大跨度平面管桁架双机抬吊施工技术

第43卷第22期

2 0 1 7 年 8 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol. 43 No. 22Aug. 2017

文章编号：1009-6825 (2017) 22-0100-03

大跨度平面管桁架双机抬吊施工技术

夏向荣1

薛晓东2

张振善2

(1.山东众成地产集团有限公司，山东东营257000 ; 2.青岛建国工程检测有限公司，山东青岛266580)

摘要:结合工程实例，介绍了大跨度平面管桁架双机抬吊施工技术特点及施工工艺原理，对其施工工艺流程及操作要点进行了 阐述，并总结了该技术的质量与安全保证措施，有利于提高工程质量水平，节约机械措施费用成本。关键词:大跨度，桁架，吊装

中图分类号:TU375.5 〇

引言

随着经济技术的迅速发展，应运而生的各类新兴大型游乐 场、商业区、展馆、体育场、机场、火车站等开始筹建，这一类的大 型建筑体的跨度和内部空间越来越大，造型也越来越新颖，也更 加的绿色环保、节能。因此在如今的大型新兴建筑体内都会包含 大型、大跨度的钢结构部分，在对钢结构的施工技术上也是提出 了更精、更好、更经济、更快的理念[1]。

工程概况

某单体钢结构工程，项目地上结构采用钢筋混凝土框架结 构，典型柱网尺寸为10 m X 10 m。顶部为钢结构屋盖，采用双向 平面钢桁架结构，主桁架最大跨度为90 m,高度均为3.5 m,节间 距为3.33 m,沿横向布置16榀主桁架，纵向间距10 m,最大跨度 80 m;沿纵向布置11榀主桁架，横向间距10 m,最大跨度90 m。

由于该工程钢桁架均为平面桁架，场地内吊装道路狭窄，吊 装区域受限，现场构件数量众多，根据工程特点、难点，各桁架布 置分段情况，确定采用双机抬吊、增设临时支撑的钢结构安装施 工技术。

文献标识码:A

2

施工技术特点

大跨度平面管桁架双机抬吊施工技术桁架的定位关键在于

安装柱顶滑移支座，保证所有柱顶支座的安装精度，钢构件由工 厂根据图纸统一加工，运至施工现场后进行分段预拼装，遵循原 位拼装，整体吊装的施工原则,保证桁架拼装的精度。该施工技 术适用于吊装道路狭窄、场地受限，大型吊装机械无法靠近施工 的工程。由于平面桁架的刚度、强度较小，为避免在施工过程中 发生失稳，安装桁架时通过加设缆风绳进行加固，保证整体桁架 的稳定性。

施工工艺原理

在土建已经完工楼面，进行柱间桁架原位拼装，充分利用双 机起重设备的吊装能力，综合桁架自身的刚度、强度，同时对其加 固，以最优的施工质量、最快的效率完成桁架的安装。

1

3

4施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

>-S SO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-S9O-SSO-S9O-SSO-S9O-S9O-S

- -

-

- -

- -

-

- -

SO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-O-S 9-O-S SO-S 9-O-S 9-O-SSO-S 9-C

采用双层彩条布全部封闭;拆除外围护结构墙前，外脚手架必须 搭设完毕，脚手架采用一层密目网和一层彩条布进行封闭。拆除 过程中对未拆除构件加固，防止构件倒塌。

参考文献：[1] 曲直.城市老旧住宅改造设计研究[D].北京：清华大学，

Journal of Performance of Construction Facilities, ASCE,2006,

20(4) ：330-335.

[4] A. S. Usmani. Stability of the World Trade Center Twin Towers

Structural Frame in Multiple Floor Fires [ J ]. Journal of Engi­neering Mechanics,ASCE,2005,131 (6) ：6-657.

2011.

[5] Osama A,Mohamed. Progressive Collapse of Structures：Annota­

ted Bibliography and Comparison of Codes and Standards [ J ]. Journal of Performance of Constructed Facilities,2006,20(4)：

[2] C. Pearsonl,N. Delatte. Roint Point apartment tower collapse and its effect on building code[ J]. J. Perf. Const. Fac. , ASCE,

2005,19(2): 172-177•

[3] John D. Osteraas. Murrah Building Bombing Revisited： A Qual­

itative Assessment of Blast Damage and Collapse Patterns [ J ].

418-425.

[6] 张素芬.钢筋混凝土框架结构抗连续倒塌分析[D].长沙：

湖南大学，2008.

A study on key technology of old house demolition and reconstruction^

Abstract ： The paper introduces the solutions to the problems of old houses, explores the key techniques for the demolition and reconstruction of

old houses from the secondary structure demolition, support consolidation, and demolition of shearing walls by combining with engineering cases, and analyzes the difficulties in solving the partial demolitions and consolidation of each structure, so as to provide some reference for similar pro­ject problems.

Wang Qiuxia1 Lin Chen2 Peng Xiaotong3

(1. Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China；2. Shandong University of Art and Design, Jinan 250014, China \\ 3. Jinan University, Jinan 250022, China)Key words： old house, demolition reconstruction, anti-collapse, support consolidation

收稿日期=2017-05-22

作者简介:夏向荣（1971-)，女，硕士，高级工程师

第43卷第22期2 0 1 7年8月

夏向荣等:大跨度平面管桁架双机抬吊施工技术

101

材料证明1铺设胎架I材料进场I

I

I检验:合格I---------I规格检查I

1放线测量-I拼装1桁架I

涂装外观检 1原位组装I超声:波探伤合运1 -I

吊机站位起吊1 1焊接作业

I吊装1桁架I——缆风加固I

I测量_检验合格I -----1焊接加司

I吊装1下一榀I

图

1

施工工艺流程图

4.2施工操作要点

1)

所有的钢结构材料在工厂内进行加工制作,严格按照深化

图纸和相关规范标准进行加工制作。并对部分不规则桁架，在工 厂内进行预拼装，保证桁架的加工精度。

2)

根据运输能力和现场拼装、吊装的需要，对构件进行分段

加工制作运输到现场。

3) 根据不同位置的桁架，在楼面上原位进行组装，如图所

示

。

图

2

桁架原位安装图

4)

桁架吊装前经无损探伤检测[2]，合格后，再进行吊装。根

据桁架的重量和吊距的半径，选择不同吨位的吊机,来双机吊装。

5) 双机抬吊施工对平衡性要求较高，单机起吊物重求小于单机允许起重量的80%，构件总重量不得高于两起重

机械额定起重量之和的75%。抬吊时应先试抬，使操作者之

间相互配合，动作协调，起重机各运转速度尽量一致，如图3

所

示

。

图

3

双机抬吊操作图

6) 经全站仪精确测量安装到位后，两边立即采用二氧化碳气 体保护焊机，两边同时焊接立柱底部进行加固（见图4)。桁架两 侧呈人字形加设缆风绳进行加固。首先进行第一榀桁架安装，然

后安装下一榀桁架，两榀主桁架安装完成后安装桁架间的次桁 架，连成整体，确保平面的稳定性。

7) 对中间 70 m 主桁架 1 ( ZHJ-24, ZHJ-25 , ZHJ-26 组合 体）采用原位拼装，双机抬吊，单管胎架支撑的方法进行吊装。 由于平面桁架自身的刚性稳定差和桁架自身重量导致桁架下 绕问题，因此经迈达斯软件计算，对此桁架进行增加胎架支撑

处理（如图5所示）。根据该桁架的重量，选择50 t吊机进行 双机抬吊吊装。同样原理安装完成主桁架2、主桁架3和主桁 架4,待所有主桁架及次桁架安装、焊接完成之后，再拆除胎 架，观测下绕值。

•

•

8)以此方法安装完成所有主桁架，所有对接口焊缝经无损探 伤合格后，移交工作面完成安装。

图

4

缆风绳配合手拉固定桁架图

5

质量及安全保证措施1)

必须严格按照深化图纸尺寸进行放样拼装,保证桁架拼装 精度。

2)

在汽车吊脱钩前必须两端加固完成，同时桁架两侧缆风绳

紧绷，确保平面桁架的稳定性。

3) 严格执行JGJ 81—2002建筑钢结构焊接技术规程和G11345—19钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级标准对

现场地面拼装焊缝和高空对接焊缝进行无损探伤检测，保证所有

焊缝百分百合格。

4) 无论拼装还是吊装，均对所需使用吊机性能表进行分析，画出拼装和吊装所需的起重机械的站位及行走路线图，保证现场

施工需求。

5) 对大跨度桁架一次安装前、安装就位脱钩后、胎架拆除后

三个过程，进行跟踪测量，观测大跨度桁架的下绕情况，控制在设 计范围内。

6)

吊装前严格检查吊具、钢丝绳、手拉葫芦等的完整性，何损伤。选择吊具的规格时，必须控制安全系数，严禁使用安全 系数低的吊具。

7)

选择起重机械时，必须检查该机械是否年检合格，机械操

作人员是否具备操作资质证，吊装前需再次检查机械是否存在

故障。

8) 在起吊时，每一台汽车吊的撑腿处，都需要安排专人看守，6

防止汽车吊失稳。

结语大跨度平面管桁架双机抬吊施工技术所有主桁架均采用楼

面和地面原位拼装的方法，提高工程质量，减少了二次倒运的时 间。同时采用双机抬吊的方式，每天安装的主次桁架可以达到

5榀~8榀，比原先一台大型吊机安装量更多，更快，节约机械措 施费用成本，同时也节约了同等吨位安装量下所需的人力成本 费用。参考文献：

[1] 张中善.大跨度管桁架双机抬吊施工实践[J].山西建筑，

2011,37(34) ：88-.

[2] GB 50205 — 2001,钢结构工程施工质量验收规范[S].

2

B/T

量要

无任

• 102 •

第43卷第22期

2 0 1 7 年 8 月

SHANXI ARCHITECTURE

山西建筑

Vol. 43 No. 22Aug. 2017

文章编号：1009-6825 (2017) 22-0102-02

建筑施工模板支架垂直度检测方法研究

溫锁林

(上海隧道工程有限公司，上海200032)

摘要:介绍了建筑施工模板支架垂直度传统检测方法的缺点，提出了一种利用将立杆从空间位置投影到图像平面、图像处理与 人机交互相结合等方式检测立杆垂直度的技术方法，指出该方法适应性强，安全性高，可实现远程信息化管理。关键词：立杆,垂直度，检测方法，坐标变换，图像处理

中图分类号:TU755.2 〇

引言

立杆作为脚手架体系中最主要的部件，是传递垂直施工荷 载的承压杆件。立杆在安装时若有过大的垂直度偏差，其受 力状态会受到极大地影响，脚手架的承载能力也会随之降低， 甚者会因承载力损失而发生坍塌。国内外曾有许多脚手架坍 塌的安全事故，影响非常恶劣，诸多事故中立杆垂直度偏差较 大是原因之一.。JGJ 130—2011建筑施工钢管扣件式脚手架安全技术规范中 规定，脚手架立杆垂直度偏差要求为不大于3%。，检测方法为用经 纬仪或吊线和钢尺，按3%比例抽检。规范虽然对垂直度偏差及 检测方法等有明确规定，但采用现有技术检测难度较大。首先是 现有技术效率不高，无论经纬仪还是吊线，操作都很繁琐,每次只 能检测一根立杆，当脚手架面积较大时工作量非常大;其次现有 技术要求必须有人员爬到立杆顶部打点或吊线，当脚手架体较高 时，人员上下无专用安全通道，有很大安全隐患；再次，现有规范 中规定了脚手架安装完成后立杆垂直度要求，但在脚手架安装完 成后立杆与水平杆、剪刀撑等连成整体，如立杆垂直度偏差不符 合规范要求，调整难度非常大，因此必须在脚手架安装过程中实 时检测立杆垂直度，现有技术无法实现。

因此，为解决现有检测方法效率低、人工成本高以及适应性 差的缺点，研制了一种能够快速、准确检测立杆垂直度的技术 方法。

V

文献标识码:A系下的参数坐标为(I

[n

，&)，具体变换关系为：

，弋，i]T = [〇 Jtmi]1。

其中为平移矩阵，和*中的参数是摄像机的外部参数，由 摄像机坐标系与世界坐标系之间关系决定。摄像机坐标系下立 杆投影到成像平面坐标系中的过程为：

其中,/为摄像机焦距。综上所述，立杆在图像坐标系上的坐 标就能变换到世界坐标系中：

〔1必-0,〇V1 y

01/〜0

以

00、0

%、

^01

\\R Ti

[〇 ll

1

其中均为比例缩放因子，表示在水平和垂直方向上相 邻图像像素之间的物理距离；（U。為）表示图像的光心点。事先标 定好摄像机的内部参数，就可以通过立杆在图像上的坐标求出立 杆上点的世界坐标值，当计算出来的点越多，就越能更好地拟合

出立杆垂直的情况，如图1所示。

1

立杆从空间位置投影到图像平面的过程

摄像机拍摄脚手架照片时，立杆的整个成像过程是由4个坐

标系组成:世界坐标系、摄像机坐标系、成像平面坐标系、图像坐 标系。从世界坐标系到摄像机坐标系的变换由平移和旋转组成，

旋转矩阵由3个旋转角度确定，分别是绕摄像机坐标系％轴旋 转角度l绕：X轴旋转角度/S、绕z轴旋转角度7,旋转矩阵均为正 交矩阵。立杆在摄像机坐标系下的坐标为，在世界坐标

2

图像处理与人机交互相结合计算垂直度

图像处理的主要工作是获取拍摄图像时手机的姿态，同时结

Abstract ： Combining with the engineering example, this paper introduced the construction technology features and construction process principle

of double cranes lifting of large span plane pipe truss, elaborated its construction process and operation key points, and summarized the quality and safety assurance measures of this technology, to improve the level of construction quality, saved the cost of machinery measures.

Xia Xiangrong1 Xue Xiaodong2 Zhang Zhenshan2

(1. Shandong Zhongcheng City Production Group Limited Company, Dongying 257000, China；2. Qingdao Jianguo Engineering Testing Limited Company ^ Qingdao 266580, China)The construction technology of double

cranes lifting of large span plane pipe truss

Key words ： large span, truss, hoisting

收稿日期=2017-05-26

作者简介:温锁林（1981-),男，硕士，高级工程师