沿弧形结构敷设金属桥架的施工方法

周 飞

(山西四建集团有限公司，山西 太原 030012)

0 引言

现代为了不同的建筑风格，建筑结构外形很多都承带有弧度，且很多部位都不做吊顶，为了在考量使用功能的同时，还要具备美观需要。因此桥架金属沿有弧度的结构轮廓敷设桥极为困难,通过研制的桥架转折连接装置，达到最终的安装工程装饰化。

1 施工工艺的特点

1.1 施工方法简便

先将敷设桥架的路线上所有支架安装到位，再提前把多段桥架(桥标准长度为2 m/节)在地面组装,按照需要铺设桥架的总长度预装段组装好，并放置在敷设的线路上,整体提升放置在支架上进行安装固定,桥架在结构转折部位，安装可调整角度的连接装置，并根据结构角度适度弯曲该连接装置就满足了施工及美观要求，和原有施工方法对比，速度快，难度低。

1.2 节能降耗

由于采用本施工方法，从而节约了人工对需转角处桥架的预拼装、测量、划线、切割、断口打磨、防腐的人工费及材料费，也从而节约了工时。

1.3 保护环境

由于不产生废料，且不需要进行刷漆防腐处理，从而不会因清理不及时造成环境污染。

1.4 表面观感好

由于采用此种施工方法，使桥架可以随建筑结构外形进行敷设，转角过渡平整、无缝隙、大大提升整体的美观效果。

1.5 减少由于施工方法错误或失误造成人员伤害

因采用这种施工方法，不用施工人员在安装桥架的结构顶部进行测量、划线，避免了高处坠落的风险，也因不需要进行切割下料，降低了机具伤人的几率。

2 适用范围

可用于所有圆形、椭圆形等有弧度的建筑结构内的桥架安装，对于桥架工程量大的工程，优势突出。

3 工艺原理

将转角部位处两端桥架采用转折连接装置进行安装固定，再依据结构轮廓，对转折装置作出角度的调整，测量轴线两端桥架与结构外形间的距离，符合要求后，进行固定，使其与结构轮廓一致。

4 施工工艺流程及操作方法

4.1 施工工艺流程

施工准备→桥梁安装敷设路径的确定→桥梁支吊架的定位安装→依据结构外形轮廓在转折角度处选用适配的连接片→桥架吊装→桥架敷设安装连接→转折处对连接片依照结构外形作出角度的调整→固定连接。

1)技术准备。技术人员首先应该认真熟悉图纸，尤其是土建的结构图纸，对结构外形进行仔细研究，再将施工图中的敷设桥架路线与建筑的结构图进行比对及尺寸核查，确定桥架与有弧度的结构外形的转折点。一般弧形结构也是由多条折直线的环梁组成，而转角点一般为两段梁的连接处，即经向轴线和纬向轴线的交点处，通过计算机CAD软件测量转折点的角度。

2)材料准备。与桥架的生产厂家达成技术合作协议，能够按照我方提供的设计图纸要求进行加工桥架部件。

4.2 可调整角度的转折连接片的设计

直线段桥架若要沿有弧度的建筑结构内敷设，转折部位的可调整角度的连接片角度调整，是处理转折部位主要因素，所以转折连接装置要设计到位。

转角部件(桥架内、外侧连接片)与其螺栓孔的加工：

1)通过现场论证分析，桥架内侧的连接片即使角度有所改变，但螺栓孔的孔距不会改变，由此，内侧处的连接片长度与标准连接片的尺寸相符，此部位的内衬板使用标准产品可满足安装要求。

两节标准段桥架在结构外形的转角处进行拼接后，外侧的连接片形成一定度数的夹角，其螺栓孔距要测算。方法见图1。

图1中，Lw为外侧连接片延伸的长度；LY为成品连接片，200 mm；Lq为桥架宽度；Lw为外侧连接片长度；A为内夹角；B为外夹角，用制图CAD软件，在图中做注，如图2所示。

依据四边形的内角和360°及桥架端部角度为90°，计算得出A，利用正切函数计算得出Lw。

桥架外侧连接片的总长度为Lw×2+200 mm。

2)外侧连接片的螺栓孔每个的长度为20 mm，角度可调节范围较小，经试验，将连接片的每单侧的三个螺栓孔全部冲成长孔，总长度再加大20 mm。此部位的内衬板也做长孔加工，为提高强度，在桥架与外侧连接片处分别加装垫片，进行加固处理(见图3，图4)。

4.3 钢制连接片对折角度调节

1)内侧连接片向桥架的内侧折角，将其L形底边中线处做切缝处理。外侧连接片是向外侧折角，将其L形底边中线处做取角处理，取角角度为60°。

2)连接片的竖向中线用机床做预弯折加工，160°<预折角度<180°。

外侧连接片进行取角处理后，使其向外转折角度范围能够达到120°～180°之间；内侧连接片做切缝处理后，连接片向内转折角度的范围更可以达到180°。连接片的预弯折处理，使连接片沿中线预折好的痕迹进行弯折，不出现变形(见图5)。

3)桥架转角空当部位底部托板及L形底边中间托板处凹槽加工。

经测算，对桥架底部空当部位加装金属托板。虽然底部金属托板不起到承受桥架本体和电缆的重量，但为防止发生拖塌、下挠变形，应选择大于1.5 mm厚钢板，不分桥架规格，进行批量生产，托板宽度为120 mm。

桥架宽度大于500 mm时，托板有变形现象。应在装配完成后，在桥架内侧的转角两端底部，分别均匀钻出3个φ8圆孔，用螺栓托板和两端桥架连接牢靠。

依据金属托板的厚度和宽度，对连接片底部做凹槽冲压处理。

加装底部金属托板，将转角连接部位封堵严密。宽度超过500 mm的桥架转折处的将托板进行螺栓固定，无变形。凹槽的设计，使底部托板装配便利，安装更牢靠，无缝(见图6)。

4)桥架两段夹角与连接片空当部位封堵处理。

因各规格桥架高度高于连接片20 mm，安装桥架盖后，仍有10 mm空当外露，影响美观。

经过分析，在连接片中线顶端安装一块10 mm高的铁片，依据夹角宽度，再将其两端延伸各10 mm，焊接在连接片的顶端中线位置(见图7)。

4.4 支架固定

依照相邻的结构环梁作为桥架支架定位的参照物，水平距离偏差不得大于20 mm。这就使得桥架在敷设完成后，外形与结构外形相适宜，整体协调一致。

4.5 敷设桥架

依据现场实际情况，在每段结构梁之间一般为支线段，先将直线段桥架进行组队安装，轴线处，利用转折装置进行连接，根据结构的角度做折角处理，保证与结构外形一致，经现场测量误差控制在10 mm～30 mm之间，就可以用螺栓将桥架紧固。

4.6 桥架与支架固定

敷设桥架完毕，通过调整后，符合预定要求，就可将桥架和支架间采用方颈螺栓和锁紧专用螺母予以固定(见图8)。

4.7 操作要点

1)依据图纸，将电缆桥架敷设路径进行优化，确定转角部位的数量和角度，必须准确。

2)要选择技术较高和设备较为齐全的桥架生产厂家，否则无法按照我方提供的设计图纸，进行特殊桥架部件的生产和加工。

3)若由多路桥架就近并行敷设，需进行优化布置，最好加工成综合支架，且应同时进行敷设，这样易于质量的控制，和在转角时角度的统一。

5 实用性

敷设安装桥架，采用该工艺施工完毕后，整体与建筑内部外形结构相匹配，转折处过渡平整，美观。

以某体育场为例，施工质量及整体效果均达到了预期效果，图9为最终桥架敷设的现场图片。

6 市场前景展望

由于摒弃了传统方法很多缺点，减少了敷设桥架的时间、劳动强度降低、资源得到节省。施工质量有很大提高，实现了安装工程装饰化的目标。最关键的是连接装置实行工厂化预制，实现了批量生产，人工与材料得到了节约。节能降耗明显，可大幅推广。

参考文献：

[1] 张国春．弧形桥架施工技术在智能化系统工程中的应用[J]．浙江建筑,2010(5)：66-67.

[2] 王金禄.弧形机电管线安装工艺[J].建筑建材装饰,2015(10)：70-71.

[3] 曹忠良,秦晓峰.圆弧形建筑的施工放线的原理与工程实践[J].科技创新与应用,2013(2)：97-99.

[4] 刘红兵,赵军山,周 飞,等.弧形电缆桥架安装方法[J].发明专利,2013,11(20)：36-37.