1、 大跨度鋼結構網(wǎng)架整體提升施工工法1.前 言XX電視臺數(shù)字電視大廈是XX市文化建設重點工程，其演播中心是大廈的附樓，屋頂結構為鋼結構網(wǎng)架，網(wǎng)架東西跨度44.2m，南北跨度33.2m，網(wǎng)架高3.484，網(wǎng)架總面積1468，重130t，網(wǎng)架支座高度18m。采用焊接球節(jié)點網(wǎng)架，上下弦桿最大為21920的圓管，腹桿最大為1144的圓管。連接球最大的為D60030的空心球，空心球總數(shù)量為413個。8度抗震設防。因施工場地狹小，鋼網(wǎng)架四周有混凝土邊跨結構，不具備采用大噸位吊車安裝的條件，采用了在地面上拼裝，以手動葫蘆整體提升的施工工藝。該安裝工藝比施工現(xiàn)場搭設滿堂架體高空散拼安裝節(jié)省造價、縮短工期，保證了

2、工程順利實施，并在其它工程中繼續(xù)應用。據(jù)此編制了“大跨度鋼結構網(wǎng)架整體提升施工工法”，該工法核心技術的QC小組活動被評為2009年度XX市優(yōu)秀質量管理小組，采用該工法施工的數(shù)字電視大廈工程被市建交委推薦申報2011年度魯班獎的工程。2、工法特點 1.在鋼網(wǎng)架覆蓋區(qū)域內，北側結構有4.4m寬的懸挑平臺，鋼網(wǎng)架不能在地面全部組裝，必須甩出4.4m的邊跨，待網(wǎng)架提升到位落到支座以后，再拼裝4.4m的邊跨。2.由于手拉葫蘆的上吊點就在網(wǎng)架支座的牛腿上，葫蘆本身還要占一定長度，所以不能一次提升到位，必須設立輔助吊點，即在周邊球的下方加設單錐體作為鋼網(wǎng)架吊裝的下吊點。見圖5.2.4。3.網(wǎng)架（44.2m3

3、3.2m）提升設18吊點，每個吊點手拉葫蘆額定起重量為20t，拆減系數(shù)按0.5計算，安裝時的每個手拉葫蘆起重量量按10t設計。4.工法中吊耳、輔助吊點、千斤頂過渡卸荷節(jié)點等設計、提升同步控制等細部做法考慮全面、簡單實用，經濟合理，操作性強，便于推廣。3、適用范圍 本工法適用于鋼結構網(wǎng)架周邊場地狹窄，鋼網(wǎng)架四周有邊跨結構，無法采用大型吊車安裝的大面積鋼網(wǎng)架的結構工程。4、工藝原理 4.1網(wǎng)架44.2m33.2m，采用18個葫蘆提升，吊點全部設在網(wǎng)架支座的球節(jié)點處，不改變網(wǎng)架設計的受力狀態(tài)，在吊裝過程中保持網(wǎng)架拉壓桿受力方向不變。4.2由于提升網(wǎng)架所用葫蘆的上吊點就在網(wǎng)架支座牛腿上，葫蘆本身還要占

4、一定長度，不能直接將網(wǎng)架下弦提升到牛腿支座的高度，所以設立了輔助吊點，即在周邊球的下方設立單錐體為吊裝網(wǎng)架的下吊點。4.3網(wǎng)架起升到安裝高度后，在牛腿上用千斤頂頂升網(wǎng)架支座球的臨時翼板，對葫蘆進行卸荷，將所有葫蘆上的力全部卸載至千斤頂，最后調整千斤頂伸縮桿進行網(wǎng)架就位。 5、施工工藝流程及操作要點 5.1工藝流程備料復驗網(wǎng)架拼裝焊接支座加固第一次整體提升4m安裝輔助吊點第二次整體提升到設計標高整體卸荷網(wǎng)架整體就位搭設邊跨腳手架平臺補充拼裝甩跨網(wǎng)架網(wǎng)架安裝就位。5.2 操作要點 5.2.1 軸線及牛腿標高控制吊裝前將柱子的軸線用全站儀打出，并將橫向和縱向軸線標注在混凝土柱上，做好標記。然后將柱牛

5、腿頂面的設計標高（18.000m）用水準儀測出，察看各牛腿間偏差，對偏差大于30 m m的采用相應的措施進行調整，將牛腿上表面埋件標高調整到同一標高，方可進行吊裝。見圖5.2.1 。圖5.2.1 牛腿埋件標高圖5.2.2 起重機械選擇網(wǎng)架提升共設吊點18個，每個吊點用2個相連接的葫蘆，每個葫蘆的額頂起重量為20t，拆減系數(shù)取0.5， 20t0.5= 10t ，每個葫蘆起重能力按10t使用。5.2.3 網(wǎng)架提升點布置 網(wǎng)架提升吊點全部采用的是支座點，見圖5.2.3 。圖5.2.3 吊點分布圖5.2.4 吊耳設置在柱頂牛腿頂面的預埋件上焊接直徑114mm4mm鋼管立柱作為吊耳，在焊接前先用直徑89

6、mm4mm鋼管作內襯進行焊接。后用114mm4 mm鋼管貼近89 mm4 mm鋼管套下，再進行滿焊。肋板采用-8mm鋼板，焊接位置應順吊帶的方向焊接，最后在柱頂焊接擋板，見圖5.2.4、圖5.2.6。鋼管焊縫和吊耳腳焊縫要進行探傷檢測。吊耳腳焊縫計算：N =helwffw =40.7347160=155KN100KN滿足吊裝要求！ 圖5.2.4 吊耳圖吊耳圓管的焊縫等級為二級焊縫 ，吊點鋼板厚度采用25mm，焊腳尺寸為16mm的腳焊縫。 5.2.5輔助吊點的設立網(wǎng)架提升超過4m后，用鋼絲繩將各吊點與框架柱根拉牢，作為二次保護，然后在網(wǎng)架安裝輔助吊點。輔助吊點是在每個周邊支座球的下方設立單錐體，

7、作為吊裝網(wǎng)架的下吊點。輔助吊點距下弦球高4m，所用鋼管的斜拉抗剪強度要大于本吊點吊裝時所受的力。同時，考慮到兩根葫蘆長2m，柔性吊裝帶長1m，且吊裝時下弦球須超過牛腿不小于50mm，累計高度最少3.5m。因此，4m高正好滿足吊裝要求。見圖5.2.5。圖5.2.5-1 輔助吊點圖 圖5.2.5-2 利用輔助吊點將網(wǎng)架提升到設計標高網(wǎng)架下輔助吊點設立后，用兩個相互連接的葫蘆掛在輔助吊點上提升網(wǎng)架。此時輔助吊點球的位置在地面上，吊裝時先拉動下端葫蘆，待起吊一定高度時停止拉動，以下端葫蘆作為繩索，再拉動上邊葫蘆進行提升，避免用中途換繩。5.2.6鋼絲繩、鏈條保護措施在混凝土柱牛腿轉角處焊接包角，防止磨

8、損吊帶或鋼絲繩。見圖5.2.6。圖5.2.6 吊帶、鋼絲繩保護做法圖5.2.7、鋼絲繩驗算用鋼絲繩或吊帶將葫蘆掛在吊耳上，鋼絲繩的強度驗算如下：鋼絲繩最大受力為10/cos150=10.3t。Px =10.3t選用637+1的鋼絲繩,修=0.85 ，鋼絲繩做捆綁用,安全系數(shù)K取8。P破=PxK/=1038/0.85=969KN查表可知，選用39mm的637+1的鋼芯鋼絲繩的強度極限為1400N/2，鋼絲繩破斷拉力總和為975KN 969KN。滿足要求！5.2.8葫蘆、吊耳承載力現(xiàn)場測試葫蘆、吊耳和吊耳腳焊縫要在現(xiàn)場進行承載力測試。每個20t的葫蘆逐個都作現(xiàn)場試驗。在葫蘆上掛測力儀，在測力儀下面

9、掛上10t荷載進行測試，在試拉過程中由監(jiān)理進行旁站監(jiān)督，對每只葫蘆進行編號，測試人員做好測試記錄。測試中檢查焊縫是否有裂痕，檢查葫蘆是否發(fā)生滑絲、滑牙、鐵鏈斷裂等，對有問題的葫蘆做報廢處理，嚴禁在提升中使用。 圖5.2.8 承載力測試圖葫蘆承載力現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)見表5.2.8。表5.2.8 葫蘆現(xiàn)場拉力檢測記錄編號理論拉力值（t）實測拉力值（t）備 注11010.2達到要求21010達到要求31010.2達到要求41010.4達到要求51010達到要求61010.2達到要求71010.2達到要求81010達到要求91010.2達到要求101010.2達到要求111010.4達到要求121011達到

10、要求131010.2達到要求141010.2達到要求151010達到要求161010.2達到要求171010達到要求181010.2達到要求5.2.9提升過程的控制 1.提升時首先綁扎好鋼絲繩，將鋼絲繩困綁在受力節(jié)點上，綁扎完成后由質量員進行檢查，確定卸扣和鋼絲繩緊固后通知指揮人員 。2.指揮人員用口哨做警示，用對講機傳達指揮命令，然后進行整體提升，設專人嚴密監(jiān)視網(wǎng)架提升同步情況，如發(fā)現(xiàn)提升高差超過100mm應立即停止提升，對不同步的葫蘆進行受力調整，將網(wǎng)架下弦球節(jié)點調整到同一高度后調繼續(xù)整體提升。每提升200mm高度后檢查一次，對有偏差的葫蘆進行一次調整，如此反復進行提升。網(wǎng)架提升的同步用在

11、混凝土柱上設置刻度，安排專人觀察的措施控制。3.葫蘆均勻受力的控制吊裝前先在柱子上以200mm為單位畫出標記線，葫蘆在未起升之前將每個葫蘆底鉤調整到同一高度，每個葫蘆上所掛的鋼絲繩長度也要等長，采用的鋼絲繩型號相同，繩綁扎方法相同。保證葫蘆受力可基本保持一致。提升時拉鏈人員用力一致，每次指揮人員喊一次口號，每提升200mm，暫停止一次，檢查葫蘆、鋼絲繩、網(wǎng)架平整度，如發(fā)現(xiàn)有問題立即進行調整。如圖5.2.9所示：圖5.2.9-1網(wǎng)架同步提升控制線 圖5.2.9-2網(wǎng)架同步提升控制線照片4.吊裝角度和防撞、防磨擦問題 網(wǎng)架在吊裝過程中，對稱邊的吊點角度是一樣的，所以吊裝時必須把吊點角度控制在設計提

12、供的30度夾角內。吊裝過程中注意控制不能發(fā)生撞擊現(xiàn)象，因為吊裝緩慢，四周各有拉力，但仍有網(wǎng)架和結構發(fā)生磨擦的可能。因此，需在吊點上安裝木方以防備網(wǎng)架對主體結構的摩擦。5.當網(wǎng)架下弦桿球節(jié)點提升到超過牛腿上表面50cm時停止提升，然后縱向拉動網(wǎng)架進行水平方向位置調整 。5.2.10 網(wǎng)架卸荷1.在支座球節(jié)點兩側各焊接兩塊豎向鋼板，厚度為25mm，長度為100mm，焊腳尺寸為16mm，按球體相關線進行切割焊接。用千斤頂支撐球兩側豎向鋼板，用千斤頂承受網(wǎng)架荷載，對葫蘆進行卸荷。葫蘆卸荷過程中卸荷順序要嚴格按方案控制。由于網(wǎng)架有拱效應，因此卸荷時必須從中間向兩邊進行，完成所有葫蘆卸荷。最后調整千斤頂留

13、出操作空間，割除園管吊耳。見圖5.2.10-1 。在網(wǎng)架支座焊接前，卸荷后的葫蘆不能拆除，保持適當?shù)乃删o度做安全防護。圖5.2.10-1 千斤頂卸荷圖2.網(wǎng)架支座球對準支座后，再進行千斤頂卸荷，調整千斤頂伸縮桿，將網(wǎng)架球座落于支座上，見圖5.2.10。千斤頂卸荷按從中間向兩邊的順序依次進行。先將一側軸線上所有千斤頂卸荷，將球節(jié)點全部放入支座，然后對支座進行結構性焊接。再對另一側軸線上千斤頂卸荷，卸荷時會將所有拱效應荷載傳到另一側軸線上，保持網(wǎng)架卸荷過程中拱效應變形方向一致。最后再依次對其他兩側千斤頂卸荷。3.網(wǎng)架就位 待網(wǎng)架下弦球落到支座高度后，施工人員按設計要求放正支座，把支座對準球的中心，

14、聽到信號，同時松動葫蘆進行落座，如網(wǎng)架落座前，發(fā)現(xiàn)方向有偏差，可采用葫蘆輔助橫拉調整。等落座后確認無誤，對埋件、球和支座進行焊接。 4.網(wǎng)架支座節(jié)點由60060030 mm過渡鋼板，60060050 mm橡膠墊塊，60060030 mm支座底板，30mm厚肋板，4根直徑為30的錨栓組成。見圖5.2.10-2 。圖5.2.10-2 網(wǎng)架支座圖5.2.11 由于西側二層有懸挑平臺，還有4.4m寬的一跨網(wǎng)架沒有在地面完成拼裝，待整體網(wǎng)架提升到位后進行西側邊跨網(wǎng)架的高空拼裝，拼裝工作平臺采用鋼管腳手架，腳手架在懸挑平臺上搭設，懸挑平臺底部設置支撐，腳手架搭設寬度為4.5m，高度至18m，供西側邊跨網(wǎng)架

15、高空拼裝操作使用。邊跨網(wǎng)架桿件安裝之前將其各支座上的吊耳和葫蘆卸除，桿件安裝過程中要根據(jù)編號進行，桿件與焊接球連接節(jié)點部位角度和相關線要安裝準確 。5.2.12網(wǎng)架撓度變形的檢測為了保證網(wǎng)架結構的安全性，在提升過程中應進行撓度檢測。首先，在網(wǎng)架離開地面之后，進行一次撓度檢測；其次，提升就位完成剩余部分的高空散拼之后，進行第二次撓度檢測；最后，在網(wǎng)架整體就位后，進行第三次撓度檢測。檢測過程中如發(fā)現(xiàn)撓度變形超出正常值時，應停止施工，及時通報設計人員并分析原因，采取措施。網(wǎng)架設計允許最大撓度值為78mm，恒載撓度值為73mm。實際檢測網(wǎng)架撓度64 mm 。5.3 勞動力組織根據(jù)施工進度要求、任務分配

16、和工種劃分，勞動力配置如下 。 表5.3 勞動力分布表 序號工種數(shù)量（人）備注1管理人員6人2指揮工4人指揮吊裝作業(yè)（持證）3起重工18人整體提升作業(yè)（持證）4焊工10人焊接作業(yè)（持證）5校正工10人網(wǎng)架安裝校正6測量工2人標高、軸線測量（持證）7拼裝工10人8架子工10人持證9應急人員10人10壯工10人6、材料與設備: 6.1吊裝設備一覽表序號名稱規(guī)格、型號數(shù)量單位用途1葫蘆20t45只吊裝、校正用2柔性吊裝帶20t 1M4根捆綁、吊裝3柔性吊裝帶20t 2M4根捆綁、吊裝4柔性吊裝帶10t 1M14根捆綁、吊裝5柔性吊裝帶10t 2M14根捆綁、吊裝6粽繩1650米校正用7卸扣Y9-28

17、若干個吊裝8千斤頂10t40個卸荷表6.1 吊裝設備表6.2 焊接及其他設備表表6.2 焊接及其他設備表序號名稱規(guī)格、型號數(shù)量單位用途1直流電焊機17k8臺網(wǎng)架拼裝2交流電焊機BX-5002臺網(wǎng)架拼裝3電動角向砂輪100-1504只網(wǎng)架拼裝4電動角面砂輪100-1514只網(wǎng)架拼裝 7、質量控制：7.1鋼網(wǎng)架工程應按下列標準進行檢驗和驗收。鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范 GB50205-2001網(wǎng)架結構設計與施工技術規(guī)程 JGJ7-91 鋼網(wǎng)架檢驗及驗收標準JG12-1999 7.2采用的原材料及成品應進行進場驗收。凡涉及安全、功能的原材料及成品等應按標準規(guī)定進行抽樣復驗。7.3每道工序完成后，應進

18、行交接驗收檢查。7.4鋼結構網(wǎng)架工程質量驗收應在自檢基礎上，按照檢驗批、分項工程、分部工程進行。鋼結構分部工程中分項工程劃分應按照現(xiàn)行國家標準建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準GB50300的規(guī)定執(zhí)行。分項工程所含的各檢驗批質量驗收記錄應完整。 7.5安裝偏差的檢測，應在結構形成空間剛度單元并連接固定后進行。7.6焊接：對各類焊接接頭編制焊接工藝評定，焊接參數(shù)按照焊接工藝評定進行。7.7軸線：各控制點應分布均勻，并定期進行復測，以確?？刂泣c的精度；施工放樣應有專人復核，保證其準確性。7.8在吊裝過程中，設專職人員觀察并做記錄，主要記錄網(wǎng)架的提升進度、平衡情況和施工人員的操作情況。7.9 支撐面頂板、

19、支座錨栓位置允許偏差值見下表。表7.9支撐面頂板、支座錨栓位置允許偏差值項 目允許偏差（mm）支撐面頂板位置15.0頂面標高3.0頂面水平度L/1000支撐錨栓中心偏移5.07.10 鋼網(wǎng)架結構安裝的允許偏差值見下表。表7.10鋼網(wǎng)架結構安裝的允許偏差值項 目允許偏差（mm）檢驗方法縱向、橫向長度L/2000，且不大于30.0-L/2000，且不大于-30.0用鋼尺實測支座中心偏移L/3000，且不大于30.0用鋼尺和經緯儀實測周邊支撐網(wǎng)架相鄰支座高差L/400，且不大于10.0用鋼尺和水準儀實測支座最大高差30.0多點支撐網(wǎng)架相鄰支座高差L1/800，且不大于30.0注：1、L為縱向、橫向長

20、度；2、L1為相鄰支座間距。8、安全措施8.1做好個人安全防護，高空作業(yè)人員佩帶工具袋，工具放在工具袋中，不得放在鋼構件或易失落的地方，所有手工工具（如手錘、扳手、撬棍），應穿上繩子套在安全帶或手腕上，防止失落傷及他人。8.2 局部高空散拼使用的腳手架屬于超高支架，要嚴格按相關腳手架安全規(guī)程的要求搭設，斜撐或剪刀撐的設置要符合規(guī)范中的構造要求，腳手架要與框架柱有牢固的拉結。支撐架的高寬比應大于5時，加設纜風或將支撐架的下部放大。 8.2網(wǎng)架提升過程中，用鋼絲繩將各吊點與框架上層柱根拉牢，作為二次保護，每提升400 mm 緊固一次 。二次保護鋼絲繩未設置之前，操作人員不得站在網(wǎng)架下工作。8.3高

21、空作業(yè)人員嚴禁帶病作業(yè)，施工現(xiàn)場禁止酒后作業(yè)，高溫天氣做好防暑降溫工作。8.4吊裝時應架設風速儀，風力超過6級或雷雨時禁止吊裝，夜間吊裝必須保證足夠的照明，構件不得懸空過夜。8.5甩跨網(wǎng)架桿件安裝焊接前，操作平臺應搭好護欄，設立專人監(jiān)護。8.6懸空作業(yè)處應有牢固的立足處，并必須視具體情況，配置防護欄網(wǎng)、欄桿或其他安全設施。懸空作業(yè)所用的索具、腳手架、吊籃、吊籠、平臺等設備，均需經過技術鑒定或驗證方可作用。8.7電焊工高空作業(yè)時有安全設施保護，保護措施隨構件同時上吊就位。高處焊接作業(yè)，下方應設專人監(jiān)護，中間應有防護隔板。網(wǎng)架就位后在網(wǎng)架對稱邊進行底座和埋件進行焊接，施工人員必須系好安全帶和上圈梁

22、連接好，做到安全施工。8.8電焊機使用時，要求焊把線與地線雙線到位，焊把線不超過30 m。電箱與電焊機之間的一次側接線長度不大于5m。焊把線如有破皮，須用絕緣膠布包裹三道。電焊作業(yè)不準在油漆、稀釋劑等易燃易爆物上方作業(yè)。8.9進入施工現(xiàn)場作業(yè)區(qū)特別是在易燃易爆物周圍，嚴禁吸煙。9、環(huán)保措施 9.1手動葫蘆表皮潤滑油應包裹防止外泄。9.2進行焊接施工前，作鐵簸屑接收電焊施工中焊屑。9.3采用此項施工技術，可最大限度地減少施工產生的噪音和環(huán)境污染。10、效益分析:采用手拉葫蘆整體提升前，較之搭設滿堂架體高工散拼節(jié)省措施費45%，縮短工期30%。XX電視臺數(shù)字電視大廈工程共節(jié)約了措施費8.5萬元。11、應用實例 11.1XX數(shù)字電視大廈演播中心鋼網(wǎng)架，東西跨度為44.2m，南北跨度為33.2m，總體網(wǎng)架面積為1468。本工程采用焊接球節(jié)點，上下弦桿分別采用21910、21914、21920的圓管，腹桿采用7635、1144的圓管。連接球分別采用D40016、D45020、D50025、D60030的空心球。鋼網(wǎng)架總重