施工新技术 (1)

1、大跨度钢结构施工技术 小组成员：刘鹏、杨美文、彭田子、米尧、漆琳 学校名称：重庆大学 学校名称：重庆大学 目录 CONTENTS 引言 PART ONEPART TWO 技术内容 PART THREE 技术案例分析 参考文献 PART FOUR 引言 PART ONE 负责组员：刘鹏 大跨度钢结构 大跨度空间钢结构主要是指网架、网壳结构及其组合结构(两种或两种以上不同 建筑材料组成)和混合结构(两种或两种以上不同结构形式构成) 大跨度钢结构的施工技术，一般主要包含安装技术及卸载技术(若有临 时支承)，这里主要谈安装技术。 大跨度钢结构的施工技术 1、基本概念 PART ONE 引言 目前国内的

2、大跨度空间结构施工工艺，归结起来不外乎分为三大类： 高空分段拼装、滑移、整体提升 2、大跨度空间钢结构安装施工技术发展现状 PART ONE 引言 分条（块）吊装法 高空散装法 高空滑移法 整体安装法 混合安装法 1 2 3 4 5 大跨度空间钢结构安装施工常用方法 PART ONE 引言 （1）我国大跨度空间钢结构施工技术的新特点 大跨度空间结构跨度趋大 化，空间结构形式多样化， 施工技术复杂化。 结构形式不再局限于采用传 统的单一结构形式，新的结 构形式和各种组合结构形式 不断涌现 预应力作为一项新技术， 得到充分应用，涌现了索 穹顶、张拉整体结构和索 膜结构等新型结构形式 各种各样的节点

3、形式，结构 复杂、设计难度越来越大 构件加工难度大，加工精度 要求高 3、大跨度空间钢结构施工技术发展趋势 PART ONE 引言 提升悬挑安装法 1 2 3 （2）大跨度钢结构新颖安装方法 网壳结构外扩法 整体张拉法 PART ONE 引言 技术内容 PART TWO 负责组员：彭田子 漆琳 1、定义 高 空 滑 移 法 是指分条的网架单元在事先设置的滑轨上单条滑移到设计位置 拼接成整体的安装方法。此条状单元可以在地面拼成后用起重 机吊至支架上，在起重设备能力不足或其他情况下，也可用小 拼单元甚至散件在高空拼装平台上拼成条状单元。高空支架一 般设在建筑物的一端，滑移时网架的条状单元由一端滑向

4、另一 端。 PART TWO 技术内容 PART TWO 技术内容 逐条积累滑移法 把网架的第一分条单元滑移至第二分 条单元，然后进行拼接之后再滑移至 第三分条单元进行拼接，如此循环下 去直至完成。 单条滑移法 把一个个条形单元逐渐的从轨 道一端滑动至轨道另一端，然 后每一条之间再进行组装。 2、施工工艺流程 施工准备测量定位高空拼装平台搭设 滑移轨道选择滑移轨道搭 设高空平台拼装拼装单元滑移滑动支座安装及结构卸载固定 PART TWO 技术内容 施工准备测量定位安装滑移导轨拼装条状单元焊接油漆牵 引滑移就位验收 单条滑移法 逐条积累滑移法 PART TWO 技术内容 3、高空滑移法的特点 1

5、）由于在土建完成框架、圈梁以后进行，而且网架是架空作业的，因此对建 筑物内部施工没有影响，网架安装与下部土建施工可以平行立体作业，大大 加快了工期。 2）高空滑移法对起重设备、牵引设备要求不高，可用小型起重机或卷扬机。 而且只需搭设局部的拼装支架，如建筑物端部有平台可利用，可不搭设脚手 架。 3）采用单条滑移法时，摩擦阻力较小，如再加上滚轮，小跨度时用人力撬棍 即可撬动前进。当用逐条积累滑移法时，牵引力逐渐加大，即使为滑动摩擦 方式，也只需用小型卷扬机即可。由于网架滑移时速度不能过快（不大于 1m/min），一般均需通过滑轮组变速。 PART TWO 技术内容 4、主要适用范围 (1)高空滑移

6、法可用于建筑平面为矩形、梯形或多边形等平面。 (2)支承情况可为周边简支或点支承与周边支承相结合等情况。 (3)当建筑平面为矩形时滑轨可设在两边圈梁上，实行两点牵引。 (4)当跨度较大时，可在中间增设滑轨，实行三点或四点牵引，这时网架不会 因分条后加大网架挠度，或者当跨度较大时，也可采取加反梁办法解决。 (5)高空滑移法适用于现场狭窄、山区等地区施工，也适用于跨越施工，如车 间屋盖的更换、轧钢、机械等厂房内设备基础、设备与屋面结构平行施工。 大跨度空间钢结构的安装施工，一般采用逐条积累滑移法。 PART TWO 技术内容 1、由于高空滑移法是逐条进行 拼接来完成安装，故其精度比 较高 2、由于

7、此法都是在高空进行， 所以对施工场地的要求很低， 且几乎不需要临时支撑，造价 相对较低。 5、优缺点 PART TWO 技术内容 1、高空滑移法对滑移的速度要 求较高，且要求在高空要进行 精确拼接，所以对施工人员的 技术要求较高。 2、对曲线滑移轨道的铺设比较 很难，且对某些设备如液压爬 行器要求较高，有时需要从工 厂定制。 案例分析 PART Three 负责组员：杨美文 米尧 学校名称：重庆大学 中 山 博 览 中 心 工程名称 中山博览中心屋盖 技术名称 大跨度钢结构施工技术 施工单位 中建国际建设有限公司 PART THERE 案例分析 PART THERE 案例分析 工 程 概 况

8、中山博览中心工程位于中山市博爱六路紫马岭公园南门对面，中山市党校 东侧。该工程总占地面积250000，建筑面积120000，建筑物总高度 28m，是一座集展览、会议、服务等功能为一体的新型现代风格的建筑。屋 盖部分为大跨度空间钢管桁架结构，覆盖整个常年展厅和综合展厅，平面尺 寸为450m216m，是中山市的一座标志性建筑。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 一、施工工艺的选择 根据常年展厅的结构特点，如采用加固地下室，吊车进入场地内吊装或高空散拼以及整体提升等方法，虽能 够完成此部分结构的安装，但措施费巨大且屋顶桁架下方区域其他专业将无法施工，对工

9、期十分不利。为保 证整体工程按时完工，必须保证各专业立体交叉施工，基于以上客观因素考虑，故采用“累积滑移”的施工 技术，制定了“跨外平台拼装、逐段累积、同步滑移”的施工工艺,如下图所示。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 1、滑移工艺思路 首先进行高空胎架及滑移轨道设计、搭设，然后在地面胎架上分段拼装主桁架、托架杆件（其中托架拼装成整 体、桁架分三段进行），再利用150t履带吊将各托架和分段桁架吊至拼装平台上整体拼装，最后安装次桁架、 水平支撑及檩条，形成空间滑移单元。滑移单元由两榀主桁架、托架和次结构组成，每拼装完一个滑移单元， 屋盖整体向14轴

10、线方向滑移18m，拼装平台随之腾空，进行下一个18m单元拼接。所有桁架累积滑移到距设计 位置约1m时，暂停滑移工作，进行桁架支座安装，最后进行整体桁架屋盖的滑移到位，进行卸载、桁架与支座 连接工作，滑移施工完成。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 2、高空拼装平台搭设 为了避免占用结构内施工区域以及避免对部分地下室楼板进行加固，将拼装平台设计在结构外，见图4 所示；同时结合主桁架及托架重量、吊车的起重能力以及常年展厅上方屋顶两侧托架中部支撑基本对 称的特点，选择18m跨拼装单元作为一个滑移单位，因此高空拼接平台只需搭设18m宽即可满足使用 要求。高

11、空拼装平台如此设计，可提高起重设备利用率，降低机械措施费用，减少平台搭设材料投 入量。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 3、滑移轨道选择及搭设 针对常年展厅屋顶桁架截面高、刚度大的特点，利用计算机仿真模拟滑移进行分析，得出现场仅采用2条间距为90m 的轨道（轨道两侧均悬挑9m），既可完成常年展厅上方90m跨屋顶桁架的累积滑移安装。主桁架跨中不需要额外增 设一条轨道，支撑于间距为90m的轨道上的滑移单元，其跨中挠度和局部杆件受力，均能满足国家规范的相关要求。 鉴于图纸设计常年展厅屋顶桁架结构，支撑于南北两侧（B轴线和G轴线上）混凝土核心筒内砼柱或钢

12、管格构柱的特 点，通过预埋钢结构埋件，增加联系钢梁等方式，在B轴线和G轴线上架设两条滑移轨道，滑移轨道采用QU100钢轨， 见图4所示。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 4、高空平台拼装 桁架结构在高空平台上拼装时，预先通过计算机模拟其下挠变形值，并按照施工要求进行 起拱或反变形设置，保证结构滑移前拆除支撑后主桁架的挠度值符合钢结构设计规范要求， 确保结构安装质量。 5、拼装单元滑移 当相邻两榀桁架拼装完成后，利用液压千斤顶（爬行器）进行拼装单元的同步控制液 压顶推累积滑移，滑移过程如图5所示。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大

13、跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 完成滑移一个拼装单元后，在拼装平台上进行下一榀桁架单元的拼装，然后再进行滑移直至最后一 个单元滑移完毕，见图6所示。 6、滑动支座安装及结构卸载固定 当整体桁架结构滑移离设计安装位置1.5m时，割除支座位置轨道，进行滑动支座安装，然后进一 步进行滑移。当整体结构滑移到设计位置后，利用千斤顶进行逐点分级卸载，最终进行结构固定。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 二、累积液压顶推滑移 本工程中根据现场施工条件和钢结构屋盖的外形特点，采用了钢结构桁架累积液压滑移安装的施工工艺，主 要有以下特点和优势： 1）采用液压爬行器作为

14、动力装置，与传统的卷扬机钢丝绳牵引不同，爬行机器人滑移过程的推进力及推 进速度完全可测和可控。计算机系统通过传感器检测爬行机器人的推进力及速度，控制各机器人之间的协调 同步，当有意外超载或同步超差时，系统会及时做出调整并发出报警信号，从而使滑移过程更加安全可靠； 2）滑移轨道充分利用原有结构进行支撑，既方便安装又节约成本； 3）滑移不受屋盖底部场地限制，可以土建作业同时展开，解决了二者同时施工的矛盾，节约工期； 4）由于爬行器与构件刚性连接，易同步控制，结构安装就位准确性高； 5）累积滑移步骤性强，易于形成流水作业，提高了施工效率。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐

15、段累计滑移安装工艺 三、安全施工及质量保障措施 1、拼装胎架及轨道搭设基础设计 为了保证构件高空拼装的质量以及滑移过程的安全，施工前应该拼装胎架及轨道支撑基础情况进行慎重考虑， 对于部分座落在天然土层上的支撑，参照地质勘探报告数据进行基础设计，对于可能出现的基础沉降，应在胎架 和轨道支撑设计时预留沉降值。 2、计算机仿真技术应用 由于屋盖桁架在滑移过程中工况与设计使用状态不同，为保证其在滑移过程中各构件的受力状态符合相关规范 要求，对滑移进行了全过程进行计算机仿真分析。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 3、滑移过程监测 本工程滑移距离长、结构自重

16、大，结构加工、拼装精度要求高，为保证滑移施工的顺利实施，对滑移过程 跟踪监测，尤其对屋盖滑移过程桁架以及轨道梁的挠度进行实时监控，如图9所示，对于出现的超出设计预 期的变形、较大的声响等情况，及时通知现场滑移施工总指挥，以按照应急预案及时采取对应的处理措施， 确保滑移安全、顺利的实施。 滑移施工过程中，在每次构件高空胎架拼装前，对拼装平台支撑点标高进行抄测，对于出现的沉降值，在 拼装时进行标高补偿，以保证每榀桁架结构的拼装质量。 PART THERE 案例分析 技术应用情况 -大跨度桁架逐段累计滑移安装工艺 4、 结构加固 为了保证累积滑移的安全顺利进行，必须保证滑移轨道及滑移单元的安全可靠，

17、现场分别采取措施对滑 移轨道梁进行加固，见图10所示；为了滑移单元两端托架和主桁架结构受力出现不对称性，对托架、主桁架 以及通过计算机模拟计算得出的应力比超标的杆件，进行加固处理，见图11所示。 PART THERE 案例分析 屋盖结构和混凝土结构同时作业 采用两条间距90m的滑轨完成了 90*198m的屋盖结构滑移安装 节约大量措施费 46天完成屋盖3700t钢结 构安装，提前2月完工 突破轨道技术难题 搭设一条轨道，减少 轨道搭设材料和滑移 设备投入 双轨间距及累积滑移 位于国内水平前列距离 屋盖最大滑移距离198m,为国内 钢结构积累经验 计算机仿真模拟技术 为累积安装成功实施 提供理论数据支持 大跨度钢结构施工技术应用效果 PART THERE 案例分析 应用效果 适应性强 整体性强 造价经济 抗震性优 受力合理 结构体系简洁 节约用钢量 大跨度钢结构施工技术应用效果 PART THERE 案例分析 学校名称：重庆大学 参考文献 PART SIX 参考文献 1.