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1、某體育館空間鋼管桁架施工方案1、 工 程 概 況1、1 工 程 概 述體育館中心位于某市集美區，樂海路北，19號路東、23號路西段。體育館總用地面積約5萬平方米，總建筑面積約3.8萬平方米、建筑總高度35.55米。本工程為體育館建筑、由比賽館、訓練館兩部分組成，空間為直徑73m球體，落地圓直徑124.72m，訓練館為球體所切割部分且與比賽館相距27m，位于比賽館的左下方45；兩館地下層連成整體，長度191M，寬度153米，斜向長度約209米；二層以上兩館分開，訓練館上空無分層；比賽館為四層，局部五層。比賽館由現澆鋼筋砼與H型鋼框架結構、屋面空間鋼管桁架體系構成，結構高度35.5m；訓練館為現澆2、鋼筋砼與H型鋼框架混合結構，整體結構高度25m，館內局部二層，樓面標高4.50 m。建設單位：代建單位：監理單位：總包單位：設計單位：施工單位：工程參數：平面尺寸：191 m X 153m結構形式：管桁架結構跨 度：77.253m12工 程 特 點：比賽館屋頂為空間鋼管桁架結構體系，主桁架結構采用倒三角形、且其在水平面投影為梭形，輔桁架為單榀鋼管桁架。其幾何關系；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內鋼管圈梁水平面圓周半徑52.478 m；與上弦管交點z座標為49.7328m；內圈梁高度3、為1.5m；外圈梁水平面圓周半徑為54.1872m。比賽館屋面縱向主桁架由8榀倒三角形管桁架，2榀由單片桁架組成的；橫向桁架由五榀桁架和四根單管組成，其兩榀桁架的部分腹桿取消，設置了32拉桿。球體相切造型新穎，桿件多且弧形，接口復雜，制作難度大。構件斷面、布置和連接點、以及安裝高度不同、結構的地面組裝和高空安裝不能形成流水作業；施工場地受限制，吊裝方法特殊，須搭滿堂腳手架空中安裝組焊，施工組織難度大。2、施 工 方 案在整個工程的施工階段，結合現場的實際情況，將采取多種施工方法，進行結構的吊裝施工。概括的講：訓練館部分的結構安裝，運用25 t汽車吊結合獨立拔桿土吊的方法完成構件的吊裝。比賽館則4、主要是利用現場的三臺塔吊，將管件吊到由腳手架搭設的組對拼裝平臺上，并結合手動葫蘆和滑軌，進行直接組裝成型。由于部分曲柱長度超長、運輸困難，因此，車間制作時分成幾段進行加工，運到現場后再進行組對焊接；組對步驟如下：、 將訓練館0標高層清理一塊組對場地，、 按構件加工詳圖放線，標出縱橫控制尺寸，、將預拼裝的幾節曲柱按編號的順序放置在拼裝場地上，并與控制線對齊，、用精密水準儀將曲柱抄平，、 再次與細化詳圖核對無誤后，進行點焊，、全部點焊完成后，復核曲柱的幾何尺寸是否與設計相符，確認無誤后，再進行下一道工序，、 單面焊完成后，用小龍門吊，將構件翻轉，放置地面后找平，、反面清根，打磨清根完成后，進行焊接5、，、 焊接完成后，將焊縫進行清理打磨，待構件冷至室溫，進行焊縫超聲波檢測，、 焊縫檢測合格后，構件就可以進行吊裝了。2 1 吊機、拔桿力學計算2.1.1 0標高樓面承載力學驗算 根據訓練館+0.00m標高層樓面的設計最大承載能力（10KPa），該區域最大最重的構件是GKJ-X7、X8，單支構件的重量10897.1KG，長度為32959mm，起吊高度15m。根據該區域四周的道路情況，以及樓面的設計承載能力情況，擬將采用吊機站位樓面吊裝。若采用該方法吊裝，關鍵在于樓面的承載能力是否滿足吊裝要求，吊機選用16T或25T均可滿足構件起吊（見附錄A 吊機起重性能參數表）?，F選25T吊機吊裝時（下墊規格為6、2.0m*6.0m的路基板），對樓面吊裝的承載能力進行核算。選25T吊機，吊機自重G1=28T；構件重量G2=11T；路基板的規格為2.0m*6.0m，自重G3=1T；因此總重G= G1+ G2+ G3=40T；則單位面積的所受壓力為：F=40*9.8/(4*2*6.0) = 8. 17KN/ m2F=10.0 KN/ m2。故設計承載能力滿足吊裝要求。框架GKJ-X14、17的立柱曲柱，由于在4.5 m樓層上，該部分最輕的單支構件的重量約為840kg、最重的單支構件的重量約為4845.3kg，2#塔吊在此回轉半徑的起吊重量小于單根構件的重量，同時吊車的吊臂也夠不到安裝位置。因此，結合現場的實7、際情況，經綜合考慮，該部分的構件采取獨立拔桿吊裝。 獨立拔桿系統的力學驗算該驗算的基礎以構件的的重量為5000kg，拔桿吊裝時的傾角為20度至0度的吊裝過程中，可能存在的最不利因素的情況下、進行拔桿的力學分析。主要進行以下3個方面的力學驗算：、吊繩拉力驗算，、拔桿的力學演算，、纜繩的拉力驗算,、4.5m樓面承載能力的驗算。.1 吊繩的拉力驗算該捆綁繩直徑為d=32mm,規格6*19+1，驗算如下：根據鋼絲繩的破斷拉力公式：P破=500d2，設計容許拉力P= P破/K，同時作為捆綁繩、其安全系數K=8。因此，當構件質量m1=5000kg時，捆綁繩的直徑d為：d=9.8m1*K/500 =28mm8、 F3 =F4=13483.7N 因此纜繩滿足施工的要求。.4 4.5m樓面承載能力的驗算4.5m樓面設計承載能力F=5.0KN/ m2；拔桿的軸心所受壓力F1=55482.1N，底板面積S=0.25 m2；在底板下墊規格為2.5m*6m，G=10000N的路基板，承壓面積S=15m2，則單位面積所受壓力F = （F1+G）/S = 4.4KN/ m2F=5.0KN/ m2；綜上所述，需制作一規格為2.5m*6m的路基板,獨立拔桿系統滿足施工的要求。施工步驟具體如下： 獨立拔桿的制作.1 用140*6無縫鋼管，長度9m，共兩支，按下圖進行制作獨立拔桿（見附圖 1）.2 準備捆綁繩長度1m,直徑9、為d=32mm,規格6*19+1；12的鋼絲繩400m，每段截成50m長左右，共8段，分別作為兩獨立拔桿的纜繩，纜繩在獨立拔桿的頂板（250*250*20）上對稱布置且互成90角，并用卡扣鎖固。.3 在頂板下面，焊接一塊吊耳板，規格為（60+120）*120*20mm，上開一吊點孔，孔徑為50mm。吊耳板的焊接點與兩纜繩綁點夾角的平分線上，且吊耳板的上底邊（既60mm長的一邊）與頂板焊接。.4 拔桿的底板規格為500*500*20mm, 與140*6無縫鋼管對中焊接后，再對稱焊接4塊加勁板（規格為（60+120）*120*12mm）。.5 準備兩只手動葫蘆，承載能力為6000kg，其練長均為610、m。 獨立拔桿的吊裝過程1 用塔吊將GKJ-X14、17的曲柱、斜柱以及立柱吊上4.5m層樓面上，然后用滾筒，將構件運到安裝的位置處。2 搭設一活動平臺，用于在曲柱、斜柱吊裝就位后，二者間的螺栓連接及焊接。3 將獨立拔桿豎立并拉緊纜繩，同時在拔桿的4根纜繩，各掛1只手動葫蘆（2T/只），用于拉起或調節拔桿的傾斜度的大小，待構件就位后鎖緊葫蘆。4 將5T的手動葫蘆掛在吊耳板上，將綁繩綁在偏向頂部的一端且靠近構件重心部位，并掛在手動葫蘆的吊鉤上。5 在構件吊離樓面10mm左右后，暫緩提升，檢查獨立拔桿系統的受力情況及穩定狀況；狀況良好時，再繼續提升構件。6 構件就位對中軸線后，構件與底板臨時點焊固11、定，然后復合標高、軸線；檢查無誤后，將斜柱和曲柱按設計要求進行連接，鋼柱與底板全面焊接。7 在框架柱的頂部設置兩根纜繩，并拉緊固定，然后放下獨立拔桿。8 同樣的方法吊裝、固定其他兩支斜柱和曲柱，吊裝完成后，用HB1、HB2和SB1聯系梁將GKJ- X14、X17兩鋼框架連接成一剛體，形成穩定體系。完成GKJ-X14、X17鋼框架吊裝后，其他GKJ-X10至X1的鋼框架，根據現場吊機的站位情況和最大限度的回轉半徑，所吊裝構件的最大質量和起吊高度，擬采用兩臺25T汽車吊安裝，安裝順序和吊車的行走路線如下：GKJ-X10GKJ-X9GKJ-X8GKJ-X7GKJ-X6GKJ-X5GKJ-X4GKJ-12、X3GKJ-X2GKJ-X1。其中吊裝斜柱的吊機站位在路面上，吊裝曲柱的吊機的站位在樓面上，其行走的路線是曲柱重心在樓面的投影點的連線。 該部分的吊裝工作1 將柱底板按設計標高安裝就位、固定，然后將縱橫軸線引到底板上，并作好標記；將要吊裝的曲柱、斜柱擺放到吊裝的位置，并在其頂部系好纜繩。2 用腳手架管搭設一活動平臺，用于在曲柱、斜柱吊裝就位后，二者間的螺栓連接及焊接，以及后續的鋼柱、樓層梁的安裝固定。3 吊裝前準備好高強度螺栓、電焊機等吊裝就位后，急用的零配件和機具。4 吊機進入吊裝的位置后，支腿全部伸出并可靠地支撐在樓面上，先進行空載實驗，以確保吊機在全部節臂伸出后，在旋轉的過程中，不會與建13、筑物或現場其他東西發生碰撞。5 空載順利完成后，再進行試吊。將構件緩慢的吊離地面10mm左右后，停止提升，然后檢查吊機的穩定情況，及支腿處樓面的承載狀況。在試載順利的情況下，可以進行下一步正式的吊裝工作。6 該部分的吊裝從GKJ-X10GKJ-X1推進，同軸線的曲柱、斜柱同時吊裝，當其就位后，先將鋼柱與底板對中并點焊，然后將曲柱、斜柱上部用螺栓連接并進行初擰，接著通過纜繩調整鋼框架的軸線對中情況，完成后將鋼柱與底板焊接牢固，同時進行將曲柱、斜柱上部連接處的焊接，以便曲柱、斜柱在盡可能短的時間內形成框架；此時將纜繩栓在可靠之處，同時放下吊鉤，準備后續構件的吊裝。7 同樣的方法，吊裝完成GKJ-X14、9后，需盡快將GKJ-X9、10鋼框架間的聯系梁、曲梁吊裝就位，并與兩框架連接形成穩定的剛體。8 當吊裝至GKJ-X5時，應先吊裝該軸線上的立柱，固定后再進行曲柱、斜柱的吊裝，接著進行校正對中，并在曲柱、斜柱連、接初步固定后，將立柱與曲柱、斜柱連接，校正后并進行螺栓的初擰，最后才進行橫梁的吊裝、校正、螺栓初擰、翼緣板焊接。9 用同樣的施工順序吊裝X4軸線的鋼構件，完成后，將GKJ-X4、5間的樓層梁、聯系梁、曲梁連接起來，并在矯正后，進行焊接固定。10 完成鋼框架的吊裝工作后，一方面進行螺栓的終擰和全部的焊接工作；另一方面進行焊縫的補漆工作。11 鋼框架完成校正后，然后進行檁條的安裝，安裝前，必須將每道檁條的軸線、用經緯儀按設計要求直接標記到每根曲柱上。12 根據曲柱上的檁條軸線，安裝圓管檁條，就位復合無誤后，將圓管與曲柱的腹板焊接連接。13 在完成結構的安裝、焊接（主要指圓管檁條）后，然后進行屋面圍護的安裝工作。