广州黄埔体育中心屋盖钢结构施工方案简介

1、广州黄埔体育中心钢结构广州黄埔体育中心钢结构现场拼装、安装方案简介工程概况工程概况u 钢结构简介钢结构简介u 施工难点重点施工难点重点u 施工方案及流程施工方案及流程u 主要技术措施主要技术措施 广州黄埔体育中心体育馆是一座现代化多功能体育馆，由比赛馆和训练馆组成。广州黄埔体育中心体育馆是一座现代化多功能体育馆，由比赛馆和训练馆组成。比赛馆主要以篮球比赛为主，比赛馆主要以篮球比赛为主，2010年亚运会篮球小组赛将在此举行，比赛时可容年亚运会篮球小组赛将在此举行，比赛时可容纳纳4594名观众观看比赛，非赛时可作为体育训练、群从健身的场地，也可进行大名观众观看比赛，非赛时可作为体育训练、群从健身的

2、场地，也可进行大型群众集会、文艺演出等活动。训练馆主要为平时篮球训练场地，根据需要也可型群众集会、文艺演出等活动。训练馆主要为平时篮球训练场地，根据需要也可进行非重要比赛。进行非重要比赛。 广州黄埔体育中心体育馆工程占地面积约广州黄埔体育中心体育馆工程占地面积约7000平方米，建筑面积约平方米，建筑面积约14000平方平方米，观众席约米，观众席约5000个（含固定座位约个（含固定座位约3500个，移动座位约个，移动座位约1500个），竞赛场地规个），竞赛场地规格格40m*50m，单跨最大跨度，单跨最大跨度80米。建筑层数为地下一层、地上四层，建筑高度米。建筑层数为地下一层、地上四层，建筑高度2

3、2.4米。本工程结构型式钢筋混凝土框架结构及钢结构桁架屋盖结构。结构设计米。本工程结构型式钢筋混凝土框架结构及钢结构桁架屋盖结构。结构设计使用年限为使用年限为50年，建筑耐火等级为乙级。年，建筑耐火等级为乙级。 广州黄埔体育中心体育馆工程 比赛馆钢桁架屋盖共比赛馆钢桁架屋盖共8榀，每榀桁架重约榀，每榀桁架重约52吨，桁架长吨，桁架长度度72.2米，支承间距米，支承间距67.8米，构件的结构形式为米，构件的结构形式为18004500矩形圆钢管桁架，构件的截面：上弦管矩形圆钢管桁架，构件的截面：上弦管42611，下弦，下弦40210，腹杆，腹杆1595、1806，支撑支撑2036.5,材质为材质为

4、Q345B级钢。钢桁架采用抗震球级钢。钢桁架采用抗震球支座支承，抗震球支座与钢桁架采用钢球支座转换连接，支座支承，抗震球支座与钢桁架采用钢球支座转换连接，抗震球支座约抗震球支座约84个，全部抗震球支座均为双向活动铰支个，全部抗震球支座均为双向活动铰支座。桁架上、下弦杆之间均纵、横设有马道，马道总重座。桁架上、下弦杆之间均纵、横设有马道，马道总重约约37.9吨，马道总长度约吨，马道总长度约378.7米，马道与下弦杆加支撑米，马道与下弦杆加支撑板焊接。板焊接。 训练馆屋盖，设纵桁架训练馆屋盖，设纵桁架4榀，长榀，长38米、每榀桁架重约米、每榀桁架重约26吨；横桁架吨；横桁架20榀，长榀，长8米、每

5、榀桁架重约米、每榀桁架重约5.5吨；支承间吨；支承间距距38米，构件的结构形式为井字形竖向平面方钢管桁架，米，构件的结构形式为井字形竖向平面方钢管桁架，构件的截面：上、下弦管均为：构件的截面：上、下弦管均为： 40040024，腹杆，腹杆 2502508，支撑连杆，支撑连杆I40c、I50a,材质为材质为Q345B级级钢。钢桁架全部采用抗震球支座支承，抗震球支座与钢钢。钢桁架全部采用抗震球支座支承，抗震球支座与钢桁架采用钢球支座转换连接，抗震球支座约桁架采用钢球支座转换连接，抗震球支座约16个，全部个，全部抗震球支座均为双向活动铰支座。抗震球支座均为双向活动铰支座。n 该工程钢结构分为该工程钢

6、结构分为2个部分：训练馆方钢立面桁架、比赛馆圆钢管立休个部分：训练馆方钢立面桁架、比赛馆圆钢管立休桁架屋盖结构结构形式，结构层次桁架屋盖结构结构形式，结构层次 分为：屋盖钢桁架承重主结构；马道、天分为：屋盖钢桁架承重主结构；马道、天窗为辅助次结构系统；采用窗为辅助次结构系统；采用100个抗震球支座为支点。钢结构总用钢量约个抗震球支座为支点。钢结构总用钢量约900吨。吨。 训练馆：单一平面构件由二根主杆加若干腹杆组合而成的平面桁架构件，其主要组成杆件为方钢管其截面 比赛馆；空间立体构件主要由四根杆件为主杆组合而成的空间立体构件，其主要组合杆件为圆钢管 结构形式：结构形式：各部各部分分钢结构因钢结

7、构因结构功能各异，采用了完全结构功能各异，采用了完全不同结构形式，不同结构形式，滑动支座、球形铰支座焊接节点 本工程钢结本工程钢结构构件构构件截面形式：截面形式： 矩形截面，矩形截面，材料采用：材料采用： 方钢管、方钢管、大直径无缝圆大直径无缝圆钢管、轧制钢管、轧制H型钢、槽钢、型钢、槽钢、钢拉杆。钢拉杆。节点形式：节点形式： 滑动抗震滑动抗震球支座、焊接球支座、焊接节点。节点。 根据结构所处位置和根据结构所处位置和重要性不同。重要性不同。材质：材质： Q345B，Q235B等不等不同材质，同材质，典型节点典型节点1 1、工程施工面积广，分两区吊装，各区工况各异，现场安装时跨度、工程施工面积广

8、，分两区吊装，各区工况各异，现场安装时跨度大、构件重量重、吊装难度大。大、构件重量重、吊装难度大。4、支座数量多、安装精度要求高。、支座数量多、安装精度要求高。- 3 3、施工场地狭窄、吊装顺序及吊装线路的确定相当困难。、施工场地狭窄、吊装顺序及吊装线路的确定相当困难。2 2、构件体形大，受运输条件的限制，无法全部在工厂完成制作、构件体形大，受运输条件的限制，无法全部在工厂完成制作及拼装任务，近及拼装任务，近900900吨构件均需要在现场进行拼装作业。吨构件均需要在现场进行拼装作业。 5 5、大跨度，重型桁架高空安装，高空对接桁架使用安装胎架是本工程施工的大跨度，重型桁架高空安装，高空对接桁架

9、使用安装胎架是本工程施工的重要环节，支撑胎架设置显得特别重要。重要环节，支撑胎架设置显得特别重要。比赛馆屋面钢桁架安装高度在比赛馆屋面钢桁架安装高度在16.5M以上，桁架长为以上，桁架长为72.2M，支座间的距，支座间的距离离68M，单榀桁架重约，单榀桁架重约52吨，由此可见，桁架吊装机械选定后对个作业半径吨，由此可见，桁架吊装机械选定后对个作业半径及起重量合理分段，在分段处设置支撑胎架。支撑胎架设置点参见桁架分段及起重量合理分段，在分段处设置支撑胎架。支撑胎架设置点参见桁架分段平面图，胎架的由贝雷桁片搭设，平面图，胎架的由贝雷桁片搭设， 四施工方案和流程四施工方案和流程区域区域 本工程施工平

10、面划分为二个大的区域，即：训练馆、比赛馆。本工程施工平面划分为二个大的区域，即：训练馆、比赛馆。 训练馆吊装区域比赛馆吊装区域训练馆施工场地比赛馆施工场地安装顺序将遵循以下原则进行：平面上，从一侧向另一侧扩散安装；立面上，构件从安装顺序将遵循以下原则进行：平面上，从一侧向另一侧扩散安装；立面上，构件从下部逐步向上安装，即先训练馆安装完成后，再安装比赛馆，最后屋面结构部分。下部逐步向上安装，即先训练馆安装完成后，再安装比赛馆，最后屋面结构部分。四施工方案和流程四施工方案和流程平面布置平面布置比赛馆临时堆场训练馆临时堆场 训练馆屋盖结构施工是从训练馆屋盖结构施工是从D轴向轴向J轴展开，从轴展开，从

11、1轴向轴向7轴方向展开；轴方向展开； 比赛馆屋盖结构施工是按照比赛馆屋盖结构施工是按照C轴到轴到K轴，从轴，从7轴向轴向17轴的主方向展开；轴的主方向展开；四、施工方案及流程四、施工方案及流程吊机选择吊机选择 进场施工准备时一台进场施工准备时一台50吨、一台吨、一台80吨、一台吨、一台120吨的汽车吊作为构件、吨的汽车吊作为构件、材料垂直运输、拼装、吊运就位安装的主要机具。材料垂直运输、拼装、吊运就位安装的主要机具。拼装场地配置一台拼装场地配置一台50t汽车吊进行配合拼装作业汽车吊进行配合拼装作业。构件由汽车运输至工地后，安排一台构件由汽车运输至工地后，安排一台25吨汽车吊在场内协助卸货。吨汽

12、车吊在场内协助卸货。 训练馆选用训练馆选用1台台80吨的汽车吊进行吊装，将桁架整榀吊装就位吨的汽车吊进行吊装，将桁架整榀吊装就位 比赛馆部分吊装，选用比赛馆部分吊装，选用1台台120吨的汽车吊将拼装单元整体吊装到设吨的汽车吊将拼装单元整体吊装到设计位置就位。计位置就位。四施工方案和流程四施工方案和流程安装顺序安装顺序 本工程按区施工本工程按区施工,按照结构吊装单元进行拼装按照结构吊装单元进行拼装吊装吊装焊接焊接防火涂防火涂装的程序进行作业，形成组装、拼装、吊装、调校、固定、检测、涂装、装的程序进行作业，形成组装、拼装、吊装、调校、固定、检测、涂装、验收的流水作业。训练馆、比赛馆混凝土结构柱牛腿

13、施工时插入支座预验收的流水作业。训练馆、比赛馆混凝土结构柱牛腿施工时插入支座预埋件施工，混凝土结构达到强度开始球形支座施工，屋顶结构钢管桁架埋件施工，混凝土结构达到强度开始球形支座施工，屋顶结构钢管桁架安装，待支座安装完毕后，先安装下弦钢梁，再安装中部吊杆，最后安安装，待支座安装完毕后，先安装下弦钢梁，再安装中部吊杆，最后安装上弦杆和中部斜撑。装上弦杆和中部斜撑。 安装顺序：安装顺序： 1、安装训练馆、安装训练馆E-H轴的横向主桁架；轴的横向主桁架； 2、安装训练馆、安装训练馆1-5轴的纵向主桁架；轴的纵向主桁架； 3、安装比赛馆、安装比赛馆C轴、轴、E轴、轴、H轴、轴、K轴上的主桁架；轴上的

14、主桁架； 4、安装比赛馆、安装比赛馆E-H轴、轴、C-E轴、轴、H-K轴之间的托架桁架；轴之间的托架桁架； 5、安装比赛馆、安装比赛馆D轴、轴、F轴、轴、E轴、轴、J轴上的主桁架；轴上的主桁架； 6、安装比赛馆、安装比赛馆A轴、轴、K轴以外支撑；轴以外支撑； 7、安装比赛馆、安装比赛馆C轴、轴、K轴之间屋面支撑；轴之间屋面支撑； 8、安装训练馆、安装训练馆6轴的纵向主桁架；轴的纵向主桁架； 9、屋面次结构及檩条的安装；、屋面次结构及檩条的安装； 10、屋面维护结构的安装、屋面维护结构的安装四施工方案和流程四施工方案和流程支座安装支座安装比赛馆抗震球支座训练馆抗震球支座四施工方案和流程四施工方案

15、和流程训练馆安装顺序训练馆安装顺序1、安装训练馆、安装训练馆E-H轴的横向主桁架；轴的横向主桁架；四施工方案和流程四施工方案和流程训练馆安装顺序训练馆安装顺序2、安装训练馆、安装训练馆1-5轴的纵向主桁架；轴的纵向主桁架；四施工方案和流程四施工方案和流程比赛馆安装顺序比赛馆安装顺序3、安装比赛馆、安装比赛馆C轴、轴、E轴、轴、H轴、轴、K轴上的主桁架；轴上的主桁架；四施工方案和流程四施工方案和流程比赛馆安装顺序比赛馆安装顺序5、安装比赛馆、安装比赛馆D轴、轴、F轴、轴、E轴、轴、J轴上的主桁架；轴上的主桁架；4、安装比赛馆、安装比赛馆E-H轴、轴、C-E轴、轴、H-K轴之间的托架桁架；轴之间的

16、托架桁架；四施工方案和流程四施工方案和流程比赛馆安装顺序比赛馆安装顺序6、安装比赛馆、安装比赛馆A轴、轴、K轴以外支撑；轴以外支撑；7、安装比赛馆、安装比赛馆C轴、轴、K轴之间屋面支撑；轴之间屋面支撑；8、安装训练馆、安装训练馆6轴的纵向主桁架；轴的纵向主桁架；四、施工方案及流程四、施工方案及流程训练馆安装1、施工方法总述 根据主桁架的结构的尺寸、重量、变形以及工期的要求等因素，训练馆部分吊装将采用“地面拼装，整体吊装就位”的施工方法，“顺序安装”的施工原则。由于拼装场地有限，拼装时考虑减少翻身，在所设桁架地面设置立式组装胎架，完成单榀桁架的拼装、节间组装，然后通过80吨的吊机将桁架整榀吊装就

17、位。2、主桁架的吊装 （1）吊机的选择和确定 为了使在桁架吊装至设计标高上，需选择合理的吊装机械。根据桁架结构的型式、起吊重量、作业半径，场地情况等因数（该部分地下室范围较大，已影响大型吊机吊装行走），所以选用1台80吨的汽车吊进行吊装。 （2）吊点及索具的选择和确定 吊点的选择：吊索的挂点选择桁架的节点，在选择挂点时应满足下列条件：桁架的各杆件，特别是挂点附近杆件的轴力不超过允许值，最大以不大超过相应杆件抗拉（压）强度为原则；吊索与水平线夹角不宜太小，一般为60度左右。根据上述要求，吊点应设置节点处，结合构件特点，拟采用四点帮扎，起吊重心位置与构件重心位置在同一垂直线。四、施工方案及流程四、

18、施工方案及流程训练馆安装（3）桁架的就位和临时固定 先将单榀桁架移动到吊装指定位置，然后用80吨汽车吊机将单榀桁架吊装到支座就位点上，同时在吊装好第一榀主桁架的中间区域布置三处揽风绳，每处缆绳需配备一台3t的倒链进行找正和平衡。待以上设施完毕后，再将80吊机松钩。 （4）桁架的垂直度测量 在桁架安装后应使其中心面垂直于地面，其测量方法如下：在桁架正下方的地面混凝土平台上架设两台经纬仪进行测量。桁架就位、加固后，首先将两支座中心线投测至地面，作为观测基线，分别在下弦及下弦外侧边理论投影位置线上架设经纬仪，垂直向上观测，检查各弦杆边偏移量，每根弦杆抽取3点作比较、分析，去除制作误差因素，可得出实际

19、垂直偏差。在得出垂直偏移量后，利用揽风绳对桁架各部分进行适当调整，待相邻桁架与其间檩架安装完毕后方可将其拆除。四施工方案和流程四施工方案和流程比赛馆安装1、施工方法总述、施工方法总述 根据主桁架的结构的尺寸、重量、变形以及工期的要求等因素，比赛馆部分根据主桁架的结构的尺寸、重量、变形以及工期的要求等因素，比赛馆部分吊装将采用吊装将采用“地面拼装，分拼装单元体吊装就位，高空二次拼装就位地面拼装，分拼装单元体吊装就位，高空二次拼装就位”的施工方的施工方法，法，“一侧向另一侧扩散安装一侧向另一侧扩散安装”的施工原则。在跨中设置组装胎架，完成单榀桁的施工原则。在跨中设置组装胎架，完成单榀桁架的单元拼装

20、、节间组装，然后通过架的单元拼装、节间组装，然后通过120吨吊机将拼装单元整体吊装到设计位置吨吊机将拼装单元整体吊装到设计位置就位。就位。桁架中部设有两排支撑点，将桁架分成三段，与楼面结构通过球形铰支桁架中部设有两排支撑点，将桁架分成三段，与楼面结构通过球形铰支座连接。座连接。2、主桁架的吊装、主桁架的吊装（1）吊机的选择和确定）吊机的选择和确定为了使在桁架吊装至设计支座上，需选择合理的吊机。根据桁架结构的型式、起吊重量、为了使在桁架吊装至设计支座上，需选择合理的吊机。根据桁架结构的型式、起吊重量、作业半径、场地等因数，综合考虑比赛馆部分吊装，选用作业半径、场地等因数，综合考虑比赛馆部分吊装，

21、选用1台台120吨的汽车吊进行吊装。吨的汽车吊进行吊装。（2）吊点及索具的选择和确定）吊点及索具的选择和确定吊点的选择：吊索的挂点选择桁架的节点，在选择挂点时应满足下列条件：桁架的各杆吊点的选择：吊索的挂点选择桁架的节点，在选择挂点时应满足下列条件：桁架的各杆件，特别是挂点附近杆件的轴力不超过允许值，最大以不大超过相应杆件抗拉（压）强度件，特别是挂点附近杆件的轴力不超过允许值，最大以不大超过相应杆件抗拉（压）强度为原则；吊索与水平线夹角不宜太小，一般为为原则；吊索与水平线夹角不宜太小，一般为60度左右。根据上述要求，两端的吊点设置度左右。根据上述要求，两端的吊点设置在紧靠节点处。在紧靠节点处。

22、四施工方案和流程四施工方案和流程比赛馆安装（3）桁架的就位和临时固定先将单榀桁架移动到吊装指定位置，然后用）桁架的就位和临时固定先将单榀桁架移动到吊装指定位置，然后用120吨的吊机将单榀吨的吊机将单榀桁架吊装到支座就位点上，同时在吊装好第一榀主桁架的中间区域布置二处缆风绳，每根缆桁架吊装到支座就位点上，同时在吊装好第一榀主桁架的中间区域布置二处缆风绳，每根缆绳需配备一台绳需配备一台2t的倒链进行找正和平衡。待以上设施完毕后，再将的倒链进行找正和平衡。待以上设施完毕后，再将120吨的吊机松钩。吨的吊机松钩。（4）桁架的垂直度测量）桁架的垂直度测量在桁架正下方的地面混凝土平台上架设两台经纬仪进行测

23、量。桁架就位、加固后，首先将两在桁架正下方的地面混凝土平台上架设两台经纬仪进行测量。桁架就位、加固后，首先将两支座中心线反至地面，作为观测基线，分别在下弦及下弦外侧边理论投影位置线上架设经纬支座中心线反至地面，作为观测基线，分别在下弦及下弦外侧边理论投影位置线上架设经纬仪，垂直向上观测，检查各弦杆边偏移量，每根弦杆抽取仪，垂直向上观测，检查各弦杆边偏移量，每根弦杆抽取2点作比较分析，去除制作误差因点作比较分析，去除制作误差因素，可得出实际垂直偏差。在得出垂直偏移量后，利用缆风绳对桁架各部分进行适当调整，素，可得出实际垂直偏差。在得出垂直偏移量后，利用缆风绳对桁架各部分进行适当调整，待相邻桁架与

24、其间檩架安装完毕后方可将其拆除。待相邻桁架与其间檩架安装完毕后方可将其拆除。（5）结构吊装注意事项）结构吊装注意事项起吊前进行强度和稳定性的验算，明确起吊点，以防因受力不均而引起构件变形；桁梁吊装起吊前进行强度和稳定性的验算，明确起吊点，以防因受力不均而引起构件变形；桁梁吊装就位时，控制水平度、垂直度、拱度的尺寸值符合设计要求和规范的规定；桁架、支撑等主就位时，控制水平度、垂直度、拱度的尺寸值符合设计要求和规范的规定；桁架、支撑等主要构件在安装就位后，立即进行校正、固定，使形成空间刚度单元。在作业工作的当天必须要构件在安装就位后，立即进行校正、固定，使形成空间刚度单元。在作业工作的当天必须使安

25、装的结构构件及时形成稳定的空间体系；使安装的结构构件及时形成稳定的空间体系；吊装时，采用二点起吊法进行吊装。将吊索系于桁架上弦的节点位置处，由吊机一次性吊装吊装时，采用二点起吊法进行吊装。将吊索系于桁架上弦的节点位置处，由吊机一次性吊装到位。屋面桁架与桁架分段界面连接，通过支撑胎架连接先进行固定，然后由电焊工在高空到位。屋面桁架与桁架分段界面连接，通过支撑胎架连接先进行固定，然后由电焊工在高空拼装对接而成。拼装对接而成。1、管桁架现场拼装本工程地面拼装大致可以分为二类，一类是训练馆的平面桁架段立向拼装，另本工程地面拼装大致可以分为二类，一类是训练馆的平面桁架段立向拼装，另一类是空间桁架段构件的

26、拼装。一类是空间桁架段构件的拼装。比赛馆的钢结构构件形式及现场吊装方案，采用现场小单元结构平卧式拼装整比赛馆的钢结构构件形式及现场吊装方案，采用现场小单元结构平卧式拼装整体组装，高空平台支持分段节点对接的实施方法。体组装，高空平台支持分段节点对接的实施方法。训练馆钢结构构件形式及现场吊装方案，采取立向拼装的实施方法。训练馆钢结构构件形式及现场吊装方案，采取立向拼装的实施方法。训练馆立式拼装胎架训练馆立式拼装胎架比赛馆卧式拼装胎架比赛馆卧式拼装胎架五、主要技术措施五、主要技术措施2、大跨度桁架预拱 比赛馆比赛馆715715轴之间的轴之间的8 8榀桁架的跨中放榀桁架的跨中放线起拱线起拱70 mm7

27、0 mm；训练馆；训练馆1717轴之间的轴之间的4 4榀桁架榀桁架及及DJDJ轴之间的轴之间的4 4榀桁架的跨中放线起拱最榀桁架的跨中放线起拱最大大80 mm,80 mm,训练馆桁架各点起拱平面如图：训练馆桁架各点起拱平面如图： 跨中的预起拱是保证桁架屋盖安装后不跨中的预起拱是保证桁架屋盖安装后不产生下挠变形的措施。构件的起拱，一般都产生下挠变形的措施。构件的起拱，一般都在工厂完成。在桁架段组装前，应经过精确在工厂完成。在桁架段组装前，应经过精确的计算，来确定各节点的起拱值。在构件组的计算，来确定各节点的起拱值。在构件组装过程中，按照测量放线进行组装，并通过装过程中，按照测量放线进行组装，并通

28、过合理的焊接顺序保证起拱值的控制。在现场合理的焊接顺序保证起拱值的控制。在现场拼装时，主要将进行一些起拱值调整，可以拼装时，主要将进行一些起拱值调整，可以采用火焰矫正法进行矫正，使之达到深化图采用火焰矫正法进行矫正，使之达到深化图纸要求。纸要求。 预拱的原则：将下挠值反号加在吊装结预拱的原则：将下挠值反号加在吊装结构分段处，作为预拱控制值，工厂制作时将构分段处，作为预拱控制值，工厂制作时将构件对接面切割成有角度的斜口，在地面拼构件对接面切割成有角度的斜口，在地面拼装和高空拼装时实现构件转角。装和高空拼装时实现构件转角。训练馆桁架起拱值训练馆桁架起拱值五、主要技术措施五、主要技术措施3、大跨度桁

29、架卸载n桁架结构焊接安装完成后，需要整体卸载，进行桁架支桁架结构焊接安装完成后，需要整体卸载，进行桁架支撑胎架的拆除，桁架拆除临时支撑，实际就是荷载转移撑胎架的拆除，桁架拆除临时支撑，实际就是荷载转移的过程，因为施工阶段的受力状况与结构最终受力状况的过程，因为施工阶段的受力状况与结构最终受力状况完全不一致，必须通过施工验算，制定切实可行的技术完全不一致，必须通过施工验算，制定切实可行的技术措施，确保满足多种工况要求。措施，确保满足多种工况要求。n临时支座的拆除顺序和措施：根据卸载原则，将通过放临时支座的拆除顺序和措施：根据卸载原则，将通过放置在支架上的可调节支承装置（柱帽、千斤顶），多次置在支架上的可调节支承装置（柱帽、千斤顶），多次循环微量下降来