公路施工：格构柱支撑分段安装门式钢架施工工法

格构柱支撑分段安装门式钢架施工工法格构柱支撑分段安装门式钢架施工工法 工法内容材料 二〇二一年五月 第 1 页 共 12 页 目目 录录 1 前言 - 1 - 2 特点 - 1 - 3 适用范围 - 2 - 4 工艺原理 - 2 - 5 工艺流程及操作要点 - 3 - 5.1 施工工艺流程 - 3 - 5.2 操作要点 - 3 - 6 材料与设备 - 6 - 6.1 主要工程材料 - 6 - 6.2 机械设备 .- 6 - 7 质量措施 - 7 - 7.1 质量控制标准 - 7 - 7.2 质量控制措施 - 7 - 8 安全措施 - 7 - 9 环保措施 - 8 - 10 效益分析 .- 8 - 10.1 经济效益 .- 8 - 10.2 社会效益 - 9 - 11 应用实例 .- 9 - 11.1 应用实例一 .- 9 - 11.2 应用实例二 - 10 - 第 2 页 共 12 页 - 1 - 格构柱支撑分段安装门式钢架施工工法格构柱支撑分段安装门式钢架施工工法 GGG（浙）（浙）C3-2021 浙江交工集团股份有限公司 羊勇 孟德生 王洋 陈喜晖 于壮 1 前言前言 钢结构因有着跨越能力强，施工周期短、抗震性能好、安全储备大、工厂化 加工程度高、设计弹性大等优点，被广泛应用于工程建设中。目前钢结构施工主 要有整体吊装和支架法分段吊装两种施工方法， 整体吊装对起吊设备和场地要求 高，分段吊装则主要采取满堂支架和钢管支架两种方式，但满堂支架基础处理面 积大、费用高，且支架高度大时安全系数相对较低，钢管支架接长、纵横向连接 施工时间长，且部分材料损耗大。 浙江交工集团股份有限公司杭海城际铁路工程先行段和六至八标长安镇站、 桑亭路站、 周王庙镇站、 桐九公路站、 斜桥镇站钢结构设计形式为门式钢架结构， 其钢架两端设计为空间曲线圆管悬挑结构， 悬挑跨度为 12m， 悬挑端主次结构合 计重量高达 20t，同时钢结构下方为轨行区区域，采用场下拼装整体吊装和满堂 支架法其场地受限，吊装难度大。 针对上述难题， 浙江交工集团股份有限公司成立了专门的施工技术攻关小组， 形成了门式钢架悬挑段格构柱支撑分段安装施工技术成果， 并将成果直接应用到 上述工程，取得了良好效果，经过不断完善总结，形成本施工工法，经一级查新 机构浙江省科技信息研究院查新显示， 格构柱支撑分段安装门式钢架施工工法填 补了国内空白，已申请实用新型专利“一种由格构柱组成的支撑柱”1 项，申请号 202120223443.2。 2 特点特点 2.0.1 安拆快捷、可重复利用。每节格构柱长 2.2m，采用高强插销连接固定， 安拆速度块，且格构柱和插销可重复利用。 2.0.2 安全有保障。格构柱为桁架焊接结构，其自身强度高、稳定性好，当 高度较大时加设缆风绳，可有效保障施工安全。 2.0.3 降低施工成本。减少场地硬化处理，且安拆速度快，劳动强度第底， 第 3 页 共 12 页 - 2 - 可重复利用，实现了绿色施工，有效减少施工措施费用。 3 适用范围适用范围 本工法适用于门式刚架悬挑段构件的吊装施工。 4 工艺原理工艺原理 门式钢架悬挑段分段吊装时，采用格构柱代替传统的满堂支架和钢管支架， 作为两段构件拼装的支撑。格构柱采用工厂制作，截面尺寸 1.5m1.5m，单节 长 2.2m，主肢、缀条为 L14012、L755 角钢；每节格构柱采用高强插销连接， 当高度较大时增设缆风绳进行加强，顶端设置 2 个千斤顶和 20槽钢，便于钢架 的放置和调整，千斤顶作为槽钢支撑柱，槽钢两端设计活动槽和固定螺杆，通过 调节千斤顶调整构件的标高、平面位置和角度，最后采用螺杆固定，保证钢架标 高、平面位置、角度符合设计及规范要求。 图图 4 格构柱临时支撑示意图格构柱临时支撑示意图 第 4 页 共 12 页 - 3 - 5 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工工艺流程 本工法工艺流程图如下 图图 5.1 施工工艺流程图施工工艺流程图 5.2 操作要点操作要点 5.2.1 施工准备 1 图纸审核、专项施工方案编制和审核，并由项目技术负责人进行安全、技 术交底，明确格构柱、钢结构施工质量控制要点及安全注意事项。 2 施工前完成现场测量控制点的平面位置、高程复核工作。 3 做好格构柱、钢构件的进场检测，其质量应符合设计和规范要求；用于施 工的焊条、 螺栓等材质规格应符合设计要求， 并具有出厂合格证、 质量保证书等。 4 做好施工机械的检测验收和报备工作， 检查现场施工场地、 便道通行条件， 满足现场施工技术和环境要求。 5 对场地进行材料堆放区域、吊装作业区域进行规划。 5.2.2 格构柱基础施工 采用全站仪放样， 将悬挑段的曲线形圆管接头中心点所对应的格构柱支撑点 位置进行标记。以放样点为中心，机械开挖 2.0m2.0m0.5m 的基坑，并夯实基 底，浇筑 C20 混凝土基础；基础混凝土浇筑前根据格构柱支撑角柱尺寸，埋入 0.3 m0.3 m0.02m 的方形钢板，在预埋钢板下方焊接 4 根“L”形 Ф20mm 钢筋。 混凝土浇筑过程中加强对预埋钢板的保护，防止混凝土浇筑振捣出现偏位，影响 格构柱支撑的安装。 位于桥面的格构柱基础施工，首先在 4 个柱脚对应梁面位置分别植入 4 根 M12 化学锚栓，然后将 0.3 m0.3 m0.02m 的方形钢板锚固在梁面上，并在钢板 格 构 柱 基 础 施 工 施 工 准 备 格 构 柱 支 撑 安 装 悬 挑 段 钢 构 分 段 吊 装 格 构 柱 支 撑 拆 除 第 5 页 共 12 页 - 4 - 下设置砂垫层进行找平。 格构柱混凝土基础施工如图 5.2.2 所示。 图图 5.2.2 格构柱混凝土基础施工示意图格构柱混凝土基础施工示意图 5.2.3 格构柱支撑安装 格构柱在厂家加工制作，截面尺寸 1.5m1.5m，单节长 2.2m，主肢、缀条 为 L14012、L755 角钢。安装时，首先对格构柱支撑每节段进行场下拼装，将 4 节段拼装成一个吊装节段；将拼装好的格构柱支撑架体放置在混凝土基础预埋 钢板上，进行竖直度调平，使得倾斜度小于 0.5，然后将格构柱支撑底座与预 埋钢板四周满焊；焊接完成后，在进行节段的加高安装。格构柱支撑安装时各节 段的插销插打到位，并根据格构柱高度设置缆风绳或硬性拉结等安全措施，确保 格构柱支撑的稳定性。格构柱支撑安装完后在四周拉设警戒线、设置警示标识， 防止施工时出现误撞。 格构柱安装如图 5.2.3 所示。 图图 5.2.3-1 格构柱支撑安装示意图格构柱支撑安装示意图 第 6 页 共 12 页 - 5 - 图图 5.2.3-2 格构柱支撑固结示意图格构柱支撑固结示意图 5.2.4 悬挑段钢构分段吊装 对工厂预拼完成的悬挑构件采用 50t 汽车吊按设计顺序进行吊装，并在格构 柱顶端设置千斤顶和 20槽钢，槽钢两端设计活动槽和固定螺杆。在钢架端头设 置测量反光片，测量人员对钢构件的标高、平面位置、角度进行反复核对，通过 调节千斤顶调整构件的高程和平面位置，使钢架安装满足设计及规范要求，再采 用螺杆进行临时固定，并进行焊接。每节