1、. . . . 節(jié)市三板橋體育場看臺罩棚鋼桁架屋面工程主體結構施工與卸載方案的確定一、工程概況該工程為三板橋體育場改建工程，保留原有體育場建筑，增加鋼結構罩棚。罩棚鋼結構主要由主桁架、環(huán)向桁架與支撐桁架組成。建筑效果為縱向兩片獨立的鋼管桁架罩棚呈弧形，屋面為單層彩鋼板。主桁架為拱形，跨越體育場南北，跨度197.68m。拱形中部最大高度42m，12榀支撐桁架一端與主桁架連接，另一端落在對應的12根鋼柱上，支撐桁架間設有環(huán)向桁架相連接，環(huán)向桁架之間設有H型鋼（HM294*200*8）與之連接。形成穩(wěn)定的空間結構體系。見附圖： 體育場罩棚正立面圖二、結構主體施工方案的比選確定：在諸多施工技術方案中，

2、大跨度、大噸位鋼管桁架的吊裝方案是影響本工程施工的最為重要和關鍵的技術方案之一。為此，針對本工程鋼結構跨度大、自重大、建筑功能設計特殊、現(xiàn)場場地情況等的特點，我結合以往類似工程的施工經驗和國大跨度鋼結構安裝施工的一些工程實例，進 序 號吊裝方法主要特點主要優(yōu)點主要缺點 1高空散拼結構在設計標高一次拼裝完成可用簡易或小噸位的起重運輸設備現(xiàn)場與高空作業(yè)量大，同時需要大量的支架材料。 2分片吊裝地面拼接，高空吊裝就位高空作業(yè)量較高空散拼法大為減少，拼裝支架也相應減少，可充分利用現(xiàn)有起重設備，較為經濟對于分割后結構的剛度和受力狀況改變較大的鋼屋蓋影響較大 3整體提升、整體頂升將結構在地面拼裝完成，再由

3、起重設備垂直將結構整體提升至設計標高，可利用結構柱作為提升結構的臨時支承結構可以將屋面板、防水層、采暖通風與電氣設備等全部分項工程在最有利的高度處施工，可節(jié)省施工費用。對于周邊支承點較少或整個屋蓋系統(tǒng)較重的不適用，對提升設備的整體協(xié)同作業(yè)要求較高。 4整體吊裝將結構在地面總拼成整體后，用起重設備將其吊裝到設計位置地面總拼可保證焊接質量和幾何尺寸的準確性對吊裝設備要求高，需超大型吊裝設備，費用昂貴。 5高空滑移將結構條狀單元在建筑物上由一端滑移到另一端，就位后總拼成整體結構的滑移可與其他土建工程平行作業(yè)，縮短總工期，設備簡單，不需大型起重設備。對施工單位機械綜合配置能力要求高，需增加安裝滑道、支

4、柱等輔助鋼構件。行了多方案的比較、分析。各種吊裝方法的特點和優(yōu)缺點比較如下表如示：通過比較分析，我認為本工程屋蓋系統(tǒng)大跨度桁架的吊裝宜采用分片吊裝施工方法，但結構的空間定位測量和結構完成之后的卸載是該工程的難點和關鍵環(huán)節(jié)。三、主體結構施工方案：1、方案綜述：本工程所有桿件均在加工廠下料并進行預拼裝，然后運至施工現(xiàn)場，在胎架上拼裝、焊接。經檢驗后吊裝。盡可能減少現(xiàn)場制作的工作量。2、施工段劃分：將整個鋼結構工程分成兩個施工段，即東、西兩個看臺各為獨立的施工段，見下圖。3、施工順序：（1）施工段：先安裝鋼柱再安裝安裝主桁架HJ1，完成后再按照綜合吊裝法的原則從一端到另一端（或從低到高）依次支撐桁架

5、、環(huán)向桁架與環(huán)向桁架間的聯(lián)系桿。（2）鋼柱：從一端向另一端依次安裝到位。（3）主桁架：將主桁架分成五段在胎架上拼裝、焊接后，分別從兩側低端向高端依次安裝，最后安裝中間一段。見下圖：安裝第一段 安裝第二段安裝第三段安裝第四段安裝第五段4、主要構件安裝方法與注意事項4.1、鋼柱安裝：本工程共有鋼柱24根，最重的鋼柱單根重量為7.1噸。（1）鋼柱起吊采用旋轉法，安裝采用正吊法（2）安裝順序；從一端向另一端依次進行（3）工藝流程：復核軸線尺寸與預埋件標高鋼柱就位 復核鋼柱尺寸 彈校正線 鋼柱吊裝校正 固定。（4）注意事項:鋼柱起吊前須在柱上端系好四根纜風繩。先校正標高，再校正柱腳中心線，最后校正垂直度

6、。4.2、主桁架施工：考慮到主桁架較長，根據(jù)現(xiàn)場情況、設備性能，安裝時將其分為五段依次安裝，斷開處設在與支撐桁架的連接處，見主桁架分段示意圖。（1）施工流程：施工準備搭設拼裝胎架安裝格構式臨時支架主桁架拼裝拼裝、焊接質量檢驗主桁架吊裝、校正臨時固定。（2）主桁架拼裝： 拼裝順序根據(jù)吊裝的使用順序依次拼裝。拼裝胎架搭設后即可進行主桁架拼裝，用吊車將構件吊至拼裝支架上，使拼裝接點對齊，主管對接口加襯管。穿上螺栓，用專用卡具卡緊，校核成型后的構件尺寸（包括起拱要求），檢查構件的拼裝垂直度，符合設計要求后方可焊接固定。焊接按結構焊接要求進行。（3）主桁架吊裝A、桁架吊裝前應復核幾何尺寸是否符合設計要求

7、，與支撐桁架的接口定位線是否準確。并對焊接質量進行認真檢查。B、將構件從拼裝胎架吊至安裝位置附近，臨時支撐并換吊裝用繩索。C、吊點設置：應根據(jù)吊裝方案分別進行計算，以桁架桿件應力和變形最小值的吊點方案來確定最佳吊點位置。D 起重設備的選用：五段主桁架中最大構件為第一段和第五段，長度為51.8m（弧線），單件重量35T（不含支托），安裝高度：最大高度為+26.400M(上弦)， 其重心與停車位置最小距離為11m，綜合各因素，選用一臺240T汽車吊負責主桁架吊裝（第一、五段吊裝時采用46.2米主臂，當其工作半徑為11米時，起重量為36噸，有效高度為41米。第二、四段吊裝時，采用58.6米主臂，當其

8、工作半徑為14米時，起重量為24噸，有效高度為56.9米。安裝第三段時，采用54.5米主臂，當工作半徑為12米時，起重量為29噸，有效高度53.6米。滿足要求）。一臺80T履帶吊負責現(xiàn)場二次倒運與裝卸車。E、綁扎：按試算的節(jié)點位置進行綁扎，鋼絲繩與構件之間應墊上麻袋以防損傷構件與鋼絲繩。起吊前應在構件兩端系上溜繩并由專人控制，以防在起吊過程中碰到其他構件。F、起吊：吊車慢慢收緊鋼絲繩，使索具初步受力，檢查索具的受力是否均勻，再緩緩起勾，使構件慢慢離開地面，待構件穩(wěn)定后，單機吊裝時高端先離開地面，控制溜繩的人員應密切配合，防止構件搖晃，待構件全部離開地面且穩(wěn)定后，方可正式起吊。起吊過程應緩緩進行

9、，待構件接近安裝高度后，吊車轉向慢慢向安裝位置靠攏，由高空作業(yè)人員完成構件的安裝。整個吊裝過程必須由具有經驗的人員負責指揮，其他施工人員必須服從統(tǒng)一指揮。G、臨時固定構件吊裝到位后的臨時固定是通過“纜風繩”來實現(xiàn)的，纜風繩的一端與地錨連接，另一端與新安裝的桁架上弦連接，不僅起到臨時固定的作用，同時是調整桁架垂直主要工具。本工程每段設四根“纜風繩”。H、校正構件吊裝到位后，首先進行平面位置校正。方法是在施工準備階段將下弦桿件的投影線投放到地面上，構件安裝到位后，將經緯儀或全占儀安在投影線上，觀察事先設在下弦桿件上的兩個校正點，使這兩點落在其垂直投影線上。垂直度的校正；采用上述平面位置校正的方法，

10、使另外一根弦桿的垂直投影線與地面上的投影線重合，即其垂直度符合設計要求。 高度的調整方法，在桁架下弦桿與支架之間安裝千斤頂，起初桁架略低于設計標高，調整千斤頂?shù)母叨仁蛊溥_到設計高度。J、固定：五段主桁架安裝完成并經校正后，即可焊接固定。4.3、支撐桁架與環(huán)向桁架施工：（1）施工流程：施工準備搭設拼裝胎架支撐桁架與環(huán)向桁架拼裝、焊接拼裝、焊接質量檢驗支撐桁架與環(huán)向桁架安裝、校正固定。（2）支撐桁架與環(huán)向桁架的拼裝、焊接與檢查參照主桁架執(zhí)行。 （3）支撐桁架與環(huán)向桁架安裝、校正： A、安裝順序：從一端到另一端按照綜合吊裝法依次進行。見下圖；以此類推，順序吊裝 B、吊點設置、支撐桁架與環(huán)向桁架均采用

11、四點綁扎。 C、起重設備的選用： 12榀支撐桁架中構件重量相差較大，安裝高度也各不一樣，為降低工程造價將桁架分為兩組，第一組為HJ2、HJ3、HJ4、HJ5、HJ6、HJ7.第二組為HJ8、HJ9、HJ10、HJ11、HJ12、HJ13。第一組單榀重量從10.147噸到12.18噸三種，其中HJ2、HJ3是支撐桁架中最重的構件，12.18噸/榀，也是安裝高度最高的構件。第一組構件根據(jù)HJ2、HJ3的要求選擇設備必然滿足其他構件的安裝要求，汽車吊只能在體育場作業(yè)，桁架重心距看臺約10米，吊車的回轉中心距桁架重心距離在15-16米，安裝高度30.797米。最小選用150噸汽車吊才能滿足安裝要求。采

12、用52.8米主臂，當工作半徑為16米時起重量為13.7噸，有效高度50.3米，滿足要求。第二組單榀重量從2.075噸到7.456噸三種，其中HJ8、HJ9是第二組桁架中最重的構件，7.456噸/榀，也是第二組中安裝高度最高的構件，最高點為26.569米。吊車的回轉中心距桁架重心距離在13-14米，根據(jù)以上條件最小選用80噸汽車吊方能滿足要求。采用44米主臂，當工作半徑為14.6米時，起重量為7.8噸。有效高度41.5米，滿足要求。 D、節(jié)點綁扎：要求同主桁架。 E、起吊：參照主桁架起吊執(zhí)行。 F、臨時固定：支撐桁架到位后一端與主桁架連接，另一端放置在鋼柱上，支座一端上弦系鋼絲繩向兩側與地錨連接

13、。 G、校正：支撐桁架的校正與主桁架一樣。H、固定：支撐桁架校正后，緊接著安裝具備安裝條件的環(huán)向桁架，環(huán)向桁架安裝到位并檢查無誤后就可進行最后固定。4.4、屋面系統(tǒng)吊裝采用一鉤多吊或成片吊裝的方法吊裝。根據(jù)現(xiàn)場條件和起重設備能力,最大限度地擴面拼裝工作量,將地面組裝好的屋面系統(tǒng)吊起就位,并與鋼管桁架連接。五、結構卸載：主體結構完成經自檢合格后,應會同建設、監(jiān)理、質監(jiān)單位與有關部門領導進行主體結構中間驗收，驗收合格后即準備卸載。管桁架卸載過程是使屋蓋桁架緩慢協(xié)同空間受力的過程，管桁架結構發(fā)生較大的應力重分布，并逐漸過渡到設計狀態(tài)，因此確定合理的卸載順序和正確的卸載措施，是確保主體卸載成功的關鍵。

14、卸載由中間向兩邊，中心對稱進行原則，通過放置在臨時支撐架上的可調節(jié)點支承裝置(千斤頂)，經多次循環(huán)微量下降來實現(xiàn)“荷載平衡轉移”。分階段按比例下降原則，防止個別支撐點集中受力，根據(jù)各支撐點的結構自重撓度值，采用分組、分階段按比例下降法拆除臨時支撐點。在卸載過程中，必須嚴格控制循環(huán)卸載時的每一步精度和同步，設置測量控制點，對卸載全過程進行監(jiān)測，實行信息化施工管理。根據(jù)以上卸載原則，為了確保管桁架的安全卸載，本方案采用整體分組逐步卸載法：1、卸載方法（1）整體：把整個桁架在卸載過程中按一個整體考慮，而不是分段卸載，鋼管桁架結構在卸載完成前處于千斤頂支撐受力狀態(tài)；采用逐組卸載臨時支撐點，確保卸載時臨

15、時支撐點的受力狀況滿足要求。（2）分組：在整體卸載考慮的前提下，確保卸載過程中各點受力均衡性，根據(jù)鋼管桁架結構自身特性，采用以“組”或“幾組”為單位，逐組卸載臨時支撐系統(tǒng)，根據(jù)千斤頂設計下降高度（根據(jù)起拱值定），分若干個卸載步驟，每次在規(guī)定時間緩緩下降。（3）考慮卸載的條件是結構處于靜載受力狀態(tài)下，卸載要選擇晴天無雨或風力<6級的天氣，確保卸載正常進行。卸載前，對各臨時支撐點進行坐標測量復核，特別是標高復核。方法是用全站儀測出此時的各標高與位置并紀錄，作為調整依據(jù)。確保卸載時每步下降值在可控圍，做好卸載量的計量工作，在臨時支撐點近側立刻度尺，對準刻度，并固定，直到卸載完成后方可移走刻度尺

16、，不允許中途移動刻度尺；直接在千斤頂上沿下落方向給出每步卸載的高度值，作為每步卸載的控制標準。2、人員、設備、技術準備（1）每個千斤頂卸載時配備2名操作工人，操作人員實行“對號入座”方法。根據(jù)實際情況設12個控制分區(qū)，將每次卸載檢查情況記錄備查。（2）千斤頂采用20t的液壓千斤頂與各種規(guī)格墊塊。（3）測量儀器：全站儀、水平儀、刻度尺。（4）卸載施工流程卸載準備坐標復核、核正臨時支撐支頂卸載前檢查第一段j步下降測量撓度變化裝卸載前檢查滿足卸載方案第二段j步下降測量撓度變化滿足卸載方案第三段j步下降測量撓度變化滿足卸載方案第四段j步下降測量撓度變化滿足卸載方案第五步j(<10)步下降結果測量

17、撓度變化滿足卸載方案資料整理歸檔驗 收3、卸載順序（1）第一步：為便于統(tǒng)一卸載，預先在所有臨時支撐點上植入各種規(guī)格墊塊做好準備，調整好各組臨時墊塊到需卸載的高度，用于卸載支撐，先將桁架一組按刻度尺卸載25mm，緩慢下降到支撐于調整好的墊塊上，調整千斤頂輕微受力，檢測該節(jié)點受力情況與撓度變形情況，無異常情況后繼續(xù)對4、5、6、7、8、9各組對稱按刻度尺進行卸載25mm，緩慢下降到支撐于調整好的墊塊上，千斤頂同時也輕微受力，檢測各節(jié)點受力情況與撓度變形情況，合格后，對主桁架HJ1從中心節(jié)點按刻度尺開始按組對稱卸去10mm，緩慢下降至調整好的墊塊上，調整千斤頂同樣輕微受力，檢測鋼管桁架結構變形參數(shù)值

18、與臨時支撐的受力情況。（2）第二步：在第一步卸載各項要素均達標后，開始下步卸載，先調整各組千斤頂全部受力，再卸去各組的墊塊，調整好各組墊塊到需卸載的高度，繼續(xù)對2、3、4、5、6、7、8、9各組次桁架進行卸載，卸去30mm，緩慢下降到各組臨時墊塊上，千斤頂同樣調整到輕微受力狀態(tài)，再對HJ1主桁架按組進行對稱卸載去10mm，緩慢下降到臨時支撐墊塊上，調整千斤頂同樣輕微受力，各段臨時支撐逐步分組同步下降，依照第一步每組卸載順序下降，以確保結構整體受力變形的平穩(wěn)過渡，做好各臨時支撐的檢查。（3）第三、四、五步同第二步，依次循環(huán)類推至千斤頂受力逐漸減弱到不受力，卸載完成。卸載時密切注意各節(jié)點的受力變形

19、情況，確保該段承載符合要求，直至卸載完成。（4）通過前面幾步卸載，鋼管桁架結構已處于完全卸載狀態(tài)，整體鋼管桁架利用兩邊著力點支撐和各鋼柱支撐，鋼管桁架結構在自重荷載作用下，鋼管桁架承受其自身的荷載，鋼管桁架自重荷載可以平穩(wěn)從臨時支撐系統(tǒng)完全轉移到結構自身上去，此時鋼管桁架已經安全卸載。4、卸載過程中與完成后檢查項目：（1）結構抗震支座位移檢查。（2）桁架變形檢查，桁架是鋼管桁架的主要受力部件，確保桁架的受力安全，在支座檢查后立即對桁架進行檢查。A、通過檢查確認有無構件局部變形情況，撓度是否超標。B、設4個控制點觀測結構徑向位移變形情況；C、檢查焊縫受力情況等。（3）桁架結構變形檢查項目：A、中心鑄鋼件下沉值測控。B、各焊接節(jié)點焊縫受力后情況檢查。C、各焊接節(jié)點坐標變化檢查。D、卸載施工驗收經監(jiān)理甲方簽字。5、卸載安全注意事項：（1）必須在現(xiàn)場總指揮統(tǒng)一指揮下協(xié)同操作,用哨音或步話機傳輸口令，操作工人應絕對服從指揮；（2）必須按刻度尺/刻度線來控制每次下降值；（3）在規(guī)定的時間緩緩完成，不得過快或過慢；（4）執(zhí)行每段卸載后檢查制度，千斤頂受力情況，檢查結構變形情況特別是焊接點和橫向直腹桿變形情況，檢測控制構件變形情況；（5）嚴格執(zhí)行現(xiàn)場卸載過程檢查、報告機制。操作工有責任注意所負責臨時支撐點與鄰近結構構件異常情況并上報現(xiàn)場總指揮；各分區(qū)