体育馆巨拱结构高空倾斜偏转提升施工工法（图）

1、建筑资料下裁就在筑龙网大型体育场馆巨拱结构高空倾斜偏转提升施工工法=11前言xxxx市xx全民健身活动中心体育场造型新颖、气势宏大，其主要 受力构件巨拱顶面标高为129m,跨度330m，总重量2600吨，拱与垂直 面角度呈6.1。o本工程首次将桥梁工程中的索拱结构巧妙地应用到建筑工 程当中，且拱与地面垂线倾斜6.1。，受力体系极其复杂，施工难度极大。 由于受运输和整体吊装因素限制，只能采取工厂加工现场拼装。若釆用常 规的分件高空散装方案，需在现场搭设大量的高空脚手架，高空组装，焊 接难度大，而且存在较大的质量安全风险。大量脚手架的搭设占用场地、 占用工期，对吊装及其他工种的穿插施工造成很大影响

2、。借鉴国内大型钢结构的成功经验，采用“超大型构件液压同步提升施 工技术”吊装主拱结构。将主拱分为5个单元，其中2个边单元采用支撑 架使用吊车进行吊装高空焊接。中间三个单元釆用地面焊接拼装，组拼完 成后用液压同步提升进行吊装提升（长度180m,重1600吨）。将其提升到 设计高度后进行倾斜偏转至设计要求的6.1° ,再与两个边单元进行空中拼 接合拢，及预留后装杆件的安装。此种方法将有效的降低安装施工难度， 节约了成本，且质量、安全和工期均能有效保证。此方案经过组织多次专 家论证，实施后效果良好，通过认真总结，形成本工法，为今后类似工程 施工提供宝贵经验。建筑资料下裁就在算龙网2工法特点

3、2.1巨拱结构在地面分单元整体拼装有利于专业交叉施工，对土建专业 影响较小。2.2巨拱结构主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行施工，效率高, 施工质量易于保证，减收了交叉作业及空中作业的危险性。2.3可最大限度地减少高空吊装工作量，缩短安装施工周期。构件加工 运输方便灵活，组装快捷，易于保证质量。2.4采用“超大型构件液压同步提升施工技术”吊装钢结构，技术成熟, 有大量类似工程成功经验可供借鉴，吊装过程的安全性有充分的保障。2.5液压同步提升设备体积小、重量轻，机动能力强，倒运和安装方便、 可满足重量大的构件提升要求。2.6采用爬升式提升塔架，可减少吊车作业时间，巨拱结构安装完成后, 拆卸不

4、受场地影响，液压同步提升动载荷极小的优点，使得临时设施用量 降至最小，大大的降低了施工成本。2.7构件在地而拼装，使用提升塔架吊装，节约了脚手架的塔拆及租赁 费用，节约了占用场地、缩短了工期。3适用范适用于公共建筑预应力承重拉索的钢结构，如体育场、图书馆、会展 中心等各种钢结构的屋盖，尤其适用大跨度、大空间、施工难度大、较复 杂的公共建筑。建筑资料下裁就在算龙网4工艺原理利用有限的空间，有限的场地，较少的设备。地面组装与空中拼接相 结合，同步提升和不同步的旋转相结合，控制偏转角度，达到整体提升后 的高度偏转角度符合6.1。的设计要求。5施工工艺流程及操作要点场地平整a放线定位焊胎架组装焊接、检

5、测涂装安装提升塔架i- |巨拱提升、调整角度达到设计6.1。的偏转要求| -整|体提升达设 计高度i- i主对接合拢段支欄一i焊接合拢段i- i验收涂装i。吊装流程详 见图515-10o图5-1xxxxxx体育场全景图健身活动中心体育场钢结构（巨拱提升）建筑资料下裁就在算龙网图5-3xxxxxx体育场巨拱提升流程一巨拱提升流程一流程一提升前准备工作建筑资料下裁就在算龙网，拱提升流程二般二（脫离地面200mm）ii图5-5xxxxxx体育场巨拱提升流程三拱提升流程三建筑资料下裁就在算龙网拱提升济程四图5-7xxxxxx体育场巨拱提升流程五巨拱提升角度的控制建筑资料下裁就在算龙网拱提升流程六图5-

6、9xxxxxx体育场巨拱提升流程七拱提升流程七制述zc川遽）觀兀zg-1-j建筑资料下裁就在算龙网巨拱提升济程八5.1场地平整根据需拼接巨拱的长度，中间支水平仪，将场地水平标高抄测到四周 的水平桩上，人工铺铲平整、夯实,在地面上铺设20mm厚度钢板（沿胎 架长度方向）。5.2放线定位焊胎架根据坐标转化后的x,y投影点投放到钢板平台上，测量局拱标高及各交 叉点的坐标点。形成田字型控制网，然后竖胎架模板及斜撑。胎架高度最 低处应能满足全位置焊接所需的高度，胎架塔设后不得有明显的晃动状。 拼装前，对胎架的总长度、宽度、高度等进行全方位测量校正，然后对桁 架杆件的搁置位置建立控制网络，对各点的空间位置

7、进行测量放线，设置 好杆件放置的限位块，胎架在完成一次拼装后，必须对尺寸进行一次检测建筑资料下裁就在筑龙网复核，符合要求后进行下次拼装。焊接完成24小时后对焊接部位进行检测, 全部验收合格后打磨刷漆。5.3安装提升塔架5.3.1根据工程需要安装自爬式提升塔架2组，每组为一个提升单元， 每组塔架上布置两台20吨吊车（每副塔架一个）。该塔架安装采用自爬式 安装，可实现自升自降。安装步骤：1安装塔架低节一2.安装塔架环梁一3. 安装塔架标准节一4 安装套架一5 安装顶升油缸一6 安装塔架顶节一7 安装 托梁一8.安装提升大梁一9安装门座一10安装回转节一11 塔架组装完成并 验收一12 确认上下环梁

8、销轴固定一13 对顶升油缸等设备进行检查一14 标 准节起吊至适合高度一15标准节挂至引进梁一16牵引小车拖拉标准节-> 17拔出上环梁销轴顶l5m-18.环梁销轴固定下环梁销轴拔出收缩1.5m-> 19重复上述两个过程直至顶升6mf 20.再顶升300m hi21.用小车拖拉标 准节就位一22收缩300mm,标准节连接。重复上述过程安装完毕再顶升 到第六节（60m）标准节时，顶部安装硬支撑及临时缆风绳，拉设永久缆 风绳，油缸吊装。5.3.2液压提升承重系统主要有液压提升器、提升地锚和专用钢绞线组 成，巨拱提升局域钢结构提升总重量为1600吨，配备8台tjj-3500型（额 定提升

9、能力为380吨）的液压提升器，配备4台液压泵站，单台tjj-3500 型液压提升器每台内穿24根钢绞线，提升施工前应对提升系统包括承力结 构、提升吊点、被提升钢结构等进行详细检查。5.4巨拱吊装5.4.1将巨拱钢结构分为5个单元，其中两个边单元采用支撑架使用吊建筑资料下裁就在筑龙网车进行吊装，中间三个单元采用液压同步提升进行吊装。为减少支撑胎架 高度，将第三单元在地胎架上进行拼装，将第二及第四单元在两测胎架上 分别组装，首先将第三单元提升到16.6m ,将第二单元及第四单元与第三 单元进行连接，然后将三个单元进行整体提升，将其提升至82.27m预定 设计标高后，再与第一单元和第五单元进行对接及

10、预留后装杆件的安装。巨拱提升釆用计算机同步提升控制，为确保巨拱结构提升过程的安全, 根据巨拱结构的特性，采用“吊点油压均衡，结构姿态调整，位移同步控 制，分级卸载就位”的同步提升和卸载落位控制策略。提升运行通道上无影响结构提升的障碍物，若存在障碍物应在试提升前全部清除。提升过程中应密切观测结构及提升系统的情况是否正常，若 出现异常应立即停止作业，按应急方案处理正常后，才能继续施工。钢结构整体提升到位后提升设备卸载应采用分级卸载方式，分级卸载应有必耍的时间间隔。钢结构提升及卸载过程宜采用应力实时监测手段加以观测。542调整角度由于钢拱与垂直面呈6.1。,因此在提升过程中，随着提升重量的逐渐增加，

11、必须/不断调整提升钢绞线，使钢拱保持提升状态下与垂直呈6.1。的 状态。在提升第三单元时，4个吊点的提升器分级加载，并调整4个吊点的 提升油压，使得钢拱整体提升脱离底部拼装胎架，此时测量钢拱与垂直角 度，如果钢拱的垂直偏角不为6.1。，则调整四个吊点使得钢拱与垂直面呈6.1° ；调整后4个吊点的提升器同步提升；在整体提升中间三单元时，此 时，各个提升吊点的反力有所变化，应根据理论计算，设定油压，启动提 升器，逐级增加油压，使得钢拱提离地面，此时测量钢拱与垂直面角度，如果钢拱的垂直偏角不为6.1。,则调整四个吊点直至钢拱与垂直呈6.1。6材料与设备6.1主要材料6.1.1巨拱原材料为1

12、200 mm、299 mm、0402 mm的钢管，进场钢管 材料需满足标准的要求，材质证明与复验报告齐全。6.1.2现场所用焊材需满足gb/t5117碳钢焊条、gb/t5118低合金 钢焊条、gb/t14579熔化焊用焊丝、gb/t8110气体保护电弧焊用碳 钢、低合金钢焊丝等标准的规定。6.2主要设备巨拱的吊装过程中需要的材料与设备见下表6.2所示：巨拱吊装主要材料与设备表表6.2表号材料或机械设备名称型号规格数量用途1钢管1200 mm数吨巨拱原材料2钢管 299 mm数吨巨拱原材料3钢管 402 mm数吨巨拱原材料4龙门门架a额定起重量28001副提升门架5龙门门架b额定起重量28001

13、副提升门架6150t履带吊quy1501台安装大梁7500t履带吊quy5001台管口对接8提升油缸380t8台提升巨拱9缆风张拉油缸loot12只门架12道缆10液压动力泵站60型4台调节油缸油压11计算机控制系1套控制提升油缸12钢绞线1842t巨拱提升13主梁抗风系统100t/ 套4套主梁抗风14卷扬机10t4台主梁抗风15千斤顶50t4套管口调节16经纬仪4台巨拱、塔架坐标、 转角等测量17水准仪2台高差、高程、沉降 等测量7质量控制7.1主要依据标准索拱结构施工质量验收国家暂无标准，我公司结合gb50205-2001钢 结构工程施工及质量验收规范、gb50204-2002混凝土结构工

14、程施工质量 验收规范和jgj81-2002建筑钢结构焊接技术规程、等国家相关规范、 规程的要求制定了xxxxxx体育场钢结构工程施工质量验收标准。7.2钢结构分包单位资质及无损检测自检必须具备相关资质；7.3钢结构分包单位人员必须具备相关的资格证书；7.4焊接、测量、无损检测设备计算部门证书及维修记录等资料必须 齐全；7.5现场焊工必须经考试合格取得合格证书。7.6明确各级人员的质量职责、工作程序。建筑资料下裁就在筑龙网7.7对参与巨拱拼装、安装、吊装施工等所有人员进行质量技术培训, 培训合格者才能上岗，不合格者禁止上岗。7.8对所有钢结构的焊缝经外观检查合格后，还须按jgj81-2002建

15、筑钢结构焊接技术规程进行检查。&安全措施8.1巨拱吊装施工的安全措施应符合jgj8o-91建筑施工高处作业安 全技术规程、jgj46-2005施工现场临时用电验收规范、jgj59-99建筑 施工安全检查标准、建筑安装工人安全技术操作规程等标准规定。8.2钢绞线安装时，高空应铺设安装、操作临吋平台，地面应划定安 全区，应避免重物坠落，造成人员伤亡；下降前应进行全面清场，在下降 过程中，应指定专人观察地锚、上下吊耳、提升器、钢绞线等的工作情况。8.3大拱液压同步提升过程中，注意观察设备系统的压力、荷载变化 情况等，现场负责人必须合理安排人员，密切注意所有液压顶的变化情况, 并认真做好记录工

16、作。8.4提升过程中应密注意液压提升器、液压泵源系统、计算机同步控 制系统、传感检测系统等的工作状态。8.5各工种人员必须持证上岗，严格遵守本工种安全操作规程。同时 高空作业人员还须经医生检查合格，才能进行高空作业，高空作业人员必 须带好安全带，安全带应高挂低用。8.6起重吊装巨拱时必须严格遵守操作规程。8.7制定火灾和髙处坠落事故应急响应预案，并进行演练。建筑资料下裁就在算龙网9 环保措施9.1大型体育场馆在工程施工过程中，严格遵守国家和地方政府有关 环境保护的法律法规，并加强对施工中燃油、工程材料、设备、废水、生 产生活垃圾、废弃物的控制和治理。9.2施工现场采取封闭作业。9.3施工前加强

17、对职工的环保教育，组织职工学习相关环保法律、法规, 增加环保意识强化环保管理。制定相关环保措施利奖惩制度，并进行定期 和不定期的环保监督。9.4制定切实可行的措施，防止施工用燃油、水的“滴、漏、撒”。9.5严格控制施工中的噪声、粉尘、废气体、光辐射等的污染，确保周 边居民群众的正常生活不受影响。10效益分析10.1工效高，管理操作更安全方便。巨拱分5个单元，分别在地面拼装，使用提升塔架吊装，可最大限度地减少高空吊装工作量。而且节约了脚手架的塔拆及租凭费用，减少工程预算。工效提高了 30%；每个巨拱单元可节约机械费用35万元；材料费用节约130万元。10.2巨拱结构的拼装、焊接及油漆等工作在地面

18、进行，大幅度提高了工作效率，缩短施工周期，降低施工成本，此部分节约施工成本38万元。10.3投入临时设施和人员量大大减少。巨拱采用爬升式提升塔架，可减少吊车作业时间，待巨拱结构安装完成后，拆卸不受场地影响，使得临 时设施用量和施工作业人员用量降至最少，极大的降低了施工作业成本。建筑资料下裁就在筑龙网此部分节约施工成本30万元。10.4施工速度快，工序衔接紧凑，工期短，质量更易于保证。与传统 的大型拱结构高空拼装施工方案相比，工期缩短15% ,施工预算降低 12% ,且环保、节能，节约了大量的时间、人力和物力，创造了巨大的经 济效益和社会效益。10.5安全系数更高。由于采用了地面进行巨拱钢结构拼装、焊接及油 漆等作业，避免了大量的高空作业，大大降低了施工人员的施工难度和施 工风险，避免了危险危害因素的发生，确保了施工人员的施工安全和施工 质量。10.6地面作业焊接质量高