大跨度空间桁架结构施工技术研究

大跨度空间桁架结构施工技术研究（精选6篇）

大跨度空间桁架结构施工技术研究 第1篇

大跨度空间管桁架结构施工技术研究

叶青荣 孔祥荣

概 述 1.1工程概况

安徽省国际会展中心（图

1、图2）位于合肥市经济技术开发区内，总占地面积约10hm，建筑面积约5.6³104m2。该工程建筑功能主要由3部份组成：地下车库及设备用房（1.6³104m2）、单层大跨度钢结构立体桁架展厅、多层大柱网普通钢结构会议中心（图

3、图4）。该3部份组成整体，地下采用钢筋混凝土梁板柱结构体系；地上2个钢结构展厅跨度分别为66m和51m，其屋盖采用倒梯形体主桁架钢结构体系，组合V字型柱；会议中心部份为3层钢结构框架结构，H型组合钢梁，钢与混凝土组合楼板，V字形柱。该建筑物内部另设置了2个上部结构独立的椭圆形和圆形的会议报告厅，采用双层网壳结构体系。椭圆会议报告厅长轴长约35m，短轴长约25m，呈倾斜形椭圆体。该工程于2002年9月全部建成，由于此工程是按照当前国际展览及会议功能设计建设的大型会议及展览场馆，建筑造型优美，配套设施齐全，建成后已举办了多次大型展览和召开了多次重大国内、国际会议，使用状况良好。

该工程由上海市浦东新区建设（集团）有限公司进行施工总承包。工程于2001年3月18日开工，2002年9月28日竣工，并被评为安徽省优质工程“黄山杯”奖。1.2结构概况

基础采用人工挖孔桩，地下室采用C30现浇混凝土结构。底板厚400mm，采用梁板结构，梁宽300mm~600mm，梁高600mm~2000mm，抗渗S8。

上部采用钢结构，钢结构投影面积约3.5³104m2，总重约6000t，主要有2种结构形式。

第1种形式为①~②轴之间，采用钢结构框架结构，共分3层。第1层为8.8m标高，第2层为17.8m标高，第3层标高为26.438m~22.011m。其中柱截面由Ф500³28钢管组成，侧面为Y字型，梁由焊接H型钢组成，纵向主梁高1.6m,横向主梁高1.0m，屋面梁与外围护结构圆滑过渡，连成一体，侧面呈“7”字型，由焊接H型钢组成，该区钢结构用量约为2000t，钢结构顶标高26.438m。

第2种形式用于②~④轴，采用超长空间桁架结构，主桁架3跨共8榀，总长约153.8m，最大跨度66m，断面为6m³3m倒梯形，用钢管组合而成，其中主管为Ф500³

28、Ф500³25。单榀重约270t，屋面次桁架为平面桁架，长约24m，单榀重约2t，柱同①~②轴线。该区钢结构用量约为4000t，钢结构顶标高为19.713m。

按加工构件划分，会展中心主要为钢管组合柱、钢管桁架及焊接H型钢。钢结构主材选用Q345B。构件表面抛砂除锈，除锈等级为Sa2.5并符合GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定。安装焊缝处100mm~150mm宽范围内不涂装。

构件涂装共分3部分：第1部分为防锈防腐底漆，要求防腐不少于15年，此部分制作后喷涂；第2部分为防火涂料，柱不少于3h，主梁不少于2.5h；第3部分为面漆。1.3 关键技术问题

①本工程主桁架、V型柱、次桁架、副桁架节点均为管材相贯节点，精度要求高，安装难度大，需对制作加工工艺、吊装工艺、高空管构件拼接等技术问题进行研究，解决空间相贯曲面放样切割和拼接的技术难点，确保制作加工和安装质量。

②由于在1~3轴范围内有地下室存在，因此在该2跨内无法开行吊车，超长型管桁架跨越1~3轴，必须想办法解决该区域管桁架的吊装问题。

③由于整个结构柱采用Y型构架柱，因此在柱及屋面主桁架安装前必须考虑该柱的安全稳定，安装主桁架后必须考虑柱与桁架的整体稳定。

④用2 台300t吊车抬吊重160t的87.3 m段主桁架，需验算桁架的整体刚度和吊点处的强度，并严格控制吊车的吊重和回转半径。⑤在制作、运输和安装的整个过程中，必须对不同工况的受力情况进行分析，对临时支墩和临时加固措施进行设计和优化，以确保质量和安全。构件制作加工 2.1主桁架分段

主桁架全长约153.8m，按吊装要求，主桁架分2段：L1≈87.3m，L2≈66.5m。其中87.3m段由5段接长而成，66.5m段由3段接长而成。2.2钢管桁架、钢管组合柱制作工艺

钢管主桁架制作采用厂内分构件加工制作、现场组装形式，产品零件加工后逐一编号，再成套批运至现场，现场共设3个87.3m胎架，先拼上下直腹杆，再拼侧边腹杆，最后拼焊上面斜腹杆，主管焊接口端加工坡口，画出上下弦装配依线，依线距每端100mm处，焊接时管内放置衬管。

24m次桁架厂内制作，再运至现场吊装。V型柱由厂内分片制作，再运至现场拼装。

梁柱腹杆支撑管用数控相贯线气割机切割。2.3屋面梁制作

屋面梁平面呈“7”字形，总长分别为64.601m、52.516m，分直线段（分2段），中间圆弧段，圆弧段4段制作，其中圆弧段最长，其长度为28.75m，重约5.6t，梁截面均为H型，截面高度1.2m，4段之间用高强螺栓在现场拼接。

2.3.1放样

选择28m³35m场地。以1轴为基准按图分2片放样（场地限制），用三角形法分别找出水平线和垂直线。

以1轴为基准分别划出顶部左上角小圆弧中小线沿中心线划出构件形状。2.3.2下料划线

划线应在确认型钢尺寸后据切割计划精确操作并使用样板。划线尺寸应考虑收缩余量，一般长度方向放20mm~30mm，对于腹板与翼板接触处坡口角焊时则在腹板的设计宽度基础上放2mm~3mm的收缩余量。根据首件加工实测收缩余量再适当调整余量。2.3.3切割和坡口

厚度≤12mm钢板，长≤2.4m的可用剪板机，厚度≥12mm的采用多头直条切割机和半自动切割机，板焊型钢切断用H型钢切割机。坡口采用半自动切割机，切割后坡口表面用砂轮机打磨。切割端应无重大不规则缺口、毛刺、积渣。坡口角度公差控制在±5°之内。条板或坡口必须2个割嘴同时切割，并控制板宽切割误差。2.3.4弯曲

钢板校正采用火焰和压机。圆弧板在卷板机上卷制。2.3.5钻孔

先钻孔后装配的预制零件，其孔用Z32K摇臂钻床，孔周围去除毛刺。钻孔采用钻模板。2.3.6组装

在组装前，部件的每一个零件确认其代号、尺寸、角度、无翘曲、扭曲、切割端及孔有无缺陷等。弧形构件组装应使用夹具、角尺或用其他适当方法精确地进行。对于角焊来说，各零件应紧密装配，局部控制在0.5mm~1mm，坡口焊需特别注意根部间隙和封底间隙。按图分段拼装H型钢，大小圆弧构件采用手工拼制，直段用H型钢组立机。

在水平的架台上拼板，主要控制长度方向的直线度、弧度、厚度方向接头处的错边公差及端部角尺度，将零件调整摆正后点焊固定并设引弧板。对接焊原则用埋弧自动焊，当不能用自动焊时才能手工焊。焊妥正面焊缝，用行车反身焊妥反面。在焊反面时用碳弧气刨清根并检查清根情况。焊接后的变形矫正用火焰或压机，弧形板矫正后在放样平台上复核圆弧度的正确性，此腹板在未装配前必须正确。2.4 钢结构焊接质量检验 2.4.1焊缝质量等级

V字形柱、管桁架对接圆管为一级焊缝，相贯线焊接的柱支撑、桁架腹杆为二级焊缝。

H型钢腹板厚度≥16mm以及主梁均为二级焊缝，其余为三级焊缝。2.4.2焊缝质量检查项目及要求

一级焊缝：外观检查评定，100%超声波探伤（评定等级II，检验等级B）；

二级焊缝：外观检查评定，20%超声波探伤（评定等级III，检查等级B）；

三级焊缝：只做外观检查评定。

对于Q345B主材，超声波探伤检验在完成焊接24h后方可进行检查。构件运输

会展中心钢结构材料加工构部件制作主要在上海及无锡，根据材料构部件结构形式、外形尺寸、重量，确定公路运输方案。3.1运输对象

24m次桁架，24m³1.00m³0.18m，单位重1.3t，220榀。V字型柱按左右两肢分别运至工地，单肢最大重约25t，共64肢。H型钢梁，主梁高1.6m和1.5m，次梁高1.0m，最长为24m。单件重量5t~5.7t。

“7”字梁，分4段，最长1段为28.75m，单件重约5.65lt。

主桁架在工厂内加工成管材、板材，运至现场后再进行拼装。3.2运输路线

按加工地点，运输路线分2条：1条为上海——南京——合肥开发区工地，公路运输全程约560km。第2条为无锡——南京——合肥开发区工地，公路运输全程约300km。3.3运输方案

根据构件的运输尺寸及重量，结合道路情况，平面次桁架、V形柱、H型钢梁、“7”字型梁采用肯奥驰T800牵引车牵引载重90t的可伸缩五轴线平板车装载运输。

为保证构件运输安全及构件运输过程不产生变形误差，装载时构件与平板车之间需加垫枕木。对于超宽构件，要制作钢制托板，以保证其运输安全，构件叠放时，构件间需加垫木。

装车后采用Ф19.5mm钢丝绳、40#紧缩器、19.5mm绳扣等材料进行加固捆绑，加固采用下压式八字紧固法。构件吊装

4.1主要吊装机械选择

①钢管主桁架加工由厂内下料，相贯线、剖口切割后运到现场，在现场搭好镶拼台，由80t吊机配合进行拼装。

②1~4列主桁架分为2段安装，第1段为1~3 列，长为87.3m，重量为160t；第2段为3~4 列，长为67.5m，重量为113t。

③在1、3列外档布置CC2000型300t履带吊机各1台，负责吊装第1段主桁架，安装1~3列钢柱与屋面结构。1~3列屋面主桁架总重160t。用2台300t履带吊抬吊时，吊机接60m巴杆，R=16m，Q=87t，H=58m。各能承担1～3列主桁架50%以上的安装重量。

④3~4列屋面主桁架总重113t。用1台300t履带吊接60m巴杆，Ｒ＝12m，Ｑ＝123t,H=59m。布置在3~4列中间，吊装第2段主桁架，安装3~4列屋面结构。

⑤300t履带吊接60m巴杆，R=30m，Q=35t，H=53m，安装0~1列7字形钢柱和三层楼面结构，停机位置在0列外档。

⑥300t履带吊接24m主臂，54m副臂，R=54m，Q=15t，H=41m，吊装2~3列中间屋面檩条。

⑦KH300、80t履带吊，31m巴杆，R=7m，Q=34t，H=28m，承担3~4列屋架镶拼、卸车。

⑧KH180、50t履带吊，37m巴杆，R=8m，Q=14.9t，H=32.7m，承担0~1列“7”字形钢柱镶拼、卸车，安装楼层框架梁。

以上机械布置全部采用机械化安装屋面结构，能在预定工期内把整个钢结构安装完毕。4.2 路基要求

①300t履带吊道路宽12m，地基承载力要求12t/m2。平整度10m内纵横不大于10。吊车行走道路路面采用200mm厚C20混凝土，内配φ16@200钢筋网片。

②50t、80t履带吊道路宽8m，地基承载力8t/m2。

③屋架相拼台要求平整、坚实，地基承载力8t/m2。

4.3 “7”字形和V字形钢柱吊装技术

① 0~1列“7”字形钢柱采用80t吊机40m把杆，R=14m，Q=12.8t，H=36m，钢柱重量为10.3t左右，在吊机起重量内，吊点设在顶部重心两侧，起吊时根部用15t吊机协助扶直，根据钢柱角度配备吊装索具。

②1、2、3、4列钢柱形态为V字形，1轴钢柱重量为50t，2轴左肢柱为23t、右肢柱为19t，3~4轴柱分别为8t、9t。1列钢柱吊装机械采用300t吊机、60m主臂，R=20m，Q=62t，H=57m；2轴钢柱吊装半径为R=38m，Q=23.6t，R=42m，Q=20.2t；

3、4列钢柱吊装半径为R=38m，Q=23.6t，R=42m，Q=20.2t；

3、4列钢柱吊装机械采用50t吊机37m巴杆，R=10m，Q=10.4m，H=33m。

③钢柱安装前应对基础标高与轴线进行复核，超出规范的偏差应立即修正，对钢柱的长度、断面挠曲以及标高进行预检。

④钢柱采用边吊边校正，经纬仪要求定位观察，防止V形柱角度偏差，校正索具采用浪风形式，钢柱稳定措施用浪风拉索进行临时固定，待屋架安装后，才能进行拆除。

⑤钢柱安装，先安装右肢柱再安装左肢柱，钢柱稳定采用浪风措施，1轴钢柱浪风拉力为9t，2、3、4轴钢柱浪风拉力为4t，每根钢柱拉4根浪风。4.4支架吊装

①吊1~3列屋架前，先在2/

1、5/

2、3轴外档，各立支架平台2只，300t吊把屋架吊到支架平台上，调整好标高轴线，然后与1列、2列、3列V形柱连接，并电焊固定。

②1~3列屋架支架设置6只，2/1轴支架标高为17.85m，5/2轴支架标高为14.6m，3轴外档2只支架标高为12m，支架由3t~8t塔吊高节架组成，地面装1只底座，底座与2.4m路基箱固定。上面装1只平台，每只平台荷载为40t。

③为保证平台受力稳定，在纵向2只平台之间4.5m开档内用脚手管连接，横向每只平台各拉2根浪风，浪风绳根分别生在±0.00，+1.5m平台预埋件上。

④ 2/1轴、5/2轴支架在地下室楼顶上，要求支架在地下室立柱中间，立柱四周2.5³6m范围内进行楼板加固。

⑤支架安装分别由300t吊机，R=60m，R=54m，Q=14.6t，H=31m，进行安装，支架整体重量为10t，安装为4点起吊，千斤采用Ф21mm³6m³4根，卸甲采用Ф25mm³4只。

⑥3~4列屋架支架设置4只，位置在3列向右15m处，4轴向左6m处，标高分别为11.25m和10.34m。

⑦屋架支承在支架平台上，采用Ф500³28圆管檩托支承，不能用油泵直接支在屋架上弦主杆上，屋架调整好后，在油泵边用道木抄实，防止倾斜，油泵采用50t³2只、30t³4只。

⑧两边屋架连成整体后，只能拆除一边屋架支架平台，不能把两边支加架平台同时拆除，以确保屋架稳定和次桁架安装准确。4.5屋架吊装

①屋架吊装1~2~3列各8榀，在地面组成1~3列8榀，在A、R轴外挡平地上镶拼成整体，由2台CC2000型，300t吊机进行抬吊，屋架长度为87m，整体屋架重量为160t。

②300t吊机，把杆长度60m，Q=87t，H=59m，R=14m，Q=107t,H=59.8m。屋架长度87m,Q=160t,屋架吊点分别设在屋架与钢柱节点处，1轴吊装重量为70.5t,3轴吊装重量为89.5t,300t吊机起重量乘以抬吊系数0.85,起重量分别为74t与91t ,能满足屋架吊装。每台300t吊机索具采用4点吊装，钢丝绳采用Ф50³14m³2根、Ф43³14m³2根，捆扎千斤φ39³8m³4P、Ф32³8m³4P一做二，卸甲采用高强度25t ³16只。

③3~4列屋架由300t吊机单机安装，屋架长度约68m,300t吊机巴杆长度60m,R=12m,Q=123t,H=59m,屋架重量为113t，在吊机起重量内。屋架采用8吊吊装，吊点设在屋架上弦杆，吊装钢丝绳采用Ф43mm³30m³4根，捆扎千斤Ф32mm³8m³8P一做二，卸甲采用高强度25t³16只。

④屋架材料均为管材，形状为倒等腰四边形。截面尺寸，上弦杆宽度为6m,下弦宽为1.2m，高度为3m。安装前必须对柱子顶面及屋架进行预检，预检内容：对轴线的几何尺寸、垂直度和平面尺寸。

⑤钢屋架就位应使用道木抄实，钢屋架两侧用撑头撑牢以防倾覆，钢屋架吊装时应保持平稳，回转应缓慢，严格控制吊机半径，不得超载。双机抬吊屋架要求指挥统一，2台吊机起升高度保持一致。抬吊行走时，2台300t吊机行走速度保持统一，路面要求做到平整、坚实。

⑥屋架与钢柱连接形式是钢柱支承在屋架上弦杆，节点形式是管材相连接，焊接为全熔透焊，钢屋架安装到位后，待屋架与钢柱电焊连接固定牢靠，再拆除钢屋架吊装索具。

⑦次桁架与垂直桁架节点形式均为管材相贯节点，为保证桁架安装顺利到位，桁架一头采用内套管伸缩形式，安装时要求节点处用电焊固定牢靠后，才能松钩。次桁架重量为6t，垂直桁架为1.5t，吊点形式分别采用4点和2点吊装。

⑧屋架吊装稳定措施

a.第1榀屋架吊装到位后，在屋架两侧采用缆风绳校正固定，缆风绳设3道，从屋架中心向两边均分距离布设；

b.每1段屋架吊装先搁在钢支架平台上，在钢支架平台上调整好轴线、标高，然后屋架与钢柱节点柱进行固定；

c.第2榀屋架安装到位后，由副机80t吊机与50t吊机，把垂直支撑尽快安装完毕，再拆除300t吊机吊装索具，确保屋架的整体稳定。4.6 H型钢梁吊装

①0~2轴框架平台标高8.8m，0~1轴框架平台标高17.8m，钢梁节点形式为高强螺栓节点，主梁螺栓为Ф24，次梁螺栓为Ф20，摩擦系数为0.45，扭矩分别为78kg²m和60kg²m。

②框架平台安装采用KH300、80t吊机，31m巴杆，R=18m，Q=9t，H=24m，钢梁采用两点捆扎安装，钢梁最大重量约为8t。

③钢柱与屋架节点均为相关管节点，安装时，先把左肢柱与屋架连接，再把右肢柱与屋架连接，确保斜柱成一条直线。

④屋架校正采用6点一线校正，屋架两端2点，中间均分3点，校正方法用30t、50t千斤顶，手拉葫芦进行。4.7网架安装

①根据网架拼装施工图，每一层杆件分类编号、堆放，拼装时逐一复查，对号入座。

②网架拼装方法用由下向上逐层拼装。首先根据网架尺寸，在网架位置定出球支点位置，在球支点处放置不同高低的拎托，用水准仪测量并调整标高。

③网架拼装，首先从地面一层下弦杆和下弦球进行组装，组装后用水准仪和标尺复测标高，用钢尺复测平面尺寸，确定符合施工规范后，固定高强螺栓销子。

④每一层网架由中心向跨度两边对称拼装腹杆、上弦杆与下弦球，保证网架整体的稳定性，防止网架单向受力变形，一层网架组装后，复测对角线尺寸、垂直平面尺寸、中心轴。现场焊接工艺

①在焊接施工前进行焊接工艺性能试验和工艺评定，结合实际情况，编制焊接工艺指导书。

②本工程工地焊缝，钢柱与桁架节点主桁架对接节点、钢柱对接节点焊缝等级为I级，其余焊缝等级为Ⅱ级，均采用手工弧焊，焊机用直流焊机，焊条采用E5015。

③对每一焊接点均按焊接工艺要求进行焊接，对厚板如气温较低采取预热、后热保温等措施。④按结构焊接管理要求保管好焊接材料，不可在工程中使用涂料剥落、脏污吸潮、生锈的焊接材料。

⑤ E50焊条应经过烘箱（温度为300℃~500℃）1h，烘干后放入保温筒使用，当天未使用完的焊条，需存放在电热干燥箱中。

⑥直接受降雨影响时停止施工，多雨季节应采取适当的防雨措施，焊接部位附近的风速不得超过10m/s，如风速超过规定时，应采用防风措施后方可焊接。

⑦对长焊缝节点，采用交叉对称焊接，焊接要保持平整、均匀和熔透。每道焊缝完工后，必须将焊渣、溅物清除干净，焊条头集中存放在工具袋内，不得随便乱丢。

⑧提高责任性，不得在构件上乱打弧，焊接过程中发现焊接缺陷应立即停焊并采取补救措施。

⑨超声波探伤检测

a.厚板、特厚板焊接，应对基本金属坡口两侧50mm~300mm范围进行层裂及缺陷检查。

b.焊缝内部缺陷的检查采用单位焊缝（焊缝在300mm以上时），即在缺陷最密集处取连续长度300mm作单位焊缝。焊缝长度小于300mm时以焊缝全长作为单位焊缝。单位焊缝是否合格，根据焊缝的种类，用缺陷评价长度及回波高度区域来判定。当存在复数缺陷时，还要考虑评价长度的总和进度是否合格的评定。其各种缺陷回波高度取最大的区域。

⑩探伤方法

a.当钢板厚度为9mm~45mm时，一般焊缝采用斜角单探头法检测； b.当钢板厚度>9mm~45mm时，对于K型、V型、U型坡口存在垂直于探伤面的坡口未熔合及具有钝边的未焊透时，必须采用垂直探伤法；

c.厚板焊缝采用双探头的纵列探伤法或混合检测，即前两者并用，其探伤标准由设计确定；

d.仪器、探头性能、耦合剂、标准试块和对比试块的选择，制作回波高度曲线确定控制值。

对于不合格的焊缝宜用碳弧气刨法。超声波检查有裂纹的焊缝，从裂纹两端加50mm作为清除部分，并以同样的焊接工艺进行补焊，用同样方法进行检查。同一焊缝的修理一般不得超过2次，否则要更换母材。

由于焊接原因，发现母材裂纹或层状撕裂时，原则上应更换母材，如得到设计部门和质量检验部门同意，亦可局部处理。结 语

管桁架同网架比，杆件较少，节点美观，不会出现较大的球节点，利用大跨度空间管桁架结构，可以建造出各种体态轻盈的大跨度结构，在公共民用建筑中，尤其是在大型会展和体育场馆建设中，有着广泛推广应用的发展前景。

大跨度空间桁架结构施工技术研究 第2篇

一、概述

所谓空间结构（Spatial structures），其形体呈空间状，并同时具有三维受力特性。优秀的空间结构具有荷载传递路线最短，受力均匀等特点；而平面楼盖结构，由于构件分为板、次梁和主梁等“级别”，荷载传递路线长，浪费材料。自然界也有许许多多令人惊叹的空间结构，如蛋壳、海螺等是薄壳结构；蜂窝是空间网格结构；肥皂泡是充气膜结构；蜘蛛网是索网结构；棕榈树叶是折板结构等等。因此，从某种意义上来说，空间结构是一种仿生结构，它们比平面结构更美观、经济和高效。

如何衡量一个大跨度空间结构（l≥60m）的优劣，本人曾提出四个指标[1]：

1、材料强度充分发挥？

2、基础推（拉）力H合理处理？

3、施工安装费小？

4、跨度大？

对大跨度结构来说，材料用量多，不仅是一个浪费，对结构的抗震，特别是竖向抗震极为不利。广东省注册中心在2000年举办的《国家一级注册建筑师讲座》上，我再增加了一个指标：

5、结构的艺术作用

这一指标，把结构的型式与建筑的空间艺术形象融合起来，即结构本身富有美学表现力。建筑师必须注意发挥这种表现力和利用这种装饰效果，自然地显示结构。所谓自然的显示结构，不是说结构就是美，而是要袒露具有美学价值的部分，通过建筑师的艺术加工，达到表现建筑美的目的，而不是简单地表现结构本身。这样，就可以使建筑最终达到实用、经济和美观的目的。

美国雷里（Rauleigh）竞技馆的受力特点是：受力明确，形成自平衡体系，索、拱的材料强度充分发挥，基础很小。几乎符合上述五个衡量指标。斜拱的周边以间距2.4m的钢柱支承，立柱兼作门窗的竖框，形成了以竖向分隔为节奏感很强的建筑造型。被认为是世界上第一座优秀的大跨度索网结构屋盖建筑，开

创了现代索结构的历史。

二、梁的演变与空间结构的分类

从梁的弯矩图和应力图可见，梁沿跨度和截面上的受力都很不均匀，材料强度不能得到充分的发挥。对于通常跨度的楼盖梁来说，可将矩形截面变为工字型截面，进而采用格构式梁（桁架），以提高梁的承载力和刚度。为了实现结构的更大跨越，则必须把梁演变成拱和索，它的横向扩展就变成了空间结构。因此，空间结构又叫造形结构（Formative Structures）。更详细的分类，请参考文献[2]。

三、工程评介

1、美国亚特蓝大百年奥运会乔治亚穹顶。椭园形平面：240.790 m×192.020m，它是世界上目前最大的双曲抛物型张拉整体体系（Tensegrity System）。

该体系由美国M·Levy开发的一种稳定性好的三角形划分网格穹顶，受力特点是：“连续拉，间断压”材料强度得到了最充分的发挥（指标1,2）。整个屋盖用钢量仅30kg/M2。

2、法国巴黎国家工业与技术展览中心大厅。是钢筋砼装配整体式薄壳结构，壳体跨度l与壳的折算厚度t之比: l/t =206m/0.18m=1144倍，而鸡蛋壳仅：40mm/0.4mm=100倍。说明人类的巨大智慧（指标

1和2）。

3、广东省湛江电厂干煤棚[4]。平面尺寸：113.400m×113.400m，柱距79.800m，它是我国目前跨度最大的四柱支承平板网架屋盖。考虑到煤棚在调顺岛上，是台风多发区，网架上铺陶粒砼三角形（直角边 4.200m）带助预制板（砼重力密度γ=14.5kgf/M2）。虽然平板网架是空间结构体系科技含量较低的结构之一，但可通过精心设计，采取八面坡水，腹杆棋盘式布置等手段，强化了空间传力，用钢量仅70.3kg/M2（巴基斯坦体育馆柱距62.400m，铝皮轻屋面，用钢就达61kg/M2）。特别指出的是：由于采用了暗柱帽，网架的施工散装平台由5m减至1m左右，大大节省了施工费用（指标3）。

1996年9月9至20日，湛江地区先后遭受了两次40多年未遇的强台风袭击，市内风速达57m/s（12级台风为33m/s）最强风时间持续1小时以上，大量的建筑物受到严重破坏，但位于台风登陆口的干煤棚

完好无损，其陶粒砼屋面也未遭到任何破坏[5]。

4、罗马小体育馆，采用外露的叉形斜柱，有力的把巨大的装配整体式钢筋砼网肋型扁园球壳托起，结

构清新、欢快，极富结构力度（指标5）。

四、小结

1、对大跨度空间结构体系来说，梁式结构是受力最差的结构；张拉整体体系--“连续拉、间断压”，是

目前最经济的体系。

法国著名建筑师保罗·安德鲁中标设计的广州体育馆，用钢量160kg/M2；美国Nixon Ellerbe Becket（NEB）公司中标设计的广东奥林匹克体育馆场，用钢量200kg/M2，它们基本上都属于梁式结构体系，耗

费如此多的用钢量也就不奇怪了。

由于外国设计者不了解中国规范，我曾向广州市林树森市长建议，今后国际招标只作到方案阶段，初步设计应由国内设计院承担。a）广州体育馆（2001.3）b）广东奥林匹克体育场（2001.9）

2、大跨度空间结构几乎都是钢结构，科技含量较高，本文提出的五个衡量指标是最基本的。要设计好一个大跨度空间结构建筑，建筑师和结构工程师的合作应当达到配合默契的程度。严格贯彻执行国家的技术经济政策，即技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。

由于篇幅有限，有关大跨度空间结构的概念设计，原理和技巧，如刚柔结合等，与常用跨度的结构是不

大跨度空间桁架结构施工技术研究 第3篇

嘉茂购物中心赛罕二期改造项目,原建筑为商业建筑,现状西侧为3层,东北部5层。改造后需拆除原东部4层、5层,在西侧原三层屋顶处加建局部4层,该工程1/3轴至5轴与D轴至F轴处为中庭(如图1所示),此处需在22.56 m处设置屋面(如图2所示),为保证施工在安全状态下正常进行且不影响一至三层商场的正常营业,需在19.26 m处设置安全防护平台兼做装饰施工平台。

1安全防护栏杆;2φ483.5脚手钢管@1 000 mm;3满铺厚50 mm木脚手板;4下挂安全平网;5原屋面上满铺压型钢板防护;6空间管桁架@1 000 mm

由于中庭东西向跨度15.6 m,南北向跨度19.76 m,属于大跨度,造成了操作平台强度及刚度上的设计难点,为解决这一难题,我们考虑了多套方案,并对各个可行方案进行优化,最终决定采用空间钢管桁架结构操作平台。

2 施工方案的确定

为了完成大跨度操作平台的搭设任务,我们考虑了三个施工方案。方案一:从一层搭设满堂脚手架操作平台,至19.26 m;方案二:以工字钢为主龙骨,横跨15.6 m@1000 mm,φ483.5钢管@1000 mm为次龙骨,搭设操作平台;方案三:以钢管桁架结构为主梁,横跨15.6m@1000 mm,φ483.5钢管@1000 mm为次梁,搭设操作平台。

经分析,方案一需搭设落地式扣件钢管脚手架,工程量大,施工周期长,且影响下层正常营业;方案二则以工字钢为主龙骨,由于跨度达15.6 m,造成跨中弯曲应力、挠度值偏大,经计算显示,需选用50a(δmax=72 N/mm2<[δ]=215 N/mm2,Vmax=0.036 m<[V]=1/400=0.039 m)及以上型号工字钢才能满足强度及刚度要求,但由于50a工字钢自重大(936.54 N/m),造成安拆困难,造价偏高;方案三与方案一比较,工程量小,周期短,且不影响下层正常营业。方案三与方案二比较,具有自重轻(584 N/m),安拆方便,造价低的特点,特别适宜大跨度结构。而钢管桁架结构,根据受力特性和杆件布置不同,又可分为平面钢管桁架结构和空间钢管桁架结构。平面钢管桁架结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内,结构平面外刚度较差,侧向稳定性难以保证,且难以满足强度及刚度要求,而空间钢管桁架结构,稳定性好,强度及刚度大。综合以上因素,我们决定采用空间钢管桁架结构搭设操作平台。

3 平台的力学计算

3.1 计算模型的确定

初设桁架桁高0.7 m,桁宽0.3 m,节间长度两端1.3 m,其余1 m,跨度15.6 m(如图3所示),上、下弦杆选用φ1083.5钢管,腹杆选用φ483.5钢管。桁架中距1 m,上铺φ483.5钢管,中距1 m,满铺50 mm厚脚手板(如图1所示)。φ483.5钢管@1 000 mm为次梁,承受构件自重、脚手板自重及施工荷载,为简化,不考虑次梁的连续性,取一跨按简支梁作为计算单元,取宽度为次梁间距1 000 mm的负荷载带作为荷载计算单元,按均布线荷载传递给次梁;空间管桁架结构@1 000 mm为主梁,承受构件自重、次梁传递的集中荷载,次梁传递给主梁的荷载面积为1 0001 000 mm,将次梁传来的集中荷载及构件自重简化为作用在节点上的集中荷载,将两端支座一端简化为固定铰支座,另一端简化为可动铰支座。由于空间管桁架结构由两片桁架组成,为计算简便,取其中一片为验算对象,上述荷载相应减为一半。

3.2 次梁验算(图4)

已知:50 mm厚木板自重400 N/m2,φ483.5钢管自重38.4 N/m,抗弯截面模量W=5 080 mm3,截面惯性矩I=121 900 mm4,弹性模量E=206 000 N/mm2,施工荷载2 000 N/m2。

1)荷载计算

线恒载标准值:400 N/m21 mm+38.4 N/m=438.4N/m

线活载标准值:2 000 N/m21 m=2 000 N/m

线荷载设计值:1.2438.4 N/m+1.42 000 N/m=3 326.08 N/m

式中:1.2为恒载分项系数;1.4为活载分项系数

2)验算弯曲强度

最大正应力发生在跨中弯矩最大的截面上

Mmax=1/8ql2=1/83 326.0812=415.76 Nm

δmax=Mmax/W=415.76/5 080=81.8 N/mm2<[δ]=215 N/mm2

弯曲强度满足要求

其中:[δ]=215 N/mm2为钢管许用应力值

3)验算抗弯刚度

梁的最大挠度在跨中

抗弯刚度满足要求

其中:[V]=1/150=6.7 mm为钢管允许挠度值

3.3 主梁验算(图5)

已知:φ1083.5钢管自重90.2 N/m,截面积A=1 148 mm2,截面惯性矩I=1 569 436 mm4,弹性模量E=206 000 N/mm2。

1)荷载计算

桁架自重(折算为集中荷载):

4190.2+(20.7+21.2+21)38.4=584 N a)19-30各节点由次梁传来恒载标准值:

40011+38.41=438.4 N

19-30各节点由次梁传来活载标准值:

2 00011=2 000 N

19-30各节点集中荷载设计值:

1.2(438.4+584)+1.42 000=4 026.88 N单片桁架19-30各节点集中荷载设计值:

4 026.88=2 013.44 N

b)18、31节点由次梁传来恒载标准值:

4001.151+38.41=498.4 N

18、31节点由次梁传来活载标准值:

2 0001151=2 300 N

18、31节点集中荷载设计值:

1.2(498.4+584)+1.42 300=4 518.88 N单片桁架18、31节点集中荷载设计值:

4 518.88=2 259.44 N

c)17、32节点由次梁传来恒载标准值:

4000.651+38.41=298.4 N

17、32节点由次梁传来活载标准值:

2 0000.651=1 300 N

17、32节点集中荷载设计值:

1.2(298.4+584)+1.41 300=2 878.88 N单片桁架17、32节点集中荷载设计值:

2 878.88/2=1 439.44 N

2)强度及刚度验算

本计算过程采用由清华大学土木系研究开发的结构力学求解器进行辅助计算。

a)各杆件轴力计算结果,如图6所示由图可知

δmax=FN/A=86 560/1 148=75 N/mm2<[δ]=215 N/mm2强度满足要求。

b)杆件最大位移发生在跨中部位(单元8),如图7所示

由图可知:

V=0.029 m<1/400=0.039 m max

刚度满足要求

通过以上分析、计算可知,采用空间钢管桁架结构搭设平台,能够满足强度、刚度及稳定性要求。

4 空间管桁架平台搭设

1)在中庭上部钢结构施工前,原中庭屋面上满铺压型钢板防护,中庭四周设置1.5 m高安全防护栏杆,上挂安全密目网,根部20 cm设置木踢脚板。

2)待19.26 m处钢梁施工完毕,在1/3轴至5轴之间安置钢管桁架,中距1 m,与L505、GL501焊接牢固,桁架下挂安全平网,上铺φ483.5脚手钢管@1 000 mm,与桁架焊接牢固,提高整体稳定性,满铺50 mm厚木脚手板。

3)桁架预处理:为减小平台使用过程中桁架的下挠变形,需适当使桁架上、下弦杆起拱约10～20 mm,以抵消一部分竖向位移,使挠度变形最小化。

5 施工效果

空间管桁架提前加工、焊接组装,实际现场仅用2 d时间便完成全部搭设任务。经实际检测,桁架杆件变形符合规范要求。完全能够满足施工及安全要求,取得了良好的效果。

摘要：通过工程实例的具体分析,介绍了空间钢管桁架操作平台的施工方法,该方法利用了桁架结构中各杆的主要内力为轴力,且在杆件的横截面上分布均匀,杆件的材料能得到充分的利用,具有自重轻、承载大的特点,巧妙地解决了大跨度操作平台强度、刚度上的设计难点。

大跨度空间桁架结构施工技术研究 第4篇

【关键词】层建筑；钢结构；钢结构中庭桁架；安装

【Abstract】Because the overall hydraulic lifting construction technology of the high-rise and long-span steel structure atrium truss can reduce the high-altitude work so as to achieve the high-altitude precise installation， The construction of the atrium truss is discussed， which is the use of the "hydraulic synchronous lifting technology"， which will assemble the finished steel truss in the overall atrium in place， so that construction safety， quality and duration of the maximum guarantee.

【Key words】Steel structure；Steel structure atrium truss；Installation

1. 引文：

在对此技术运用中，整个提升作用与传统的空中散装作业相比，具有简单的作业设备，并且使工人的工作量减少，大大缩短工期，使成本降低，同时还提高了作业施工的安全保障。

2. 工程概况

（1）某城市展示馆工程位于福州市仓山区会展东路东侧，立面形式呈钻石形，地下1层，地上4层，建筑高度23.99m，建筑总面积53300m2，钢框架一剪力墙结构（见图1）。

（2）本建筑中庭结构3层为钢桁架结构，3层以上为钢框架结构。桁架层为4榀主桁架和3榀次桁架组成桁架的主要受力结构体系，桁架的跨度分别为50.400m，33.600m，桁架自身高度4.5m，通过14个桁架柱脚放置在钢骨柱牛腿上。本次中庭桁架钢结构现场组拼完成后，整体重量为370t，外形尺寸：长50.4m、宽33.6m、高4.5m，材质为Q345B，提升高度为12.10m。

3. 整体提升技术方案

本工程中，中庭桁架钢结构最大安装标高16.60m，若对分件高空散装采用，不但高空组装、焊接工作量较大，而且现场机械设备对吊装要求很难满足，同时所需高空组拼胎架难以搭设，有较大的施工难度，对钢结构现场安装的安全、质量及工期控制不利，并且有很大的风险存在。根据以往类似工程的成功经验，在安装位置正下方的地下室顶板上若将结构拼装成整体后，对超大型构件液压利用同步提升技术将其整体提升到位，将使安装施工难度大大降低，并有利于质量、安全、工期和施工成本控制等。钢结构提升单元在其正下方的地下室顶板上拼装为整体，对主楼的框架结构设置提升平台（上吊点） 利用，共设置7组提升平台，每组提升平台配置1台TJJ-1400型液压提升器，额定提升能力140t，共计7台；在中庭桁架钢结构提升单元的桁架上弦杆上与上吊点对应位置处安装提升临时吊具（下吊点），上下吊点间通过专用底锚和专用钢绞线连接。利用液压同步提升系统将钢结构中庭桁架整体提升至设计安装位置，并与预装段杆件等连接，完成安装。

4. 控制要点

为保证提升过程中中庭桁架结构的平稳，提升和卸载过程中对"结构姿态微调、均衡吊点油压、同步位移控制、卸载分级就位"采用，从而作为控制策略。为使整个提升过程的同步性得以控制，每台液压提升器均对行程传感器单独设置，用来对提升作业过程中各液压提升器的同步性测量。

（1）提升吊点设置。

根据中庭桁架钢结构布置，利用主楼的框架结构设置提升平台（上吊点），在中庭桁架钢结构的桁架上弦杆上与上吊点对应位置处安装提升临时吊具（下吊点），共计设置7组提升吊点，根据吊点反力每组吊点配置7台TJJ-1400型液压提升器，共计7台。

（2）计算机同步控制及传感检测系统。

整体提升中的同步控制是提升成败的关键所在，故本工程中配置1套TY1型计算机同步控制及传感检测系统，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作。

（3）提升速度。

根据本工程的液压提升系统的配置，根据液压泵源系统的工作状况、辅助工作所占用的时间以及提升作业稳定性控制的要求，提升速度控制在6m/h。

（4）稳定性控制。

与传统的卷扬机或吊机不同，用液压整体同步提升，可通过对液压设备的压力和流量调节，对起动、制动的加速度接近于零严格控制，从而保证提升过程中中庭桁架和临时支撑结构的稳定性。为防止突发的大风天气影响，使中庭桁架结构提升作业的安全得到保证，在作业过程中应指定专人观测中庭桁架结构的偏移量，当偏移量超过安全范围时，对作业立即停止，将中庭桁架四角与邻近的主楼结构用钢丝绳进行连接，将中庭桁架的水平摆动限制在安全范围内。提升过程中，当风力超过6级时，需暂停提升，为保证中庭桁架钢结构提升单元在空中悬停时不摆动，需要在两榀桁架下弦的两端各设置1组倒链，共计7组倒链，将中庭桁架钢结构提升单元与主楼框架柱连接成整体，以避免摆动。本次作业过程因为需要较长的时间，因此，空中停留的情况必然存在，为使中庭桁架在提升作业过程中能够在空中停留较长时间得到保证，必须确保液压提升器的自锁装置完好有效，中庭桁架离地之前，应将水平限位所需的钢丝绳、导链等在其四角预先挂好，以便随时使用。

5. 整体提升方案优点

（1）钢结构中庭桁架主要的拼装、焊接及油漆等工作在地面进行，将高空作业量降至最小，施工安全及质量易于保证，对土建专业施工影响小。

（2）采用"超大型构件液压同步提升施工技术"吊装中庭桁架钢结构，技术成熟，有大量类似工程成功经验可借鉴，吊装过程的安全性有保证。

（3）采用柔性索具承重，只要有合理的承重吊点，提升高度与提升幅度不受限制。

（4）提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适合大型设备的提升作业。

（5）设备自动化程度高，操作方便灵活，安全性好，可靠性高，使用面广，通用性强。

（6）省去大型起重机的作业，可大大节省机械设备、人力资源。

（7）若钢结构中庭桁架在加工厂制作、预拼、校正一体化，将会进一步保证拼装质量、施工安全和进度。

6. 结语

该工程自2011年9月初进行方案设计，经过多次专家论证及方案评估，最终方案获得设计人员和各方面专家的认可。该工程自2011年l0月12日开始拼装，11月10日安装完毕并拆除提升设备，历时28d，工程质量及工期均满足设计要求。

参考文献

[1]中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册[M].北京：中国计划出版社，2002.

[2]朱张峰，郭正兴.47m跨钢连廊整体提升施工技术[J].施工技术，2013（23）：111～113.

大跨度空间桁架结构施工技术研究 第5篇

甘肃第七建设集团股份有限公司

王茂全

1.前言

随着建筑造型越来越趋于现代化，为满足特殊功能要求，超高、大空间、大跨度结构形式的应用越来越多。对于“三超”钢筋混凝土结构的施工方法、施工技术提出了更高的要求。

最近几年，针对这种结构形式，超高、大空间、大跨度、超线荷载模板支撑架体施工技术，在七建集团公司内部已经趋于成熟。“超高、大空间、大跨度、超线荷载模板支撑体系”采用轴向传力较好的碗扣脚手架，同时加设竖向和水平剪刀撑、连墙件等稳固措施，有效的提高了支撑架体的整体稳定性，增大了承载能力和横向刚度，为“三超”模板体系的安装提供了安全可靠的施工操作平台和结构成型支撑体系。在“兰州市九州台老虎梁”、“甘肃省高级人民法院审判综合楼”超高空间、大跨度、超线荷载模板施工中取得了较好的应用效果。同时为装饰工程施工提供了便利。

2.工法特点

2.1 超高大空间、大跨度、超线荷载模板支撑施工，较传统架体大大缩短搭设周期。

2.2 碗扣脚手架支撑体系杆件连接、传力为轴心传力，架体承载平台具有刚度大、承载能力强的特点，针对结构施工提供稳定支撑。

3.适用范围

本工法适用于超高大空间、大跨度的结构构件的施工。

4.工艺原理

4.1 在超高大空结构下按照计算书要求搭设碗扣式钢管支撑脚手架，在支撑脚手架顶端安装大梁和楼板模板，形成安全、可靠的操作承载平台。架体中部按照高度要求搭设隔离层。

4.2 架体与周边框架柱、剪力墙可靠连接，框架柱采用抱箍形式，剪力墙采用穿墙螺栓连接形式。4.3 支撑架体自下而上连续搭设竖向剪刀撑，以增加架体刚度，提高稳定性；同时在与竖向剪刀撑对应跨内搭设水平剪刀撑，水平剪刀撑按3.5m左右高度间隔布置，以增强架体水平抗剪稳定性，形成稳定的承载平台，利用支撑架体进行模板安装。

4.4 模板空隙部分用脚手板封闭,以确保作业人员的安全。

4.5 受力传递顺序：

超高大空间结构自重和施工荷载→模板→承载平台及支撑架体→底部架体支座或垫板→地面或建筑主体结构。

4.6 受力分析及计算顺序

建筑结构计算单元的确定→结构构件自重和施工荷载计算→支撑架体计算→连接件计算→底座主体结构局部强度验算或地基承载力验算。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程

施工方案确定→检查下部支撑架体→搭设上部支撑架并搭设剪刀撑→脚手架检查验收→引测大梁定位轴线→安装顶托座、大横杆、小横杆→安装大梁底模→底模起拱→安装绑扎大梁钢筋→大梁钢筋隐蔽验收→安装大梁侧模并进行加固→安装大梁之间剪刀撑及水平支撑→安装楼面板模板→楼面板钢筋绑扎→模板、支撑架体、钢筋总体验收→浇筑大梁、楼面板混凝土浇筑→混凝土养护→混凝土达到设计强度的100%后拆模。

5.2 施工操作要点 5.2.1 施工准备及方案确定

高大结构施工前应按照结构的特征、特点综合考虑各种施工方法、注意要点，同时综合考虑环境条件对施工方法的制约和影响。

对比施工方法之间的利与弊，认真对各种方法所必须消耗的资源进行计算对比，以尽可能优化的资源、可靠地使用效果，安全的使用措施来确定最优化的施工方案。

分析支座部位地基或建筑主体结构情况，以确保建筑主体结构的安全，确保建筑结构的使用功能，如下层结构或地基不能满足上部荷载承载要求时，应进行处理和加固加强。

5.2.2 大梁模板安装加固

模板面板全部采用12mm厚胶合板，大梁内背楞采用35×70方木，大梁外侧背楞采用Φ48×3.2双钢管；用“3”形扣件和Φ16对拉穿墙螺杆加固固定。内背楞水平布置，外背楞竖向布置，外背楞外侧加设3～5道水平钢管围檁，用扣件与外背楞连接，梁底口水平围檁与背楞用扣件连接加紧，梁上口水平围檁用扣件与大梁外背楞连接固定，梁腰部围檁可间隔与外背楞用扣件连接固定；梁与梁之间采用剪刀撑矫正大梁上口位置和平直度，剪刀撑间距按3.5m的空间均匀加设三组。大梁模板安装加固如下图所示。

5.2.3 高大梁板脚手架支撑体系

高大梁板支撑系统采用碗扣脚手架，支撑脚手架搭设应严格按照支撑架体布置图进行施工，大梁支撑脚手架和楼面板支撑脚手架搭设统筹考虑，以结构梁为基准进行脚手架布置；脚手架立杆接长采用对接形式，以碗扣脚手架承插对接，立杆顶端采用可调节托座。

支撑架体立杆底部采用钢质底托，底托底部加垫50mm厚木板，木垫板的有效面积应保证在0.4m

22及以上，为了确保垫板的整体性，垫板应通长设置。架体地基土层承载力达到fak=170kN/m的要求。

由于该部位支撑脚手架搭设高度较高，支撑架体上部荷载较大，为确保碗扣脚手架支撑体系的整体稳定性，依据《建筑工程模板安全技术规范》JGJ162-2008的相关规定，支撑脚手架应在规范要求范围内隔跨设置剪刀撑，竖向剪刀撑设置在大梁立杆的外侧，用扣件与立杆固定牢靠，竖向剪刀撑自架体底部至架体顶部“Z”字形满布；水平剪刀撑设置在主框梁跨内，与竖向剪刀撑对应布置，水平剪刀撑自下而上每隔二步设置一道，水平剪刀撑沿主框梁跨内对角线布置；剪刀撑的具体布设位置详见下图。

支撑架体周边沿支撑架体外侧立杆设置连续竖向剪刀撑，形成外围的稳定的架体骨架。为了确保支撑架体的整体稳定性，除增设剪刀撑之外，在框架柱、剪力墙等能够可靠连接的部位增设连墙件；与框架柱的连接采用抱箍形式，用双扣件固定牢靠。剪力墙部位利用原有穿墙螺杆孔，重新加设Φ16穿墙螺杆，配合“3”形扣件紧固Φ48×3.2钢管，再用钢管扣件与支撑脚手架连接，该部分连墙件沿高度方向与水平剪刀撑同层设置。

能够与下层周边梁板连接部位，可预埋连接件，作为横向连接支点。

5.2.4 混凝土浇筑要求

为确保模板支架在施工过程中均衡受力，混凝土浇筑采用由中部向两侧扩展的浇筑方式。严格控制实际施工荷载不超过设计计算荷载，施工荷载按照2.0kN/m考虑，混凝土浇筑荷载4.0kN/m考虑。

为减少混凝土泵管的冲击荷载，混凝土泵管支架另行搭设，以确保模板支撑的稳定性。

浇筑过程中，安排专人检查支承架体的稳定情况，如发现下沉、松动等情况应及时进行处理加固，确保安全后再进行正常浇筑。

226.材料与设备

6.1 材料

6.1.1 钢管：碗扣脚手架采用φ48×3.5的钢管制作的成品杆件，立杆型号为LG-3000、LG-2400、LG-1800、LG-600，横杆型号为HG-900、HG-600。其质量标准应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》GB/T 13793和《低流体输送用焊接钢管》GB/T 3091中的Q235A级普通钢管的要求，同时应符合《碳素结构钢》（GB/T700）中Ｑ235－A级钢的规定，不得使用打孔、锈蚀、变形的碗扣。

6.1.2 碗扣、可调底座材质应符合《可铸造铁件》GB 9440中KTH330-08及《一般工程用铸造碳钢

件》GB11352中ZG270-500、ZG230-450的规定。

6.1.3 扣件：采用锻铸铁制作的扣件，其材质符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831）的规定，扣件的螺栓拧紧扭矩达65N·m时应完好无损。

6.2 机具设备：

主要施工机械：电焊机1台、钢管切割机1台、木工机械1套。塔吊回转半径要求能够覆盖工作面。

7.质量控制

本工法执行相应的国家规范标准、行业标准和地方标准等，同时应执行相应的法律法规的相关规定。7.1 进入现场的碗扣架构配件应具备以下证明资料： 7.1.1 主要构配件应有产品标识及产品质量合格证

7.1.2 供应商应配套提供管材、零件、铸件、冲压件等材质、产品性能检验报告。7.2 构配件进场质量检查的重点

钢管管壁厚度；焊接质量；外观质量；可调底座和可调托撑丝杆直径、与螺母配合间隙及材质。7.3 对整体脚手架应重点检查以下内容：

7.3.1 保证架体几何不变性的斜杆、连墙件、十字撑等设置是否完善； 7.3.2 基础是否有不均匀沉降，立杆底座与基础面的接触有无松动或悬空情况； 7.3.3 立杆上碗扣是否可靠锁紧；

7.3.4 立杆连接销是否安装、斜杆扣接点是否符合要求、扣件拧紧程度； 7.4 双排脚手架搭设质量应按阶段进行检验：

7.4.1 首段以高度为6m进行第一阶段（撂底阶段）的检查与验收；

7.4.2 架体应随施工进度定期进行检查；达到设计高度后进行全面的检查与验收； 7.4.3 架体搭设到设计高度后，进行全面检测与验收。7.4.4 遇6级以上大风、大雨、大雪后特殊情况的检查； 7.4.5 停工超过一个月恢复使用前。

7.5 双排脚手搭设过程中，应随时进行检查，及时解决存在的结构缺陷。7.6 脚手架验收时，应具备下列技术文件 7.6.1 施工组织设计及变更文件；

7.6.2 超高手架应编制专项施工设计方案，并通过专家论证； 7.6.3 周转使用的脚手架构配件使用前的复验合格记录； 7.6.4 搭设的施工记录和质量检查记录；

7.7 高度大于8m的模板支撑架的检查与验收要求与脚手架相同。

8.安全措施

应遵照国家现行的《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ 166-2008）、《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ 162-2008）、《建筑施工安全检查标准》（JGJ 59-2011）、《建设工程施工安全技术操作规程》等标准的有关条文，针对不同工程，还应同时执行该工程所属部门的各级有关安全法规和文件，并应特别注意如下事项：

8.1 施工前应按要求向全体操作人员进行详细的技术质量及安全交底；操作人员变动后应对新进场工人重新进行交底。操作人员必须持证上岗。

8.2 该工程脚手架不得采用两种或两种以上的架体材料搭设。

8.3 专项施工方案应通过专家论证，同时应按照专家论证的意见建议进行修订。

8.4 超高大空间模板支撑脚手架的搭设应严格按照通过专家论证后的专项施工方案进行搭设，同时应对照相关规定以及专项施工方案、设计图纸进行检查验收，验收合格后方可投入使用。

8.5 检查验收分三阶段进行，第一阶段在脚手架搭设至高度的1/2时组织第一次全面检查验收，着重对架体基座、连墙点、剪刀撑、架体各部位连接点进行检查；第二阶段在支撑脚手架搭设至设计高度后进行，第三阶段在承载平台及底模安装完成后进行。

8.6 如遇强风等恶劣天气后进行再次检查。中途停用时间长达一个月以上，重新启用前应进行再次检查。

8.7 安全防护：

8.7.1 在水平剪刀撑部位搭设水平隔离层，剪刀撑间距一般控制在3.5m，隔离层采用竹笆板进行封闭，采用12#铅丝与架体横杆、水平剪刀撑绑包扎牢固。

8.8 在使用过程中严禁进行下列作业： 8.8.1 任意拆除架体结构件或连墙件。8.8.2 拆除或移动架体上安全防护设施。8.8.3 其它影响架体安全的作业。

8.8.4架体上的建筑垃圾及其他杂物应及时清理。

8.8.5 搭设、拆卸作业时，应设置警戒区，禁止无关人员进入作业现场。作业现场应当设置负责统一指挥的人员和专职监护的人员。各工序应当定岗、定人员、定职责。作业人员应当严格执行施工方案及有关安全技术规定。同时应在飘落区域拉警戒线。

9.环保措施

9.1 对施工人员应定期进行环境保护、文明施工教育，加强职工的环境保护、文明施工意识。9.2 实行区域管理，划分责任范围，定期进行文明施工检查。

9.3 加工和安装过程中应避免构件间的相互碰撞，教育工人不得随意敲击，确保白天噪声排放不超过65dB，夜间噪声排放不超过55dB。

9.4 切实加强火源管理，安装作业面禁止吸烟，焊接作业时应清理周边的易燃物，作业面消防工具齐全，动火区域的灭火器应定期检查。

9.5 废料要及时清理，并在指定地点堆放，保证施工场地的清洁和施工道路畅通。9.6 作业人员操作时要佩戴好个人劳动保护用品。

9.7 施工完成后应对可回收构件及时进行回收，以确保重复利用，减少资源浪费。

10.应用实例

10.1 应用实例一

甘肃省财政厅老虎梁绿化点生态温室工程位于兰州市北塔山老虎梁西梁，该工程总建筑面积3722㎡，生态温室一层门厅、储藏、管理等房间层高4.5～6.9m，财政博物馆层高13.2m，半地下室层高4.5m，框架—剪力墙结构。

该工程于2010年10月24日开工，2011年10月6日主体结构施工完成，2011年8月墙体砌筑完成，并进行墙面粉刷、屋顶装饰瓦安装等工程施工，2012年7月由财政厅移交给省政府。

该工程财政博物馆部分建筑面积为842m2。总高度20.023m。

设计以主框梁为基本网格所构成的井子梁布置，大梁截面高度为1.20m、1.50m、2.0m。沿周边设置的1.5m高大梁底标高为11.7m，1.2m大梁和2.0m大梁底标高为12.0m，大梁轴线跨度为21.60m，净跨度21.0m，属于超高大跨度、超线荷载钢筋混凝土构件；同时是该工程危险性较大的分部分项工程的代表。设计计算过程只要能够满足2.0m梁高模板及支撑要求，则1.20m、1.50m梁高模板及其支架完全可以满足。

15～○17轴线间设计有镂空楼板20块，其余为100mm厚屋面板，而且屋面板被井子梁分隔成3250×○3100的小方块，虽然净空高度较高，但在本次施工过程中只作为一般施工分项考虑。

10.2 应用实例二

甘肃省高级人民法院办公及审判综合楼工程建设规模为：地下一层，主楼地上十九层、群楼四层，框架--剪力墙结构，主楼建筑高度85.60m，局部87.10m；东西群楼高度20.70m。建筑物地面以上总长度为132.40m，最大宽度为68.75m，其中主楼长度为64.90m，宽度为30.35m；东西群楼长度为68.75m，宽度为32.15m。

地下一层层高为4.50m，地上首层～四层层高为4.80m，五层～十九层层高均为4.00m，主楼的5层、9层、13层、17层设置中庭隔板，室内外高差为0.450m、1.10m、1.35m。工程平面布置为“凹”字形对称布置。

本工程2011年6月30日开工，2011年11月10日完成基础分部施工。2012年10月8日主楼主体结构封顶。

东裙楼二层结构层高为4.8m，梁为井字梁，框架梁截面尺寸500×1000mm，次梁截面尺寸300×600mm，板厚120mm。

大跨度钢结构施工安全措施 第6篇

大跨度空间结构施工中,高空作业量多,施工难度大，结构的施工质量尤为重要,并且施工人员的安全防护要求特别高。

高处作业的一般要求

(1）

进行高空作业的各工种和现场人员必须遵守本规程，从事高空作业的人员，必须定期检查，患有下列疾病,不宜从事高空作业:高血压、低血压、心脏病、贫血病、颠病.(2）

高处作业者必须使用安全帽、安全带、穿软底鞋,登高前严禁喝酒，并清楚鞋底泥沙和油垢。

（3)

脚手板、脚手架、栈道、斜边、梯子、吊蓝、挂板等高处作业设备，必须搭设稳固，材质优良，巡回检查使用情况.（4）

高处作业的设备，不许有翘头板、空头板、断裂板、露头钉、朝天钉、空缺挡、折断等缺陷，施工中的“五口”应设围栏及盖板，在“五口”处不得放置落下的料具.(5)

斜道、斜跳板及操作平台上除钉有或焊有防滑条或涂上防滑漆外，应及时清扫上面的泥沙和油垢。

(6）

必须使用梯子登高,不准从模板或脚手架外登高，不允许用起重机吊人员。

(7)

传送工具和材料应用绳索系送，禁止抛掷，禁止从高处向下推掷料具。

（8）

脚手架和起重设备上空及附近空间,如有高压线，应按安全距离控制,脚手架上所有的电线和电器设备应绝缘良好，以防止漏电。

(9）

六级强风和雨雪天及夜间，一般应停止高处作业，如需进行高处作业，则应制定相应的防护措施。

（10)

钢结构吊装前，应进行安全防护设施的逐项检查和验收，验收合格后，方可进行高处作业。

悬空作业安全

（1）悬空作业处应有牢固的立足之处,并必须视具体情况，配置防护栏杆、栏网或其他安全设施。

（2)悬空作业所使用的索具、脚手架、吊蓝、平台等设备，需经过技术验证或鉴定才能使用。

（3)钢结构的吊装，构件应尽可能在地面组装,并搭设临时高空设施，以利于高空固定，点焊、螺栓连接等工序。拆卸时的安全措施，也应一并考虑.高空吊装大型构件前，也应搭设悬空作业中所需的安全设施.（4）进行预应力张拉时，应搭设站立操作人员和设置张拉设备用的牢固可靠的脚手架或操作平台.预应力张拉区域标示明显的安全标志，禁止非操作人员进入.(5)悬空作业人员，必须佩戴好安全帽、安全带等。

攀登作业安全

（1）

现场登高应借助建筑结构或脚手架上的登高设施,进行登高作业时，也可使用梯子或其他登高设施。

（2）

柱、梁和滑轨等构件吊装所需要、的直爬梯及其他用于登高用的拉攀件，应在构件施工图或说明内作出规定,攀登用具在结构构造上，必须牢固可靠.(3)

梯脚底部应垫实，不得垫高使用，梯子上端应有固定措施。

（4）

钢柱安装登高时，应使用钢挂梯或设置在钢柱上的爬梯.（5)

登高安装钢梁或轨道时,应视钢梁高度,在两端设置挂梯或搭设钢管脚手架.（6)

在网架或网壳上、下弦登高操作时,应视跨度大小在两端及跨中设置攀登时上下的梯架。

交叉作业安全

（1）

结构安装过程各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向上操作，下层作业的位置,必须处于依上层高度确定的可能坠落范围半径之处，不符合以上条件时，应设置安全防护层.（2)

脚手架边缘、上层结构边缘，严禁堆放拆下的构件。

（3）

施工高度较大时，凡人员进出的通道口均应搭设安全防护棚.（4）

由于上方施工可能坠落物件或处于起重机扒杆回转范围之内的通道,在其受影响范围内，必须搭设顶部能防止穿透的双曾保护廊.结构焊接安全

1、防止触电

（1)

电焊机外壳，必须接地良好,其电源的装拆应由电工进行.（2）

电焊机设备单独开关,开关应放在防雨的匣箱内，拉合匣时，应戴手套,侧向操作.（3)

焊钳与把线必须绝缘良好,连接牢固,更换焊条应戴手套.潮湿地点，应站在绝缘胶板或木板上。

（4）

严禁在带压力的容器或管道上施焊，焊接带电的设备必须先切断电源，(5）

贮存过易燃易爆、有毒物品的容器或管道,必须先清楚干净,并将排气孔口打开。

(6)

焊接预热工件时,应有石棉匝布或挡板等隔热措施。

(7）

把线、地线禁止与刚丝绳接触，更不得用钢丝绳或机电设备代替零线.所有地线接头，必须连接牢固。

(8）

更换场地移动把线时，应切断电源,并不得手持把线爬高攀登.（9)

雷雨时，不得进行露天焊接作业。

(10)更换焊条时一定要戴皮手套，不要赤手操作。带电情况下，为了安全，焊钳不得夹在腋下去搬被焊工作件或将焊接电缆挂在脖子上。

(11)下列操作,必须在切断电源后才能进行：

a）

改变焊接接头时;

b）

更换焊件需要改变二次回路时;

c）

更换保险装置时;

d）

焊机发生故障需进行检修时；

e）

转移工作地点搬动焊机时；

f)

工作完毕或临时离开现场时。

2、防止爆炸

防止爆炸主要发生在气割过程中,由于要用到乙炔瓶，所以储存和使用乙炔瓶注意以下几方面问题：

（1)乙炔瓶储库的设计和建造，应符合建筑设计防火规范中乙炔站设计规范的有关规定.(2)储存间应有专人管理，在醒目的地方应设置标志。

（3)严禁与氯气瓶、氧气瓶及易燃物品同间储存.(4)储存间与明火或散发火花地点的距离，不得小于15m,且不应设地下室或半地下室。

(5)储存间应有良好的通风、降温等设施，要避免阳光直射，要保证运输畅通，在其附近应设置有消防栓和干粉。

(6)乙炔瓶储存时,一般要保持竖立位置,并应有防止倾倒的措施。

(7）使用乙炔瓶的现场，储存量不得超过5瓶，超过5瓶但不得超过20瓶，应在现场或车间内用非燃烧体或难燃体隔墙分库;储存量不超过40瓶的乙炔库房，可与耐火等级不低于二级的生产厂房毗郐建造。

钢机构吊装安全

1、一般规定：

(1）吊装前应编制结构吊装施工组织设计或制定施工方案，明确起重机吊装安全技术要点和保证安全技术措施。

（2)参加吊装的人员应经体检合格,在开始吊装前应进行安全技术教育和安全技术交底。

(3)吊装工作开始前，应对起重运输和吊装设备以及用索具、卡环、夹具、锚锭等的规格、技术性能进行细致检查和试验，发现有损坏或松动现象,应立即调换或修好。其中设备应进行试运转，发现转动不灵活、有磨损应立即修理。重要构件吊装前应进行试吊，经检查各部件正常，才可进行正式吊装。

2、防止高空坠落

（1）为防止高处坠落，操作人员在进行高处作业时，必须正确使用安全带.安全带一般应高挂使用。

（2)在高处安装构件时，要经常使用悄杠校正构件位置，这样必须防止因撬杠滑脱而引起的高空坠落。

（3）在雨期、冬季里，构件上常因潮湿或积有冰雪而容易使操作人员滑倒，采取扫清积雪后在安装，高空作业人员必须穿防滑鞋方可操作.(4）高空操作人员使用的工具及安装用的零部件,应放入随身佩戴的工具袋内,不可随便向下丢掷。

（5）在高空用电焊切割或气割时，应采取措施防止割下的金属或火花掉下伤人。

(6）地面操作人员，尽量避免在高空作业的正下方停留或通过，也不得在起重机的吊杆或正在吊装的构件下停留或通过。

（7）构件安装后，必须检查连接质量，无误后，才能摘钩或拆除临时固定工具，以防构件掉下伤人.(8）设置吊装禁区,禁止与吊装作业无关的人员入内.3、防物体下落伤人

(1)高空往地面运输物体时，应用绳捆好吊下。吊装时,不得在构件上堆放或悬挂零星物体。零星材料和物体必须用吊笼或钢丝绳保险绳捆扎牢固，才能吊运和传递,不得随意抛掷材料物件，工具,防止滑脱伤人或意外事故.(2)构件绑扎必须绑扎牢固，起吊点应通过构件的重心位置，吊升时应平稳，避免振动或摆动.(3)起吊构件时，速度不应太快，不得在高空停留过久，严禁猛升猛降，以防构件脱落。

(4）构件就位后临时固定前，不得送钩，解开吊索索具。构件固定后，应检查连接牢固和稳定情况。当连接确实安全可靠才可拆除临时固定工具和进行下步吊装。

(5）风雪天，霜雾天和雨期吊装,高空作业应采取必须的防滑措施，如在脚手架、走道、屋面铺麻袋或草垫，夜间作业应有充足照明.4、防止吊装结构失稳

（1）构件吊装应按规定的吊装工艺和程序进行，未经计算和可靠的技术措施，不得随意改变或颠倒工艺程序安装构件.（2)构件就位够，应经初校和临时固定或连接可靠后方可卸钩,最后固定后方可拆除临时固定工具。高宽比很大的单个构件，未经临时或最后固定组成一稳定单元体体系前，应设溜绳或斜撑固定。

（3）构件固定后不得随意撬动或移动位置，如需要重新校正时,必须回钩。

（4)多节吊装时，应吊完第一节后,将下节灌浆固定后，方可安装上节构件.5、防止触电

（1）吊装现场应有专人负责安装、维护和管理用电线路和设备。

(2）起重机在电线下进行作业时，工作安全条件应事先取得机电安装或有关部门同意。起重机在电线附近行驶时,起重机与电线之间的距离不应小于相关规定。

(3)构件运输时,距高压线路净距不得小于2米，距低压线路不得小于1米,如超过规定应采取停点或其他措施.（4）使用塔式起重机或长吊杆的其他类型起重机，应有避雷防触电设施，各种用电机械必须良好的接地或接零，接地电阻不应大于4欧姆，并定期进行接地极电阻遥测试验。

6、塔吊、起重机等大型设备施工安全

（1）大型机械设备的拆装作业，必须由具备安装资质的专业队伍和人员承担，一般人员不得参与.(2)安拆作业前,承接单位要召集工程技术、安全部门人员一同勘察现场情况，协商制定安全技术保证措施。

(3)大型机械的拆除安装，对参加拆装人员要进行安全技术交底，严格遵守拆装程序，拆装时，要有安全监管员和技术负责人在现场指挥.(4)大型机械的安装拆除作业,应遵守电气、机械、高空作业安全规程，防止触电、坠落、挤伤等事故.（5）安装完毕的设备,应符合《起重机械安全规程》和《建筑机械使用安全技术规程》的要求，并通过公司或劳动部门验收后方可使用。

(6)各种机械设备都应遵守《建筑机械使用安全技术规程》。要加强对操作人员的安全教育，经常深入施工现场检查规程执行情况，发现问题及时解决，消除安全隐患。

(7)对操作人员必须经过安全操作技术培训、考核,取得操作证后,方可单独操作.（8)执行定机、定人、定岗位制度,加强责任心教育，要求操作人员不仅要保证本机的安全，且要保证协同作业人员的安全。

(9）结合机械设备的定期检查，委派专人对设备的安全保护装置和指示装置进行检查,以确保安全装置齐全，灵敏、可靠。

（10）机操人员必须听从施工人员的正确指挥，精心操作。对于施工人员违反安全技术规程和可能引起危险事故的指挥，操作人员有权拒绝执行。

（11)各种型号塔吊使用,必须实行定人、定机、定岗位责任。配备1~2名司机和2名以上指挥人员及维修工，团结一致，统一指挥。

(12)塔吊作业前按规定对机械进行调整、紧固、润滑及防腐。经常检查塔身垂直度，垂直度偏差要小于4％。

（13)塔吊作业前应进行空载与重载运转试验，并经常检查各电气保险装置、限位装置、报警指示系统是否齐全有效。

(14）起吊重物时，严禁超负荷使用。

(15）不论有无安全装置和设备,严禁任何人随吊物品升降。

（16)作业前先发信号，然后将重物离地0.5米左右停车，确定刹车、钓钩、重物绑扎无问题后，方可指挥起升作业，塔吊停用时，钓钩上升距吊杆距离不得小于1米.（17）塔吊在停电、停工时，应将重物卸下,不得悬空挂在空中。

(18)塔吊卷筒上钢丝绳不得少于三圈，钢丝绳在筒上应排列整齐，并经常保持油润,达到报废标准时应及时更换。

(19)塔吊司机应认真作好塔吊运转记录及交接班记录方可离岗。