黑龙江某会展体育中心钢结构工程施工方案（张弦桁架 索拱结构 跨度128m）

**弱辂相工程

第一章工程概况

**中心工程位十**号一哈尔滨市最具现代城市魅力的经济开发

区内，与城市二环快速干道相连，总用地面积63万平方米，由1#国

际会展体育中心（国际展览中心、万人体育馆、综合训练馆）、2#5

万人体育场、3#国际会议中心（宾馆）、停车场（平台下及地面）等

组成，整体建筑呈“U”型。会展体育中心东邻南直路，南邻长江路,

西面紧邻红旗大街，北面紧邻黄河路，泰山路穿过会展中心；1#工程

总建筑面积约为22万平方米，由国际展览中心、综合训练馆及体育

馆组成，在场地靠北位置布置，1#工程为长方型，南北长151m,东

西前长510m,后长618m；外部公共设施有通道、广场、停车场、公

园等。建成之后的哈尔滨国际会议展览中心是全国唯一将会展和体育

功能合二为一、互补生辉的大型场馆，将成为集国际大型博览展示、

体育盛会、高规格会议、经贸商谈、商品交易、信息交流、电子商务

及娱乐休闲购物为一体的大型场馆，对于强化哈尔滨市成为东北地区

中心城市的地位，促进哈尔滨对外贸易及推动哈尔滨会展业、旅游业

的发展，发挥积极作用，并将成为21世纪哈尔滨城市标志性建筑和

旅游观光景点之一。

本工程为黑龙江省、哈尔滨市重点工程建设项目，建设单位为哈

尔滨市国际会展体育中心有限公司，设计单位为黑龙江省建筑设计

研究院，监理单位为广州珠江监理公司。该工程的钢结构制安工程

内容有：展览大厅、综合训练馆及体育馆屋盖索拱及其支撑钢结构,

平面尺寸510米*138米，有35根主桁架(张弦桁架)，还包括支

撑、支撑索拱结构的人字型摇摆柱、过街道支撑人字型柱桁架、支

撑桁架，钢结构制安约12000吨。张弦桁架跨度为128米，两端支

座分别设在A21、H列轴线上。其中，A21列支座位于14.6米标高

的砂柱头上，H列支座位于・().()5米标高的砂平台上，人字形柱顶

部标高为28.972米。桁架顶部最高点标高为36米。桁架间通过梯

架和棵条进行连接，形成整体稳定结构。张弦桁架单重达到约154

吨；人字形柱单重约28吨；次桁架单重最大约9.5吨。

钢结构张弦桁架屋盖平面图及剖面图如附图所示。

屋面材料为防水、隔热、保温性能良好的复合板中间均布采光系

统，屋面面积约为9.5万平方米。

第二章施工总体部署

2,1钢结构工程总体部署总说明

哈尔滨国际会议展览体育中心1#钢结构工程制安工程钢构件种

类及数量多，施工工期短，技术难度大，质量要求高，施工区域面积

大，配合施工的单位多，且大部分区域不能直接用吊车吊装。为确保

工程施工有组织、有计划地进行，必须做好施工部署，尽量采用新技

术、新工艺、新材料、新设备，运用网络控制技术，充分发挥我公司

的综合管理能力，对施工要素进行动态管理，使人力、机械、材料及

施工场地得以合理使用，确保整个工程安全、优质、高速、文明地完

成，为整个工程获得“省金牌”奠定基础。

每根主桁架分8段厂内或现场制作，然后运到现场总装胎架上总

拼成整体；次桁架及楝条工厂整体制作；人字柱分三段工厂制作或分

成单肢两根工厂制作，现场总装；幕墙桁架柱、桁架梁及过街梁可在

工厂制作成整体，也可根据实际情况厂内分成两段，到现场再进行拼

装。每块单元现场吊装顺序为：人字柱一一主桁架一一次桁架一一楝

条。总体部署为：72〜75轴线之间为总装场地，设置5副总拼胎架。

5副胎架分为2组，即其中3副胎架为1组，其余2副胎架为1组，

2组之间设置K7050塔吊1台和150吨履带吊1台。南北两侧各布置

1台3000吨•米塔吊。以72〜75轴线为界设置东西两大施工区域，

并以西面施工区域为主线，东面施工区域穿插进行，力求两大施工区

域平衡前进，互不牵制。

2.2施工总体部署流程图

2.3施工区段的划分及工程实施原则

2.3.1施工区段的划分

根据本工程土建施工情况及钢结构的特点，为便于施工管理和组

织施工，拟将整个钢结构施工区域分为三个区：东区、西区、过街道。

西区：72轴以西的展览大厅与综合训练馆屋盖索拱及其支撑、支

撑索拱结构的人字型摇摆柱、展览大厅及综合训练馆前端幕墙支撑桁

架、展览大厅与综合训练馆分隔墙支撑桁架钢结构等；

东区：75轴以东的综合训练馆与体育馆屋盖索拱及其支撑、支撑

索拱结构的人字型摇摆柱、综合训练馆及体育馆前端幕墙支撑桁架、

综合训练馆及体育馆分隔墙支撑桁架钢结沟等。

过街道：综合训练馆屋盖索拱及其支撑、过街桁架钢结构等。

2.3.2工程实施原则

在工程实施时，按照业主交付场地的实际情况，同时展开东西两

侧的张弦桁架安装工作。

整个工程划分为两个阶段展开。第一阶段为东区、西区屋盖张弦

桁架、前端幕墙支撑钢桁架结构安装。第二阶段为过街道人字柱桁架

及幕墙支撑钢结构的安装。第一阶段以东西两侧张弦桁架的施工作为

主攻目标，同时尽可能加快西侧张弦桁架的安装进度，为及时展开过

街道张弦桁架的安装创造条件。第二阶段以过街道张弦桁架为主攻目

标，分隔墙、幕墙钢结构配套跟进。

2.3.4工程实施方法

1、在接到业主中标通知书后即开始组织施工图的深化及细化设

计，并报业主及设计院审核批准°

2、根据业主审批的深化设计图按计划分批采购钢材及其它主要

材料。

3、在开工前做好钢材焊接工艺评定及按规范的要求检测钢材的

质量。

4、做好工厂制作的其它施工准备，接到业主开工令后即开始钢

结构的制作，构件的下料、坡口、弯曲、分小段制作、喷砂及底漆等

均在厂内完成。

5、构件按计划运输到工地后，在现场指定区域搭设胎架进行拼

装、索张拉及滑移就位。

6、现场安装根据总进度计划的安排，各区域组织有序施工，确

保工程按期完成。

第三章施工程序及项目管理组织机构

3.1总述

根据屋架的结构的尺寸、重量、索力和变形以及工期的要求等因

素，展览中心主屋盖系统采用“地面组装、多根累积、整体滑移”的

施工方法，“中间开花、分区安装、齐头并进”的施工原则。

根据现场场地条件和屋盖钢结构工作量的分配，在现有道路位置

（72〜75线间）设置5组地面组装胎架，完成单板主桁架的组装、

张拉。其中东侧两组胎架负责组装68〜92线（14根）的主桁架，西

侧二组胎架负责组装8-66线（21板）的主桁架。然后通过2台3000

吨•米塔式起重机分别将单板桁架整体抬吊至设置在混凝土柱头和地

下室顶板柱头（人字柱侧）的滑道上。吊装初始位置分别为：西侧

68线、70线，东侧79线、77线。

在头两根主桁架连成整体后，通过预先设置的2根滑道和计算机

控制的液压同步牵引设备，向展厅外侧方向滑移15m；再进行第三幅

屋架吊装，并连接两根屋架间的楝架和楝条，再滑移15m；如此循环

直至多根桁架拼装成整体（单元），然后整体滑移至设计位置就位。

66〜79线9根主桁架由3000吨冰塔吊直接从胎架上吊装就位。

3.2总工艺流程

详见总工艺流程图。

滑移施工流程见下图。

滑移法工艺流程图

3.3程序说明

展厅屋盖分三大区域。其中，西侧区域包括23根屋盖主桁架、

次桁架、屋面楝条等；东侧区域包括8根屋盖主桁架、次桁架、屋面

楝条等；中部区域包括72〜75线4根屋盖主桁架、次桁架、屋面楝

条等。根据设计屋面自然分区，西侧区域分为三个滑移单元，从西至

东分别为：7、6、7根张弦桁架；东侧区域分为一个滑移单元，6根

张弦桁架。

3.3.1累积滑移安装程序

以西侧反力架在第一次牵引点，五根主桁架及之间次桁架、楝条

为例进行累积滑移安装施工程序说明：

第一根主桁架吊装，临时固定一第二根主桁架吊装一第一、

二根主桁架之间次桁架、楝条吊装一两福桁架滑移15米一第三

根桁架吊装f第二、三根主桁架之间构件安装f三根桁架滑移

15米一第四根主桁架吊装一第三、四根主桁架之间构件吊装一

四根桁架滑移15米一第五根主桁架吊装一第四、五根主桁架之

间构件吊装一将反力架移到第二个牵引点。

3.3.2整体滑移安装程序

当桁架累积滑移完毕，组成整体滑移单元之后，开始整体滑移。

整体滑移液压牵引方式同累积滑移。通过液压牵引器连续牵引整体滑

移单元，直至设计位置，进行就位作业。

滑移安装施工详细流程见滑移平面流程图、滑移流程立面示意

图。

3.3.3每一桶主桁架吊装程序

滑移设施定位测量及安装一主桁架双机抬吊离开组装胎架

100mm高一应力及变形监测符合要求一主桁架抬吊，滑移小车

入滑道一垂直度、中心线、定位检查符合要求一端头固定、缆风

绳调整一檄架、棵条吊装f3000吨•米塔吊松钩。

3.4张弦桁架支座就位

张弦桁架整体滑移单元滑移到位后，需采用特殊措施使支座就

位，具体见滑移章节。

支座就位流程图以砂柱侧为例详见张弦桁架砂柱侧支座就位流

程图。

3.5项目管理组织机构

项目管理组织机构见附图。

主要技术管理人员：

项目经理

项目副经理：

项目技术总负责人

技术负责人：

第四章工期进度计划

本工程工期短，安装工期不到三个月的时间，必须合理地安排每

一桶桁架的散拼、总拼、张拉及滑移的时间，具体见附图：**中心1#

钢结构工程工期进度计划。

第五章劳动力计划

现场钢结构安装劳动力计划如下:

工种人数工种人数

管理人员35起重工35

测量工8吊车司机12

电焊工125油漆工15

钾工92辅工110

电工6架子工20

预应力施工82测试人员15

合计：555人

第六章现场安装主要机械设备计划

6.1拟用于本工程的主要施工机械、检测、试验设备表

序号设备名称数量用途说明

1DBQ3000吨米行走式吊车2吊桁架、人字柱、部分次桁架

2C7050行走式吊车1总拼、次桁架

3H3/36B行走式吊车1散件拼装

475吨汽车吊1滑移单元间次桁架、部分楝条

550吨履带吊1配合散件拼装、桁架分节脱模

625吨汽车吊1二次倒运

720吨平板车2运输分段桁架

810吨汽车2倒运散件

9焊机70散件拼装

10焊机48总拼

11焊机10人字柱对接

12砂轮磨光机70焊缝打磨

13气割设备20拼装

14经纬仪2测量检验

15水准仪2测量检验

16全站仪2测量检验

17对讲机20现场调度

18导链40调整桁架、人字柱

195()千斤顶56桁架就位

2020()吨牵引器6同步牵引

21液压泵站6同步牵引

22动力柜6同步牵引

23滑移小车滑移设备

24测距仪4同步测量监控

2550()吨液压千斤顶2调整

26300吨液压千斤顶4张拉

27100吨液压千斤顶8安装拉索

6.2检测、试验主要设备需用计划

序号设备名称规格数量备注

1超声波探伤仪JTS-71台

2超声波探伤仪CTS-22B1台

3万能试验机WE-1000B1台

4半自动冲击机JB-30B1台

5涂层测厚仪EPK600BF1套

6布氏硬度机HB-3000B1套

7冲击试样缺口手动拉床1套

8微机CS分析仪HV-4B1套

9RBT试块一台套1套

10磁粉探伤仪CDX(4000-10000A)2套

第七章张弦桁架散拼装

7.1基本概况:

**中心1#钢结构工程屋盖结构主要由35根张弦桁架组成，桁架

总长达140米，单棉桁架重约154吨，桁架间距15米。桁架一端支

撑在混凝土柱上，另一端支撑在人字型摇摆柱上。上、下弦管管径为

480mm,壁厚为12~24mm,桁架腹杆大部分为。168*6,所有钢管均

采用无缝钢管，材质为Q345Do由于桁架长度长，重量大，故需先

拼装成小段，然后在施工现场高空总装成整根桁架，进行整体安装。

根据工程实际情况，将展览大厅,综合训练馆及体育馆的屋面主桁架

分成8段，每段重约18吨，长约18m。施工时，先在散拼装场地将

每段的杆件组装成一个小单元，再运输到拼装场地。具体操作程序是:

先将桁架的所有杆件在厂内切割下料并弯曲成型后散件运到现场，在

现场设置的散拼胎架上拼装成8段，然后将8段分段运到安装现场，

最后在安装现场进行高空整体拼装。

为了保证桁架的整体长度及分段拼装安装精度，桁架进行整体拼

装，并在分段点处进行点焊固定，脱膜前在分段点处用角钢进行固定，

避免端口由于应力及碰撞变形影响总拼装。

7.2总体部署：

现场布置4副胎架进行散件拼装，在胎架中部设置一台36B塔

吊、1台5()吨履带吊和1台25吨汽车吊完成拼装任务，并由2台5()

吨履带吊进行脱模、装车，分南北方向分别运到桁架高空总拼装现场。

桁架需根据需要进行分段，主桁架分为8段，具体见桁架分段示意图，

工厂需根据此分段要求的长度对主管进行切割下料。

7.2.1拼装场地布置

考虑到进度要求，现场设置4副胎架进行散拼装，桁架总长近

140米，加上桁架之间的运输通道以及堆放场地、塔吊等，拼装场地

需要150米*75米。经现场考察，拼装场地设置在整个会展施工现场

的东北角靠近黄河路及南直路的交汇处，并设置南北两个道路出口，

将拼装好的桁架分别运到安装现场。平面布置具体见附图：散件拼装

装场地布置图。

7.2.2吊装设备的选择

H3/36B行走式塔吊一台、50吨履带吊3台和1台25吨汽车吊。

桁架由于是散件进场，最大管径为480*24,进场时分段大约18米，

故每段最重5吨，组装场地大，需要吊车的覆盖面积大，但为了加快

散拼装进度，充分发挥履带吊和汽车吊的灵活性，故采用1台塔吊（型

号：H3/36B；吊臂：60米；最大吊重3.6吨；工作半径21.7米内，

吊重12吨）、1台履带吊和1台汽车吊来完成散拼装任务。当拼装完

后每段重约18吨，采用2台50吨履带吊（工作半径7米时，吊重

20吨）进行脱膜，装车。运输采用2辆20吨炮车。

7.3用电计划

拼装用电主要为焊接设备的用电，焊机共60台，每台26kw,共

1560kw,加上其它塔吊及小型设备约200kw,共需1760kw,按50%

的暂载率，共需880kw。

故在现场的东西两面各设置一变压器，分别为500KW、3（）0KWo

7.4胎架的制作

现场内设置4副拼装胎架，设置在现场东北角，东西方向布置，

每根胎架考虑到脱模及运输道路，每根胎架间距12米，在南面两个

胎架中间布置塔吊。为了避免影响腹杆的焊接，胎架立柱设置在相临

节点的中部，并且支撑上下弦的立柱为了脱模以及拼装方便，上弦立

柱设置在外侧，下弦立柱设置在内侧。

7.4.1基础处理

基础采用C20混凝土基础，基础大小1000*1000*1()0(),上部埋

设予埋钢板。埋件的埋设根据予埋件埋设布置图(具体见附图：埋件

布置详图)以及定位图确定每一个基础及埋件的位置。桁架拼装精度

如何，首先决定予埋件的埋设精度。

7.4.2上部胎架

上部胎架采用工字钢(250*118*10),支撑上弦的高度为3.88米,

支撑下弦立柱高度为2.04米。工字钢上在支撑桁架弦杆的位置设置

20号槽钢，并设置限位板以及钢板对标高进行调节。每排立杆之间

以及两排立杆之间用L70*5角钢相互连接进行加固。具体见附图：散

件拼装胎架详图。

7.4.3胎架焊接

焊接胎架立柱时应注意工字钢翼板的放置方向，应使翼板面与桁

架上下弦圆弧相切。

7.5拼装施工程序

拼装程序：

7.5.1测量定位

桁架为弧形，又为格构结构，所以拼装时测量的控制非常重要。

本工程采用在胎架的周围布设测量控制网：以一点为坐标原点，推算

出每一点的坐标，杈据网格确定每一点的位置，具体见下图：桁架网

格分布图及各节点的坐标。

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桁架各节融标值

7.5.2进场杆件的验收

拼装的所有构件均在工厂内根据各类杆件的长度切割下料好后

进场，所以种类繁多，一定要分类就近堆放，避免二次倒运。堆放场

地要平整，下面应垫上枕木，并应编号，检查杆件的长度以及坡口是

否符合要求，由于场地等原因，杆件的进场一定要根据每一根桁架所

需要的杆件配套进场，确保桁架顺利拼装。

7.5.3拼装

首先用塔吊将每一段上弦靠近地面的主干管吊装到胎架上，并控

制好接口，测量每一点的标高及平面位置用调节钢板及限位板进行调

节，并进行点焊固定，然后用同样的方法将下弦主管吊装到胎架上，

测量定位。然后连接此部分之间的斜腹杆，根据测量网格定出每一个

节点的位置，将斜腹杆定位进行点焊固定。然后再安装最后一根上弦

管以及之间的直腹杆及斜腹杆，全部点焊固定完毕后，测量再复测，

然后再进行焊接。

拼装时注意分段点处，主管暂且点焊连接，此处的斜腹杆暂不安

装。由于桁架长度长焊接点多，考虑到焊接收缩对桁架长度的影晌所

以每一段的长度应控制比设计长度长3-4mm。

7.5.4铸钢件的组装焊接

1、钢件焊接任务的分工：

铸钢件（铸钢节点和铸钢支座）的焊接分两块进行，铸钢节点与

下弦管之间在厂内进行组装、焊接，铸钢节点与腹杆、铸钢支座与腹

杆均在现场进行组装、焊接。

2、胎具的设计：

因铸钢件（包括铸钢节点和铸钢支座）有多个管口（铸钢节点有

6个管口，铸钢支座有5个管口），即铸钢件同时与多根钢管相连，

因而其方向性特别明显，特别是空间角度的控制十分重要，无论是在

厂内组装还是在现场组装焊接，均需先搭设胎架，并控制好胎架的方

位尺寸，以便现场组装精度能符合设计要求。

（1）厂内组装焊接铸钢节点与下弦管时，可只搭设简单的胎架，如

采用型钢支托铸钢节点，并调节端口的水平度，然后将铸钢节点与下

弦管组对、焊接。

（2）节点与腹杆的组对、焊接利用已有的散拼胎架即可，但须控制

铸钢节点的管口方向。

（3）铸钢支座的组装、焊接须采用专用胎架（可采用型钢搭设铸钢

支座支托）。

3、组装：

（1）搭设铸钢件临时支承胎架。

（2）铸钢件置于临时胎架上，并调整铸钢件的管口方向和中心点的

位置。

（3）组装与铸钢件连接的腹杆，组装时要注意杆件之间的夹角是否

符合设计要求，避免焊缝处出现明显的折线现象。

（4）组装前无论是铸钢端口还是钢管端口均需按焊接工艺要求进行

打磨。

（5）组装前需找出管口的四分点，并作出标记。

（6）组装时要严格控制对接口的间隙，以满足焊接的施工要求，否

则应进行修整、打磨。

（7）组装时，如铸钢件端口开了坡口且无台阶，取消内衬板，采用

单面焊、双面成型。如有台阶，采用单面坡口焊。

(8)在组装下弦上的铸钢节点时，一定要保证铸钢节点上与腹杆相

连的四个端口的中心面与上弦平面垂直，且四个端口的中心点应茗在

上弦平面的中心线上。由于铸钢节点各端口之间的角度存在偏差，故

在组装与铸钢节点相连接的腹杆时，应先保证铸钢节点端口与腹杆之

间的直线度，不得在拼接口出现折弯现象。

(9)在组装铸钢支座时，同样须控制铸钢支座的中心点，然后调节

管口方向，如果管口方向存在偏差，在组装腹杆时同样应保证铸钢支

座端口与腹杆之间的直线度，不得在拼接口出现折弯现象。

4、预热：

焊接前的预热根据具体情况而定，大致分如下两种：

(1)厂内焊接：0℃以上时采用火焰加热，两把枪对称加热，以便受

热均匀，减少应力集中和焊接变形，加热温度一般控制在110℃以上。

0℃以下时采用电加热，加热片要均匀布置在焊接口的两边，加热温

度也应控制在110℃以上。

(2)现场焊接：0C以上时不用加热。0℃以下时采用火焰加热，两

把枪同时对称加热，加热温度控制在110℃以上。

5、焊接

(1)焊接材料采用E507焊条，焊条须按要求烧烤到一定的温度，随

用随取，没有用完的焊条要及时放回烘烤箱。

(2)焊接参数严格按焊接工艺评定试验方案中的执行。

(3)焊接时要注意层间打磨，避免出现夹渣现象。

6、焊后处理：无论是厂内焊接还是现场焊接，在常温情况下均不用

保温，自然冷却即可，0℃以下时均需用保温棉保温缓冷。

7、焊接措施：要设置防风、防雨措施，以确保铸钢件的顺利焊接。

焊接施工组织：所有铸钢件的组装、焊接要由专人来负责，一方面为

了保证进度，另一方的为了保证质量。

7.5.5其他焊缝的焊接

焊接前应根据本工程的特点进行焊接工艺评定，并编制详细的作

业指导书，施工时应严格根据作业指导书进行施工。并应注意以下几

点：

1、焊接作业区域设置防雨、防风措施。采用手工电弧焊作业（风力

大于5m/s）和C02气体保护焊（风力大于2m/s）作业时，未设置防

风棚或没有防风措施的部位严禁施焊作业。

2、根据本工程焊接工艺评定的结果编制作业指导书，完成人、机、

料的计划及组织。根据本工程的具体情况，完成焊接施工前的准备工

作，及本工序的施工技术交底和施工安全交底工作。焊接时确认所焊

母材材质，然后按焊接材料选用表，使用相应的焊条或焊丝施焊。

构件安装定位后，严格按工艺试验规定的参数和作业顺序施焊，并按

下述工艺流程作业：（见下页）

3、焊接完成后，根据设计及有关规范要求对焊缝进行外观检查

以及探伤检查，探伤不合格的焊缝应按照规范进行返修，返修的次数

不得超过两次。

7.5.6脱模

焊接完成后，经有关方检查验收合格后即可脱膜装车。脱模用一

台5()吨吊车进行，吊装脱离胎架后用一辆2()吨的平板车根据安装现

场的需要将构件运到高空组装现场。吊离胎架前应在每一分段的两端

部用角钢进行加固，避免由于应力以及运输碰撞使杆件变形，造成高

空拼装不能顺利进行。

桁架为弧形，脱模时应选择合适的吊点，避免构件对胎架进行碰

撞。桁架完全脱模后在拼装下一根前应对胎架重新进行测量校正。

注意事项：

1、构件分类繁多，进场构件应就近分类堆放，尽量避免二次倒运。

2、构件在胎架上应适当时间涂刷中间漆，不影响胎架的正常脱膜。

3、每次胎架脱膜后应重新对胎架进行测量校正，调整后再进行拼•装。

4、桁架分段点处应采用临时支撑对管端进行加固。

5、由于桁架长度长，焊接接口多，考虑到焊接收缩对总长的影响，

所以每段主干管长度比实际长度长3〜4mm。

6、每根桁架北部的4段与南部的4段分别从南北两个运输通道运到

吊装现场。

第八章张弦桁架总拼装

8.1桁架总拼装场地的布置

根据工程实际情况，现场总拼装场地设置在泰山路，整个场地长

约140nb宽为45m,考虑到整个工程桁架的吊装、滑移从泰山路往两

边进行，同时为兼顾整个工程的进度，该场地共设置5副总拼装胎架,

泰山路东面设置2副胎架，西面设置3副胎架，吊机布置在中间，具

体见施工平面布置图及桁架总拼装胎架平面布置图。根据总拼装的进

度需要，现场布置1台7050塔吊和1台150吨坦克吊，分别负责两

端的吊装任务。

8.2胎架的设计

胎架设置在标号为C20混凝土基础上，基础高度为600mm,胎架

下端采用钢筋混凝土柱，混凝土等级为C30,主筋为II级钢筋，箍筋

为I级钢筋，胎架上端采用格构式钢架（由H型钢和角钢制作而戌）。

为了保证主桁架的拼装精度和为了使张拉不受影响，同时考虑到胎架

在张拉过程中因主桁架水平移动的影响以及便于张拉索的地面安装、

主桁架在张拉完毕后便于起吊等因素，钢架的上端搁置可调节高度和

平面度的管托。为避免张拉时在胎架内部产生过大的水平推力，在钢

架上端盖板与管托底座板之间设置圆钢（只用于桁架两端的胎架支

座）。胎架的设计和布置根据主拱架的分段情况和分段点的位置来确

定（具体见桁架总拼装胎架的布置图），同时要避开张拉弦杆。胎架

设计时要考虑桁架分段处的上下弦杆的接口及腹杆的拼装，在断开面

中间设置空挡，以留出焊接空间，在对接口下面焊接时，焊工可从胎

架侧面进入胎架顶部第一层平台，施焊胎架的下弦支撑采用H型钢，

两端搁置在混凝土柱的牛腿上，吊装时将此H型钢取下，以免影响桁

架的吊装。为确保拼装精度和满足拼装质量要求，胎架必须具有足够

的支承刚度，特别是当主桁架张拉后，其重量主要由两端支座处的胎

架来承担，故两端支座处的胎架在设计、制作和桁架吊装时要采取特

殊措施。按每段单重18t,拼装时每个支点的平均静荷载为3t,为安

全起见，假设每段桁架的重量全部由两端两个支点承担，故中间胎架

承载力按9t计算。由于地面张拉结束后，主桁架及拉索的重量基本

上由两端胎架承担，故两端胎架的设计要根据此考虑。由于泰山路路

面为回填土，为保证基础的受力要求，基础需开挖至原质土持力层，

然后垫碎石并压实，方在其上按设计做钢筋混凝土基础和柱。为保证

拼装和张拉的需要，拼装场地需作硬化处理。即先将泰山路路面平整

好，然后在上面铺碎石并压实，最后再铺一层100mm厚的素混凝土。

铺设范围为除吊机行走路线外的整个拼装场地，但吊机行走路线也需

按要求做特殊处理。

胎架由测量人员测量定位，对每个支点进行水准测量。胎架下端

的混凝土柱柱顶务必保证平整并符合设计标高的要求，混凝土柱柱顶

设钢板预埋件，以便于格构式钢架的安装焊接。

&3桁架的总拼装

桁架的总拼装采用立式拼装法，以便于桁架的吊装和提高拼装的

速度。施工过程中由1台7050塔吊和1台150吨坦克吊直接将每段

桁架吊装到最大高度约15m拼装胎架上拼装成整根桁架，然后进行焊

接。拼装时，务必保证拼接口的精度，避免错口现象，拼接口焊接完

毕后需打磨成光滑过度。由于胎架拼装作业位置高（15m）,属高空施

工，有一定的危险性，故考虑设置安全栏杆和临时作业平台，保证拼

装作业的安全。

拼装顺序：桁架共分8段，拼装时从中部往两端进行，即首先吊

装就位第4、5段，然后就位第3、6段一一2、7段一一1、8段。就

位前，首先根据桁架分段点的标高及轴线对胎架上部进行垫置，使标

高基本达到设计位置，就位后进行微调。就位时注意对接口的间隙以

及标高的控制，并且使分段点的位置基本处于胎架的中心，对于部分

上下弦分段错位的应调整上部钢架，进行局部加大，使分段位置有充

分的空间进行加高焊接，调整校正完毕后再统一进行焊接。

注意事项：

1、胎架的拼装几何尺寸等项目完全按照设计标高及轴线进行拼装。

2、胎架柱柱顶钢架大小为900*900,故在柱顶对接部位空间较小，

所以在每段定位时注意对接口的位置一定要在柱顶的中心部位。

3、安装时南北两侧的3000吨•米塔吊轨道以及泰山路中部的K7050

塔吊布置导致运输车辆无法运行到泰山路上就近拼装的位置，只有通

过3000吨•米倒运一次，由K7050塔吊吊装就位。

4、焊接时应根据每一根的实际拼装测量〔长度、侧弯等）情况，制

定合理的焊接顺序，使焊接变形达到最小。

5、桁架分段的拼装注意K7050塔吊与3000吨•米塔吊的结合使用，

两端的含铸钢件的部分尽量用3000吨•米塔吊（利用整体抬吊的间

隙时间）进行吊装，中部使用K7050塔吊进行吊装。

6、焊接组装一定要注意组对的顺序以及焊接的顺序，确保构件的几

何尺寸，并且使焊接产生的应力减到最小。

7、测量应跟踪测量，及时观察胎架的沉降等情况而对桁架节点的标

高轴线做出调整。在每一根桁架脱模后应重新对胎架进行测量，重新

定位，确保桁架的组装质量。

8、由于胎架最高达14米，所以应搭设爬梯及走道，并且在桁架的上

弦铺设通长的跳板作为走道，方便来回通行，以及作为安装次桁架和

樵条的施工通道。

第九章张弦桁架吊装

总体吊装方案思路：主桁架35桶，每根桁架重约154吨，由于

场地及土建等施工的原因，所有桁架在泰山路上整体拼装，然后整体

抬吊安装成滑移单元，从中部向两边滑移。

首先在68及70轴线靠近人字柱各设置一个胎架，作为桁架临时

放置平台及人字柱临时固定架。整幅桁架利用2台3000吨米的行走

式塔吊（一台在A21轴线北侧，另一台在G南侧）就近抬吊到将滑

移的位置，然后安装人字柱及桁架间的次桁架及梯条，在安装完一个

滑移单元后即开始整体滑移，然后再进行下一组滑移单元的吊装。西

部滑移共三个单元（7根，6根，7根）。

东部桁架的滑移作法同西部，共滑移一个单元（6根），其余靠

近泰山路的9根不进行滑移，直接进行安装。

9.1吊装设备的选择

张拉后的桁架整根重达154吨，桁架长度达140米，一台吊车无

法完成吊装任务，又因为场地等原因所以考虑在泰山路上桁架两端的

位置，布置两台吊车进行整体抬吊。在A21轴北侧及G轴南侧各布

置一台吊车进行整体吊装。

吊车选择：1：用4台300吨履带吊完成拼装及东西滑移就位吊

装用。

2：用2台30（）（）吨米塔吊完成东西两边的吊装任务，中部设行走

式塔吊完成拼装任务。

以上两种设备比较：300吨履带吊现国内数量不多，并且大部分

正在使用，并且吊装能力比3000吨米小。3000吨米塔吊己经有两台

闲置完全能够调配到本工地使用，并且两种设备的费用基本相同，故

选用2台3000吨米的塔吊来完成吊装任务。3000吨米塔吊臂长66.3

米，在20米工作半径内可以吊装140吨，在27米半径内可以吊110

吨，完全满足吊装要求。次桁架及楝条的吊装采用拼装用的行走式塔

吊进行吊装（臂长60米，20米半径内可以吊装20吨，局部也可用

3000吨米进行吊装。

9.2吊车的布置

一台布置在A21轴北侧，一台布置在II轴南侧布置在（见3000

吨米塔吊平面布置图），塔吊轨道各布置120米轨道，基础处理要符

合要求，具体见布置图。

9.3吊点的选择

吊索的吊点诜择桁架的节点，在诜择吊点时应满足下列条件：

令拱架的各杆件，特别是吊点附近杆件的轴力不超过允许值，最

大以不得超过相应杆件抗拉（压）强度为原则；

小吊索与水平线夹角不宜太小，一般为60度左右。

根据上述要求，两端的吊点设置在紧靠支座处。

9.4索具的选择

由于每根桁架的总长度达到140米，重达154t,呈拱形，重心点

约在屋盖主桁架高度的1/3处，所以在地面拼装完毕后，双机抬吊时

有可能造成桁架的侧向倾覆。

为了解决吊装过程中的侧向稳定，索具设计很重要。

令如果在远离桁架支座中部区域设置吊点，则易造成桁架变形,

另外吊机站位必须站在中间区域，由于工期紧，场地狭小，

设置了五组组装胎架，胎架之间距离基本靠近，无法满足吊

机在中间行走及吊装的要求。

令在支座处设置吊点，则易造成桁架侧向倾覆。

为了减少桁架变形，使吊装时桁架受力工况接近安装后工况，吊

点设置在支座处，吊点上方设置10m长的钢扁担，在钢扁担上设置4

个吊索，其中靠近钢扁担中间的两根吊索为主受力吊索，两侧的吊索

则是为了约束在吊装过程中桁架的侧向倾斜•。这样就能解决桁架在吊

装过程中的侧向失稳和变形更问题。

铁扁担和张弦桁架吊装时位置如下图所示。

9.5铁扁担及主弦杆在起吊过程中的内力计算

考虑两种工作状态：

令起吊过程中张弦桁架无偏斜；

令起吊过程中张弦偏斜重力方向10°。

计算简力图如下：

AN

由验算结果可知：

起吊过程中，不考虑动荷载系数，主桁架无偏斜时，铁扁担的最

大内应力6尸40.79N/mm2,如考虑动荷载系数,则6=1.3*6^SSN/mm2

<215N/mm2,符合施工要求。

起吊过程中，考虑动荷载系数为L3,主桁架载重力方向无偏斜

时，桁架杆件的最大内应力6s=138.857N/mm2v215N/mm2,能安全起

吊。

起吊过程中，假定由于各种误差造成桁架在重力方向偏斜10°

情况下，动载荷系数为1.3时，杆件的最大内应力6s=191.286N/mm2

<290N/mm2,符合施工要求。

起吊时，主桁架两端吊点钢丝绳最大拉力值为285KN。选用①52.0

6*37-1520Mpa,其破断拉力总和为1524.943KN>5*285=1425KN符合

施工要求。

9.6胎架的搭设

泰山路东西两侧的两个轴线靠近H轴的零层板上设置5个胎架

(下部土建的脚手架钢管暂不拆除，并进行加密)作为桁架临时放置

平台和人字柱的临时依靠架。胎架的搭设及局部处理见详图。

9.7人字柱的安装

在桁架安装之前首先进行人字柱的安装，根据运输条件，人字柱

将分3段制作，运到现场组对焊接后安装。由于两根支腿与顶部较接

点的底板存在空间角度，为了保证现场拼接的精度，顶部钢板与支腿

在工厂的胎模上焊接成“八”型。

人字柱的安装将采用安装在G轴线外侧的3()0()吨.米与导链配合

就位，为了保证在牵引过程中人字柱的稳定，将按照人字柱下端加固

图，采用⑦400*20的钢管进行加固，具体的安装方案见人字柱安装

图，安装步骤：

1、安装桁架高端支撑胎架；

2、用DBQ3000吨米行走式吊车将现场组对好的人字柱吊装到胎架附

近，并用缆风绳和导链临时固定人字柱；

3、在桁架抬吊到承重胎架上后，用吊车调整桁架水平位置，千斤顶

调节桁架的垂直位置，然后收紧导链，同时调节缆风绳的位置，使人

字柱的上端钱支座就位。

9.8桁架的吊装

拼装后的桁架利用两台3000吨米的塔吊进行抬吊，一端直接放

置在混凝柱上，另一端首先放置在临时胎架上，由于桁架较长，没有

形成空间结构单元之前需对桁架进行稳定，具体是事先在桁架的不同

部位设置揽风绳，在桁架就位之后临时对桁架进行固定。然后借助胎

架顶部的千斤顶对桁架进行调节，将事先固定在胎架上的人字柱与桁

架进行连接，并固定好。然后进行第二榴桁架的吊装吊装就位及加固

同第一桶桁架的吊装，然后及时对桁架之间的次桁架及模条进行连

接，当两根桁架及中间连接桁架全部完成后，即进行将这两根桁架滑

移出一个轴线的距离（15米），然后在进行下一根的吊装就位，依次

将每一个单元吊装完成后，开始单元滑移。然后重新开始下一单元的

吊装。

滑移单元共分4个单元，每个单元及根数为：泰山路西部7根

——6幅一一7根；东部滑移6根，其余泰山路附近的桁架直接进行

吊装。

9.9钢屋盖安装精度控制

由于屋面桁架采取分段吊装，高空对接固定的方案施工，所以要

求桁架分段吊装后高空能够准确对位，具钵措施如卜：

（1）构件运至现场后，严格检验构件的长度、曲线度，如发现不合

格的构件，立即整改，从而保证构件制作阶段的精度。

（2）在平整的地面上设置拼装胎架，在构件拼装前，严格检验拼装

胎架各方面的精度，包括检验胎架之间的间距、胎架自身的垂直度、

水平度以及刚度和稳定性等方面，从而控制胎架的精度。

（3）桁架拼装时，严格控制支座间距，以确保安装就位的准确性。

（4）桁架在拼装胎架上拼装完毕后，可采用吊线锤和经纬仪来检测

桁架的起拱度和垂直度。

（5）在桁架高空对接的位置处设置有临时支撑柱，并在支撑柱上搭

设有安全操作平台，可以保证高空焊接的准确性。

（6）桁架垂直度的控制，可采用调节风绳长度的方法，即在桁架两

侧对称拉设1〜2组风绳，风绳锚固点处设手拉葫芦。通过手拉葫芦

调节风绳的长度，从而达到控制主桁架垂直度的目的。

桁架结构外形容许误差:

拼装单元节点偏移：5.0mm

±10.0mm,W20m±

分块分条单元长度〉20m

5mm

钢架的侧向弯曲矢高（a弦长）a/1000,15.0mm

钢架长度：L/2000,15.0mm

钢架垂直度（跨中）h/250,10.0mm

钢架间距：±5.0mm

钢架上弦顶面标高i15.Omni

柱顶支座偏移（跨向）L/3000,5.0mm

柱顶支座偏移（开间向）L/1000,5.0mm

相临支座高差（距离为12米）L2/800,5.0mm

节点处杆件轴线错位5.0mm

9.10吊装注意事项

1、双机抬吊时应设专人统一指挥，吊机应步调一致。

2、吊装时的吊点应尽量靠近，确保桁架的稳定性。

3、第一、二根桁架吊装时，在连接次桁架前，没有形成稳定的结构

单元，必须及时拉缆风绳对其进行固定。

9.11构件的验收与堆放

1、钢构件以及材料的进场根据安装进度计划来安排（见施工进度计

划），构件在拼装前进场。

2、构件到场后，按照分段图对每一段构件根据设计以及有关规范以

及本工程制定的专门验收标准进行检查验收，并做好记录。

3、对于制作超过规范误差和运输中受到严重损伤的构件，应当在拼

装前送回到制作单位进行返修。对于轻微的损伤，由制作单位签章后

则可在现场进行返修。

4、所有计量检测工具必须按规定统一定期检查。

5、堆放时的特别措施：

（1）垫枕木防止变形。

（2）构件的标记朝外（如不要被别的构件遮盖）以便识别和检验。

（3）堆放记录（场地、构件）留档备查。

（4）装货和卸货时注意安全，防止事故发生。

（5）堆场提供充足的排水措施。

第十章滑移方案

10.1概述

**中心工程位于黑龙江省哈尔滨市南岗区红旗大街301号，总用

地面积63万平方米。

本工程的钢结构制安工程内容有：展览大厅、综合训练馆及体育

馆屋盖索拱及其支撑钢结构，平面尺寸510米*138米，有35根主桁

架（张弦桁架），还包括支撑、支撑索拱结构的人字型摇摆柱、过街

道支撑人字型柱桁架、支撑桁架，钢结构制安约12000吨。张弦桁架

跨度为128米，两端支座分别设在A21、II列轴线上。其中，A21列

支座位于14.6米标高的碎柱头上，H列支座位于.0.05米标高的碎平

台上，人字形柱顶的标高为28.972米。桁架顶部最高点标高为36米。

桁架间通过次桁架和楝条进行连接，形成整体稳定结构。张弦桁架单

重达到约154吨；人字形柱单重约28吨;次桁架单重最大约9.5吨。

10.2施工程序

10.2.1总述

根据现场场地条件和屋盖钢结构工作量的分配，在现有道路位置

（72〜75线间）设置5组地面组装胎架。张弦桁架滑移初始位置分

别为：西侧68线，东侧79线。

在头两桶主桁架连成整体后，通过预先设置的2根滑道和计算机

控制的液压同步牵引设备，向展厅外侧方向滑移15叱再进行第三根

屋架吊装，并连接两根屋架间的楝架和楝条，再滑移15叱如此循环

直至多根桁架拼装成整体（单元），然后整体滑移至设计位置就位。

68〜79线9桶主桁架由3000吨•米塔吊直接从胎架上吊装就位c

10.2.2滑移施工流程

10.3程序说明

展厅屋盖分三大区域。其中，西侧区域包括23福屋盖主桁架、

次桁架、屋面棵条等；东侧区域包括8根屋盖主桁架、次桁架、屋面

楝条等；中部区域包括72〜75线4幅屋盖主桁架、次桁架、屋面楝

条等。根据设计屋面自然分区，西侧区域分为三个滑移单元，从西至

东分别为：7、6、7板张弦桁架；东侧区域分为一个滑移单元，包括

6根张弦桁架。由西至东为第一〜第四滑移单元。

10.3.1累积滑移安装程序

以西侧反力架在第一次牵引点，五根主桁架及之间次桁架、槐条

为例进行累积滑移安装施工程序说明：

第一根主桁架吊装，临时固定一第二板主桁架吊装一第一、

二根主桁架之间次桁架、楝条吊装一两福桁架滑移15米一第三

根桁架吊装一第二、三根主桁架之间构件安装一三根桁架滑移

15米一第四根主桁架吊装一第三、四根主桁架之间构件吊装f

四桶桁架滑移15米-第五根主桁架吊装一第四、五根主桁架之

间构件吊装一将反力架移到第二个牵引点。

10.3.2整体滑移安装程序

当桁架累积滑移完毕，组成整休滑移单元之后，开始整休滑移。

整体滑移液压牵引方式同累积滑移。通过液压牵引器连续牵引整体滑

移单元，直至设计位置，进行就位作业。

滑移安装施工详细流程见滑移平面流程图、滑移流程立面示意

图。

10.3.3滑移牵引工期

与总安装工期保持一致，详见滑移流程立面示意图。

总滑移牵引施工时间：第16天〜第66天，共51天。

10.4现场安装主要机械设备计划

序号设备名称数量用途说明

1焊机2临时措施焊接

2气割设备2临时措施施工

3激光测距仪2同步测量检验

4对讲机10现场调度

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