第五章第六部分工程項目技術方案優(yōu)化案例分析ppt課件

1、第五節(jié) 工程工程技術方案優(yōu)化案例分析 目 錄一、工程工程技術方案優(yōu)化的概念、意義二、工程工程技術方案優(yōu)化的管理流程三、工程工程技術方案優(yōu)化的方法四、工程工程技術方案優(yōu)化案例分析案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化案例二、某體育場工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化案例三、某游泳館工程鋼構造施工方案優(yōu)化案例四、景觀塔外掛板吊裝方案優(yōu)化一、工程工程技術方案優(yōu)化的概念、意義1、在作業(yè)前，對作業(yè)采取的各種方法、方案進展比較，在充分論證的根底上，從中選擇最正確的方法或方案，這種過程叫做方案優(yōu)化。施工技術方案優(yōu)化是在對工程實施條件合同條件、現(xiàn)場條件、法規(guī)條件及設計文件進展深化了解的根底上進展的，是對招標簡單的

2、施工組織設計規(guī)定的施工方案、設備配置、施工程序、勞動力組織等進展的必要調整。2、優(yōu)化工藝不能影響構造平安、運用功能及設計方案要到達的效果，并隨著工程施工過程圖紙、環(huán)境、風險、相關方要求的變化適時調整方案、預案及其做好深化設計任務。3、優(yōu)化方案應真實可行，一切從實踐出發(fā)，目的是要保證工期，保證質量、平安、環(huán)境，降低施工本錢。二、工程工程技術方案優(yōu)化的管理流程熟習施工圖紙 編制施工方案施工單位對施工方案討論、論證請專家對方案的關鍵技術討論、論證危險性較大工程實施驗收修正完善、優(yōu)化施工方案施工方案逐級審批施工方案交底組織實施施工方案的更改調整方案審批工程整改圖5-1 技術方案優(yōu)化管理流程圖三、工程工

3、程技術方案優(yōu)化的方法 1、明確優(yōu)化的內容、優(yōu)化的根據(jù)、估計經(jīng)濟效益等，另外要保證工程優(yōu)化的平安性、科學性，實施過程中出現(xiàn)新問題、新情況，及時溝通、調整處理。 2、優(yōu)化是滿足幾方面要求的一個一致整體，是不可分的，應通盤思索。現(xiàn)代施工技術提高、組織管理閱歷積累，每個工程都可以用多種不同方法完成，存在著多種能夠方案，所以在決議方案時，應多方分析比較、全面權衡，選擇出能夠最好的方案。3、施工方案的評價、甄選是一個系統(tǒng)工程的多目的決策過程，不論在技術方面或組織方面，通常都有許多可行的施工方案選擇，擇選優(yōu)化原那么要堅持技術分析與經(jīng)濟分析相結合、定量分析與定性分析相結合、動態(tài)分析與靜分析相結合。當影響施工方

4、案的某些要素無法用數(shù)量目的衡量或獲取數(shù)據(jù)較困難時，可定性分析評價施工方案優(yōu)劣。對工期、本錢、勞動力等可以用數(shù)據(jù)目的衡量的要素進展分析、計算，得出定量分析結果，再對各方案進展對比擇優(yōu)。一案例背景引見 某基坑降水工程0.000標高相對于絕對標高15.10m，施工現(xiàn)場平均絕對高程為14.80m。工程為地下三層、地上四層、部分七層。地下三層基坑最深處達-18.50m。工程地質勘查報告給出穩(wěn)定水位埋深為9.00-10.30m，地下水屬孔隙潛水。工程南側間隔20m為東湖景區(qū)，且曾經(jīng)蓄水，水面高程為14.00m。工程特點： 本工程地下三層位于整個建筑的中心區(qū)域，南北長40m，東西方向寬38m。而整個建筑物方

5、式為半徑約75m的圓形。案例一、某大劇院工程基坑降水施工方案優(yōu)化四、工程工程技術方案優(yōu)化案例分析地下水位較高，賦存于3層粉土、3層粉質粘土和4層細砂中，旁邊東湖景區(qū)蓄水進一步呵斥地下水位的提升。經(jīng)過現(xiàn)場實踐勘察，地下水位標高相對于0.000標高為-9.30m-10.60m。建筑紅線內還有未拆遷的建筑物。1、場區(qū)工程地質概略：根據(jù)，該區(qū)地層位居華北地層區(qū)華北平原分區(qū)之冀中小區(qū)東部、西部地域交界地帶。根據(jù)地質年代、成因類型、構造特征及物理力學性質差別，將勘察控制深度內土層劃分為9層，為素填土、新近代堆積粉質粘土、新近代堆積粘土、細砂、粉質粘土、中砂、粉質粘土、細砂、粉質粘土。2、場區(qū)水文地質條件勘

6、察期間初見水位埋深為10.00-11.00m，穩(wěn)定水位埋深為9.00-10.30m，地下水屬孔隙潛水；地下水主要補給來源為大氣降水、地表滲漏；排泄以人工開采和向下滲流為主要方式；根據(jù)區(qū)域水文地質資料及分析近年附近多處勘察報告中地下水位觀測資料，地下水位年變化幅度為1.002.00m。3、基坑周邊環(huán)境情況本工程建筑物的位置坐落在一條古老河道內。在建筑物的西側，間隔200m的位置是一條年年有水的污水河，間隔建筑物南側20m是東湖湖觀景區(qū)，且曾經(jīng)蓄水。二事件過程描畫 1、原方案設計情況 根據(jù)工程構造特點，以及現(xiàn)場實踐情況，首先施工地下三層部分，根據(jù)地質勘查報告和水文地質條件，基坑需求進展降水。初步制

7、定的降水措施為“輕型井點降水方案。降水井按建筑物基槽外圍周圈布置，降水井設計深度為30m，采用2寸潛水泵雙機組抽水，每個水泵連通一根直徑200mm的排水管，抽出的水排入東湖。 2、降水方案分析及遇到的問題 1工期不確定性仍有未拆遷的建筑在新建建筑物內，工程施工無法正常進展，勢必會呵斥工期后延，降水期也會相應后延，并添加費用。 2降水井的布置 根據(jù)設計圖紙安排施工工序，首先施工地下三層部分，再施工以上構造。本工程降水部位為位于建筑物中間部位的地下二、三層，假設只在此范圍布置降水井勢必會影響后期施工，故需求在建筑物的整體外圍設降水井，這樣又會添加降水井個數(shù)及降水費用。3地下水排出量大本工程積極倡導

8、綠色施工技術，節(jié)約用水維護地下水資源，采用井點降水法降水，按抽水期1年計算，將會有1576萬噸地下水排入東湖。根據(jù)以上問題分析，工程部研討決議將最初的“輕型井點降水方案改為“三軸攪拌樁止水帷幕+基坑內抽水機降水方案。 三關鍵措施 1、止水帷幕只在地下二、三層基坑外側設置，樁徑為850mm，樁之間咬合長度為250mm，樁長根據(jù)含水層的水位深度及底部隔水層頂板的埋深來確定，樁長最深為21.9m。止水帷幕施工終了后即可進展土方開挖施工。 2、根據(jù)地質勘察報告中的水文地質條件，基坑內3層、4層土層地下水屬孔隙潛水，無承壓水，因此決議在基坑內打降水井，邊挖土邊留設排水溝、集水井，基坑內的水隨時用水泵抽走

9、并回灌至現(xiàn)場水井中。 3、三軸攪拌樁止水帷幕+基坑內集水井抽水降水法，只抽取基坑內部分地下水，且又回灌至現(xiàn)場水井中，極大的節(jié)約和維護了地下水資源，符合國家倡導的綠色施工技術要求。4、三軸攪拌樁采用套接法施工，嚴厲控制攪拌樁的垂直度，保證工程質量，對于施工冷縫進展在圍護樁外側補攪素樁補強處置，搭接厚度不小于100mm。圖5-2 MC-920型步履式三軸攪拌樁機圖5-3 止水帷幕平面布置圖四結果形狀根據(jù)現(xiàn)場實踐情況，優(yōu)化后的降水方案得到了專家的認可，施工效果良好。止水帷幕沒有發(fā)現(xiàn)漏水景象，為后續(xù)施工提供了保證，并到達了很好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。1、三軸攪拌樁止水帷幕屬于一次性投入，施工終了后無需

10、維護和后期處置，即可進展下一道工序施工，不受工期的影響也不影響現(xiàn)場施工。止水帷幕合計施工11310m3，總投資653.7萬元，如采用輕型井點降水方案，降水期按1年計算，總投入資金 1738萬元，采用止水帷幕經(jīng)濟效益明顯。2、由于采用了三軸攪拌樁止水帷幕，基坑內抽出的地下水 16000噸，全部回灌至現(xiàn)場水井中。如采用輕型井點降水，降水期按1年計算，將抽出地下水1576萬噸。 五問題分析及建議隨著施工技術程度開展和綠色施工技術的推行，止水帷幕的運用會越來越廣泛。本工程施工期間遇到的問題：根據(jù)地質勘查報告，地下水只需孔隙潛水沒有承壓水，制定方案時基坑內采用明溝排水加集水井抽水，但是在施工階段發(fā)現(xiàn)地下

11、水屬于承壓水且砂層非常厚，無法構成排水溝和集水井，給工程施工帶來極大的困難。類似地質情況，可在止水帷幕施工終了后在基坑內先打一口察看井，根據(jù)水位下降情況再定能否需求添加降水井，待水位降至設計標高以下再進展土方施工。 案例二、某體育場工程拱腳大體積砼施工方案優(yōu)化一案例背景引見 某體育場工程建筑建筑面積62363m2，主體框架構造，屋蓋部分為鋼構造，由大跨度拱支撐鋼構造桁架、縱橫桁架、程度支撐及上下弦系桿部分組成的桁架體系，其中鋼構造罩棚設計采用獨立砼拱腳根底。 本工程合計四個拱腳，每個拱腳尺寸為33.3m28.2m，最深處為16.915m,最淺處2.982m，自然地坪-1.650m，拱腳底標高-

12、18.565m，頂標高+6.000m。每個拱腳混凝土用量大約為10000m3 。圖5-4 體育場三維效果圖圖5-5 拱腳三維效果圖 二事件過程描畫 1.原設計概略： 根據(jù)本工程設計圖紙，每個拱腳均與地面成30角，設計要求每個拱腳的大體積混凝土必需一次整體澆筑成型。2.施工中遇到的問題：1普通大體積混凝土主要施工特點為：構造厚大對施工技術要求高。水泥水化熱較大且釋放比較集中，其外表系數(shù)比較小，砼內部溫升比較快，混凝土內外溫差較大時會產(chǎn)生溫度裂痕，影響構造平安和正常運用。大體積混凝土對平面尺寸也有一定限制，平面尺寸過大，約束作用所產(chǎn)生的溫度應力也愈大，如采取控制溫度措施不當，溫度應力超越混凝土所能

13、接受的拉力極限值時，也容易產(chǎn)生裂痕。本工程拱腳屬于超大超厚的大體積混凝土，控制裂痕并保證施工質量更加困難。2當?shù)厣唐坊炷凉镜墓鸥呻y以保證整體澆筑時的砼供應。 思索以上不利要素，整體一次澆筑拱腳混凝土可進一步優(yōu)化，以到達保證施工質量、降低本錢的目的。分析比較采用分層澆筑的施工方案。 三關鍵措施 2021年11月約請清華大學、中國建筑科學研討院等單位專家對公司提出的分層澆筑施工方案進展了可行性論證，各位專家以為方案可以保證施工質量并可行，并提出了以下意見和建議：減少分層，底層底板單獨澆筑，分層以三個施工縫四層為宜；水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，穩(wěn)定性好，提早做試配；不設散熱水管、不采用

14、膨脹劑；砼齡期按60天設計強度思索；入模溫度最好控制在10左右，不得低于5；保溫：加厚保溫層，模板外置保溫，監(jiān)控溫差，隨時調整保溫層；圖5-6 混凝土澆注留設3道程度縫，分4次澆注 鋼筋綁扎順序，模板支設，砼澆筑三工序整體協(xié)調安排好，詳細問題要細化，綜合思索； 整體建模分析，如溫度場、應力場都應該進展計算。分層澆筑的施工方案也得到設計院及建立單位的認可。工程部針對專家提出的每項建議對施工方案進展了再次優(yōu)化，其關鍵性措施為：1.經(jīng)計算，在自重作用下不需思索層與層之間的抗剪措施。每個混凝土拱腳均與地面成30角。將其簡化后進展力學計算：(1)首先取1m混凝土條作為研討對象，建立力學計算模型mg-澆筑

15、混凝土的本身自重；mg1-澆筑混凝土自重的程度方向分力；mg2-澆筑混凝土自重的垂直方向分力；f-摩擦力；N-下層混凝土對上層混凝土的支撐力。圖5-7 力學計算模型(2)建立直角坐標系；(3)假設大體積混凝土受力平衡且勻速滑行； 得出方程組： (4)查得砼與砼之間最大靜摩擦力 2.在澆筑混凝土前對各個參數(shù)進展研討和規(guī)劃。為了獲得澆筑過程中的各項參數(shù)值，在施工現(xiàn)場制造了一個4m4m2m的混凝土實體模型，為施工過程中的各項數(shù)據(jù)提供了科學的根據(jù)。 3.混凝土施工技術措施工程部經(jīng)過查閱大體積混凝土施工規(guī)范、技術規(guī)范及其他相關書籍，結合設計院的設計理念，進展大體積混凝土的特性分析，制定大體積混凝土施工工

16、藝、澆筑及構造裂痕控制措施，編制了專項方案。1施工時共留設3道程度施工縫，混凝土分4次澆筑。單次澆筑量2500m3左右。2第一層澆筑底板做成300角斜面底板，澆筑過程中，9臺振搗棒分別在上中下和左中右分布，每臺振搗棒固定振搗區(qū)域，使混凝土可以得到充分的振搗。第二層澆筑高度6.1m，第三層澆筑高度5.4m，第四層澆筑高度8.15m。3每次分層延續(xù)澆筑，分層延續(xù)澆筑厚度不大于500mm，以方便于振搗和保證砼澆筑質量。利用砼層面散熱，對降低大體積砼澆筑塊的溫升有利。施工時采取在300斜坡處做沖筋、在垂直于底板方向每隔3m設置一道雙層鋼絲網(wǎng)等措施來添加混凝土的抗剪才干，并經(jīng)過現(xiàn)場實踐觀測數(shù)據(jù)有效掌握并

17、及時采取措施控制混凝土質量。4第四層混凝土澆筑時，由于頂部斜面鋼筋過密，需求在平直部分及斜面緩慢澆筑，振搗均勻。5砼澆筑過程中砼外表泌水景象普遍存在，為保證砼澆筑質量，及時將砼外表泌水排走。6第四層砼澆筑后4-6h采取多次壓光處置，防止外表出現(xiàn)塑性裂痕。7從模板的選型、配板原那么、配板高度、模板安裝、撤除及其受力計算等方面綜合思索大體積混凝土的高大模板施工。從本工程構造特點出發(fā)，充分思索構造施工要求，并保證施工質量、平安的前提下，模板的高度根據(jù)拱腳分層的高度進展配置，最上層混凝土采用與地面成300角的模板進展支撐，做到模板最大限制通用，盡能夠的減少模板數(shù)量和規(guī)格。8程度施工縫的處置：砼澆筑層外

18、表噴緩凝劑，待砼終凝前用高壓水槍放射外表至均勻的顯露骨料。上層混凝土澆筑前，用壓力水沖洗混凝土外表的污物，充分潮濕，但不得有積水。按混凝土受力分析計算配置抗剪鋼筋。(9)混凝土的養(yǎng)護 在砼澆筑終了后，及時在外表覆蓋一層塑料薄膜兩層氈片。保溫養(yǎng)護的繼續(xù)時間根據(jù)溫度應力包括砼收縮產(chǎn)生的應力控制確定，不得少于14天，保溫覆蓋層的撤除分層逐漸進展，保證砼內部溫度與外表溫差不大于25。保溫養(yǎng)護過程中堅持砼外表的潮濕。側面模板撤除后及時用塑料薄膜、氈片懸掛在外側覆蓋保濕保溫，外側用木方和竹膠板頂緊。 采用塑料薄膜、毛氈作為保溫資料覆蓋砼和模板，覆蓋層厚度根據(jù)溫控目的的要求計算得出。在大體積砼保溫養(yǎng)護過程中

19、，對砼澆筑塊體的里外溫差和降溫速度進展監(jiān)測，根據(jù)實測結果調整保溫養(yǎng)護措施滿足溫控目的的要求。4.施工監(jiān)測措施(1)監(jiān)測內容：砼澆筑過程中對澆筑溫度的監(jiān)測；在養(yǎng)護過程中對砼塊體升降溫、內外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測。(2)監(jiān)測儀器：施工現(xiàn)場運用電子測溫儀兩部。(3) 砼澆筑溫度的測試每任務班8h不少于4次；塊體里外溫差、降溫速度及環(huán)境溫度監(jiān)測每晝夜不少于4次。(4)測溫點布置每一測溫點位傳感器由間隔板底200mm、距板中間500-1000mm、距板外表50mm各測溫點構成，各傳感器分別附著于直徑16圓鋼支架上,各測溫點間距不大于6m。(5)測溫記錄整理及裂痕控制計算 砼澆筑后，根據(jù)實測溫度值和

20、繪制的溫度升降曲線，分別計算各降溫階段產(chǎn)生的砼溫度收縮拉應力，其累計總拉應力值如不超越同齡期的砼抗拉強度，那么表示所采取的防裂措施能有效的控制預防裂痕的出現(xiàn)，不至于引起構造的貫穿性裂痕；如超越該階段時的混凝土抗拉強度，那么應進一步改良養(yǎng)護和保溫措施。四結果形狀根據(jù)現(xiàn)場實踐情況，有針對性的進展技術方案優(yōu)化并經(jīng)過專家論證，保證了本工程的順利進展。本工程技術方案優(yōu)化獲得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。圖5-8 施工效果圖1經(jīng)濟效益： 在施工中采用混凝土60d強度作為設計強度，降低水泥用量，僅此項費用節(jié)約大約100萬元。 現(xiàn)場實際發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的內部設置降溫水管、外表覆蓋雙向溫差控制法，降溫水管容易堵塞且降溫效

21、果不明顯?，F(xiàn)場溫差控制只采用外表覆蓋，綜合計算此項費用節(jié)約50萬元。綜合分析共節(jié)省費用約150萬元。2社會效益： 本工程經(jīng)過實際的分析，應力場、溫度場及現(xiàn)場實踐施工模擬的方法開展，將一切的現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)加以分析、研討，確定詳細的施工方案，提出施工過程中的控制要點及采取的措施，為大體積砼施工提供了實際指點和施工閱歷。在同類工程領域具有推行運用價值。 五問題分析與建議 因每個工程所處地域及條件的不同，也會有不同的施工閱歷。建議： 1、大體積混凝土施工時思索地域及施工條件的不同。 2、大體積混凝土的分層施工厚度及其保溫措施確實定，需求從技術上、經(jīng)濟上綜合思索，保證方案可行、平安可靠、經(jīng)濟合理。 3、

22、每個工程施工完成后均要總結勝利的施工閱歷，為以后類似工程的施工提供自創(chuàng)。案例三：某游泳館工程鋼構造施工方案優(yōu)化 一案例背景引見 1、工程概略 某體育中心游泳館工程總建筑面積48167.8m2，檐口最高點標高28.000m，巨型斜柱最高點標高38.000m，看臺坐席4042座，地上3層，地下1層圖57。 游泳館屋蓋為空間鋼管桁架構造體系，屋面分為AB區(qū)和C區(qū)兩個分區(qū)。AB區(qū)屋蓋投影為圓形，直徑134m，由中心加強環(huán)、36榀主桁架、主桁架支撐系統(tǒng)和主環(huán)桁架組成，C區(qū)屋蓋由14榀主桁架及與之相連的次桁架組成，屋蓋固接于外傾15角的鋼骨混凝土柱上圖510。構造由114660022mm的鋼管經(jīng)過相貫線焊

23、接而成，鋼材材質為Q345B和Q345C。圖5- 9 游泳館效果圖圖5-10 游泳館三維實體模型圖AB區(qū)屋蓋主要包括：36榀徑向平面主桁架、中心加強環(huán)、外圈四邊形環(huán)桁架以及支撐和系桿。C區(qū)屋蓋主要包括：14榀徑向主桁架、聯(lián)絡桁架以及支撐和系桿。 二事件過程描畫 1、施工難點 1鋼屋蓋跨度大，安裝高度高 本工程中AB區(qū)屋蓋最大跨度達134m，屋蓋安裝標高達30m，中心加強環(huán)重達80余噸，給鋼屋蓋安裝帶來較大的難度。 2節(jié)點復雜，精度要求高 鋼屋蓋為鋼管桁架構造，節(jié)點為相貫線焊接節(jié)點，構件交匯數(shù)量多，構件尺寸精度要求高，保證構造的加工精度是工程難點之一。 3施工現(xiàn)場場地條件復雜 施工現(xiàn)場條件復雜，

24、屋蓋下部約1/4面積被游泳池和訓練池占據(jù)，其他部分為四層混凝土框架構造看臺，場內不具備安裝操作的空間。 4屋面鋼桁架端部需預埋到鋼骨柱中，且預埋段對混凝土的強度要求較高，需到達100%后方可卸荷，同時由于工期緊張，鋼屋蓋的安裝工期較短，因此，選擇屋面鋼構造吊裝方案成為施工難題之一。 2、安裝方案分析 針對本工程的構造特點和施工難點，綜合思索場地條件和施工閱歷，能夠適用于AB區(qū)屋蓋的安裝方案有兩種，即高空累積滑移法和跨外吊裝法，C區(qū)屋蓋采用跨外吊裝法進展安裝。 1高空累積滑移法 在屋蓋中心位置搭設中心支架安裝中心加強環(huán)，在加強環(huán)周圍沿環(huán)向布置內圈滑移支架，在支架頂部采用P43鋼軌布置滑移軌道，外

25、圈滑移軌道借助混凝土柱進展鋪設。在13軸線和1921軸線間搭設高空拼裝平臺，在拼裝平臺上拼裝兩榀主桁架及支撐系桿作為第一個滑移單元，利用液壓同步滑移安裝進展頂推滑移，接著在拼裝平臺上拼裝第三榀桁架，依次進展滑移，直到安裝完成。 圖5-11 累積滑移法安裝模擬圖 2跨外吊裝法 在鋼屋蓋的中心位置搭設中心支架安裝中心加強環(huán)，利用400噸履帶吊跨外安裝第一榀主桁架，固定后逐榀安裝其它主桁架，同時用布置在屋蓋周邊的汽車起重機安裝主環(huán)桁架、系桿和支撐系統(tǒng)。圖5-12 跨外吊裝法安裝模擬圖圖5-13 鋼屋蓋構造分區(qū)圖 3、選擇安裝方案 針對上述兩種方案，從平安可靠、施工質量、施工工期和施工本錢等方面進展分

26、析與比較。 1在平安可靠方面 鋼屋蓋平面投影為圓形，如采用滑移法施工，主桁架沿圓周方向進展旋轉滑移運動，對同步控制精度要求很高，且主桁架為平面桁架，側向穩(wěn)定性較差，因此，平安性較難保證。 跨外吊裝法只需進展吊裝過程中桁架的穩(wěn)定性計算，選擇適宜的吊點位置，保證起重機本身的穩(wěn)定即可保證安裝過程中的平安可靠。 2在施工質量方面 滑移法安裝在高空拼裝平臺上進展拼裝作業(yè)，桁架最大截面達9m，施工操作不便，影響施工質量。另外，主桁架一端預埋于鋼骨柱柱頂，設置滑移軌道較難，滑移精度較難控制，質量不容易保證。 跨外吊裝法在地面進展桁架拼裝，便于搭設拼裝平臺進展操作，施工人員操作方便，質量容易保證。 3施工工期

27、方面 采用滑移法安裝在高空平臺上拼裝一榀桁架后滑移出平臺后才干拼裝下一榀桁架，只能采取拼裝一榀滑移一榀，然后再拼裝下一榀的方式，施工工期較長。 跨外吊裝法安裝在地面上拼裝桁架，可同時多個班組拼裝多榀桁架，假設搶工期時可采用多臺吊車同時安裝作業(yè)，工期較短。 4在施工本錢方面滑移法安裝采用散件或小部件吊運至高空進展拼裝，不需求大噸位起重設備，節(jié)省起重機械費用，施工本錢較低。 跨外吊裝法安裝時先拼裝成整榀的主桁架再吊裝，需求400噸履帶起重機進展安裝，起重機械費用較高，施工本錢較高。 綜合思索上述各種要素，本工程最終選擇跨外吊裝法作為鋼屋蓋安裝方案。 三關鍵措施 1、劃分吊裝單元 在減少構件高空拼裝

28、任務量和吊裝次數(shù)，同時兼顧起重設備的經(jīng)濟性的原那么下，劃分鋼屋蓋的吊裝單元。 1中心加強環(huán)外環(huán)分三片進展吊裝，環(huán)內鋼梁采用分塊吊裝。 2AB區(qū)主桁架不分段，整體吊裝。 3AB區(qū)與C區(qū)搭接處，將軸間環(huán)桁架和柱端預埋段分別作為一個吊裝單元 4AB區(qū)其他環(huán)桁架將軸間環(huán)桁架及一個柱端預埋段共同作為一個吊裝單元。 5C區(qū)各桁架均不分段，每榀桁架作為一個吊裝單元。 2、選擇起重機械 本工程選用兩臺400噸履帶起重機CC2400-1型吊裝AB區(qū)單榀主桁架、環(huán)桁架和柱端預埋的環(huán)桁架。 選用兩臺150噸履帶起重機CCH1500型，主臂長=45m，輔臂長=36m輔助吊裝各安裝區(qū)域的次構件。 3、主桁架吊裝過程模擬

29、 為保證主桁架在吊裝過程中的平安，利用有限元分析軟件MIDAS7.8對徑向主桁架起吊后的變形和桿件內力進展校核。 在校核計算中不思索拉索的變形，在吊點的位置施加平面外約束和豎向約束，不思索拉索的作用。 荷載取風荷載、振動荷載、構造自重、吊點的提升力等，在施加自重荷載時，思索1.05倍的增大系數(shù)，同時思索到吊裝過程中的動力效應，取動力系數(shù)為1.2。 主桁架在提升階段的位移和桿件應力見圖514 和圖515 。圖5-14 主桁架提升階段的位移云圖圖5-15 主桁架提升階段的桿件應力云圖 從位移云圖中可以看出，主桁架在吊裝過程中的最大位移發(fā)生在上弦端點處，最大位移為25.1mm，25.1/52560=

30、1/2094，滿足要求，因此吊裝過程中不需求加固處置，位移可以經(jīng)過預起拱等措施來處理。 從應力云圖中可以看出，最大拉應力和最大壓應力均發(fā)生在吊點附近的斜腹桿處，最大應力為35.5MPa，遠小于鋼材的屈服強度，桿件不需求加固處置。 4、施工過程模擬分析 整個安裝過程共劃分17個施工階段進展模擬分析，施工階段1-14為鋼管桁架吊裝至合攏形狀；施工階段15為澆筑混凝土后屋蓋由鉸接變?yōu)閯偨訕嬙?；施工階段16為卸載跨中支撐架；施工階段17為卸載支撐架，完成整個施工過程，不同施工階段構造位移見表51。施工步驟結 構 位 移1中心加強環(huán)安裝，鋼結構最大豎向變形為-0.52mm，發(fā)生在加強環(huán)中心2鋼結構最大豎

31、向變形為-1.58mm，發(fā)生在AB區(qū)17軸主桁架4鋼結構最大豎向變形為-1.76mm，發(fā)生在預埋件構件上6鋼結構最大豎向變形為-3.73mm，發(fā)生在斜撐上12鋼結構最大豎向變形為-4.49mm，發(fā)生在斜撐上13鋼結構最大豎向變形為-4.44mm，發(fā)生在斜撐上14鋼結構最大豎向變形為-4.44mm，發(fā)生在斜撐上15澆筑混凝土，屋蓋由鉸接變?yōu)閯偨咏Y構，最大豎向變形為-3.78mm16卸載跨中支撐架，鋼結構最大豎向變形為-8.87mm17卸載支撐架，鋼結構最大豎向變形為-44.89mm，發(fā)生在中心加強環(huán)上表5-1 不同施工階段構造位移表 由上述施工階段模擬結果可知，屋蓋構造的最大位移44.89mm，

32、發(fā)生在屋蓋中心加強環(huán)上，小于規(guī)范規(guī)定小于跨度的1/400的要求。 圖5-16 安裝完成后桿件應力比圖 安裝完成后構件最大應力比0.23，設計形狀最大應力比0.227，構造桿件在安裝后的形狀與設計形狀的最大差值為0.003，符合設計要求。 四結果形狀 本工程采用相對保守的跨外吊裝法勝利完成了場內條件和屋蓋支撐條件較復雜的大跨度鋼構造屋蓋的吊裝，順利完成了該游泳館主體構造的施任務業(yè)，施工過程平安可靠，質量形狀良好穩(wěn)定，施工工期較方案工期明顯提早。 圖5-17 單榀主桁架吊裝圖圖5- 18 鋼屋蓋安裝完成后的全景圖 五問題分析和建議 隨著國家經(jīng)濟實力的提高，大跨度空間鋼構造在文化、體育、航空等領域的

33、運用越來越廣泛，但是，其新穎的外型和復雜的構造給施工帶來了新的挑戰(zhàn)，安裝方法也各不一樣。因此，必需根據(jù)工程特點、構造方式、支撐方式、場地條件和施工才干，選擇平安可靠、技術先進、質量穩(wěn)定、經(jīng)濟合理的施工方案，保證平安、優(yōu)質、按期完成施工義務。案例四、某景觀塔外掛板吊裝方案優(yōu)化(一)案例背景引見 某景觀塔工程建筑面積650，高度126m，21m標高以下為鋼筋混凝土筒中筒構造，外筒平面呈三角形，每邊邊長36m，從+0.45m開場呈七面體，內收至21m標高，立面呈傾斜的三角形。21m標高以上內筒為高105m、軸線間距7.4m7.4m帶斜撐的鋼框架鋼構造，外筒為四片傾斜的異性鋼筋混凝土剪力墻，一側收于8

34、0m標高，一側收于60m標高。從15m標高以上鋼筋混凝土暗梁、暗柱內設置H 型鋼，內置兩部觀光電梯置93m標高，外墻裝修為預制清水混凝土掛板和玻璃幕墻相結合的方式。該塔外型新穎，體窄，挺拔，柔度大。景觀塔的混凝土傾斜外墻為干掛預制清水混凝土板，鋼構造外墻為玻璃幕墻。圖5-23 三維模型 (二)事件過程描畫 外墻特點： 本工程挺拔、異型，外墻轉角部位多，角度不一。清水混凝土掛板單塊尺寸較大規(guī)范塊600mm*1500mm*60mm，單塊質量最大0.8t。 1、通常做法：塔吊吊裝、外腳手架涂飾及打膠密封。掛板吊裝采用塔式起重機吊裝至安裝位置后首先用手拉葫蘆對掛板進展微調，用調理螺桿進展控制，使掛板的

35、傾斜度到達設計要求。圖5-24 掛板吊裝表示圖 2、通常做法存在的問題：本工程底部面積大向上逐漸收攏變小，且工程高度大，腳手架無法搭設至設計標高。腳手架搭設連墻件部位影響掛板施工，撤除后影響施工平安。塔吊吊裝時腳手架影響掛板運輸，無法將掛板吊運至安裝部位。本部位桿件影響掛板運輸圖5-25 掛板吊裝表示圖 3、調整施工方案：在掛板吊裝過程中，采用特制的卷揚機吊裝系統(tǒng)，在掛板吊裝時添加導向繩，順應了本工程外裝面傾斜、板塊重、安裝高度高的特點，從而保證了掛板的安裝質量、平安、進度。圖5-26 掛板吊裝導向繩表示圖 (三)關鍵措施 1、卷揚機吊裝系統(tǒng)由卷揚機、起重繩及支臂、導向繩及支臂、起吊扁擔、定滑

36、輪和手動葫蘆組成。 卷揚機平面布置：在地面同時安裝4套吊裝設備。東南西北各設一個吊裝點，卷揚機和導向繩固定點間隔構造間隔在15m左右，吊索轉向點間隔構造的間隔11m左右。卷揚機與地面采用4塊錨板固定，每塊錨板上用4顆M1295化學螺栓與混凝土地面銜接。圖5-27 掛板吊裝卷揚機布置表示圖 2、起重繩吊臂架設 吊籃及吊裝支臂架設位置：清水混凝土掛板幕墻安裝時，吊籃架設在93m，起重繩吊臂及導向繩支臂架設在87m。掛板幕墻施工完以后，在105114m頂部鋼構上架設吊籃及支臂鋼梁，完成上部玻璃幕墻安裝。 起重繩吊臂架設：在主體鋼構造上固定1501007方管作為吊臂，架設能承重5噸定滑輪1個，地面卷揚

37、機鋼絲繩經(jīng)過此定滑輪吊裝砼板塊。左側用12#槽鋼銜接吊臂與構造，7mm焊縫150mm長，共2條。中間中L型加肋鐵角碼銜接吊臂與構造，7mm焊縫大于150mm，共2條。槽鋼、角碼與吊臂間各用兩個14mm螺栓銜接。右端5噸滑輪掛在20mm鋼筋焊的吊環(huán)上，鋼筋與吊臂間焊縫銜接，8mm焊縫長度大于20cm。為保證平安，用12.5鋼絲繩穿過吊臂纏繞葫蘆兩道。圖5-28 掛板吊裝表示圖 3、導向繩支臂架設 在主體構造上固定2根1006方管，作為導向繩上面銜接點。 導向繩支臂與構造間經(jīng)過8mm鐵角碼銜接，6mm焊縫，焊縫長度大于20cm。 右側用20mm鋼筋焊導向繩固定環(huán)，鋼筋與導向繩支臂間8mm焊縫銜接，焊接長度大于15cm。 導向繩與鋼筋環(huán)間采用3噸U型扣銜接。圖5-29 掛板吊裝表示圖 4、起吊扁擔制造 板塊起吊扁擔運用120605方管，總