【全国】超大型项目钢结构安装施工技术（共97）

17.1钢结结构构安安装装特特点点7.2工程案例例1—广州国际际金融中中心项目目钢结构构安装施施工技术术7.3工程案例例2—广州塔项项目天线线桅杆安安装施工工技术7.4工程案例例3—广州亚运运馆项目目大跨度度空间钢钢结构安安装施工工技术第7章超大型项项目钢结结构安装装施工技技术7.1钢结构安安装特点点7.1.1钢结构安安装工程程特点钢结构加加工制作作全部在在工厂完完成，施施工现场场作业少少，现场场作业机机械化程程度高，，施工速速度快，，施工工工期短，，满足了了建设单单位对工工期控制制的需要要，因此此在超大大型项目目中应用用日益广广泛。钢钢结构工工程具有有以下特特点：（1）钢结结构应用用高度不不断突破破（2）钢结结构体系系更加复复杂（3）钢结结构构件件越来越越重27.1钢结构安安装特点点7.1.2超高层钢钢结构安安装施工工特点超高层建建筑钢结结构应用用高度不不断突破破、结构构体系更更加复杂杂、构件件越来越越重，使使钢结构构施工具具有鲜明明特点：：（1）施工工机械要要求高（2）施工工工艺要要求高37.1钢结构安安装特点点7.1.3大跨度空空间钢结结构安装装施工特特点大跨度空空间钢结结构安装装施工特特点主要要采用高高空散装装法、分分条分块块吊装法法、滑移移法、单单元或整整体提升升（顶升升）法、、整体吊吊装法、、折叠展展开式整整体提升升法、高高空悬拼拼安装法法等施工工方法。。因此，，施工前前应根据据结构特特点和现现场施工工条件，，制定施施工技术术路线—安装方法法。吊装装单元应应结合结结构特点点、运输输方式、、起重设设备性能能、安装装场地条条件来划划分，同同时应采采用工业业化施工工，减少少现场作作业量和和高空作作业量，，提高施施工质量量。47.2工程案例例1—广州国际际金融中中心项目目钢结构构安装施施工技术术7.2.1概述1.工程总体体概述广州国际际金融中中心的地地下室4层（局部部5层），主主塔楼地地上103层（层高高为4.5/3.375m），最大大高度达达440.75m，工程总总建筑面面积为451926m2，其主塔塔楼70层以下为为智能甲甲级写字字楼，70层以上为为白金五五星级酒酒店。2.钢结构主主要构件件概述主塔楼采采用钢筋筋混凝土土核心筒筒+巨型斜交交网格钢钢管混凝凝土柱外外筒结构构形式，，外框楼楼盖采用用型钢梁梁和钢筋筋桁架混混凝土组组合楼板板，主塔塔楼73～74层设置了了超大型型转换桁桁架，见见表7-1。（1）主塔塔楼巨型型斜交网网格外筒筒钢管混混凝土柱柱，见表表7-2。（2）主塔塔楼楼盖盖钢梁系系统，见见表7-3。（3）主塔塔楼73层转换桁桁架及转转换钢架架，见表表7-4。（4）主塔塔楼核心心筒钢结结构，见见表7-5。（5）主塔塔楼天面面停机坪坪钢架，，见表7-6。56表7-1总体结构构和典型型平面图图总体结构构图典型平面面图78910117.2工程案例例1—广州国际际金融中中心项目目钢结构构安装施施工技术术7.2.2钢结构工工程主要要施工的的重点和和难点1.外筒斜交交网格钢钢构件的的分段控控制由于该项项目钢结结构施工工主要采采用三台台M900D动臂式塔塔吊分段段散件吊吊装，塔塔吊的最最大起重重量为64.0t。由于部部分外筒筒斜交网网格节点点处于最最大起重重能力半半径以外外，分段段需特殊殊考虑。。按照起起重性能能和焊接接操作空空间，对对外筒柱柱合理分分段以控控制重量量是工程程施工组组织的关关键点。。2.巨型钢构构件的预预拼装检检验验收收该项目钢钢结构外外筒为巨巨型斜交交网格钢钢管柱体体系，每每个网格格交接点点就是一一个复杂杂多变、、形态各各异、体体量巨大大、多点点对位的的空间巨巨型构件件。该巨巨型构件件的超高高空安装装需要解解决空间间多点对对位、高高空精确确定位的的问题。。在钢构构件的加加工制作作各道工工序严格格精度控控制的基基础上，，为检验验制作的的精度，，以便及及时调整整、消除除误差，，减少现现场特别别是高空空安装过过程中对对构件的的安装调调整时间间，对外外筒节点点、斜钢钢柱及环环梁需进进行工厂厂预拼装装。通过过预拼装装技术进进行复核核验收是是重点。。127.2工程案例例1—广州国际际金融中中心项目目钢结构构安装施施工技术术3.超长、超超宽、巨巨型构件件的高空空安装施施工主塔楼外外筒斜交交网格钢钢管柱竖竖向分成成17节，每节节有30根直管段段和15个“X”形节点。。直管段段钢柱的的最大宽宽度约3m、最大长长度约17m，“X”形节点最最大宽度度约4.3m、最大长长度约13m，构件最最大重量量达到了了64t。外筒斜斜交网格格钢管柱柱的安全全、精准准、快捷捷吊装是是施工难难点。4.高空恶劣劣施工环环境下复复杂厚板板节点的的焊接质质量保证证主塔楼楼外筒筒斜交交网格格钢管管柱直直径从从底部部的ΦΦ1800mm×50（55）mm过渡为为顶部部的ΦΦ700mm×20mm，最大大壁厚厚55mm，材质质为Q345B、Q345GJC。同时时，广广州具具有的的典型型亚热热带季季风性性气候候，特特别是是200m以上超超高空空风大大、雾雾大、、湿度度重、、施工工环境境恶劣劣，对对钢结结构现现场高高空焊焊接质质量影影响极极大。。焊接接质量量控制制也是是必须须攻克克的难难点。。137.2工程案案例1—广州国国际金金融中中心项项目钢钢结构构安装装施工工技术术7.2.3超高层层巨型型斜交交网格格钢管管柱安安装技技术1.外筒斜斜交网网格钢钢构件件的分分段控控制技技术（1）分分段原原则外筒钢钢结构构复杂杂，且且管径径大、、重量量重，，分段段需考考虑相相关因因素，，见表表7-7。（2）分分段重重量M900D塔吊最最大起起重量量64.0t，部分分“X””形边节节点处处于最最大起起重能能力半半径外外，分分段需需特殊殊考虑虑，各各层节节点工工况分分析见见表7-8。（3）超超重节节点处处理角节点点JB最重达达75.3t，超出出塔吊吊最大大起重重性能能，需需再分分段处处理，，见表表7-9，分段段在加加工厂厂进行行。141516177.2工程案案例1—广州国国际金金融中中心项项目钢钢结构构安装装施工工技术术2.巨型钢钢构件件的预预拼装装检验验验收收预拼装装主要要目的的是检检验制制作的的精度度，以以便及及时调调整、、消除除误差差，从从而确确保构构件现现场顺顺利吊吊装，，减少少现场场特别别是高高空安安装过过程中中对构构件的的安装装调整整时间间，有有力保保障工工程的的顺利利实施施。通通过对对构件件的预预拼装装，及及时掌掌握构构件的的制作作装配配精度度，对对某些些超标标项目目进行行调整整，并并分析析产生生原因因，在在以后后的加加工过过程中中及时时加以以控制制。针针对该该工程程外筒筒结构构特点点，采采用计计算机机预拼拼装与与工厂厂实物物预拼拼装相相结合合的预预拼装装方案案。（1）实实体预预拼装装选取三三个具具有代代表性性的拼拼装单单元为为例，，见图图7-1，工厂厂实物物预拼拼装即即采用用循环环全预预拼装装进行行。以以节点点JB、JC、JD之间的的预拼拼装为为例，，将该该网格格单元元分为为三部部分，，每部部分的的预拼拼装分分三个个拼装装单元元进行行，依依次按按拼装装过程程1→拼装过过程2→拼装过过程3进行外外框筒筒的预预拼装装，见见图7-2～图7-4，其他他节点点间的的拼装装单元元与此此类似似。图图7-5为拼装装现场场实例例。（2）计计算机机模拟拟拼装装鉴于钢钢构件件体量量较大大，构构件最最重达达64t，利用用全站站仪实实现计计算机机预拼拼装具具有较较大的的经济济意义义。具具体步步骤见见表7-10。181920图7-5拼装现现场照照片7.2工程案案例1—广州国国际金金融中中心项项目钢钢结构构安装装施工工技术术3.超长、、超宽宽、巨巨型构构件的的斜交交网格格钢构构件高高空安安装施施工技技术（1）安安装总总体思思路该工程程斜交交网格格外筒筒钢结结构主主要采采用三三台M900D塔吊分分段散散件吊吊装，，钢柱柱分节节点柱柱和非非节点点柱（（即直直段））两种种形式式，三三台塔塔吊分分区作作业，，钢柱柱吊装装至就就位位位置后后，安安装上上临时时连接接钢板板和高高强螺螺栓，，通过过千斤斤顶等等调节节措施施，并并及时时连接接钢柱柱上主主次钢钢梁及及环梁梁，在在全站站仪观观测下下，完完成钢钢柱校校正并并焊接接，然然后浇浇筑钢钢管内内混凝凝土。。钢结构构在平平面上上的安安装顺顺序为为奇数数节按按顺时时针方方向安安装，，偶数数节按按逆时时针方方向安安装；；在立立面上上，钢钢柱按按从下下而上上，钢钢梁按按先主主梁上上层后后下层层、次次梁先先下层层后上上层的的顺序序进行行安装装。按设计计要求求，待待结构构封顶顶后，，对拉拉梁翼翼缘与与节点点对接接焊缝缝以及及桁架架抗拉拉（压压）节节点进进行焊焊接。。217.2工程案例1—广州国际金金融中心项项目钢结构构安装施工工技术（2）施工立立面和平面面分区，见见图7-6和图7-7（3）斜交网网格外筒钢钢结构施工工工艺流程程典型标准区区域钢结构构施工，一一个区域钢钢结构施工工，分为构构件区和节节点区两个个部分施工工，其流程程见图7-8。（4）标准区区域安装流流程，见表表7-11（5）钢柱安安装及高空空焊接操作作平台搭设设钢构件吊装装和焊接施施工时，为为满足施工工操作人员员高空作业业的需要，，必须在相相应位置设设置操作平平台，见表表7-12。为减少高高空安装风风险，操作作平台主要要构件在地地面组装，，然后起吊吊。图7-9为操作平台台现场实例例。222324图7-6施工立面分分区2526277.2工程案例1—广州国际金金融中心项项目钢结构构安装施工工技术（6）巨型斜斜钢柱加强强型临时连连接节点自自稳定吊装装技术主塔楼外筒筒斜交网格格钢管柱竖竖向分成17节，每节有有30根直管段和和15个“X”形节点。“X”形节点最大大宽度约4.3m、最大长度度约13m，构件最大大重量达到到了64t。直管段钢钢柱的最大大宽度约3m、最大长度度约17m，构件最大大重量39t，钢管柱中中心线与铅铅垂线间的的最大夹角角约17°。在若干根根钢柱和钢钢梁形成小小范围稳定定体系前，，由于构件件自重、风风荷载、施施工荷载的的共同作用用，巨型斜斜钢柱均存存在较大的的倾覆弯矩矩。为抵抗此倾倾覆弯矩，，传统的做做法是采用用缆风绳或或钢支撑形形式，但根根据施工现现场空间、、后续工作作面必须及及时开展的的实际情况况，传统的的做法难以以实施，因因此，采用用“加强型临时时连接节点点自稳定吊吊装”技术是当前前最优的选选择。287.2工程案例1—广州国际金金融中心项项目钢结构构安装施工工技术“加强型临时时连接节点点自稳定吊吊装”施工技术，，是在钢柱柱常规吊装装所采用的的临时连接接节点基础础上，经安安全计算后后，对临时时连接节点点中连接夹夹板和连接接耳板的规规格、临时时连接螺栓栓的性能等等级和数量量进行加强强和优化，，由加强后后的螺栓、、连接夹板板和连接耳耳板共同受受力，抵抗抗倾覆弯矩矩，见表7-13和图7-10，“加强型连接接板自稳定定吊装”施工技术的的应用，极极大地加快快了钢结构构安装施工工速度，节节省了施工工成本，同同时也提高高了工程施施工过程中中的安全性性。2930317.2工程案例1—广州国际金金融中心项项目钢结构构安装施工工技术4.高空恶劣施施工环境下下复杂厚板板节点的焊焊接技术（1）焊接施施工难点1）单件构构件焊接量量大、焊接接时间长、、工期紧：：由工程概概况和钢结结构工程主主要施工重重点和难点点分析可知知，主塔楼楼外筒斜交交网格钢管管柱直径为为Φ1800mm×55mm～Φ700mm×20mm，最大构件件重达64t。2）焊缝质质量要求高高：钢结构构主要材质质为Q345B、Q345GJC，现场焊缝缝基本为一一级熔透焊焊缝。3）焊接工工程量大：：据工程完完工后统计计，现场焊焊缝总长达达115万延长米，，实际使用用焊丝达600t。4）高空施施工环境恶恶劣：广州州具有的典典型亚热带带季风性气气候，特别别是200m以上超高空空风大、雾雾大、湿度度重、施工工环境恶劣劣，对钢结结构现场高高空焊接质质量影响极极大。（2）应对措措施，见表表7-1432337.2工程案例1—广州国际金金融中心项项目钢结构构安装施工工技术7.2.4实施效果该项目用了了705d顺利完成了了主塔楼钢钢结构的施施工，施工工过程无一一例重大安安全事故，，建筑垂直直度偏差仅仅15mm，115万延长米焊焊缝一次探探伤合格率率为98.90%。从2008年11月26日开始第88层钢结构安安装至12月25日103层安装完成成，一个月月内完成16层，“两天一层”创下超高层层钢结构安安装施工的的世界新速速度。347.3工程案例2—广州塔项目目天线桅杆杆安装施工工技术7.3.1概述广州塔项目目的天线钢钢桅杆分为为格构段和和实腹段两两部分，见见图7-11。格构段自自标高453.83m至550.50m，长96.67m。其由8根钢管柱、、水平环杆杆和斜杆组组成，呈八八边形，对对边距由12m逐渐过渡至至3.5m。钢材主要要采用Q390GJC高强度低合合金结构钢钢，部分H型钢环杆和和斜杆采用用Q345GJC。节点连接接以等强焊焊接连接为为主，部分分H型钢连接采采用高强螺螺栓。实腹段自标标高550.50m至610.00m（后变更为为600.00m），长60.5m，其截面形形式为正四四边形和正正八边形，，对边距750mm至2500mm，呈阶梯状状变化。钢钢板厚度最最大达70mm。钢材采用用BRA520C高强耐候钢钢，焊接等等强连接。。天线桅杆系系统还包括括部分次结结构，有层层间电梯井井道、内外外爬梯、外外部平台、、阻尼装置置、铝合金金封板、馈馈线架、消消防水箱等等。35367.3工程案例2—广州塔项目目天线桅杆杆安装施工工技术7.3.2天线桅杆整整体提升1.天线桅杆提提升总体思思路天线桅杆提提升段高约约92m，重约640t，采用“钢绞线承重重，液压千千斤顶集群群作业，计计算机同步步控制”的提升安装装工艺。即即在综合安安装的格构构段顶部+529.00m标高处设置置提升平台台，布置20只50t级穿心式液液压千斤顶顶作为提升升设备。液液压千斤顶顶安装在提提升支架上上，承重钢钢绞线通过过液压千斤斤顶夹具固固定下垂，，然后通过过钢绞线底底锚与提升升段底环锚锚固。提升升时液压千千斤顶、上上下锚交替替作业，向向上提起承承重钢绞线线，以钢绞绞线传递动动力，天线线提升段上上升，在计计算机的控控制下向上上做连续垂垂直运动，，直至安装装至设计位位置。液压千斤顶顶的配置提提升能力为为1000t（50t××20），提升荷荷载即提升升段重量约约为640t，配置系数数k=1000/640=1.56；计算机可可根据桅杆杆垂直度、、千斤顶油油压等多项项参数实现现多目标实实时控制和和自动连续续作业。每每小时提升升高度2～4m，提升总高高度约65m。天线杆提升升前应对组组装完毕的的结构和提提升装置作作全面的检检查验收，，并对提升升阶段的气气候条件作作详细跟踪踪预测，选选择适当的的气候条件件（特别是是风速情况况）实施提提升。377.3工程案例2—广州塔项目目天线桅杆杆安装施工工技术2.+529.00m标高提升平平台综合安装段段顶部+529.00m标高处设有有永久平台台，见图7-12，可作为提提升平台布布置提升底底架、千斤斤顶、泵站站等提升设设施。为增增大操作空空间方便施施工，临时时扩大此平平台。提升升时千斤顶顶反力作用用于此平台台上，采用用临时加固固措施，见见图7-13。考虑到综合合安装段存存在安装误误差，为了了保证桅杆杆提升到位位后能够顺顺利安装，，千斤顶的的定位应以以+529.00m标高的结构构中心和方方位来确定定，而不用用测量基准准网或设计计坐标确定定。3839407.3工程案例2—广州塔项目目天线桅杆杆安装施工工技术3.提升设备及及计算机同同步控制系系统提升设备为为20台500kN穿心式液压压千斤顶，，共分为8组，每组2只或3只，对称布布置在+529.00m标高提升平平台上。液液压千斤顶顶的油缸行行程300mm。每相邻2组（4～5只）千斤顶顶配置一台台泵站提供供动力，每每台千斤顶顶配有4根Φ15.24高强度低松松弛钢绞线线，左旋和和右旋钢绞绞线各2根。每根钢钢绞线的破破断载荷为为26t，总共80根，总破断断载荷为2080t，钢绞线的的破断安全全倍数为2080/640=3.25，符合《重重型结构(设备)整体提升技技术规程》》(DG/TJ08——2056—2009)（上海市））的规定。。在液压千千斤顶下部部还设有安安全锚具，，一旦液压压千斤顶有有故障，可可由安全锚锚锁定钢绞绞线，确保保系统安全全，再进行行故障排除除。417.3工程案例例2—广州塔项项目天线线桅杆安安装施工工技术（1）计算算机液压压同步整整体提升升系统由液压同同步提升升设备（（主要为为提升油油缸、液液压泵站站组成））和计算算机实时时网络控控制系统统（包括括电气系系统）两两部分组组成。（2）提升升油缸采用500kN级穿心式式液压千千斤顶，，见图7-14。（3）液压压泵站液压系统统（液压压泵站））是提升升设备的的动力驱驱动部分分，其性性能和可可靠性对对提升系系统的性性能影响响极大。。根据该该工程特特点，采采用的液液压系统统性能见见表7-15。共布置4台液压泵泵站，每每两组千千斤顶之之间布置置1台，采用用间歇式式的作业业方式，，提升速速度可达达2～4m/h。42437.3工程案例例2—广州塔项项目天线线桅杆安安装施工工技术（4）计算算机实时时网络控控制系统统计算机系系统是同同步提升升的控制制设备，，电气系系统则是是计算机机系统与与液压系系统之间间的联系系和中介介。计算算机系统统通过电电气系统统采集液液压系统统的工作作状态和和相关数数据，经经过运算算后发出出控制指指令，电电气系统统将计算算机系统统的指令令传递给给液压系系统，使使液压系系统按规规定的程程序和要要求进行行提升作作业，图图7-15为同步提提升系统统的原理理图。同步提升升的控制制功能主主要包括括千斤顶顶集群动动作控制制（顺序序控制））、吊点点高差控控制（偏偏差控制制）、提提升力均均衡控制制（偏差差控制））、操作作台控制制以及安安全控制制等。447.3工程案例例2—广州塔项项目天线线桅杆安安装施工工技术1）千斤斤顶集群群作业的的动作控控制要控制8个吊点20个液压千千斤顶同同步动作作，主要要的动作作有上下下锚具的的紧与松松，油缸缸的伸与与缩，同同时还要要控制紧紧锚、松松锚、伸伸缸、缩缩缸等各各步动作作持续时时间的长长短，保保证提升升载荷在在上下锚锚具之间间的平衡衡转换。。为此，要要通过传传感器不不断检测测锚具的的状态和和油缸的的位置，，信号输输入计算算机后，，经判断断与决策策，再由由计算机机发出控控制信号号，开关关锚具和和油缸的的电磁阀阀，实现现集群控控制。所所以，这这是一个个位置反反馈的闭闭环控制制子系统统。2）吊点点提升力力的均衡衡控制要保持提提升的稳稳定可靠靠，必须须控制提提升过程程中各吊吊点提升升力，使使之保持持均衡。。为此，要要通过传传感器不不断检测测各提升升器的荷荷载，信信号输入入计算机机后，经经计算与与决策后后，再由由计算机机发出控控制信号号，调整整各吊点点的动力力载荷比比。所以以，这是是一个压压力反馈馈的控制制子系统统。计算机实实时控制制系统可可进行多多目标控控制，并并进行加加权处理理。由于于天线杆杆的垂直直度有导导轮导轨轨系统来来保证，，故在桅桅杆提升升过程中中以提升升力均衡衡控制为为主进行行。457.3工程案例例2—广州塔项项目天线线桅杆安安装施工工技术3）垂直直度控制制当天线桅桅杆的重重心超出出提升平平台（+529.00m）后，可可采用垂垂直度控控制。在在桅杆内内预设垂垂直度传传感器，，经测校校和标定定后使用用。传感感器采集集的数据据经计算算机处理理后，用用以控制制液压千千斤顶作作业。4）操作作台控制制操作台控控制的功功能主要要是：系系统的启启动、停停止、异异常时的的紧急停停车；系系统操作作方式切切换；系系统工作作时各类类状态、、参数、、数据等等实时信信息监视视；吊点点偏差超超限时报报警，并并决定采采取停升升、微调调等措施施；控制制策略转转换或修修正；系系统设定定值和控控制参数数修正；；各类图图表打印印；自动动存储各各类重要要数据；；历史数数据查阅阅、分析析等。实时监控控的画面面：控制制系统和和执行系系统状态态图、吊吊点高度度直方图图、系统统控制量量直方图图、偏关关与控制制量对比比直方图图、吊点点平面布布置图及及偏差指指示、偏偏差时间间曲线图图、各吊吊点数据据表、系系统工作作数据表表、PID响应曲线线图、总总体载荷荷分布图图、整体体平衡度度分析图图等。系统操作作员通过过总控制制台和监监控计算算机实施施操作，，整个操操作控制制分为顺顺序控制制、操作作控制以以及偏差差控制，，通过计计算机系系统控制制电路进进行操作作，利用用传感器器检测电电路反馈馈信号，，计算机机收集信信号后通通过液压压驱动电电路实现现顺序控控制和偏偏差控制制,见图7-16。46477.3工程案例2—广州塔项目天天线桅杆安装装施工技术5）安全控制制—防止误操作措措施电气系统设置置了各种安全全闭锁，防止止手动误操作作。系统启动、停停止、操作方方式转换等均均用主控台的的硬旋钮，不不用监控微机机的键盘和鼠鼠标，防止误误触键、碰撞撞等引致的误误动作。软件具有各种种检验算法，，防止操作者者修改系统参参数时误操作作。6）安全控制制—断点保护措施施系统控制逻辑辑中设置了各各种互锁算法法，确保在任任何情况下以以任何方式中中断系统运行行都不会引发发系统紊乱。。系统的断点保保护功能，确确保系统不会会因停电或其其他硬件故障障引起的中断断而丢失数据据。恢复供电电后系统自动动恢复断点现现场，并能自自动检测系统统状态，决定定从断点处恢恢复运行，还还是从行程第第一步重新运运行。487.3工程案例2—广州塔项目天天线桅杆安装装施工技术7）安全控制制—数据镜像备份份系统对重要数数据自动作在在线的镜像备备份，数据损损坏时自动提提示，便于操操作者及时发发现问题，并并恢复正确数数据。8）安全控制制—抗干扰措施在易受干扰的的物理层面上上采用抗干扰扰性能好的可可编程控制器器（PLC）。信号线采取屏屏蔽措施；采采取电源抗干干扰措施；采采取软件抗干干扰措施。9）安全控制制—系统连接的可可靠性系统的连接严严格按有关规规范进行，并并采用各种接接插件，做到到简捷可靠。。10）安全控制制—辅助检测手段段为确保万无一一失，在实际际提升时采用用与计算机控控制系统完全全独立的辅助助检测手段，，防止传感器器和控制系统统的意外故障障。497.3.3抗倾覆导轮导导轨系统经计算，提升升段天线重心心位置高于提提升底座底面面约30m。为保证高重重心状态下桅桅杆提升的稳稳定和抵御风风荷载的可靠靠性，以+518.7m至+550.5m、对边距为3.5m的等截面格构构段钢管立柱柱为导轨,见图7-17，在综合安装装段的适当标标高设置多组组可微调导轮轮，构成提升升过程中导向向和抗倾覆的的导轮导轨系系统。导轮导轨系统统的受力，主主要以风荷载载为主，桅杆杆倾斜造成的的荷载为次。。确定天线桅桅杆施工阶段段抗风的施工工原则、设计计原则和应急急措施。①施工原则：6级风提升,即提升作业时时风荷载以6级风（12.29m/s）考虑。②设计原则：8级风设计,即导轮导轨系系统按8级风设计（18.92m/s）。③应急措施：考考虑出现广州州地区10年一遇大风时时（0.3kN/m2）的应急措施施。507.3工程案例2—广州塔项目天天线桅杆安装装施工技术51经计算，第一一阶段每组导导轮系统（A）的荷载≤30t，第二阶段每每组导轮系统统（B）的荷载≤70t。据此进行导导轮的设计。。每组导轮系系统由导轮和和结构连接件件组成，为简简化设计和制制作，导轮系系统的关键组组件—导轮，设计为为统一规格，，单个设计荷荷载为35t，采用直径为为200mm的尼龙滚轮，，以保护提升升段结构的防防锈涂层。考考虑到结构安安装时存在偏偏差，导轮可可作±15mm的径向调整。。A型导轮系统布布置于综合安安装段内水平平环梁上，B型导轮系统布布置于综合安安装段钢管柱柱内侧，见图图7-18。两个型号系系统的组件导导轮相同，区区别仅在于结结构连接件。。527.3工程案例2—广州塔项目天天线桅杆安装装施工技术53在布置导轮系系统的每一个个标高处，各各设置8组导轮系统。。每组A型导轮系统由由一套导轮和和结构连接件件组成；每组组B型导轮系统由由两套导轮和和结构连接件件组成，其布布置见图7-19。提升时每侧导导轮系统与提提升段之间留留有10mm间隙，保证提提升段既不会会倾覆，又不不致卡轨。7.3.4实施效果1300t重，146m高的钢天线桅桅杆通过计算算机辅助建筑筑结构施工技技术、结构空空间分析和控控制技术、特特种施工设备备的应用和专专项施工工艺艺的应用，成成功安装在454m的高空，顶部部标高达到600m。在现代高耸耸塔桅杆钢结结构施工中积积累了不少宝宝贵经验。547.3工程案例2—广州塔项目天天线桅杆安装装施工技术557.4.1概述广州亚运馆项项目由综合馆馆、体操馆、、历史博物馆馆组成，其主主体结构为现现浇钢筋混凝凝土框架结构构，屋盖体系系采用双曲空空间组合钢桁桁架+空腹双曲网壳壳结构，呈不不规则的曲线线形布置，最最低点标高13.82m，最高点标高高33.80m。体操馆钢构构最大跨度达达99m，钢结构总用用钢量约1万t，图7-20为其整体效果果图。体操馆钢结构构造型似海龟龟状，东西长长227.5m，南北长121m，最高点标高高为32.5m，建筑面积约约为31482m2，钢结构总用用钢量6548t。体操馆内、、外桁架各个个点位高低不不一，呈曲线线分布，见图图7-21。综合合馆馆钢钢结结构构造造型型似似海海豚豚状状，，东东西西长长246m，南南北北长长76m，最最高高点点标标高高22m，钢钢屋屋盖盖体体系系由由外外围围斜斜管管柱柱和和内内部部劲劲性性柱柱支支撑撑，，见见图图7-22。历史史博博物物馆馆东东西西长长75mm，南南北北长长42mm，最最高高点点标标高高为为27.2m。整整个个钢钢结结构构由由外外围围9根ΦΦ1100mm×30mm和核核心心筒筒内内8根箱箱形形柱柱支支撑撑。。前前端端是是一一个个长长28m的半半椭椭球球状状悬悬挑挑结结构构。。整整个个结结构构为为桁桁架架和和管管网网架架混混合合结结构构，，见见图图7-23。567.4工程程案案例例3——广州州亚亚运运馆馆项项目目大大跨跨度度空空间间钢钢结结构构安安装装施施工工技技术术575859钢结结构构制制作作与与安安装装难难度度大大，主主要要体体现现在在：：（1）工工作作量量大大。。（（2）结结构构节节点点复复杂杂，，构构件件类类型型多多。。（（3）工工期期紧紧短短。。（（4）现现场场拼拼装装精精度度要要求求高高、、焊焊接接质质量量要要求求高高。。（（5）钢钢结结构构整整体体精精度度控控制制是是屋屋面面结结构构、、玻玻璃璃幕幕墙墙等等其其他他专专业业结结构构安安装装精精度度的的基基础础，，若若钢钢结结构构吊吊装装偏偏差差较较大大，，其其他他专专业业的的连连接接件件尺尺寸寸需需重重新新设设计计，，连连接接节节点点很很难难保保证证质质量量，，严严重重影影响响施施工工进进度度。。（（6）钢钢结结构构堆堆场场、、拼拼装装场场地地的的布布置置、、吊吊车车行行走走线线路路的的规规划划、、构构件件转转运运线线路路的的设设置置、、构构件件进进场场线线路路的的规规划划等等是是否否合合理理均均是是影影响响钢钢结结构构施施工工进进度度的的重重要要因因素素。。（（7）在在考考虑虑现现场场平平面面规规划划及及交交通通组组织织时时需需注注意意支支撑撑胎胎架架与与看看台台板板施施工工的的协协调调，，构构件件堆堆场场与与余余土土堆堆场场在在使使用用时时间间上上的的协协调调，，构构件件堆堆场场、、设设备备行行走走与与幕幕墙墙、、装装饰饰、、机机电电材材料料堆堆放放的的协协调调，，以以及及与与室室外外工工程程施施工工的的协协调调。。607.4工程程案案例例3——广州州亚亚运运馆馆项项目目大大跨跨度度空空间间钢钢结结构构安安装装施施工工技技术术7.4.2钢结结构构安安装装大大型型组组合合支支撑撑胎胎架架设设计计施施工工技技术术广州州亚亚运运馆馆的的屋屋盖盖结结构构为为双双曲曲空空间间组组合合钢钢桁桁架架+空腹腹双双曲曲网网壳壳结结构构，，双双曲曲内内环环形形空空间间桁桁架架长长度度322m，由由24个标标高高不不一一支支座座点点支支承承，，标标高高由由22.5～27.5m不等等；；双双曲曲外外环环形形空空间间桁桁架架长长度度486m，由由38个标标高高不不一一支支座座点点支支承承，，标标高高由由17.0～23.0m不等等。。钢钢构构件件采采用用分分段段安安装装，，构构件件连连接接点点下下为为钢钢筋筋混混凝凝土土台台阶阶式式看看台台，，给给安安装装支支撑撑胎胎架架的的预预埋埋和和安安装装都都带带来来了了困困难难；；内内拱拱桁桁架架分分段段位位置置在在场场馆馆的的中中间间，，安安装装高高度度在在24m，需需在在场场馆馆中中间间设设置置连连续续带带状状支支撑撑架架（（11.8m宽、、93.5m长、、22.3～28.4m高））。。1.支撑撑胎胎架架方方案案的的优优化化19榀内内拱拱桁桁架架沿沿椭椭圆圆形形比比赛赛场场的的短短轴轴方方向向布布置置，，最最大大跨跨度度99m，支支座座点点为为内内环环桁桁架架，，内内环环桁桁架架沿沿椭椭圆圆形形比比赛赛场场周周圈圈布布置置，，24个支支承承点点标标高高不不一一。。内内环环桁桁架架利利用用250t履带带吊吊在在比比赛赛场场内内进进行行安安装装，，根根据据履履带带吊吊的的吊吊装装性性能能，，内内环环桁桁架架分分24个分分段段，，最最重重为为28t。内内拱拱桁桁架架分分成成两两段段，，利利用用两两台台150ｔ履履带带吊吊在在场场馆馆内内同同步步进进行行吊吊装装。。施施工工顺顺序序：：内内环环桁桁架架下下的的钢钢柱柱安安装装→内环环桁桁架架安安装装→内拱拱桁桁架架安安装装。。图图7-24为内内环环桁桁架架分分段段示示意意图图。。617.4工程程案案例例3——广州州亚亚运运馆馆项项目目大大跨跨度度空空间间钢钢结结构构安安装装施施工工技技术术62（1）内内环环桁桁架架支支撑撑胎胎架架的的特特点点内环环桁桁架架下下方方承承重重支支撑撑架架，，点点式式支支撑撑胎胎架架，，共共设设20个搭搭设设点点，，从从内内环环桁桁架架典典型型剖剖面面图图，，见见图图7-25，支支撑撑胎胎架架有有如如下下特特点点：：1）作作用用在在支支撑撑胎胎架架竖竖向向荷荷载载大大：：通通过过工工况况分分析析，，最最大大集集中中荷荷载载为为60多吨吨。。2）作作用用在在支支撑撑胎胎架架还还有有水水平平力力和和风风荷荷载载；；通通过过工工况况分分析析，，作作用用在在支支撑撑胎胎架架上上还还有有钢钢构构件件安安装装时时产产生生的的水水平平力力和和风风荷荷载载。。3）24个支支承承点点标标高高不不一一，，内内环环桁桁架架为为双双曲曲环环形形空空间间桁桁架架，，支支承承点点高高度度为为17.2～24.2m不等等。。4）支支撑撑胎胎架架下下方方主主要要为为钢钢筋筋混混凝凝土土现现浇浇的的台台阶阶式式看看台台。。637.4工程程案案例例3——广州州亚亚运运馆馆项项目目大大跨跨度度空空间间钢钢结结构构安安装装施施工工技技术术64（2）内内拱拱桁桁架架支支撑撑胎胎架架的的特特点点内拱桁桁架安安装时时，馆馆内沿沿椭圆圆长轴轴方向向搭设设11.8m宽、93.5m长的带带状支支撑架架以满满足现现场安安装要要求，，支撑撑胎架架有如如下特特点：：1）支撑撑胎架架长度度达93.5m。2）通过过工况况分析析，最最大集集中荷荷载为为45ｔ，作作用在在支撑撑胎架架竖向向荷载载较大大。3）通过过工况况分析析，作作用在在支撑撑胎架架上还还有钢钢构件件安装装时产产生的的水平平力和和风荷荷载。。4）支撑撑胎架架下方方中部部70m为场馆馆底板板，其其余为为钢筋筋混凝凝土现现浇的的台阶阶式看看台。。5）支撑撑胎架架面标标高不不一。。657.4工程案案例3—广州亚亚运馆馆项目目大跨跨度空空间钢钢结构构安装装施工工技术术2.内环桁桁架安安装点点式支支撑胎胎架的的设计计考虑到到内环环桁架架对接接的施施工需需要和和支撑撑胎架架纵横横向的的整体体稳定定，内内环桁桁架安安装点点式支支撑胎胎架中中的16处支撑架搭搭设为6m×6m形式，4处支撑架搭搭设为12m××6m形式。立杆杆纵距、横横距La=Lb=500mm，步距1500mm。搭设高度度为17.2～24.2m不等。图7-26为内环桁架架下方承重重支撑架平平面布置图图。设计的支撑撑承重架由由上而下为为：内环桁桁架钢构件件、安装垫垫块和卸载载千斤顶、、I20ａ型钢网架架、20mm厚钢板、密密排160mm高的枕木、、双Φ48mm×3.0mm钢管、可调调顶托、钢钢管支撑立立柱、立柱柱底座。图图7-27为内环桁架架下方承重重支撑架典典型立面图图。沿内环桁架架长度方向向的支撑架架立杆顶部部设置顶托托，每个顶顶托上放置置2根钢管，顶顶托螺杆伸伸出钢管顶顶部不大于于200mm。内环桁架架及次杆件件的重量，，通过型钢钢网架、枕枕木、钢板板垫层将荷荷载传递到到支撑架上上，枕木规规格宽×高×长为220mm×160mm×2500mm，见图7-28和图7-29。667.4工程案例3—广州亚运馆馆项目大跨跨度空间钢钢结构安装装施工技术术676869703.内拱桁架带带状支撑架架方案内拱桁架安安装时，馆馆内沿椭圆圆长轴方向向搭设11.8m宽、93.5m长的带状支支撑架以满满足现场安安装要求，，见图7-30~图7-33。在内拱桁桁架对接处处下方，带带状支撑架架沿长轴方方向5500mm××93500mm范围内，立立杆纵距、、立杆横距距La=Lb=550mm，步距1500mm。其余范围围的支撑架架立杆纵距距La=1100mm，立杆横距距Lb=1050mm，步距1500mm。纵向水平平杆设置在在横向水平平杆上，采采用直角扣扣件固定，，横向水平平杆接长采采用对接扣扣件连接。。带状支撑架架构造由上上而下为：：内拱桁架架钢构件、、I20ａ抗侧型钢钢架、20mm厚钢板、密密排160mm高的枕木、、双Φ48mm×3.0mm钢管、可调调顶托、钢钢管支撑立立柱、立柱柱底座。图图7-34为平台顶面面构造图。。717.4工程案例3—广州亚运馆馆项目大跨跨度空间钢钢结构安装装施工技术术727374754.支撑胎架的的设计验算算大型组合扣扣件式钢管管支撑胎架架体系受力力必须满足足规范要求求及其整体体稳定，才才可确保钢钢结构安装装施工的质质量和安全全，且在施施工实施过过程中，通通过位移和和沉降监测测以及计算算机仿真监监控实现了了对其变形形的控制。。（1）受力和和计算要点点（2）内环桁桁架卸载点点型钢架传传力性能及及支撑架验验算（3）支撑架架计算767.4工程案例3—广州亚运馆馆项目大跨跨度空间钢钢结构安装装施工技术术5.现场位移和和沉降监控控为了保证整整个钢屋盖盖安装过程程的安全，，避免承重重支撑架出出现失稳、、倾覆或倒倒塌，故对对其进行现现场监测。。现场选取取吊装过程程和卸载过过程的最不不利工况进进行监测，，以掌握控控制点的位位移变化，，确保承重重支撑架结结构安全和和控制点位位移满足要要求，确保保钢屋盖安安装施工满满足规范设设计要求。。（1）施工监监测流程布置监测点点→位移沉降观观测→数据成果误误差分析→编写监测报报告。（2）监测种种类、频率率、设备汇汇总表监测种类、、频率、设设备的汇总总见表7-16。777.4工程案例3—广州亚运馆馆项目大跨跨度空间钢钢结构安装装施工技术术78（3）支撑架的的位移、沉沉降监测的的观测点布布置钢结构安装装过程中，，用全站仪仪监测支撑撑架位移与与沉降，记记录每次测测量的平面面坐标，用用坐标增量量判定支撑撑架是否移移位沉降。。（4）支撑架的的位移、沉沉降监测方方法施工过程中中主要采用用目测和仪仪器监测。。（5）支撑架的的位移、沉沉降监测时时机监测分施工工阶段及卸卸载阶段两两个部分，，钢结构每每进行一个个单元安装装时，进行行1次位移、沉沉降监测；；卸载过程程进行1次位移、沉沉降监测。。（6）支撑架的的位移、沉沉降监测预预警值797.4工程案例3—广州亚运馆馆项目大跨跨度空间钢钢结构安装装施工技术术7.4.3双曲环形空空间桁架安安装施工关关键技术1.概述体操馆双曲曲内环形空空间桁架长长度322m，空间桁架架为平行四四边形，截截面尺寸2.9m×4.0m，平面半径径为R64～R41m，由24个标高不一一支座点支支承，标高高为22.5～27.5m不等，变化化较大，见见图7-35。内环桁架架截面形式式为平行四四边形，分分别由2根平行的上上弦杆和2根平行的下下弦杆件组组成，上弦弦杆间通过过水平连杆杆和斜连杆杆连接，下下弦杆间同同样通过水水平连杆和和斜连杆连连接，上下下弦杆间通通过竖杆和和对错弦杆杆间斜拉杆杆组成，见见图7-36。双曲外环形形空间桁架架长度486m，空间桁架架由倒斜三三角形、平平行四边形形和单片桁桁架组成，，截面尺寸寸2.3m×2.7m，平面半径径为R9～R79m不等，有38个标高不一一支座点支支承，标高高为17.0～23.0m不等，变化化较大。外外环桁架截截面形式主主要为倒斜斜三角形，，由2根上弦杆杆、1根下弦杆杆、上下下弦杆间间腹杆和和上弦杆杆间拉杆杆组成。。在轴线线E3～轴线D3区域内，，外环桁桁架做加加强处理理，此位位置处截截面形式式为平行行四边形形；在轴轴线E6～轴线E11区域内，，外环桁桁架为单单片桁架架，见图图7-37。807.4工程案例例3—广州亚运运馆项目目大跨度度空间钢钢结构安安装施工工技术81822.双曲环形形空间桁桁架安装装技术路路线根据项目目钢结构构设计复复杂、施施工场地地狭小、、施工工工期紧短短、下部部空间需需要交叉叉施工的的特点，，从设备备投入、、工期要要求、技技术可行行性及安安装精度度上综合合考虑，，钢结构构安装采采用塔吊吊、履带带吊综合合吊装及及“脚手架支支撑高空空原位拼拼装工艺艺”的技术路路线，以以减少施施工投入入、加快快施工进进度、为为下部空空间交叉叉施工创创造了作作业面。。空间桁架架安装根根据履带带吊的吊吊装性能能，内环环桁架利利用250t履带吊在在比赛场场内进行行安装，，内环桁桁架分24个分段，，最重的的分段为为28t。外环桁桁架利用用250t履带吊跨跨外进行行吊装，，外环桁桁架分40个分段，，最重的的分段为为24t。钢结构安安装施工工顺序：：内环桁桁架下的的钢柱安安装→内环桁架架安装→内拱桁架架安装→外环桁架架安装。。图7-38~图7-42显示了内内、外环环桁架典典型安装装顺序图图。837.4工程案例例3—广州亚运运馆项目目大跨度度空间钢钢结构安安装施工工技术84853.钢构件的的工厂制制作与模模拟就位位（1）计算算机模拟拟深化设设计为避免桁桁架高空空拼装时时桁架弦弦杆悬挑挑，分段段点设置置在节点点桁架1m处，上下下弦点分分段位置置错开1m以上。在在工厂制制作阶段段，利用用计算机机模拟技技术建立立三维实实体模型型模拟施施工过程程，按照照指定要要求对钢钢结构桁桁架进行行分段，，根据输输入参数数自动快快速生成成所有的的连接节节点，快快速、准准确地自自动绘制制满足加加工要求求的深化化详图和和材料明明细表（（包括节节点加工工图、节节点的胎胎架定位位坐标表表、现场场安装定定位坐标标表、数数控ＣＮＮＣ切割割参数、、节点材材料表、、加工图图、材料料表、整整体装配配图及安安装定位位坐标表表等），，为钢构构件的精精确制作作和后续续的施工工安装奠奠定了基基础。（2）钢构构件的精精确制作作数控切割割、精确确下料。。数控ＣＣＮＣ切切割参数数直接输输入五维维切割机机，机器器自动制制作钢管管相贯口口，数控控中频弯弯管，双双曲钢管管一次弯弯制到位位，避免免了二次次弯管存存在的弊弊端。按照计算算机模拟拟深化设设计所确确定的深深化详图图、钢构构件尺寸寸、节点点位置等等相关参参数制作作和组装装钢桁架架的各分分段。867.4工程案例例3—广州亚运运馆项目目大跨度度空间钢钢结构安安装施工工技术4.安装和校校正技术术通过计算算机建模模后将桁桁架偏移移角度转转换成位位置尺寸寸，通过过测量桁桁架各节节点的空空间坐标标来定位位各构件件空间位位置。钢构件安安装的支支撑搭设设安装、、测量校校正完毕毕后，进进行内环环形桁架架、外环环桁架的的安装。。安装时时，首先先通过支支撑胎架架上面的的限位板板对桁架架进行大大体位置置的粗调调，然后后通过全全站仪对对内环桁桁架、外外环桁架架构件进进行精确确定位（（桁架杆杆件上面面贴有测测量控制制点的标标识）。。环形桁架架下方搭搭设点式式钢管脚脚手架支支撑架，，桁架吊吊装到斜斜钢柱位位置后，，利用临临时螺栓栓固定，，待校正正完成后后再进行行焊接，，割除临临时连接接耳板。。校正方法法：在桁桁架分段段连接部部位设置置4个千斤顶顶，通过过调节千千斤顶来来调整环环形桁架架的位置置，以满满足设计计要求。。877.4工程案例例3—广州亚运运馆项目