大跨度钢结构施工技术

大跨度钢结构吊装施工技术

国际会展中心钢结构工程

一、工程概况：

国际会展中心是市2008年重点工程，工程项目地下一层,地上一层(局部三层),建筑高度为21.25m(檐口高度)。工程总建筑面积70800㎡，其中地上建筑面积60423㎡，地下建筑面积15620㎡。

该工程项目地下一层为钢筋砼结构，地上建筑为钢结构，由H型 、箱型钢梁、钢柱及支撑、拉杆等构成的空间钢架。其中展厅部分采用空间钢桁架结构，跨度为75m。

二、结构简介

工程地上主体结构形式为局部带夹层的单层大跨空间钢结构，结构最大长向尺寸为188m，轴线宽度为144m。结构中部单层大空间部分为主展厅，高度约24m左右，跨度75m，主展厅四周布置有2个夹层，使整个结构呈回字型结构。

结构两侧外墙柱均为斜柱，由柱底按1:3(与水平面夹角为72°)比例向外倾斜。夹层及前厅上部屋面梁及外墙斜柱均采用变截面焊接箱形构件，内部钢柱为等截面或变截面焊接箱形构件，柱截面宽度为600mm，截面高度为500～2000mm。楼层梁采用焊接H型钢，梁最大跨度约22m；最大截面高度为1200mm。屋面檩条采用方形或矩形钢管；18榀屋面桁架主弦杆及腹杆均采用H型钢杆件，截面高度为300mm，桁架上、下弦杆最大高度达7.8米，主桁架在8、11轴线设有纵向次桁架，屋面纵横形成拉结结构，主桁架上、下

弦设交插拉杆、水平支撑；

主框架梁柱、梁梁之间腹板均以高强螺栓连接，上、下翼缘板均采用焊接方式连接，焊缝等级为一级。

钢板最大厚度为32mm，材质主要为Q345B和Q235B。

三、工程重点、难点分析

1、本工程地下结构复杂，地下结构包括地下室、地下人防、地下连廊、各基础的连系梁、地框梁等，使吊机只能在1线外侧、5～14线内行走，作业距离远，且难以采取安装辅助措施，增加了施工难度。

2、现场拼装、焊接工作量大。1500多个钢柱牛腿、18榀桁架都需要在现场拼装；牛腿翼缘板的连接焊缝及钢梁翼缘板的安装焊缝均为一级焊缝，如何保证现场的拼装质量及焊接质量是现场质量保证的重点。

3、75米大跨屋面桁架为平面桁架，其平面外的稳定性很差，如在其侧面采取加固措施，加固成稳定的立体桁架体系，则加固工作量非常大，且不具操作性，如何保证桁架在翻身过程中不发生难以回复的变形，桁架在吊装过程弦杆不受压失稳，及桁架的安装精度成为本工程的难点。

四、现场吊装施工

1、吊装顺序为自X线线A线推进，在两侧框架稳定后再安装中间的屋面桁架。由于钢柱多为变截面钢柱，地脚为Φ30螺栓，不具抗弯性，因此钢柱在形成框架前在四个方向

拉设缆风绳。

2、1线外的斜柱安装采用两台吊机相互配合吊装，一台吊机吊钢柱就位，找正后不松钩，由另一台吊机安装楼层钢梁，待钢梁安装完成后钢柱松钩。斜柱安装前2～5线的框架应已稳定，柱脚拧紧，同时柱就位后立即已全站仪进行找正，保证安装精度。

3、将已安装的钢柱、梁及时形成稳定的框架体系。

4、16线斜柱的安装同样采用两台吊机配合吊装，由于作业距离较远，吊装采用1台200吨和1台150吨吊机。在柱头拉设两根缆风绳，防止柱向外倒。

5、屋面桁架的拼装在展厅内桁架安装位置下进行，拼装时胎架布置在弦杆连接节点处，拼装前进行精确放样，确保下弦的起拱度满足设计要求。

6、桁架在地面拼装过程中每榀桁架经都经过自检、专检、第三方监测和监理确认后才能吊装，确保了焊接质量和桁架的外形尺寸。为避免桁架对位时接口过多，难以全部顺利对接，桁架两端的腹杆采用后补装的方式安装，地面不拼装。

7、桁架的翻身过程是很容易引起塑性变形的阶段。对75米桁架的翻身过程采用两台吊机，6个吊点的方式；吊点设在上弦弦杆连接的节点处，间隔9米，下弦旋转支撑点支撑在弦杆节点处；在桁架翻起40°左右的角度后对拉索上的手拉葫芦进行调解，平衡各吊点的拉力，避免局部塌陷。

8、桁架在抬吊过程中统一协调指挥，使桁架平稳提升，避免大风条件下吊装；为解决一台吊机上四个吊点之间杆件受压，有可能出现失稳的问题，在桁架自胎架上立起来后，

对一侧吊机的四个吊点的拉索进行调节，使中间两个拉索的张紧度要大于两侧的两根拉索

9、桁架两端螺栓对位后随即开始焊接，同时两端采用小型汽车吊补装两端的腹杆，同时在吊机松钩前在8、11轴线位置加装临时支撑，以控制弦杆节点标高。临时支撑采用口400*400的方管，临时支撑底部以千斤顶调解上部标高。

10、在桁架就位，临时支撑安装完成后，立即安装8、11线屋面次桁架，避免桁架受碰撞后失稳。

11、进行屋面桁架的安装，直到结构封顶。

12、临时支撑的拆除分两步进行，第一步每榀桁架在8、11轴线处以间隔跳跃方式式拆除临时支撑；第二步才全部拆除，使主、次桁架连成整体后共同作用，承受屋面荷载。