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大跨度三铰拱钢结构吊装工法<*>大跨度三铰拱钢结构吊装工法是一种针对大型三铰拱钢结构安装的高效、安全施工方法，广泛应用于体育场馆、会展中心、桥梁等建筑领域。该工法结合了现代起重技术和先进的施工管理理念，具有操作性强、经济性好和安全性高的特点。<*>工法简介<*>1.前期准备在施工前，需对三铰拱结构进行详细设计和分析，包括力学性能计算、节点构造优化以及吊装方案模拟。同时，根据现场条件选择合适的起重设备（如履带吊、塔吊或缆索吊），并制定详细的吊装计划。<*>2.构件加工与运输三铰拱钢结构通常采用分段制造方式，在工厂内完成各节段的精确加工后，将其运输至施工现场。为确保精度，每段构件需标注明确编号，并进行预拼装检验。<*>3.基础施工与支撑架搭建根据设计要求完成拱脚基础施工，同时搭建临时支撑架以辅助吊装过程中的稳定性控制。支撑架应具备足够的承载力和变形控制能力。<*>4.分段吊装与对接利用选定的起重设备将拱体分段吊装至指定位置，通过高空精准对接实现各段之间的连接。此阶段需要严格控制焊接质量和螺栓紧固力矩，确保节点强度满足设计要求。<*>5.整体校正与卸载完成所有分段吊装后，对整个三铰拱结构进行整体校正，调整其线形和平面位置偏差。随后逐步拆除临时支撑，使拱体进入自承重状态。<*>6.后续处理最后进行防腐涂层施工、表面装饰及其他附属设施安装，确保结构美观耐用。<*>技术优势安全性高：通过科学规划和精确控制，减少高空作业风险。经济性好：合理分配资源，缩短工期，降低施工成本。适用性强：可适用于不同跨度和复杂地形条件下的三铰拱结构吊装。<*>总之，大跨度三铰拱钢结构吊装工法体现了现代建筑工程的技术水平，为大型公共建筑的建设提供了可靠保障。<*>（1）将整福主衍架化整为零，预先在地面组合成适应吊车能力的几段，然后分段 吊装。 （2）吊车作业在移动拼装台车的保护下进行，利用拼装台车临时稳固各段桁架。 （3）利用液压穿心式千斤顶技术牵引拼装台车。 四、工艺程序 （一）工艺流程 底铰座承台施工→场地平整压实→铺设塔吊、台车轨道及底铰安装→移动拼袋台车 组袋→构件运到现场拼装成段→吊装主衍架及高强螺栓施工→测量校正→吊装连接衍 架及辅助衍架→吊袋剪刀撑→安装標条→挂瓦及电器安装→拆除台车及轨道。 （二）操作要点 （1）基础承台：采用常规方法设计施工。 （2）场地平整：必须用碾压设备压实。 （3）铺设轨道：轨道数量和长度视结构跨度及长度而走，一般75*跨设三条，两 边用于塔吊和台车行车，中间亦用于台车行走；轨道一般采用43kg／*重轨，铺设按有 关规范实施。 （4）底铰安装：按设计要求进行。 （5）台车组袋：在轨道上第一、二福主衍架间现场组装，台车长、宽高视结构的 跨度、柱距、高度而定，一般台车由四部分组成。 1）台车底座：由型钢组成，下袋行走轮或滑板： 2）台车主体：由1983**×1983**并架及Φ48×3.5**钢管组合而成，其上设斜跑 道。 3）操作平台；位于台车主体顶部，可分不同标高设计成阶梯状，其上满铺竹架板 每层平台用钢扶梯相连连。 4）牵引系统：穿心式千斤顶固定于轨道上通过Φ50**拉杆与台车铰接，油泵及主 油路安装在台车上，千斤顶数量视台车重量而定。 （6）构件由汽车运到现场：按方案事先组合成几段平放就位，一般75*跨度三铰拱 主桁由16节间组成，每半福底部15节可组成一段，上部6~7节间组合成一段，第8 节间为一段。 （7）主桁架吊装：半棉主桁架底部15节节间由45t吊车为主钩，16t吊车辅助翻 身，吊起后，下部用高强螺栓联接于底铰上，上部用钢管和扣件临时固定在操作平台上： <*>67节间及8节间用塔吊分别吊装穿铰合拢，该两段的吊索上应配备2t链条葫芦，以调 节构件斜度便于各段联接。 （8）主强螺栓施工： 1）摩擦面的处理；原则上按设计要求进行，如条件有限，可与设计部门协商选择 喷砂、砂轮打磨或酸洗等方法处理； 2）摩擦系数试验：施工前一定要做试验，试件可采用二栓法，三栓法或设计规定 的方法进行； 3）高强螺栓长度选定：一般按下式进行： L=L’+*+ns+3* 式中L一一高强螺栓长度（**） L’一连接板层的厚度（**） *一一螺母厚度（**） n一一垫圈个数（**） S一一垫圈厚度（**） *一一螺纹的螺距（**） 为便于管理，应尽量减少长度系列。 4）高强螺栓的安装：应严格按有关规定进行，为避免安装错误，应编制安装部位 图，以便高强螺栓对号人座； （9）测量校正：测量校正在高强螺栓终拧前进行，每杨主桁架必须用经纬仪检查 结构的纵向及横向的垂直度和中轴线的偏移度，以便进行校正。 （10）按工艺流程分别吊装两祸主桁架间的连接衍架、辅助衍架、剪刀撑及标条， 吊装应分左右由下而上进行，为加快吊袋速度，现场配备的起重机械可同时投人使用， （11）挂瓦：应分左右自下而上进行，防水涂料应在地面事先按要求涂好。 （12）电器安装：应在拼装台车未移位前与吊袋作业同步进行。 （13）拆除：按方案进行。 五、材料要求 工程用材料按设计要求准备，施工用料无特殊要求。 六、机具设备 根据钢拱跨度及单福重量而定，一般75*跨钢烘架可选如下机具设备： TQ60/80型塔吊 2台 <*>NK一160型液压吊 1台 TG一452型液压吊 1台 电动扭力扳手 6台 手动测力扳手 1支 东风EQ140型载重汽车 1辆 SJ一15型穿心式千斤顶 数量视台车牵引力大小而定 液压控制台 1台 2t链条葫芦 2台 经纬仪 1台 电焊机 4台 移动拼装台车 1座 七、劳动组织 劳动组织视结构跨度大小而走，一般7s*跨配 44人，分两组左右两半同时作业， 实行一班制，各工种大致分配如下： 生产主任：1人 负责吊装全盘工作。 技术员：1人 负责吊装中的技术工作兼质量检查员。 安全员、1人 吊装中进行安全监督。 工长：1人 组织指挥吊装。 起重工：4人 负责左右两半衍架的起重指挥。 塔吊司机：2人 45t吊车：2人 16t吊车：2人 钳工：8人 负责各段衍架就位，穿铰和高强螺栓施工。 铆工：6人 配合钳工工作。 电焊工：5人 负责设计焊接部位的施焊。 油漆工：2人 高强螺栓连接部位的补刷油漆。 电工：1人 负责电器安装指挥及起重设备维护。 测量：1人 其他：7人 配合电器安装及材料运搬。 <*>以上人员原则上定岗，但在工长统一安排下应实行混合工种，加强协作。 <*>八、质量标准 大跨三饺拱钢结构工程目前国家尚无专门的质量标准，故本工法质量标准的主要依 据为： （1）国家标准《钢结构工程施工及验收规范》 （2）能源部《电力建设施工及验收技术规范》（土建工程） （3）能源部《火电施工质量检验及评定标准》（第一篇） （4）宝钢工程建设指挥部《扭剪型高强螺栓施工规程》（试行） 除以上规范、标准、规程外，还应重申如下要求： 三铰拱中心线对走位铀线位移《5** 底铰基础标高十5**一8** 九、安全措施 除按十五治《高处作业安全技术暂行规定》搞好安全工作外，还应注意以下安全事 项： （1）施工现场应有专职安全员进行监督，厂内应划定安全区，非工作人员严禁人 内。 （2）所有机电设备要固走专人操作，持证上岗，下班后必须切断总电源。 （3）所有工作人员必须配带安全带。 （4）操作工具应系绳，拧下的高强螺栓梅花卡头应用布袋袋好，以防坠落伤人。 （5）操作平台应满铺竹架板，四周应设栏杆满挂安全网。 （6）安装石棉瓦时，三铰拱顶部应用竹架板设跑道，以便材料运输，挂瓦时，不 得直接站在屋面上，工作人员应在专设的吊栏中作业。 十、经济分析 本工法具有设备简单、投资少、易操作、工效高、现场施工灵活方便，能做到文明 施工和安全生产等优点，具有较好的社会效益和经济效益，其经济效益可从以下几点进 行分析： （一）工期短 某电厂82.5*长、75*跨于煤棚，安装工期113天，平均9.6天安装一福，是快时 达6天一福。 本工法施工105*长、75*跨于煤棚，安装工期53天，平均3.5天安装一，最快 时达3天一，工效提高1.7倍。 <*>（二）投入的重型设备少 某电厂120*长、75*跨度干煤棚动用2台90t吊车，2台35t吊车，共计820台班， 另外还采用了6台斜撑式拼装起重机，计1590台班，两项总计2410台班。 本工法施工的105*长、75*跨于煤棚仅用2台TQ60/80塔吊，一台NK一160型液 压吊及1台TG一452型液压吊，总计205台班，按每祸主衍架占用台班数比较，本工 法每祸要节约台班128个。 （三）其他设施投入亦少 某电厂120*长、75*跨于煤棚施工搭设了5826*2外脚手架，13120*2棚顶简易脚 手架。7803*2工作台及移动式拼袋脚手架、座，挂安全网8856*2。 本工法施工的105*长、75*跨于煤棚仅搭设了一座移动式拼装台车，挂安全网 789*2。 （四）安全有保障 安装在满铺竹架板，宽大的操作平台上进行，身临其境，如履平地，毫无高空作业 之感。此外，由于在地面事先进行了部分衍架的拼装，原要16钩才能吊完的一福主衍 架现只需6钩就能完成，相应的高空作业时间亦可减少2／3。 （五）经济效益好 某电厂同类于煤棚安装直接费为61.68万元，折合本工法费用为54.42万元，本工 法实际安装直接费24.07万元，节约30.35万元。 （六）社会效益好 由于该工法保证了施工质量，使钢结构安装优质高速建成，引起了省内同行和设计 部门的高度重视，先后有十多批近千余人次现场参观，从而提高了我公司在同行业中的 知名度，此外由于安全措施得力，施工中未发生一例安全事故。 十一、工程实例 武汉阳逻系统贮煤场于煤棚，跨度75*、高30.56*、全长105*、建筑面积7875*2、 为三铰拱钢结构，由15福主衍架，14辅助衍架某某综合体育中心工程施工组织设计，252纵向连接衍架及224福副剪 刀撑等构件组成，总重量约900t，该工程采用本工法于1991年9月2日正式开始吊装 11月22日吊装全部结束，绝对工期53天，平均3.5天安装一福，最快3天一福，质量 优良，安全事故为零，实现新增产值760.37万元，利税128.30万元，节约直接费90.35 万元。 <*>（执笔：陈永昌 李如龙) 第6页