建设工程—公共建筑钢结构运输便道的施工工法工艺.docx

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1、大跨度公共建筑钢结构运输便道的施工工法1.前言随着科学技术的不断发展，我国在大型公共建筑方面取得了诸多成就，大量大型公共建筑投入使用。但是由于大型公共建筑结构愈加复杂，如机场的金属屋面施工，大平面的混凝土施工。结构封顶后，如何考虑垂直运输，一直是机场等超长混凝土结构需要思考的问题。传统的施工方法采用塔吊及履带吊进行垂直运输，运输效率低，运输成本大，而大跨度公共建筑钢结构运输便道可以提高运输效率，减少运输成本，拆除后可周转。该大跨度公共建筑钢结构运输便道为国内民用建筑领域最大跨度垂直运输通道，结构形式原创设计，通过精细化计算分析，实现了截面优化与结构轻量化，从而保障大吨位垂直运输的实现。目前国内

2、其他民用建筑无此先例。2工法特点2.1 设计简约栈桥坡度约为1：10,在7.5m标高及14.5m标高位置设置两条水平通道连通相应标高楼层。为便于西侧幕墙专业作业，在钢栈桥下部设置三处行车通道，通道最低处净高4.6m。示意图如下所示：钢栈桥设置示意图项目钢栈桥设置照片2.2 长度长，跨度大钢栈桥总长度为166.5m,栈桥宽度为6m0其中两道斜坡长度分别为67.5m及67m,水平平台长度为16m。进楼层水平通道长度分别为31.85In及22.85m。钢栈桥布置不意2.3 施工速度快、质量容易控制与保证栈桥主要采用方管立柱及H型钢主次梁组成，柱间支撑采用圆管，栈桥桥面铺设14mm厚钢板。具体构件规格

3、如下图所示：在地面小单元拼装，再进行吊装安装，减少高空焊接补装，施工速度快、降低安全隐患，保证焊缝质量。结构侧面布置图（2-2剖面）结构侧面布置图（3-3剖面）钢栈桥构件规格构件类型截面规格用钢量（t）材质钢柱B300X6B400X1278Q355B主梁HN350X175X7X11H594X302X14X2357次梁HN350X175X7X11H340X250X9X14134撑杆P102X5/B250X150X838桥面板16mm1893.适用范围适用于大型公共建筑的垂直运输。如机场、大型剧院等，可以提高运输效率，加快工期。4.工艺原理由于钢栈桥采用的框架支撑结构体系，楼面主次梁体系包含大量主

4、次梁连接,为加快施工进度，保证施工质量，钢栈桥桥面体系主要采用分块地面拼装、分区整体吊装方式。分块包含顺桥向三道主梁、横桥向次梁以及桥面板。安装顺序：钢柱一柱间支撑一横桥向主梁f分块一桥面防滑条、栏杆。分块分部图如下图所示：【口I1口工IWx出口I分块分部图现场施工照片5.施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程图栈桥设计深化材料采购施工准备构件运输机器设备原材料入场5.2操作要点1.1.1 2.1施工测量施工便道的施工测量主要为平面测量、标高控制两部分。测量应遵循“由整体到局部”的原则。通过全站仪建立运输便道的平面控制网，确定钢柱位置，确保钢柱位置正确。整体大范围内高程的引导采用全站仪进行统一控

5、制，局部较小范围内的标高控制、引导在作业环境允许的情况下优先使用水准仪进行测量控制。1.1.2 施工便道现场拼装根据结构梁柱布置形式，梁柱顶接与梁柱侧接相邻布置，基于此布置将楼面梁以两跨为一分块单元，采用地面拼装成块（类似于路基箱）。分块包含顺桥向三道主梁、横桥向的次梁及上覆桥面板三部分。整个桥面共计23个拼装分块。拼装分块图如下图所示：拼装分块图现场施工照片1.1.3 钢栈桥焊接本工程钢材材质主要为Q355B,现场焊接作业内容包括：1、梁柱连接焊缝（全熔透一级）2、主次梁连接焊缝（部分熔透加角焊缝）3、支撑与柱相贯连接焊缝（角焊缝）4、柱脚焊缝（全熔透一级）5、一般构造焊缝1.1.4 钢栈桥

6、焊接1、车辆防撞设置为保障行车安全，在栈桥7.5m层以及14.5m层拐角处增加防撞圆柱以及激光防撞仪；防撞圆柱钢材采用Q355B,高度为40Cnb圆柱直径为20cm,材料厚度为8mm；激光防撞仪器安装在栈桥两侧栏杆上，预警距离为1.5m,报警距离为0.8m。，具体布置见平面图。防撞柱安装间隔为2m,激光防撞仪安装间距为8m。防撞柱布置图防撞柱激光防撞仪2、位移及应变检测设置为确保钢栈桥在使用过程中的安全性，在钢栈桥上布设5个应变监测点位和5个位监测点位，监测结构薄弱位置的杆件截面的应力及其变化、截面处的挠度（沉降）及其变化，使用二维面阵激光位移计、拉绳式位移计、应变计、智能无线数据采集终端、无

7、线倾角仪等设备。具体安装方案见钢结构自动化监测方案,终端连接广联达线上系统。5.2.5钢栈桥设计栈桥坡度约为1:9,在7.5m标高及14.5m标高位置设置两条水平通道连通相应标高楼层。为便于西侧幕墙专业作业，在钢栈桥下部设置三处行车通道，通道最低处净高4.6m。钢栈桥布置如下图所示：钢栈桥总长度为166.5m,栈桥宽度为6mo其中两道斜坡长度分别为67.5m及67m,水平平台长度为16m。进楼层水平通道长度分别为31.85m及22.85m。钢栈桥布置不意栈桥主要采用方管立柱及H型钢主次梁组成，柱间支撑采用圆管，栈桥桥面铺设14mm厚钢板。具体构件规格如下图所示：第9第单领隼隼HIIliilIl

8、llllIIIIiIIllllIIlIlllIlI 巾 IllIllIlIlIlllhilIIII1I= Iiiiiiiiiiiii IlHIn川川川 MIInllnIl川 I川川川 IHiniini Iin川川川 MiniininiiHiniiiHiniiniHiiniiiHiiiiiniiiHniiniMiiiiiHiiHiiMiiiiiT-结构侧面布置图钢柱主梁次梁撑杆钢板B300X6（局部B400X12）HN350X175X7X11（局部H594X302X14X23）HN350X175X7X11（局部H340X250X9X14）P102X5/B250X150X814mm栈桥下部立杆采用

9、独立基础（JCI和JC3）,基础避开区域内相关管沟；为避免钢柱支撑于地下室顶板，进楼层水平通道末端与楼层交界处支撑于楼层土建主O支撑结构示意图总魏示意1. Hlmm0180150,415O,HR8QM02. 士体H实X盘不灿94lIMWWOOmmIUii,11200200.180200.钢栈桥起坡处做法示意a1:20钢栈桥楼层入口处做法示意（三）钢栈桥夹层立柱柱底做法示意5.2.6钢栈桥计算1、设计条件及参数1）结构设计标准项目标准结构设计基准期（可靠度）5年结构设计使用年限5年建筑结构安全等级三级结构重要性系数0.92、主要结构材料1）钢材使用部位钢材牌号钢梁Q355B主桁架、次桁架Q355

10、B2）焊接材料手工焊用焊条、自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于母材的性能，当两种不同强度的钢材焊接时，应可采用与较低强度钢材相适的焊接材料。手工焊接用焊条的质量标准应符合现行标准非合金钢及细晶粒钢焊条（GB/T5117）或热强钢焊条（GB/T5U8）的规定，若采用气体保护焊、埋弧自动焊接或半自动焊，气体和焊剂、焊丝应按照现行国家标钢结构焊接规范（GB50661）采用。复杂的焊接环境，应编制专项的工艺评定报告。3、荷载及作用设计荷载主要依据建筑结构设计荷载GB50009-2012和业主提供资料，具体荷载取值如下：恒荷载：自重D：坡道自重（钢梁+钢板）活荷载：活载

11、L：货车自重+构件质量（车身质量15t,最重构件为43t铸钢件节点,合计共58t）货车计算参数（含构件）货车总质量58t1轴轴荷2.5t26轴轴荷各轴均按ILIt计轮距2.5m轴距1.5ml.5m7ml.5m3m上部车辆荷载考虑后桥单排轮压HlkN,单个轮压55.5kN,考虑动力系数1.3,实际施加单个轮压为72.2KN；前桥单排轮压25kN,单个轮压12.5kN,考虑动力系数1.3,实际施加单个轮压为16.3KN,车辆考虑以下12种行走工况。同时每个工况均考虑车辆水平制动力，平均分配给12个轮子，单个轮子考虑动力系数后水平荷载为6.5KNo车辆轮压工况1车辆轮压工况4车辆轮压工况7车辆轮压工

12、况12风荷载：风荷载取值为0.25KN11f,考虑10年一遇风荷载。风荷载的体型系数按建筑结构荷载规范GB50009-2012取值。负风压雪荷载:雪荷载取值为O.2KN/m2,考虑IO年一遇雪荷载。遇积雪时，需及时清扫积雪。雪荷载温度作用：考虑施工时的正负温差255荷载组合：标准组合：1.0D+1.0L；基本组合4、结构控制指标挠度控制指标：O1.3D+1.5L结构分类在永久荷载与可变荷载标准组合作用下跨中区域悬挑区域钢栈桥L/250L/125备注：1）表中L为短向跨度或者悬挑跨度；2）如有起拱，挠度应减去拱度；水平位移控制指标：结构分类活荷载标准值作用下钢结构H/150构件长细比控制指标：杆

13、件分类受压受拉一般杆件200300关键杆件1502505、计算结果1）分析方法对结构进行静力计算分析，保证构件满足承载力要求和正常使用要求。2）计算模型钢栈桥钢结构计算模型示意图3）结构计算分析位移计算结果标准包络作用下结构竖向变形图由上述分析结果可知，钢栈桥最大挠度约为18.32mm,结构跨度L为6m,跨比为1/250,满足要求。X向作用下结构水平位移图Y向作用下结构水平位移图由上述分析结果可知，钢栈桥最大挠度约为L76三,结构高度为18m,层间位移角小于1/150,满足要求。梁单元应力应力比云图命结构的警结果缎合单元号梁应力比统计图由图可知，构件应力比最大为0.77,所有构件应力比小于0.8。板单元应力分析postPl” STmT STSS2GW EUMXa3OJ LM301 lt0301 1.30M3*01 9322Xey 7MB- 743C0 oo4D NMW 14R47*CO 7ea2sr： a A MOO.ST6 ISSO- WBrl TJH mix . 2