合抚州的历史与文化特色，将正立面和侧立面外形设计为“书卷”展开造型，三面为倾斜弧面，梁、柱等全部倾斜，整体结构上大下小。四个角柱寓意卷轴，将站房里面隐喻为三本打开的书卷，其中异形钢桁架柱代表书简。如图1。

图1 站房效果图

2.特点

2.1钢管桁架具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性。

2.2空间钢管桁架具有稳定性好、扭转刚度大、跨度大的特点。

2.3镀锌钢管桁架内部不会生锈，大大减少了防腐防火涂料层的材料消耗和涂装工作量。

2.4空间钢管桁架由小型型材加工而成，便于加工及安装。

2.5钢管桁架相比其它截面承受风力荷载作用时，荷载对钢管结构的作用效应比其它截面形式结构的效应要低的多。

3.适用范围

本工法钢管桁架结构因其具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性，在现代工业厂房、站房、仓库、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站及办公楼、商住楼、宾馆等建筑中得到了广泛的应用。

4.工艺原理

本施工工法的工艺原理利用门型胎架将钢管桁架柱加工成若干段，按照次序将钢桁架柱单点吊装，控制好桁架柱的倾斜方向和弧形曲面，每段先临时进行加固，待钢桁架主龙骨调

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整顺直后再全部满焊。

5.工艺流程

5.1施工工艺

5.1.1钢管桁架制作

1）下料所用材料必须全部检测合格。

2）按照二次深化设计图加工钢管桁架构件。

3）按照钢桁架的截面尺寸制作门型胎架，根据轴线、长度、截面尺寸的要求在胎架内将桁架单片构件进行预拼，将单片构件定位正确后焊接牢固。

4）检查焊接后的钢管桁架是否变形，如扭曲变形采用液压千斤顶或火焰进行矫正。 5）对焊接部分打磨处理，清理完毕后涂刷防锈漆。 5.1.2钢管桁架安装 5.1.2．1脚手架体系

1）标准段钢管桁架吊装前，下部搭设双排钢管脚手架作为工作平台；吊装上部异型段前，及时搭设人工操作平台。

2）采用双排钢管脚手架，钢管直径Φ48mm，壁厚3.0mm。外脚手架离开钢管桁架距离要保证吊装能“安的上，拆得出，好操作”。根据吊装需要分层搭设平台。

5.1.2．2吊装体系

1）钢管桁架自重最大1.8T，选用25T汽车吊或5610型塔吊。

2）钢柱的刚性较好，吊装前为了便于校正最好采用一点吊装法。如下图2、图3。

图1 站房效果图

一点吊装 3)拼装体系

一点吊装

5.2施工流程

图2 汽车吊单点吊装 图3 QTZ63型塔吊单点吊装

3）钢柱底部制作时在柱底板侧面打上通过安装中心的互相垂直四个点，用三个点与基础面十字线对准即可。

5.1.2．3焊接

1）每两单片构件之间焊缝长度较短，按照焊接工艺评定处理焊缝。

2)对构件外形尺寸、坡口角度、组装外形进行检查，复核后进行定位焊。

钢管桁架施工流程见图4和图5。

钢管桁架制作及安装总体原则为“先分段制作，后分段拼接安装”。由于桁架柱外装修铝板上部和下部“凹”型装饰，与中间标准段桁架截面尺寸不一，上、下部截面尺寸偏大且异型，制作工艺复杂，如一次性加工，则制作平台难以控制，且建造费用偏高，因此需分段制作。先制作标准段桁架，再制作上、下部异型桁架，先吊装标准段桁架，再吊装下部桁架，

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最后再吊装上部桁架，可确保钢管桁架的质量和安全，实现钢管桁架外观设计效果。

材料检验 施工详图拼装、成型 下料、除锈

焊 接 矫正型钢 焊缝打磨 清理、喷漆

验 收

图4 钢管桁架加工制作工艺流程

轴线复测 校 正 验 收 基础复测构件中心及标高检查 安装钢管桁架 钢管桁架间玻璃横龙骨焊接 横龙骨打磨、喷漆

图5 钢管桁架安装工艺流程

6.操作要点

6.1钢管桁架制作

本工程钢管桁架是以镀锌方钢为主，在钢结构制作过程中必须考虑构件的长度是否便于运输吊装，如果采用现场塔吊作垂直运输和吊装工具，塔吊起重荷载能否承受，制作时须充分验算，目前根据钢结构用材，经过计算本工程具有代表性钢桁架符合运输及现场塔吊承载条件。 （一）．构件的加工制作 1.下料图单

① 此工序为材料检验部分，其内容包括对工程所选用的型号、规格的确认以及材料的质量检查。

②质量检测应符合设计要求及国家现行标准的规定。

③按设计图纸计算出所有下料材料的工程量，提取材料施工计划，根据吊装的要求将钢管桁架深化成若干段进行加工。 2.下料、除锈

①放样划线时，在门型胎架上清楚标明装配标记。

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