屋面网架综合安装新技术应用（63页）

1、屋面网架综合安装新技术应用目 录 TOC o 1-3 h z u 第一章 新技术应用综合报告 PAGEREF _Toc422752304 h 31.1新技术应用背景 PAGEREF _Toc422752305 h 31.2工程概况 PAGEREF _Toc422752306 h 41.2.1主楼钢结构网架概况 PAGEREF _Toc422752307 h 51.2.2指廊钢结构网架概况 PAGEREF _Toc422752308 h 61.3钢结构工程难点与特点 PAGEREF _Toc422752309 h 71.3.1整体屋面网架面积超大、安装效率要求高 PAGEREF _Toc4227

2、52310 h 71.3.2屋面钢网架造型复杂，安装高度高，安装方案策划是工程的关键 PAGEREF _Toc422752311 h 71.3.3屋盖网架拼装、安装变形控制 PAGEREF _Toc422752312 h 81.3.4钢结构屋盖卸载难度大 PAGEREF _Toc422752313 h 81.4新技术应用情况 PAGEREF _Toc422752314 h 81.5关键技术与创新 PAGEREF _Toc422752315 h 91.6 应用情况 PAGEREF _Toc422752316 h 101.7经济效益、社会效益 PAGEREF _Toc422752317 h 111

3、.7.1经济效益 PAGEREF _Toc422752318 h 111.7.2社会效益 PAGEREF _Toc422752319 h 11第二章 单项新技术总结 PAGEREF _Toc422752320 h 112.1大面积双曲倾斜屋面网架液压非同步提升翻转施工技术 PAGEREF _Toc422752321 h 122.1.1屋面网架安装流程 PAGEREF _Toc422752322 h 142.1.2屋面网架楼面焊接拼装 PAGEREF _Toc422752323 h 172.1.3屋面网架提升支架及吊点设置 PAGEREF _Toc422752324 h 182.1.4液压提升系

4、统配置 PAGEREF _Toc422752325 h 262.1.5同步提升控制原理及动作过程 PAGEREF _Toc422752326 h 292.1.6提升控制策略 PAGEREF _Toc422752327 h 302.1.7屋面网架整体提升1m阶段 PAGEREF _Toc422752328 h 302.1.8屋面网架液压非同步翻转提升 PAGEREF _Toc422752329 h 322.2大面积、大弧度双曲面网架分块累积提升技术 PAGEREF _Toc422752330 h 342.2.1屋面网架“分块累积提升”流程 PAGEREF _Toc422752331 h 352.

5、2.2提升吊点布置及设置 PAGEREF _Toc422752332 h 382.2.3提升设备选择及布置 PAGEREF _Toc422752333 h 422.2.4屋面网架“分块累积提升”施工 PAGEREF _Toc422752334 h 452.3屋面网架合拢施工技术 PAGEREF _Toc422752335 h 522.3.1屋面网架合拢带设置 PAGEREF _Toc422752336 h 522.3.2屋面网架合拢顺序 PAGEREF _Toc422752337 h 522.3.3屋面网架合拢温度 PAGEREF _Toc422752338 h 542.3.4屋面网架合拢施工

6、技术措施 PAGEREF _Toc422752339 h 542.4屋面网架卸载施工技术 PAGEREF _Toc422752340 h 552.4.1屋面网架卸载的重点与难点分析 PAGEREF _Toc422752341 h 552.4.2结构卸载时机的比较和选择 PAGEREF _Toc422752342 h 562.4.3卸载顺序 PAGEREF _Toc422752343 h 562.4.4卸载计算 PAGEREF _Toc422752344 h 572.4.5卸载步骤 PAGEREF _Toc422752345 h 62第一章 新技术应用综合报告1.1新技术应用背景随着我国经济持续

7、增长，民航运输在国民经济发展中的作用和地位随之加强，民航建设的步伐也大幅加快，航站楼建设规模日益增大和现代化。目前航站楼屋盖采取的形式大部分为钢网架结构形式。如何施工大面积、造型新颖的钢屋盖网架摆在建设者们面前。目前国内航站楼钢屋盖网架安装通常的方法有高空散装法、分条或分块安装法、滑移法、整体吊装法等，但对于像天津机场T2航站楼这种屋面网架设计新颖，网架面积大、弧度大、跨度大、安装高度高，外形呈双曲倾斜状等特点的网架，上述单一安装方法将无法实施或实施困难，面对此种结构，结合现场实际条件，我单位采用分块吊装和分区域液压整体提升相结合的安装方法进行施工。天津滨海国际机场T2航站楼工程屋面钢网架结构

8、，设计分为A段、B段、C段、D段四段，对于A段主楼大厅大面积双曲倾斜屋面网架采取在地面“卧趴”姿态分区域整体拼装，采用液压非同步提升技术将网架由拼装时的“卧趴”姿态旋转到设计姿态，然后采用液压整体同步提升至设计高度进行安装就位；对于C段钢屋盖网架采用大弧度钢屋盖网架分块累积提升技术施工，分块网架液压同步提升到相邻网架安装位置时暂停，嵌补杆件，形成新的整体，新整体继续重复上述过程，直至将所有要组合的分块网架组合成最终整体，最后液压同步提升就位。采用上述安装技术将有力的解决了大面积、大弧度、双曲倾斜网架的安装难题，提高了网架安装精度，很好的控制了网架变形，有力的保证了网架在焊接、安装、卸载等各个阶

9、段的施工质量。1.2工程概况天津滨海国际机场T2航站楼工程是天津滨海国际机场二期扩建工程项目的重要组成部分，位于机场现T1航站楼东侧，呈工字型，建筑总长度约652m，面积约24.7万m,建设单位为天津滨海国际机场二期扩建工程指挥部，中国民航机场建设集团公司设计，中国建筑第八工程局总承包施工，由北京华城建设监理有限责任公司监理，2011年10月10日开工，竣工日期为2013年12月31日。天津滨海国际机场T2航站楼工程，与现有T1航站楼进行连接，远期与T3航站楼进行连接，三座航站楼在空侧连接成一体。图1.2-1天津滨海国际机场T2航站楼整体效果图T2航站楼呈工字型,长度为652m，宽度最宽为39

10、5m,整个建筑分主楼（A）和指廊（B、C、D）两部分，如图1.2-2所示。地上为2层，局部4层，主楼屋面最高点檐口高度为43.7m。主楼地下为1层，局部设夹层。基础采用桩筏基础，主体标高9m以下为钢筋混凝土框架结构、标高9m以上为钢结构，建筑立面为幕墙，屋顶为钢结构网架，金属板屋面。本工程屋面结构采用钢柱支撑双层双曲面焊接球钢网架形式，网格均为正放四角锥体，平面投影面积102050，共设网架焊接球12413个，规格220900不等，整个网架重约4500多吨。指廊D指廊C主楼A指廊B伸缩缝图1.2-2 天津滨海国际机场T2航站楼9m层以上钢结构示意图1.2.1主楼钢结构网架概况航站楼A段主楼大厅

11、屋面外形呈双曲面，共设5排6列钢柱，最大跨度为60m45m。陆侧8根树状钢柱采用锥形圆钢管，最大直径部位锚固于-0.300m标高；其余钢柱采用锥形圆钢管, 最大直径部位锚固于8.880m标高；钢柱最小直径处与屋盖网架下弦球连接。屋盖采用双层焊接球网架，网格形式：正放四角锥；网格尺寸: 大部分约为5.0m 5.0m；网架采用变厚度，中间厚度5.0m，悬挑端厚度减小至1.5m。结构最高点标高43.7m，北端檐口最高点标高约43.7m，南端檐口最高点标高约32.3m。，北端屋盖结构最大悬挑达30m。主楼屋面水平投影面积约45801m2。图1.2.1-1 主楼钢结构网架示意图一图1.2.1-2 主楼钢

12、结构网架示意图二1.2.2指廊钢结构网架概况指廊屋面外形呈双曲面。B段指廊跨度为45m30m，C段指廊最大跨度为45m45m，D段指廊端头跨度为8.5m与16.5m。B、C段指廊钢柱采用锥形圆钢管, 最大直径部位锚固于8.880m标高。D段指廊端头钢柱采用等截面圆钢管，锚固于8.880m标高。屋盖采用双层焊接球网架，网格形式：正放四角锥；网格尺寸: 大部分约为3.75m 3.75m；C段指廊网架采用变厚度，中间厚度为3.0m，空侧悬挑端根部厚度6.0m，悬挑端厚度减小至1.5m。B段指廊与D段指廊厚度为3.0m，周边厚度减小至约1.5m。C段指廊南端檐口最高点标高约33.5m。指廊屋面水平投影

13、面积约56249。指廊D指廊C指廊B图1.2.2-1 指廊钢结构网架示意图1.3钢结构工程难点与特点天津滨海国际机场二期扩建工程T2航站楼钢屋盖为空间网架结构，整体平面形状呈工字型，钢屋盖最高点标高约为43.7m。该钢屋盖工程具有设计新颖、双曲面结构复杂、面积大、跨度大、钢构件种类及数量多、技术难度大等特点，具体如下：1.3.1整体屋面网架面积超大、安装效率要求高本工程屋面结构双层焊接球网架平面投影面积102050m2，共设网架焊接球12413个，杆件49107根，整个网架重约4500多吨，拼装和组装焊接工程量非常大，同时按照计划要求，只有60天工期完成拼装和安装到位，如此大的工作量和极短的工

14、期要求是工程实施的瓶颈问题。1.3.2屋面钢网架造型复杂，安装高度高，安装方案策划是工程的关键工程屋面网架采用钢柱支撑双层双曲面焊接球钢网架形式，网格均为正放四角锥体，局部网架有倾斜的双曲面造型及大弧度双曲面网架，形式多样，造型复杂，同时施工面积大、最大跨度达到了60m，安装高度高，最高达到了43.5m，施工难度极大。如采用高空散拼法施工，工作量大，安全隐患高，质量难以保证；对于双曲面造型，滑移方案也不适合；若采用分块吊装，则中部的网架使用超大吨位吊车不经济，如何快速、高质量、安全的进行安装施工是施工方案策划的重点和关键。1.3.3屋盖网架拼装、安装变形控制保证成型后网架结构的几何形态是施工控

15、制的首要目标，这将事关本工程建筑功能能否正常发挥。结构在施工过程中总要产生变形，对于体型规则的建筑，变形主要表现为竖向变形和局部挠度，而本工程这样复杂的建筑，其变形时竖向变形、水平变形和整体转动多种变形耦合在一起，使得结构在施工过程中的实际位置（立面标高，水平投影坐标）偏离预期。因此，对屋盖网架结构在拼装、安装过程中的变形控制是本工程施工控制技术的重要内容之一。1.3.4钢结构屋盖卸载难度大本工程卸载重量、面积较大。在钢结构安装阶段，临时支撑、支架支点数量较多，控制多个卸载支点的位置与负荷同步，需要卸载系统具有极高的同步控制性能。卸载用的千斤顶数量较多，协调所有千斤顶的动作，需要较强的控制能力

16、。在卸载过程中，各支点之间的同步控制要求在2mm以内，同步控制要求高。大面积钢结构卸载到位，需要较长时间，不允许出现任何差错，必须成功，安全要求高。1.4新技术应用情况天津滨海国际机场T2航站楼工程屋面结构为空间网架结构，采用双层焊接球网架形式，网格为正放四角锥体。屋面网架整体平面形状呈工字型，长度为652m，宽度最宽为395m，水平投影面积约102050，最高点标高为43.7m，共设网架焊接球12413个，安装杆件49107根，整个网架重约4500多吨。本工程屋面网架具有设计新颖、双曲面结构复杂、面积大、跨度大、钢构件种类及数量多，安装技术难度大，安全施工要求高等特点。根据屋面网架结构特点结

17、合现场实际情况，采用了分块吊装和分区液压整体提升相结合的施工方法进行屋面网架安装，工程施工中推广应用了屋面网架综合安装施工技术，包含了以下四项关键技术及创新：大面积双曲倾斜屋面网架液压非同步提升翻转施工技术；大面积、大弧度双曲面网架分块累积提升技术；屋面网架合拢施工技术；屋面网架卸载施工技术。天津滨海国际机场T2航站楼工程屋面网架于2012年7月初开始进行网架拼装，并于2012年8月25日完成第一块网架（指廊B段）整体提升，全部网架安装完成于2012年10月底，通过应用以上4项新技术，屋面网架顺利安装完成，所有焊缝质量经检测符合设计要求，网架变形实测值与理论计算值基本一致，网架整体变形控制在设

18、计和规范允许范围内；同时网架在拼装、提升过程中均一次成功。如此大面积、大吨位的屋面网架在短时间内顺利安装完成，受到了业主天津机场指挥部、天津市建设质安总队和市建委的一致好评，新技术在工程中总体应用效果良好。 1.5关键技术与创新大面积双曲倾斜屋面网架液压非同步提升翻转施工技术T2航站楼屋面网架按照设计变形缝分成A、B、C、D四大段，其中A段是一种倾斜屋面网架，北端檐口位置为最高，标高为43.733m。A段屋面网架根据施工方法又划分成主楼大厅提升一区、主楼大厅提升二区、主楼大厅吊装一区、主楼大厅吊装二区、主楼大厅屋盖网架悬挑吊装区。主楼大厅提升一区网架水平投影面积约19600，提升重量约1026

19、t。因主楼大厅提升一区外形倾斜，下部结构又为二层框架混凝土结构，为尽量减轻二层楼面的负担，降低网架拼装胎架的高度，提高网架拼装精度，主楼大厅提升一区采取在二层楼面上按照把屋盖网架旋转之后上弦杆保持水平的姿态进行进行整体拼装。此拼装方法称之为“卧趴”姿态拼装。主楼大厅提升一区屋面网架在楼面上“卧趴”姿态拼装完成后，须对网架进行整体提升安装，但“卧趴”姿态的网架非设计姿态，为在网架液压同步整体提升前，须将网架“卧趴”姿态旋转翻身到设计姿态，此方法称之为液压非同步翻转提升。网架整体翻转提升过程控制是本工程技术难度最大的工作，各吊点提升比例不准确、提升速度位移控制不当就会引起网架杆件变形、网架整体弯折

20、的严重后果。大面积、大弧度双曲面网架分块累积提升技术；T2航站楼指廊C段屋面网架表面形状为曲面，南端檐口最高，标高为33.506m；东西方向对称，在檐口处标高最低，为18.748m；整个C段屋面网架结构竖向高低差达14.758m。C段屋面网架水平投影面积约为28533，重量达1100t。因此C段屋面网架属于大面积、大弧度双曲面屋面网架。由于该部位网架下方为二层呈阶梯状的混凝土楼板结构，因此无法在楼面上进行整体拼装。为降低网架拼装高度及难度，提高拼装精度和保障施工安全，将C段屋面网架进行分块拼装，然后累积提升逐步组成整体，最后同步提升至设计标高。屋面网架合拢施工技术T2航站楼屋面网架水平投影面积

21、约102050，重量达4500多吨，施工时按设计变形缝将屋面网架分成A、B、C、D四个大段，其中又将A段划分成主楼大厅提升一区、主楼大厅提升二区、主楼大厅吊装一区、主楼大厅吊装二区、主楼大厅屋盖悬挑吊装区等五个小分区，将指廊C段划分成两个提升区。因此在每个大段的小分区之间存在合拢带。在屋面网架施工合拢前，在钢结构施工方案中制定了特殊的施工措施，在施工过程中严格按照方案进行合拢施工，保证了屋面网架合拢质量，最后形成了钢屋盖合拢施工技术。屋面网架卸载施工技术由于主楼大厅屋面网架安装采用整体提升和吊装相结合的安装方法，在施工过程中设置了较多的提升支架和临时支撑，须在屋面网架安装施工完成后进行卸载。根

22、据屋面网架施工方法，将屋面网架分区域分阶段进行分级循环整体卸载。卸载时通过设置在临时支架顶部的螺旋千斤顶，按照统一指挥，同步调节螺旋千斤顶的丝扣进行逐级卸载。卸载时按照先支后拆、后支先拆、从上往下的原则拆除临时支撑和支架。1.6 应用情况T2航站楼工程主楼大厅提升一区屋盖网架由于采用了在二层楼面上“卧趴”姿态网架拼装方法：通过将拼装区域的屋盖网架整体旋转3使上弦杆保持水平，从而降低了网架整体拼装高度。通过施工过程中测量数据显示，由于网架拼装高度降低，不仅降低了网架高空拼装难度，而且还提高了网架拼装精度，很好的控制了拼装区域网架的整体变形。另外，通过此拼装方法还节约了大量钢管支撑胎架，同时提高了

23、施工安全保障。此项技术可为类似工程施工提供借鉴。T2航站楼主楼大厅提升一区屋盖网架在楼面上采用“卧趴”姿态拼装完成后，须将网架拼装姿态调整到设计姿态。通过采用液压非同步翻转提升技术：使用计算机控制泵源比例阀，进而能够控制每台液压提升器的油缸行程，然后精确控制每处提升吊点的竖向行走位移，达到网架精确旋转到位的目标。通过旋转前后测量和检测数据，网架翻转后能够精确到设计姿态，网架杆件变形、内力分布、整体稳定性均控制在允许范围，为下一步网架整体液压同步提升创造条件。提升一区屋盖钢网架成功运用此方法，可为类似工程提供借鉴。T2航站楼C段钢屋盖网架采用大弧度钢屋盖网架分块累积提升技术施工，分块网架液压同步

24、提升到相邻网架安装位置时暂停，嵌补杆件，形成新的整体，新整体继续重复上述过程，直至将所有要组合的分块网架组合成最终整体，最后液压同步提升就位。C段钢屋盖网架采用大弧度钢屋盖网架分块累积提升技术，解决了大弧度屋盖网架整体提升安装难题，节约了大量支撑胎架，提高了网架构件定位精度和焊接质量，很好的控制了网架拼装过程中的杆件变形和整体变形，加快了施工进度，节约了施工工期，同时保障了高空作业安全。此方法的顺利应用，可为今后类似工程应用提供了很好的借鉴。1.7经济效益、社会效益1.7.1经济效益天津滨海国际机场T2航站楼工程屋面网架采用了屋面网架综合安装技术，节约了大量的拼装胎架，取得了良好的经济效益，共

25、节约了拼装胎架用的钢管延米。详细计算见技术进步经济效益与节约三材计算认证书。1.7.2社会效益天津滨海国际机场T2航站楼工程屋面网架采用了屋面网架综合安装技术，解决了大面积、形状复杂的屋面网架安装难题，提高了网架构件定位精度和焊接质量，很好的控制了网架拼装、提升、卸载各个阶段的杆件变形和整体变形，加快了施工进度，节约了施工工期，同时保障了高空作业的安全。项目在九月底被评为天津市建设工程质量安全文明观摩工地，接待了百余家兄弟单位的现场观摩交流。屋面网架安全顺利安装受到了天津市建委、质量安全监督总队、机场指挥部等单位的一致好评。第二章 单项新技术总结天津滨海国际机场T2航站楼工程屋面网架为空间网架

26、结构，设计新颖，形体复杂，面积大，跨度大，构件种类及数量多，焊接量大，变形控制要求严，施工时要确保安全。根据工程实际情况，施工前编制了钢结构工程专项施工方案，该方案通过了专家组论证，并成功实施。工程施工中形成了屋面网架综合安装施工技术，包含以下四项关键技术及创新。大面积双曲倾斜屋面网架液压非同步提升翻转施工技术；大面积、大弧度双曲面网架分块累积提升技术；屋面网架合拢施工技术；屋面网架卸载施工技术。下面将按以上四项关键技术及创新所采用的新技术、新工艺进行总结。2.1大面积双曲倾斜屋面网架液压非同步提升翻转施工技术天津滨海国际机场T2航站楼工程主楼大厅屋面网架北端檐口最高点标高43.733m，南端

27、檐口最高点标高约32.292m，高差达11.441m，为一种双曲倾斜屋面。根据结构特点和现场条件，将主楼大厅屋面网架划分为5个安装施工区：主楼大厅提升一区、主楼大厅提升二区、主楼大厅吊装一区、主楼大厅吊装二区、主楼大厅悬挑吊装区，见图2.1-1。图2.1-1 主楼大厅屋面网架安装分区图2.1-2 主楼大厅屋面网架安装分区其中主楼大厅提升一区面积约19600，提升重量约1026t。提升一区屋面网架在8.880m标高混凝土结构楼面上进行整体散拼拼装后，采用计算机液压整体同步提升液压非同步提升液压整体同步提升的方案进行安装就位。主楼大厅提升一区整体提升示意见图2.1-2。图2.1-2 主楼大厅屋面网

28、架整体提升示意图由于主楼大厅提升一区屋面网架南北向高差约5m，为降低网架拼装胎架高度，减轻二层楼面负担，同时提高网架拼装精度，在进行网架拼装时先将设计姿态的网架以A-J轴为转轴旋转3，即使上弦杆保持水平“卧趴”状态进行拼装。拼装完成后再对“卧趴”姿态的网架进行整体“翻转”动作（液压非同步翻转提升），当调整到设计姿态后再进行整体同步液压提升到位。主楼大厅提升一区屋面网架翻转提升示意见图2.1-3。图2.1-3 主楼大厅提升一区屋面网架翻转提升示意图2.1.1屋面网架安装流程主楼大厅提升一区屋面网架安装流程如下：安装流程一：安装网架提升支架及柱顶提升支架结构。图2.1.1-1 安装临时支撑及支架安

29、装流程二：采用825吨汽车吊进行网架的楼面拼装。图2.1.1-2 网架楼面整体散拼安装流程三：安装液压提升系统并进行调试，符合要求后进行网架提升施工。图2.1.1-3 网架整体提升安装流程四：网架提升安装就位后，嵌补网架提升支架处及周边的杆件。图2.1.1-4 提升支架及周边杆件嵌补2.1.2屋面网架楼面焊接拼装2.1.2.1网架平面安装制作“卧趴”姿态网架模型主楼大厅提升一区屋面网架在楼面上按“卧趴”姿态进行拼装，其拼装定位点就不能依据设计施工图中的坐标了，而必须在电脑里制作网架空间模型，模拟网架旋转后“卧趴”的姿态，并记录每个下弦支撑点的坐标以及标高。安装胎架根据“卧趴”姿态的下弦球坐标点

30、位，在8.880m标高楼面上进行施放独立钢管支撑胎架位置，根据下弦球底标高和焊接球直径大小，确定钢管支撑胎架高度。钢管支撑胎架与楼面采用膨胀螺栓固定。放球将已验收的焊接球，按规格、编号放入安装节点内，同时应将焊接球球调整受力方向与位置。一般将焊接球水平中心线的环形焊缝置于赤道方向。放置杆件将备好的杆件，按设计规格进行布置。放置杆件前，应检查杆件的规格、尺寸、坡口以及焊缝间隙，将杆件放置在两个球之间，调整间隙，点固。平面网架的拼装应从中心线开始，逐步向四周展开，先组成封闭四方网格，控制好尺寸后，再拼四周网格，不断扩大。注意应控制累积误差，一般网格以负公差为宜。2.1.2.2网架整体组装检查验收平

31、面网架尺寸、轴线偏移情况，检查无误后，开始组装主体网架。将一球四杆的小拼单元（一球为上弦球，四杆为网架斜腹杆）吊入平面网架上方。小拼单元就位后，检查网格尺寸、矢高以及小拼单元的斜杆角度，对位置和角度不正的杆件应先调正合格后才准以安装。安装时发现小拼单元杆件长度、角度不一致时，应将过长杆件用切割机割去，然后重开坡口，重新就位检查。如果需加衬管的网架，应在球上点焊好焊接衬管。但小拼单元暂勿与平面网架点焊，还需与上弦杆配合后才能定位焊接。放入上弦平面网架的纵向杆件，检查上弦球纵向位置、尺寸是否正确。放入上弦平面网架的横向杆件，检查上弦球横向位置、尺寸是否正确。通过对立体小拼单元斜腹杆的适量调整，使上

32、弦的纵向与横向杆件与焊接球正确就位。对斜腹杆的调整方法是，既可以切割过长杆件，也可以用倒链拉开斜杆的角度，使杆件正确就位，保证上弦网格的正确尺寸。调整各部间隙，各部间隙基本合格后，再点焊上弦杆件。上弦杆件点固后，再点焊下弦球与斜杆的焊缝，使之连系牢固。逐步检查网格尺寸，逐步向前推进。网架腹杆与网架上弦杆的安装应相互配合着进行。2.1.2.3焊接成型网架焊接前，应编制好焊接工艺和网架焊接顺序，防止网架变形。所有网架杆件安装定位并经过检验合格后进行杆件与平面桁架间的焊接，焊接采用CO2气体保护焊，焊接采用双数焊工从中心向两侧对称施焊，焊接顺序从下向上进行。先焊下弦杆件，后焊上弦杆件，焊后进行UT探

33、伤。平面网架焊接应按焊接工艺规定，从钢管下侧中心线左边2030mm处引弧，向右焊接，逐步完成仰焊、主焊、爬坡焊、平焊等焊接位置。球管焊接应采用斜锯齿形运条手法进行焊接，防止咬肉。焊接到圆管上侧中心线后，继续向前焊2030mm处收弧。焊接完成半圆后，重新从钢管下侧中心线右边2030mm处反向起弧，向左焊接，与上述工艺相同，到顶部中心线后继续向前焊接，填满弧坑，焊缝搭接平稳，以保证焊缝质量。网架地面安装结束后，应对网架的整体尺寸进行验收。在焊接工序完毕，焊缝外观质量，焊缝超声波探伤报告合格后，方可进行下一步提升工作。2.1.3屋面网架提升支架及吊点设置2.1.3.1屋面网架提升支架设计提升支架的设

34、计及布置以保证网架提升过程中的整体受力及网架变形控制为原则，根据网架的整体结构情况，提升支架设计主要分为三种类型，一种为直接利用屋面网架钢柱作为提升支撑柱，在柱顶设置提升设施承重结构；一种为三角组合式提升支架，组合式提升支架为自稳定结构体系，可保证提升过程中支架的稳定性；第三种为独立式格构式提升支架。根据上述情况，主楼大厅提升一区共设置14处提升支架，提升支架总体布置及设计见图2.1.3-16。图2.1.3-1 提升一区提升支架平面布置图2.1.3-2 提升一区提升支架布置示意图图2.1.3-3 提升一区提升支架布置立面示意图图2.1.3-4 提升一区临时支架柱顶支撑图2.1.3-5 提升一区

35、临时支架三角塔式支撑图2.1.3-6 提升一区临时支架独立格构式支撑2.1.3.2屋面网架提升吊点设置网架提升吊点布置根据屋面网架结构自身特点，要求提升点的布置要和结构的刚度分布一致，同时也要保证提升状态的结构受力情况和实际使用状态的结构受力情况基本吻合，经计算在支撑架上布置48处提升吊点，提升吊点布置见图2.1.3-7。图2.1.3-7 提升一区屋面网架提升吊点布置网架提升上吊点设置（1）柱顶提升上吊点设置柱顶提升上吊点采用柱顶支架作为承重平台，在柱顶提升支架顶部设置提升梁，作为柱顶提升液压提升器的承重结构，柱顶支架通过与钢柱顶部进行焊接连接。每个柱顶提升上吊点设置4台提升设备。图2.1.3

36、-8 钢柱顶提升吊点设置（2）提升支架上吊点设置提升支架顶部设置承重梁和提升梁，提升梁截面采用H350350工字钢，每个单体提升支架顶部设置2台液压提升设备。图2.1.3-9 临时提升支架上吊点设置网架提升下吊点设置网架提升下吊点对于提升支架及柱顶提升上吊点设置。（1）对应于钢柱柱顶提升支架下吊点设置 2.1.3-10 对应于钢柱顶提升下吊点设置（2）对应提升支架下吊点结构设置2.1.3-10 对应临时提升支架下吊点设置2.1.4液压提升系统配置液压提升系统主要由液压提升器、泵源系统、传感检测及计算机同步控制系统组成。2.1.4.1液压提升器主楼大厅提升一区选用的液压提升油器型号为TX-40-

37、J型，其额定提升重量为40t；在每处提升吊点位置安装一台液压提升器，主楼大厅提升一区共配置48台液压提升器。图2.1.4-1 TX-40-J型液压提升器TX-40-J型液压提升器标准配置6根钢绞线，额定提升能力为40吨。钢绞线作为柔性承重锁具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为1860Mpa；单根直径为15.24mm，破断拉力不小于36t。2.1.4.2泵源系统液压泵源系统为液压提升器提供液压动力，在各种液压阀的控制下完成相应动作。在不同的工程使用中，由于吊点的布置和液压提升器的配置都不尽相同，为了提高液压提升设备的通用性和可靠性，泵源液压系统的设计采用了模块化结构。根据提升重物吊点的布

38、置以及液压提升器数量和液压泵源流量，可进行多个模块的组合，每一套模块以一套液压泵源系统为核心，可独立控制一组液压提升器，同时可用比例阀块箱进行多吊点扩展，以满足各种类型提升工程的实际需要。主楼大厅提升一区共布置9台TX-40-P型液压泵站，每台泵站流量为40L，泵站功率为25KW，见图2.1.4-2。泵站1为提升油缸TSD1TSD4提供液压驱动；泵站2为提升油缸TSD5TSD8提供液压驱动；泵站3为提升油缸TSD9TSD12提供液压驱动；泵站4为提升油缸TSD13TSD20提供液压驱动；泵站5为提升油缸TSD21TSD28提供液压驱动；泵张6为提升油缸TSD29TSD32提供液压驱动；泵站7为

39、提升油缸TSD33TSD36提供液压驱动；泵站8为提升油缸TSD37TSD42提供液压驱动；泵站9为提升油缸TSD43TSD48提供液压驱动。泵站1、泵站3、泵站6、泵站7放在提升塔架顶部，其它泵站放在网架拼装地面上如图2.1.4-4。各吊点均布置40t提升油缸。图2.1.4-2 TX-40-P型液压泵站图2.1.4-3 提升整体布置图图2.1.4-4 提升整体立面布置图2.1.4.3计算机控制系统传感器布置（1）压力传感器：在每个提升吊点的一组油缸中，选择一个油缸安装压力传感器；压力传感器安装在油缸的大腔侧，由于同一提升吊点的所有油缸的进油口并联压力相同，所有一个油缸的压力就代表同一提升吊点

40、的压力。（2）锚具及油缸智能传感器：在每个油缸的上下锚具油缸上各安装1只锚具传感器，主缸上安装1只油缸位置传感器。将各种传感器同各自的通讯模块连接。现场实时网络控制系统的连接（1）地面布置1台计算机控制柜，从计算机控制柜引出比例阀通讯线、电磁阀通讯线、油缸信号通讯线、工作电源线。（2）通过比例阀通讯线、电磁阀通讯线将所有泵站联网；（3）通过油缸信号通讯线将所有油缸信号通讯模块联网；（4）通过电源线将所有的模块电源线连接。当完成传感器的安装和现场实时网络控制系统的连接后，计算机控制系统的布置完成。2.1.5同步提升控制原理及动作过程同步提升控制原理主控计算机除了控制所有提升油缸的统一动作之外，还

41、必须保证各个提升吊点的位置同步。在提升系统中，设定主令提升吊点，其它提升吊点均以主令吊点的位置作为参考来进行调节，因而都是跟随提升吊点。主令提升吊点决定整个提升系统的提升速度，操作人员可以根据泵站的流量分配和其它因素来设定提升速度。根据现有的提升系统设计，最大提升速度不大于10米/小时。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。在提升系统中，每个提升吊点下面均布置一台距离传感器，这样，在提升过程中这些距离传感器可以随时测量当前构件的高度，并通过现场实时网络传给主控计算机。每个跟随提升吊点与主令提升吊点的跟随情况可以用距离传感器测量的高度差反应出来。主控计算机可以根据跟随提升吊点当

42、前的高度差，依照一定的控制算法，来决定相应比例阀的控制量大小，从而实现每一跟随提升吊点与主令提升吊点的位置同步。为了提高构件的安全性，在每个提升吊点都布置了液压传感器，主控计算机可以通过现场实时网络监测每个提升吊点的载荷变化情况情况。如果提升吊点的载荷有异常的突变，则计算机会自动停机，并报警示意。提升动作过程提升油缸数量确定之后，每台提升油缸上安装一套位置传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况、上下锚具的松紧情况。通过现场实时网络，主控计算机可以获取所有提升油缸的当前状态。根据提升油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如手动、顺控、自动）可以决定提升油缸的下一步动作。2.1.6提升控

43、制策略控制系统根据根据控制策略和算法实现对屋面网架整体提升的姿态控制和荷载控制。在提升过程中，应保证各个吊点载荷控制、吊点同步和提升结构的空中稳定，以便结构能够正确就位。各提升吊点根据以上要求和工程特点，制定如下控制策略。泵站1控制提升吊点TSD1TSD4，泵站2控制提升吊点TSD5TSD8，泵站3控制提升吊点TSD9TSD12，泵站4控制提升吊点TSD13TSD20，泵站5控制提升吊点TSD22TSD28，泵站6控制提升吊点TSD29TSD32，泵站7控制提升吊点TSD33TSD36，泵站8控制提升吊点TSD37TSD42，泵站9控制提升吊点TSD43TSD48，见图2.1.6-1。本工程中

44、提升速度约10米/小时。图2.1.6-1 吊点、液压提升系统设置2.1.7屋面网架整体提升1m阶段2.1.7.1设备检查及调试调试前的检查工作提升临时措施结构状态检查（如详细检查所有结构的连接情况，各节点探伤检查及报验合格后才能提升，每节点每焊缝检查，确保无漏焊，无不合格焊缝）；设备电气、油管、节点的检查；提升结构临时固定措施是否拆除（断开所有与地面连接的胎架及支撑）；提升过程中可能产生影响的障碍物清除。系统调试液压系统安装完成后，按下列步骤进行调试：检查液压泵站上所有阀或油管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完全放松状态。检查液压泵站控制柜与液压提升器之间电源线、通讯电缆的连接是

45、否正确。检查液压泵站与液压提升器主油缸之间的油管连线是否正确。系统送电，检查液压泵站主轴转动方向是否正确。在液压泵站不启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动作是否正常，截止阀编号和液压提升器编号是否对应。检查行程传感器，使就地控制盒中相应的信号灯发讯。操作前检查：启动液压泵站，调节一定的压力，伸缩液压提升器主油缸；检查A腔、B腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸。2.1.7.2提升分级加载以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据，对网架进行分级加载（试提升），各吊点处的液压提升系统伸缸压力应缓慢分级加载，依次为20%、40%、60%、80%；在确认各部分无

46、异常的情况下，可继续加载至90%、95%、100%，直至网架全部脱离拼装胎架。在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停对液压提升系统、临时支撑承重系统、网架结构和主楼结构等进行监测、检查等，在一切正常的情况下，进行下一步分级加载。当分级加载至网架即将离开拼装胎架时，可能存在各点不同时离地，此时应降低提升速度，并密切观查各点离地情况，必要时做“单点动”提升。确保网架离地平稳，各点同步。利用液压同步提升系统设备整体提升屋面网架，使之整体离开拼装胎架不大于200mm，全面观测网架的结构变形和局部节点等重点受力部位；观测提升临时结构系统及钢柱的工作情况；通过计算机监测各提升吊点的提升反力值分布，

47、并与预先通过模拟计算得到的数值进行对比分析，在确认整个提升工况绝对安全的前提下，利用液压同步提升系统设备整体连续提升屋面网架，至离开拼装胎架1m左右，锁定液压提升系统，空中悬停12小时。2.1.8屋面网架液压非同步翻转提升2.1.8.1屋面网架液压非同步翻转提升在网架整体提升脱离胎架1m左右，静止12小时后，经全面检查正常的情况下，开始正式进入液压非同步翻转提升。保持A-J轴上的提升吊点TSD37TSD48高度不动，A-G轴上的提升吊点TSD29TSD36与A-E轴上的提升吊点TSD13TSD28以及A-A轴与A-C轴间的提升吊点TSD1TSD12按1:2:3.36速度进行提升控制，使各吊点按

48、各自速度提升，在逐步翻转过程中达到各吊点的安装高度。翻转提升过程控制见图2.1.8-2。图2.1.8-1 提升吊点布置图图2.1.8-2 翻转非同步提升控制网架离开支撑胎架1m左右后液压同步提升停止。A-J轴上的12个提升吊点停止提升，对A-G轴、A-E轴和A-C轴与A-A轴之间的3排提升油缸进行提升控制，进行翻转提升，直达翻转高度。以A-J轴为标尺，提升速度控制比例3排：2排：1排为1:2:3.36。翻转高度控制见图2.1.8-3。图2.1.8-3 翻转高度控制图在A-J轴（4排）各吊点高度保持不变的情况下，A-G轴（3排）各吊点提升1572mm，A-E轴（2排）各吊点提升高度3144mm，

49、1排吊点提升高度5284mm，各点同时到达对应高度。在计算机系统控制下，不同轴线提升高度不同，同一轴线同步提升。图2.8.1-4 液压非同步翻转提升前图2.8.1-5 液压非同步翻转提升后2.1.8.2主要技术措施为保证结构整体提升过程中的稳定性，各台液压提升器的荷载通过计算机进行控制，对提升过程进行调整。每个吊点处各设置一套位移同步传感器。计算机系统根据传感器的位移检测信号及其差值，构成“传感器计算机泵源比例阀液压提升器钢网架结构”闭环系统，控制整个提升过程的行程同步性。对每个提升吊点的提升力进行压力设定控制，使吊点以恒定的载荷力向上提升，从而避免超载而引起临时构件和网架的破坏。用测量仪器测

50、出各吊点的离地高度，计算出各吊点相对高差，并与理论值进行比较，通过控制提升设备调整各吊点高度使之接近理论值。屋面网架在提升过程中，因为空中姿态调整等需要进行微调。在微调开始前，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式。根据需要对整个网架提升系统的48台液压提升器进行微动，或者对单台液压提升器进行微动调整。根据设计计算提供的提升工况结构吊点允许承载力，在计算机同步控制系统中，对每台液压提升器的最大提升力进行设定。通过减压阀控制，吊点力始终控制在允许范围内，以防止出现提升点荷载分布严重不均，造成对结构件和提升设施的破坏。通过液压回路中设置的自锁装置以及机械自锁系统，在提升器停止工作或遇到停电等

51、情况时，提升器能够长时间自动锁紧钢绞线，确保提升构件的安全。液压同步提升系统的提升速度主要取决于液压泵源系统的流量、锚具切换和其它辅助工作所占用的时间。2.2大面积、大弧度双曲面网架分块累积提升技术T2航站楼C段指廊屋盖面网架投影面积约28533，总重量约5800t,表面外形呈双曲面。C段部分屋面下方的主体结构为呈阶梯状的混凝土楼板结构，故屋面网架无法在地面整体拼装，为降低网架的拼装高度及拼装难度，增加拼装安全保障，满足屋面钢网架对质量、工期的要求，C区屋面钢网架采用“分块累积提升”的施工工艺安装。根据屋面网架的结构特点及其下部主结构的布置，将C段屋面网架划分为2个提升区即提升区和提升区；同时

52、把每个提升区划分若干提升单元，其中提升区包含14提升单元，提升区包含56提升单元，提升单元划分如下图2.2-1所示：图2.2-1 钢网架提升单元划分图C段屋面网架现场拼装顺序为，提升区：提升单元1先进行拼装，提升一定高度与提升单元2进行合拢，以此方法至提升单元4施工完毕，然后整体提升。同方法，提升区：提升单元5先进行拼装，提升一定高度与提升单元6进行合拢，然后整体同步提升就位。2.2.1屋面网架“分块累积提升”流程下面以C段屋面网架提升区为例叙述网架“分块累积提升”安装流程。图2.2.1-1 流程一：红色区域网架拼装图2.2.1-2 流程二：红色区域提升一定高度与周围网架合拢图2.2.1-3

53、流程三：合拢后的红色区域网架再次提升一定高度与周围网架合拢图2.2.1-4 流程四：同法，红色提升区域逐步扩大图2.2.1-5 流程五：整个红色区域（提升区）提升完毕2.2.2提升吊点布置及设置2.2.2.1提升吊点布置根据屋面网架柱网平面布置特点及提升工艺的要求，提升吊点具体设置如下表2.2.2-1：提升区吊点设置 表2.2.2-1提升次序提升单元吊点数量(个)设备型号单元重量总提升力(t)备注区18YS-SJ-1803801440含临时吊点4个210YS-SJ-1807301800含临时吊点2个314YS-SJ-1809502520含临时吊点2个418YS-SJ临

54、时吊点6个网架提升点平面布置见下图2.2.2-1。图2.2.2-1 网架提升吊点布置注：N为圆管柱提升吊点，L为临时吊点。2.2.2.2提升平台（上吊点）形式提升平台设置的基本原则是：对结构安装影响最小。结合本工程现场条件，C段14单元吊点提升平台利用钢管柱设置，临时吊点提升平台利用临时支架设置，提升平台形式见下图。图2.2.2-2 圆管柱上提升吊点设置图2.2.2-3 圆管柱提升平台示意图 图2.2.2-4 圆管柱提升上吊点模型 图2.2.2-5 提升支架简图规格模型临时提升支架采用组合式支撑架，支撑架结构平面尺寸有1m1m、1.5m1.5m、2m2m等多种。其标准节高度均为1.5m。支架四

55、肢钢柱采用894钢管，横杆及斜杆采用603.5钢管。标准节钢管重量约200kg，每个标准节可由四片组装而成，安装和运输非常方便，即可单片人工高空安装，又可组成标准节采用现场塔吊吊装。图2.2.2-6 临时支架提升平台示意图2.2.2.3提升下吊点形式提升下吊点采用焊接球节点，焊接球中部设置钢管，底部设置加劲板及底板，用来与专用底锚连接。下吊点临时措施具体形式如下图所示。 图2.2.2-7 网架提升下吊点 图2.2.2-8 网架提升下吊点模型2.2.2.4网架提升加固提升吊点主要设置在圆管柱柱顶。在柱顶设置提升平台，用于支撑提升用液压设备。由于网架设计标高（网架下弦中心标高）高出柱顶900mm，

56、故提升平台均设置在柱顶面以上2900mm以上的标高面上。由于网架提升过程中支座及部分杆件后装，故需增设临时支座及临时杆件以保证结构的完整性，同时利用该临时支座作为提升吊点，网架提升及加固见如下示意图。 图2.2.2-9 网架提升加固示意图网架提升临时球与圆管柱的关系如下图所示。图2.2.2-10 临时球位置示意图2.2.3提升设备选择及布置2.2.3.1提升设备选择液压提升设备C段屋面网架液压提升设备，主要采用穿芯式液压提升器YS-SJ-180型，额定提升重量为180t，共配置14台。该型号液压提升器外形尺寸为4502100mm，重1.2t。YS-SJ-180型液压提升器标准配备12根钢绞线，

57、额定提升能力为180t。钢绞线作为柔性承重锁具，采用高强度低松弛预应力钢绞线，抗拉强度为1860MPa，单根直径为17.80mm，破断拉力不小于36t。图2.2.3-1 YS-SJ型液压提升器液压泵源系统液压泵源系统为液压提升器提供动力，并通过就地控制器对多台或单台液压提升器进行控制和调整，执行液压同步计算机控制系统的指令并反馈数据。C段屋面网架液压提升过程中配置了3台YS-PP-60型液压泵源系统。液压泵源系统外形尺寸为1.581.361.75m，重2.5t。各提升单元设备配置提升单元1设备配置 表2.2.3-1吊点编号提升反力值（KN）液压提升器型号提升器布置数量（台）每台提升器钢绞线配置

58、（根）安全系数备 注N1667YS-SJ-180184.23 N2535YS-SJ-1801106.59 N3535YS-SJ-1801106.59 N4667YS-SJ-180184.23 L1369YS-SJ-180143.82 L2253YS-SJ-180134.18 L3257YS-SJ-180134.12 L4369YS-SJ-180143.82 总计3652.0 850重量（t）372.7 1.6 提升单元2设备配置 表2.2.3-2吊点编号提升反力值（KN）液压提升器型号提升器布置数量（台）每台提升器钢绞线配置（根）安全系数备 注N1874YS-SJ-180183.23 N211

59、04YS-SJ-1801103.20 N31105YS-SJ-1801103.19 N4875YS-SJ-180183.23 N5526YS-SJ-180164.02 N6655YS-SJ-180194.85 N7658YS-SJ-180194.83 N8527YS-SJ-180164.02 L5385YS-SJ-180143.67 L6383YS-SJ-180143.68 总计7092.0 1074重量（t）723.7 2.3 提升单元3设备配置 表2.2.3-3吊点编号提升反力值（KN）液压提升器型号提升器布置数量（台）每台提升器钢绞线配置（根）安全系数备 注N1873YS-SJ-1801

60、83.23 N21075YS-SJ-1801103.28 N31078YS-SJ-1801103.27 N4873YS-SJ-180183.23 N5741YS-SJ-180162.86 N61017YS-SJ-180193.12 N71013YS-SJ-180193.13 N8754YS-SJ-180162.81 N9206YS-SJ-180158.56 N10364YS-SJ-180176.78 N11350YS-SJ-180177.06 N12210YS-SJ-180158.40 L5378YS-SJ-180143.73 L6377YS-SJ-180143.74 总计9309.0 149