钢结构施工措施

（建筑工程管理）钢结构施

工措施

钢结构工程施工技术方案及措施

第一节GTC屋顶结构及施工方案简介

地面交通中心（GTC）位于3A航站楼南面，为旅客提供往返市内道路交通的连接枢纽。在

GTC建筑顶面有一覆盖轻轨火车站的大跨度屋盖。屋盖结构为大跨度钢结构拱架，拱架间距

为18m，共有14根，跨度为45m-120m,拱架的断面高度为3m-1.2m,拱架最大矢高为

25.5m,最重构件达220t,端部通过抗震球支座与现场混凝土边缘梁相连。

屋盖纵向为18m跨距的梯形截面主橡条，主楝单元分布间距为3m的次橡。按照总包的工

期要求，待土建结构完成后，进行屋盖结构施工。根据屋顶结构的特点，在伸缩缝处将屋顶

分成3个单元进行施工，采用2台行走式塔吊立于一层顶板沿屋盖结构纵向进行节间安装。

拱架按照设备起重能力及运输条件的限制分为8-14段，单段重10.4t~22t,长度约9m,

分段就位的拱架在承重脚手架上对接，整相拱架安装完毕后，安装主拱间的主次橡结构。承

重脚手架以伸缩缝为界分区搭设，以降低施工成本。计划工期为150天。

一、GTC屋顶结构简介

1.结构形状

GTC屋顶面积约30500m2,从轨道总站到地面运输中心，在南北方向的长度约为320m,

东西方向整个屋盖结构跨度范围内没有立柱，宽度范围为45-120mo该建筑物通过一个拱

形屋顶在东西方向封闭，并连接在首层与GTC相连的混凝土结构，在南北方向开放。在南

端的开口，允许为GTC服务的火车进入该建筑物，在北边提供一个开放的进入总站建筑物

的人行道。GTC屋顶的几何结构，通过弧线的简单旋转过程而产生了形成屋顶的双曲面。首

先，在南北中心线上，通过在中心线上近似等距分布的节点形成了一条垂直弧线或曲线。这

些节点仅沿曲线本身近似相等，它们沿水平方向精确的距离拱架18m。该弧线沿南北轴上的

一直线旋转，但是这条直线却在屋顶最高点下边大约92m处，这种旋转以6o的间距进行,

如下面示意图所示，它是弧线的定位及支撑玻璃

天窗系统的主橡条所在的位置。图11-1屋顶结构的形成图

2.屋顶结构

屋顶结构是一个东西走向有规律的单向拱架系统，南北向拱架间距为18m。这些拱形结构跨

度不同，最小的大约为45m,最大的超过120m。垂直方向的荷载主要通过压缩每个拱形结

构而承担。

拱形结构是用钢板焊接成的，深度变化由最长跨度基础处最大的大约3m深度支最高点处大

约为1.2m最小深度。拱形结构的截面一般是扁平底部、V形箱式结构，它带有较厚得法兰

板，以及最小厚度的腹板。对于每个拱形结构，沿整个长度在截面上加入一条纵加劲肋.在截

面中焊进类似的横向隔膜式加劲肋，间距大约3m远。拱形结构截面顶部和底部法兰的宽度

沿拱形结构的长度是不变的，由此可知，腹板不是完全平坦的元件，而是稍微有些翘曲（在1

0m的距离上大约翘曲1.6。）。由于腹板很薄，因此在焊接到上述内部隔膜上之前，它们可

以被稍微扭曲成正确地形状。

3.玻璃天窗支撑结构

支撑玻璃天窗的构件由主橡条和次橡条系统组成。主橡条与主拱形结构连接在大约9.5m的

间距，组成屋顶整体稳定系统。它们是预制的V形部分，在顶部法兰处为400宽，650深。

V形部分的顶部和侧部采用钢板结构，厚度依据檀条的走向不同而发生变化。檀条靠近屋顶

的中心线，即朝着顶部，几乎垂直，因此受到的侧向弯距很小。那些靠近拱形结构两端的檀

条，以其侧面布置，与垂直方向所成的角度最大为40o，在弱轴方面的弯距相应的有所增加。

因此，这些橡条的侧面腹板比较厚。为了形成每根梗条为V型，并且为了加强檀条绕其强轴

的抗弯能力，在每个组分中还加进了一条直径为100的实心棒条.主橡条的起点是垂直的，

因此他们的顶部法兰表面与和他们相交的拱形结构的顶部法兰水平。

主橡条在立面成曲线，以与原定位弧线配合，如上面几何结构部分中所说的那样。主樵条支

撑着约3m间距箱形的次橡条，而此橡条直接支撑玻璃天窗的。这些次樵条的截面尺寸为2

50mmxl00mm,底边成曲线，以配合屋顶的弧度。橡条没有超出主橡条顶面法兰深度下，

而是被固定，以便橡条在它们上面通过。

图11—2屋顶结构

4.横向稳定度和运动接缝

支撑轨道总站屋顶的GTC混凝土结构包括两个东西向伸缩缝直接在屋顶构件下面。为了避

免因两个建筑元件之间不同的运动性能而引起复杂情况，在于混凝土结构的相同位置设置伸

缩缝。这样屋顶被分成3个独立构件，并且都拥有自己的稳定系统。

GTC屋顶不采用任何支撑。每个屋顶部分的稳定性都通过拱形结构与主橡条的空腹桁架作用

而保证，这一点依赖于这些元件的弱轴抗弯刚度。尤其是拱端和朝着拱端的主檀条，对南北

方向每个屋顶部分的侧面稳定性起到了巨大作用。所以靠近拱端主橡条腹板的厚度需增加。

GTC混凝土结构中的伸缩缝位置对应于屋顶结构中两个拱的位置.在这些位置，拱被分成两

个"半V"部分，每半个部分成为一个扇形或另一个扇形的一部分。在这些拱形结构之间，

将提供大约200mm的间隙，以允许温度变形和地震位移。位于这些分开的拱形结构支撑位

置上的混凝土结构采用双立柱，以便每个拱形结构都位于自己的立柱上而无须跨越伸缩缝采

用复杂的转换结构。

图11—3屋顶的运动接缝

二、GTC屋顶钢结构工程难点

1,钢构件的深化设计及加工工艺

GTC屋顶钢结构独特的外形决定了，钢构件深化设计的准确及加工工艺的确定是本工程的难

com2.大跨度拱架的安装座与现场混凝土边缘梁相连，上下翼缘宽度不变而高度改变的拱

截面形成了腹板的双曲面形式，拱的上翼缘随拱的位置不同而发生不同的安装精度、焊接质

量、吊装安全可靠是本工程的难点。

3.运输及吊装机械的选择

的超长超大决定了构件的场外、场内运输及吊装机械的选择是本工程的难点。

4.工期保证及组织协调

施工组织协调及配合是本工程的难点。

第二节施工部署

一、钢结构工程施工部署安排

1.钢结构部分施工工期

1）工期

2）工期保证措施

..安排合理的施工流程和施工顺序尽可能提供作业面使各工种交叉施工。梯形拱长度为47~

135m,最重构件达220t,端部通过抗震球支角度变化。拱与拱之间通过主楝相连，且主檀

穿过拱截面。如何保证主拱在加工成分成8~14段，单段重10.4t~22t,长度约9m;主橡

以拱单元为分段原则，单段重6.8t~15t,长度约18m。钢构件根据本工程钢结构特点，钢

结构安装难度特大，所以工期的保证本工程钢结构工期为150天。

..安排好钢结构深化设计及加工制作计划，组织好工厂与现场的协调工作，以保证构件按计

划进场。

..选用科学的、先进的、切实可行的施工方法、施工手段进行钢结构安装。

..使用先进的设备、机具、仪器以提高劳动生产率。

..监督六项基本职能，并选配优秀的管理人员及劳务队伍承担本工程的管理、施工任务。

.根据工程施工进度总计划，编制月、周、日计划相结合的各级计划进行进度的控制与管理，

并配套制定各分包的计划以及机械设备配备使用计划，劳动力分布安排计划等，实施动态管

理。

2.施工顺序

并且都拥有自己。

为了保证拱架单元均匀的将力通过球形支座传递给结构，各区支实施项目经理负责制，行使

计划、组织、指挥、协调、控制、屋顶的伸缩缝将屋顶结构分成3个独立的单元，的稳定系

统。根据屋顶的结构形式，将以3个独立的稳定系统为单元进行施工：一区支撑系统的搭设

一一区构件的吊装（包括A拱、B拱、C拱、D拱、E拱、FN拱及相关主次樵）一二区支

撑系统的搭设一二区构件的吊装（包括FS拱、G拱、H拱、I拱、J拱、K拱、LN拱及相关

主次橡）-三区支撑系统的搭设一三区构件的吊装（包括LS拱、M拱、N拱及相关主次橡）

撑系统的支点处采用千斤顶，待一个区段的构件安装完成后，各支点处的千斤顶同步分阶段

卸荷，以保证结构的外形及下部混凝土结构的安全可靠。

施工顺序见下图：

图11—分区示意图

3.主要劳动力配备

钢结构工程劳动力配备表11—1

序号类别单位数量备注

1管理人员人14

2电焊工人30

3架子工人40

4油漆工人4

5电工人2

6测量工人6

7探伤人2

9起重工、人20

11构件检验员人4

12塔式司机人6

13信号指挥人6

合计人134根据工期动态调整

4.钢结构施工现场平面布置

…钢结构施工不再另设水电供给设施，服从工程整体的统一安

排。现场统一考虑供电、供水设施，但钢结构施工需要单独

设立配电箱。

…钢结构施工临建仅考虑自身办公、仓库（包括食堂、会议室）。工具房设在施工现场。场

地施工现场统一划定。

…考虑到本工程结构的特殊性，充分利用一层顶板城铁站台承载力高的特点，选用的两台行

走塔轨道位于一层顶板，且钢构件的堆放场地选在城铁轨道位置。

施工平面布置图：

图11—5钢结构工程施工平面布置图

二、施工准备

1.熟悉合同、图纸及规范，做好施工现场记录。其程序是：

编制劳动力须用审批

2.技术准备

..编制工艺流程要领书，做详尽的构件进场计划。

..细的交底记录。

..各特殊工种（司机、焊工、起重工、电工等）必须持证上岗，证件必须在有效期内方可进

场作业。

熟悉图纸、计算工程量、现场调查

编制施工机具设

备须用量计划

工艺流程及作业要领书

量计划

编制月、周施工进度表

编制材料、构件、成品需用

安全、技术交底

临时供水、供电计划

编制施工准备工作计划

施工总平面布置

经济承包与核算

组织对各工序施工人员进行专业技术交底及安全交底，并有详

…测量放线所用的经纬仪、水准仪、钢尺等测量仪器，都要做好

计量检测，并保证在有效期内使用。

3.机械材料准备

制定材料供应计划，组织相关材料和机械设备进场。机械设备应做好检修和保养，保证完好

率。

第三节钢构件的制作工艺

GTC屋顶钢结构工程为单层拱形钢结构，整个屋顶钢结构由14根钢拱架（含二组伸缩拱架）

通过樵条等构件组合而成。拱架南北方向设置，间距为18m。在拱架上部圆弧表面上自中间

向二侧（东西向）每间隔6。（同心角）设置主橡条一道，结构中部最宽处设有13道，如

下图所示：

图11—6屋顶结构平面布置图

一、拱架结构

1.本工程拱架是由钢板焊接而成的拱形结构如下图所示:

图11—7拱架立面图

2.拱架横截面呈梯形箱形结构如下图所示：

图11—8拱截面

1）图中上下翼缘板为一等宽的圆弧形板条。

2）由于拱架高度（H值）沿圆弧弧长在不断变化，因此其腹板为一翘曲的弧形板。

3）纵向加劲肋与腹板接合面为一曲线。

4）拱架下部区域，面积非常窄小，焊接异常困难。

二、拱段划分

根据拱架外形尺寸及运输条件的许可接结合吊装方案，现将拱架划分成若干个分段。现以某

桁架为例进行说明，如下图所示：

图11-9拱段的划分

根据上图所示将该拱架划分为8~14段，单重约10.4~22吨

三、放样与号料

按拱架结构图对每个零件进行放样、展开，编制数控切割软盘、号料划线草图、零件配套表

及加工检验样板，并注意以下各点。

1.在放样前必须对各零件的焊接收缩变形进行计算，结合本公司在以往各项工程中的经验

与记录，确定各零件的收缩变形量进行放样。必要时可在若干个分段的接缝处单侧留有余量,

在分段拼装、总装时给予调整、割除，以保证拱架外形尺寸的精度。

2.上下翼缘板及纵向加劲肋上必须划出中心线，便于在切割、弯曲过程中监测、检验零件

的变形。

3.在左右腹板展开过程中必须在其外表面同一位置设定一根曲线，腹板加工成形后，该二

曲线必须位于同一平面上且垂直于拱架中心面，在制作过程中该线可作为加工检验样板的定

位线，亦可作为组装、焊接过程中进行监测、检验组装精度与焊接变形的基准线。

4.纵向加劲肋二边曲线偏差大小，直接关系到拱架制作后的外形质量，因此必须编制每一

块纵向加劲肋二边曲线变化的坐标值（型值表），便于检验该板切割后的曲形偏差。

5.检验样板

A弧形零件加工后，检验样板的弧长不得小于1500mm

B腹板加工后的检验样板采用三角样板进行检验，沿每一块腹板设置6~7道，间距W1500

mm。

6.在正式号料、切割前必须对所用钢板进行确认

A钢材的牌号与厚度必须符合图纸要求；

B所用钢材必须经过复验，并经本工程监理确认合格；

C若有排版要求，钢板的外形尺寸必须对号入座，以保证各零件尺寸放样的可靠性。

四、切割与加工

1）本工程全部零件基本上采用火焰切割、冷加工弯曲成形。

2）零件成形后必须满足下列要求：

表11—2

名称允许偏差值（mm）

外形尺寸1.5

对角线差2.0

曲形1.5

翘曲构件曲形2.5

五、拼装

为保证制作精度，根据本公司条件，整个拱架分成左右二大段（即各5小段）在刚性平台上

进行组装，各小段之间采用工装板给予临时刚性固定。组装结束并经检验合格后进行打底焊,

而后整体送往焊接流水线进行自动焊接。

1.胎架

拱架拼装胎架的设计十分重要，胎架模板位置必须达到：保证拱架外形的一致性；有效的增

加拱架焊接过程中抗焊接变形的临时刚度；便于在接头部位对相应二端接头加工中各零件偏

差的临时调整。

整个胎架制作完成后既要便于拱架拼装，又要便于在制作过程中对拱架变形及精度的监控，

且具有可操作性。为达到上述目的胎架按下列要求制作。

1）胎架施工基面的考虑拱架拼装采用将拱架侧卧于平台上，其垂直中心面呈水平状态，右腹

板外表面为与胎架模板接触面如下图：

图11—10拱与胎架的关系

如此选择有以下优点：

A拱架上下圆弧面在平台上的投影为其真实外形，便于对其变形及外形尺寸的控制；

B拱架接缝位置线在平台上的投影为一直线，便于各分段翼缘板、腹板、纵向加劲肋的准确

定位；

C拱架中心面呈水平状态，便于对拱架侧向弯曲的监控和横隔板的定位与测量。

2）胎架模板位置

A胎架模板位置设在每道横格板位置处，由于相邻二格板距离较大在相邻二横格板间增设一

道模板，如下图所示：

图11—11胎架模板的位置

B各模板沿顶底圆弧向心线方向呈列，使其上工作表面为一直线。

3）基面划线

在组装平台上（胎架基面），必须划出下列各线，如下图所示：

图11-12基面划线

a拱架顶底圆弧线。

b分段接缝位置线。

c模板位置线。

d设立标杆，划出拱架中心面标高线，翼缘板半宽线。

以上各线划线误差均不得大于1mm。

4）在平台上树立模板，模板呈垂直状态，底部与平台连接牢固，设置斜撑以增加刚性。

5）将平台上拱架顶底圆弧线移植至模板上，划出相应的位置的上下翼缘板半宽位置线，切割

模板。模板划线切割误差均41mm;如下图所示。

图11—13

2.组装

拱架组装工作在胎架上进行。

1）组装工序如下：

在胎架上吊装定位右腹板一划出纵向加劲肋与横格板安装位置线T吊装定位上、下翼缘板、

纵向加劲肋与横格板一焊接一吊装左腹板一焊接一检验一划出现场拼装结合线一装焊现场

用的拼装工装卡具一解体—送流水线进行自动焊一检查、矫正一验收一喷砂除锈一涂装一发

货；如下图所示。

图11—14

组装工序图

2）组装要求

A右腹板定位必须与胎架工作表面紧贴，间隙41mm;

B上、下翼缘板，纵向加劲肋与横隔板定位必须保证其中心线位于同一水平标高上，偏差42m

m;

C上、下翼缘板、纵向加劲肋与横隔板定位必须保证其垂直度，偏差41mm;

D各构件定位，其端部位置必须对准胎架基面上的接缝位置线，偏差41mm;

E左腹板定位必须与内部各加劲肋横格板结合面贴紧，间隙41.5mm。

3）焊接

A焊接工作必须严格按焊接工艺文件所规定的工序与要求对各焊缝逐一进行焊接；

B拱架解体后各分段进行自动焊时，除严格按工艺文件进行焊接外，还必须对腹板上二根线

与上、下翼缘板中心线进行严密监控、测量，一旦发现变形立即调整焊接工序，以控制拱架

各分段的焊接变形。

4）划线

拱架解体前除上、下翼缘板中心线外还必须划出下列各线，以留作现场拼装定位用。如下图

所示。

图11—15划线图

5）解体前现场工装卡具的设计安装必须达到下列要求：

A能快速、简便的进行操作。

B能有效的对各分段接头进行定位，并使接头精度达到工艺要求。

C工装卡具去除后残留工作量少，不影响构件外观质量。

六、拱架工厂拼装

1•工厂拼装工序如下：

铺设路基板一划线T制作胎架一单侧分段定位T去除接头余量T另一侧分段定位T焊接一

验收一装焊吊耳一油漆修补T现场吊装。

2.注意事项：

1）铺设路基板的地面必须夯实、平整，与路基板紧贴；

2）胎架划线与制作可参照上述工艺要求进行施工；

3）各分段定位后，必须对上、下翼缘板中心线进行测量与调整，务必使其位于同一水平面

上，避免因路基板下沉而带来偏差造成拱架变形；

4）接头余量的划线必须考虑以下各项因素，经综合研究后给予划线、切割。

A各分段实测数据与图示尺寸偏差.

B现场即将进行的焊接工作可能产生的焊接收缩余量.

七、焊接部位的考虑

对局部窄小、难以进行焊接工作的部位和现场接头中纵向加劲肋焊接工作如何进行的考虑：

1,分段接头处的上、下翼缘板自接向两边各300设置一块嵌补板留待该部位纵向焊后进

行装焊。

2.横格板与上、下翼缘板相交处抽空50mm;如下图所示。

图11—16

3.腹板中部（位于构件中和轴）开设工艺孔，让施工人员入内进行焊接，横格板与下翼缘

接缝采用电渣焊。

4.局部窄小处人员确实无法入内进行焊接的部位建议横隔板单边（与左腹板相交侧）外伸

至腹板外表面平齐，腹板开槽进行焊接，该处焊缝焊后磨光。

八、对于拱架横截面结构形式的建议

基于目前本工程拱架外形尺寸及截面形状已经确定而又存在以上诸多的施工困难之现状，在

保证原设计建筑风貌的原则下提出如下建议：

1,拱架截面中纵向加劲肋向二侧外伸，腹板分割成2~3块。由于腹板计算长度缩短，目将

原一个大梯形截面改变成三个小梯形截面组合，因此可将横隔板取消（不排除局部设置加劲

板）。如下图所示。

图11-17腹板与翼缘的关系

2.在主樵条与拱架腹板相交部位设置加强板（厚度与樵条同厚），以作间隔避免部分焊缝

重叠。

3.拱架作上述改动后具有以下特点：

1）原整块腹板分隔成三块后，对其曲形加工提出了更高的要求，根据本公司综合加工能力，

能满足这一要求；施焊的可能，改善了焊接工作环境，有利于焊接质量的提高；动焊设备进

行焊接，对焊接质量的提高与保证提供了最大的可能。

第四节施工方法

一、钢构件的运输和现场堆放要求

1.钢构件的运输工专用运输托架，以保证各种异形构件可安全运抵施工现场。

2.钢构件的现场堆放要求。

本方案利用了轻轨行驶路线承载了高的特点，将钢构件堆放场地施工时将对结构进行验算，

必要时进行支顶。堆放场地及构件车辆行驶路线如下图：

2）拱架结构的焊绛,基本上取消了施工人员钻入里面窄小空间

3）由于焊缝全部在外表面施焊可以最大限度的使用弧形跟踪自根据结构特点及加工、安装

方案，拱架以分段形式运输进场。运输过程中必须重视成品保护，合理选择垫点，防止构件

运输装卸过程中发生变形。构件的运输应考虑构件分段的外形几何尺寸，必要时加钢构件运

抵现场后，应视现场条件分类码放。构件下的垫木位置应整齐划一，位置合理。堆放场地应

当平整坚实。对钢构件堆放区的结构要进行结构承载力分析，必要时对其进行支顶，以满足

结构承载设置在一层顶板塔式行走轨道之间，构件运输车辆行驶在一层底板，

图11—18构件堆放场地及构件车辆行驶路线

二、钢结构安装前的准备工作

1,构件的现场检验

钢构件进场后，现场施工质检员组织对构件自检验收。验收内容应包括：构件的质量保证资

料是否齐全；构件的外形几何尺寸是否与图纸相符；误差是否超标；是否与要求发货数量相

符。自检通过后报请监理审验、批准，方可进入安装工序。

2.确定测量控制网与控制点

钢结构测量控制点基于土建单位建筑物控制网而设置。GTC屋顶是通过弧线绕屋顶最高点下

92m处的一条直线旋转而成，这种旋转以。

6的间距进行以确定主檀的位置。故测量前要在CAD中建立体模型，将每个钢构件相对于

不可见轴的三维坐标转化为相对可见轴的三维坐标。立体模型如下图：

图11—19空间模型

拱段的截面顶宽度和截面的底宽度，随拱段的空间位置的不同而不发生变化，故拱段上的控

制点设置在拱上下截面的中线位置；主檀及次檀的控制点设置在端部节点处，测量控制点如

下图：

图11—20测量控制点的布置

测量前用一层顶板中线取代不可见轴，做出拱段及主檀相对可见轴的三维坐标。控制剖面如

下图：

图11—21测量控制轴的立面关系

3.构件编号

构件进场检验合格后进行构件安装顺序编号。根据构件安装顺序图中的构件编号对应加工厂

的构件出厂编号，用区别于加工厂编号颜色的涂料标于明显位置。

编号要求：

拱段编号：**-**（拱号T共段段号）

檀条标号：执行加工厂编号（仔细与平面布置图相对照）

三、钢结构的安装

1.施工质量标准

本结构为大跨，安装精度要求高。构件的制作、组拼、安装均须按照《钢结构工程施工质量

验收规范》（GB50205-2002）执行,质量目标为"鲁班奖"。

2.构件的连接方法

钢结构的现场连接主要是拱与拱、拱与主檀、主樵与次橡。本工程主要采用焊接、高强螺栓

连接及高强螺栓与焊接混合连接三种方法。

1）主拱截面的特点

拱截面为梯形截面，上翼缘板厚35~60;下翼缘板厚20~80;腹板厚20~40。其上下翼

缘的宽度不随拱的截面位置不同而变换，故拱的腹板为双曲面。这样对拱的安装精度要求极

lW）o

图11—22内拱截面

图11—23伸缩拱截面

2）拱与主檀的连接特点

主樵与拱的安装角度随位置不同而发生变化，拱与主模的连接为主橡穿拱式连接，这样要求

在钢构件安装前要建立结构的模型，确定每个钢构件在整个结构中的空间位置，才能保证钢

构件空间位置的准确。

图11—24主檀与拱节点

3）次橡与主檀的连接特点

次樵与主樵的连接为螺栓连接，次楝的一端为可滑移的长圆孔，满足结构的抗震要求。安装

时要注意螺栓的位置（位于长圆孔的中央）。

4）拱支座的连接特点

拱与混凝土边缘梁的连接是通过抗震球支座连接

图11—25拱架剖面

图11—26球形节点

3.钢结构安装施工工艺

1）施工工艺的确定

A拱的上顶面宽度为1.4m，拱的下底面宽度为0.6m，拱截面全高为1.2m~3.0m。拱长4

5m~120m,最重约220t,其弦高15m~20m,由拱的截面形式及拱的长度知，如果采用

在端部拼装，然后将每根拱整体滑移到相应的位置上，这种上大下小的截面形式对拱在滑移

过程中的空间稳定极为不利，难以保证安全可靠。

B屋顶结构由3个独立的单元（屋顶伸缩缝将屋顶结分成3个独立单元）组成，并且都拥有

自己的稳定系统，拱通过抗震球形支座与混凝土结构相连，拱与拱之间通过主檀刚性连接，

为了保证结构安装完毕后其外形达到设计要求，拱段下部的临时支撑必须待一个独立的单元

安装完毕后同步分阶段卸荷，才能保证屋架单元的外形尺寸，减小对混凝土结构的不利影响,

保证抗震球形支座节点达到设计要求。

如果采用在一层顶板散拼，然后分3段将其就位，散拼拱段的弧线位的过程中的受力形式与

结构完成时其受力形式不同，这又是保证结构的减少承重架的搭设。

吊次。

2）钢构件的分段及吊装机械的选择

A钢构件的分段

考虑到钢构件的场内外运输及塔吊起重量的限制，兼顾拱架与主拱段重量明细：

序号

编号A5A4A3A2A1

置从有规律到无规律，是保证结构外形尺寸的不利因素。拱段在提升外形的不利因素。拱段

在一层顶板散拼过程中也要形成弧线，故拱段拼接节点处需进行支顶，并搭设安装脚手架其

高度在2.0~7.0m。这样拱段在一层顶板散拼后再分3段提升,其过程复杂，无形中增加了

安装难度，形成了对保证结构外形及均匀受力的不利因素，不能有效综合以上因素，我们采

用一步到位的高空散拼，这样可以保证结构的外形、抗震球形支座的连接及独立单元同步分

阶段卸荷，且采用两台行走塔式，既能满足拱段与主次模的吊装，又能充分利用塔式的檀的

节点位置，尽量减少工地焊接工作量，在有限的工期内保质保量的完成屋顶结构的安装。综

合以上因素确定了拱架加工分段长度，本工程14根拱架按照上述原则分为8~14段，拱的

吊装分段约164段，其单重见下表。主樵分段以拱架为界限，主樵的吊装分段约166段，

其单重约次樵根据自身端部节点形式进行分段，次檀的吊装分段约段。

6.8t~15to900

表11—3

7节6节5节4节3节2节1节

A拱

重量120.622.721.119.517.9

B拱

编号B6B5B4B3B2B1

重量tl4.614.614.615.514.614.6

C拱

编号C7c6c5c4c3c2cl

重量tl4.714.614.614.615.514.614.6

D拱

编号D7D6D5D4D3D2D1

重量tl4.714.614.614.615.514.614.6

E拱

编号E7E6E5E4臼E2E1

重量tl4.714.614.614.615.514.614.6

F拱

编号F7F6F5F4F3F2F1

重量tl2.311.310.412.911.612.3123

G拱

编号G7G6G5G4G3G2Gl

重量tl4.714.614.614.615.514.614.6

H拱

编号H6H5H4H3H2Hl

重量tl4.614.614.615.514.614.6

I拱

编号I6I5I4I3I2I1

重量tl4.614.614.615.514.614.6

J拱

编号J6J5J4J3J2J1

重量tl4.614.614.615.514.614.6

K拱

编号K5K4K3K2K1

重量114.614.615.514.614.6

L拱

编号L5L4L3L2L1

重量tlO.412.911.612.312.3

M拱

编号M4M3M2M1

重量tl4.615.514.614.6

N拱

编号N4N3N2N1

重量122.721.119.517.9

注：表中是以南北方向的中轴为对称线，另一侧与上表相同。

B吊装机械的选择

本工程根据建筑面积、结构形式、工期的要求及构件重量选用二台行走塔式SK560-05,这

样既满足拱段及主次檀的吊装，又充分利用了塔式的吊次。

塔吊的性能如下：

1号塔(SK560-05):塔高32m,L=39.2m,R=2~33m,Q=20t

最大轮压为：832kN。

2号塔(SK560-05):塔高43.8m,L=39.2m,R=2~33m,Q=20t

最大轮压为：888kN。

行走塔式的轨道间距为10m，铁轨下部为路基箱，路基箱下部为枕木，枕木下部为石子，这

样由铁轨、路基箱、枕木组成的轨道系统具有足够的刚度，这样可将轮压转换为均布荷载作

用于一层结构。塔式行走轨道的布置如下图：

图11—27塔式行走轨道布置

图11—28路基系统

下部混凝土结构框架由9mx9m的柱网及1.5m高的大梁组成，轻轨站台及多功能厅楼面荷

载标准值为恒荷4kN/itf、活荷为BBkN/itf。其短轴剖面形式如下图：

图11—291-1剖面塔式轨道下部结构的加固在立塔前要进行下部混凝土结构验算，通过调

解塔式轨道系统的受力面积及刚度减小单位面积上对结构的作用力。对不同部位分别进行验

算，选择合理的加固方案，以保证结构的安全可靠。由于工程处在飞行区，在施工时在塔式

顶部及大臂的两端设指示灯。

3）安装方法

A构件吊装顺序

由于塔式由北向南行走，故本工程将以两台行走塔为中心，由北向南进行安装，拱的空间位

置如下图：

图11—30塔式吊装顺序

为了清晰表示拱的标号，上图中未表示主樵和次橡。

B屋顶结构的安装顺序

a整体安装顺序：屋顶的伸缩缝将屋顶结构分成3个独立的单元，并且都拥有自己的稳定系

统。根据屋顶的结构形式，施工将以3个独立的稳定系统为单元进行施工：

一区支撑系统的搭设—一区构件的吊装（包括A拱、B拱、C拱、D拱、E拱、FN拱及相

关主次檀,可提前插入）t—区支撑系统同步分阶段卸荷（一区构件吊装完成后开始）一二

区支撑系统的搭设一二区构件的吊装（包括FS拱、G拱、H拱、I拱、J拱、K拱、LN拱及

相关主次橡,可提前插入）一二区支撑系统同步分阶段卸荷（二区构件吊装完成后开始）一

三区支撑系统的搭设一三区构件的吊装（包括LS拱、M拱、N拱及相关主次檀，可提前插

入）一三区支撑系统同步

分阶段卸荷（三区构件吊装完成后开始）。

图11—31分区示意图

b拱架的安装顺序：

图11—32拱的安装顺序图

C拱架单元施工顺序：拱架安装T校正T拱架焊接T主樵安装T次檀安装T主橡焊接，在拱

架单元施工工程中根据施工顺序进行测量监控，以保证拱架单元的安装精度。

C临时支撑

拱的南北间距为18m,拱的跨度为45m~120m，拱距一层顶板的距离为0m~18.5m,为

了便于主檀安装与焊接及次樵的安装，构件在安装时，临时支撑系统采用满堂红脚手架，拱

段现场拼接节点处及悬挑主檀的悬挑端采用组合式承重架（内部用钢管，外部用脚手架包围,

其内部钢管的使用要经过力学计算，做到安全可靠），如下图剖面：

图11—33支撑系统剖面示意图

图11—34支撑系统平面示意图

临时支撑系统分布于拱架及主樵的下部，形成了网格式框架，这样对拱架及主檀的安装与焊

接极为有力，减少了大量的操作平台和吊篮。在构件安装过程中便于工人的操作，是保证工

人安全操作的有利因素。

组合式承重架上部用液压千斤顶与拱段相连，这样便于拱段的校正就位，待一个区全部安装

完毕后，再同步分阶段卸荷，有利于保证结构的外形尺寸，减少对混凝土结构的负面影响。

图11—35钢构件底部支撑示意

在施工时，要对临时支撑系统及构件车辆行走路线的下部结构进行结构验算。在设计的支持

下，进行合理的加固，做到安全可靠。

D安装过程

A拱的安装：拱段由两侧向中间对称式吊装，拱段就位后及时拉上缆风绳，保证拱段的稳定,

做到安全可靠。

图11—36A拱的的吊装

注：为了清晰显示图中未表示次橡，及承重架的全部。

A拱北侧悬挑主橡P21~P24的安装

悬挑主檀与拱架的连接为