體育館巨拱結(jié)構(gòu)高空傾斜偏轉(zhuǎn)提升施工工法（圖）

1、建筑資料下裁就在筑龍網(wǎng)大型體育場(chǎng)館巨拱結(jié)構(gòu)高空傾斜偏轉(zhuǎn)提升施工工法=11前言xxxx市xx全民健身活動(dòng)中心體育場(chǎng)造型新穎、氣勢(shì)宏大，其主要 受力構(gòu)件巨拱頂面標(biāo)高為129m,跨度330m，總重量2600噸，拱與垂直 面角度呈6.1。o本工程首次將橋梁工程中的索拱結(jié)構(gòu)巧妙地應(yīng)用到建筑工 程當(dāng)中，且拱與地面垂線傾斜6.1。，受力體系極其復(fù)雜，施工難度極大。 由于受運(yùn)輸和整體吊裝因素限制，只能采取工廠加工現(xiàn)場(chǎng)拼裝。若釆用常 規(guī)的分件高空散裝方案，需在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)大量的高空腳手架，高空組裝，焊 接難度大，而且存在較大的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)。大量腳手架的搭設(shè)占用場(chǎng)地、 占用工期，對(duì)吊裝及其他工種的穿插施工造成很大影響

2、。借鑒國(guó)內(nèi)大型鋼結(jié)構(gòu)的成功經(jīng)驗(yàn)，采用“超大型構(gòu)件液壓同步提升施 工技術(shù)”吊裝主拱結(jié)構(gòu)。將主拱分為5個(gè)單元，其中2個(gè)邊單元采用支撐 架使用吊車(chē)進(jìn)行吊裝高空焊接。中間三個(gè)單元釆用地面焊接拼裝，組拼完 成后用液壓同步提升進(jìn)行吊裝提升（長(zhǎng)度180m,重1600噸）。將其提升到 設(shè)計(jì)高度后進(jìn)行傾斜偏轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)要求的6.1° ,再與兩個(gè)邊單元進(jìn)行空中拼 接合攏，及預(yù)留后裝桿件的安裝。此種方法將有效的降低安裝施工難度， 節(jié)約了成本，且質(zhì)量、安全和工期均能有效保證。此方案經(jīng)過(guò)組織多次專(zhuān) 家論證，實(shí)施后效果良好，通過(guò)認(rèn)真總結(jié)，形成本工法，為今后類(lèi)似工程 施工提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)2工法特點(diǎn)

3、2.1巨拱結(jié)構(gòu)在地面分單元整體拼裝有利于專(zhuān)業(yè)交叉施工，對(duì)土建專(zhuān)業(yè) 影響較小。2.2巨拱結(jié)構(gòu)主要的拼裝、焊接及油漆等工作在地面進(jìn)行施工，效率高, 施工質(zhì)量易于保證，減收了交叉作業(yè)及空中作業(yè)的危險(xiǎn)性。2.3可最大限度地減少高空吊裝工作量，縮短安裝施工周期。構(gòu)件加工 運(yùn)輸方便靈活，組裝快捷，易于保證質(zhì)量。2.4采用“超大型構(gòu)件液壓同步提升施工技術(shù)”吊裝鋼結(jié)構(gòu)，技術(shù)成熟, 有大量類(lèi)似工程成功經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，吊裝過(guò)程的安全性有充分的保障。2.5液壓同步提升設(shè)備體積小、重量輕，機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)，倒運(yùn)和安裝方便、 可滿足重量大的構(gòu)件提升要求。2.6采用爬升式提升塔架，可減少吊車(chē)作業(yè)時(shí)間，巨拱結(jié)構(gòu)安裝完成后, 拆卸不

4、受場(chǎng)地影響，液壓同步提升動(dòng)載荷極小的優(yōu)點(diǎn)，使得臨時(shí)設(shè)施用量 降至最小，大大的降低了施工成本。2.7構(gòu)件在地而拼裝，使用提升塔架吊裝，節(jié)約了腳手架的塔拆及租賃 費(fèi)用，節(jié)約了占用場(chǎng)地、縮短了工期。3適用范適用于公共建筑預(yù)應(yīng)力承重拉索的鋼結(jié)構(gòu)，如體育場(chǎng)、圖書(shū)館、會(huì)展 中心等各種鋼結(jié)構(gòu)的屋蓋，尤其適用大跨度、大空間、施工難度大、較復(fù) 雜的公共建筑。建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)4工藝原理利用有限的空間，有限的場(chǎng)地，較少的設(shè)備。地面組裝與空中拼接相 結(jié)合，同步提升和不同步的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，控制偏轉(zhuǎn)角度，達(dá)到整體提升后 的高度偏轉(zhuǎn)角度符合6.1。的設(shè)計(jì)要求。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)場(chǎng)地平整a放線定位焊胎架組裝焊接、檢

5、測(cè)涂裝安裝提升塔架i- |巨拱提升、調(diào)整角度達(dá)到設(shè)計(jì)6.1。的偏轉(zhuǎn)要求| -整|體提升達(dá)設(shè) 計(jì)高度i- i主對(duì)接合攏段支欄一i焊接合攏段i- i驗(yàn)收涂裝i。吊裝流程詳 見(jiàn)圖515-10o圖5-1xxxxxx體育場(chǎng)全景圖健身活動(dòng)中心體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)（巨拱提升）建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)圖5-3xxxxxx體育場(chǎng)巨拱提升流程一巨拱提升流程一流程一提升前準(zhǔn)備工作建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)，拱提升流程二般二（脫離地面200mm）ii圖5-5xxxxxx體育場(chǎng)巨拱提升流程三拱提升流程三建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)拱提升濟(jì)程四圖5-7xxxxxx體育場(chǎng)巨拱提升流程五巨拱提升角度的控制建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)拱提升流程六圖5-

6、9xxxxxx體育場(chǎng)巨拱提升流程七拱提升流程七制述zc川遽）觀兀zg-1-j建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)巨拱提升濟(jì)程八5.1場(chǎng)地平整根據(jù)需拼接巨拱的長(zhǎng)度，中間支水平儀，將場(chǎng)地水平標(biāo)高抄測(cè)到四周 的水平樁上，人工鋪鏟平整、夯實(shí),在地面上鋪設(shè)20mm厚度鋼板（沿胎 架長(zhǎng)度方向）。5.2放線定位焊胎架根據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)化后的x,y投影點(diǎn)投放到鋼板平臺(tái)上，測(cè)量局拱標(biāo)高及各交 叉點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)。形成田字型控制網(wǎng)，然后豎胎架模板及斜撐。胎架高度最 低處應(yīng)能滿足全位置焊接所需的高度，胎架塔設(shè)后不得有明顯的晃動(dòng)狀。 拼裝前，對(duì)胎架的總長(zhǎng)度、寬度、高度等進(jìn)行全方位測(cè)量校正，然后對(duì)桁 架桿件的擱置位置建立控制網(wǎng)絡(luò)，對(duì)各點(diǎn)的空間位置

7、進(jìn)行測(cè)量放線，設(shè)置 好桿件放置的限位塊，胎架在完成一次拼裝后，必須對(duì)尺寸進(jìn)行一次檢測(cè)建筑資料下裁就在筑龍網(wǎng)復(fù)核，符合要求后進(jìn)行下次拼裝。焊接完成24小時(shí)后對(duì)焊接部位進(jìn)行檢測(cè), 全部驗(yàn)收合格后打磨刷漆。5.3安裝提升塔架5.3.1根據(jù)工程需要安裝自爬式提升塔架2組，每組為一個(gè)提升單元， 每組塔架上布置兩臺(tái)20噸吊車(chē)（每副塔架一個(gè)）。該塔架安裝采用自爬式 安裝，可實(shí)現(xiàn)自升自降。安裝步驟：1安裝塔架低節(jié)一2.安裝塔架環(huán)梁一3. 安裝塔架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)一4 安裝套架一5 安裝頂升油缸一6 安裝塔架頂節(jié)一7 安裝 托梁一8.安裝提升大梁一9安裝門(mén)座一10安裝回轉(zhuǎn)節(jié)一11 塔架組裝完成并 驗(yàn)收一12 確認(rèn)上下環(huán)梁

8、銷(xiāo)軸固定一13 對(duì)頂升油缸等設(shè)備進(jìn)行檢查一14 標(biāo) 準(zhǔn)節(jié)起吊至適合高度一15標(biāo)準(zhǔn)節(jié)掛至引進(jìn)梁一16牽引小車(chē)拖拉標(biāo)準(zhǔn)節(jié)-> 17拔出上環(huán)梁銷(xiāo)軸頂l5m-18.環(huán)梁銷(xiāo)軸固定下環(huán)梁銷(xiāo)軸拔出收縮1.5m-> 19重復(fù)上述兩個(gè)過(guò)程直至頂升6mf 20.再頂升300m hi21.用小車(chē)拖拉標(biāo) 準(zhǔn)節(jié)就位一22收縮300mm,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接。重復(fù)上述過(guò)程安裝完畢再頂升 到第六節(jié)（60m）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時(shí)，頂部安裝硬支撐及臨時(shí)纜風(fēng)繩，拉設(shè)永久纜 風(fēng)繩，油缸吊裝。5.3.2液壓提升承重系統(tǒng)主要有液壓提升器、提升地錨和專(zhuān)用鋼絞線組 成，巨拱提升局域鋼結(jié)構(gòu)提升總重量為1600噸，配備8臺(tái)tjj-3500型（額 定提升

9、能力為380噸）的液壓提升器，配備4臺(tái)液壓泵站，單臺(tái)tjj-3500 型液壓提升器每臺(tái)內(nèi)穿24根鋼絞線，提升施工前應(yīng)對(duì)提升系統(tǒng)包括承力結(jié) 構(gòu)、提升吊點(diǎn)、被提升鋼結(jié)構(gòu)等進(jìn)行詳細(xì)檢查。5.4巨拱吊裝5.4.1將巨拱鋼結(jié)構(gòu)分為5個(gè)單元，其中兩個(gè)邊單元采用支撐架使用吊建筑資料下裁就在筑龍網(wǎng)車(chē)進(jìn)行吊裝，中間三個(gè)單元采用液壓同步提升進(jìn)行吊裝。為減少支撐胎架 高度，將第三單元在地胎架上進(jìn)行拼裝，將第二及第四單元在兩測(cè)胎架上 分別組裝，首先將第三單元提升到16.6m ,將第二單元及第四單元與第三 單元進(jìn)行連接，然后將三個(gè)單元進(jìn)行整體提升，將其提升至82.27m預(yù)定 設(shè)計(jì)標(biāo)高后，再與第一單元和第五單元進(jìn)行對(duì)接及

10、預(yù)留后裝桿件的安裝。巨拱提升釆用計(jì)算機(jī)同步提升控制，為確保巨拱結(jié)構(gòu)提升過(guò)程的安全, 根據(jù)巨拱結(jié)構(gòu)的特性，采用“吊點(diǎn)油壓均衡，結(jié)構(gòu)姿態(tài)調(diào)整，位移同步控 制，分級(jí)卸載就位”的同步提升和卸載落位控制策略。提升運(yùn)行通道上無(wú)影響結(jié)構(gòu)提升的障礙物，若存在障礙物應(yīng)在試提升前全部清除。提升過(guò)程中應(yīng)密切觀測(cè)結(jié)構(gòu)及提升系統(tǒng)的情況是否正常，若 出現(xiàn)異常應(yīng)立即停止作業(yè)，按應(yīng)急方案處理正常后，才能繼續(xù)施工。鋼結(jié)構(gòu)整體提升到位后提升設(shè)備卸載應(yīng)采用分級(jí)卸載方式，分級(jí)卸載應(yīng)有必耍的時(shí)間間隔。鋼結(jié)構(gòu)提升及卸載過(guò)程宜采用應(yīng)力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段加以觀測(cè)。542調(diào)整角度由于鋼拱與垂直面呈6.1。,因此在提升過(guò)程中，隨著提升重量的逐漸增加，

11、必須/不斷調(diào)整提升鋼絞線，使鋼拱保持提升狀態(tài)下與垂直呈6.1。的 狀態(tài)。在提升第三單元時(shí)，4個(gè)吊點(diǎn)的提升器分級(jí)加載，并調(diào)整4個(gè)吊點(diǎn)的 提升油壓，使得鋼拱整體提升脫離底部拼裝胎架，此時(shí)測(cè)量鋼拱與垂直角 度，如果鋼拱的垂直偏角不為6.1。，則調(diào)整四個(gè)吊點(diǎn)使得鋼拱與垂直面呈6.1° ；調(diào)整后4個(gè)吊點(diǎn)的提升器同步提升；在整體提升中間三單元時(shí)，此 時(shí)，各個(gè)提升吊點(diǎn)的反力有所變化，應(yīng)根據(jù)理論計(jì)算，設(shè)定油壓，啟動(dòng)提 升器，逐級(jí)增加油壓，使得鋼拱提離地面，此時(shí)測(cè)量鋼拱與垂直面角度，如果鋼拱的垂直偏角不為6.1。,則調(diào)整四個(gè)吊點(diǎn)直至鋼拱與垂直呈6.1。6材料與設(shè)備6.1主要材料6.1.1巨拱原材料為1

12、200 mm、299 mm、0402 mm的鋼管，進(jìn)場(chǎng)鋼管 材料需滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，材質(zhì)證明與復(fù)驗(yàn)報(bào)告齊全。6.1.2現(xiàn)場(chǎng)所用焊材需滿足gb/t5117碳鋼焊條、gb/t5118低合金 鋼焊條、gb/t14579熔化焊用焊絲、gb/t8110氣體保護(hù)電弧焊用碳 鋼、低合金鋼焊絲等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.2主要設(shè)備巨拱的吊裝過(guò)程中需要的材料與設(shè)備見(jiàn)下表6.2所示：巨拱吊裝主要材料與設(shè)備表表6.2表號(hào)材料或機(jī)械設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途1鋼管1200 mm數(shù)噸巨拱原材料2鋼管 299 mm數(shù)噸巨拱原材料3鋼管 402 mm數(shù)噸巨拱原材料4龍門(mén)門(mén)架a額定起重量28001副提升門(mén)架5龍門(mén)門(mén)架b額定起重量28001

13、副提升門(mén)架6150t履帶吊quy1501臺(tái)安裝大梁7500t履帶吊quy5001臺(tái)管口對(duì)接8提升油缸380t8臺(tái)提升巨拱9纜風(fēng)張拉油缸loot12只門(mén)架12道纜10液壓動(dòng)力泵站60型4臺(tái)調(diào)節(jié)油缸油壓11計(jì)算機(jī)控制系1套控制提升油缸12鋼絞線1842t巨拱提升13主梁抗風(fēng)系統(tǒng)100t/ 套4套主梁抗風(fēng)14卷?yè)P(yáng)機(jī)10t4臺(tái)主梁抗風(fēng)15千斤頂50t4套管口調(diào)節(jié)16經(jīng)緯儀4臺(tái)巨拱、塔架坐標(biāo)、 轉(zhuǎn)角等測(cè)量17水準(zhǔn)儀2臺(tái)高差、高程、沉降 等測(cè)量7質(zhì)量控制7.1主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)索拱結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收國(guó)家暫無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，我公司結(jié)合gb50205-2001鋼 結(jié)構(gòu)工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、gb50204-2002混凝土結(jié)構(gòu)工

14、程施工質(zhì)量 驗(yàn)收規(guī)范和jgj81-2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程、等國(guó)家相關(guān)規(guī)范、 規(guī)程的要求制定了xxxxxx體育場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。7.2鋼結(jié)構(gòu)分包單位資質(zhì)及無(wú)損檢測(cè)自檢必須具備相關(guān)資質(zhì)；7.3鋼結(jié)構(gòu)分包單位人員必須具備相關(guān)的資格證書(shū)；7.4焊接、測(cè)量、無(wú)損檢測(cè)設(shè)備計(jì)算部門(mén)證書(shū)及維修記錄等資料必須 齊全；7.5現(xiàn)場(chǎng)焊工必須經(jīng)考試合格取得合格證書(shū)。7.6明確各級(jí)人員的質(zhì)量職責(zé)、工作程序。建筑資料下裁就在筑龍網(wǎng)7.7對(duì)參與巨拱拼裝、安裝、吊裝施工等所有人員進(jìn)行質(zhì)量技術(shù)培訓(xùn), 培訓(xùn)合格者才能上崗，不合格者禁止上崗。7.8對(duì)所有鋼結(jié)構(gòu)的焊縫經(jīng)外觀檢查合格后，還須按jgj81-2002建

15、筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程進(jìn)行檢查。&安全措施8.1巨拱吊裝施工的安全措施應(yīng)符合jgj8o-91建筑施工高處作業(yè)安 全技術(shù)規(guī)程、jgj46-2005施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電驗(yàn)收規(guī)范、jgj59-99建筑 施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)、建筑安裝工人安全技術(shù)操作規(guī)程等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。8.2鋼絞線安裝時(shí)，高空應(yīng)鋪設(shè)安裝、操作臨吋平臺(tái)，地面應(yīng)劃定安 全區(qū)，應(yīng)避免重物墜落，造成人員傷亡；下降前應(yīng)進(jìn)行全面清場(chǎng)，在下降 過(guò)程中，應(yīng)指定專(zhuān)人觀察地錨、上下吊耳、提升器、鋼絞線等的工作情況。8.3大拱液壓同步提升過(guò)程中，注意觀察設(shè)備系統(tǒng)的壓力、荷載變化 情況等，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人必須合理安排人員，密切注意所有液壓頂?shù)淖兓闆r, 并認(rèn)真做好記錄工

16、作。8.4提升過(guò)程中應(yīng)密注意液壓提升器、液壓泵源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)同步控 制系統(tǒng)、傳感檢測(cè)系統(tǒng)等的工作狀態(tài)。8.5各工種人員必須持證上崗，嚴(yán)格遵守本工種安全操作規(guī)程。同時(shí) 高空作業(yè)人員還須經(jīng)醫(yī)生檢查合格，才能進(jìn)行高空作業(yè)，高空作業(yè)人員必 須帶好安全帶，安全帶應(yīng)高掛低用。8.6起重吊裝巨拱時(shí)必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。8.7制定火災(zāi)和髙處墜落事故應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，并進(jìn)行演練。建筑資料下裁就在算龍網(wǎng)9 環(huán)保措施9.1大型體育場(chǎng)館在工程施工過(guò)程中，嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府有關(guān) 環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，并加強(qiáng)對(duì)施工中燃油、工程材料、設(shè)備、廢水、生 產(chǎn)生活垃圾、廢棄物的控制和治理。9.2施工現(xiàn)場(chǎng)采取封閉作業(yè)。9.3施工前加強(qiáng)

17、對(duì)職工的環(huán)保教育，組織職工學(xué)習(xí)相關(guān)環(huán)保法律、法規(guī), 增加環(huán)保意識(shí)強(qiáng)化環(huán)保管理。制定相關(guān)環(huán)保措施利獎(jiǎng)懲制度，并進(jìn)行定期 和不定期的環(huán)保監(jiān)督。9.4制定切實(shí)可行的措施，防止施工用燃油、水的“滴、漏、撒”。9.5嚴(yán)格控制施工中的噪聲、粉塵、廢氣體、光輻射等的污染，確保周 邊居民群眾的正常生活不受影響。10效益分析10.1工效高，管理操作更安全方便。巨拱分5個(gè)單元，分別在地面拼裝，使用提升塔架吊裝，可最大限度地減少高空吊裝工作量。而且節(jié)約了腳手架的塔拆及租憑費(fèi)用，減少工程預(yù)算。工效提高了 30%；每個(gè)巨拱單元可節(jié)約機(jī)械費(fèi)用35萬(wàn)元；材料費(fèi)用節(jié)約130萬(wàn)元。10.2巨拱結(jié)構(gòu)的拼裝、焊接及油漆等工作在地面

18、進(jìn)行，大幅度提高了工作效率，縮短施工周期，降低施工成本，此部分節(jié)約施工成本38萬(wàn)元。10.3投入臨時(shí)設(shè)施和人員量大大減少。巨拱采用爬升式提升塔架，可減少吊車(chē)作業(yè)時(shí)間，待巨拱結(jié)構(gòu)安裝完成后，拆卸不受場(chǎng)地影響，使得臨 時(shí)設(shè)施用量和施工作業(yè)人員用量降至最少，極大的降低了施工作業(yè)成本。建筑資料下裁就在筑龍網(wǎng)此部分節(jié)約施工成本30萬(wàn)元。10.4施工速度快，工序銜接緊湊，工期短，質(zhì)量更易于保證。與傳統(tǒng) 的大型拱結(jié)構(gòu)高空拼裝施工方案相比，工期縮短15% ,施工預(yù)算降低 12% ,且環(huán)保、節(jié)能，節(jié)約了大量的時(shí)間、人力和物力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng) 濟(jì)效益和社會(huì)效益。10.5安全系數(shù)更高。由于采用了地面進(jìn)行巨拱鋼結(jié)構(gòu)拼裝、焊接及油 漆等作業(yè)，避免了大量的高空作業(yè)，大大降低了施工人員的施工難度和施 工風(fēng)險(xiǎn)，避免了危險(xiǎn)危害因素的發(fā)生，確保了施工人員的施工安全和施工 質(zhì)量。10.6地面作業(yè)焊接質(zhì)量高