1、大跨度鋼桁架逐段累積滑移施工工法編制單位：中建國際建設公司主要執筆人：1前言 近些年來，特別是近十來年中國鋼產量飛速增加，為我國建筑鋼結構的發展提供了一個物質條件。2000年以后，國家政策鼓勵用鋼，發展鋼結構建筑，涌現出一大批鋼結構高層寫字樓、大跨度場館及公共建筑，如：北京國貿三期、鳥巢、哈爾濱會展中心等。其中部分大型大跨度場館多采用“地面拼裝、跨內高空吊裝”以及“搭設拼裝平臺、高空散裝”的方法進行安裝，此類安裝方法相對比較簡單、實用、效率較高。但對于施工場地內受限制或存在地下室結構的大跨度結構，常規的“地面拼裝、跨內高空吊裝”的方法就行不通了，須另辟他徑。 頂推滑移的施工方法是近年來解決大跨

2、度鋼結構安裝的一個常用的方法,能很好地的解決大跨度桁架結構安裝問題。2特點不需要通過對地下室結構進行加固，不受跨內其他結構的影響，采用滑移的方式將結構安裝到設計圖紙位置。3適用范圍適用于施工場地內存在地下室或其他結構，導致起重機械無法進入施工區域或采用其他施工方法施工經濟性不佳、對工期影響較大的大跨度鋼結構。4工藝原理盡量利用大跨度鋼結構的支撐結構（如混凝土結構柱、梁等）或增加臨時軌道梁支撐，根據結構模擬計算需要設置滑移軌道梁或拼裝胎架，在胎架上按照圖紙要求進行拼裝，拼裝完成后向前頂推滑移，進行下一跨度區域桁架拼裝，直至全部鋼結構滑移完畢，最終進行卸載落位固定，完成結構安裝完成工作。5工藝流程

3、及操作要點 5.1工藝流程滑移專項方案編制專家組評審論證作業指導書與交底滑移及卸載工況模擬分析臨時結構措施安裝高空拼裝及設備安裝計算機控制同步頂推滑移繼續拼裝、同步頂推滑移結構全部滑移完成拆除臨時措施結構完成結構變形過程監測應急預案結構驗收論證通過驗收驗收結構卸載落位固定臨時措施結構設計未通過未通過5.2操作要點累積滑移安裝方法分析及臨時結構設計臨時措施結構初步布置仔細查閱土建施工圖紙及鋼結構圖紙，掌握混凝土結構形式與鋼結構相關聯情況，確定滑移安裝方法的可行性及施工部署，充分利用現有混凝土結構，進行滑移胎架、滑移軌道梁及滑移軌道梁支撐等臨時措施結構初步布置；滑移軌道設置根據臨時措施結構初步布置

4、，利用結構模擬計算軟件，對滑移結構最不利工況（考慮風荷載、溫度變化等）結構變形情況進行模擬計算，確定滑移軌道設置數量；臨時措施結構設計臨時措施結構設計應包括拼裝胎架設計、滑移軌道梁支撐設計、滑移軌道梁設計、軌道選型等，設計計算應充分考慮臨時措施結構的強度、承載力、穩定性、變形情況、結構沉降、基礎處理等，最終明確軌道梁支撐、滑移軌道梁、拼裝胎架等具體布置、規格型號、連接方式、滑移軌道設計高度等情況；根據滑移結構總噸位進行計算，確定頂推千斤頂規格、數量、設置位置等；專項施工方案編制及專家組評審 根據臨時結構設計以及累積滑移安裝部署，編制累積滑移專項施工方案，明確施工順序、拼裝方案、滑移指揮組織機構

5、、測量與過程監測方案、應急預案、安全方案等。 為了保證滑移施工的結構安全及施工質量，大跨度累積滑移專項施工方案，需進行專家組進行評審；根據專家組評審意見進一步進行修改完善。臨時結構措施安裝 臨時結構措施安裝質量的好壞，是大跨度滑移施工一個非常重要的環節，應按照專項施工方案認真實施，保證臨時結構基礎處理、支撐安裝偏差、節點連接質量及軌道標高、水平度誤差控制等；臨時結構措施安裝完畢后，應組織各方進行驗收； 拼裝胎架搭設拼裝胎架設計應根據施工現場地質勘探報告數據，進行基礎設計，計算確定胎架在安裝荷載的作用下的基礎沉降量；胎架實際搭設中應根據實際基礎沉降變形情況，同時對拼裝胎架預留沉降余量；高空拼裝胎

6、架搭設 軌道梁安裝軌道梁安裝應與桁架安裝軸線保持一致，控制軌道梁標高精度，焊縫連接處應按一級焊縫進行探傷處理； 軌道安裝軌道安裝中心線應與桁架安裝軸線保持一致，且按照設計標高進行安裝；此外應考慮軌道的側向穩定及滑移方向滑動控制，側向穩定可按600mm間隔軌道兩側設置10mm擋板；軌道滑移方向防滑可按10m間距，軌道兩側設置10mm止動擋塊，詳見下圖所示。側向穩定擋板滑移方向擋板相鄰軌道間宜采取焊接連接，上表面需打磨光滑。高空拼裝及設備安裝 大跨度結構滑移安裝質量完全取決于高空胎架上結構拼裝精度控制，結構安裝的標高、軸線位置、垂直度等控制應符合規范要求； 結構側向位移控制考慮大跨度鋼結構拼裝單元

7、拆除支撐后，由于結構的下撓變形，結構必定在與軌道垂直方向上發生位移；位移值根據跨度及結構下撓值等，進行模擬計算，最終確定對軌道所在軸線上受力結構設置反向變形。 高空拼裝反變形豎向設置拼裝結構分步分級拆除支撐后，拼裝結構在撓度變形的作用下，達到圖紙要求的安裝軸線要求。支撐拆除后結構下撓變形 拼裝結構起拱 鋼結構設計規范GB50017-2003中規定，屋蓋梁或桁架設計允許偏差為l/500,大跨度鋼屋蓋施工中，可根據施工結構模擬分析的撓度變形及桁架分段情況，進行拼裝施工折線起拱。拼裝施工結構折線起拱在結構滑移支點處設置限位擋板，防止側向位移，軌道與其兩側限位擋板間距各為15mm。結構側向位移限位擋板

8、 結構滑移過程中，按照方案部署及時安裝頂推設備，確保連接妥貼穩固。滑移前檢查驗收及拆除支撐正式滑移前，對構件高空拼裝情況進行檢查，確保桿件安裝及焊縫焊接完畢；然后按照方案確定的步驟進行拆除臨時支撐，并在卸載過程中對結構變形進行觀測，如有異常情況采取應急預案。計算機控制同步頂推滑移 滑移前檢查，臨時支撐是否拆除完畢；滑移結構是否與胎架完全脫離；滑移系統工作是否正常；各崗位人員及監測儀器是否到位等；頂推滑移滑移前檢查檢查各項工作符合滑移條件后，進行正式滑移。千斤頂頂推力F設定，應按照當前拼裝滑移重量計算得出；Fi=Ni*f/mFi為第i次滑移單元滑動某條軌道上每個千斤頂的頂推力；Ni為第i次滑移單

9、元總重量在某條軌道上分配的支反力；f為第i次滑移單元總重量在某條軌道上的摩擦力系數（考慮軌道上涂抹黃油，實際計算中f取常數0.2）；m為第i次滑移單元滑移時在某條軌道上安裝的千斤頂數量；每次頂推滑移開始時，為了克服瞬間加載產生的加速度對結構導致的不利影響，可按照計算確定的數值Fi進行分n級次勻速加載；當某條軌道上千斤頂頂推位置結構產生微小滑動時，停止此軌道千斤頂油泵加載，確定頂推力數值；繼續進行其他軌道的千斤頂油泵的加載，直至所有軌道上頂推結構出現微小滑動，全部確定各條軌道的千斤頂頂推力數值；最終按照各條軌道的千斤頂頂推力數值同時起動所有油泵系統，開始向前進行滑移。 頂推滑移過程中滑移過程結構

10、調整滑移過程中由于各種因素，可能導致結構產生整體不均勻側向位移，主要表現在軌道與其兩側限位擋板間距發生變化，應及時上報滑移總指揮；通過鋼尺測量對于同一基線的距離偏差，找出所有軌道上結構位移的偏差；再通過不同軌道上結構滑移速度的調整，最終使所有軌道上結構達到同一基線，再按照各千斤頂設置設定的頂推力繼續向前滑移。滑移過程中，亦可根據計算機自身的采集系統反饋的滑移速度偏差，實時進行速度調整，保證結構滑移同步性；但此種方法導致實時結構在進行速度調整，導致結構滑移速度較慢，目前已很少采用頂推滑移監測測量結構頂推滑移前，拼裝結構支撐架拆除過程中，對拼裝單元變形進行監測；結構頂推滑移中，對滑移軌道鋼梁變形進

11、行監測；結構卸載過程中，應對結構的變形情況進行對于監測中出現的異常情況，如結構撓度大于計算變形、出現大的聲響、支撐發生變形或結構出現局部振動等，立即進行信息反饋，采取相應的應急預案進行處理；滑移過程變形監測軌道梁變形觀測累積滑移 當結構滑移一個滑移單元后，繼續在騰空的拼裝胎架上，進行拼裝下一單位，前后兩個單位通過焊接連接后，繼續向前滑移，采用相同的方法直至全部結構滑移結束； 由于跨度較大，每個滑移單元拆除支撐及滑移完畢后，均有一定下撓，再進行下一滑移單位拼裝時，應將滑移完畢的最末端桁架進行回頂一定數值（回頂數值應參考拆撐后的撓度變化值），使之恢復到拆除支撐前的狀態，保證后續滑移單位相鄰桿件的拼

12、裝精度。結構卸載落位固定結構滑移到位后，按照卸載方案進行分級卸載，最終落位固定，安裝完成。滑移鋼結構的最后一步滑移及結構卸載，應考慮溫度變化，宜在當地年平均溫度氣溫下進行。6主要施工機具設備表1 大跨度頂推滑移設備清單序號設備名稱規格型號數量備注1液壓泵源系統TJD-30型4動力源2液壓爬行器TJG-1000型8頂推設備3計算機同步控制系統YT-1型1同步控制4全站儀2"2安裝及變形測量5經緯儀2"2安裝及變形測量6水準儀±1.5m/km2變形測量7鋼尺5m6測量8對講機12即時通信7勞動力組織表2 主要勞動力組織序號設備名稱數量崗位職責1現場總指揮1頂推過程現場

13、技術和施工協調2計算機同步控制系統操作技術人員1計算機同步系統控制3測量工4頂推過程變形監測4輔助工10滑移過程巡查、應急處理8質量要求 8.1桁架滑移到位軸線安裝偏差不大于15mm，跨中垂直度允許為h/250,且不大于15.0mm；8.2桁架安裝到位側向彎曲矢高不大于10mm，允許偏差為l/1000,且不應大于50.0mm；8.3桁架安裝到位支座標高允許偏差±5mm。桁架安裝跨中垂直度、側向彎曲矢高、標高、軸線偏差等，應符合鋼結構工程施工質量驗收規范GB50205-2001相關質量驗收要求。9 職業健康和安全環保措施 大跨度鋼結構滑移施工主要涉及臨時結構安裝、高空拼裝、同步滑移、結

14、構卸載等過程中材料使用、桿件安裝、機械操作的安全。9.1臨時措施結構（高空拼裝平臺支撐、鋼梁、軌道梁等）加工及安裝前，應提供材料質量證明書、材料試驗檢驗報告；臨時結構安裝，應對連接節點或焊縫進行重點檢查，對接焊縫應進行探傷檢查；9.2高空拼裝平臺應滿鋪鋼條板，下方滿掛安全網，臨邊位置設置防護欄，下方拉設警戒線；高空拼裝作業時，應在吊裝前設置牢固的操作平臺，現場安排專職安全人員進行巡查；高空操作架9.3臨時措施結構安裝、高空拼裝及結構滑移安裝，應對各專業施工人員進行安全交底；9.4頂推千斤頂設備及油泵系統安裝，應有專業工人進行操作；現場滑移計算機同步控制系統由專業技術人員控制； 9.5頂推千斤頂

15、設備及油泵系統應有檢定報告，確保處于正常使用狀態；施工過程中，經常對頂推千斤頂設備及油泵系統進行檢修，防止漏油污染環境；9.6高空拼裝施工中，應嚴格遵守安全用電制度，定期檢查電焊機漏電保護裝置，焊把線破損情況；拼裝焊接焊位下方增加接火措施，防止焊渣下落飛濺，引起火災和土地污染，將現場焊渣、焊條頭進行定點回收；9.7卸載過程采用的千斤頂應具有合格證，現場檢查標定證書，全數檢查所用千斤頂行程是否順暢，防止卸載中個別千斤頂出現無法下調的現象；9.8現場施工人員應做好個人防護，焊接特種作業人員須穿戴防護服佩戴防護面罩。 10效益分析 在當前大型鋼結構會展及體育場館建筑中，根據建筑和使用功能的需要，設計

16、往往采用大跨度鋼結構，部分受跨度內結構或地下室影響，需采用非常規的累積滑移方法，進行現場安裝，采用其他方法對工期影響較大或采取其他措施，經濟費用頗高。近年來，由于社會進步及經濟實力的增強，國內各地大跨度鋼結構工程興建方起未艾，因此總結和推廣大跨度鋼結構頂推累積滑移施工十分必要。大跨度鋼結構頂推累積滑移施工安裝精度較高，施工方法科學有效，施工速度快，為本企業節約施工措施費用100萬，總工期提前40天。 11應用實例 中山博覽中心工程常年展廳上方屋頂桁架結構為大跨度高截截面鋼管桁架結構，共12榀托架，12榀主桁架，80榀次桁，大量水平支撐及檁條，總重3700t。其中托架跨度為36m，主桁架跨度90m，次桁架跨度18m，按9m間距沿主桁架長度方向均勻布置。主桁架高低起伏，高度410m，成雙向折線形，鋼管管徑