实例一 体育会展中心大跨度钢管桁架安装技术.docx

实例一体育会展中心大跨度钢管桁架安装技术从构件制作、吊机道路、双机抬吊同步控制、支座就位、现场焊接、高空拼接等方面介 绍了某体育会展中心百米跨度倒三角形钢管桁架的安装技术，统计汇总工期进展和质量检测 等相关数据2-1-1钢桁架屋盖系统概况该工程钢屋盖为大跨度钢管桁架形式，由钢管桁架、檩条、蜂窝梁、象鼻子等组成A区展览馆主要由10榀81m跨度、南北方向设置的主桁架及其次桁架和①③轴的10榀 箱形蜂窝梁等组成；B区体育馆主要由10榀95m跨度(长120m)、东西向设置的主桁架及其次 桁架和④—④轴的10榀双曲线象鼻子等组成；A区和B区交叉部位为AB区设备区A区主桁架为无缝钢管，材质为Q345C,最大钢管直径为351mm,壁厚最大为18mm, 桁架为倒三角形，截面约为4.5m X5m；桁架长81m，单榀桁架最重约47t；支座形式为一端 固定一端滑动，以减少施工和使用中的热胀冷缩变形B区主桁架为焊接钢管，材质为Q345c，最大钢管直径为550mm,壁厚最大为28mm， 桁架也为倒三角形，截面约为4.7m X7m；桁架长约120m，单榀桁架最重约128t,同样采用 一端固定一端滑动2-2-2吊装方案的比较、分析、优化和确定1. 目前国内大跨度钢结构吊装方案的现状针对该工程钢结构跨度大、自重大、建筑功能设计特殊和施工场地情况等特点，结合以 往类似工程的施工经验和国内大跨度钢结构安装施工的工程实例，进行了多方案的比、较、 分析；目前国内大跨度、大吨位钢构件的安装一般可采用高空散拼成形、整体吊装、整体提 升及整体顶升、分段吊装高空拼接、高空滑移等方法，并可分为跨内吊装和跨外吊装。

各种 吊装方法的特点和优缺点比较如表2-1所示2. 多种方案的比较分析(1) 综合分析了该工程的具体情况，结合各种吊装方法的特点和优缺点，并考虑现有的 机械设备情况、施工工期要求，我们认为整体提升或整体顶升难以适用该工程如此大跨度和 大吨位的钢屋盖系统；如采用一次性整体吊装，则需超大型吊装设备，对现场地基土的地耐 力要求较高，且现场供吊装回旋场地及配套起重设备的工作半径相对较大，地面拼接成形 后的大跨度桁架的转移十分艰难而高空散拼需耗用大量的支撑架体材料，占用大量的施工 工期，高空焊接量十分可观表2-1多种吊装方法对比序号吊装方 法特点优点缺点1高空散 拼成型解雇在设计标高一次 拼装完成可用建议或小吨位起 重运输设备现场及高空作业量的支 架材料2分段吊 装地拼接，冋空吊装 就位高空作业量较高空散 拼法相应减少，拼装支 架也相应减少，可充分 利用现有起重设备，较对于分割后结构的刚度 和力度状况改变较大的 钢屋盖影响较大为经济3整体提 升整体 顶升将结构在地面拼装完 成，再由起重设备垂 直将结构整体提升至 设计标高，可利用结 构柱作为提升结构的 临时支撑结构可以将屋面板、防水 层、采暖通风与电气设 备等分项工程在最有 利的高度处施工，可节 省施工费用对于周边支撑点较少或 整个屋盖系统较重的不 适用，对提升设备的整体 协同作业要求较高4整体吊 装将结构在地面总拼成 整体后，用起重设备 将其吊装到设计位置地面总拼可保证焊接 质量和几何尺寸的准 确性对吊装设备要求高，需超 大型吊装设备，费用昂贵5高空滑移将结构条状单元在建 筑物上由一端滑移到 另一端，就位后总拼 成整体结构的滑移可与其他 土建工程平行作业，缩 短总工期，设备简单， 不需大型起重设备对施工单位机械综合配 置能力要求高，需增加安 装滑道、支柱等辅助钢构 件(2) 会展中心二层楼面为大跨度预应力梁板，工作量较大。

如采用跨内吊装，会展中心 楼盖需在吊装后施工，且结构中将涉及大量的节点预留、后期的连接处理，并造成大量的后 续工程难以实施，工期难以保证而跨外吊装，则可在不影响内部施工的情况下实施，现场可交叉流水作业，工期可以保证通过分析，我们认为会展中心采用跨外吊装施工方案可行3) ，通过比较分析，我们认为该工程屋盖系统大跨度桁架的吊装单独采用某种方法都 难以成功，应综合应用目前国内较为先进可行、技术成熟的施工技术，针对会展中心和体育 馆2个区段的不同情况分别采用适用的施工方法3. 吊装方案的确定A区展览馆钢桁架主要采用2台150t履带吊机进行吊装，桁架现场整体组装后，双机抬吊，原地提升到34m高度，稳定后，同步行走约130m(最大)后，稳定就位如图2—1所示B区体育馆钢桁架主要采用2台150t履带吊进行吊装,先在体育馆南侧留设1个施工场外 分段抬吊后，行走至场内，利用跨内搭设的临时支撑柱稳定就位，每段之间采用高空对接的 施工方法如图2—2所示E2-］舍烬部莅一瑕机抬吊示点困2-2悴育愴和位分盘吊皱示慰通过采用上述2种吊装方案，在进行钢桁架和屋盖施工时，可充分利用现有设备，且不 会影响下部的混凝土结构施工，这样可保证总工期。

2-1-3施工概况1. 构件制作主要材料为无缝钢管，主弦杆材质为Q345C，其他部位材质为Q345B.钢管桁架、蜂窝梁、檩条、幕墙柱、幕墙钢结构、马道、设备平台、舞台马道等所有钢结构 构件，均由工厂加工制作成单个杆件形式2. 吊机行走道路施工前采用碎石垫层碾压对行走道路进行加固处理，并进行试行走，对在试行走中发生 的道路下沉、凹陷等现象及时处理，在碎石垫层上再铺一层厚钢板，经多次试行走确认无碍 后进行正式的吊装3. 双机抬吊同步控制施工中我们采用了多种方法进行同步控制，对2台150t履带吊的行走速度严格控制，在 1m/s左右，1榀桁架从起吊到安装就位约2h，并在两侧行驶道路上设置了标线，在操作中进 行核对，以保证两侧吊机行驶速度均匀一致同时在高空桁架前进方向两侧各设1名协调指挥员，对行走过程中的同步情况进行检查， 发现问题及时与对方和下方的司机沟通，在上部高空位置同样设置了标线，要求每行走1m 即检查复核1次，发现不同步即进行调整，防止偏差累积造成同步调整困难4. 安装就位根据支座方式的不同，分别在两侧柱顶安装相应的支座板支座为子母式，分别由固定 在桁架下端和柱顶预埋件上口的部件组成安装到位后对准支座位置落槽固定，并预先检查 轴线、标高尺寸，就位后及时进行支座板板间的焊接固定和桁架间的横向联系杆件的焊接固 定，保证桁架安装就位牢固不移位。

5. 低位安装胎架及现场焊接作业该工程钢桁架为工厂加工预制杆件，根据深化设计将组成桁架的每根杆件在数控机床上 进行相贯线曲线、焊接坡口等的切割加工，制作出半成品再运至现场组拼相贯线加工管件现场进行组拼焊接作业，根据桁架几何尺寸在胎架上设置若干控制点， 保证外形尺寸准确，并在组拼过程中安装1台数字式全站仪进行测量控制，对焊接过程中的 焊接变形进行随时调整’现场焊接采用BX - 500 - 2交流焊机4台和ZXE-400-1直流焊机6台，根据杆件厚度、 焊接温度等调整相应电流参数，以保证焊接质量达到设计要求6. 高空组拼作业B区体育馆大跨度钢桁架分4段进行高空组拼，2台150t履带吊将场外分段组拼成形 的桁架件分段行走吊装到场内后，放置在临时支撑立柱后，再进行调整就位和对接焊缝的作 业临时支撑立柱采用角钢制作成的桁架式周转件分块组拼，并在各独立的立柱间加设横向 联系杆件和剪刀撑，以保证临时支撑立柱的稳定可靠高空组拼作业顺序：钢桁架一横向联系杆件一马道一檩条一象鼻子等，后期安装的杆件 利用前期已安装的钢桁架作为操作平台7. 涂装防腐钢结构部分所有构件表面涂装除锈Sa2.5级+环氧富锌底漆2道+环氧云母氧化铁中 间漆2道+超薄型防火涂料+配套面漆。

2-1-4质量控制1. 焊接要求所有桁架对接缝为《建筑钢结构焊接技术规程》JCJ81规定的一级焊缝，检测标准依据 《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205，所有焊缝外观要求100%检测，对接焊缝超 声波100%检测2. 原材料所有材料(主材和辅材)到达工厂后，首先由工厂专职质检员会同驻厂监理工程师进行 验收，查验合格证、材质证明书、特殊检验报告等，同时工厂监理见证取样进行检验，并取 得合格检验报告3. 构件制作及安装质量构件在工厂制作，现场安装，其中主要检验批：预埋件9份，零部件17份，组装32 份，焊接45份，安装12份，涂装28份等；图纸会审、设计变更、洽谈记录共7份；原材料出 厂合格证及进场检验报告共126份；隐蔽工程验收记录共20份；分项工程检验批质量验收记 录、分项验收记录共131份4. 构件焊接检溅(1) 工厂检验焊缝2866处，其中超声波探伤一次合格2809处，一次合格率为98%， 二次返修合格率为100%2) 现场检测焊缝455处，其中超声波探伤一次合格451处，一次合格率为99%，二次 返修合格率为100%3) 该工程铸钢件共20套，探伤报告共80份，其中表面磁粉探伤和内部超声波探伤。