工程项目技术方案优化案例分析（共72）

第五节工工程程项目技技术方案案优化案案例分析析目录录一、工程程项目技技术方案案优化的的概念、、意义二、工程程项目技术方案案优化的的管理流程程三、工程程项目技技术方案案优化的的方法四、工程程项目技技术方案案优化案案例分析析案例一、、某大剧剧院工程程基坑降降水施工工方案优优化案例二、、某体育育场工程程拱脚大大体积砼砼施工方方案优化化案例三、、某游泳泳馆工程程钢结构构施工方方案优化化案例四、、景观塔塔外挂板板吊装方方案优化化一、工程程项目技技术方案案优化的的概念、、意义1、在作业业前，对对作业采采取的各各种方法法、方案案进行比比较，在在充分论论证的基基础上，，从中选选择最佳佳的方法法或方案案，这种种过程叫叫做方案案优化。。施工技术术方案优优化是在在对项目目实施条条件（合合同条件件、现场场条件、、法规条条件）及及设计文文件进行行深入了了解的基基础上进进行的，，是对投投标简单单的施工工组织设设计规定定的施工工方案、、设备配配置、施施工程序序、劳动动力组织织等进行行的必要要调整。。2、优化工工艺不能能影响结结构安全全、使用用功能及及设计方方案要达达到的效效果，并并随着工工程施工工过程图图纸、环环境、风风险、相相关方要要求的变变化适时时调整方方案、预预案及其其做好深深化设计计工作。。3、优化方方案应切切实可行行，一切切从实际际出发，，目的是是要保证证工期，，保证质质量、安安全、环环境，降降低施工工成本。。二、工程程项目技术方案案优化的的管理流程程熟悉施工图纸编制施工方案施工单位对施工方案讨论、论证请专家对方案的关键技术讨论、论证危险性较大项目实施验收修改完善、优化施工方案施工方案逐级审批施工方案交底组织实施施工方案的更改调整方案审批项目整改图5-1技术方案案优化管管理流程程图三、工程程项目技技术方案案优化的的方法1、明确优优化的内内容、优优化的依依据、预预计经济济效益等等，另外外要保证证项目优优化的安安全性、、科学性性，实施施过程中中出现新新问题、、新情况况，及时时沟通、、调整解解决。2、优化是是满足几几方面要要求的一一个统一一整体，，是不可可分的，，应通盘盘考虑。。现代施施工技术术进步、、组织管管理经验验积累，，每个工工程都可可以用多多种不同同方法完完成，存存在着多多种可能能方案，，所以在在决定方方案时，，应多方方分析比比较、全全面权衡衡，选择择出可能能最好的的方案。。3、施工方方案的评评价、甄甄选是一一个系统统工程的的多目标标决策过过程，不不论在技技术方面面或组织织方面，，通常都都有许多多可行的的施工方方案选择择，择选选优化原原则要坚坚持技术术分析与与经济分分析相结结合、定定量分析析与定性性分析相相结合、、动态分分析与静静分析相相结合。。当影响响施工方方案的某某些因素素无法用用数量指指标衡量量或获取取数据较较困难时时，可定定性分析析评价施施工方案案优劣。。对工期期、成本本、劳动动力等可可以用数数据指标标衡量的的因素进进行分析析、计算算，得出出定量分分析结果果，再对对各方案案进行对对比择优优。（一）案案例背景景介绍某基坑降降水工程程±0.000标高相对对于绝对对标高15.10m，施工工现场场平均均绝对对高程程为14.80m。工程程为地地下三三层、、地上上四层层、局局部七七层。。地下下三层层基坑坑最深深处达达-18.50m。工程程地质质勘查查报告告给出出稳定定水位位埋深深为9.00-10.30m，地下下水属属孔隙隙潜水水。工工程南南侧距距离20m为东湖湖景区区，且且已经经蓄水水，水水面高高程为为14.00m。工程特特点：：①本工工程地地下三三层位位于整整个建建筑的的中心心区域域，南南北长长40m，东西西方向向宽38m。而整整个建建筑物物形式式为半半径约约75m的圆形形。案例一一、某某大剧剧院工工程基基坑降降水施施工方方案优优化四、工工程项项目技技术方方案优优化案案例分分析②地下下水位位较高高，赋赋存于于3层粉土土、3层粉质质粘土土和4层细砂砂中，，旁边边东湖湖景区区蓄水水进一一步造造成地地下水水位的的提升升。通通过现现场实实际勘勘察，，地下下水位位标高高相对对于±0.000标高为为-9.30m～-10.60m。③建筑筑红线线内还还有未未拆迁迁的建建筑物物。1、场区区工程程地质质概况况：根据《华北地地区区区域地地层表表》，该区区地层层位居居华北北地层层区华华北平平原分分区之之冀中中小区区东部部、西西部地地区交交界地地带。。根据据地质质年代代、成成因类类型、、结构构特征征及物物理力力学性性质差差异，，将勘勘察控控制深深度内内土层层划分分为9层，为为素填填土、、新近近代沉沉积粉粉质粘粘土、、新近近代沉沉积粘粘土、、细砂砂、粉粉质粘粘土、、中砂砂、粉粉质粘粘土、、细砂砂、粉粉质粘粘土。。2、场区区水文文地质质条件件勘察期期间初初见水水位埋埋深为为10.00-11.00m，稳定定水位位埋深深为9.00-10.30m，地下下水属属孔隙隙潜水水；地地下水水主要要补给给来源源为大大气降降水、、地表表渗漏漏；排排泄以以人工工开采采和向向下渗渗流为为主要要形式式；根根据区区域水水文地地质资资料及及分析析近年年附近近多处处勘察察报告告中地地下水水位观观测资资料，，地下下水位位年变变化幅幅度为为1.00～2.00m。3、基坑坑周边边环境境情况况本工程程建筑筑物的的位置置坐落落在一一条古古老河河道内内。在在建筑筑物的的西侧侧，距距离200m的位置置是一一条常常年有有水的的污水水河，，距离离建筑筑物南南侧20m是东湖湖湖观观景区区，且且已经经蓄水水。（二））事件件过程程描述述1、原方方案设设计情情况根据工工程结结构特特点，，以及及现场场实际际情况况，首首先施施工地地下三三层部部分，，依据据地质质勘查查报告告和水水文地地质条条件，，基坑坑需要要进行行降水水。初初步制制定的的降水水措施施为““轻型型井点点降水水方案案”。。降水水井按按建筑筑物基基槽外外围周周圈布布置，，降水水井设设计深深度为为30m，采用2寸潜水泵双双机组抽水水，每个水水泵连通一一根直径200mm的排水管，，抽出的水水排入东湖湖。2、降水方案案分析及遇遇到的问题题（1）工期不确确定性仍有未拆迁迁的建筑在在新建建筑筑物内，工工程施工无无法正常进进行，势必必会造成工工期后延，，降水期也也会相应后后延，并增增加费用。。（2）降水井的的布置根据设计图图纸安排施施工工序，，首先施工工地下三层层部分，再再施工以上上结构。本本工程降水水部位为位位于建筑物物中间部位位的地下二二、三层，，若只在此此范围布置置降水井势势必会影响响后期施工工，故需要要在建筑物物的整体外外围设降水水井，这样样又会增加加降水井个个数及降水水费用。（3）地下水排排出量大本工程积极极倡导绿色色施工技术术，节约用用水保护地地下水资源源，采用井井点降水法法降水，按按抽水期1年计算，将将会有1576万吨地下水水排入东湖湖。根据以上问问题分析，，项目部研研究决定将将最初的““轻型井点点降水方案案”改为““三轴搅拌拌桩止水帷帷幕+基坑内抽水水机降水””方案。（三）关键键措施1、止水帷幕幕只在地下下二、三层层基坑外侧侧设置，桩桩径为850mm，桩之间咬咬合长度为为250mm，桩长根据据含水层的的水位深度度及底部隔隔水层顶板板的埋深来来确定，桩桩长最深为为21.9m。止水帷幕幕施工完毕毕后即可进进行土方开开挖施工。。2、依据地质质勘察报告告中的水文文地质条件件，基坑内内3层、4层土层地下下水属孔隙隙潜水，无无承压水，，因此决定定在基坑内内打降水井井，边挖土土边留设排排水沟、集集水井，基基坑内的水水随时用水水泵抽走并并回灌至现现场水井中中。3、三轴搅拌拌桩止水帷帷幕+基坑内集水水井抽水降降水法，只只抽取基坑坑内部分地地下水，且且又回灌至至现场水井井中，极大大的节约和和保护了地地下水资源源，符合国国家倡导的的绿色施工工技术要求求。4、三轴搅拌拌桩采用套套接法施工工，严格控控制搅拌桩桩的垂直度度，保证工工程质量，，对于施工工冷缝进行行在围护桩桩外侧补搅搅素桩补强强处理，搭搭接厚度不不小于100mm。图5-2MC-920型步履式三三轴搅拌桩桩机图5-3止水帷幕平平面布置图图（四）结果果状态根据现场实实际情况，，优化后的的降水方案案得到了专专家的认可可，施工效效果良好。。止水帷幕幕没有发现现漏水现象象，为后续续施工提供供了保证，，并达到了了很好的经经济、环境境和社会效效益。1、三轴搅拌拌桩止水帷帷幕属于一一次性投入入，施工完完毕后无需需维护和后后期处理，，即可进行行下一道工工序施工，，不受工期期的影响也也不影响现现场施工。。止水帷幕幕共计施工工11310m3，总投资653.7万元，如采采用轻型井井点降水方方案，降水水期按1年计算，总总投入资金金1738万元，采用用止水帷幕幕经济效益益明显。2、由于采用用了三轴搅搅拌桩止水水帷幕，基基坑内抽出出的地下水水16000吨，全部回回灌至现场场水井中。。如采用轻轻型井点降降水，降水水期按1年计算，将将抽出地下下水1576万吨。（五）问题题分析及建建议随着施工技技术水平发发展和绿色色施工技术术的推广，，止水帷幕幕的应用会会越来越广广泛。本工工程施工期期间遇到的的问题：依依据地质勘勘查报告，，地下水只只有孔隙潜潜水没有承承压水，制制定方案时时基坑内采采用明沟排排水加集水水井抽水，，但是在施施工阶段发发现地下水水属于承压压水且砂层层非常厚，，无法形成成排水沟和和集水井，，给工程施施工带来极极大的困难难。类似地地质情况，，可在止水水帷幕施工工完毕后在在基坑内先先打一口观观察井，根根据水位下下降情况再再定是否需需要增加降降水井，待待水位降至至设计标高高以下再进进行土方施施工。案例二、某某体育场工工程拱脚大大体积砼施施工方案优优化（一）案例例背景介绍绍某体育场工工程建筑建建筑面积62363m2，主体框架架结构，屋屋盖部分为为钢结构，，由大跨度度拱支撑钢钢结构桁架架、纵横桁桁架、水平平支撑及上上下弦系杆杆部分组成成的桁架体体系，其中中钢结构罩罩棚设计采采用独立砼砼拱脚基础础。本工程共计计四个拱脚脚，每个拱拱脚尺寸为为33.3m×28.2m，最深处为为16.915m,最浅处2.982m，自然地坪坪-1.650m，拱脚底标标高-18.565m，顶标高+6.000m。每个拱脚脚混凝土用用量大约为为10000m3。图5-4体育场三维维效果图图5-5拱脚三维效效果图（二）事件件过程描述述1.原设计概况况：根据本工程程设计图纸纸，每个拱拱脚均与地地面成30°角，设计要要求每个拱拱脚的大体体积混凝土土必须一次次整体浇筑筑成型。2.施工中遇到到的问题：：（1）一般大体体积混凝土土主要施工工特点为：：①结构厚厚大对施工工技术要求求高。水泥泥水化热较较大且释放放比较集中中，其表面面系数比较较小，砼内内部温升比比较快，混混凝土内外外温差较大大时会产生生温度裂缝缝，影响结结构安全和和正常使用用。②大体体积混凝土土对平面尺尺寸也有一一定限制，，平面尺寸寸过大，约约束作用所所产生的温温度应力也也愈大，如如采取控制制温度措施施不当，温温度应力超超过混凝土土所能承受受的拉力极极限值时，，也容易产产生裂缝。。本工程拱拱脚属于超超大超厚的的大体积混混凝土，控控制裂缝并并保证施工工质量更加加困难。（2）当地商品品混凝土公公司的供应应能力难以以保证整体体浇筑时的的砼供应。。考虑以上不不利因素，，整体一次次浇筑拱脚脚混凝土可可进一步优优化，以达达到保证施施工质量、、降低成本本的目的。。分析比较较采用分层层浇筑的施施工方案。。（三）关键键措施2010年11月邀请清华华大学、中中国建筑科科学研究院院等单位专专家对公司司提出的分分层浇筑施施工方案进进行了可行行性论证，，各位专家家认为方案案能够保证证施工质量量并可行，，并提出了了以下意见见和建议：：①减少分层层，底层底底板单独浇浇筑，分层层以三个施施工缝四层层为宜；②水泥采用42.5级普通硅酸酸盐水泥，，稳定性好好，提前做做试配；③不设散热水水管、不采采用膨胀剂剂；④砼龄期按按60天设计强度度考虑；⑤入模温度度最好控制制在10℃左右，不不得低于5℃；⑥保温：加加厚保温层层，模板外外置保温，，监控温差差，随时调调整保温层层；图5-6混凝土浇注注留设3道水平缝，，分4次浇注⑦钢筋绑扎扎顺序，模模板支设，，砼浇筑三三工序整体体协调安排排好，具体体问题要细细化，综合合考虑；⑧整体建模模分析，如如温度场、、应力场都都应该进行行计算。分分层浇筑的的施工方案案也得到设设计院及建建设单位的的认可。项目部针对对专家提出出的每项建建议对施工工方案进行行了再次优优化，其关关键性措施施为：1.经计算，在在自重作用用下不需考考虑层与层层之间的抗抗剪措施。。每个混凝凝土拱脚均均与地面成成30°角。将其简简化后进行行力学计算算：(1)首先取1m混凝土条作作为研究对对象，建立立力学计算算模型mg----浇筑混凝土土的本身自自重；mg1----浇筑混凝土土自重的水水平方向分分力；mg2----浇筑混凝土土自重的垂垂直方向分分力；f------摩擦力；N------下层混凝土土对上层混混凝土的支支撑力。图5-7力学计算模模型(2)建立直角坐坐标系；(3)假设大体积积混凝土受受力平衡且且匀速滑行行；得出方程组组：(4)查得砼与砼砼之间最大大静摩擦力力2.在浇筑混凝凝土前对各各个参数进进行研究和和规划。为为了获得浇浇筑过程中中的各项参参数值，在在施工现场场制作了一一个4m×4m×2m的混凝土实实体模型，，为施工过过程中的各各项数据提提供了科学学的依据。。3.混凝土施工工技术措施施项目部通过过查阅大体体积混凝土土施工规范范、技术规规范及其他他相关书籍籍，结合设设计院的设设计理念，，进行大体体积混凝土土的特性分分析，制定定大体积混混凝土施工工工艺、浇浇筑及结构构裂缝控制制措施，编编制了专项项方案。（1）施工时共共留设3道水平施工工缝，混凝凝土分4次浇筑。单单次浇筑量量2500m3左右。（2）第一层浇浇筑底板做做成300角斜面底板板，浇筑过过程中，9台振捣棒分分别在上中中下和左中中右分布，，每台振捣捣棒固定振振捣区域，，使混凝土土可以得到到充分的振振捣。第二二层浇筑高高度6.1m，第三层浇浇筑高度5.4m，第四层浇浇筑高度8.15m。（3）每次分层层连续浇筑筑，分层连连续浇筑厚厚度不大于于500mm，以方便于于振捣和保保证砼浇筑筑质量。利利用砼层面面散热，对对降低大体体积砼浇筑筑块的温升升有利。施施工时采取取在300斜坡处做冲冲筋、在垂垂直于底板板方向每隔隔3m设置一道双双层钢丝网网等措施来来增加混凝凝土的抗剪剪能力，并并通过现场场实际观测测数据有效效掌握并及及时采取措措施控制混混凝土质量量。（4）第四层混混凝土浇筑筑时，由于于顶部斜面面钢筋过密密，需要在在平直部分分及斜面缓缓慢浇筑，，振捣均匀匀。（5）砼浇筑过过程中砼表表面泌水现现象普遍存存在，为保保证砼浇筑筑质量，及及时将砼表表面泌水排排走。（6）第四层砼砼浇筑后4-6h采取多次压压光处理，，防止表面面出现塑性性裂缝。（7）从模板的的选型、配配板原则、、配板高度度、模板安安装、拆除除及其受力力计算等方方面综合考考虑大体积积混凝土的的高大模板板施工。从从本工程结结构特点出出发，充分分考虑结构构施工要求求，并保证证施工质量量、安全的的前提下，，模板的高高度根据拱拱脚分层的的高度进行行配置，最最上层混凝凝土采用与与地面成300角的模板进进行支撑，，做到模板板最大限度度通用，尽尽可能的减减少模板数数量和规格格。（8）水平施工工缝的处理理：砼浇筑筑层表面喷喷缓凝剂，，待砼终凝凝前用高压压水枪喷射射表面至均均匀的露出出骨料。上上层混凝土土浇筑前，，用压力水水冲洗混凝凝土表面的的污物，充充分湿润，，但不得有有积水。按按混凝土受受力分析计计算配置抗抗剪钢筋。。(9)混凝土的养养护在砼浇筑完完毕后，及及时在表面面覆盖一层层塑料薄膜膜两层毡片片。保温养养护的持续续时间根据据温度应力力（包括砼砼收缩产生生的应力））控制确定定，不得少少于14天，保温覆覆盖层的拆拆除分层逐逐步进行，，保证砼内内部温度与与表面温差差不大于25℃。保温养护护过程中保保持砼表面面的湿润。。侧面模板板拆除后及及时用塑料料薄膜、毡毡片悬挂在在外侧覆盖盖保湿保温温，外侧用用木方和竹竹胶板顶紧紧。采用塑料薄薄膜、毛毡毡作为保温温材料覆盖盖砼和模板板，覆盖层层厚度根据据温控指标标的要求计计算得出。。在大体积积砼保温养养护过程中中，对砼浇浇筑块体的的里外温差差和降温速速度进行监监测，根据据实测结果果调整保温温养护措施施满足温控控指标的要要求。4.施工监测措措施(1)监测内容：：①砼浇筑筑过程中对对浇筑温度度的监测；；②在养护护过程中对对砼块体升升降温、内内外温差、、降温速度度及环境温温度监测。。(2)监测仪器：：施工现场场使用电子子测温仪两两部。(3)砼浇筑温度度的测试每每工作班（（8h）不少于4次；块体里里外温差、、降温速度度及环境温温度监测每每昼夜不少少于4次。(4)测温点布置置每一测温点点位传感器器由距离板板底200mm、距板中间间500-1000mm、距板表面面50mm各测温点构构成，各传传感器分别别附着于直直径16圆钢支架上上,各测温点间间距不大于于6m。(5)测温记录整整理及裂缝缝控制计算算砼浇筑后，，根据实测测温度值和和绘制的温温度升降曲曲线，分别别计算各降降温阶段产产生的砼温温度收缩拉拉应力，其其累计总拉拉应力值如如不超过同同龄期的砼砼抗拉强度度，则表示示所采取的的防裂措施施能有效的的控制预防防裂缝的出出现，不至至于引起结结构的贯穿穿性裂缝；；如超过该该阶段时的的混凝土抗抗拉强度，，则应进一一步改进养养护和保温温措施。（四）结果状状态根据现场实际际情况，有针针对性的进行行技术方案优优化并通过专专家论证，保保证了本工程程的顺利进行行。本项目技技术方案优化化取得良好的的经济效益和和社会效益。。图5-8施工效果图（1）经济效益：：①在施工中采采用混凝土60d强度作为设计计强度，降低低水泥用量，，仅此项费用用节约大约100万元。②现场实践发现现，传统的内内部设置降温温水管、表面面覆盖双向温温差控制法，，降温水管容容易堵塞且降降温效果不明明显。现场温温差控制只采采用表面覆盖盖，综合计算算此项费用节节约50万元。综合分析共节节省费用约150万元。（2）社会效益：：本项目通过理理论的分析，，应力场、温温度场及现场场实际施工模模拟的方法开开展，将所有有的现场采集集的数据加以以分析、研究究，确定具体体的施工方案案，提出施工工过程中的控控制要点及采采取的措施，，为大体积砼砼施工提供了了理论指导和和施工经验。。在同类工程程领域具有推推广应用价值值。（五）问题分分析与建议因每个工程所所处地域及条条件的不同，，也会有不同同的施工经验验。建议：1、大体积混凝凝土施工时考考虑地域及施施工条件的不不同。2、大体积混凝凝土的分层施施工厚度及其其保温措施的的确定，需要要从技术上、、经济上综合合考虑，保证证方案可行、、安全可靠、、经济合理。。3、每个工程施施工完成后均均要总结成功功的施工经验验，为以后类类似工程的施施工提供借鉴鉴。案例三：某游游泳馆工程钢钢结构施工方方案优化（一）案例背背景介绍1、工程概况某体育中心游游泳馆工程总总建筑面积48167.8m2，檐口最高点点标高28.000m，巨型斜柱最最高点标高38.000m，看台坐席4042座，地上3层，地下1层（图5－7）。游泳馆屋盖为为空间钢管桁桁架结构体系系，屋面分为为AB区和C区两个分区。。AB区屋盖投影为为圆形，直径径134m，由中心加强强环、36榀主桁架、主主桁架支撑系统和主主环桁架组成成，C区屋盖由14榀主桁架及与与之相连的次次桁架组成，，屋盖固接于于外倾15°角的钢骨混凝凝土柱上（图图5－10）。结构由φ114×6－φ600×22mm的钢管通过相相贯线焊接而而成，钢材材材质为Q345B和Q345C。图5-9游泳馆效果图图图5-10游泳馆三维实实体模型图AB区屋盖主要包括：36榀径向平面主桁架、中心加强环、外圈四边形环桁架以及支撑和系杆。C区屋盖主要包括：14榀径向主桁架、联系桁架以及支撑和系杆。（二）事件过过程描述1、施工难点1）钢屋盖跨度度大，安装高高度高本工程中AB区屋盖最大跨跨度达134m，屋盖安装标标高达30m，中心加强环环重达80余吨，给钢屋屋盖安装带来来较大的难度度。2）节点复杂，，精度要求高高钢屋盖为钢管管桁架结构，，节点为相贯贯线焊接节点点，构件交汇汇数量多，构构件尺寸精度度要求高，保保证结构的加加工精度是工工程难点之一一。3）施工现场场场地条件复杂杂施工现场条件件复杂，屋盖盖下部约1/4面积被游泳池池和训练池占占据，其余部部分为四层混混凝土框架结结构看台，场内不具备安安装操作的空空间。4）屋面钢桁架架端部需预埋埋到钢骨柱中中，且预埋段段对混凝土的的强度要求较较高，需达到到100%后方可卸荷，，同时由于工工期紧张，钢钢屋盖的安装装工期较短，，因此，选择择屋面钢结构构吊装方案成成为施工难题题之一。2、安装方案分分析针对本工程的的结构特点和和施工难点，，综合考虑场场地条件和施施工经验，可可能适用于AB区屋盖的安装装方案有两种种，即高空累累积滑移法和和跨外吊装法法，C区屋盖采用跨跨外吊装法进进行安装。1）高空累积滑滑移法在屋盖中心位位置搭设中心心支架安装中中心加强环，，在加强环四四周沿环向布布置内圈滑移移支架，在支支架顶部采用用P43钢轨布置滑移移轨道，外圈圈滑移轨道借借助混凝土柱柱进行铺设。。在1－3轴线和19－21轴线间搭设高高空拼装平台，在拼拼装平台上拼拼装两榀主桁桁架及支撑系系杆作为第一一个滑移单元元，利用液压压同步滑移装装置进行顶推推滑移，接着着在拼装平台台上拼装第三三榀桁架，依依次进行滑移移，直到安装装完成。图5-11累积滑移法安安装模拟图2）跨外吊装法法在钢屋盖的中心心位置搭设中中心支架安装装中心加强环环，利用400吨履带吊跨外安装第一一榀主桁架，，固定后逐榀榀安装其它主主桁架，同时时用布置在屋屋盖周边的汽汽车起重机安安装主环桁架架、系杆和支支撑系统。图5-12跨外吊装法安安装模拟图图5-13钢屋盖结构分分区图3、选择安装方方案针对上述两种种方案，从安安全可靠、施施工质量、施施工工期和施施工成本等方方面进行分析析与比较。1）在安全可靠靠方面钢屋盖平面投投影为圆形，，如采用滑移移法施工，主主桁架沿圆周周方向进行旋旋转滑移运动动，对同步控控制精度要求求很高，且主主桁架为平面面桁架，侧向向稳定性较差差，因此，安安全性较难保保证。跨外吊装法只只需进行吊装装过程中桁架架的稳定性计计算，选择合合适的吊点位位置，保证起起重机自身的的稳定即可保保证安装过程程中的安全可可靠。2）在施工质量量方面滑移法安装在在高空拼装平平台上进行拼拼装作业，桁桁架最大截面面达9m，施工操作不便便，影响施工工质量。另外外，主桁架一一端预埋于钢钢骨柱柱顶，，设置滑移轨轨道较难，滑滑移精度较难难控制，质量量不容易保证证。跨外吊装法在在地面进行桁桁架拼装，便便于搭设拼装装平台进行操操作，施工人人员操作方便便，质量容易易保证。3）施工工期方方面采用滑移法安安装在高空平平台上拼装一一榀桁架后滑滑移出平台后后才能拼装下下一榀桁架，，只能采取拼拼装一榀滑移移一榀，然后后再拼装下一一榀的方式，，施工工期较较长。跨外吊装法安安装在地面上上拼装桁架，，可同时多个个班组拼装多多榀桁架，如如果抢工期时时可采用多台台吊车同时安安装作业，工工期较短。4）在施工成本本方面滑移法安装采采用散件或小小部件吊运至至高空进行拼拼装，不需要要大吨位起重设备，节节省起重机械械费用，施工工成本较低。。跨外吊装法安安装时先拼装装成整榀的主主桁架再吊装装，需要400吨履带起重机机进行安装，，起重机械费费用较高，施施工成本较高高。综合考虑上述述各种因素，，本工程最终终选择跨外吊吊装法作为钢钢屋盖安装方方案。（三）关键措措施1、划分吊装单单元在减少构件高高空拼装工作作量和吊装次次数，同时兼兼顾起重设备备的经济性的的原则下，划划分钢屋盖的的吊装单元。。1）中心加强环环外环分三片片进行吊装，，环内钢梁采采用分块吊装装。2）AB区主桁架不分分段，整体吊吊装。3）AB区与C区搭接接处，，将轴轴间环环桁架架和柱柱端预预埋段段分别别作为为一个个吊装装单元元4）AB区其余余环桁桁架将将轴间间环桁桁架及及一个个柱端端预埋埋段共共同作作为一一个吊吊装单单元。。5）C区各桁桁架均均不分分段，，每榀榀桁架架作为为一个个吊装装单元元。2、选择择起重重机械械本工程程选用用两台台400吨履带带起重重机（（CC2400-1型）吊吊装AB区单榀榀主桁桁架、、环桁桁架和和柱端端预埋埋的环环桁架架。选用两两台150吨履带带起重重机（（CCH1500型，主主臂长长=45m，辅臂臂长=36m）辅助助吊装装各安安装区区域的的次构构件。。3、主桁桁架吊吊装过过程模模拟为保证证主桁桁架在在吊装装过程程中的的安全全，利利用有有限元元分析析软件件MIDAS7.8对径向向主桁桁架起起吊后后的变变形和和杆件件内力力进行行校核核。在校核核计算算中不不考虑虑拉索索的变变形，，在吊吊点的的位置置施加加平面面外约约束和和竖向向约束束，不不考虑虑拉索索的作作用。。荷载取取风荷荷载、、振动动荷载载、结结构自自重、、吊点点的提提升力力等，，在施施加自自重荷荷载时时，考考虑1.05倍的增增大系系数，，同时时考虑虑到吊吊装过过程中中的动动力效效应，，取动动力系系数为为1.2。主桁架架在提提升阶阶段的的位移移和杆杆件应应力见见图5－14和图图5－15。图5-14主桁桁架架提提升升阶阶段段的的位位移移云云图图图5-15主桁桁架架提提升升阶阶段段的的杆杆件件应应力力云云图图从位位移移云云图图中中可可以以看看出出，，主主桁桁架架在在吊吊装装过过程程中中的的最最大大位位移移发发生生在在上上弦弦端端点点处处，，最最大大位位移移为为25.1mm，25.1/52560=1/2094，满满足足要要求求，，因因此此吊吊装装过过程程中中不不需需要要加加固固处处理理，，位位移移可可以以通通过过预预起起拱拱等等措措施施来来解解决决。。从应应力力云云图图中中可可以以看看出出，，最最大大拉拉应应力力和和最最大大压压应应力力均均发发生生在在吊吊点点附附近近的的斜斜腹腹杆杆处处，，最最大大应应力力为为35.5MPa，远远小小于于钢钢材材的的屈屈服服强强度度，，杆杆件件不不需需要要加加固固处处理理。。4、施施工工过过程程模模拟拟分分析析整个个安安装装过过程程共共划划分分17个施施工工阶阶段段进进行行模模拟拟分分析析，，施施工工阶阶段段1-14为钢钢管管桁桁架架吊吊装装至至合合拢拢状状态态；；施施工工阶阶段段15为浇浇筑筑混混凝凝土土后后屋屋盖盖由由铰铰接接变变为为刚刚接接结结构构；；施施工工阶阶段段16为卸卸载载跨跨中中支支撑撑架架；；施施工工阶阶段段17为卸卸载载支支撑撑架架，，完完成成整整个个施施工工过过程程，，不不同同施施工工阶阶段段结结构构位位移移见见表表5－1。施工步骤结构位移1中心加强环安装，钢结构最大竖向变形为-0.52mm，发生在加强环中心2钢结构最大竖向变形为-1.58mm，发生在AB区17轴主桁架4钢结构最大竖向变形为-1.76mm，发生在预埋件构件上6钢结构最大竖向变形为-3.73mm，发生在斜撑上12钢结构最大竖向变形为-4.49mm，发生在斜撑上13钢结构最大竖向变形为-4.44mm，发生在斜撑上14钢结构最大竖向变形为-4.44mm，发生在斜撑上15浇筑混凝土，屋盖由铰接变为刚接结构，最大竖向变形为-3.78mm16卸载跨中支撑架，钢结构最大竖向变形为-8.87mm17卸载支撑架，钢结构最大竖向变形为-44.89mm，发生在中心加强环上表5-1不同同施施工工阶阶段段结结构构位位移移表表由上上述述施施工工阶阶段段模模拟拟结结果果可可知知，屋盖盖结结构构的的最最大大位位移移44.89mm，，发发生生在在屋屋盖盖中中心心加加强强环环上上，小于于规规范范规规定定（（小小于于跨跨度度的的1/400））的的要要求求。图5-16安装完成成后杆件件应力比比图安装完成成后构件件最大应应力比0.23，设计计状态最最大应力力比0.227，结构构杆件在在安装后后的状态态与设计计状态的的最大差差值为0.003，符符合设计计要求。。（四）结结果状态态本工程采采用相对对保守的的跨外吊吊装法成成功完成成了场内内条件和和屋盖支支撑条件件较复杂杂的大跨跨度钢结结构屋盖盖的吊装装，顺利利完成了了该游泳泳馆主体体结构的的施工作作业，施施工过程程安全可可靠，质质量状态态良好稳稳定，施施工工期期较计划划工期明明显提前前。图5-17单榀主桁桁架吊装装图图5-18钢屋盖安安装完成成后的全全景图（五）问问题分析析和建议议随着国家家经济实实力的提提高，大大跨度空空间钢结结构在文文化、体体育、航航空等领领域的应应用越来来越广泛泛，但是是，其新新颖的造造型和复复杂的结结构给施施工带来来了新的的挑战，，安装方方法也各各不相同同。因此，，必须根根据工程程特点、、结构形形式、支支撑方式式、场地地条件和和施工能能力，选选择安全全可靠、、技术先先进、质质量稳定定、经济济合理的的施工方方案，保保证安全全、优质质、按期期完成施施工任务务。案例四、、某景观观塔外挂挂板吊装装方案优优化(一)案例背景景介绍某景观塔塔工程建建筑面积积650㎡㎡，高度126m，21m标高以下下为钢筋筋混凝土土筒中筒筒结构，，外筒平平面呈三三角形，，每边边边长36m，从+0.45m开始呈七七面体，，内收至至21m标高，立立面呈倾倾斜的三三角形。。21m标高以上上内筒为为高105m、轴线间间距7.4m×7.4m带斜撑的的钢框架架钢结构构，外筒筒为四片片倾斜的的异性钢钢筋混凝凝土剪力力墙，一一侧收于于80m标高，一一侧收于于60m标高。从从15m标高以上上钢筋混混凝土暗暗梁、暗暗柱内设设置H型钢，内内置两部部观光电电梯置93m标高，外外墙装修修为预制制清水混混凝土挂挂板和玻玻璃幕墙墙相结合合的形式式。该塔塔造型新新颖，体体窄，高高耸，柔柔度大。。景观塔塔的混凝凝土倾斜斜外墙为为干挂预预制清水水混凝土土板，钢钢结构外外墙为玻玻璃幕墙墙。图5-23三维模型型(二)事件过程程描述外墙特点点：本工程高高耸、异异型，外外墙转角角部位多多，角度度不一。。清水混混凝土挂挂板单块块尺寸较较大标准准块600mm*1500mm*60mm，单块质量最最大0.8t。1、通常做法：：塔吊吊装、、外脚手架涂涂饰及打胶密密封。挂板吊吊装采用塔式式起重机吊装装至安装位置置后首先用手手拉葫芦对挂挂板进行微调调，用调节螺螺杆进行控制制，使挂板的的倾斜度达到到设计要求。图5-24挂板吊装示意意图2、通常做法存存在的问题：：本工程底部面面积大向上逐逐步收拢变小小，且工程高高度大，脚手手架无法搭设设至设计标高高。脚手架搭搭设连墙件部部位影响挂板板施工，拆除除后影响施工工安全。塔吊吊吊装时脚手手架影响挂板板运输，无法法将挂板吊运运至安装部位位。本部位杆件影响挂板运输图5-25挂板吊装示意意图3、调整施工方方案：在挂板板吊装过程中中，采用特制制的卷扬机吊吊装系统，在在挂板吊装时时增加导向绳绳，适应了本本工程外装面面倾斜、板块块重、安装高高度高的特点点，从而保证证了挂板的安安装质量、安安全、进度。。图5-26挂板吊装导向向绳示意图(三)关键措施1、卷扬机吊装装系统由卷扬扬机、起重绳绳及支臂、导导向绳及支臂臂、起吊扁担担、定滑轮和和手动葫芦组组成。卷扬机平面布布置：在地面面同时安装4套吊装设备。。东南西北各各设一个吊装装点，卷扬机机和导向绳固固定点距离结结构距离在15m左右，吊索转转向点距离结结构的距离11m左右。卷扬机机与地面采用用4块锚板固定，，每块锚板上上用4颗M12×95化学螺栓与混混凝土地面连连接。图5-27挂板吊装卷扬扬机布置示意意图2、起重绳吊臂臂架设吊篮及吊装支支臂架设位置置：清水混凝凝土挂板幕墙墙安装时，吊吊篮架设在93m，起重绳吊臂臂及导向绳支支臂架设在87m。挂板幕墙施施工完以后，，在105～114m顶部钢构上架架设吊篮及支支臂钢梁，完完成上部玻璃璃幕墙安装。。起重绳吊臂架架设：在主体体钢结构上固固定150×100×7方管作为吊臂臂，架设能承承重5吨定滑轮1个，地面卷扬扬机钢丝绳通通过此定滑轮轮吊装砼板块块。左侧用[12#槽钢连接吊臂臂与结构，7mm焊缝150mm长，共2条。中间中L型加肋铁角码码连接吊臂与与结构，7mm焊缝大于150mm，共2条。槽钢、角角码与吊臂间间各用两个￠￠14mm螺栓连接。右右端5吨滑轮挂在￠￠20mm钢筋焊的吊环环上，钢筋与与吊臂间焊缝缝连接，8mm焊缝长度大于于20cm。为保证安全全，用￠12.5钢丝绳穿过吊吊臂缠绕葫芦芦两道。图5-28挂板吊装示意意图3、导向绳支臂臂架设在主体结构上上固定2根