大跨度单层网壳结构点式支撑体系施工工法

1、大跨度单层网壳结构点式支撑体系施工工法1、前言在大跨度施工领域，受施工环境的限制需采用分片高空原位拼装时，一般均需搭设胎架支撑体系。当施工区域难以设置塔吊，需要汽车吊在大跨度单层网壳结构下方进行吊装作业，若采用传统满堂架或标准化胎架支撑体系，汽车吊行走、作业区域将受到很大限制，难以覆盖整个钢结构区域。点式支撑体系可以很好地解决这个问题，采用点式支撑体系的大跨度单层网壳结构下方有充足的空余区域，汽车吊可在结构下方自由行走，吊装区域覆盖整个钢结构。该工法应用后，在大大提高现场施工生产效率的基础上，保证了钢结构安装的安全性，有效提高了安装的精确性，获得了良好的社会与经济效益。其在钢结构施工支撑胎架体

2、系领域的创新，显著推进了大跨度单层网壳钢结安装技术的发展。2、工法特点2.1以结构分段定制胎架支撑点，减少现场胎架安装量，提高现场施工生产效率；2.2以施工要求确定胎架形式，预留汽车吊的行走作业区域，实现汽车吊全区域作业；3、适用范围本工法适用于无塔吊覆盖采用汽车吊施工的大跨度单层网壳结构。4、工艺原理大跨度单层网壳结构点式支撑体系适用于采用汽车吊施工的大跨度单层网壳结构。根据结构特点、结构分段定制点式支撑胎架，仅在需在支撑的分段点位设置竖向支撑胎架。然后根据汽车吊外形尺寸、行走吊装参数确定各竖向胎架间水平、斜向杆件，保证胎架体系稳定性。汽车吊能够在结构下支撑体系内部自由行走从而覆盖整个结构区

3、域的安装。5、施工工艺流程及操作要点5.1单层网壳结构吊装分段根据结构特点和汽车吊性能合理将结构分成“条”或“片”装吊装单元。5.2点式支撑体系设计图5.2 单榀胎架杆件、顶部、底部转换措施示意5.2.1竖向主支撑杆件竖向杆件是支撑结构的主要受力杆件。杆件的布置应根据结构的吊装分段设置，确保和每吊装分段形式临时的稳定结构。杆件的截面根据其顶部的结构反力计算确定。5.2.2水平/斜向联系杆件水平/斜向联系杆件主要是为了保等胎架体系的稳定性。在保证稳定性的提下，其分布应考虑汽车吊作业大臂的自由性，最低处杆件高度由汽车吊行走高度确定。5.2.3支撑胎架顶部、底部转换措施胎架顶部通过转换措施（竖向转换

4、H型钢）以吻合支撑点结构的高度及角度。胎架底部通过转换措施（横向转换H型钢）将底部支撑点转换至混凝土梁或柱上。5.3现场施工5.3.1胎架安装要求（1）立杆顶部需要加设顶部操作平台，斜杆在连接时，斜撑卡板最上部节点与距离立杆顶端至少预留900mm高度以供操作平台搭设。（2）为保证立杆节点的安全，以及斜撑节点的顺利连接，立杆法兰盘节点与斜撑节点中心间距至少预留800mm。5.3.2胎架焊接要求（1）斜杆与立杆连接节点通过连接板实现，斜杆端头采用插板，插板与连接板通过双面角焊缝进行焊接，焊缝高度为0.6t且不小于10mm。（2）所有加劲板、连接板全部采用双面角焊进行焊接，焊缝高度为0.6t且不小于

5、8mm。（3）所有封头板在斜杆端头与斜杆角焊连接，焊缝高度为0.6t且不小于8mm。（4）立杆柱脚形式分为钢柱与埋件板连接以及钢柱与转换钢梁连接两种形式，柱脚焊缝高度为0.6t且不小于10mm。6、材料与设备6.1材料主要需要的材料为胎架材料。（以澳门美高梅项目天幕工程为例）澳门美高梅天幕工程胎架支撑体系主要竖向支撑选用299*8钢管（卸载点位选用351*8），横向支撑选用180*5及152*5两种类型的钢管。序号截面名称材料长度m重量t1P152x5Q23560201022P180 x5Q235350075.53P299x8Q23518201054P351x8Q23567545.6合计 =S

6、UM(ABOVE) 328.16.2设备主要设备为吊装设备。（以澳门美高梅项目天幕工程为例）序号设备型号数量用途1汽车吊QY50C2台胎架安装、拆除，钢结构拼装、安装7、质量控制7.1本工法遵照的标准及规范（1）永久结构部分：Structural use of steelwork in building (BS 5950 Part 1&2:1990:),Specification for weldable structural steels( BS 4360:1990), Macau relevant government departments engineering quality sta

7、ndards（2）临时措施胎架部分：钢结构工程施工规范（GB 50755-2012）、钢结构工程施工质量验收规范（GB 50205-2001）、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）、钢结构焊接规范（GB 50661-2011）。7.2工法实施过程中的质量控制主要把握以下几点：（1）搭设前，严格执行班前交底制度，每天上班前应举行班前会议交底，交底内容应具体、明确、且应有签字记录资料，支撑措施搭设过程中，严格执行交接班签字手续。（2）搭设过程中，应严格执行三检制度，每段搭设好后，应先自检，经自检合格后，由公司安全科专检，验收合格后，方可进行下一道工序的施工。（3）支撑体系搭设要

8、加强测量放线工作，及时校正格构式支撑措施的垂直度，横梁的标高和水平度，使支撑措施搭设的的技术要求与允许偏差，完全控制在规范允许范围之中。（4）作好成品保护工作。施工过程严禁任何人擅自拆除或变动支撑措施的任何构件，若支撑措施阻碍施工操作，应通知支撑措施的主管人员，征对现场实际情况，做好变更方案，报上级批准后，才能解决。安全措施根据 HYPERLINK t _blank 中华人民共和国安全生产法、安全生产管理条例、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-1991），建筑地盘安全手册（香港），澳门特别行政区建筑地盘安全条例，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，采取如下安全措施。胎架支撑体系施工的

9、安全隐患主要为：防高空坠落。8.1防高控坠落主要措施（1）支撑措施的技术方案必须经企业的技术和安全负责人审批签字并盖章才能实施。（2）施工前必须明确支撑施工现场安全责任人，负责施工全过程的安全管理工作，施工现场安全责任人应在支撑搭设、拆除前向作业人员进行安全技术交底。（3）项目现场要严格按照经审批的方案执行，确保施工安全。（4）工人必须持证上岗，戴安全帽，系安全带，戴工作卡，穿防滑鞋。（5）操作层的施工荷载应符合设计要求，不得超载，并设置限载警示牌。（6）雨天作业要有防滑措施和避雷措施。六级以上大风雨，必须停止施工作业。（7）在支撑上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看护。（8）支撑的用

10、电线路的架设及支撑的接地、避雨措施应按施工现场用电安全技术规范(JGJ46-2005)及澳门特别行政区建筑地盘安全条例执行。8.2 搭设施工阶段安全保证措施（1）钢管或钢管底座应准确放置在定位线上，不得悬空。（2）支撑搭设完毕，必须填写支撑验收记录表，经企业质安部门和监理人员分段或整体验收合格，并悬挂验收标识方能进行钢结构的安装。（3）钢结构安装时，派安全员专职观察支撑系统的变形情况。发现异常现象时应立即暂停施工，并将施工人员撤离危险区域。（4）钢结构安装时，应避免材料、机具与工具过于集中堆放，在任何情况下支撑支撑点承受的荷载均不得超过荷载设计值。 （5）支撑搭设、拆除和钢结构安装期间，应在适

11、当地方挂设警示标志，禁止无关人员进入支撑底下，并指定专人进行监护。（6）应按要求搭设安全维护网，以确保安全。8.2.3使用阶段安全保证措施（1）在支撑上进行电、气焊作业时，必须有相应的防火措施和专人看守。（2）在作业中，禁止随意拆除胎架体系的基本物件。（3）施工人员在胎架上作业时，应注意自我保护和安全意识，避免发生碰撞或落物，严禁在支撑上戏闹和坐在栏杆上等不安全处休息。（4）人员上下支撑必须走专门的安全通道，严禁攀援支撑上下。（5）凡遇六级以上大风，重雾，雷雨时，均不得进行高处作业，特别是雨后施工，要注意防滑，对支撑要经常检查，凡遇大风或停工段时间再使用支撑时，必须对支撑进行全面检查。8.3拆

12、除阶段安全保证措施（1）拆架前，全面检查待拆支撑，根据检查结果，确保无安全隐患后，拟订出作业计划，报请监理批准，进行技术交底后才准工作。（2）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，需解开与另一人有关的扣件时，应先通知对方采取防范措施，以防坠落。（3）在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。（4）拆下的零配件要装入容器内，用吊篮吊下 ，严禁从高空抛掷。（5）工人必须站在设置的脚手板上进行拆卸作业，并按规定使用安全防护用品。（6）本工程支撑拆除时遇大风、大雨、大雾天应停止作业；（7）拆除时操作人员要系好安全带，穿软底防滑鞋、扎裹腿。环保措施贯彻ISO14001环境管理

13、体系标准，识别施工过程中的重大环境影响因素，制订有针对性的工地环境保护措施，最大程度地减少施工活动对环境的不利影响，确保工地的“干净、畅通、安宁”。9.1环境保护的组织措施为了保护和改善生活环境与生态环境，防止建筑施工造成环境污染，环境保护已纳入项目管理范畴。我单位将制定一系列管理制度，加强对施工现场的粉尘、噪音、废气、光源的监测和监控，采取消除污染措施，与文明施工管理一起检查、考核、奖罚，采用现代管理措施来做好这项工作。9.2防止固体废弃物污染（1）胎架安装、使用及拆除后废弃的零部件，安排专用废弃物品收集箱进行收集，避免造成场面混乱影响地面清洁。（2）胎架进行焊接施工时，采用国家规范要求的焊

14、材，并严格规范焊接流程，为操作人员配备口罩等防护用具，减少焊接造成的环境污染。（3）施工、护理等过程产生的建筑垃圾、废料应及时清理，保证施工场地的清洁和施工道路的畅通。9.3防止大气污染（1）建筑施工垃圾采用容器装运，严禁随意凌高抛撒。施工垃圾及时清运，当天的垃圾当天运走。加强施工气瓶管理，防止发生气体泄露事故。（2）施工场内随时洒水，减少扬尘污染。9.4防止噪声污染（1）制定降底噪音的相应措施，所有施工设备应符合澳门特别行政区施工噪音的要求。（2）控制强噪声作业时间，提前作好施工计划，避免在夜间等公共休息时间发出较大噪音。（3）对噪声超标造成环境污染的机械施工，其作业时间限制在7：0012：

15、00和14：0022：00。9.5建筑垃圾的处理（1）建筑垃圾集中堆放，然后和当地环卫部门取得联系，进行申报处置，同时办理处置证。（2）建立环保工作自我监控体系，一方面采取有效措施控制人为噪音、粉尘的污染和采取技术措施控制污水、烟尘、噪音污染，同时协调外部关系，同有关环保部门加强联系，解决扰民问题。效益分析澳门美高梅项目天幕钢结构点式支撑胎架体系在现场实施后实现了施工可行、操作安全、保证质量、符合功能、节约成本、绿色环保等目标。以澳门美高梅项目为例进行分析。10.1经济效益工效对比分析：根据结构特点定制的点式支撑胎架体系整体重量约350t，远少于采用标准胎架近1000t的量。同时，点式支撑体系

16、灵活性大，将底座支撑点落在下部混凝土梁柱或转换至梁柱上，省去了混凝土回顶加固措施。减少了措施安装量及加固工作量，提高了天幕安装整体工效。人工对比分析：同理，减少了措施安装量及加固工作量的同时需要的人工相应减少。其中支撑胎架安装人数减少约10人，加固工作取消后对应人工减少约20人。经济对比分析：（1）劳动力、材料节省费用： 支撑胎架安装人数减少约10人，胎架安装工期约30天，拆除约15天。加固工作取消后对应人工减少约20人，原回固工期约30天。对应节省费用：10*（30+15）*600+20*30*600=630000mop=50.54万元材料节省约650t，对应节省费用：650*4000=26

17、00000mop=208.57万无（2）设备台班费用：措施量减少相应减少25t汽车吊一台，混凝土加固取消减少10t汽车吊一台。对应设备费用节省为：180000*1.5+130000*1=400000mop=32万元综合上述人员、材料、机械费共节省费用总计可达50.54+208.57+32=291.11万元。10.2社会效益1、人才培养点式支撑体系施工技术在项目的成功研发试验与应用，培养了一批掌握受复杂环境限制仍能对难度巨大的大跨度单层网壳结构进行安装的专业技术型人员的操作人员，同时，也为专业施工管理人员提供了一种全新的施工技术管理思路与技术。对该技术的推广，有利于企业人员更深入了解大跨度工程施

18、工的目标与实现途径。2、行业影响目前，单层薄壁钢结构体系主要采用满堂架体系施工，即使有部分工程采用了胎架支撑体系，也难以做到轻便高效。单层网壳点式支撑体系的成功研发与应用，实现了单层薄壁钢结构的轻便施工，在技术上提供了创新的方法，为后期同类薄壁钢结构施工方法上带来新的突破，并为施工支撑领域的整体解决方案提供了实践载体。应用实例澳门美高梅路氹酒店项目澳门美高梅路氹酒店项目位于澳门特别行政区，路氹填海区，澳门东亚运动会体育馆大马路西。其天幕为单层网壳连拱大跨度结构体系，最大跨度约135.8m。几何形态呈3个山峰（南侧山峰、中间山峰和北侧山峰）和2个山谷，3个山峰比高约7.5m、9.5m和8.5m。节点数量153