首都机场大跨度空间钢结构屋盖整体提升施工技术（跨度352.60m重8200t）.doc
内容介绍
首都机场大跨度空间钢结构屋盖整体提升施工技术（跨度352.60m重8200t）内容简介一、工程概况：某机库为目前世界上跨度和面积均最大的焊接球网架结构采用整体提升技术一次性整体提升面积40372.7平方米、重量8200吨的钢屋盖取得了良好的经济效益和社会效益。
二、工程特点、难点
1.某机库工程机库大厅屋盖建筑面积40373m2结构跨度176.3+176.3m进深114.5m屋盖顶标高+39.800m。屋盖结构采用三层斜放四角锥钢网架下弦支承网格尺寸6.0×6.0m高度8.0m。机库大门处屋盖采用焊接箱形钢桁架宽9.5m高11.5m。网架节点大部分为焊接球空心球节点19～23轴之间根据受力采用主管贯通焊接空心球节点；大门钢桁架采用焊接节点；21轴钢骨混凝土柱顶桁架节点根据受力及构造采用铸钢节点。屋盖支座采用42个抗震球铰支座坐在结构周边格构柱及21轴钢骨混凝土柱上。
2.钢结构跨度大、面积大为国内外之最。
本工程钢结构跨度352.60m进深114.5m屋盖顶标高+39.800m。屋盖结构采用三层斜放四角锥钢网架下弦支承机库大门处屋盖采用焊接箱形钢桁架宽9.5m高11.5m。对于如此大跨度结构施工国内并没有先例和成熟的施工经验可以借鉴选取的科学的施工方案确保工程质量、确保结构自身安全与施工安全、有效地控制施工进度、合理的降低施工成本是本工程以及类似工程的重中之重必须进行深入细致地研究。
3. 结构拼装质量要求高
本工程钢结构采用三层斜放四角锥钢网架与钢桁架结合的结构跨度352.60m进深114.5m结构形式复杂对施工中平面控制网的测量精度要求非常高；如何根据结构自身特点采取正确的拼装方法、拼装精度控制措施以及如何保证拼装完毕后整体结构的最后闭合需要仔细研究。另外本工程构件数量巨大现场节点形式多样如何结合结构跨度、进深、高度以及结构形式特点采取有效的焊接工艺和焊接质量控制措施确保焊接质量以及整体结构拼装质量是本工程的难点。
三、施工方案的选择
经课题组深入研究结合结构特点以及以往工程实践有以下几种施工方案具体优缺点分析如下
1.高空散拼
该方案需搭设大量脚手架现场吊装机械布置很难满足要求另外对工程进度、工程质量控制、成本控制都会带来不利影响在工程安全生产管理方面难度也非常大。
2.分段吊装
采用地面拼装成可以吊装的网架单元、整体吊装的施工方法可以形成简单流水作业但各道工序之间流水作业单一施工现场应配备很多构件拼装机械和大型吊装机械对降低工程成本影响不利。在工程质量控制方面由于高空对接单元增多对网架安装精度控制也很难。
3.整体提升
3.1整体提升优点
大量工作都可以在地面完成减少工装脚手架用量避免了高空作业降低了工程的安全管理的难度。
由于现场场地较大可以形成多点、多面流水作业加快地面拼装进度有利于工程安装精度控制。
3.2整体提升施工难点
网架跨度大提升同步性控制难度大需要有综合的技术实力才能解决大跨度网架提升同步性的问题。
提升过程中网架变形控制难度很大需要用专业计算软件经过精确的计算对结构进行合理的加固并且对提升工装作业合理的设计、计算以减小施工变形满足网架设计规范施工质量验收规范以及网架自身强度、刚度、稳定性等方面的要求。
3.3整体提升方案的选择
根据本工程特点以及我公司以往类似工程经验本工程大屋盖钢结构提升可以分为3种方法：
共4次提升即网架部分两段分别提升大门桁架两段提升；
分2次提升屋面网架和大门桁架分别提升；
1次整体提升即屋盖网架和大门桁架共同提升就位。
第1、2种方法施工会造成再提升合拢时有很多构件后安装后插入安装大量构件势必会导致合拢精度难以控制并且提升工况的边界条件与设计条件不符造成每个区域内网架提升变形控制很难统一对工程质量控制不利。多次提升对工程进度、安全生产管理等都会带来不利影响。
为了最大限度的满足结构设计的边界条件确保工程质量；加快工程施工进度、为后续工作创造条件；降低工程成本；确保施工安全。对本工程采用1次整体提升就位的施工工艺。
采用一次性整体提升结构有如下优点：提升的结构重量重可达万吨以上；提升结构的尺寸、面积和体积大；计算机控制自动化程度高；减少高空作业量施工安全、可靠降低施工风险；缩短施工周期降低施工费用。
根据以上分析我们决定采用网架与桁架同时提升的方案。
四、技术创新点
本工程一次性整体提升钢屋盖面积40372.7平方米一次性整体提升钢桁架长度352.6米技术创新点有4项。
提升系统一体化建模模拟分析技术：钢屋盖提升结构、拼装胎架、提升索、提升塔架支撑系统一体化建模进行提升工况分析。
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