文档介绍：工程名称
大跨度穹顶钢结构的制作与安装
长春市双阳水泥厂石灰石预均化库屋盖为大跨度穹顶钢结构,结构平面技影为正18边形(通称圆库),对角线轴距(直径),,是目前国内已竣工的跨度最大的穹顶钢结构之一(图6-14-1)。
该工程在设计中首次采用型钢管结构无节点板桁架,扭剪型高强螺栓拼接的安装方式。该工程技术经济指标先进,计算用钢量指标为49kg/m2。
由于结构新颖,设计中采用了新技术、新工艺,对结构制作安装提出了很高的要求,其制作精度和安装偏差的要求已高于国家现行施工及验收的规定。
大跨度穹顶钢结构的制作方案确定
由于双阳水泥厂地处偏僻山区,构件超重超长,长途装运不便,通过方案论证和费用测算,确定采用现场制作方案。设计单位提出,这样大跨度的钢结构,其温度收缩会引起结构较大变形。为确保安装顺利,制作和安装时的温度应相差不多,这就需要跨年安装。通过反复论证,认为只有采取有效措施,控制和补偿温度收缩,当年制作当年安装才是最优方案。
由于结构跨度大,国内又无先例,设计单位在图纸说明中提出宜进行整体预试装。认为只要采用精密的加工技术和先进的测试手段,保证各构件尺寸精度,采用不进行整体预试装,直接进行安装的方案,是有把握的。
技术准备
钢平台设计与铺设
钢平台是构件制作的重要保证条件,在分析图纸的基础上,确定了钢穹顶制作需要放1/18面积(即一个三角单元体)平面大样和半跨立面大样。为此设计了与放大样相适应的多边形钢平台,在最大限度上减少了平台占地面积和铺设费用。
平台铺设时采用了有效措施防止沉降,保证其平整度误差在2mm内。
机具设备现场制作
机具设备现场制作配备了大吨位汽车式起重机用以移送和翻转构件,配备了交、直流电焊机用于焊接和电弧气刨,以及齐全的切割下料、调直、钻孔设备,还配置了超声波探伤仪用于焊缝探伤。
为确保放样制作的尺寸和角度精确,配备了钢卷尺、钢板尺、游标卡尺、万能角度尺、游标量角器、塞尺和宽度角尺等测量工具,并对钢卷尺进行了精密测定。
工程名称
钢结构制作的技术难点
由于结构全部为封闭尺寸,螺栓连接,对构件制作精度要求非常高。经过技术论证,认定要达到制作的精度要求,主要的技术难点是:
:这个问题贯穿于施工全过程,包括放样、下料、组对、焊接等各道工序。
:焊接收缩主要指沿构件(管件)长度方向的收缩;焊接变形指由焊接应力引起的各类变形,包括线变形、角变形和弯曲变形。
。
针对上述3个技术难点,采取了一系列技术措施来保证制作的精度。
主要施工环节技术措施
放样
所有构件在钢平台上按投影几何原理放1︰1足尺大样,放样工具采用红外线测距仪、经精密校验的钢尺和拉力计,先用校验过的钢尺结合拉力计,根据图纸放出所需要的大样,然后用红外线测距仪对大样误差再进行校正。
用此方法,半跨钢架大样用红外线测距仪测定的误差为+1mm,不需调整就满足了设计要求。
所用钢尺须经精密校验。因50m钢尺出厂时误差±10mm均在合格范围内,而用于本工程钢结构制作是无法保证结构设计精度的。在用钢尺进行精密测量时,可根据校验时给定的每把钢尺的尺长改正方程式和温度,进行改正。
经反复测定证明,连接成一体的钢平面能克服伸缩阻力而与钢尺具有同样的