超大型鋼結(jié)構(gòu)工程施工方案選擇介紹了青島**機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建、青島**會(huì)展中心等幾個(gè)大型工程屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工方案的選擇和工程實(shí)踐。通過對(duì)滑移、扒桿整體提升與其他方案的分析比較，得出了下部與周邊為混凝土結(jié)構(gòu)、屋面為鋼結(jié)構(gòu)的工程，在選擇鋼結(jié)構(gòu)施工方案時(shí)應(yīng)遵循的一些原則。0前言機(jī)場(chǎng)航站樓、體育場(chǎng)館等大型公共建筑為了滿足建筑和結(jié)構(gòu)上的需要，大多采用下部混凝土結(jié)構(gòu)，屋面為大跨、造型復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)形式，此類工程往往質(zhì)量要求高、工期緊，且難以在混凝土結(jié)構(gòu)上使用大型機(jī)械進(jìn)行拼裝和吊裝作業(yè)。因此，在鋼結(jié)構(gòu)施工方案選擇時(shí)，存在諸多需要綜合考慮的技術(shù)問題，如：為保證工程的總工期，在鋼結(jié)構(gòu)施工期間，安裝、裝飾及周邊的混凝土結(jié)構(gòu)能否同步施工鋼結(jié)構(gòu)安裝方法是否影響到其自身結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)，以及施工作業(yè)的安全；鋼結(jié)構(gòu)施工方法對(duì)質(zhì)量、安全、施工速度的影響程度如何：上述問題均需圍繞整個(gè)工程的總體目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮，以便選擇合理的鋼結(jié)構(gòu)施工方案。1工程實(shí)例1．1青島**機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程1.1.1工程概況青島**機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建工程共分2期，其中～期于2004年竣工，二期于2007年竣工。2期工程建筑面積17萬m2，地下1～2層，地上3層，鋼屋面最高處標(biāo)高為26.796m，整個(gè)工程平面為曲線(見圖1、2)。其中屋蓋鋼結(jié)構(gòu)工程主要分為候機(jī)大廳、指廊、陸側(cè)大雨棚等部分，鋼結(jié)構(gòu)的總重量約為6020t。一期候機(jī)大廳鋼屋蓋的面積為30900m2，平面呈扇形，扇形上弦長(zhǎng)197m，下弦長(zhǎng)154m，跨度72m，平面分為B和C兩個(gè)區(qū)。屋面采用大型管桁架(BHJ)。材料為Q345B無縫鋼管，所有節(jié)點(diǎn)均為焊接，管桁架平面呈V型，兩端分別安裝在標(biāo)高23.498m和標(biāo)高21.223m的混凝土柱上，其高差為2．275m，見圖2。整個(gè)候機(jī)大廳屋蓋共6榀主桁架，每榀重量約84t，有弦桿共36根，腹桿792根。1．1．2方案選擇該工程一、二期均采用了高空累積一整體曲線滑移的方案，并取得了較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。下面以一期工程為例對(duì)方案進(jìn)行分析比較。(1)跨外兩側(cè)使用大型機(jī)械在地面或樓板上拼裝、起吊的施工方案。地面單元組裝，分多段吊至樓板進(jìn)行對(duì)接，需使用2臺(tái)大型起重機(jī)械抬吊就位。施工準(zhǔn)備期較短，但需占用候機(jī)樓四周的場(chǎng)地，高架橋、+12．6m樓板、設(shè)備安裝及其他工序無法施工，不能保證總體工期：施工作業(yè)的安全性較好，但拼裝時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的安全性影響較大。需使用2臺(tái)以上300t大型起重設(shè)備，并需加固混凝土樓板，成本過高。(2)地面單元組裝、分段吊裝、高空對(duì)接、曲線滑移的施工方案。地面單元組裝，使用一臺(tái)大型起重設(shè)備分2段吊至柱頂?shù)幕栖壍?，高空?duì)接，累積一一整體高空曲線滑移，頂升就位，見圖3。僅占用10、G軸線外側(cè)的場(chǎng)地，高架橋、+12．6m樓板、安裝及其他工序可同時(shí)施工，能夠保證工程的總工期；鋼結(jié)構(gòu)施工速度較快，并可以減少高空作業(yè)，有利于保證施工質(zhì)量和安全使用的大型起重設(shè)備較少，僅需增加滑移鋼粱及滑移設(shè)備的費(fèi)用，施工成本較低。高空曲線滑移技術(shù)難度較大，施工準(zhǔn)備期較長(zhǎng)。灶根據(jù)上述對(duì)比揉，只要解決了偉高空曲線滑移網(wǎng)的關(guān)鍵施工技薯術(shù)，并將滑移幻箱梁、軌道等艙準(zhǔn)備工作穿插噴于其他工序中零，采用地面單匙元組裝、分段專吊裝、高空對(duì)扣接、曲線滑移帽的施工方案，渴既能縮短鋼結(jié)讀構(gòu)的施工工期欣、降低工程成頃本，又能保證茂工程的總工期述。前邊二期工程鋼結(jié)凱構(gòu)方案的實(shí)施已效果齡全部鋼結(jié)構(gòu)工榨程罩自延200乘6章年沃4掛月啊～種1膝O贊月完成，其主孟要部分候機(jī)大嗚廳鋼結(jié)構(gòu)的拼廁裝、滑布移守200壞6提年景5諒月裁1侵2鋪曰聲～奶6讀月保1殃0差曰完成。鋼結(jié)顏構(gòu)施工期間，赤高架橋、砌體罰、安裝等分項(xiàng)啞均同步施工，竟內(nèi)外裝修、場(chǎng)膀區(qū)等分項(xiàng)提烤前影3謀個(gè)月開始，工這程總工期縮短籍了析4院個(gè)月。由于在家地面上拼裝，小減少了材料運(yùn)生輸、提高了工如效和質(zhì)量、鋼語(yǔ)結(jié)構(gòu)拼裝、滑姜移的速度胳為渡4撇—中5水d爆／榀，施工期錢間未發(fā)生安全粥事故。樓1生．錫2廳青島仿*紋*慧會(huì)展奧中心工程孩[2聞]休羽工程概況凍青島蛙*核*醋會(huì)展傅中心展廳部分頁(yè)為預(yù)應(yīng)力混凝備土框架結(jié)構(gòu)，嘗二層主展廳屋素面為仇144m啞×貧60m苗鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，妨形成了總面積京約甘8600m志2叨的無柱大空間煮結(jié)構(gòu)，以滿足臘展廳使用功能柜的需要。鋼屋綿蓋承重結(jié)構(gòu)為奶60m構(gòu)跨的空間鋼管委桁架，桁架間抹距截12m蛾，主桁架妥共橫1呀2同榀，單榀重量粱約核為算40末t侵，邊桁架膊共技2區(qū)4弊榀，單榀重顯約帳6勉t月，屋面鋼結(jié)構(gòu)賤總重量校約都900塔t憲。鋼結(jié)構(gòu)平面急布置見她圖課4棋。軋鋼管桁架兩端拳支撐在邊桁架綠上，邊桁架肝為幻H旅型鋼平面桁架劍由晶E家軸西至吹S縮軸連續(xù)設(shè)置，琴邊桁架的支座賤采用過渡板與玩混凝土主體結(jié)宿構(gòu)的預(yù)埋件相話連。主桁架為鬼變高度、變寬惹度的倒三角形貼截面空間鋼管景桁架，桿件均貪采紅用陷Q345度B告無縫鋼管制作候，上弦懇ф駝273mm啦，下弦直徑地299mm兵，腹桿的直徑冊(cè)為成273mm怎、郊140mm崇，節(jié)點(diǎn)為直接孕相貫焊接連接含節(jié)點(diǎn)，桁架拱案頂最大安裝高愈度約為卵32m耗，單榀桁架的踢結(jié)構(gòu)形式見親圖罩5捉。蛾評(píng)工程特點(diǎn)及難莖點(diǎn)帖(1拔)悟鋼結(jié)構(gòu)總量不樸大，但造型獨(dú)網(wǎng)特、復(fù)雜，為噸大跨度空間管菌桁架。從(2攀)巾工期緊。工程丟于憑200與4史年年底開工靠，桶200超6催年炊5貴月全部展廳和衣會(huì)議中心的部寇分區(qū)域即要交嫂付使用。燈(3鴨)旬展廳鋼結(jié)構(gòu)屋稀面位于建筑平濾面的中間，四許周均為混凝土砍結(jié)構(gòu)，樓面為純大體積預(yù)應(yīng)力綁混凝土結(jié)構(gòu)，摧大跨度鋼結(jié)構(gòu)男安裝比較困難許，見衡圖向4疾。擠善方案選擇抽由于鋼結(jié)構(gòu)屋蠶面位于混凝土透結(jié)構(gòu)的中央，罷如采用在跨外捐兩側(cè)吊裝或原膀位散拼的方案莊，將影響四周濾混凝土結(jié)構(gòu)，咐以及裝修、安差裝等工序的穿蹤插施工，造成辮總工期的延長(zhǎng)技。另外，因主亡桁架的造型對(duì)睬稱、重心低、訪結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，適漂合于滑移，而發(fā)且在混凝土梁耳上鋪設(shè)滑移軌掩道較為方便，艘因此經(jīng)過比較餅選擇了她在副S鑒軸線一側(cè)的場(chǎng)畢地拼裝，分段靠吊裝節(jié)至絕2鑄6都．社15m彈標(biāo)高后，再整半體拼裝擔(dān)向品E徑軸線一側(cè)累積炕一一整體滑移真的方案。盈起重機(jī)械的選茶擇。如采用單創(chuàng)榀桁架整體吊之裝的方案，則囑重量姐達(dá)成40討t氧的主桁架，安車裝高度驗(yàn)32m島，回轉(zhuǎn)半徑達(dá)孩24m謝，需要采稻用任300胖t餓以上的吊車。陣為此選擇了主道桁架地面整體政組裝，分三段蘇吊裝的方法。威最大的吊裝單灘元僅盡為衰14由t返，選撈擇車160痰t朗汽車式起重機(jī)指即可滿足要求風(fēng)。為了保證起或重機(jī)的回轉(zhuǎn)半博徑觸，妖U鉛軸線外側(cè)的混江凝土結(jié)構(gòu)須待殃鋼結(jié)構(gòu)吊裝完輕成后方可施工抽：吊S坑～叼U醒軸線間皮的歷2勻6須．還15m躁標(biāo)高以上的混讓凝土結(jié)構(gòu)作為娛主桁架二次拼塑裝的場(chǎng)地，待墳滑移完成后方雙可施工。木為了加快鋼結(jié)仗構(gòu)屋面的施工探速度，提前穿押插屋面板的施腹工，選擇了過構(gòu)渡板的滑移方巨案。即：增加綢過渡鋼板，使哪滑移軌道的標(biāo)映高與主桁架的歐就位標(biāo)高相同莖，滑移至平面案位置后鋼結(jié)構(gòu)徐可直接就位。臂座實(shí)施效果進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)施工自宗200繡5栗年唯9賓月貨2漿5夫日六～咳1轉(zhuǎn)O秒月地3辦O競(jìng)?cè)胀瓿?。鋼結(jié)挎構(gòu)拼裝使用抓了避2封個(gè)胎架，單胎侵架的拼裝速度甲為疤3廁d典／榀，對(duì)接、貪滑移速度址為等2陣d繡／榀，施工速日度較其他方案溝提高概了殺1傍倍。另外，滑娛移期間還穿插億完成了部分鋼湊結(jié)構(gòu)屋面；決除絹S浪軸線外側(cè)剩余樸部分混凝土結(jié)歪構(gòu)工程外，其錄余全部完成砌榆體、安裝、裝蹈修等分項(xiàng)也按傘計(jì)劃穿插施工侮。由于上述原貸因，使工程總剩工期縮短湊了景3鏡個(gè)月。秩1火．綠3職青島耳**點(diǎn)跳水館工程粱1瘋．翁3廈．燦1掏工程概況山青島剖**則跳水館工程為膝十一屆全運(yùn)會(huì)售比賽場(chǎng)館，包啦括比賽館和商窩業(yè)區(qū)，總建筑佩面積尤46787m肢2藥，地補(bǔ)下紡2止層、地愚上漢1被層為混凝土框插架結(jié)構(gòu)，其主娘要池體支撐在娃混凝土框架柱玻上，屋面為網(wǎng)統(tǒng)架結(jié)構(gòu)，造型潤(rùn)似貝殼狀。工激程工期緊鋪，哀200難7菠年透9牧月開工牢，德200梢9折年爹3金月竣工。歡鋼屋蓋結(jié)構(gòu)型賢式為焊接空心則球節(jié)點(diǎn)四角錐重網(wǎng)架，網(wǎng)格尺貸寸為貧4m米×吐4m薯左右不等。南段北向跨度膚為震10僅1筒．臘2m朗，東西向跨度絞130m顛，最高處標(biāo)高狐為勵(lì)3盞O針．怪7O有m具。最低處標(biāo)高出為想一殊1議O芒．凝8m穗。網(wǎng)架投影面陶積為潑15041m常2堅(jiān)，展開面積為明18000m陸2昌，網(wǎng)架矢高為啞4.2膜m索，由中心向四況周變薄。網(wǎng)架怒結(jié)構(gòu)總重量門約糞1600窩t喊，其中室內(nèi)部薯分網(wǎng)架重量約填為殲1100述t嫌。網(wǎng)架桿件最脈大為育ф殿377×殊28mm胖，最小為踐ф塌60×墓3mm奶；焊接球最大減球徑為吵800mm丹，最小球徑為放300mm森。支撐型式為稠室內(nèi)部分犧有掌4獎(jiǎng)2喉個(gè)周邊支撐柱駁，室外訴有深4糊個(gè)落地支撐點(diǎn)伏。漸1遼．鳴3愿．溉2糟方案選擇貧為了保證工程田的總工期及工菌程的質(zhì)量、安鄉(xiāng)全，對(duì)滑移、扎整體提升、高至空散拼等幾個(gè)錘方案進(jìn)行了研畏究論證，最終豬選擇了扒桿整精體提升的方案質(zhì)。咬(1哨)偏由于結(jié)構(gòu)造型物復(fù)雜，難以劃愈分拼裝單元和衫布設(shè)滑移軌道械，不宜采用滑剪移方案。地(2撐)果盡管架設(shè)滿堂很腳手架進(jìn)行高界空散拼的方案青，操作環(huán)境好罪，有利于安全掙生產(chǎn)，但施工弊速度慢，而且?guī)菝嬉韵碌淖鞒訕I(yè)空間全被占是用，鋼結(jié)構(gòu)施卷工期間無法穿恭插砌體、安裝丹、裝修等分項(xiàng)勸的施工，將使懶工程的總工期蒸延笑長(zhǎng)界3泡～艘4乒個(gè)月。商(3芒)差設(shè)讓置盾2爭(zhēng)O模個(gè)格構(gòu)式扒桿割和部分獨(dú)腳扒壇桿實(shí)施網(wǎng)架的朽整體提冊(cè)升里(方見勺圖餐7握)宋，施工難度大握，對(duì)混凝土結(jié)秤構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)及懷施工作業(yè)安全赴的影響大，但器在網(wǎng)架提升過旦程中，可以穿濫插砌體、安裝笑、裝修等分項(xiàng)皮的施工，能夠柏縮短工程的總額工辜期踢3蛾～拔4孕個(gè)月。因此，倍只要解決扒桿武提升的整體穩(wěn)精定性、同步性柳及扒桿支撐部密位混凝土結(jié)構(gòu)遼的安全等問題忌，則該方案是科可行的。畢1竿．康3丟．汽3墨扒桿整體提升峽室內(nèi)部分選崖?lián)襁w2來O塌個(gè)格構(gòu)式扒桿秒和部分獨(dú)腳扒斧桿搏分配5便步實(shí)施網(wǎng)架的戀整體提升。即喇：先拼升裝查±土0哪．勵(lì)0震以下池體內(nèi)的貨網(wǎng)架，提升胞至乘±閑0火．譜0漁再將該標(biāo)高處悼的網(wǎng)架拼裝完墳，繼續(xù)提升睬至匪8附．僵4m掠標(biāo)高，擴(kuò)大拼厘裝后再提升，枕并依次進(jìn)行最菜后約2掀步的提升，與融室外的網(wǎng)架連飲接后，再進(jìn)行賊整體網(wǎng)架的卸想載和就位，見媽圖肅8貴。2對(duì)比分析向2割．瓶1血滑移方案奸2慘．霞1竭．學(xué)1狐建筑造型及結(jié)駛構(gòu)形式的分析津(1概)拼國(guó)內(nèi)大型鋼結(jié)遺構(gòu)滑移工程如廁：深圳機(jī)場(chǎng)、惑浦東機(jī)場(chǎng)一期敘、廣州新白云慈機(jī)場(chǎng)、沈陽(yáng)桃猜仙機(jī)場(chǎng)，以及看上籠述符2殃個(gè)工程的建筑烏造型上均有一祥個(gè)共同點(diǎn)，即尿建筑造型在一李個(gè)方向上比較羽規(guī)則，呈直線婦或圓弧型，這康樣可以方便的抵布設(shè)滑移軌道勞。否則，實(shí)施旺滑移方案將比夏較困難，應(yīng)該夾考慮提升或其刷他方案。胖(2踏)敘采用滑移方案剃的工程，其結(jié)位構(gòu)形式的特點(diǎn)犬主要有：下部你為混凝土結(jié)構(gòu)草或地下有混凝右土結(jié)構(gòu)，屋面貫為大跨度、造父型復(fù)雜的鋼結(jié)為構(gòu)，使用大型差起重設(shè)備在混逗凝土結(jié)構(gòu)上進(jìn)斥行拼裝和吊裝鍋?zhàn)鳂I(yè)比較困難確。怎建筑的周邊有當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)，或如：青島流亭旦機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓外怕側(cè)的高架橋，圍青島丘*馳*算會(huì)展預(yù)中心周邊的混第凝土結(jié)構(gòu)。采聾用大型起重設(shè)硬備拼裝或吊裝磨將推遲周邊混感凝土結(jié)構(gòu)的施嗚工。蕩2近．變1倚．臭2呀技術(shù)經(jīng)濟(jì)分崖析秘(禮表膜1濟(jì))萍。誦2滋．道1露．制3殘其他方面的分磚析恒(1絲)民過渡板滑移。警減少了頂升就王位的工序，可蜓以避免鋼結(jié)構(gòu)摩各單元之間的揀施工位移，降請(qǐng)低了施工難度誠(chéng)，加快施工速代度：鋼結(jié)構(gòu)滑付移期間還可以惕穿插屋面施工毀，能夠縮短工真程的總工期。腐(2賀)押大型起重機(jī)械悼的選擇對(duì)成本型影響較大。因姻此，除了考慮助起吊重量、高恥度、回轉(zhuǎn)半徑婦等參數(shù)外，還尋要結(jié)合影響工疲期的關(guān)鍵環(huán)節(jié)棉和高空對(duì)接的莫難度來劃分地炮面拼裝單元。躺青島巾*譜*懶會(huì)展屆中心工程將主供桁架分?jǐn)?shù)為舞3枝個(gè)拼裝單元，丟僅使用鬧了柴160釋t這的吊車。如劃備分橡為蘿2愉個(gè)單元需使拼用凳200圓t絞以上的吊車，敞單榀整體吊裝呆需使株用呀300船t粒以上的吊車，厚則施工成本將志明顯加大。由繭于決定滑移施妙工速度的關(guān)鍵傘點(diǎn)是地面拼裝暢，倡且該工程高空室拼裝點(diǎn)為混凝意土結(jié)構(gòu)平臺(tái)，緩操作簡(jiǎn)單，因挨此可以增加拼顫裝單元，以減鹽小起吊重量。粘2.退2脆扒桿提升方案脾(1齒)粥對(duì)于建筑造型惱上不適合滑移愈的，屋面為鋼詞結(jié)構(gòu)尤其是網(wǎng)殿架或網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)逝的，下部為混染凝土結(jié)構(gòu)的工喪程，其屋面的嗎鋼結(jié)構(gòu)施工可縮采用扒桿整體伍提升的方案。如(2宰)幟扒桿提升方案卡的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分晃析見棕表阿2哨。3結(jié)語(yǔ)嚷下部和周邊為魯混凝土結(jié)構(gòu)的掀屋面鋼結(jié)構(gòu)工腔程，選擇鋼結(jié)坐構(gòu)施工方案時(shí)蹦應(yīng)圍繞工程的蔥總目標(biāo)，綜合渡考慮質(zhì)量、安酒全、工期、造伏價(jià)等因素來確谷定。經(jīng)過對(duì)多牛個(gè)大型工程的答實(shí)踐和方案選慣擇的分析可以倆得出：癢(1窄)妖建筑