叶片钢结构桁架施工精度控制

叶片钢结构桁架施工精度控制

汪鹏鹏、熊忠翔、俞智达、覃攀、周兆明

中国建筑第八工程局有限公司 上海市　200020

摘要

钢结构作为现代建筑体系的重要组成部分，不仅体现了一个国家的建筑科技水平，也是实现建筑工业化、现代化的关键途径。本论文聚焦于现代钢结构的施工精度控制，探讨钢结构性能的提升方法，包括但不限于新型高性能钢材的应用、结构体系的创新设计、高效连接与节点技术的开发，以及考虑生命周期成本的维护策略，以此保障施工质量，建设优质建筑。

关键词：钢结构；精度控制；节点技术

引言

钢结构桁架是一种常见的建筑结构形式，它由钢材制成的杆件通过焊接、螺栓连接或铆接组成三角形或其他多边形的几何稳定结构。由于其高效的材料利用率和良好的力学性能，钢结构桁架广泛应用于工业厂房、体育馆、展览中心、桥梁以及各种大型公共建筑中。此外，钢结构桁架施工速度快，便于工业化生产和装配化施工，是现代建筑工程中重要的结构形式之一，我国拥有世界最大的现代化钢铁生产体系，具备迎接国际挑战的实力和准备。这为钢结构的应用提供了坚实的物质基础和技术支撑。

建筑工程中的异形叶片钢结构

异形叶片钢结构是现代建筑工程中重要的一种结构形式，它以其独特的外观形态和优越的性能在建筑领域得到广泛应用。异形叶片钢结构突破了传统的建筑形式限制，能够呈现出更加复杂的几何形状，如曲线、曲面、扭曲等。这种多样性不仅让建筑物拥有独特和个性化的外观，而且有助于建筑与周围环境更好地融合。异形叶片钢结构广泛应用于大型公共建筑、体育场馆、会展中心等领域，在桥梁、高速公路、隧道等交通基础设施领域也发挥着越来越重要的作用。在制造和安装过程中，异形钢结构需要精确的定位和调整以满足精度要求。这可能包括正确调整结构的定位位置和安装误差，通过反复测量和调整直至达到技术要求。异形叶片钢结构因其设计上的创新性、性能上的优异性、施工技术上的先进性及环保可持续性，在现代建筑工程中扮演着重要角色，并持续推动着建筑行业向更高水平发展。

钢结构施工部署

首先合理规划作业区和存储区，可以确保施工顺序流畅，减少材料运输距离，从而提高施工效率和精度。施工道路的合理规划对于大型机械和设备的进入，以及材料的运输和堆放至关重要，这直接影响到施工进度和精度。充分利用现场已有的建筑物和设施作为临时设施，可以节约成本和时间，同时也有助于保持施工现场的整洁和有序。确保临时电源、水源等基础设施的安全可靠性，是保障施工现场正常运行和施工精度的基础。根据材料的种类、尺寸和使用顺序进行合理规划，并确保各种材料间有明确的标识和隔离，有助于防止混合和损坏，提高施工精度。在施工部署中充分考虑安全因素，制定应急预案，进行定期安全检查和教育培训，是确保施工精度和工程质量的重要措施。采取措施减少噪音、粉尘和其他污染物的影响，实施绿色施工理念，不仅有助于保护环境，也有助于提升施工现场的整体管理水平。推广使用节能材料和可再生能源，减少能源消耗，符合可持续发展的要求，同时也有助于提高施工效率和精度。

钢结构桁架优化设计

首先精确的三维模型建立，通过AutoCAD等软件平台创建的三维线模型可以准确地反映实际结构的几何形状和尺寸，这对于确保施工现场按照设计要求进行精确安装至关重要。对截面进行定义与参数设置，精确定义截面库中的截面类型和几何参数，确保了构件的实际性能与设计预期相符，这对于结构的稳定性和承载能力至关重要。自动拉伸生成的实体模型可以直观地展示构件间的连接关系，有助于施工人员理解结构的各个组成部分，提高施工精度。对典型节点的详细验算可以确保节点的安全性，同时准确的重量测量有助于施工现场的材料管理和起重作业计划。准确的编号系统和详细的加工详图可以帮助施工人员快速识别各个构件和节点，减少安装错误，提高施工效率。深化图纸中的轴测图、装配图和零件图提供了构件和部件的详细信息，包括尺寸、定位和焊接要求，这些都是确保施工精度的关键信息。部件与零件图清晰地展示了各零件间的相互关系和焊缝细节，这对于工厂加工和现场安装的精度控制至关重要。材料表中的准确统计信息有助于施工过程中的材料管理和成本控制，同时也为项目的整体规划提供了数据支持。

钢结构桁架安装焊接

钢结构的焊接是建筑施工中一个至关重要的环节，它不仅关乎结构的稳固性和安全性，还直接影响工程的质量和使用寿命。因此，在焊接过程中，精度控制显得尤为重要。

首先是施工准备与焊前准备，在开始焊接之前，必须确保所有的准备工作都做到位。这包括防风棚和防护架的正确安装，坡口的清理，以及对衬板、引弧板、熄弧板的检查。此外，气候条件、焊前测量结果、坡口几何尺寸等都会影响焊接质量，需要仔细检查。然后是焊前预热与定位焊，为了减少焊接应力和避免裂纹的产生，进行适当的预热是必要的。定位焊则是为了确保焊接部件的正确位置，这对后续的焊接精度至关重要。其中焊接过程需监控在焊接过程中，需要不断监控焊接电流、电压的稳定性，确保它们处于合理范围内。同时，焊道的清理、层间温度的控制、气体参数的合理性、送丝速度及其稳定性、焊道宽度和焊接速度等都是影响焊接质量的重要因素。对面层焊接与焊后处理，面层焊接完成后，需要进行外观检查和无损探伤检查，以确保焊缝没有缺陷。如果发现不合格的地方，需要进行缺陷修补，然后重新进行预热和焊接流程。最后要进行多次重复与验收：如果初次焊接不合格，需要多次重复焊接流程，直至达到验收标准。每次重复都需要严格按照焊接流程来执行，确保每一次焊接都能达到预期的质量要求。

钢结构测量控制精度

钢结构施工测量主要为平面测量、标高控制两部分。测量应遵循“由整体到局部”的原则，首先为平面控制网的测放：根据现场通视条件，利用土建提供的测量控制点，先测设主控轴线，在此基础上根据结构安装过程中测量需要进行测控的部位及建筑轴线进一步加密，并确保主要测站点形成闭合导线，相互通视，以便进行坐标联测复核。然后为高程控制网的引导：整体大范围内高程的引导采用全站仪进行统一控制，局部较小范围内的标高控制、引导在作业环境允许的情况下优先使用水准仪进行测量控制。

结语

叶片钢结构桁架的施工精度控制是确保整个结构安全、稳定和满足设计要求的关键。为此，必须遵循严格的测量和校正程序，使用精确的仪器，并依赖于专业人员的经验和技能。在施工过程中，从地脚螺栓定位到构件安装，每一步都需精确测量和细致调整，以确保每个节点和连接的准确性。通过持续监测和及时调整，可以有效控制施工偏差，保障结构的几何形状和承载性能。总之，高精度的施工不仅体现了工程质量，也是对工程安全负责的体现。

参考文献

[1]李军,王静.大跨度双曲空间桁架钢结构地铁车站施工关键技术研究[J].现代城市轨道交通,2024,(02):80-84.DOI:10.20151/j.cnki.1672-7533.2024.02.013.

[2]程睿,刘冰,朱亮.具有多向传力路径的超限高层大跨钢结构设计[J/OL].工业建筑,1-13[2024-04-30].http://gfffg5fce84748f1d4cc2hxqo0x56k0qqw6oxo.fgfy.hlju.cwkeji.cn/kcms/detail/11.2068.tu.20240321.1911.006.html.

[3]罗伟,李银鹏,宋佳程,等.受限空间钢结构桁架整体提升施工技术[J].上海建设科技,2024,(01):60-64.