复杂空间钢结构曲面肋梁加工及安装技术分析

刘乐林

【摘要】在施工技术体系不断成熟的背景下，钢结构应用范围也在不断拓宽，该结构具备质量小、强度高等优势，能够有效降低建筑工程基础结构的受压情况。在钢结构组成部分中，曲面肋梁属于加工和安装难度较高的构件，通过梳理曲面肋梁加工和安装过程中需要注意的内容，对于提升结构加工和安装质量有着积极地意义。

【关键词】复杂空间;复杂节点;临时措施;安装质量

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.131

在建筑行业中，随着施工技术的不断进步和先进技术的不断引入，在建筑钢结构施工的过程中还存在一些问题。这些问题很可能会导致建筑钢结构施工后出现质量问题。传统的施工技术已不能满足当代建筑的建造要求，并且传统的建筑钢结构施工方法存在一些缺陷和许多问题。近几年来随着先进技术不断在建筑钢结构施工过程中应用，已经在质量控制要点上有了很大进步。

1、复杂空间钢结构曲面肋梁加工要点分析

1.1模型及编号确定

在进行结构加工之前，首要工作任务便是做好模型和确定编号。在具体应用中，需要保证以下设计资料齐全：原设计图纸或其他与原设计图纸性质等同的文件、项目交底文件。交底文件中需包含运输尺寸、重量、构件分段原则、编号原则、现场吊机起吊量等。起始建立模型的时候，由一位（唯一性）建模人员负责添加轴网、新截面和新材质，模型完成后经详图审核人员报安装人员审核。深化设计模型应包括所有结构杆件、构件零件编号、连接节点、细部构造、工艺措施及与其他专业协调的内容等。类似大型多腔体项目，加工及现场施工时不可避免需要开设部分人行孔及排烟孔，人行孔及排烟孔的开设需要与加工人员和现场施工人员沟通确认，建模人员需要在三维模型中按照行走路线漫游是否可行，从而确保加工后构件的实用性。

1.2钢板弯弧及下料

设计需要平坦肋凸缘板做为弯曲板，而直板做为腹板。弯曲肋导向梁的腹板构件和纵销在清除后会在放置后弯曲，而带有3辊板和油压的弯曲设备则会冷却弯曲。腹板和加强板主要通过辊在轧制板上的位置和钢板的拱尺寸来控制钢板体的高度。由于三辊板的轴直径较大，无法将板端卷成设计尺寸，油位用油位表示板端。对弯曲钢板的精度、生产率和可操作性进行了综合、高效的样品检验，检验后对钢板进行了拆卸和弯曲。

1.3复杂节点加工

在不同的建筑工程项目中，对于曲面肋梁的尺寸要求也不同。例如，在桥梁工程施工过程中，所需要的肋梁结构尺寸相对较大，如4500mm×3000mm×1500mm都是常见的尺寸结构。而且这些结构内部隔板数量较多，需要在结构不同位置处进行加强肋设计，为了满足后续运输实际要求，在对其进行处理时，也需要根据实际情况将节点划分为若干段，如一些大尺寸曲面肋梁，可以将其分为三到五段，然后进行加工，确保每个衔接节点之间能够顺利连接在一起。并且在加工过程中，对于这些复杂节点，在处理过程中还要控制好焊接顺序，尤其是一些隐蔽位置处，需要做好隐蔽焊缝处理工作，焊接质量满足要求之后，做好防腐涂装工作，从而确保材料运输环境的安全性。

1.4钢结构焊接

钢结构施工时，机械工程师通常采用焊接工艺。目前我国主要采用电焊速度和气体保护焊缝。钢结构焊接时，二氧化碳通常用作防护气体。但是，要进一步提高焊缝质量，需要手动辅助。由于手动焊接工艺操作简便，设备的使用难度较低，手动焊接时，钢结构的不同位置需要精确焊接。但是，手动焊接操作也有一系列缺点，主要表现为设计效率低下，与设计质量稍有偏差。因此，钢结构在焊接时通常会被焊缝遮盖。为了避免焊接过程中出现裂缝、空气泄漏等，必须确保焊接表面绝对平滑，下一步操作顺利进行。此外，主管人员必须在施工进度的基础上制定完善的作业方案，确保焊接工艺平稳，提高钢结构的强度和完整性，同时提高钢结构的效率。钢结构框架内，空气中的工作较多。为了保证施工人员的生命安全，施工人员必须改善安全通信活动，为施工人员提供完善的安全设施。

2、复杂空间钢结构曲面肋梁安装技术分析

2.1进行结构组装

在进行结构组装过程中，需要注意以下几点内容：第一，梳理具体的安装顺序，在曲面肋梁施工过程中，需要依次完成翼缘板组装、横隔板组装、定位卡板组装、腹板组装、腹板焊接、肋梁牛腿组装等工作，从而得到稳定的曲面肋梁结构。第二，做好复杂节点的处理工作，施工过程中日字形截面肋梁纵向加劲肋的拼接难度相对较高，同时直接进行焊接难度较大，而且肋梁结构的下腹板在焊接时需要仰焊，困难程度相对较高，通常情况下对其处理时，会先完成结构切割工作，随后再进行全熔透焊，以此来完成结构焊接，确保肋梁最终的施工质量。

2.2曲面肋梁现场安装

完成轨迹筋的加工后，轨迹筋将作为一个整体装配到施工现场。具有日文轮廓的肋的纵向刚性对接熔接无法在肋内熔接，而垫圈仅难以熔接。使用以下步骤可以解决加强筋和加强筋的底焊问题。1）肋顶部腹板以1000mm的距离和800mm的纵向螺栓切割，肋下方的腹板以分隔缝连接，底部腹板则以全熔接接合。2）在纵向电杆800mm处安装孔，在纵向电焊中安装凹槽，并在焊接连接处安装加固板。3）封闭腹板1000mm处的间隙，用全焊焊接顶部腹板的间隙，并将板添加到焊接处。

2.3钢悬架

钢结构是钢结构的重要组成部分。准确分析装配过程对于确保不仅是型材的质量，而且是装配的安全性也至关重要。首先，核心被视为结构的加权桁架，然后在每个钢柱和侧型芯之间悬挂主桁架。从而在短时间内建立了穩定的空间框架体系。第二，确保整个区域的稳定，并在连接的梁和梁上安装衣物。设备再次向外延伸以附着其馀桁架图元。在我国，光泽建筑通常采用“区域悬挂”模式，通过多个起重设备之间的协作和协作来确保装配质量，以满足设计要求。在特定的悬挂过程中，尽量避免两个施工现场配对相互组装的方向，最好使用等温水装置。技术人员应仔细检查每个部件的位置、型号、尺寸、垂直方向和栅格平面，以便及时发现问题并采取有针对性的措施。请确保零件未变形，曲面未被腐蚀，并且点准确无误。

2.4位移误差控制

在位移误差控制环节中，需要注意：第一，在吊车将肋梁移动到待安装位置附近时，此时放低移动速度。考虑到结构质量较大，突然停止会具备较大的惯性，因此在待安装位置处会提前布置一些木板，起到缓冲作用。第二，在安装过程中，需要遵循先粗调整后精细调整的顺序，粗调是对肋梁的标高、相对位置进行误差控制，而精调则是在结构马上达到指定安装位置前，校正肋梁中轴线、中位线等内容，将误差控制在容差范围内，确保安装结果的可靠性。

2.5现场监测

在面上安装加强筋梁时，将实时监视结构的应力和应变，以确保施工过程的安全性，因为梁的数量较少，且只有梁的梁底

结语：

综上所述，曲面肋梁结构在使用时，多采用拼接的方式来完成施工，这也要求前期对曲面肋梁进行加工时，需要满足较高的精准度要求。并且在曲面肋梁安装过程中还需要做好节点处理工作，从而确保曲面肋梁的施工质量，提升基础结构的施工强度。

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