解析大拱钢结构工程施工方法

摘 要：随着社会快速发展，现代化火车站已经成为一个城市标志，也是城市象征。钢结构在这些火车站建筑过程中起到了非常重要作用，尤其是大拱钢结构对建筑造型起到非常重要作用。本文主要阐述烟台新建火车站建筑工程钢结构施工方法，对提高大拱钢结构施工控制以及提高工程质量提出一些控制管理经验。 关键词：大拱钢结构；钢结构施工；施工方法；质量控制 中图分类号：tu758 文献标识码：b 文章编号：1671-3362（2013）05-0191-02 1 工程概况

烟台火车站占地4.88万m2，总建筑面积为8.3万m2，主体结构为二层建筑，局部为三层建筑，工程项目东西长为474m，南北方向最宽为168.5m，最大跨度30m，整体建筑高度大拱处为60m，其他部分为21.6m。该工程设计寓意为“面向世界，面向未来”，体现烟台市展翅欲飞新时代形象（见图1）。基础工程采用了预应力高强管桩和方桩设计，预应力钢筋砼框架结构，抗震烈度设计为7度，钢结构是屋面结构主要形式，包含有管桁架钢梁结构，其中大拱钢结构网壳结构是该工程建筑核心部分。 2 大拱钢结构工程施工方法 2.1 施工方法分析 2.1.1 高空散装法

将钢结构全部杆件以及节点直接提升到在高空设计位置，然后拼

接成整体安装施工方法。该施工方法特点是不需大型起重机器，但现场施工作业以及高空作业工作量较大，也需要大量支撑材料以及设备，该方法适用于非焊接连接的网架、网壳或桁架，节点坐标控制是拼装关键技术。 2.1.2 分块安装法

该法是大型钢结构按照平面图分割成多个条状或者块状小区，分别利用起重设备吊装到设计高位置，然后拼接完成整体的安装施工方法，该方法适用于整个分割成条（块）单元后其刚度和受力改变较小结构。 2.1.3 整体顶升法

利用柱结构作为顶升滑道，将千斤顶安装在钢结构各支点下方，在地面拼装完整的钢结构体慢慢顶升至高空设计位置的施工方法。 2.1.4 整体吊装法

将整个大型钢结构在地面拼成完整的整体，利用起重机械将其整体吊装到高空设计位置并进行完成固定的施工方法。该方法适用于整个钢结构有焊接连接的网架，地面拼接能保证焊接质量以及几何位置关系准确。 2.1.5 整体提升法

将大型钢结构在地面完成整体拼装后，利用大型起重机械设备设通过吊杆将钢结构提升至高空设计位置的施工方法，这种施工是利用小型机群来安装大型的钢结构，可以使吊装成本大大降低。同时机械设备提升能力较大，可在地面完成整体钢结构施工后，再利用

起重机械提升到设计位置，进而大大节省大型钢结构施工费用。 2.2 工程实例分析

将整个大拱钢构网架分为两支座区以及5个网格区，一共7个钢构拼装区域，施工段划分施工区域，在各部分区域构件安装时，可以采用各不相同施工技术工艺进行：在支座区网架工程施工方法主要是利用建成区两侧剪力墙和墙间混凝土结构作为大拱网架拼装施工操作平台，同时两侧各搭建一个脚手架为方便施工作业，用以完成支座区域网架钢构拼接安装工作（见图2）。 2.3 焊接方法分析

总体焊接顺序：中心区四棱锥体先行焊接后开始扩散拼装，待拼装完第三格下弦后开始焊接第二格下弦，然后依次为：第二格下弦、第二格上弦、第三格下弦。焊接与拼装速度应基本协调一致。 焊接工艺：定位焊接，构件就位后先点焊固定，定位焊一般为2～4处，定位焊接前必须检查管端头是否能够完全吻合，坡口侧面是否存有杂质，必须清理干净才能进行点焊，定位焊接缝必须焊透，根据管径大小来确定焊接长度，一般为3cm左右，同时定位焊接缝也不能焊接过厚；成型焊接工艺：以钢管为垂直中心环形焊缝，其将环形焊口分割成两个对称半圆形焊口，应按照仰→立→平焊接工序，分别进行仰→立→平焊接操作，在仰焊和平焊处必然会形成接头，此焊接工艺能保证铁水与熔渣可以很好分离开来，同时焊接熔深也比较容易进行控制；为防止仰焊与平焊部位出现焊接接缝一些缺陷问题。

3 施工质量控制方法分析 3.1 人员素质控制

提升人员再培训；提升人员都具有丰富类似工程施工经验，在提升前将对提升全体人员进行再次培训，重点讲解工程施工特点，根据工程实际情况确定提升施工时重点及难点，并且根据施工中重点难点来对提升人员进行重点讲解培训，在施工前就让工人明确工程提升过程中注意事项。在试吊前将进行演练。 3.2 定位测量控制

高精度控制定位测量是工程施工前提保证，因此必须采用高精度、跟踪式定位测量方式对各个项目进行定位安装。构件提升位置测量控制，在提升过程中将统一由指挥人员通过对讲机指挥提升施工人员统一协调工作。设置2名指挥人员并且配以2名巡回检测员巡回检测，在拔杆位置悬有钢尺，网架提升高度将于钢尺刻度上直接读出，当巡回检测员或提升人员发现提升过程中有高度差异时，将马上通知指挥人员，通过指挥人员统一协调进行调整。 3.3 焊接质量控制

焊接质检员必须对全部焊缝进行外观检查，并记录好相关信息；严禁漏焊、裂纹、咬肉等焊接质量问题存在，并按规范以及设计要求对焊缝进行超声波探伤等跟踪检测，无损检测应在焊缝焊后24h后进行；对内部有超标缺陷焊缝，必须完成返修任务，对于同条焊缝最多只允许有两次返修过程，返修焊接处理后，同样必须进行焊缝复测检查，在确认无误后方可视为合格。

4 结语

该工程中采用的分块分别施工的方法有效缩短了工期，采用网壳整体吊装安装方法施工，该方法提升后可以再最后进行微调控制，可以保证整个吊装工程最后的安装准确无误。为加强提升、安装、焊接质量，必须选择技术过硬的操作人员并严格进行施工技术二次培训，进而可以提高整个工程质量。 参考文献

[1] 郭彦林，田广宇.大型复杂钢结构施工力学及控制新技术研究与工程应用[j].施工技术，2011（1）.

[2] 张艳明.烟台火车站异型悬挑网架安装方案选择及关键技术[j].建筑技术，2009（10）：874-875.

[3] 赵建强，朱丹晖.烟台火车站大跨度拱架固定铰支座设计[j].房屋建筑，2012（6）：127-127. （编辑：孟子涵）