【文章內容簡介】 分段口盡量在同一高度，以方便安裝對口，確保安裝質量；（8）要盡量減少分段數(shù)量，以加快安裝進度。根據(jù)以上原則，對桁架柱進行了初步分段，并將在深化設計過程當中對桁架柱的分段進行分段點細化，兼顧制作與安裝的方便性。初步桁架柱分段位置見附圖。根據(jù)以上原則，將桁架柱分為二段，即：柱下段、柱上段。各桁架柱分段見桁架柱分段示意圖（附圖ZJG013~019） ，分段重量及分段安裝頂點標高見下表：序號桁架柱編號 分段本體重量(t)安裝段頂部標高(m) 吊裝重量 備注1 上段 250 263 含柱間次結構2 P1(P13) 下段 228 262 含柱間次結構3 上段 241 254 含柱間次結構4 P2(P14) 下段 210 242 含柱間次結構5 上段 241 254 含柱間次結構6 P3(P15) 下段 239 2687 上段 240 2538 P4(P16) 下段 265 2889 上段 231 24410 P5(P17) 下段 245 26411 上段 255 26812 P6(P18) 下段 251 27013 上段 252 26514 P7 下段 238 25715 上段 256 26916 P8(P20) 下段 261 28017 上段 245 25818 P9(P21) 下段 247 266 含柱間次結構22 / 5419 上段 243 25620 P10(P22) 下段 261 28421 上段 231 244 含柱間次結構22 P11(P23) 下段 260 27623 上段 224 237 含柱間次結構24 P12(P24) 下段 248 26925 上段 252 26526 P19 下段 232 245附注：吊裝重量＝本體重量＋安全設施、平臺、爬梯重量（3t）＋吊具重量 10t（吊環(huán)、○ 1扁擔、鋼絲繩）＝本體重量＋13t；吊裝重量中含鑄鋼件、外柱節(jié)點牛腿重量，以及部分柱含柱間次結構重量(詳見上表備注) ?！?2 吊機選擇桁架柱整體重量重，起吊高度高，作業(yè)半徑大，為此，在進行桁架柱的安裝時需采用特大型吊機。根據(jù)分段吊裝工藝和最大分段重量（約288t） ，選用2臺800t履帶吊場外進行桁架柱的吊裝。其中1臺LR1800型負責I區(qū)桁架柱吊裝，一臺CC48001型負責II區(qū)桁架柱吊裝。LR1800型800t履帶吊選用SDWB工況，具體性能見下表：工況配置 主臂 56 米，仰角 88176。，副臂 35 米，超起配重 350 噸工作半徑（m） 20 22 24 26 28 30 32額定吊重（t） 394 367 340 318 295 275 256吊鉤重量（t） 12 12 12 12 12 12 12允許吊重（t） 382 355 328 306 283 263 244CC48001型800t履帶吊選用SWSL工況，具體性能見下表：工況配置 主臂 54 米，仰角 88176。，副臂 42 米，超起配重 260 噸工作半徑（m） 20 22 24 26 28 30 32額定吊重（t） 308 308 308 308 308 304 285吊鉤重量 23 / 54（t）允許吊重（t） 根據(jù)桁架柱翻轉直立過程中的重量分配，輔助吊車的最大允許吊重為173 噸，起重控制半徑設定為10米，因此對輔助吊車的選擇為CC2022型300噸吊車，選用42米主臂，起重性能如下表：工況配置 CC2022 ，主臂 42 米，250 噸吊鉤起重半徑（m） 8 10 12 14 16 18 20額定吊重（t） 203 179 140 110 91 76 66吊鉤重量（t） 4 4 4 4 4 4 4允許吊重（t） 199 175 136 106 87 72 62 吊裝索具的選用桁架柱最重吊裝段為：G=288t，根據(jù)桁架柱形狀及分段重量、長度、起吊方法及吊機性能等，采用吊耳吊裝。為滿足受力要求，吊耳應設置在桁架柱的節(jié)點區(qū)。其中，上段柱應設在內柱柱頂、外柱與腹桿相交的節(jié)點。下段柱應設在內外柱與腹桿相交的最上面的節(jié)點處，具體見下圖。為便于吊裝和考慮到桁架柱的外觀質量要求，上段柱吊耳都設在柱頂外表面，下段柱吊耳都設在內外柱的內側。每段柱吊裝都設置三個吊點，由于桁架柱吊裝段重量大，所以在每個吊點上設置兩個吊耳，用雙股鋼絲繩，以減少吊裝索具分擔的拉力。吊耳的設計不但要滿足受力要求，還要考慮吊耳的方向能滿足構件翻身和吊裝兩個工況的受力。安裝時增設固定桿24 / 54 桁架柱吊點設置示意圖根據(jù)吊耳的布置情況初選一定長度的鋼絲繩，鋼絲繩的長度要滿足不同吊點之間所掛鋼絲繩起吊時的夾角不大于60176。，然后進行受力分析，算出鋼絲繩的荷載分配情況，然后查鋼絲繩參數(shù)表，選擇合適的鋼絲繩。為保證桁架柱吊裝時的平衡以及就位時的準確對口，需要采用滑輪組或穩(wěn)定平衡索來調節(jié)某一個或多個吊點到吊鉤的距離。此時，還需考慮滑輪組的承載能力和滑輪組中所用鋼絲繩的承載能力。吊耳、鋼絲繩等吊裝用工裝具設計詳見“吊裝用工裝件設計方案” 桁架柱拼裝及吊機站位由于桁架柱的安裝分段重量均達過了 275 噸，因此該類構件的安裝屬于超大型構件的安裝，對于起重設備的定位和起吊、落鉤等一系列的位置都必須進行細化。而且本工程的桁架柱位置沿整個體育場的周邊布置，因此所有桁架柱均采用大型履帶吊在外圍進行安裝，由于采用的大型履帶吊均選用了超起性能，而且超起配重的回轉半徑大于 22 米，如果采用全位置的回轉，則外圍的場地要求和構件的安裝半徑都較大，因此在外圍的桁架柱安裝過程中，桁架柱的拼裝位置將給予詳細的規(guī)劃，避免大型履帶吊的全位置回轉和安裝半徑過大。受吊機負荷行走的限制，應按照總平面布置圖的要求就近進行桁架柱拼裝，拼裝完成后，進行脫胎和翻身工作，翻身后應使得桁架柱距離安裝位置最近，以滿足吊車安裝就位的作業(yè)半徑。構件脫胎擺放位置及吊車站位詳見附圖ZJG001~003。 安裝順序與工藝流程根據(jù)現(xiàn)場場地條件、吊機的搭配及施工任務的分工情況，整個鋼結構工程的施工分成兩大施工區(qū)域，兩大施工區(qū)域“分區(qū)安裝、齊頭并進” ，具體見主結構平面及立面安裝順序圖。桁架柱安裝安排在兩個階段四個步驟內進行，第一階段第一步：A區(qū)PPP24(B區(qū)P1P1P12)；第一階段第二步：A區(qū)P2P2P21（B區(qū)受起吊重量限制,部分次結構后裝25 / 54P1PP9） ；第一階段第三步：A區(qū)PPP5(B區(qū)P1P1P17)。第二階段第一步：A區(qū)PPP8(B區(qū)P1P1P20)。桁架柱安裝工藝流程：下段桁架柱脫胎→下段桁架柱翻身→下段桁架柱吊裝→吊裝就位→臨時固定→找正調整→點焊及焊接固定（確保安全后）→吊機松鉤→與柱腳焊接（確保安全后）→上段柱吊裝（順序同上） 。 桁架柱安裝工藝措施桁架柱在安裝過程中，均采用獨立懸臂安裝的順序。由于桁架柱從下至上成發(fā)散的趨勢，即頭重腳輕。為控制桁架柱在安裝階段的精確定位和焊接過程中的變形，必須在桁架柱與主桁架連接前做好必要的工藝措施： （1）桁架柱吊裝前應將桁架柱從胎架上水平吊出，吊裝時要保證桁架柱的平衡，避免對胎架產生碰撞，桁架柱脫胎后應放在桁架柱吊裝時吊機指定站位點的作業(yè)半徑范圍內。（2）在確定吊點和進行鋼絲繩配置時，應先通過計算準確定出吊裝分段的重心，然后再確定吊點和鋼絲繩配置。吊裝時，要保證內柱與地面垂直，吊鉤處于分段重心的正上方。（3）在桁架柱柱腳安裝階段，要控制柱腳端口的水平度，確保上段桁架柱在與柱腳對口時不需要過大的外力即能精確定位。（4）因桁架柱采用臥拼法，故吊裝前要進行翻身。桁架柱翻轉直立時，利用一臺 300t 履帶吊配合 800t 吊車進行，詳見下圖。同時，應根據(jù)施工圖中的截面尺寸和初步的節(jié)點設計，計算各分段的重心位置和上下吊點的荷載分配情況。26 / 54圖 桁架柱翻身示意圖圖 桁架柱翻身示意圖（5）為保證施工安全及便于操作，沿桁架柱內柱環(huán)向設置一圈操作平臺，并在相隔一段距離設置上環(huán)向平臺的樓梯。桁架柱吊裝時在接口處須設操作平臺，操作平臺由環(huán)向平臺搭設引出，安全操作平臺詳細設置見“安全施工措施方案” 。（6）吊裝時，下段桁架柱與柱腳之間、上下段桁架柱之間應設置工裝件，以確保各管口的對口精度，且避免桁架柱受力情況下的焊接。（7）因桁架柱菱形內柱與地面垂直，角度方向容易控制，故吊裝就位時，應先進行內柱的對口工作，并確保內柱的垂直度、標高及軸線偏差符合標準要求。（8）在桁架柱的焊接過程中，采用對稱焊接，并在加強焊工培訓的同時，強調焊工換位焊接，在焊接打底階段加強桁架柱偏位的檢測，及時糾正因焊接引起的偏移。焊接完 2/3 以后，方可松鉤。焊接工藝詳見“焊接方案” 。27 / 54（9）桁架柱吊裝后，相鄰桁架柱之間的立面次結構應隨即進行吊裝，以增加桁架柱的側向穩(wěn)定性。（10）與混凝土結構的臨時拉撐，在結構未形成整體穩(wěn)定體系之前不得拆除。（11）桁架柱吊裝數(shù)據(jù)詳見附圖 ZJG020~021。 桁架柱安裝穩(wěn)定措施外圍桁架柱在安裝過程中，均采用獨立懸臂安裝的順序，且由于桁架柱從下至上成發(fā)散的趨勢，即頭重腳輕，因此桁架柱在安裝階段的穩(wěn)定性非常重要。因此對桁架柱的安裝過程進行了模擬分析,具體分析的內容主要有:桁架柱在分段安裝過程中，不設臨時支撐時構件的最大變形和應力狀態(tài)；桁架柱在分段安裝過程中，根據(jù)每個分段情況與混凝土結構情況就近設置水平拉撐，桁架的變形和應力情況及所需要提供的拉撐力。對于以上分析的內容主要考慮了以下幾種荷載組合：自重+ 自重；自重+ 自重+徑向風載（） ；自重+ 自重+側向風載（） ；自重+ 自重+徑向風載（） 。其中考慮的施工活載為 自重, 徑向風載和側向風載的取值按規(guī)范取用,下圖中方向一定義為徑向風載,方向二定義為側向風載:在沒有設置水平支撐時最不利工況為：桁架柱自重+ 自重 +徑向風載（） 自重+ 自重 +側向風載（）無側向支P1 第一階段 第二階段 第一階段 第二階段28 / 54最大變形（mm）最大應力（MPa）最大變形（mm）最大應力（MPa）最大變形（mm）最大應力（MPa）最大變形（mm）最大應力（MPa） 14 13 第一階段 第二階段 第一階段 第二階段最大變形（mm）最大應力（MPa）最大變形（mm）最大應力（MPa）最大變形（mm）最大應力（MPa）最大變形（mm）最大應力（MPa）撐P772 56 401 229 461 203 127根據(jù)以上數(shù)據(jù)，必須在桁架柱安裝過程中增加水平方向的約束。因此在設置了水平約束的計算模型,基本假定為桁架柱柱腳鉸接,所設置的水平約束點均設置在內柱節(jié)點上,以 P7（最高桁架柱）為例具體的約束點如下圖所示:圖 單榀桁架安裝過程模擬計算模型通過計算機模擬分析，得出出各工況組合中對于水平約束的最大反力如下表：下段水平約束 上段水平約束最大拉力 最大壓力 最大拉力 最大壓力P1 103KN 134KN 475KN 0KNP7 470KN 0KN 853KN OKN其他軸線桁架柱按插值法確定的荷載數(shù)值如下(桁架柱按高度 1/4 對稱):下段水平約束 上段水平約束最大拉力 最大壓力 最大拉力 最大壓力P2 164KN 111 538KN 0KN水平約束點１水平約束點２底部桿件鉸接29 / 54P3 225KN 89KN 601KN OKNP4 286KN 66KN 664KN OKNP5 347KN 44 727KN OKNP6 408KN 22KN 790KN OKN根據(jù)以上計算結果，在桁架柱安裝過程當中，需要在第一道下部水平支撐位置承受拉力和壓力的剛性撐桿,在上部支撐位置設置僅承受拉力的拉索。 。拉撐設置位置根據(jù)桁架柱分段位置和混凝土樓層結構的布置的形式，對于P2P2PPPP1P1P1P1P15 設置與就近的第五層混凝土結構，PP2PP16 設置與就近的第六層混凝土結構，其余的設置在第七層混凝土結構上，具體位置見拉撐平面布置圖。以 P13 為例，拉撐設置的平面和立面圖如下： P13CDEF5467外圍混凝土斜柱拉撐內柱30 / 54圖 典型水平拉撐布置圖從上圖可以看出拉撐桿的附著位置，主要設置在混凝土看臺結構外圍的斜柱與環(huán)向梁的交叉位置，根據(jù)附著拉撐桿的最不利荷載及拉撐桿之間的角度，計算得具體布置的拉撐桿和拉索的最大荷載值如下表：下段水平約束 上段水平約束撐桿一 撐桿二角度 荷載 角度 荷載 拉索 最大壓力PP13 70KN 70KN 60o 546KNPP1P1P24 19. 1o 163KN 54KN 60o 618KNPP1P1P23 181KN 54KN 60o 691KNPPP1P22 170KN 187KN 60o 763KNPPP1P21 296KN 58KN 60o 836KNPPP1P20 161KN 286KN 60o 908KNP