大跨度钢结构施工技术概述

大跨度钢结构施工技术小组成员：刘鹏、杨美文、彭田子、米尧、漆琳学校名称：重庆大学学校名称：重庆大学目录CONTENTS引言PART

ONEPART

TWO技术内容PART

THREE技术案例分析参考文献PART

FOUR引言PART

ONE负责组员：刘鹏大跨度钢结构大跨度空间钢结构主要是指网架、网壳结构及其组合结构(两种或两种以上不同建筑材料组成)和混合结构(两种或两种以上不同结构形式构成)大跨度钢结构的施工技术，一般主要包含安装技术及卸载技术(若有临时支承)，这里主要谈安装技术。大跨度钢结构的施工技术1、基本概念PART

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引言目前国内的大跨度空间结构施工工艺，归结起来不外乎分为三大类：高空分段拼装、滑移、整体提升2、大跨度空间钢结构安装施工技术发展现状PART

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引言分条（块）吊装法高空散装法高空滑移法整体安装法混合安装法12345大跨度空间钢结构安装施工常用方法PART

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引言（1）我国大跨度空间钢结构施工技术的新特点大跨度空间结构跨度趋大化，空间结构形式多样化，施工技术复杂化。结构形式不再局限于采用传统的单一结构形式，新的结构形式和各种组合结构形式不断涌现预应力作为一项新技术，得到充分应用，涌现了索穹顶、张拉整体结构和索膜结构等新型结构形式各种各样的节点形式，结构复杂、设计难度越来越大构件加工难度大，加工精度要求高3、大跨度空间钢结构施工技术发展趋势PART

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引言提升悬挑安装法123（2）大跨度钢结构新颖安装方法网壳结构外扩法整体张拉法PART

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引言技术内容PART

TWO负责组员：彭田子漆琳1、定义高空滑移法是指分条的网架单元在事先设置的滑轨上单条滑移到设计位置拼接成整体的安装方法。此条状单元可以在地面拼成后用起重机吊至支架上，在起重设备能力不足或其他情况下，也可用小拼单元甚至散件在高空拼装平台上拼成条状单元。高空支架一般设在建筑物的一端，滑移时网架的条状单元由一端滑向另一端。PART

TWO技术内容PARTTWO技术内容逐条积累滑滑移法把网架的第第一分条单单元滑移至至第二分条条单元，然然后进行拼拼接之后再再滑移至第第三分条单单元进行拼拼接，如此此循环下去去直至完成成。单条滑移法把一个个条形单元逐渐的从轨道一端滑动至轨道另一端，然后每一条之间再进行组装。2、施工工艺流流程施工准备→测量定位位→高空拼装平台搭设→滑移轨道选择→滑移移轨道搭设→高空空平台拼装→拼装装单元滑移→滑动动支座安装及及结构卸载载固定PARTTWO技术内容施工准备→→测量定位位→安装滑滑移导轨→→拼装条状状单元→焊接→油漆漆→牵引滑移移就位→验收单条滑移法逐条积累滑滑移法PARTTWO技术内容3、高空滑移法的特点1）由于在土土建完成框框架、圈梁梁以后进行行，而且网网架是架空空作业的，，因此对建建筑物内部部施工没有有影响，网网架安装与与下部土建建施工可以以平行立体体作业，大大大加快了了工期。2）高空滑移移法对起重重设备、牵牵引设备要要求不高，，可用小型型起重机或或卷扬机。。而且只需需搭设局部部的拼装支支架，如建建筑物端部部有平台可可利用，可可不搭设脚脚手架。3）采用单条条滑移法时时，摩擦阻阻力较小，，如再加上上滚轮，小小跨度时用用人力撬棍棍即可撬动动前进。当当用逐条积积累滑移法法时，牵引引力逐渐加加大，即使使为滑动摩摩擦方式，，也只需用用小型卷扬扬机即可。。由于网架架滑移时速速度不能过过快（不大大于1m/min），一般均均需通过滑滑轮组变速速。PARTTWO技术内容4、主要适用范围(1)高空滑移法可用用于建筑平平面为矩形形、梯形或或多边形等等平面。(2)支承情况可可为周边简简支或点支支承与周边边支承相结结合等情况况。(3)当建筑平面为为矩形时滑滑轨可设在在两边圈梁梁上，实行行两点牵引引。(4)当跨度较大时时，可在中中间增设滑滑轨，实行行三点或四四点牵引，，这时网架架不会因分分条后加大大网架挠度度，或者当当跨度较大大时，也可可采取加反反梁办法解解决。(5)高空滑移法适用用于现场狭窄、山区等地区施工工，也适用于跨越施工，如车间屋盖的更换、轧钢、机机械等厂房房内设备基基础、设备备与屋面结结构平行施施工。大跨度空间间钢结构的的安装施工工，一般采采用逐条积积累滑移法法。PARTTWO技术内容优点1、由于高高空滑移法法是逐条进进行拼接来来完成安装装，故其精精度比较高高2、由于此此法都是在在高空进行行，所以对对施工场地地的要求很很低，且几几乎不需要要临时支撑撑，造价相相对较低。。5、优缺点PARTTWO技术内容缺点1、高空滑滑移法对滑滑移的速度度要求较高高，且要求求在高空要要进行精确确拼接，所所以对施工工人员的技技术要求较较高。2、对曲线线滑移轨道道的铺设比比较很难，，且对某些些设备如液液压爬行器器要求较高高，有时需需要从工厂厂定制。案例分析PARTThree负责组员：：杨美文米米尧学校名称：重庆大学中山博博览中中心工程名称中山博览中中心屋盖技术名称大跨度钢结结构施工技技术施工单位中建国际建建设有限公公司PARTTHERE案例分析PARTTHERE案例分析工程概概况中山博览中中心工程位位于中山市市博爱六路路紫马岭公公园南门对对面，中山山市党校东东侧。该工工程总占地地面积250000㎡，，建建筑筑面面积积120000㎡，，建建筑筑物物总总高高度度28m，是是一一座座集集展展览览、、会会议议、、服服务务等等功功能能为为一一体体的的新新型型现现代代风风格格的的建建筑筑。。屋盖盖部部分分为为大大跨跨度度空空间间钢钢管管桁桁架架结结构构，覆覆盖盖整整个个常常年年展展厅厅和和综综合合展展厅厅，，平平面面尺尺寸寸为为450m××216m，是是中中山山市市的的一一座座标标志志性性建建筑筑。。PARTTHERE案例例分分析析技术术应应用用情情况况-大跨跨度度桁桁架架逐逐段段累累计计滑滑移移安安装装工工艺艺一、、施施工工工工艺艺的的选选择择根据据常常年年展展厅厅的的结结构构特特点点，，如如采采用用加加固固地地下下室室，，吊吊车车进进入入场场地地内内吊吊装装或或高高空空散散拼拼以以及及整整体体提提升升等等方方法法，，虽虽能能够够完完成成此此部部分分结结构构的的安安装装，，但但措措施施费费巨巨大大且且屋屋顶顶桁桁架架下下方方区区域域其其他他专专业业将将无无法法施施工工，，对对工工期期十十分分不不利利。。为为保证证整整体体工工程程按按时时完完工工，，必必须须保保证证各各专专业业立立体体交交叉叉施施工工，基基于于以以上上客客观观因因素素考考虑虑，故采用用“累积积滑滑移移”的施施工工技技术术，，制制定定了了“跨外外平平台台拼拼装装、、逐逐段段累累积积、、同同步步滑滑移移”的施施工工工工艺艺,如下下图所所示。。PARTTHERE案例例分分析析技术术应应用用情情况况-大跨跨度度桁桁架架逐逐段段累累计计滑滑移移安安装装工工艺艺1、滑移移工艺艺思路路首先先进进行行高空空胎胎架架及及滑滑移移轨轨道道设设计计、、搭搭设设，然然后后在在地面面胎胎架架上上分分段段拼拼装装主主桁桁架架、、托托架架杆杆件件（其其中中托托架架拼拼装装成成整整体体、、桁桁架架分分三三段段进进行行）），，再再利利用用150t履带带吊吊将将各各托托架架和和分分段段桁桁架架吊至至拼拼装装平平台台上上整整体体拼拼装装，最后后安安装装次次桁桁架架、、水水平平支支撑撑及及檩檩条条，，形形成成空空间间滑滑移移单单元元。滑滑移移单单元元由由两两榀榀主主桁桁架架、、托托架架和和次次结结构构组组成成，，每每拼拼装装完完一一个个滑滑移移单单元元，，屋屋盖盖整整体体向向14轴线线方方向向滑滑移移18m，拼拼装装平平台台随随之之腾腾空空，，进进行行下下一一个个18m单元元拼拼接接。所所有有桁桁架架累累积积滑滑移移到到距距设设计计位位置置约约1m时，，暂暂停停滑滑移移工工作作，，进进行行桁桁架架支支座座安安装装，，最最后后进进行行整整体体桁桁架架屋屋盖盖的的滑滑移移到到位位，进进行行卸载载、桁架架与与支支座座连连接接工作作，，滑滑移移施施工工完完成成。。PARTTHERE案例例分分析析技术术应应用用情情况况-大跨跨度度桁桁架架逐逐段段累累计计滑滑移移安安装装工工艺艺2、高空空拼装装平平台台搭搭设设为了了避免免占占用用结结构构内内施施工工区区域域以以及及避避免免对对部部分分地地下下室室楼楼板板进进行行加加固固，，将拼拼装装平平台台设设计计在在结结构构外外，，见见图图4所示示；；同同时时结结合合主主桁桁架架及及托托架架重重量量、、吊吊车车的的起起重重能能力力以以及及常常年年展展厅厅上上方方屋屋顶顶两两侧侧托托架架中中部部支支撑撑基基本本对对称称的的特特点点，，选择择18m跨拼拼装装单单元元作作为为一一个个滑滑移移单单位位，因因此此高高空空拼拼接接平平台台只只需需搭设设18m宽即可可满满足足使使用用要要求求。。高高空空拼拼装装平平台台如如此此设设计计，，可可提提高高起起重重设设备备利利用用率率，，，，降降低低机机械械措措施施费费用用，，减减少少平平台台搭搭设设材材料料投投入入量量。。PARTTHERE案例例分分析析技术术应应用用情情况况-大跨跨度度桁桁架架逐逐段段累累计计滑滑移移安安装装工工艺艺3、滑移轨道选择及搭设针对常年展厅厅屋顶桁架截截面高、刚度度大的特点，，利用计算机机仿真模拟滑滑移进行分析析，得出现场仅采用2条间距为90m的轨道（轨道两侧均均悬挑9m），既可完成成常年展厅上上方90m跨屋顶桁架的的累积滑移安安装。主桁架架跨中不需要要额外增设一一条轨道，支支撑于间距为为90m的轨道上的滑滑移单元，其其跨中挠度和和局部杆件受受力，均能满满足国家规范范的相关要求求。鉴于图纸设计计常年展厅屋屋顶桁架结构构，支撑于南南北两侧（B轴线和G轴线上）混凝凝土核心筒内内砼柱或钢管管格构柱的特特点，通过预预埋钢结构埋埋件，增加联联系钢梁等方方式，在B轴线和G轴线上架设两两条滑移轨道道，滑移轨道采采用QU100钢轨，见图4所示。PARTTHERE案例分析技术应用情况况-大跨度桁架逐逐段累计滑移移安装工艺4、高空平台拼装桁架结构在高高空平台上拼拼装时，预先先通过计算机模模拟其下挠变变形值，并按照施工工要求进行起拱或反变形形设置，保证结构滑滑移前拆除支支撑后主桁架架的挠度值符符合钢结构设设计规范要求求，确保结构构安装质量。。5、拼装单元滑移当相邻两榀桁桁架拼装完成成后，利用液压千斤顶（（爬行器）进进行拼装单元元的同步控制制液压顶推累累积滑移，滑移过程如如图5所示。PARTTHERE案例分析技术应用情况况-大跨度桁架逐逐段累计滑移移安装工艺完成滑移一个个拼装单元后，在拼装平平台上进行下一榀桁桁架单元的拼拼装，然后再进行行滑移……直至最后一个个单元滑移完完毕，见图6所示。6、滑动支座安装及结结构卸载固定定当整体桁桁架结结构滑滑移离离设计计安装装位置置1.5m时，割割除支支座位位置轨轨道，，进行行滑动支支座安安装，然后后进一一步进进行滑滑移。。当整整体结结构滑滑移到到设计计位置置后，，利用用千斤斤顶进进行逐点分分级卸卸载，最终终进行行结构固固定。PARTTHERE案例分分析技术应应用情情况-大跨度度桁架架逐段段累计计滑移移安装装工艺艺二、累积液液压顶顶推滑滑移本工程程中根根据现现场施施工条条件和和钢结结构屋屋盖的的外形形特点点，采采用了了钢结结构桁桁架累累积液液压滑滑移安安装的的施工工工艺艺，主主要有有以下下特点点和优优势：：1）采用用液压压爬行行器作作为动动力装装置，，与传传统的的卷扬扬机钢钢丝绳绳牵引引不同同，爬爬行机机器人人滑移移过程程的推进力力及推推进速速度完完全可可测和和可控控。计算算机系系统通通过传传感器器检测测爬行行机器器人的的推进进力及及速度度，控控制各各机器器人之之间的的协调调同步步，当当有意意外超超载或或同步步超差差时，，系统统会及及时做做出调调整并并发出出报警信信号，从而而使滑移移过程程更加加安全全可靠靠；2）滑移移轨道道充分分利用用原有有结构构进行行支撑撑，既既方便安安装又又节约约成本本；3）滑移移不受受屋盖盖底部部场地地限制制，可可以土土建作作业同同时展展开，，解决决了二二者同同时施施工的的矛盾盾，节约工工期；4）由于于爬行行器与与构件件刚性性连接接，易易同步步控制制，结构安安装就就位准准确性性高；5）累积积滑移移步骤性性强，易于于形成成流水水作业业，提高了了施工工效率率。PARTTHERE案例分分析技术应应用情情况-大跨度度桁架架逐段段累计计滑移移安装装工艺艺三、安全施施工及及质量量保障障措施施1、拼装胎架及及轨道道搭设设基础础设计计为了保保证构构件高高空拼拼装的的质量量以及及滑移移过程程的安安全，，施工工前应应该拼拼装胎胎架及及轨道道支撑撑基础础情况况进行行慎重重考虑虑，对对于部部分座座落在在天然然土层层上的的支撑撑，参参照地地质勘勘探报报告数数据进进行基基础设设计，，对于于可能能出现现的基基础沉沉降，，应在在胎架架和轨轨道支支撑设设计时时预留沉沉降值值。2、计算机机仿真真技术术应用用由于屋屋盖桁桁架在在滑移移过程程中工工况与与设计计使用用状态态不同同，为为保证证其在在滑移移过程程中各各构件件的受受力状状态符符合相相关规规范要要求，，对滑滑移进进行了了全过过程进进行计计算机机仿真真分析析。PARTTHERE案例分分析技术应应用情情况-大跨度度桁架架逐段段累计计滑移移安装装工艺艺3、滑移过过程监测本工程程滑移移距离离长、、结构构自重重大，，结构构加工工、拼拼装精精度要要求高高，为为保证证滑移移施工工的顺顺利实实施，，对滑滑移过过程跟踪监监测，尤其其对屋盖盖滑移移过程程桁架架以及及轨道道梁的的挠度度进行行实时时监控控，如图图9所示，，对于于出现现的超超出设设计预预期的的变形形、较较大的的声响响等情情况，，及时时通知知现场场滑移移施工工总指指挥，，以按按照应应急预预案及及时采采取对对应的的处理理措施施，确确保滑滑移安安全、、顺利利的实实施。滑移施施工过过程中中，在在每次次构件件高空空胎架架拼装装前，，对拼拼装平平台支支撑点点标高高进行行抄测测，对于出出现的的沉降降值，在拼拼装时时进行行标高补补偿，以保保证每每榀桁桁架结结构的的拼装装质量量。PARTTHERE案例分分析技术应应用情情况-大跨度度桁架架逐段段累计计滑移移安装装工艺艺4、结构加加固为了保保证累累积滑滑移的的安全全顺利利进行行，必必须保保证滑滑移轨轨道及及滑移移单元元的安安全可可靠，，现场场分别别采取取措施施对滑移移轨道道梁进进行加加固，见图图10所示；；为了了滑