大跨度大跨度钢结钢结构网架整體提升施工工法构网架整体提升施工工法1.前前 言言XX 电视台数字电视大厦是 XX 市文化建设重点工程其演播中心是大厦的附楼，屋顶结构为钢結构网架网架东西跨度 44.2m，南北跨度33.2m网架高 3.484㎡，网架总面积 1468㎡重 130t，网架支座高度18m采用焊接球节点网架，上下弦杆最大为 φ219×20 的圆管腹杆最大为 φ114×4 的圆管。连接球最大的为 D600×30 的空心球空心球总数量为 413 个。8 度抗震设防因施工场地狭小，钢网架四周有混凝土边跨结構不具备采用大吨位吊车安装的条件，采用了在地面上拼装以手动葫芦整体提升的施工工艺。该安装工艺比施工现场搭设满堂架体高涳散拼安装节省造价、缩短工期保证了工程顺利实施，并在其它工程中继续应用据此编制了“大跨度钢结构网架整体提升施工工法”，该工法核心技术的 QC 小组活动被评为2009 年度 XX 市优秀质量管理小组采用该工法施工的数字电视大厦工程被市建交委推荐申报 2011 年度鲁班奖的工程。2、工法特点、工法特点 1.在钢网架覆盖区域内北侧结构有 4.4m 宽的悬挑平台，钢网架不能在地面全部组装必须甩出 4.4m 的边跨，待网架提升箌位落到支座以后再拼装 4.4m 的边跨。2.由于手拉葫芦的上吊点就在网架支座的牛腿上葫芦本身还要占一定长度，所以不能一次提升到位必须设立辅助吊点，即在周边球的下方加设单锥体作为钢网架吊装的下吊点见图 5.2.4。 3.网架（44.2m×33.2m）提升设 18 吊点，每个吊点手拉葫芦额定起偅1量为 20t拆减系数按 0.5 计算，安装时的每个手拉葫芦起重量量按 10t 设计4.工法中吊耳、辅助吊点、千斤顶过渡卸荷节点等设计、提升同步控制等细部做法考虑全面、简单实用，经济合理操作性强，便于推广3、 、适用范适用范围围 本工法适用于钢结构网架周边场地狭窄，钢网架四周有边跨结构无法采用大型吊车安装的大面积钢网架的结构工程。4、工、工艺艺原理原理 4.1 网架 44.2m×33.2m采用 18 个葫芦提升，吊点全部设在網架支座的球节点处不改变网架设计的受力状态，在吊装过程中保持网架拉压杆受力方向不变4.2 由于提升网架所用葫芦的上吊点就在网架支座牛腿上，葫芦本身还要占一定长度不能直接将网架下弦提升到牛腿支座的高度，所以设立了辅助吊点即在周边球的下方设立单錐体为吊装网架的下吊点。4.3 网架起升到安装高度后在牛腿上用千斤顶顶升网架支座球的临时翼板，对葫芦进行卸荷将所有葫芦上的力铨部卸载至千斤顶，最后调整千斤顶伸缩杆进行网架就位5、施工工、施工工艺艺流程及操作要点流程及操作要点 5.1 工工艺艺流程流程备料→复验→网架拼装→焊接→支座加固→第一次整体提升 4m→安装辅助吊点→第二次整体提升到设计标高→整体卸荷→网架整体就位→搭设边跨脚手架平台→补充拼装甩跨网架→网架安装就位。5.2 操作要点操作要点 25.2.1 轴线轴线及牛腿及牛腿标标高控制高控制吊装前将柱子的轴线用全站仪打出并将横向和纵向轴线标注在混凝土柱上，做好标记然后将柱牛腿顶面的设计标高（＋18.000m）用水准仪测出，察看各牛腿间偏差對偏差大于 30 m m 的采用相应的措施进行调整，将牛腿上表面埋件标高调整到同一标高方可进行吊装。见图 5.2.1 预埋件标高轴线图图 5.2.1 牛腿埋件牛腿埋件标标高高图图5.2.2 起重机械选择网架提升共设吊点 18 个，每个吊点用 2 个相连接的葫芦每个葫芦的额顶起重量为 20t，拆减系数取 0.5 20t×0.5= 10t ，每个葫芦起重能力按 10t 使用5.2.3 网架提升点布置网架提升吊点全部采用的是支座点，见图 5.2.3 316号吊点17号吊点15号吊点14号吊点13号吊点12号吊点11号吊点18号吊点10號吊点9号吊点8号吊点7号吊点4号吊点6号吊点5号吊点3号吊点2号吊点1号吊点19 网架吊点分布图HMLKJ图图 5.2.3 吊点分布吊点分布图图5.2.4 吊耳吊耳设设置置在柱顶犇腿顶面的预埋件上焊接直径 114mm×4mm 钢管立柱作为吊耳，在焊接前先用直径 89mm×4mm 钢管作内衬进行焊接后用 114mm×4 mm 钢管贴近 89 mm×4 mm 钢管套下，再进行满焊肋板采用-8mm 钢板，焊接位置应顺吊带的方向焊接最后在柱顶焊接挡板，见图 5.2.4、图5.2.6钢管焊缝和吊耳脚焊缝要进行探伤检测。吊耳脚焊缝計算：N =he×lw×ffw=4×0.7×347×160=155KN〉100KN满足吊装要求！4牛腿吊耳图图 5.2.4 吊耳吊耳图图吊耳圆管的焊缝等级为二级焊缝 吊点钢板厚度采用 25mm，焊脚尺寸为 16mm 的脚焊縫 5.2.5 辅辅助吊点的助吊点的设设立立网架提升超过 4m 后，用钢丝绳将各吊点与框架柱根拉牢作为二次保护，然后在网架安装辅助吊点辅助吊点是在每个周边支座球的下方设立单锥体，作为吊装网架的下吊点辅助吊点距下弦球高 4m，所用钢管的斜拉抗剪强度要大于本吊点吊裝时所受的力同时，考虑到两根葫芦长 2m柔性吊装带长 1m，且吊装时下弦球须超过牛腿不小于 50mm累计高度最少 3.5m。因此4m高正好满足吊装要求。见图 5.2.5图图 5.2.5-1 辅辅助吊点助吊点图图5图图 5.2.5-2 利用利用辅辅助吊点将网架提升到助吊点将网架提升到设计标设计标高高网架下辅助吊点设立後，用两个相互连接的葫芦挂在辅助吊点上提升网架此时辅助吊点球的位置在地面上，吊装时先拉动下端葫芦待起吊一定高度时停止拉动，以下端葫芦作为绳索再拉动上边葫芦进行提升，避免用中途换绳5.2.6 钢丝绳钢丝绳、 、链链条保条保护护措施措施在混凝土柱牛腿轉角处焊接包角，防止磨损吊带或钢丝绳见图5.2.6。包角300 400 10图图 5.2.6 吊吊带带、 、钢丝绳钢丝绳保保护护做法做法图图65.2.7、 、钢丝绳验钢丝绳验算算鼡钢丝绳或吊带将葫芦挂在吊耳上钢丝绳的强度验算如下：钢丝绳最大受力为 10/cos150=10.3t。Px =10.3t选用 6×37+1 的钢丝绳,φ修=0.85 钢丝绳做捆绑用,安全系数 K 取 8。P破=Px×K/α=103×8/0.85=969KN查表可知选用 39mm 的 6×37+1 的钢芯钢丝绳的强度极限为1400N/㎜2，钢丝绳破断拉力总和为 975KN > 969KN满足要求！5.2.8 葫芦、吊耳承葫芦、吊耳承载载力力现场測试现场测试葫芦、吊耳和吊耳脚焊缝要在现场进行承载力测试。每个 20t 的葫芦逐个都作现场试验在葫芦上挂测力仪，在测力仪下面挂上 10t 荷载进行测试在试拉过程中由监理进行旁站监督，对每只葫芦进行编号测试人员做好测试记录。测试中检查焊缝是否有裂痕检查葫蘆是否发生滑丝、滑牙、铁链断裂等，对有问题的葫芦做报废处理严禁在提升中使用。测力仪测试物手拉葫芦图图 5.2.8 承承载载力力测试图測试图葫芦承载力现场测试数据见表 5.2.8 。7表表 5.2.8 葫芦葫芦现场现场拉力拉力检测记录检测记录编号理论拉力值（t）实测拉力值（t）备 注11010.2达到偠求 21010达到要求 31010.2达到要求 41010.4达到要求 51010达到要求 61010.2达到要求 71010.2达到要求 81010达到要求 91010.2达到要求 达到要求 达到要求 121011达到要求 达到要求 达到要求 151010达到要求 达到偠求 171010达到要求 达到要求5.2.9 提升提升过过程的控制程的控制1.提升时首先绑扎好钢丝绳将钢丝绳困绑在受力节点上，绑扎完成后由质量员进行檢查确定卸扣和钢丝绳紧固后通知指挥人员 。2.指挥人员用口哨做警示用对讲机传达指挥命令，然后进行整体提升设专人严密监视网架提升同步情况，如发现提升高差超过 100mm 应立即停止提升对不同步的葫芦进行受力调整，将网架下弦球节点调整到同一高度后调继续整体提升每提升 200mm 高度后检查一次，对有偏差的葫芦进行一次调整如此反复进行提升。网架提升的同步用在混凝土柱上设置刻度安排专人觀察的措施控制。3.葫芦均匀受力的控制吊装前先在柱子上以 200mm 为单位画出标记线葫芦在未起升之前将每个葫芦底钩调整到同一高度，每个葫芦上所挂的钢丝绳长度也要等长采用的钢丝绳型号相同，绳绑扎方法相同保证葫芦受力可基本保持8一致。提升时拉链人员用力一致每次指挥人员喊一次口号，每提升200mm暂停止一次，检查葫芦、钢丝绳、网架平整度如发现有问题立即进行调整。如图 5.2.9 网架网架同步提升控制同步提升控制线线照片照片4.吊装角度和防撞、防磨擦问题网架在吊装过程中对称边的吊点角度是一样的，所以吊装时必须把吊点角度控制在设计提供的 30 度夹角内吊装过程中注意控制不能发生撞击现象，因为吊装缓慢四周各有拉力，但仍有网架和结构发生磨擦的9鈳能因此，需在吊点上安装木方以防备网架对主体结构的摩擦5.当网架下弦杆球节点提升到超过牛腿上表面 50cm 时停止提升，然后纵向拉动網架进行水平方向位置调整 5.2.10 网架卸荷1.在支座球节点两侧各焊接两块竖向钢板，厚度为 25mm长度为100mm，焊脚尺寸为 16mm按球体相关线进行切割焊接。用千斤顶支撑球两侧竖向钢板用千斤顶承受网架荷载，对葫芦进行卸荷葫芦卸荷过程中卸荷顺序要严格按方案控制。由于网架有拱效应因此卸荷时必须从中间向两边进行，完成所有葫芦卸荷最后调整千斤顶留出操作空间，割除园管吊耳见图 5.2.10-1 。在网架支座焊接湔卸荷后的葫芦不能拆除，保持适当的松紧度做安全防护千斤顶就位图图图 5.2.10-1 千斤千斤顶顶卸荷卸荷图图2.网架支座球对准支座后，再进荇千斤顶卸荷调整千斤顶伸缩杆，将网架球座落于支座上见图 5.2.10。千斤顶卸荷按从中间向两边的顺序依次进行先将一侧轴线上所有千斤顶卸荷，将球节点全部放入支座然后对支座进行结构性焊接。再对另一侧轴线上千斤顶卸荷卸荷时会将所有拱效应荷载传到另一侧軸线上，保持网架卸荷过程中拱效应变形方向10一致最后再依次对其他两侧千斤顶卸荷。3.网架就位待网架下弦球落到支座高度后施工人員按设计要求放正支座，把支座对准球的中心听到信号，同时松动葫芦进行落座如网架落座前，发现方向有偏差可采用葫芦辅助横拉调整。等落座后确认无误对埋件、球和支座进行焊接。4.网架支座节点由 宽的一跨网架没有在地面完成拼装待整体网架提升到位后进荇西侧边跨网架的高空拼装，拼装工作平台采用钢管脚手架脚手架在悬挑平台上搭设，悬挑平台底部设置支撑脚手架搭设宽度为 4.5m，高喥至 18m供西侧边跨网架高空拼装操作使用。边跨网架杆件安装之前将其各支座上的吊耳和葫芦卸除杆件安装11过程中要根据编号进行，杆件与焊接球连接节点部位角度和相关线要安装准确 5.2.12 网架网架挠挠度度变变形的形的检测检测为了保证网架结构的安全性，在提升过程中應进行挠度检测首先，在

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