管桁架钢结构吊装施工方法及技术措施.docx
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管桁架钢结构吊装施工方法及技术措施
管桁架钢结构吊装施工方法及技术措施
（一）主体钢结构的安装
1、主桁架的安装
针对本工程屋面主拱架的特点，在安装施工过程中，采用大型吊机分段吊装法进行安装。
由于工期紧，两片罩棚同时安装，为减少温度应力的影响，每片罩棚分三段安装，两端各10个拼装单元，中间12个拼装单元各为一段。
每段都是从各自的中间向两边展开，桁架分内外两段进行吊装，先吊装外面带支座部分，再分段吊装场内悬臂部分。
2、施工工艺
■施工准备
检查混凝土支座顶纵、横定位轴线，作为对位、校正的依据；
确认主桁架埋件安装精度；
安装支座；
检查临时支撑胎架的安装精度；
确认屋面主桁架的分段几何尺寸和分段重量；
绑扎钢丝绳、高空用操作栏杆、安全绳。
■钢丝绳的绑扎
根据桁架菱形截面的几何特征和重心位置，确定钢丝绳的绑扎点。
钢丝绳绑扎在桁架上弦相贯节点处，绑扎时垫设橡胶块，防止钢丝绳损坏构件表面油漆。
■屋面主桁架的吊装
屋面主桁架分段吊装，四点起吊，单机旋转就位。
⏹钢丝绳绑扎时，根据构件起重量在吊装钢丝绳上配备相应的手拉葫芦，在构件离地面1m左右后进行调平，以便吊装构件顺利就位。
正式吊装前必须进行试吊，并在手拉葫芦调平后加设保险钢丝绳，防止意外。
吊装段就位后进行初步找正，并拉设风缆绳临时固定。
■主桁架找正
找正包括平面位置、垂直度和标高的找正。
平面的找正在支座安装时完成。
标高的找正：
一端在支座安装时进行，另一端通过在临时支撑胎架上加设垫板调整。
垂直度的找正：
采用缆风绳校正法进行，主桁架的垂直度不能同时向一个方向偏差。
■主桁架的稳定性
第一段主桁架架安装就位后及时拉设风缆绳，进行垂直度找正，临时稳定，在第二段主拱架就位后采用150T履带吊及时进行次桁架、柳叶弦杆的安装就位及时与第一段主拱架进行焊接固定。
■主桁架的组装和安装精度要求
检查项目
允许偏差（mm）
分段长度
-0.0～+5.0mm
弯曲矢高
L/2000，10.0mm
扭曲
H/250，10.0mm
起拱度
-5.0～+10.0mm
支座位置
±5.0mm
标高
±5.0mm
垂直度
L/1000
间距
±5.0mm
3、吊装方法及技术要求
（1）本吊装工程执行以下规范、规程和要求：
①工程建设起重施工规范；
②起重吊装安全操作规程；
③大型设备吊装工程施工工艺标准；
④吊车性能表和有关履带吊安全作业管理制度；
⑤业主和工程监理对吊装工程的各项具体要求。
（2）场外桁架构架吊装
场外桁架吊装单元结构的外形尺寸：
约23m×9m×37m，最大单件吊装的计算重量55.6t。
计划使用一台LR1400履带吊在场外站位，完成吊装工作。
吊车使用全工况，吊装立面图见下图。
（3）场内桁架构架吊装
桁架悬挑部分结构的外形尺寸：
约45m×9m×8m，最大单件吊装的计算重量29.6t。
计划使用一台LR1400履带吊在场内站位完成吊装工作立状态。
主吊车使用全工况，吊装立面图见下图。
（4）吊点连接
吊索与上弦节点采用的是兜吊，并在钢绳与构件之间加垫橡胶皮，参见下图。
（5）吊装场地和吊车移动路线的处理
1）站车场地处理区域按照施工组织设计中划定的范围，其吊装区域的地耐力要求大于20吨/米平方；平面度要求正负2度误差。
2）需要吊车带载行走时，行进道路要满足吊车带载行走的基本作业条件。
3）在正式吊装之前，要求进行试吊。
吊车先构件抬吊，使得构件离开地面200mm后静置5分钟，以便认真检查承压地面、吊点位置、吊索连接等各个受力部位的实际状况，并确认无误后方可开始吊装工作。
4）在吊装工程确定后，还需要在施工现场，针对吊装场地划分与现场构件预制和拼装情况再编制出切实可行的吊装方案，保证施工场地合理有效的使用，使某.某屋架钢结构工程有序开展。
（6）吊装工程主要步骤
1）吊车作业位置和吊车行车路线及作业区域场地平整处理；
2）吊车进场、现场组车及试运行，并具备起吊条件；
3）吊装索具栓挂、调整；试吊；
4）吊装前的安全质量检查及确认；
5）桁架部件的吊装就位；
6）吊车的现场移位；
7）临时支撑构架的倒运及吊装就位；
8）吊车的现场拆除和撤离。
9）体育场钢结构吊装工程完成。
（7）主要吊装机具及材料
吊装工程所需要用的主要吊装机具及材料见下表：
吊装机具及材料派遣表
序号
名称
规格
数量
备注
1
400t履带吊
LR1400
2台
主吊车
2
110t汽车吊
ATF110
1台
抬尾和拼装
3
50吨越野吊
TG500
1台
拼装配合
4
美标卸扣
55吨
8个
5
压扣吊索
Φ40.0mm
10根
6
压扣吊索
Φ30.0mm
8根
7
压扣吊索
Φ26.0mm
12根
8
手拉葫芦
20t
4台
9
手拉葫芦
10t
4台
10
手拉葫芦
5t
10台
17
手拉葫芦
3t
8台
18
路基箱
24块
随车带
19
螺旋千斤顶
32吨
4台
10
橡胶垫层
胶皮
60块
11
白棕绳
30mm
250m
溜绳
12
渡锌铁线
10号
200公斤
13
工具房
集装箱6m
2个
14
道木
道木L=1米
临时垫层
15
钢撬棍
L=1400mm
6根
16
大力断线钳
60公分
1把
17
安全带
30条
18
对讲机
5kM
8个
4、次桁架、柳叶弦杆、马道的吊装
次桁架、柳叶弦杆、马道的现场安装由KH850-3型150吨履带吊负责完成，150吨履带吊采用塔式工况作业。
150吨履带吊塔式工况性能表
吊臂长度
主臂53.35m+副臂42.7m
安装角度
主臂80°副臂54°
作业幅度（m）
吊臂仰角
额定起重量
24
65
9.9
26
65
9.9
28
65
9.9
30
65
9.9
32
64
9.5
在相邻两榀主桁架找正固定后，开始安装该区域的次桁架及马道，施工时吊机布置在场内吊装。
5、桁架支撑安装
桁架支撑采用综合安装法安装，由于构件较轻，采用一钩多吊，减少吊机起吊、落钩时间，可以加快安装进度。
桁架支撑安装由KH850-3型150吨履带吊负责完成，施工时吊机布置在场内吊装。
吊机起重性能见上表。
（二）主要安全技术措施与安全管理
（1）对体育场钢结构吊装工程，在吊装工程确定后，还需要对吊装现场进行实地考察，应针对场地和设备构件的具体情况，再编制出切实可行的吊装方案，作为实施吊装的施工依据。
吊装方案必须按技术管理程序进行审批，并在吊装之前对现场施工操作人员进行技术交底。
（2）所有参加吊装工程的施工人员，必须熟悉大型构件吊装的方法与步骤，施工中应做到分工明确、责任落实、严格执行吊装方案的技术要求。
（3）对本吊装工程，应配备一名专职的吊装安全员，具体负责各项吊装准备工作的监督、检查。
（4）在起吊前，应进行一次试吊，同时组织一次吊装安全、质量大检查，并由安全、技术、质量及操作责任人员签字确认并经吊装总指挥签发总吊装令后，方可开始大型构件的正式吊装工作。
（5）对吊装工程所用的各台吊车、吊装索具、吊具必须具有合格证件，并保持其完好的使用状态，使用前还要进行认真的检查、确认。
（6）对体育场屋架构件的吊装，应选择在良好天气条件下进行。
风力大于5级时，不得进行大型构件的吊装作业。
（7）在体育场屋架构件吊装区域，应划出警戒线，与吊装无关的人员不得入内。
（8）对吊车站车位置的承压地面，要求进行平整处理，对吊装站车位置和吊车带载行走道路的地耐力不小于20t/m2。
对存有地下管沟、阴井、地下电缆及其他隐蔽工程，必须采取可靠的安全技术措施。
吊车空载行走的道路，其路面承压力不得小于15t/m2。
道路宽度不小于10米。
道路坡度不大于3度。
（9）对吊装工程所使用的吊索，使用的安全系数要求大于6（倍）。
（10）吊装钢丝绳与构件接触的部位，应采取加垫橡胶皮的安全措施。
（11）对于吊装过程，必须有统一的指挥，合理的安排施工次序。
一定要使得各项吊装作业稳妥有序、达到被吊构件在高处拼装的精度要求。
（12）对吊装的各项准备工作，现场施工技术人员必须及时做好施工记录，并由施工作业负责人员签字，保证各个大型构件吊装达到准确对接、安全稳妥、一次成功。
（三）主桁架卸载
1、总述
根据体育场屋盖系统结构体系的实际情况，主桁架安装时由临时支撑系统支承，安装完成后系统临时支撑需要进行卸载和拆除。
卸载过程中结构体系逐步转换，杆件内力和临时支撑的受力发生变化。
在支撑胎架的卸载过程中，既要保证安全、方便施工，又不能对构件的力学性能产生较大的影响。
为了保证结构体系可靠、稳步形成，必须对卸载方案进行计算和论证分析。
根据计算分析，决定采用分批、分级由中间向两边卸载。
卸载时，分批、分级进行，卸载的先后顺序分级大小根据结构计算和工况分析得出的结果进行，即以变形量控制分级大小、以支撑胎架的内力变化控制卸载先后顺序，以保证卸载时相邻支撑胎架的受力不会产生过大的变化，同时保证结构体系的杆件内力不超出规定的容许应力，避免支撑胎架内力或结构体系的杆件内力过大而出现破坏现象。
2、卸载技术措施
屋面支撑胎架卸载过程既是释放胎架中的内力和拆除胎架的过程，也是屋盖产生变形和结构体系稳步成型的过程。
在此过程中，支撑胎架和结构体系中的受力十分复杂。
为防止发生意外，确保卸载的顺利进行，在卸载过程中应采取特殊的技术措施：
（1）卸载采用液压千斤顶，通过千斤顶的回程来实现屋面的变形，当屋面变形全部完成后，屋盖即自成体系，此时屋盖的重量就可以由屋盖本身来承担了，支撑胎架不再承受屋面荷载，卸载即全部完成。
（2）卸载前先计算好支撑点的屋面变形量，通过变形量确定千斤顶的行程，如变形量超出千斤顶的最大行程，则要在卸载过程中更换千斤顶，或者卸载到一定位置时，将屋面临时固定，待更换千斤顶位置后继续卸载。
（3）卸载时，每个支点下都要安排人员测量同步下沉数据。
（4）卸载时要统一指挥，保证同步，且严格按分批和分级大小进行。
（5）卸载前要仔细检查各支撑点的连接情况，此时应让屋盖处于自由状态，不要有附加约束，特别要避免支撑胎架与桁架之间的固接。
（6）卸载时要进行跟踪测量和监控。
（7）卸载前要清理屋面上的杂物，卸载过程中，屋面上下不得进行其它作业。
（8）卸载前要作好一切安全措施，并检查好千斤顶。
3、主桁架卸载设施的架设
主桁架卸载采用液压千斤顶分批分级卸载方案，卸载设置专用卸载设施——卸载用管托和液压千斤顶，每个点布置1台32T液压千斤顶，千斤顶的布置见下图。
卸载设施要与支撑胎架或主拱连接可靠，防止倾倒和高空落物。
4、卸载计算分析
拆除支承卸载过程验算
本工程计算拆除支承过程分批、分级从中间向两边拆除，由于该结构为悬挑结构，支承的拆除过程对结构的受力较小，在此按最不利情况分批一次性拆除支承对结构进行验算。
（四）焊接变形和焊接收缩对钢结构施工的影响
1、焊接收缩对主桁架变形的影响
屋面主桁架分段安装时，对接口间隙预留焊缝收缩对安装长度的影响，根据以往经验为3mm左右，具体尺寸待焊接模拟试验结果再定。
根据焊接收缩数据，屋面主桁架在地面整体拼装时采取无余量拼装，安装时也预留焊接收缩量就位。
2、温差对屋面主桁架支座的影响
屋面主桁架地面整体拼装时的温度和高空吊装时的温度可能存在温差，如果温差过大，屋面主桁架的长度方向将产生变形，从而可能超过支座的设计间距值，使支座的固定螺栓受剪，可能造成支座损坏。
根据以往经验公式：
△I=a*L*△T得出±10℃时，屋面主桁架的长度变形值约为14.4mm，在施工允许偏差范围内。
根据施工期间对应的某市多年气温统计变化曲线，取温度变化的中间值，设定地面拼装的检查温度为20℃屋面主桁架安装的温度设定在20±10℃范围内不影响支座的正常使用。
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