桁架是由一些用直杆组成的三角形框构成的几何不变的结构物,它由于受力体系简单,布置灵活,用材量少,轻盈,跨度大等特点,被广泛应用于生活中,如:建筑的屋盖,水利工程的阀门、各类跨度大的施工平台等。桁架根据其外形可分为平行弦桁架(弦杆和腹板长度一致,节点一致,常用于布置双层结构)、折弦桁架(形状呈抛物线型,常用于桥梁)、三角形桁架(形状呈三角形,常用于屋盖)等。本文将通过介绍三角形桁架中下承式倒三角箱型钢桁架的安装稳定性控制技术,为后续施工提供经验。
下承式倒三角箱型钢桁架(图1),在施工过程中会采用分段进行吊装作业,在分段位置设置临时支撑,但因倒三角桁架的支撑在桁架下弦,且为铰接,桁架重心势能高于支撑的形心势能,因此相应桁架自身存在不稳定性。针对下承式倒三角钢桁架,施工过程的稳定性控制是施工过程中的重难点。对此,提出第一榀倒三角主桁架设置上弦临时支撑,并后续主次桁架同步安装技术,确保已安装的倒三角桁架与后续的桁架形成整体。此方法即为倒三角箱型钢桁架首榀上弦临时支撑,接续主次桁架同步施工方法。通过上述方法实现下承式倒三角箱型钢桁架高精度快速建造。
1 下承式倒三角箱型钢桁架施工过程上弦临时支撑法 主桁架吊装就位后,由于主桁架为到三角形,且重量大,重心偏上,易发生侧翻失稳,因此需对其进行稳定性加固。稳定性加固措施为:主桁架一端放于铰接支座上,对支座进行限位处理,防止桁架侧翻;另一对接端放于支撑胎架上,由胎架上的临时工装进行固定。 因立柱与屋盖桁架连接均为成品万向球型铰支座连接,在桁架吊装就位且松钩后,若次桁架或次梁未及时连接固定,则主桁架就位后存在翻转的可能。为避免此类问题,针对第一拼倒三角桁架及平面桁架均设置相应的工装。 首先,对成品万向球型铰支座进行限位设置,以限制支座的转动,避免桁架安装后自身的翻转,加强支座约束,具体措施如图2~3所示。
然后,考虑主桁架及边桁架的重心均较支座约束点位高,故设置从立柱间环梁上生根的立杆侧面支撑桁架。具体措施如图4~5所示。
2 倒三角主桁架与次桁架同步安装技术 第一榀倒三角主桁架安装就位稳定后,为节省后续的施工措施投入,并提高施工效率,采用后续倒三角主桁架与已安装的主桁架之间的次桁架同步安装就位技术,确保后续安装的下承式倒三角主桁架安装过程的稳定性。
针对下承式倒三角箱型钢桁架施工过程稳定性控制问题,提出了第一榀下承式倒三角箱型主桁架设置上弦临时支撑,并后续主次桁架同步安装技术,确保已安装的下承式倒三角箱型桁架与后续的桁架形成整体。此方法即为下承式倒三角箱型钢桁架首榀上弦临时支撑,接续主次桁架同步施工方法。实现下承式倒三角箱型钢桁架快速安装就位作业。
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