鋼結(jié)構(gòu)臺架（鋼結(jié)構(gòu)胎架的創(chuàng)新應用）

鋼結(jié)構(gòu)臺架是一種用于支撐和固定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的臨時性結(jié)構(gòu)，通常采用鋼材料制成。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，對鋼結(jié)構(gòu)臺架的需求日益增加。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)臺架設(shè)計往往注重穩(wěn)定性和承載能力，而忽視了其創(chuàng)新性應用。近年來，一些創(chuàng)新的鋼結(jié)構(gòu)臺架設(shè)計逐漸浮出水面，為鋼結(jié)構(gòu)工程帶來了新的發(fā)展機遇。這些創(chuàng)新設(shè)計包括：模塊化鋼結(jié)構(gòu)臺架、可移動式鋼結(jié)構(gòu)臺架、智能化鋼結(jié)構(gòu)臺架等。這些新型鋼結(jié)構(gòu)臺架的設(shè)計不僅提高了鋼結(jié)構(gòu)工程的效率和安全性，也為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。

一、鋼結(jié)構(gòu)胎架的概念與功能

鋼結(jié)構(gòu)胎架是在鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝過程中使用的一種臨時性支撐結(jié)構(gòu)，其主要功能是為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、拼裝和安裝提供穩(wěn)定的支撐平臺，確保構(gòu)件的形狀、尺寸精度以及結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。例如在大型體育場館、會展中心、機場建筑等大跨度、復雜空間鋼結(jié)構(gòu)的施工中，胎架起到了關(guān)鍵的輔助作用。

二、鋼結(jié)構(gòu)胎架的類型與特點

（一）大型復雜鋼結(jié)構(gòu)安裝組合支撐胎架

特點與構(gòu)成
- 這種胎架是將扣件式鋼管支撐技術(shù)與鋼結(jié)構(gòu)安裝型鋼胎架技術(shù)相結(jié)合。在鋼管支撐架上設(shè)置不同形式的型鋼架（如點式支撐架型鋼平面尺寸2.5m×5.0m，連續(xù)帶狀支撐架抗側(cè)安裝胎架2.0寬×4.8m長×3.8m高）。通過有限元分析軟件驗算，鋼構(gòu)件安裝荷載經(jīng)剛度較大的型鋼架再均勻地作用在鋼管支撐上，保障支撐架的安全和穩(wěn)定，有效保證鋼結(jié)構(gòu)安裝的施工質(zhì)量和安全問題。它可廣泛適用于大跨度、復雜空間結(jié)構(gòu)采用“腳手架支撐高空原位拼裝工藝”施工方案的工程施工。
優(yōu)勢
- 在大跨度、復雜空間鋼結(jié)構(gòu)采用“腳手架支撐高空原位拼裝工藝”施工時，能使各項質(zhì)量指標符合相關(guān)規(guī)范要求，如《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204 - 2002)。施工過程中未出現(xiàn)安全和質(zhì)量事故。而且鋼管支撐搭設(shè)的支撐架不受型鋼架尺寸限制，可根據(jù)鋼構(gòu)件安裝特點和現(xiàn)場實際情況增大安裝操作作業(yè)面?？奂戒摴苤渭鼙蠕摻Y(jié)構(gòu)胎架和滿堂架施工費用少，具有施工簡便、施工進度快等特點，能達到環(huán)保、節(jié)能目的，有良好的經(jīng)濟效益和社會效益，推廣應用前景廣闊。

（二）鋼構(gòu)件焊接胎架

結(jié)構(gòu)與原理
- 以上海貝士特綠色建材有限公司取得專利的鋼構(gòu)件焊接胎架為例，其包括放置桌，放置桌內(nèi)有升降板，升降板下端設(shè)有升降組件用于移動升降板，升降板上對稱設(shè)置移動柱且有移動組件用于移動柱移動。兩個移動柱相鄰一側(cè)上端轉(zhuǎn)動連接有轉(zhuǎn)動板，移動柱遠離轉(zhuǎn)動板一側(cè)設(shè)置第二電機，第二電機輸出端通過轉(zhuǎn)動桿與轉(zhuǎn)動板固定連接。這種結(jié)構(gòu)通過對鋼構(gòu)件的翼板進行夾持固定，利用第二電機對轉(zhuǎn)動板進行轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)對不同尺寸具有翼板的鋼構(gòu)件的翻轉(zhuǎn)，有效提高焊接鋼構(gòu)件的效率。

三、鋼結(jié)構(gòu)胎架的施工工藝

（一）某鋼結(jié)構(gòu)胎架施工工藝實例

特點
- 如某工程中，鋼結(jié)構(gòu)主桁架寬度相等、長度不等。制作的鋼結(jié)構(gòu)胎架長度120米、寬度3米，制作2榀胎架，其結(jié)構(gòu)靈活且可重復使用，適用于本工程所有主桁架的拼裝。在胎架上根據(jù)每榀主桁架的長度平均布設(shè)五臺門字形吊裝架用于固定桁架弦桿。對于拼裝外側(cè)主桁架及次桁架，胎架結(jié)構(gòu)形式基本相似可通用，工序不搭接的桁架不單獨制作胎架，以滿足拼裝為準。
作業(yè)條件
- 制作前要根據(jù)項目技術(shù)人員提供的設(shè)計文件繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖，按照設(shè)計文件和施工圖的要求編制制造工藝文件（工藝規(guī)程）。制作、安裝、檢查、驗收所用鋼尺，其精度應一致，并經(jīng)法定計量檢測部門檢定取得證明。所需工具包括鋼尺、角尺、卡尺、劃針、劃線規(guī)、水準儀等。
工藝流程及操作要點
- 放樣：根據(jù)相應桁架的尺寸和弧度在加工區(qū)指定位置用測量儀器定出胎架輪廓，并把各個控制點在地面標出。
- 下料：
  - 鋸切機械施工要點：型鋼應校直后鋸切。單件鋸切構(gòu)件先劃號料線再鋸切；成批加工構(gòu)件可預先安裝定位擋板加工；加工精度要求高的重要構(gòu)件要考慮預留適當加工余量以供鋸切后端面精銑。
  - 氣割操作要點：氣割前要檢查確認整個氣割系統(tǒng)設(shè)備和工具正常且確保安全，選擇正確工藝參數(shù)，調(diào)節(jié)好氧氣射流（風線）形狀，去除鋼材表面污垢、油污、浮銹和雜物并在下面留出空間利于熔渣吹出，防止回火，操作順序為先短邊、先小件、先復雜件。
- 焊接拼裝：鋼結(jié)構(gòu)胎架須經(jīng)預裝，各部分預拼裝檢查合格后再焊接。焊接順序一般為先焊接中間節(jié)點，再向胎架兩端節(jié)點擴展，以避免焊縫收縮向一端累積引起節(jié)點間尺寸誤差。焊縫破口根部間隙大于標準值1.5mm以上按超標間隙值增加焊腳尺寸，間隙大于5mm時事先用堆焊和打磨方法修整端頭或在接口處堆焊焊道以減小焊縫間隙。

四、鋼結(jié)構(gòu)胎架在不同項目中的應用

在大跨度建筑中的應用
- 在長春東北亞國際博覽中心項目A3標準展廳與多功能展廳桁架施工中，由于桁架為大跨度空間倒三角桁架結(jié)構(gòu)，體量大、跨度寬、運輸困難等，采用高空原位單元安裝技術(shù)在各施工段分段處設(shè)置施工支承體系，這里的施工支承體系就類似鋼結(jié)構(gòu)胎架的功能，為桁架的安裝提供支撐。
在船舶建造中的應用
- 在船體裝配中，胎架的選擇涉及決定胎架的萬能程度和選用胎架的結(jié)構(gòu)型式等方面的問題，胎架在船舶建造中為船體結(jié)構(gòu)的裝配提供支撐平臺，確保船體構(gòu)件的正確裝配和形狀精度。