大跨度圆筒仓钢结构专项施工方案

大跨度圆筒仓钢结构专项施工方案

第五章钢结构施工方案

5.1钢结构安装测量

钢结构安装施工的测量放线工作，是各阶段诸工序的先行工序，又是

主要工序的控制手段，是保证工程质量的中心环节。因此，编制钢结构

安装测量放线方案，作为全面指导测量放线的依据。因为，钢结构安装

精度要求高，结构放线、轴线闭合、垂直度控制、水平标高等的允许偏

差值，都高于一般工程标准，合理布置钢结构平面控制网与标高控制网，

是整个工程质量关键所在，亦是施工单位追求的“质量第一”目标。

5.1.1平面控制网的布置要求

合理布置钢结构平面控制网与标高控制网，以使用方便又能长期保留

为原则，其要求为：

1.钢结构安装控制网应选择在结构复杂、拘束度大的轴线上，施工

中首先应控制其标准点的安装精度，并再考虑对称的原则及顶层投递，

便于施测。控制线间距以30m至50nl为宜，点间应通视易量。网形应尽

量组成与建筑物平行的闭合图，以便闭合校核。

2.当地下层与地上层平面尺寸及形状差异较大时，可选用两套控制

网，但应尽量选用纵横轴线各有一条共用边，以保证足够的准确度。

3.量距离的精度应高于1/15000,测角和延长直线的精度应高于土

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10〃。

5.1.2平面控制网的建立

平面控制网根据土建提供的轴线控制点（或网），依据****城市规划

勘测院提供的坐标点引测到施工区域内，复核土建的轴线控制网点，运

用极坐标法构成高精度的小型平面控制网，并建立轴线控制点，要求控

制网的测距相对中误差小于L/2000,测角中误差小于5〃。若不能满足

要求，则进行再次测量，然后进行平差和归化改正，最后再排尺、放线。

设置内控基准点预埋10cmX10cm钢板，用钢针划出十字线定位点，并打

上样冲印，作为工程施工定位测量永久依据。

.1.3钢柱标高的传递

《GB50205-2001》规范规定：同一层楼各柱顶高允许偏差为5mm,同

一根梁两端高差允许偏差为L/1000且WIOmm。另外由于制造公差，焊接

收缩等原因造成各节钢柱的柱顶标高与设计标高不一致，因此为达到规

范要求，在吊装前运用S3级水准仪以设计相对标高抄平已安装好的各钢

柱，并在抄平位置作好标记，同时对进入施工现场的钢柱用已检定的钢

尺从柱顶向柱底往下截取某一长，并在此位置作好记录，安装时计算最

佳间隙值达到控制标高的目的。每节钢柱吊装完毕后，都测定其标高，

确定其与设计值的差异，如超过限差，则需要通过下一节钢柱的安装间

隙或反馈到制造工厂修正其长度来进行调整。

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5.1.4钢结构安装测量程序

5.2钢结构制作

5.2.1钢结构制作工艺流程

钢结构为焊接H型钢柱（弧型）、中圈钢箱梁（弧型）、柱间周圈焊

接弧型H型系梁、屋面H型钢梁、少量圆管柱、钢支撑、系杆等，主堂

钢构建筑规模虽小，但构件类型较多、技术较复杂、制作工艺要求严格,

在专业工厂制作，组织流水作业生产，其工艺流程如下：

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钢结构制作工艺流程图

5.2.2零部件加工

(1)放样

根据深化设计工艺图，以1：1要求，放出各种接头节点的实际尺寸,

对图纸进行核对。平面复杂的结构，在平台上放出整件结构大样，制作

出样板和样杆，作为下料、铳边、剪制、制孔等加工依据。样板和样杆

上应注明图号、零件号、数量和加工边线、坡口尺寸、孔的直径等。放

样时，铳刨的工作要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求预留焊接收

缩余量。

(2)号料

根据放样提供的构件零件的材料、尺寸、数量，在钢材上画出切割、

铳、刨边、弯曲、钻孔等加工位置，并标出零件的工艺编号。画出号料

要根据深化设计图的要求，利用标准接头节点，使材料得到充分的利用，

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损耗到最低数量。

(3)切割下料

钢材切割采用自动或半自动气割，机械剪切和锯切等。

(4)边缘加工

边缘加工分刨边、铳边、和砂轮打磨三种。构件的支座、支承面、

焊缝坡口和尺寸要求严格的加劲板、隔板、腹板、有孔眼的节点板等，

需要进行边缘加工。

(5)矫正平直

钢材切割下料后，在组拼装前有变形的要矫正和平直，矫正平直可

用热矫和冷矫。

(6)零件制孔

零件在装配前要制孔，制孔采用平面数控钻床进行钻孔。

5.2.3工厂构件组拼装

(1)一般要求

组拼装是把加工好的零件按照深化设计图的要求拼装成单个构件。

构件的大小应根据运输道路、现场条件、运输和安装的塔吊起重性能允

许来确定。构件单件应划分大一些，以减少现场安装工作量，提高钢结

构工程的施工质量。大跨度复杂的构件(如桁架)单构件制作好，应在

工厂外进行整根试拼装，调整好尺寸后进行编号，再拆开运往现场，按

编号顺序对号入座进行安装。

a)构件组拼装要在平台上进行，平台应测量平整。用于组拼装的胎

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模要牢固在平台上。组拼装要编制好拼装顺序，严格按组装规定的顺序

组装。构件较大，形状较复杂的构件，并先组拼装内部组件，后拼装外

部组件。

b）组拼装时，要按零件加工编号，严格检验核对其材质、外形尺寸、

毛刺飞边要清除打磨干净，对称零件要注意方向，避免错装。

c）组拼装的构件或结构单元，要按图纸的规定用油漆对构件进行编

号，标注构件的重量和重心位置。

（2）焊接连接的构件组拼装

a）要根据图纸尺寸，在平台上放好构件的位置线，焊好组拼装架及

胎模夹具，组拼装离平台面不小于500nlm,有必要时用卡兰、正反螺旋丝

杠或梯形螺纹，用以夹紧调整零件的工具。每个构件的主要零件位置调

整好并检查合格后，再把全部零件拼上，进行点固焊，使构件定型，在

零件定位前，要留出焊缝收缩量及变形量、并留好构件端头铳平的加工

全量。

b）为了减少焊接变形，应选择合理的焊接顺序，如对称焊法、分段

逆向焊法和跳焊法等。且在保证焊缝质量的前提下，采用适当的电流、

电压、焊接速度，控制好焊接线能量，以减小热量影响区和温度差，减

少焊接变形和焊接应力。

5.2.4实腹H型钢制作

H型钢制作前要对钢材进行取样，做机械性能试验，符合设计要求后

才能投料生产，具体做法如下：

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(1)下料切割

下料切割采用多头直条火焰切割，腹板和翼缘板切割后的宽度应符

合深化设计图，板材的长度方向应为钢板轧制方向，不得横向下料，板

材长度可以对接，但腹板与翼缘的接头不得在H型钢同一断面，对接应

采用X形坡口双面焊。

(2)坡口加工

全熔透焊缝板材厚度大于6mm,应加工坡口，坡口加工根据板材厚度

选择单面坡口或双面坡口，加工宜用火焰切割，坡口面不得凹凸不平，

坡口宽窄不一，所留钝边厚薄不均等缺陷。

(3)H钢组对

H钢组对宜用H钢组立机组对，人工组对时，先在上下腹板上弹出扣

除腹板厚度的直线，将翼板吊放在平台上，然后将腹板立起吊放在翼板

上，使腹板边缘对准翼板上的直线，并顶紧翼板，并用钢板尺量得翼板

边缘两侧至腹板相等，由2名焊工在两侧同时点焊，点焊长度为30mm,

点焊间距为200-250nim,然后将另一张翼缘板吊在腹板上，用钢板尺测量

均分后点焊，见H型钢组对示图1

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(4)H型钢焊接

H型钢组对完在梁的两端应加引弧板，板的长度和宽度一般为

70To0mm,上下翼缘板的通长角焊缝，采用45°船形焊架进行自动埋弧

焊，焊接前焊道内将油污、水渍、脏物等清理干净，船形焊接可根据钢

板厚度，分次焊接完成达到所要求的焊脚高度，见H型钢焊接示图2。

(5)H型钢矫正

H型钢焊接完成，由于上下翼缘因焊接收缩变形，生产翼缘下垂弯曲，

因此要采用H型钢矫正机将上下翼缘板进行矫平，把H型钢吊放在矫正

机滚动台上，推入矫正机，H型钢翼缘板通过矫正机滚轮滚动顶压，用平

尺检查翼缘板水平度，通过反复滚压矫正，使翼缘板达到平整，见H型

钢翼缘矫正示图3.

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H螂翼缘辨正曲3

(6)焊缝返修

H型钢焊接完，焊缝外观进行检查，当焊缝有未焊透、漏焊和超标准

的夹渣、气孔者，必须将缺陷清除后重焊。对焊缝尺寸不足、间断、弧

坑、咬边等缺陷应补焊，补焊采用C02气保焊，用手工电弧焊时，焊条

直径一般不宜大于4mm,修补后的焊缝应用砂轮进行修磨。

5.3钢结构安装

5.3.1安装基本要求

在建筑施工中，钢结构安装是一项很重要的分部工程，由于它规模

大、结构复杂、工期长、专业性强，因此要作好以下几项基本工作：

1.本工程钢结构的安装应严格执行国家现行《钢结构工程施工及验

收规范》；

2.在钢结构深化设计详图阶段，即应与设计单位和钢结构生产制作

厂相结合，根据运输设备、吊装机械设备、现场条件以及城市交通管理

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要求，确定钢结构构件出厂前的组拼装单元规格尺寸，尽量减少钢结构

构件在现场或高空的组拼装，以提高钢结构的安装施工速度；

3.从事手工电弧焊、自动气体保护焊或半自动气保焊的电焊工，必

须精通焊接方法。在施工前，应根据施工单位的技术条件，组织进行专

业技术培训工作；

4.钢结构安装施工前，应按照施工图和有关技术文件，作为指导施

工的技术文件。在贯彻实施中，应根据客观条件变化的情况，及时进行

调整和补充；

5.钢结构安装用的连接材料，如焊条、焊丝、焊剂、高强螺栓、普

通螺栓、栓钉和涂料等，应具有产品质量证明书，并符合设计图纸和有

关规范的规定；

6.钢结构安装用的专用机具和检测仪器，如塔式起重机、气体保护

焊机、手工电弧焊机、气割设备、碳弧气刨、栓钉焊机、测厚仪、水准

仪、经纬仪、风速仪、电动扭剪扳手等，应满足施工要求，并应定期进

行检验；

7.钢结构工程中土建施工、构件制作和构件安装三个方面使用的钢

尺，必须用同一厂家，并进行检查检定，应具有相同的精度；

8.钢结构安装时的主要工艺，如测量校正、厚钢板焊接、栓钉焊均

应符合钢结构安装规范，且高强螺栓节点的抗滑移磨擦面加工应符合

0.45要求，并应经抗滑移系数试验合格；

9.钢结构安装前，必须对构件详细检查，结构的外形尺寸、螺孔位

置及直径、连接件位置及角度、焊缝、栓钉、高强螺栓节点磨擦面加工

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质量等，必须进行全面检查，符合图纸及规范规定后，才能进行安装施

工；

10.钢结构的安装施工，应遵守国家现行的劳动保护法和安全技术等

方面的有关规定。

5.3.2安装前的准备工作

加强与设计单位的密切结合，了解设计意图和技术要求，并结合施

工单位的技术条件，以确保设计图纸实施的可能性，减少在出图后的设

计变更。为此要认真审查设计图纸，并确认在构件安装、焊接以及幕墙、

楼板等施工的可能性。其重点是：

1.钢柱的接头高度和分节数；

2.各种构件的重量和规格尺寸划分是否符合现有设备条件（包括运

输、吊装设备）、现场条件和城市交通管理的要求；

3.柱采用预埋地脚螺栓时，其位置、标高的要求；

4.钢柱、梁上各种预留孔洞的位置（如开口部位尺寸、预留手孔位

置等），是否能保证施工安装精度和安全要求；

5.设计焊接节点是否合理，柱面板与各种角度贯通梁翼缘、隔板、

腹板间全熔透焊接的相互影响等；

6.钢构件的防腐，根据设计要求确定，施焊部位可刷可焊漆；

7.钢结构施工中对采用各种配件（如连接板、填充板、临时固定节

点板、焊接衬（垫）板、引甩弧板、挡弧板以及各种螺栓、校正垫板等）

的要求；

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5.3.3钢结构单元施工顺序

钢结构单元安装顺序流程

5.3.4吊装总体布署

1、吊装行走路线

详细的吊车行走路线根据具体的钢屋盖吊装顺序安排行走路线，采

用25T与50T汽车吊相配合，先吊装中间环形箱梁、然后吊装钢屋盖钢

主梁，逐根钢主梁吊装完毕后，随即吊装与之相对应的钢立柱。钢屋盖

中间环形箱梁的吊装示意图见下图。

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中心环梁吊装示意图

工佛度RrOm、起吊高度H=23m，•重度Q》10t

为保证吊装过程中汽车吊的通行顺畅，钢主梁吊装的临时塔架的缆

风绳设置需保证汽车吊的运行空间。具体示意如下图所示。

2、吊装方法

汽车吊可直接开至地下室顶上，已完结构的地下室顶板完全能够承

受50T汽车吊在工作状态下的总量达60吨的荷载（前提是顶板下已采用

900mmX900mm的碗扣架进行过加固）。为防止汽车在开上在地下室顶板时

对地下室侧壁产生不利影响，采用轨道箱或20#工字钢捆绑牢固作为汽车

的跳板，其下应将土方回填至跳板下。

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汽车吊开至地下室顶板上可自由在屋架下移动，遇到后浇带时采用

20mm钢板铺设通过。原地下室顶板的预留柱筋可暂时折变后再恢复。

3、钢屋盖吊装顺序

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中圈环型箱梁

吊装

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先吊装的区域如下图所示:

主梁“十”字型骨架安装顺序示意图

彳两台汽车吊对称安装)

5.3.5详细吊装介绍

1、中心环型钢箱梁系统吊装

(1)根据中心吊装平台重量需求设计选择的由8根①400X10钢管+

扣件式钢管支架组成吊装和钢结构焊接拼装平台，在8根钢管顶部根据

中间环向箱梁的施工安装标高设置吊装安放支座，并辅以必要的缆风以

保证中间环形箱梁吊装以及后续钢梁吊装过程中钢管支撑的稳定性和安

全性。然后将在制作车间已分为四段的中间环形箱梁按照对称原则吊至

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胎架上，并及时组装以保证中间环形箱梁受力的整体性。

①8根钢管截面均为①400义10,钢管长度根据环形箱梁的施工安装

标高点进行确定。为保证8根钢管之间能够协同工作，采用2:20a的槽

钢将8跟钢管之间连接成一个整体，槽钢共设置两道。详细布置见下图。

A-A

0400*10立杆间连杆布置

在每根钢馆脚部设置卸载装置，以保证整个屋盖钢结构吊装完毕之

后的顺利卸载。

②在8根①400X10的钢管周圈、中间环形箱梁的投影位置，采用

①48X3.0钢管搭设成立杆间距为lOOOmnTl500mm、步距1500mm的满堂脚

手架组成联合承重体和钢结构焊接拼装支座平台。在有钢管的位置，扣

件式钢管脚手架立杆间距调整为450mm,对①400X10的钢管形成抱箍，

保证其稳定性，提高其承载能力。详见下图。

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中心环柒挤卷

4条4^.2

&d

平面布置图

③在①400X10钢管的脚部设置卸载装置，并安放千斤顶，以便于钢

屋盖吊装完成之后的顺利卸载。采取临时缆风固定措施。

④在①400义10钢管的顶部设置中间环形箱梁的斜向安装胎架，用来

固定中间环形箱梁，避免吊装时变形，同时采用限位装置防止中心环梁

的斜向下滑。钢管顶部的斜向安装胎架必须保证吊装安全，同时又能方

便标高、位置的精度调整。

环形箱梁吊装示意图：

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!典区叵E度但■四红旧汉壁，典蛇

钺停B31II|出点牌4

(2)根据图纸将中心环梁的纵横轴线和各屋面梁的中心线引至斜胎

架侧而并做出标记。

(3)制作安装平台，使安装平台保证中心环梁就位后，高度增加38mm

(通过千斤顶预先起拱)。'

(4)根据图纸将土建纵横中心及轴线引至这安装平台上表面和侧

面，并做出标记。

(5)在安装平台上焊制定位块，并检查合格。

(6)用2台50T吊车在南北两区分别吊装4段环形箱梁至斜向安装

胎架上，及时调整就位。并使其侧面中心线和安装平台上标记的中心线

重合。

(7)吊装好后中心环梁成品保护。

2、钢主梁吊装

(1)根据钢主梁安装的标高制作6只临时安装塔架，并根据钢主梁

的重量，选择工字钢梁128a作为钢梁吊装的链式搁置点。如下图所示。

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(2)吊装钢主梁，采用50T汽车吊和25T汽车吊双机抬吊的方式进

行安装，就位后待钢主梁与中间环形箱梁焊接完成、临时搁置点对位准

(1)待单根钢主梁吊装完毕之后，随即吊装与之相对应的钢立柱。

(2)钢立柱采用在地面拼装，50T汽车吊直接起吊就位安装的方法。

(3)钢立柱吊装就位后，在不脱钩的状态下，固定柱脚，并将钢主

梁与钢立柱间腹板采用高强螺栓连接。在钢立柱各连接部位均可靠的状

态下，方可脱钩。钢立柱吊装示意图见下图。

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阚立柱

钢立桩

/

5.3.6钢柱、钢梁详细吊装方法

钢柱平运二点绑扎，吊装两点式起吊。当钢柱起吊至垂直状态时不

得马上提起离开地面，应待柱顶停止晃动后，才能将钢柱起吊离地。

1、钢柱安装

所有钢柱安装的预埋螺栓，经复测检查X、Y轴间距和预埋螺栓的顶

端标高、各相邻螺栓间距符合设计及规范要求，才能安装钢柱。钢柱标

高控制采用调整螺母控制，在每一根预埋螺栓上安装好1个螺母，并测

量好统一标高，当钢柱底座板插入螺栓后，初步拧紧螺母，安装工人通

过预先捆绑在钢柱上的爬梯上钢柱顶端摘钩，摘钩后用互成90°的两架

经纬找正钢柱倾斜角度，然后张拉揽风绳，拧紧地脚螺栓双螺母固定。

见钢柱调整螺母控制标高示图7o

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3、钢梁吊装

钢结构施工中，无特殊情况，钢梁吊装都采用1台50T汽车吊直接

起吊，吊机吊装绑扎为二点式捆绑。梁两端采用高强螺栓连接安装时，

安装螺栓按规格型号、数量配备好，装在帆布袋内，用铁丝捆在梁端一

起吊上去。

4、高强螺栓安装

高强螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。它的特点施工

方便，可拆可换，传力均匀，没有钾钉传力的应力集中，接头刚性好，

承载能力大，疲劳强度高，螺母不易松动，结构安全可靠。本工程钢结

构安装节点设计为摩擦型连接节点，采用10.9级大六角高强螺栓安装。

(1)高强螺栓安装一般要求

高强螺栓使用前，应按有关规定对高强螺栓的各项性能去进行检验。

运输过程中应轻装轻卸，防止损坏。当包装破损，螺栓有污染等异常现

象时，应用煤油清洗，并按高强螺栓检验规程进行复验，经复验扭矩系

数合格后才能使用。

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工地储存高强螺栓时，应入干燥、通气、防雨、防潮的仓库内，并

不得沾染脏物。安装时，应按当天需要量领取，当天没有用完的螺栓，

必须装回容器内，妥善保管，不得乱扔、乱放。安装高强螺栓时，接头

磨擦面不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物。磨擦面应干燥，没有

结露、积霜、积雪。并不得在雨天进行安装。使用定扭扳手紧固高强螺

栓时，班前应对定扭扳手进行校核，合格后方能使用。

(2)高强螺栓的安装顺序

一个接头的高强螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。初拧、

复拧、终拧都应从螺栓群中部开始向四周扩散逐个拧紧，每拧一遍均应

用不同颜色的油漆做上标记，防止漏拧。当接点有高强螺栓连接又有焊

接时，一般按先栓后焊的工艺施工。先终拧完高强螺栓，再焊接焊缝。

高强螺栓应自由穿入螺栓孔内，当板层发生错孔时，允许用钱刀扩孔，

扩孔时，铁屑不得掉入板层间，扩孔数量不得多一个接头螺栓孔的1/3,

直径不大于原孔的2mmo一个接头的多颗螺栓穿入方向应一致，垫圈不得

装反。

大六角高强螺栓紧固分初拧和终拧二次进行，初拧用定扭矩扳手，

以终拧紧固力的50-80%进行，使接头各层钢板达到充分密贴，再次设定

终拧扭矩值，将高强螺栓终拧。

5.4屋面钢构卸载的方法

5.4.1屋面钢结构挠度计算

由于本工程屋面钢结构跨度较大，在其拆除中间临时支撑柱及满堂

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脚手架时可能会有较大的变形沉降。根据根据钢结构设计规范

(GB50017-2003)3.5.1条要求，查附录A得知：

[V」W1/400;[VQ]W1/500。

则恒荷载标准值下的挠度为(1/400-1/500)1^33.5mm,现起拱度

为38mm。

则钢梁安装后卸荷下降容许垂直距离最大为38+33.5=7L5mm。

最大容许下沉量应服从设计师的要求。

5.4.2卸荷的基本原则

为保证在卸荷时已吊装完成的钢构安全，在卸荷应遵守以下原则：

1.确保临时支撑脚手架结构的安全；

2.尽量使屋面结构沉降、变形均匀，形成较合理的受力形式；

3.尽量简化卸荷步骤，以缩短卸荷工期。

5.4.2卸荷过程分析

在屋面所有构件全部焊接完成，并经过探伤检查后，开始卸荷。

本工程设计预起拱为380mm,根据规范计算得到最大下沉71.5mm。在

均匀缓慢下沉到380mm时-，结构受荷约50%的重量，此时应特别注意各构

件的变形情况(最好能采用应力触片进行应力监控)。此为第一阶段卸荷。

第二阶段卸荷是从每一阶段卸荷无异常后继续卸荷至屋面结构完全

受力。在此过程中应尽量放慢卸荷速度，因为在此阶段屋面结构随时会

达到完全受力。

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5.4.3卸荷过程易存在的问题及解决方案

1、首次卸荷过快过大，造成构件受到损伤。

针对本工程的结构特点和设计要求，在卸荷初始时应缓慢卸荷，第一

次下降1cm,进行停置观察；停置时间一般为广2小时。

2、最后一次下降高度超过临界点，也易造成构件损伤。

在本工程中当千斤顶下降至380nlm后，应减小下降幅度，增加检查次

数。或采取应力触片检查，以得到较明确的下沉预估。当接近临界点时

宜延长静置时间，使得各构件受力尽可能达到均匀、充分。

5.4.4卸荷方案

1.卸荷方案

8根①400X10钢管脚部的卸载装置同步分级卸载。每卸载一级，均

需对屋盖钢结构和卸载装置进行详细检查，确认无异常后再次卸载下一

级，如此反复直至卸载完毕。

2.卸荷流程

各部位检查一千斤顶下调1cm一检查各部位变形情况一静置2小时一

检查无异常后再下调1cm—如此复下调至4cm一检查各部位累积变形情况

一静置6小时后再检查一无异常后再下调1cm一检查及静置2小时一重复

至不再下沉为止（若达到最大允许挠度值后还未卸完需立即停止并报告

监理、设计院）。

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5.4.4卸荷工作的安全保证措施

由于卸荷过程会给屋面钢结构不断带来冲击荷载，因此必须保证卸荷

过程的结构稳定，不会对主焊口和螺栓产生破坏性影响。为此在本工程

中必须按照以下方法严格执行：

1.由于卸荷过程中支撑点受力较大，而且可能存在着局部受力突升、

突降的现象。因此卸荷前应对支撑点进行检查，以保证卸载过程中整个

支撑胎架的安全性和稳定性。

2.检查脚手架的马道、护栏等安全设置的完好情况。

3.卸荷前注意天气变化，避免在风力大于4级的天气施工。

4.建立卸荷工作组，工作组由测量、节点观察、安全保卫及卸荷小

组组成。卸荷小组统一听从总协调员的指挥。总协调员收集卸荷小组的

工作信息并结合设计、监理单位现场人员的意见，统一指挥卸荷工作。

5.正式卸荷前，对各焊缝进行着色。在卸荷过程中派专人进行巡视、

观察、发现问题立即报告。卸荷完毕后，对主节点处的各焊缝进行二次

探伤检查。

6.如在卸荷过程中发生焊缝裂缝现象或二次探伤发现有隐性裂缝，

立即停止卸荷，并应及时用角钢将焊缝两材母材进行连接加固，恢复焊

缝周边的支撑。并上报监理、设计院商定处理方案。

7.卸荷过程中，应设专人对支撑胎架进行观察（特别是8根钢管的

变形情况），发现有较大变形可能造成失稳的应立即通知卸荷总协调员暂

停卸荷，查明原因并采取相应的措施后再恢复卸荷。

8.卸荷过程中应设专人对主要节点和支座进行观察，发现有裂缝等

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问题时应立即报告监理、设计单位以确定是否停止卸荷。当卸荷高度已

超过容许最大下沉时也应立即报告得到指示后方可施工。

5.4.5卸荷工作的安全应急预案

1.当发生节点裂缝、支座开裂的紧急情况，应立即停止卸荷，恢复

支撑，并保证各支撑点全部承载。在发生情况的节点、支座附近增设辅

助支点，并进行剪刀撑加固。在支座上用型钢加固，以增大支座的支撑

面。

2.当受力焊缝出现裂缝时，应立即停止卸荷工作并恢复焊缝两侧的

支撑点，并立即用型钢对焊缝两侧的母材进行连接。型钢设置在裂缝的

两侧对称位置，型钢焊缝设置在裂纹两侧200mm以外位置，以避免补强

焊缝对裂缝产生不利影响。

3.当支撑千斤顶损坏时，应立即停止卸荷工作，适当提高附近地支

撑点千斤顶的承载力，用性能良好的千斤顶进行替换，顶紧力适当增大,

拆除损坏的千斤顶。

4.当发生人员受伤事故时，应停止卸荷，恢复各支撑点的支撑，同

时抢救伤者，并派专人保护现场。

第八章主要部位验算书

本节所验算全部建立在地下室顶板采用900mmX900mm碗扣架加固后

进行的。

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8.150T汽车吊对于地下室顶板的结构验算

1.混凝土楼板参数

1.钢筋级别：三级钢HRB400；配筋为三级钢12@100双层双向；

2.楼板混凝土强度等级：C40；

3.楼板的计算长度(m)：1.00；楼板的计算宽度(m)：L00；

4.楼板的厚度(mm)：250；弹性模量E(N/mm?)：32500；混凝土强

22

度设计值(N/mm?)；fc=19.1N/mm,ft=l.71N/mm；混凝土楼板容许挠度

为

2.模板支架参数

1.横向间距或排距(m)：0.9；纵距(m)：0.9；步距(m)：1.20；

2.模板支架搭设高度(m)：4.20；

3.采用的钢管(mm)：①48x3.0；

3.荷载参数

1.模板与木板自重(kN/n?)：0.350；混凝土与钢筋自重(kN/m3)：

25.000；

2.车身自重：a)前轴14吨(4轮)

b)后轴26吨(8轮)

每个车轮接触地面面积为0.2mX0.3m(详见规范公路桥梁设计通用

规范(JTG-D60-2004)第4.311-2条)，车轮集中力(对于地下室顶板)

最大为140+4=35KN

I.行驶中汽车轮压对地下室顶板的抗冲切验算：

Fl(0.7{3hft+0.15opc,m)r|umho(混凝土结构设计规范

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GB50020-2002)

经计算

…1.2…1.2

7i0.4+—=0.4+------4+=1

A0.3/0.2°-K1

八0a风…20x210

—0.54-------=0.54------------=1.025

4x2

取〃=1,C40为ft=1.71N/mm2,ho=21Omm。

35kNW(0.7x1.71x103+0.15xl.5xl03)xlx(4x0.21+2x0.2+2x03)x0.21=549KN

使用过程中的汽车吊支撑腿集中冲切力为115KN,也小于碎所能承受的

冲切承载力。

n.对地下室顶板的配筋验算:

地下室顶板为双向板，板下钢管支撑间距为l.OmXLOm,则顶板配

筋计算简图为如下:

1.板受力基本资料

(1).边界条件(左端/下端/右端/上端)：自由/自由/自由/自由

(2).荷载标准值

1)永久荷载标准值

楼板自重：gkl=0.25*25=6.25kN/m

均布荷载：gk2=6.5kN/m

2)可变荷载标准值

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均布荷载：qkl=115kN/m，yQ=1.4,wc=0.7,wq=0.4

(3).荷载的基本组合值

板面Q=Max{Q(L),Q(D)}=Max{176.3,129.91)=

176.3kN/m

(4).计算跨度Lx=1000mm,计算跨度Ly=1000mm,板的厚度h

=250mm(h=Lx/4)

(5).混凝土强度等级为C40,fc=19.109N/mm,ft=1.71N/mm,ftk=

2.395N/mm；钢筋抗拉强度设计值fy=360N/mm,Es=200000N/mm

(6).纵筋的混凝土保护层厚度：板底c=15mm,板面c，=15mm

2.弯矩标准值

(1).平行于Lx方向的跨中弯矩Mx

Mxgkl=0.1098*6.25*l2=0.69kN•m

Mxgk2=0.1098*6.5*l2=0.71kN•m

Mxqkl=0.1098*115*12=12.63kN•m

(2).平行于Lx方向自由边的跨中中点弯矩MOx

MOxgkl=0*6.25*y=0.00kN•m

M0xgk2=0*6.5*y=0.00kN•m

MOxqkl=0*115*y=Q.00kN-m

(3).平行于Ly方向的跨中弯矩My

Mygkl=0.1098*6.25*l2=0.69kN•m

Mygk2=0.1098*6.5*l2=0.71kN•m

Myqkl=0.1098*115*y=12.63kN•m

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(4).平行于Ly方向自由边的跨中中点弯矩MOy

MOygkl=0*6.25*I2=0.00kN•m

M0ygk2=0*6.5*y=0.00kN•m

MOyqkl=0*115*y=0.00kN•m

3.配筋计算

(1).平行于Lx方向的跨中弯矩Mx

Mxk=14.03kN•m,Mxq=6.45kN,m；

Mx=Max{Mx(L),Mx(D)}=Max{19.36,14.26}=19.36kN•m

Asx=236mm,as=20mm,^=0.019,p=0.10%；pmin=0.21%

As,min=535mm；实配纵筋：10@140(As=561)；comax

=0.031mm

(2).平行于Lx方向自由边的跨中中点弯矩MOx

M0xk=0.00kN,m,M0xq=0.00kN•m；

M0x=Max{M0x(L),M0x(D)}=Max{0,0}=0.00kN-m

As0x=0mm,as=20mm,匕=0.000,p=0.00%；pmin=0.21%,

As,min=535mm；实配纵筋：10@140(As=561)；comax=

0.000mm

(3).平行于Ly方向的跨中弯矩My

Myk=14.03kN,m,Myq=6.45kN,m；

My=Max{My(L),My(D)}=Max{19.36,14.26)=19.36kN•m

Asy=249mm,as=32mm,&=0.022,p=0.11%；pmin=0.21%,

As,min=535mm；实配纵筋：10@140(As=561)；(omax=

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0.036mm

(4).平行于Ly方向自由边的跨中中点弯矩MOy

M0yk=0.00kN,m,M0yq=0.00kN,m；

M0y=Max{M0y(L),MOy(D)}=Max{0,0}=0.00kN•m

As0y=0mm,as=32mm,^=0.000,p=0.00%；pmin=0.21%,

As,min=535mm；实配纵筋：10@140(As=561)；3max=

0.000mm

(5).跨中挠度验算：挠度f=0.4mm,f/Lx=1/2352

X向自由边挠度验算：挠度fOx=0.1mm,fOx/Lx=1/7062

Y向自由边挠度验算：挠度fOy=0.2mm,fOy/Ly=1/6285

经验算地下室顶板配筋及挠度符合要求。

8.2中间环形箱梁的支撑立杆验算

采用8根①400X10的钢管作为中间环形箱梁的吊装的主要支撑点和

卸载点。8根钢管的平面布置图及与中间环形箱梁的对应位置见下图。

中心环喋艇

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本工程的钢结构体量巨大，总用钢量约为510吨。其中屋面钢结构的

总重量约为200多吨，中间环形箱梁的重量为34.133T,单根钢主梁最大重

量为5.179T。因此，在整个安装过程中，考虑中间环形箱梁的重度、最大

钢柱梁的重量以及吊装荷载等，取单根中400义10承受的压力值为325kN。

根据中间环形箱梁的设计标高，取钢管计算长度为22m。按照b类截

面进行设计算。

①400义10钢管的截面属性：

A=12252.2mm2

1=2.33X108mm4

ix=137.93mm

根据截面属性，计算钢管的长细比:

按照两端交接计算，去IdOOOmm,""摆"9

查表可得，0=0.279

N325000

=95N/mm2<215N/mm2（满足要求）

~(p\~0.279x12252.2

8.3临时安装塔架的计算

临时安装塔架主要用于吊装主梁，选取塔架弦杆尺寸为L75X10,腹

杆尺寸为L45X5,塔架高度取为24m,每节段高度为1.5m,塔架平面尺

寸为ImXlmo塔架承受的荷载取值按照最不利荷载取为单根主梁的最大

重梁，并考虑吊装荷载。采用SAP2000进行计算，计算分析模型和结果见

下图。

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计算模型图整体应力比图整体变形图局部应力

比图

根据计算结果可得，在竖向荷载作用，临时安装塔架的最大变形

为3mm,最大应力比为0.75,满足刚度和承载力要求。