1、某体育馆空间钢管桁架施工方案1、 工 程 概 况1、1 工 程 概 述体育馆中心位于某市集美区，乐海路北，19号路东、23号路西段。体育馆总用地面积约5万平方米，总建筑面积约3.8万平方米、建筑总高度35.55米。本工程为体育馆建筑、由比赛馆、训练馆两部分组成，空间为直径73m球体，落地圆直径124.72m，训练馆为球体所切割部分且与比赛馆相距27m，位于比赛馆的左下方45；两馆地下层连成整体，长度191M，宽度153米，斜向长度约209米；二层以上两馆分开，训练馆上空无分层；比赛馆为四层，局部五层。比赛馆由现浇钢筋砼与H型钢框架结构、屋面空间钢管桁架体系构成，结构高度35.5m；训练馆为现浇2、钢筋砼与H型钢框架混合结构，整体结构高度25m，馆内局部二层，楼面标高4.50 m。建设单位：代建单位：监理单位：总包单位：设计单位：施工单位：工程参数：平面尺寸：191 m X 153m结构形式：管桁架结构跨 度：77.253m12工 程 特 点：比赛馆屋顶为空间钢管桁架结构体系，主桁架结构采用倒三角形、且其在水平面投影为梭形，辅桁架为单榀钢管桁架。其几何关系；上弦管均位于x2 + y2 + z2 =72.32球面上；下弦管均位于x2 + y2 +(Z-8.4672)2 =77.2532的球面上；TRC内钢管圈梁水平面圆周半径52.478 m；与上弦管交点z座标为49.7328m；内圈梁高度3、为1.5m；外圈梁水平面圆周半径为54.1872m。比赛馆屋面纵向主桁架由8榀倒三角形管桁架，2榀由单片桁架组成的；横向桁架由五榀桁架和四根单管组成，其两榀桁架的部分腹杆取消，设置了32拉杆。球体相切造型新颖，杆件多且弧形，接口复杂，制作难度大。构件断面、布置和连接点、以及安装高度不同、结构的地面组装和高空安装不能形成流水作业；施工场地受限制，吊装方法特殊，须搭满堂脚手架空中安装组焊，施工组织难度大。2、施 工 方 案在整个工程的施工阶段，结合现场的实际情况，将采取多种施工方法，进行结构的吊装施工。概括的讲：训练馆部分的结构安装，运用25 t汽车吊结合独立拔杆土吊的方法完成构件的吊装。比赛馆则4、主要是利用现场的三台塔吊，将管件吊到由脚手架搭设的组对拼装平台上，并结合手动葫芦和滑轨，进行直接组装成型。由于部分曲柱长度超长、运输困难，因此，车间制作时分成几段进行加工，运到现场后再进行组对焊接；组对步骤如下：、 将训练馆0标高层清理一块组对场地，、 按构件加工详图放线，标出纵横控制尺寸，、将预拼装的几节曲柱按编号的顺序放置在拼装场地上，并与控制线对齐，、用精密水准仪将曲柱抄平，、 再次与细化详图核对无误后，进行点焊，、全部点焊完成后，复核曲柱的几何尺寸是否与设计相符，确认无误后，再进行下一道工序，、 单面焊完成后，用小龙门吊，将构件翻转，放置地面后找平，、反面清根，打磨清根完成后，进行焊接5、，、 焊接完成后，将焊缝进行清理打磨，待构件冷至室温，进行焊缝超声波检测，、 焊缝检测合格后，构件就可以进行吊装了。2 1 吊机、拔杆力学计算2.1.1 0标高楼面承载力学验算 根据训练馆+0.00m标高层楼面的设计最大承载能力（10KPa），该区域最大最重的构件是GKJ-X7、X8，单支构件的重量10897.1KG，长度为32959mm，起吊高度15m。根据该区域四周的道路情况，以及楼面的设计承载能力情况，拟将采用吊机站位楼面吊装。若采用该方法吊装，关键在于楼面的承载能力是否满足吊装要求，吊机选用16T或25T均可满足构件起吊（见附录A 吊机起重性能参数表）。现选25T吊机吊装时（下垫规格为6、2.0m*6.0m的路基板），对楼面吊装的承载能力进行核算。选25T吊机，吊机自重G1=28T；构件重量G2=11T；路基板的规格为2.0m*6.0m，自重G3=1T；因此总重G= G1+ G2+ G3=40T；则单位面积的所受压力为：F=40*9.8/(4*2*6.0) = 8. 17KN/ m2F=10.0 KN/ m2。故设计承载能力满足吊装要求。框架GKJ-X14、17的立柱曲柱，由于在4.5 m楼层上，该部分最轻的单支构件的重量约为840kg、最重的单支构件的重量约为4845.3kg，2#塔吊在此回转半径的起吊重量小于单根构件的重量，同时吊车的吊臂也够不到安装位置。因此，结合现场的实7、际情况，经综合考虑，该部分的构件采取独立拔杆吊装。 独立拔杆系统的力学验算该验算的基础以构件的的重量为5000kg，拔杆吊装时的倾角为20度至0度的吊装过程中，可能存在的最不利因素的情况下、进行拔杆的力学分析。主要进行以下3个方面的力学验算：、吊绳拉力验算，、拔杆的力学演算，、缆绳的拉力验算,、4.5m楼面承载能力的验算。.1 吊绳的拉力验算该捆绑绳直径为d=32mm,规格6*19+1，验算如下：根据钢丝绳的破断拉力公式：P破=500d2，设计容许拉力P= P破/K，同时作为捆绑绳、其安全系数K=8。因此，当构件质量m1=5000kg时，捆绑绳的直径d为：d=9.8m1*K/500 =28mm8、 F3 =F4=13483.7N 因此缆绳满足施工的要求。.4 4.5m楼面承载能力的验算4.5m楼面设计承载能力F=5.0KN/ m2；拔杆的轴心所受压力F1=55482.1N，底板面积S=0.25 m2；在底板下垫规格为2.5m*6m，G=10000N的路基板，承压面积S=15m2，则单位面积所受压力F = （F1+G）/S = 4.4KN/ m2F=5.0KN/ m2；综上所述，需制作一规格为2.5m*6m的路基板,独立拔杆系统满足施工的要求。施工步骤具体如下： 独立拔杆的制作.1 用140*6无缝钢管，长度9m，共两支，按下图进行制作独立拔杆（见附图 1）.2 准备捆绑绳长度1m,直径9、为d=32mm,规格6*19+1；12的钢丝绳400m，每段截成50m长左右，共8段，分别作为两独立拔杆的缆绳，缆绳在独立拔杆的顶板（250*250*20）上对称布置且互成90角，并用卡扣锁固。.3 在顶板下面，焊接一块吊耳板，规格为（60+120）*120*20mm，上开一吊点孔，孔径为50mm。吊耳板的焊接点与两缆绳绑点夹角的平分线上，且吊耳板的上底边（既60mm长的一边）与顶板焊接。.4 拔杆的底板规格为500*500*20mm, 与140*6无缝钢管对中焊接后，再对称焊接4块加劲板（规格为（60+120）*120*12mm）。.5 准备两只手动葫芦，承载能力为6000kg，其练长均为610、m。 独立拔杆的吊装过程1 用塔吊将GKJ-X14、17的曲柱、斜柱以及立柱吊上4.5m层楼面上，然后用滚筒，将构件运到安装的位置处。2 搭设一活动平台，用于在曲柱、斜柱吊装就位后，二者间的螺栓连接及焊接。3 将独立拔杆竖立并拉紧缆绳，同时在拔杆的4根缆绳，各挂1只手动葫芦（2T/只），用于拉起或调节拔杆的倾斜度的大小，待构件就位后锁紧葫芦。4 将5T的手动葫芦挂在吊耳板上，将绑绳绑在偏向顶部的一端且靠近构件重心部位，并挂在手动葫芦的吊钩上。5 在构件吊离楼面10mm左右后，暂缓提升，检查独立拔杆系统的受力情况及稳定状况；状况良好时，再继续提升构件。6 构件就位对中轴线后，构件与底板临时点焊固11、定，然后复合标高、轴线；检查无误后，将斜柱和曲柱按设计要求进行连接，钢柱与底板全面焊接。7 在框架柱的顶部设置两根缆绳，并拉紧固定，然后放下独立拔杆。8 同样的方法吊装、固定其他两支斜柱和曲柱，吊装完成后，用HB1、HB2和SB1联系梁将GKJ- X14、X17两钢框架连接成一刚体，形成稳定体系。完成GKJ-X14、X17钢框架吊装后，其他GKJ-X10至X1的钢框架，根据现场吊机的站位情况和最大限度的回转半径，所吊装构件的最大质量和起吊高度，拟采用两台25T汽车吊安装，安装顺序和吊车的行走路线如下：GKJ-X10GKJ-X9GKJ-X8GKJ-X7GKJ-X6GKJ-X5GKJ-X4GKJ-12、X3GKJ-X2GKJ-X1。其中吊装斜柱的吊机站位在路面上，吊装曲柱的吊机的站位在楼面上，其行走的路线是曲柱重心在楼面的投影点的连线。 该部分的吊装工作1 将柱底板按设计标高安装就位、固定，然后将纵横轴线引到底板上，并作好标记；将要吊装的曲柱、斜柱摆放到吊装的位置，并在其顶部系好缆绳。2 用脚手架管搭设一活动平台，用于在曲柱、斜柱吊装就位后，二者间的螺栓连接及焊接，以及后续的钢柱、楼层梁的安装固定。3 吊装前准备好高强度螺栓、电焊机等吊装就位后，急用的零配件和机具。4 吊机进入吊装的位置后，支腿全部伸出并可靠地支撑在楼面上，先进行空载实验，以确保吊机在全部节臂伸出后，在旋转的过程中，不会与建13、筑物或现场其他东西发生碰撞。5 空载顺利完成后，再进行试吊。将构件缓慢的吊离地面10mm左右后，停止提升，然后检查吊机的稳定情况，及支腿处楼面的承载状况。在试载顺利的情况下，可以进行下一步正式的吊装工作。6 该部分的吊装从GKJ-X10GKJ-X1推进，同轴线的曲柱、斜柱同时吊装，当其就位后，先将钢柱与底板对中并点焊，然后将曲柱、斜柱上部用螺栓连接并进行初拧，接着通过缆绳调整钢框架的轴线对中情况，完成后将钢柱与底板焊接牢固，同时进行将曲柱、斜柱上部连接处的焊接，以便曲柱、斜柱在尽可能短的时间内形成框架；此时将缆绳栓在可靠之处，同时放下吊钩，准备后续构件的吊装。7 同样的方法，吊装完成GKJ-X14、9后，需尽快将GKJ-X9、10钢框架间的联系梁、曲梁吊装就位，并与两框架连接形成稳定的刚体。8 当吊装至GKJ-X5时，应先吊装该轴线上的立柱，固定后再进行曲柱、斜柱的吊装，接着进行校正对中，并在曲柱、斜柱连、接初步固定后，将立柱与曲柱、斜柱连接，校正后并进行螺栓的初拧，最后才进行横梁的吊装、校正、螺栓初拧、翼缘板焊接。9 用同样的施工顺序吊装X4轴线的钢构件，完成后，将GKJ-X4、5间的楼层梁、联系梁、曲梁连接起来，并在矫正后，进行焊接固定。10 完成钢框架的吊装工作后，一方面进行螺栓的终拧和全部的焊接工作；另一方面进行焊缝的补漆工作。11 钢框架完成校正后，然后进行檩条的安装，安装前，必须将每道檩条的轴线、用经纬仪按设计要求直接标记到每根曲柱上。12 根据曲柱上的檩条轴线，安装圆管檩条，就位复合无误后，将圆管与曲柱的腹板焊接连接。13 在完成结构的安装、焊接（主要指圆管檩条）后，然后进行屋面围护的安装工作。