采用工具桥法及滑移法进行大跨度穹顶钢结构安装工法.docx

1、采用工具桥法及滑移法进行大跨度穹顶钢结构安装工法1 前言随着国家经济的腾飞，越来越多的大型公共建筑被设计兴建，大跨度空间结构蓬勃发展。相比于混凝土结构，轻量化、施工周期相对较短、更适用于建筑造型新颖性的钢结构被越来越多的业主所采纳。然而面对越来越大、越来越复杂的结构，狭小的施工作业面，严苛的工期要求以及成本要求，传统的施工工艺已无法满足施工的需要，从而要求施工单位对施工工艺进行变革。采用何种吊装方案就直接影响着施工的时效性、经济性、安全性。适逢2018年本公司承接了衡水奥特莱斯中庭钢结构的项目，本工程整体跨度大、单件结构重量大，施工场地狭小。本工法是在奥特莱斯中庭钢结构项目实践经验的基础上，进

2、行总结而成的。2 工法特点2.1 结构为大跨度圆形旋转对称穹顶构造，能够沿圆周分割为若干单榀构件；2.2 可充分利用结构自身构件作为拼装平台、导轨，降低吊装高度，具有较大的安全性，降低吊车吨位，具有较高的经济性。2.3在穹顶圆心设置工具桥节约脚手架搭设面积，降低架管等周转材料的使用量以及脚手架作业工人的投入量。2.4解决施工场地狭小、吊装设备无法辐射问题。3适用范围本工法适用于大跨度、可拆分为若干构造相同，单榀构件重量大的旋转对称结构。适用于场地狭小，吊装设备无法辐射的作业环境。4工艺原理4.1穹顶结构被分割为若干相同构件，在工厂制造加工完成，运抵现场。图一：结构立面图图二：穹顶平面结构图三：

3、单榀结构4.2单榀结构吊装至操作平台，安装滑移设备。4.3采用液压顶推器将单榀构件滑移就位。4.4施工平台搭设及滑移施工流程。步骤1：在穹顶圆心下侧搭设工具桥。图四：工具桥步骤2：利用结构框架梁做施工平台，并搭设至工具桥边缘。 图五：施工平台位置步骤三：在施工平台上侧搭设可调节高度的运输小车，且运输小车上胎架按穹顶结构角度搭设。步骤四：单榀构件吊装至运输小车就位。步骤五：运输小车沿施工平台前行至单榀构件前端至工具桥、后端至弧形梁位置。调节小车高度，是单榀构件下降落至支点位置。步骤六：利用弧形梁作支撑面，安设导轨，安装顶推装置。图六：液压顶推装置步骤七：开始顶推滑移（以穹顶最高点为圆心旋转），液

4、压顶推器主液压缸连续伸缸一个行程，顶推单榀结构向前滑移一段距离。步骤八：顶推滑移至预定位置。安装1构件，连续此操作，分别沿逆（顺）时针顶推2/3/4构件，5构件直接由小车运输就位，所有构件安装完成。图七：安装顺序图 5 工艺流程及操作要点 5.1操作流程：按图纸放线定位安装工具桥、操作平台、运输小车安装滑移装置吊装构件放置于运输小车上 运输至预定位置、就位顶推滑移就位微调重复此操作直至所有构件安装完成。5.2操作要点：控制液压顶推器受载均匀，顶进速度相同；临时设施的加固措施。6 材料、机具设备100T吊机一台用于吊装构件、焊机6台、顶推装置4套、运输小车一辆，钢管支撑、工字钢若干，花纹板700

5、平米7 质量控制7.1 本工法采用的标准及规范如下：钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001钢结构设计规范GB50017-2003建筑施工起重吊装工程安全技术规范JGJ276-2012建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-2016。7.2 其他控制措施：（1）顶推时为减小摩擦力，在单片构件支座位置架设滚轮。（2）穹顶圆心位置支撑点为可转动滚轴，以保证构件以此为圆心转动。（3）为保证结构均匀沉降，最大限度消除应力，采用多阶段顶推滑移。先将1构件滑移就位，2构件先分别运行至4构件位置，不在向前滑移，待3构件运输就位后开始顶推3构件滑移，于此同时将停留于4位置的2构件继续滑移，以此类推，

6、保证结构对称有序进行。8安全措施成立以项目总工为首，由项目总工、生产经理、施工员、技术员、安全负责人及施工队等各方面的管理人员组成本工程的安全管理组织机构。 施工阶段作业人员进场前，必须学习现场的安全规定，遵守业主、监理等各单位制定的规章制度，进行安全技术交底；广泛宣传、教育作业人员牢固树立“安全第一”的思想，提高安全意识； 必须随时携带和使用安全帽和安全带，防止机具、材料的坠落；严禁酒后进入现场，要互相关照、监督，发现不安全因素随时提出，确保该工程文明、安全施工。专业责任工程师和区域责任工程师必须督促与检查施工队对安全防护措施是否进行了检查。工具桥、操作平台安装实行验收制。在单榀构件支座位置

7、架设挂篮9 环保措施8.0.1 合理安排作业时间，避免夜间作业，以减少施工时机具噪声污染；避免影响施工现场内或附近居民的休息； 8.0.2 完成每项工序后，应及时清理施工后滞留的垃圾，比如焊丝盘，焊条头，焊渣，包装材料等，保证施工现场的清洁； 10 效益分析10.1 技术性能比较10.1.1工具桥法、顶推滑移法解决了现场施工场地狭小，无法支设大型吊机的问题。10.1.2整体可以将吊装设备支腿位置外移，减少土压力对地下室外墙的侧压破坏，避免出现裂纹。10.1.3降低吊装高度，有效保证施工的安全性。图八：传统吊运方式图九：改用滑移法后吊装设备位置10.2 经济分析采用传统吊装方式需采用500t吊机

8、，改用滑移法100t吊机就能满足要求，以10日计可节约吊装费30余万元；同时采用工具桥法减少大量支撑用钢材占用、及人员投入。11 工程实例衡水奥特莱斯项目11.1.1 工程概况本工程为衡水奥特莱斯中庭钢结构部分，其中中庭穹顶结构下部为斜柱及环梁结构，上部为球面单层钢梁网架结构，网架支撑点标高19.150m，网架顶部标高27.150m，中庭跨度直径达45.0m54.673m。中庭除北面没有钢柱外，其余三个方向均有箱型钢柱。主钢梁、柱连接均为焊接，次钢梁为铰接。结构东西向跨距为52.5米。南北向结构总长度62米。11.1.2 施工情况该工程穹顶结构采用工具桥法及滑移法施工，于2018年6月开工，2018年11月竣工。11.1.3 工程监测与结果评价工程竣工后，在保证工程的安全与质量的同时，整体效果赢得了业主的肯定，此工程给公司也带来相应的经济效益，同时为公司积累丰富的施工经验，提供强有力的技术支撑，提高企业在类似项目的竞争力。 图十：施工现场俯瞰图（东西两侧为商场主楼，南北两侧施工场地狭小）图十一：施工现场立面图图十二：施工现场