第11章大型體育場鋼結(jié)構(gòu)工程施工組織設(shè)計(jì)

第11章大型體育場鋼結(jié)構(gòu)工程施工組織設(shè)計(jì)

11.1工程概況

11.1.1工程簡介

（一）工程項(xiàng)目性質(zhì)、功能、地點(diǎn)及規(guī)模

XX體育場鋼結(jié)構(gòu)工程是近些年來國內(nèi)少有的大型體育場鋼結(jié)構(gòu)工程，是全國第

九屆運(yùn)動(dòng)會(huì)的主會(huì)場，是一座集體育場與酒店于一體的現(xiàn)代化大型體育場館（圖1—

1）,占地300,000m2,建筑面積145,600m2,分地下一層，地上七層，看臺(tái)可容納80012

個(gè)觀眾。由義義省體育運(yùn)動(dòng)委員會(huì)投資興建，美國義義設(shè)計(jì)集團(tuán)和XX大學(xué)建筑設(shè)計(jì)

研究院設(shè)計(jì)，義）＜建設(shè)工程監(jiān)理公司監(jiān)理，XX省建筑工程集團(tuán)有限公司總承包，鋼

屋架制作安裝工程的施工承包方是義義省工業(yè)設(shè)備安裝公司。

（二）工程范圍

1.鋼屋架屋蓋設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特，總重約1.2萬噸，采用東西兩條飄帶式桁架結(jié)

構(gòu)，飄帶式屋架合計(jì)全長828m,寬78m,飄帶最高點(diǎn)73m,最低點(diǎn)約50m,鋼屋架分

別由徑向主桁架、環(huán)向主桁架、徑向次桁架和環(huán)向次桁架組成，投影面積約6萬而，

整個(gè)鋼屋架靠21根塔柱上的42片根主桁架支承，每根主桁架長75.1m、高5.6m、寬

僅0.6m,每根塔柱上有2根主桁架，主桁架懸臂54m（圖1—2體育場館平面結(jié)構(gòu)圖），

用較支座支承，較支座后邊4.8m處有一個(gè)懸空的后支座，每根主桁架的后部有2根

拉索予以調(diào)節(jié)平衡，兩個(gè)塔柱之間20m?40m不等，兩柱之間有1根環(huán)向主桁架，3

根徑向次桁架。鋼桁架由進(jìn)口H型鋼焊接而成，由于采用飄帶式設(shè)計(jì)，每根柱，甚至

同根柱上的每根主桁架標(biāo)高都不相同，相鄰柱間標(biāo)高最大相差7m,8000個(gè)高空焊接

接頭無一相同。采用的型鋼以及重量因其承力不同而不同。

2.整個(gè)屋面分東、西兩大片（兩條飄帶）（見圖1—2體育場館平面結(jié)構(gòu)圖），

共有A、B、C、D、E、F、G七個(gè)區(qū)間，環(huán)長約735m,環(huán)寬（即單片屋架長）75.1m。

鋼屋架的所有構(gòu)件，全部支承于21組塔柱上，并由后部84條鋼索予以平衡。

3.鋼屋架由徑、環(huán)向桁架縱橫布置，主要有以下名稱的桁架：

（1）徑向主桁架：代號為MT,共42片。每一塔柱上有兩片主桁架，其單片重量約

110噸。除自身有上下弦桿和腹桿外，兩片主桁架之間由支承桁架和水平桁架連為一

體，合計(jì)重量約248噸。

（2）環(huán)向主桁架：代號為MCT,共38片，它是連結(jié)徑向主桁架的主要構(gòu)件，分布于

21根塔柱之間，最大片重量達(dá)22噸。

（3）徑向次桁架：代號RT,總數(shù)57片，單件重量最大約為36噸，每兩組塔柱之間

有三根徑向次桁架，其長度和外形與徑向主桁架相同。

（4）環(huán)向次桁架：代號為CT,總數(shù)152片。單件重量最大約28噸，它是連接徑向主、

次桁架的基本構(gòu)件。

（5）邊緣桁架：代號為ET,總數(shù)有四部份，它分布于東西兩大片屋架的邊緣，結(jié)構(gòu)

近似于徑向次桁架。

（6）支撐桁架：代號為BT,總數(shù)210片，它是將兩片徑向主桁架連成一體的輕型構(gòu)

件。

（7）水平支撐：分布在徑向主桁架及環(huán)向主桁架的上弦部位，桿件均為方形鋼管，

采用高強(qiáng)螺栓連接。

（8）其他構(gòu)件，除以上桁架外，本工程還包括了邊部支撐、屋面、檀條、鋼索、馬

道、火炬和塔柱錨座等。

（三）工程及施工特點(diǎn)

1.總體造型為空間立體飄帶式結(jié)構(gòu)，形式新穎、壯觀。每一根桿件都有不同的三維

坐標(biāo)，不具有互換性，加工制作和安裝難度較大，工藝要求高。

2.每片徑向桁架懸臂伸出50米多，全部重量靠塔頂較軸支承，以及后臂拉索得以平

衡。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)甚為獨(dú)特，桁架的安裝、調(diào)正及測量必須按圖紙的坐標(biāo)要求認(rèn)真進(jìn)行。

3.所有構(gòu)件除徑、環(huán)向主桁架的水平支撐為高強(qiáng)螺栓連接外，均為焊縫連接，主桁

架上下弦翼緣厚度多在8=40125毫米之間，焊接量較大，且有一定難度。焊接質(zhì)

量直接影響整個(gè)工程質(zhì)量。

4.安裝作業(yè)面主要在50~70米的高空作業(yè)區(qū)，加之地面場地是觀眾梯臺(tái)，給吊裝工

作增加了困難和壓力。

（四）主要工程量及總工程量

1.鋼屋面施工總工期為6個(gè)月。鋼屋架制作安裝工程預(yù)計(jì)2000年4月開始安裝工程

的施工，需確保在2000年10月全面完工。

2.體育場鋼屋架制安工程，其鋼結(jié)構(gòu)總重量1.2萬噸，鋼屋面的最高點(diǎn)約72m。

3.整個(gè)屋面分東、西兩大片（兩條飄帶）共有A、B、C、D、E、F、G七個(gè)區(qū)間，

環(huán)長約735m,環(huán)寬（即單片屋架長）75.1m。鋼屋架的所有構(gòu)件，全部支承于21組塔

柱上，并由后部84條鋼索予以平衡。

4.徑向主桁架共42片。每一塔柱上有兩片主桁架，其單片重約110噸。除自身有

上下弦桿和腹桿外，兩片主桁架之間由支承桁架和水平桁架連為一體，合重約248噸。

5.環(huán)向主桁架共38片，它是連結(jié)徑向主桁架的主要構(gòu)件，分布于21根塔柱之間，

最大片重量達(dá)22噸。

6.徑向次桁架總數(shù)57片，單件重量最大約為36噸。

7.環(huán)向次桁架總數(shù)152片，單件重量最大約28噸。

8.邊緣桁架總數(shù)有四部份，它分布于東西兩大片屋架的邊緣，結(jié)構(gòu)近似于徑向次

桁架。

9.支撐桁架總數(shù)210片，它是將兩片徑向主桁架連成一體的輕型構(gòu)件。

10.水平支撐分布在徑向主桁架及環(huán)向主桁架的上弦部位，桿件均為方形鋼管，采

用高強(qiáng)螺栓連接。

11.其他構(gòu)件，除以上桁架外，本工程還包括了邊部支撐、屋面、檀條、鋼索、馬

道、火炬和塔柱錨座等。

n.1.2建設(shè)要求

（一）本工程施工必須符合美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。

（二）質(zhì)量目標(biāo)：

保證一次成優(yōu)，確保工程質(zhì)量達(dá)到“魯班獎(jiǎng)”要求。

（三）工期目標(biāo)：

鋼屋面施工總工期為6個(gè)月。鋼屋架制作安裝工程預(yù)計(jì)2000年4月開始安裝工

程的施工，需確保在2000年10月全面完工。

（四）安全及文明施工目標(biāo)：

嚴(yán)格按國家、地方法律法規(guī)規(guī)定及施工方《工地安全文明施工管理規(guī)定》要求施

工，確保工程順利實(shí)施。施工全過程實(shí)現(xiàn)“六無”，即無死亡、無重傷、無中毒、無

爆炸、無重大機(jī)械交通事故、無火災(zāi)，確保工程實(shí)施全部順利完成。

（五）環(huán)境及職業(yè)健康安全工程目標(biāo)：

1.環(huán)境目標(biāo)：

有效控制重要環(huán)境因素，杜絕重大環(huán)境污染事故；防污治污達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；加強(qiáng)

管理，節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.職業(yè)健康安全目標(biāo)：

有效控制重大風(fēng)險(xiǎn)因素，杜絕重大傷亡事故，年工傷事故頻率不超過24%。；按

JGJ59《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》對施工現(xiàn)場進(jìn)行各級大檢查，項(xiàng)目合格率100%；為

員工創(chuàng)造一個(gè)健康安全的工作環(huán)境。

11.1.3實(shí)施條件

（一）現(xiàn)場條件

現(xiàn)場“四通一平”（水、電、通訊、道路通，場地平整），劃出預(yù)制加工場地，

臨時(shí)設(shè)施、材料堆場禁止占用道路。同時(shí)臨時(shí)設(shè)施的布置盡量避開地下管道電纜，避

免多次移位。

（二）資源條件

1.合同簽訂后七個(gè)工作日，根據(jù)業(yè)主提供的施工圖紙和詳細(xì)資料，將編制詳細(xì)的

施工作業(yè)計(jì)劃并報(bào)業(yè)主審批；經(jīng)審批后的施工計(jì)劃將作為項(xiàng)目施工的指導(dǎo)文件，施工

階段將嚴(yán)格按照計(jì)劃的要求進(jìn)行施工作業(yè)安排，并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際進(jìn)度情況，計(jì)劃將

每周更新一次；

2.制定詳細(xì)的設(shè)備材料進(jìn)場計(jì)劃，緊密配合工程進(jìn)展，確保工程總工期。材料計(jì)

劃應(yīng)根據(jù)分段施工計(jì)劃，提前做好材料進(jìn)場的準(zhǔn)備工作，保證及時(shí)供應(yīng)合格的材料。

圖紙會(huì)審后立即制定詳細(xì)的機(jī)具進(jìn)場計(jì)劃，

3.抓住計(jì)劃“關(guān)鍵路徑”的施工作業(yè)，從實(shí)際出發(fā)，合理安排工序，做好人力、

物力的綜合平衡。主桁架吊裝，選用了兩臺(tái)500t汽車吊，分兩個(gè)工作面同時(shí)施工。

（三）法規(guī)條件

1.工程合同簽訂后，進(jìn)行協(xié)助甲方進(jìn)行報(bào)建報(bào)裝工作，以確保工程實(shí)施能夠順利

展開。報(bào)裝工作由我方安排專人跟進(jìn)，負(fù)責(zé)收集施工圖、施工組織設(shè)計(jì)、紅線規(guī)劃圖、

開工許可證、申請表等等資料，并隨時(shí)與當(dāng)?shù)氐馁|(zhì)監(jiān)站、公安消防隊(duì)、供電局、自來

水公司、勞動(dòng)局、技術(shù)監(jiān)督局、環(huán)保局、防雷辦等政府有關(guān)職能部門聯(lián)絡(luò)。

2.特種作業(yè)人員如焊工、起重工、電工、無損檢測人員等的資格證檢查和上崗培

訓(xùn)。

11.2施工組織設(shè)計(jì)主體部分

n.2.1編制依據(jù)

本施工組織設(shè)計(jì)編制依據(jù)：

（一）鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

1.GB50205《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

2.GB50169《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》

3.GB50194《建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范》

4.JGJ46《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》

5.GB50221《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》

6.GBJ301《建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》

7.JGJ33《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》

8.GBJ17《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

9.美國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)（AISC）《建筑用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造與安裝規(guī)范》

10.美國材料及試驗(yàn)協(xié)會(huì)（ASTM）頒布的有關(guān)鋼材的標(biāo)準(zhǔn)

11.JGJ81《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接標(biāo)準(zhǔn)》

12.GB11349《鋼結(jié)構(gòu)手工焊縫超聲波探傷》

13.GB50026《建筑工程施工測量技術(shù)》

14.GB/T1591《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》

15.GB359-88《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全生產(chǎn)管理制度》

16.美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際和甲方要求需參照的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。

（二）鋼屋架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明及相關(guān)文件：

1.結(jié)構(gòu)布置圖

2.主桁架詳圖

3.次桁架詳圖

4.環(huán)向桁架詳圖

5.其他結(jié)構(gòu)施工圖

（三）施工方程序文件

H.2.2組織方案

（一）施工組織管理機(jī)構(gòu)

為了確保鋼結(jié)構(gòu)工程快捷、高效、低耗、安全進(jìn)展，按照招標(biāo)文件要求，我方

擬采用指揮部+項(xiàng)目經(jīng)理部+區(qū)域?qū)I(yè)的模式進(jìn)行管理。

1.項(xiàng)目經(jīng)理部設(shè)置了質(zhì)量安全部、工程管理部、材料設(shè)備部、配合協(xié)調(diào)部、資料檔

案管理等部門。項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)框架圖2-L

總指揮長

▼

副總指揮長

項(xiàng)目經(jīng)理

項(xiàng)目副經(jīng)理項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人

質(zhì)量安全部工程管理部材料設(shè)備部配合協(xié)調(diào)部檔案管理部

2.職能分工及其職責(zé)圖2—1項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)框圖

基于本工程的社會(huì)影響力和工程規(guī)模大、工程技術(shù)和質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，我方將

本工程列為公司重點(diǎn)工程，派我司一位副總經(jīng)理為本工程的總指揮長，派駐管理協(xié)調(diào)

能力強(qiáng)、技術(shù)精湛的一位高級工程師為副總指揮長，對項(xiàng)目經(jīng)理部進(jìn)行強(qiáng)有力的指揮

和管理。指揮長、副指揮長、項(xiàng)目經(jīng)理崗位職能如下：

（1）總指揮長：是本工程的最高領(lǐng)導(dǎo)者，負(fù)責(zé)與公司內(nèi)部各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)，向項(xiàng)目

部調(diào)配各種資源，參與業(yè)主、監(jiān)理機(jī)構(gòu)、總承包等管理公司的主要管理及協(xié)調(diào)會(huì)議，

負(fù)責(zé)整個(gè)工程總體目標(biāo)的宏觀調(diào)控。對整個(gè)工程起著指揮、統(tǒng)籌、宏觀控制作用。

（2）副總指揮長：主要協(xié)助和配合工程指揮長完成各項(xiàng)對內(nèi)對外工作，在特殊

情況下可代理指揮長做出各種決策。

（3）項(xiàng)目經(jīng)理：負(fù)責(zé)在指揮長領(lǐng)導(dǎo)下對本工程在施工管理過程中出現(xiàn)的各項(xiàng)情

件做出決策，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)與各相關(guān)單位的關(guān)系，傳達(dá)業(yè)主指揮部、監(jiān)理等管理單位及指

揮部的各項(xiàng)指令，并負(fù)責(zé)分配至各專業(yè)去執(zhí)行。對項(xiàng)目經(jīng)理部職能部門進(jìn)行管理，監(jiān)

督其落實(shí)材料設(shè)備的供應(yīng)、施工設(shè)備的調(diào)配、各項(xiàng)施工計(jì)劃的制定，領(lǐng)導(dǎo)項(xiàng)目經(jīng)理部

各管理人員處理好與各方配合工作，與各方保持良好的關(guān)系。同時(shí)貫徹執(zhí)行公司的各

項(xiàng)制度，嚴(yán)格履行工程承包合同。

（4）項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人：負(fù)責(zé)本項(xiàng)目的質(zhì)量和技術(shù)的組織工作，包括：組織施工

圖紙的會(huì)審工作，對提出的問題要組織研究或提交設(shè)計(jì)院解決；負(fù)責(zé)施工技術(shù)準(zhǔn)備及

組織編制施工組織設(shè)計(jì)；組織解決施工生產(chǎn)中的技術(shù)問題，組織召開項(xiàng)目技術(shù)會(huì)議，

審批重大技術(shù)方案；督促有關(guān)部門和各施工班組認(rèn)真做好工程質(zhì)量的檢查驗(yàn)收工作，

組織工程竣工驗(yàn)收工作；負(fù)責(zé)重大安全技術(shù)方案的審批，參加安全大檢查，解決施工

中存在的安全技術(shù)問題；負(fù)責(zé)組織開展新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的研究和

推廣工作。

（5）工程管理部：負(fù)責(zé)管理分項(xiàng)目部內(nèi)部各專業(yè)的施工技術(shù)、方案的編制工作,

負(fù)責(zé)項(xiàng)目部內(nèi)部的工程實(shí)施的管理與配合工作，負(fù)責(zé)工程實(shí)施的測量和定位工作。

（6）材料設(shè)備部：負(fù)責(zé)具體的材料采購工作，審核材料計(jì)劃，并組織對材料的

進(jìn)場驗(yàn)收標(biāo)識(shí)工作，負(fù)責(zé)各分項(xiàng)目部的施工機(jī)械（具）的調(diào)配。

（7）計(jì)劃管理部：負(fù)責(zé)制定總體進(jìn)度計(jì)劃，審核各項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃，并督促各

分項(xiàng)目部按計(jì)劃實(shí)施，分析進(jìn)度偏離原因，制定糾偏措施。

（8）協(xié)調(diào)配合部：負(fù)責(zé)與土建總承包、裝修、弱電、煤氣等所有甲招專業(yè)和甲

招設(shè)備的協(xié)調(diào)配合及管理工作。

（9）質(zhì)量安全部：負(fù)責(zé)組織并參與對各分項(xiàng)目部進(jìn)行質(zhì)量、安全檢查，組織并

編制糾正/預(yù)防措施，并監(jiān)督各項(xiàng)整改的落實(shí)情況。

（二）工作管理流程

本工程實(shí)施中突出項(xiàng)目經(jīng)理部作為現(xiàn)場施工管理機(jī)構(gòu)的工程計(jì)劃、統(tǒng)籌和實(shí)施的

管理職能，以使各分項(xiàng)目部能集中精力搞好現(xiàn)場的施工管理工作，同時(shí)要發(fā)揮指揮部

對項(xiàng)目實(shí)施的監(jiān)督、指導(dǎo)和支持的職能。發(fā)揮好“指揮部一項(xiàng)目經(jīng)理部一專業(yè)施工人

員”三級管理體制在工程實(shí)施過程中各自的職能作用和工作潛力，使工程實(shí)施的各環(huán)

節(jié)緊密鏈接，使工程得以順利實(shí)施。項(xiàng)目經(jīng)理部具體運(yùn)作模式如下：

1.項(xiàng)目經(jīng)理部職能管理部門要加強(qiáng)對各分項(xiàng)目部的監(jiān)控和指導(dǎo)，并提供強(qiáng)有力

的后勤支援。負(fù)責(zé)工程的施工進(jìn)度控制、工程質(zhì)量控制、工程資料的編制和組卷、工

程預(yù)結(jié)算書的編制、項(xiàng)目部信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立和維護(hù)等事項(xiàng)。

2.各專業(yè)施工管理人員直接負(fù)責(zé)各區(qū)域各專業(yè)的施工質(zhì)量、進(jìn)度和技術(shù)管理工

作，負(fù)責(zé)施工班組的工程任務(wù)單的下達(dá)和結(jié)算，對施工班組的施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度

等進(jìn)行考核，并為施工班組的工資收入提供考核依據(jù)。

3.施工班組按照施工管理人員下達(dá)的工程任務(wù)單的各項(xiàng)要求進(jìn)行施工,施工班長

負(fù)責(zé)本班組的施工安全、質(zhì)量、進(jìn)度和技術(shù)管理，確保按時(shí)按質(zhì)完成項(xiàng)目部下達(dá)的工

程任務(wù)。

（三）施工總進(jìn)度計(jì)劃

體育場鋼屋架制作安裝工程，其鋼結(jié)構(gòu)總重量為1.2萬噸，施工總工期為6個(gè)月，

即鋼屋架制作安裝工程預(yù)計(jì)2000年4月開始到2000年10月全面完工。我方將按照

施工總進(jìn)度計(jì)劃，確定合理的施工方案，分配各工序作業(yè)時(shí)間，確保總工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

（四）勞動(dòng)力投入計(jì)劃及保證措施

1.企業(yè)內(nèi)部人力資源優(yōu)勢

多年來我方著眼于不斷加強(qiáng)職工的技術(shù)素質(zhì)鍛煉和提高施工管理水平，在人力資

源上，完全有能力保證該項(xiàng)目的完成。在許多大型尤其是工期緊迫、勞動(dòng)力需求大、

質(zhì)量要求高的工程項(xiàng)目中，充分體現(xiàn)了在人力資源方面的優(yōu)勢。

2.施工方內(nèi)部的協(xié)調(diào)機(jī)制

針對本工程面積大、工程量大、高空作業(yè)面廣、技術(shù)要求高等特點(diǎn)，為加強(qiáng)全面

管理，確保本工程的按期、保質(zhì)地完成，我方必定全力以赴，調(diào)動(dòng)公司一切人力資源

來滿足本工程需要。

由副總指揮長、公司工程管理部門和人力管理部門分別調(diào)動(dòng)和統(tǒng)籌所有勞動(dòng)力資

源，提供勞動(dòng)力服務(wù)和施工技術(shù)支持，優(yōu)先保證本工程勞動(dòng)力需要，確保工程按計(jì)劃

順利完成。

3.細(xì)化施工區(qū)域，共享人力資源

針對本工程的特點(diǎn)，再結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，在工程整體施工布署上我訪將把本

工程劃分為東西兩個(gè)施工區(qū)進(jìn)行實(shí)施，兩個(gè)施工進(jìn)行區(qū)流水施工。在項(xiàng)目經(jīng)理的統(tǒng)籌

管理下實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力等資源共享，相互補(bǔ)充，積極推進(jìn)本工程的順利進(jìn)行，確保本工程

質(zhì)量、安全、工期等各種管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4.勞務(wù)隊(duì)伍的培訓(xùn)與考核

在這部分勞動(dòng)力進(jìn)場之前，將對起重工、電工、焊工、釧工、鉗工等各工種進(jìn)場

前進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容包括：本工程相關(guān)情況介紹、勞動(dòng)力安全技能培訓(xùn)、生產(chǎn)技能

培訓(xùn)。

4.勞動(dòng)力組織計(jì)劃

施工方針對本項(xiàng)目的各施工區(qū)域制定了詳細(xì)調(diào)密的勞動(dòng)力進(jìn)場計(jì)劃，預(yù)計(jì)投入起

重工80名、釧工60名、焊工70等工種共計(jì)617名員工，保證各時(shí)段勞動(dòng)力的順利

投入。實(shí)際施工時(shí)還將根據(jù)工程的具體進(jìn)展，及時(shí)編制勞動(dòng)力計(jì)劃，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，

確保勞動(dòng)力投入滿足工程進(jìn)展的需求。

（五）材料設(shè)備投入計(jì)劃及保證措施

本項(xiàng)目工程量巨大，預(yù)計(jì)施工高峰期施工材料的采購、供應(yīng)、管理和運(yùn)輸會(huì)異常

緊張。所以制定科學(xué)、合理、可行的實(shí)施方案，確保材料按時(shí)按量供應(yīng)，是保證工程

順利完工的重要保證。

1.材料保證管理機(jī)構(gòu)

為了快捷、高效、保質(zhì)、保量地完成材料的采購、管理和運(yùn)輸，施工方組建了由

公司材料設(shè)備部、工程管理部、及項(xiàng)目部經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、材料設(shè)備部主任組成的

材料領(lǐng)導(dǎo)小組。

2.采取多條材料供應(yīng)鏈，減少供應(yīng)鏈單一的風(fēng)險(xiǎn)

針對本工程如此大的材料需求，單一的材料供應(yīng)渠道是不能保證和滿足材料設(shè)備

供應(yīng)的可靠性、及時(shí)性。因此必須開展多種供應(yīng)渠道，多地域的供應(yīng)渠道，加強(qiáng)對供

應(yīng)商的情況進(jìn)行跟蹤評估。

除建立多地域、多個(gè)供應(yīng)商的材料供應(yīng)鏈外，還須對每個(gè)供應(yīng)商情況進(jìn)行跟蹤了

解，分析現(xiàn)有供應(yīng)商的現(xiàn)狀和供貨中存在的問題，對供應(yīng)商的業(yè)績、設(shè)備管理、人力

資源開發(fā)、質(zhì)量控制、成本控制、技術(shù)開發(fā)、用戶滿意度、交貨協(xié)議等方面也要作充

分的調(diào)查。

3.施工機(jī)械設(shè)備投入計(jì)劃

制定詳細(xì)的設(shè)備材料進(jìn)場計(jì)劃，緊密配合工程進(jìn)展，確保工程總工期。根據(jù)工程進(jìn)

度，投入的主要設(shè)備有500t汽車式起重機(jī)2臺(tái)、300t履帶起重機(jī)2臺(tái)、250t塔式工

況履帶起重機(jī)3臺(tái)、150t履帶起重機(jī)2臺(tái)、50t履帶起重機(jī)2臺(tái)、30t大型拖車2臺(tái)

等大型吊車16臺(tái)。電焊機(jī)86臺(tái)、全站儀2臺(tái)等。

11.2.3技術(shù)方案

（一）鋼屋架工程預(yù)埋技術(shù)方案

（二）鋼屋架吊裝方案

（三）鋼屋架測量方案

（四）鋼屋架焊接施工方案

（五）屋面維護(hù)系統(tǒng)安裝方案

11.3主要施工方案

11.3.1飄帶式屋蓋鋼結(jié)構(gòu)吊裝工藝

一、工程概況

（一）結(jié)構(gòu)概況

鋼屋架屋蓋設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特，總重約L2萬噸，采用東西兩條飄帶式桁架結(jié)構(gòu)，

飄帶式屋架合計(jì)全長828m,寬78m,飄帶最高點(diǎn)73m,最低點(diǎn)約50m,鋼屋架分別由

徑向主桁架、環(huán)向主桁架、徑向次桁架和環(huán)向次桁架組成，投影面積約6萬整個(gè)

鋼屋架靠21根塔柱上的42片根主桁架支承,每根主桁架長75.1m、高5.6m、寬僅0.6m,

每根塔柱上有2根主桁架，主桁架懸臂54m,用錢支座支承，錢支座后邊4.8m處有一

個(gè)懸空的后支座，每根主桁架的后部有2根拉索予以調(diào)節(jié)平衡，兩個(gè)塔柱之間20m?

40m不等，兩柱之間有1根環(huán)向主桁架，3根徑向次桁架。鋼桁架由進(jìn)口H型鋼焊接

而成，由于采用飄帶式設(shè)計(jì)，每根柱，甚至同根柱上的每根主桁架標(biāo)高都不相同，相

鄰柱間標(biāo)高最大相差7m,8000個(gè)高空焊接接頭無一相同。采用的型鋼以及重量因其

承力不同而不同。

（二）鋼屋蓋特點(diǎn)

本工程結(jié)構(gòu)體系為框架、空間鋼桁架結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)空間造形復(fù)雜，觀眾席為花瓣型,

鋼屋面呈波浪狀，建筑平面布設(shè)軸線多，形成由92條徑向軸線和7條環(huán)向軸線組成

的網(wǎng)狀閉合圖形，圖形圓心分布有19個(gè)，半徑各不相同，最大半徑接近562m,附屬

工程也分布有圓心15個(gè)，徑向主桁架分別安裝在21組變截面的塔柱頂上，每組塔柱

頂?shù)娜S坐標(biāo)各不相同。鋼屋架工程難點(diǎn)：

1.造型新穎，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，而且是高空作業(yè)；

2.H型鋼桁架結(jié)構(gòu)，等強(qiáng)度對接，空中對接難度大，吊裝工藝要求高；

3.制作和安裝精度高、難度大：各構(gòu)件三維坐標(biāo)不一，主桁架安裝誤差W2mm；測

量控制難度大；

4.焊接難度大：鋼結(jié)構(gòu)板厚達(dá)125mm,空中接頭多，且為全溶透的I級焊縫，100

%通過超聲波檢驗(yàn)；

5.程量大，工期要求高：屋蓋總重量達(dá)12000t,工期只有五個(gè)半月。

6.在兩組塔柱的主桁架之間，由徑向次桁架和環(huán)向桁架構(gòu)成一個(gè)懸空框架（稱為一

跨）。每跨有三根徑向次桁架呈等距分布，其間用環(huán)向桁架相連。徑向次桁架每根整

重33—37t。環(huán)向桁架分上、斜、下三根弦桿（見圖2-1）。

MT:徑向主桁架

RT:徑向次桁架

MCT:環(huán)向主桁架

CT1-CT6:環(huán)向次桁架

二、吊裝方案的選擇圖2T鋼屋架平面圖

吊裝方案的制定受各種條件的制約，如環(huán)境、工期、安裝工藝以及經(jīng)濟(jì)條件等等。

（一）環(huán)境條件

整個(gè)工程工期比較緊，不可能根據(jù)鋼屋架的吊裝要求來安排其他機(jī)電和土建工程

的施工工序。而且在鋼屋架吊裝時(shí)，體育場的看臺(tái)等土建結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，由于考慮到

主桁架重心偏移，所以采用場外吊裝。

（二）安裝工藝要求

1.焊接方面

主桁架對接接頭最厚板為125mm,最薄60mm,為了保證焊接質(zhì)量和節(jié)約時(shí)間，板

厚45mm以上的焊接接頭盡量在地面焊接。

2.穿軸方面的要求

主桁架是用軸與事先固定在柱上的較支座相連的，但由于兩根主桁架有標(biāo)高差，

兩根主桁架的軸不是穿在同一條軸線上，只能單根主桁架吊裝。

（三）起重設(shè)備的限制

每根主桁架約120t,就位高度約50m（柱標(biāo)高），周邊地區(qū)的最大吊車性能在這

樣的吊裝高度和回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，只能吊一根主桁架。

（四）工期方面的考慮

原總體施工進(jìn)度安排鋼屋架安裝有10個(gè)月的工期，后由于設(shè)計(jì)圖紙出不來等原

因，僅剩下5個(gè)半月時(shí)間，應(yīng)采用移動(dòng)容易的吊裝設(shè)備。

綜合考慮以上因素，徑向主桁架的吊裝我們采用500t汽車吊單根整體吊裝，單

根徑向次桁架分前后兩段利用250t履帶吊分別在場內(nèi)外吊裝，整個(gè)吊裝過程采用流

水作業(yè)。

（五）桁架吊裝方案的選擇

通過認(rèn)真研究圖紙和分析桁架結(jié)構(gòu)，尤其是主桁架的節(jié)點(diǎn)和分段情況，計(jì)算出主

桁架重量及重心位置；其次，要認(rèn)真熟悉所用吊車性能，認(rèn)真分析每一片主桁架吊裝

的吊裝環(huán)境；如塔柱高度，看臺(tái)飄出部份的高度、長度，周圍地面建筑物情況等。并

結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)的受力順序是：環(huán)向次桁架一徑向次桁架一環(huán)向主桁架一徑向主桁架。綜

合考慮各種因素，設(shè)計(jì)了幾套吊裝方案。

方案一：在體育場內(nèi)組裝二片徑向主桁架（共約250噸），在看臺(tái)大柱上做一些

支承點(diǎn)，用兩臺(tái)吊車抬吊的辦法將桁架吊裝就位。在二片徑向主桁架完成后，以二片

環(huán)向主桁架組裝成一組，用吊車吊至空中與徑向主桁架對焊。這一方案的優(yōu)點(diǎn)是不用

搭排柵，可利用徑向主桁架的馬道進(jìn)行焊接操作。該方案缺點(diǎn)是：

1.每組環(huán)向桁架需在地面拼裝，而且尺寸要相當(dāng)精確，否則與徑向主桁架在空中

無法連接。由于鋼屋蓋形狀不是一個(gè)平面而是曲面，這一點(diǎn)較難做到。

2.把二柱間三片與徑向主桁架外形尺寸相同的徑向次桁架，分成多段，增加了焊接接

口。

3.吊車起吊能力要求較高（因?yàn)橹虚g段吊車的回轉(zhuǎn)半徑達(dá)40多米）。

4.安裝順序與設(shè)計(jì)傳力順序有一些差別。

5.徑向主桁架的抬吊和較支座穿軸有相當(dāng)?shù)碾y度。

方案二：是以徑向桁架為主的安裝方法。吊裝順序是：單片徑向主桁架一塔柱上

二片徑向主桁架空中組裝一拉索固定一把二塔柱間三個(gè)徑向次桁架分成前后兩半部

分，吊裝后半部并連成整體，然后再在場內(nèi)吊裝前半部分一各條環(huán)向次桁架。該方案

的優(yōu)點(diǎn)是：

1.加工制作比較容易。由于徑向桁架外型尺寸是一致的，只是桿件和接點(diǎn)不同，

便于工廠加工。

2.便于定位。鋼屋蓋呈飄帶狀，是通過徑向桁架不同的標(biāo)高及仰角角度變化而形成。

以徑向桁架為定位標(biāo)準(zhǔn)，只要把每片徑向桁架的標(biāo)高和仰角控制住就能達(dá)到設(shè)計(jì)的效

果。

3.容易進(jìn)行桁架的空中對接，只要徑向桁架的定位準(zhǔn)確且伸出來的牛腿

（焊接接點(diǎn)）加工正確，環(huán)向桁架就容易對接。

4.焊接接點(diǎn)最少，同時(shí)可避免厚度較大的桿件在空中焊接。

5.吊車的吊裝能力可充分發(fā)揮。吊裝重的徑向桁架，其回轉(zhuǎn)半徑小，在中間位置回轉(zhuǎn)

半徑大時(shí)吊裝較輕的環(huán)向桿件。

6.安裝順序可完全與結(jié)構(gòu)傳力順序一致，不會(huì)附加安裝應(yīng)力。

缺點(diǎn)是：空中焊接點(diǎn)分散，從操作和安全角度著想要搭排柵。就此工程而言，由

于屋蓋前后二端都有18米長的下層裝飾板，端頭還有不銹鋼圓弧板，需要搭設(shè)排柵

才能施工。即使采用第一方案，二端的排柵也不能免除，而排柵量最大在兩端，由于

看臺(tái)呈階梯狀，所以中間排柵高度較小。

方案三：從塔柱出發(fā)，把鋼結(jié)構(gòu)分成許多許多井字型小塊在空中對焊。用這種方

法，在空中定位和對焊都相當(dāng)困難，而且有大量的厚板在空中對焊，工期和質(zhì)量都無

法保證。

按照工期、質(zhì)量、安全、成本的要求進(jìn)行綜合比較，我們選取方案二。

（六）吊車的選用及定位

1.本工程主桁架吊裝，選用了兩臺(tái)500t汽車吊，分兩個(gè)工作面同時(shí)施工。不同的

吊機(jī)有不同的特性曲線，即使同一臺(tái)吊機(jī)在不同的工況下也有不同的吊裝性能；因而

吊機(jī)的選用及分配是否合理對整個(gè)吊裝工程具有重要的意義。

主桁架分三段在場外加工，在現(xiàn)場采用臥式拼裝，由于主桁架側(cè)向穩(wěn)定性差，長

75.1m,重120t,且前重后輕，在翻身過程中為防止變形，采用6個(gè)吊點(diǎn)，用300t

為主和150t為輔二部吊車同步進(jìn)行。主桁架的吊裝以500t吊車為主，150t吊車吊主

桁架之間的連接桿件及吊拉索；徑向次桁架和環(huán)向桁架的吊裝以250t吊車為主；300t

吊車作主桁架翻身，150t吊車吊屋面板及檀條。

本工程施工周期非常短，為保證工期盡可能提高機(jī)械化施工程度，本工程采用了

150t以上大型吊機(jī)九臺(tái)，50t以下的小型吊機(jī)6臺(tái)。

2.吊機(jī)一個(gè)位置的多點(diǎn)吊裝

500t汽車吊的優(yōu)點(diǎn)在于起吊能力強(qiáng)，配以超級提升裝置，擴(kuò)大了吊車的工作半

徑，但它的移位，需要拆桿、倒桿，需要搬運(yùn)配重、支腳，極為麻煩，一般移位需用

4天時(shí)間。四十二片主桁架分布于不同位置，頻繁的變動(dòng)吊車位置，將浪費(fèi)許多寶貴

的吊裝時(shí)間。

為節(jié)約寶貴的時(shí)間采取吊車一位多吊，對吊車的占位位置需進(jìn)行了嚴(yán)格的計(jì)

算、復(fù)核，要測量了相關(guān)建筑物的尺寸、高度以，對主桁架的重心及吊車工作半徑作

精確計(jì)算。這樣采用了一位多吊共節(jié)約了十次吊車移位時(shí)間約四十天。

三、吊裝技術(shù)難點(diǎn)及其措施

（一）傾斜吊裝

一般大型設(shè)備及構(gòu)件的吊裝，都要求確保被吊物體水平，為的是使受力均勻、吊裝

平穩(wěn)。由于四十二片主桁架的安裝傾角都不相同，高空就位時(shí)角度調(diào)整較為困難，加

之較軸支腳與軸座的插入間隙太小，主桁架上弦前后端高差最大達(dá)16.2m,為滿足安

裝要求采取了主吊點(diǎn)為承力吊點(diǎn)，副吊點(diǎn)為為調(diào)整吊點(diǎn)的“一點(diǎn)半吊裝法”。

實(shí)際吊裝中，應(yīng)注意使副吊點(diǎn)在已就位桁架一側(cè)，并使副吊端低于主吊端，讓

副吊端先于主吊端就位。為確保吊點(diǎn)不超載，吊前對主桁架的重心進(jìn)行了計(jì)算和測定,

經(jīng)幾何分析（見圖2-2）可知A=（1/6?1/10）B,B=tga（a為傾角）。

2-2

主桁架

傾斜起

吊分析

圖

（二）

吊點(diǎn)的選擇

考慮吊車的起吊能力，我們采用一個(gè)主吊點(diǎn)和一個(gè)輔吊點(diǎn)的辦法（見吊裝立面圖

2-3）,主吊點(diǎn)離主桁架的重心位置1?1.5m左右，輔吊點(diǎn)采用一組30t滑輪組，用

倒鏈調(diào)節(jié)主桁架的仰角，每根主桁架的仰角都不相同，最小的2.5。，最大12.5。，輔

吊點(diǎn)同時(shí)也增強(qiáng)主桁架的穩(wěn)定性，由于主吊點(diǎn)不在節(jié)點(diǎn)上，采用專用夾具夾住上弦，

圖2-3主桁架立面圖

在主吊點(diǎn)兩邊，用桿件與下弦旺長，以?普J(rèn)L熔陽克力快念，避免上弦的局部變形。利

用臨時(shí)桿件，把主桁架的中間部分作局部加強(qiáng)，增強(qiáng)其側(cè)向剛度。

（三）主桁架的就位和臨時(shí)固定

1.主桁架安裝精度要求高，支座允許誤差W2mm。主桁架插入較支座槽內(nèi)的二個(gè)孔

板與槽的側(cè)向間隙。一邊只有3mm,軸徑①200mm,重200kg；較支座孔中200.3mm,

間隙只有0.3mm；主桁架孔板上的孔是①202nlm。除原支座有8個(gè)螺栓孔，要同時(shí)就位,

所以主桁架吊裝的垂直度和仰角精度要求都相當(dāng)高，穿軸的難度相當(dāng)大。我們在吊裝

時(shí)已調(diào)好仰角，一般不用在高空再調(diào)整。為解決穿軸難題，我們在較支座邊做了一個(gè)

托架并在任意方向都可用千斤頂調(diào)節(jié)，把200kg的軸節(jié)先對著較支座的孔調(diào)整好，待

主桁架就位并與較支座孔對齊用千斤頂頂入。

2.單根主桁架的臨時(shí)固定，利用柱面上4m多的空間作臨時(shí)支撐，在54m懸臂上用

2?3組纜風(fēng)繩把它固定在兩邊相鄰的柱上，見圖2-4o

（四）徑向次桁架與環(huán)向桁架的吊裝

徑向次桁架與徑向主桁架等高、等長、外形尺寸相同，只是使用工字鋼的規(guī)格不

同，每根重量只有30?40t。把每根徑向次桁架分成二段，分別由場內(nèi)外吊裝，難點(diǎn)

在于定位和安裝的順序安排。由于屋蓋鋼結(jié)構(gòu)呈飄帶式，故每根徑向次桁架的標(biāo)高、

仰角都不相同。其受力方式是：環(huán)向次桁架一徑向次桁架一環(huán)向主桁架一徑向主桁架

一塔柱。安裝順序必須與設(shè)計(jì)的傳力方式相一致。為此，在完成相鄰塔柱上的徑向主

桁架后，先吊裝二柱間后半部分的徑向次桁架。為支撐該半根桁架，我們用一根①630

的鋼管作臨時(shí)支撐，作用一是支撐、二是用來調(diào)節(jié)徑向次桁架的標(biāo)高。半根桁架長約

30多米，一個(gè)支點(diǎn)并不穩(wěn)定，我們同時(shí)在徑向主桁架上立若干小桅桿，吊住一些環(huán)向

桁架與之相連，待完成后半部分桁架及環(huán)向主桁架后，再吊裝前半部分徑向次桁架及

其環(huán)向次桁架。

1.徑向次桁架和環(huán)向桁架吊裝分析

吊裝徑向次桁架場外段時(shí)，經(jīng)計(jì)算吊裝半徑一般為23米左右。吊裝高度一般為

45米?66米范圍。鋼屋架場外邊緣高度一般為38?55m,選用吊車的主臂最好高出鋼

屋架場外邊緣，履帶式吊車回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)離地一般有2.5米高，所以場外選用型號為

LS368-RH5,250t塔式工況履帶吊進(jìn)行吊裝。該吊車主臂54米副臂48-61米，在26m

半徑時(shí)起吊能力為24t。

為了加快鋼屋架安裝施工進(jìn)度，場外也可采用150t履帶吊，吊裝部分環(huán)向桁

架、邊緣桁架及配合其他吊裝工作。

對徑向次桁架場內(nèi)段吊裝，其吊裝半徑一般為25米左右，有部分吊裝半徑達(dá)38

米，吊裝高度一般為48?71米，所以也選用主臂60m,副臂60m,250噸塔式工況履

帶吊，型號為CC1400型，其吊裝半徑28m時(shí)，可以起吊能力22t。

2.安裝徑向次桁架場外段、場內(nèi)段之前先安裝至少三組環(huán)向桁架和設(shè)置臨時(shí)支撐立

柱，以便徑向次桁架支撐和定位。安裝場外段徑向次桁架時(shí)必須增加臨時(shí)支撐或吊車

不松鉤的情況下進(jìn)行安裝、施焊。

（1）吊點(diǎn)確定與找正方法

徑向次桁架設(shè)置同樣采取“一點(diǎn)半吊裝法”。計(jì)算徑向次桁架場外段和場內(nèi)段的

重心，離重心較近的節(jié)點(diǎn)為主吊點(diǎn)，另一節(jié)點(diǎn)為輔吊點(diǎn)（圖2-5）,主吊點(diǎn)承載16—

17t,輔吊點(diǎn)承載6t—7t。注意吊點(diǎn)設(shè)置必須采取防滑措施。

圖2-5徑向次桁架吊裝示意圖

吊裝到位后，再依據(jù)次桁架的實(shí)際標(biāo)高和傾斜角度進(jìn)行精調(diào)，然后進(jìn)行環(huán)向桁架

的組裝和焊接，測量標(biāo)高時(shí)，有意的超出圖紙標(biāo)高30mm?50mm,以補(bǔ)償桁架自重產(chǎn)生

的下墜彈性變形。

（2）設(shè)置鋼管支柱吊裝法

現(xiàn)場有12跨鋼屋架的徑向桁架場外段重心投影到看臺(tái)處均有混凝土大梁，為了

徑向次桁架場外段安裝方便，保持桁架穩(wěn)定便于調(diào)節(jié)，看臺(tái)上設(shè)鋼管立柱作為臨時(shí)支

撐。在鋼管立柱頂部設(shè)置二個(gè)32t螺旋千斤頂，用以調(diào)節(jié)徑向次桁架的高度。

鋼管立柱安裝好之后，在徑向主桁架上安裝三組環(huán)向桁架，每組環(huán)向桁架都用人

字扒桿吊住，場外段吊裝到位后，一方面支承在鋼管上，另一方面和環(huán)向桁架相連，

保持穩(wěn)定牢靠并調(diào)整好徑向次桁架的標(biāo)高和角度。

（3）特殊區(qū)域徑向次桁架吊裝法

大部分區(qū)域可用鋼管立柱的方法安裝徑向次桁架，但體育場仍有七片區(qū)間（這些

區(qū)域暫稱為特殊區(qū)域），由于建筑結(jié)構(gòu)不適應(yīng)設(shè)置鋼管支柱，考慮到二片徑向主桁架

及其支撐桁架安裝完畢之后，剛性比較好，受力也沒問題，故吊裝邊跨徑向次桁架時(shí),

在徑向主桁架（4.8米塔柱段）下弦設(shè)置懸臂梁，懸臂梁用徑向主桁架上弦桿處的人

字扒桿拉住，臨近主桁架的兩段次桁架裝配并焊接完成后，人字扒桿和懸臂梁暫不拆

除，接著進(jìn)行中間一根徑向次桁架的吊裝，在兩根次桁架之間，架設(shè)一根鋼橫梁，橫

梁兩端固定在徑向次桁架下弦上，同時(shí)，再在已裝好的次桁架上各立一根人字扒桿，

從兩邊吊住橫鋼梁，然后在橫鋼梁中間支承吊裝到位的徑向次桁架場外段，三根徑向

次桁架場外段和環(huán)向桁架全部吊裝并焊接好以后，再拆除橫梁、懸臂梁和人字扒桿。

3.徑向次桁架場內(nèi)段吊裝

場內(nèi)段長38米，重量14?15.8t。如果在體育場場外組裝，就采取空中接力的方

案，先把徑向次桁架場內(nèi)段運(yùn)至場內(nèi)，再進(jìn)行吊裝。

場內(nèi)段離看臺(tái)高度較高，40至60米，在平臺(tái)上樹立鋼管支柱較困難，采取下述

方法吊裝：場外、場內(nèi)段接頭處的上、下主弦桿端頭，增焊連接板，用雙頭螺栓臨時(shí)

連接，同時(shí)在主桁架上預(yù)吊裝到位后，用雙頭螺栓連接好上、下弦桿，連接徑向桁架

接頭，調(diào)整好標(biāo)高和角度后，在吊車不松鉤的情況下，將上、下弦桿和斜桿以及環(huán)向

桁架的接頭全部焊接好以后，再松開吊鉤。

4.徑向次桁架標(biāo)高控制

吊裝徑向次桁架時(shí)，必須至少先安裝三組環(huán)向桁架。在徑向次桁架與三組環(huán)向桁

架的安裝螺栓連接好之后，必須測量控制其標(biāo)高和方向，然后再行焊接施工，焊接完

畢之后，再復(fù)核其標(biāo)高。

5.環(huán)向桁架的安裝

（1）與徑向次桁架配合吊裝

如前所述，在吊裝場外、場內(nèi)段徑向次桁架以前，就預(yù)先在主桁架上安裝三組和

一組環(huán)向桁架，其吊裝方法如下：設(shè)計(jì)一根約7米長的平衡橫桿，在橫桿下設(shè)置了多

個(gè)吊耳，以吊裝不同長度的環(huán)向桁架。

（2）環(huán)向桁架成組吊裝

徑向次桁架吊裝到位連接好預(yù)裝的幾組環(huán)向桁架后，剩余的8組環(huán)向桁架，同樣

采取上、斜、下弦三根一組的方式進(jìn)行組裝。當(dāng)上弦桿連接好以后便可松開吊車鉤，

斜桿、下弦桿用手拉葫蘆便可組裝。

11.3.2焊接工程施工方案

一、焊接工程概況

（一）體育場鋼屋架材料均為進(jìn)口H型鋼和鋼板，材質(zhì)為美國標(biāo)準(zhǔn)低合金高強(qiáng)度鋁

鋼優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，鋼號為ASTMA572Grad50級，鋼材總重約1萬噸，由鋼結(jié)構(gòu)制作單

位將預(yù)制好的鋼構(gòu)件運(yùn)至工地現(xiàn)場，由安裝單位吊裝，進(jìn)行高空組對焊接。

（二）安裝單位進(jìn)行高空焊接，受現(xiàn)場各種施工條件和環(huán)境因素影響較大，焊縫容

易產(chǎn)生各種焊接缺陷，而設(shè)計(jì)單位要求所有高空焊接對接焊縫質(zhì)量等級為一級，從而

對焊前準(zhǔn)備、焊接過程和焊后檢驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)提出了很高的要求。焊接質(zhì)量是整工程

質(zhì)量的關(guān)鍵所在，所以必須精心組織施工、嚴(yán)格管理，使焊接質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求和國

家規(guī)范的規(guī)定。

（三）焊接工藝編制考慮的一些問題

1.徑向主桁架H型鋼板厚最大為125mm,焊接工作量很大，根據(jù)運(yùn)輸條件，部件的組

焊盡可能在鋼結(jié)構(gòu)制作單位完成。

2.從安裝工序和部件組焊考慮，高空焊接盡量采用平焊、橫焊和立焊，盡量避免仰

焊。

3.高空焊接，焊接順序選用正確，能有效減弱焊接應(yīng)力，避免拉裂，減小構(gòu)件焊接

變形，從而改善構(gòu)件的承載性能。

4.高空焊接工期共4個(gè)半月，從2000年6月初至10月中旬，近7500個(gè)焊接接頭，

焊縫總長度約6500m,耗用焊條35噸，投入焊機(jī)88臺(tái)，焊工90名（施工高峰期）。

二、焊接工藝評定

按照《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AWSD1.1-98）,制定焊接工藝評定方案

報(bào)監(jiān)理公司批準(zhǔn)后進(jìn)行有關(guān)項(xiàng)目的評定，并根據(jù)合格的評定報(bào)告制定焊接規(guī)程（WPS）,

確定對應(yīng)項(xiàng)目的焊接工藝參數(shù)。

（一）通過工藝評定選擇最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工藝參數(shù)、焊后熱處理等,

以保證焊接接頭的力學(xué)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行焊接工藝評定之前編制評定方案，

并報(bào)送監(jiān)理公司批準(zhǔn)后進(jìn)行。

（二）目前相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)只有《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-95,以

下簡稱《中標(biāo)規(guī)范》）。該規(guī)范第4.7.1條規(guī)定：“焊接工藝評定應(yīng)按國家現(xiàn)行的《建

筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》（JGJ81-9L以下簡稱《焊接規(guī)程》）和《鋼制壓力容器焊接

工藝評定》（JB4708—92,以下簡稱《容器評定》）?！钡捎趪乙?guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的適

用范圍有限，不能滿足本工程的需要。在與設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理公司深入、慎重地交換意

見之后，監(jiān)理公司最終同意并批準(zhǔn)按照施工單位的建議，焊接工藝評定方案的編制以

美國國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（ANSI/AWSD1.1-98,以下簡稱《美標(biāo)規(guī)范》）

為依據(jù)。

（三）由于本工程厚度3介于60?125mm的鋼材焊接量比較大，為了提供更有說服力

的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，施工單位進(jìn)行了最高硬度試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果看，經(jīng)預(yù)熱的厚度8為125mm

的試樣，其最高硬度只有HL319,而超過HVi0300的總共只有2點(diǎn)，與國產(chǎn)鋼材16Mn

（碳當(dāng)量Ceq=0.415,見注）的允許最大硬度HL319相比，是比較低的。亦即表示,

A572Grad50對冷裂紋是不敏感的。這也符合“最高硬度小于HV10350即表示冷裂傾向

不嚴(yán)重”的焊接常識(shí)。

（四）金相試驗(yàn)結(jié)果表明，無論預(yù)熱還是不預(yù)熱的試樣，其熱影響區(qū)都沒有出現(xiàn)馬氏

體，金相組織及晶粒度都令人滿意。因此，按《美標(biāo)規(guī)范》編制的《廣東奧林匹克體

育場屋架鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝評定方案》通過監(jiān)理公司批準(zhǔn)后，按照《美標(biāo)規(guī)范》的要

求實(shí)施各個(gè)項(xiàng)目評定，各項(xiàng)試驗(yàn)、檢驗(yàn)結(jié)果均合格，達(dá)到了評定的目的。由此可見，

按《美標(biāo)規(guī)范》進(jìn)行本工程的焊接工藝評定為焊接工藝規(guī)程（WPS）的制定提供了充分

的依據(jù)，是合理、可行的。

三、保證焊接工藝主要措施

（一）根據(jù)設(shè)計(jì)要求選購的焊條，除有質(zhì)量合格證明書外，還按比例抽樣送有關(guān)單位

進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢報(bào)告書的化學(xué)成份和機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果均符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

（二）引弧板、引出板和焊接襯板

1.引弧板、引出板在引弧或熄弧處組成與坡口型式類似的形狀點(diǎn)焊，板長均為50,

寬度w為20、30、50o（單位：mm）

2.焊接襯板長度方向兩端分別超出相應(yīng)焊縫50,寬度均為40。（單位：mm）

3.焊機(jī)：由于排柵操作平臺(tái)高度達(dá)50~60mm,且操作平臺(tái)上面的鋼結(jié)構(gòu)桁架還有6m

多高，要求焊機(jī)質(zhì)量穩(wěn)定、重量輕、移動(dòng)方便、維修快捷，適應(yīng)露天惡劣的工作環(huán)境。

且由于焊線較長，可達(dá)100m,要求焊機(jī)的電網(wǎng)補(bǔ)償幅度大，抗干撓能力強(qiáng)，輸出電流

穩(wěn)定。

（四）鋼屋架高空焊接的順序

1.徑向主桁架平面方向焊接順序：

由于鋼結(jié)構(gòu)制作、吊裝、栓接和焊接過程中各種因素導(dǎo)致的尺寸誤差、安裝誤差

和變形誤差的積累，不可避免給以后桁架的組對、安裝、焊接帶來困難，也相應(yīng)影響

了焊接質(zhì)量。所以，重要結(jié)構(gòu)部位必須先焊，以保證其焊接質(zhì)量先焊塔柱位置，再

分別按向體育場內(nèi)外兩個(gè)方向進(jìn)行焊接。

2.徑向主桁架組垂直截面方向的焊接順序：

由于鋼結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間三維的栓一焊結(jié)構(gòu)，為了保證整個(gè)結(jié)構(gòu)在焊接過程中穩(wěn)

定，采用由上而下的焊接順序。先焊上橫桿，再焊斜桿，然后焊下橫桿。

3.徑向次桁架與徑向主桁架形狀相同，分段吊裝時(shí)對焊接口的焊接順序?yàn)椋?/p>

先焊上弦桿，再焊中間桿，然后焊下弦桿。

4.環(huán)向桁架平面焊接順序:

塔柱與塔柱之間共有12行環(huán)向桁架，每行4節(jié)，根據(jù)吊裝順序和高空組裝順序,

先焊徑向主桁架與相鄰的徑向次桁架的連接部位，然后焊中間的徑向次桁架與一邊的

徑向次桁架的連接部位，最后經(jīng)過調(diào)整，焊中間的徑向次桁架與另一邊的徑向次桁架

的收口部位

5.環(huán)向桁架徑向方向的焊接順序：

為了避免在結(jié)構(gòu)剛度大的情況下焊接，便于焊縫自由收縮，結(jié)合吊裝順序，先焊

下橫桿，再焊斜桿，然后焊上橫桿。

6.高空焊接實(shí)際測量的收縮量最大為8mm,最小為3mm,均小于理論收縮量，同時(shí)高

空焊接的超聲波探傷結(jié)果表明焊縫質(zhì)量優(yōu)良，無裂紋產(chǎn)生，從而證明高空焊接順序有

效地降低了焊接內(nèi)應(yīng)力，控制了焊接變形，保證了焊縫質(zhì)量，是合理、可行的。

11.3.3體育場鋼屋架工程預(yù)埋技術(shù)方案

一、工程概況

體育場鋼屋架工程，其鋼結(jié)構(gòu)總重量約1.2萬噸，整個(gè)屋面分東、西兩片（造型象

兩條迎風(fēng)飄揚(yáng)的彩帶），覆蓋于能容納八萬零十二位觀眾的大型看臺(tái)上方。鋼屋架的

所有構(gòu)件，全靠體育場周圍的21組塔柱支承，每一組塔柱支承兩根標(biāo)高各異的徑向

主桁架，每一根徑向主桁架又是由前較底座和后支座來支承固定，并且徑向主桁架后

端部由兩條鋼拉索予以平衡。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，整個(gè)鋼屋架的底座平面位置和標(biāo)高誤差控制在±2mm以內(nèi)，拉索錨

座的平面位置和標(biāo)高控制在±5mm以內(nèi)。因此，有關(guān)預(yù)埋件的預(yù)埋尺寸誤差控制是鋼

屋架能否順利安裝的關(guān)鍵，因此，根據(jù)施工工序要求，預(yù)埋工作分兩個(gè)階段進(jìn)行。

二、拉索錨座的預(yù)埋

（-）概述

拉索錨座是鋼屋架工程的預(yù)埋件，共42個(gè)，每組塔柱2個(gè)，用于固定鋼拉索的

固定端，其錨孔中心標(biāo)高確保在+7.00m,誤差控制在±5mm以內(nèi)，拉索錨座表面安裝

的傾斜度必須與各組塔柱的傾斜度相吻合。每個(gè)拉索錨座重量約3.9噸，外形尺寸為

1255nlm義900mmX2225mm（其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1-1）,安裝后，整個(gè)拉索錨座只裸露兩

個(gè)錨座耳板在塔柱外部。

圖1-1拉索錨座結(jié)構(gòu)示意圖

(二)施工工序及施工方法：

1.工程測量

(1)測量儀器的選擇：

考慮到方便測量放線及精度的要求，采用日本賓得(PCS-2151225)全站儀，該

全站儀測距精度士(3+3ppmXD)mm；其測角精度為5"。激光垂直儀LV1,上視5”，

相對精度1/40000；下視1”，相對精度l/70000o

(2)放線測量的控制方法：

由于塔柱由土建單位負(fù)責(zé)施工，對塔柱放線測量的各個(gè)控制點(diǎn)的精度要求必須能

完全滿足拉索錨座預(yù)埋安裝精度。因此，我們在測量放線時(shí)，只需復(fù)核塔柱施工的控

制點(diǎn)即可。

?±0.00現(xiàn)有塔柱1、2、3、4控制點(diǎn)復(fù)核

各組塔柱徑向中心線與GG軸的交點(diǎn)1、3點(diǎn)及塔柱內(nèi)邊向塔柱中內(nèi)移1m處的塔

柱中心線上的2、4點(diǎn)為±0.00平面現(xiàn)有塔柱的測量控制點(diǎn)。由于受建筑物的阻擋，

不能用已有的測量控制網(wǎng)的控制點(diǎn)直接設(shè)站放線復(fù)核，擬在現(xiàn)有場地用后交會(huì)法，

定出臨時(shí)儀器站點(diǎn)，然后逐點(diǎn)復(fù)核1、2、3、4等控制點(diǎn)的坐標(biāo)，確?！?.00各控制

點(diǎn)定位準(zhǔn)確。

?±0.00塔柱平面軸線控制網(wǎng)(二級控制網(wǎng))建立

在復(fù)核1、2、3、4點(diǎn)位坐標(biāo)無誤后，再延長徑向中心線，在塔柱內(nèi)邊和外邊距

離塔柱邊500mm位置的混凝土梁面定位C、D、M、N觀測點(diǎn)及距塔柱約30m處設(shè)置定

位A、B觀測點(diǎn)；連接2、4兩點(diǎn)并延長且在離開塔柱身500mm的位置上定出E、F觀

測點(diǎn)。由A、B、C、D、E、F、M、N8點(diǎn)形成的控制網(wǎng)為塔柱軸線二級控制網(wǎng)。（見圖

1-2）

圖1-2

?+4.00m塔柱平面尺寸控制：

以±0.00軸線控制網(wǎng)（二級控制網(wǎng)）為準(zhǔn)，用鉛垂儀在C、D、M、N、E、F設(shè)站

將各點(diǎn)對中引至+4.00m的放線平臺(tái)上，形成C'、N'D'、E，F(xiàn),三條控制線。

2.塔柱鋼筋尺寸控制

塔柱鋼筋有13條要穿越拉索錨座，若不控制好鋼筋的尺寸，就無法將13條鋼筋順利

穿入拉索錨座；因此，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，先制作一塊定位模板（見圖1-3）,放置于十

4.00m處鋼筋內(nèi)，并焊接牢固，以達(dá)到控制各條鋼筋平面尺寸的要求。

定位模板（8=5mm鋼板）

圖1-3

3.拉索錨座支承架的安裝

當(dāng)土建澆注混凝土達(dá)到標(biāo)高+4.00m時(shí)，停止?jié)沧?。根?jù)C'、C'N',E，『

三條控制線。按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，用鋼卷尺直接量取，將支承架六個(gè)腳的底板預(yù)埋在混

凝土面上。待混凝土凝固后，將拉索錨座支承架安裝在已預(yù)埋好的底板上，其平面尺

寸的控制也是根據(jù)C'M『三條控制線，用鋼卷尺直接量取，標(biāo)高控

制則根據(jù)塔柱周圍的基準(zhǔn)標(biāo)高，用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行復(fù)核支承架的標(biāo)高，使支承架安裝

高度符合設(shè)計(jì)要求后，將支承架與預(yù)埋底板焊接固定。

4.拉索錨座的安裝：

（1）拉索錨座在安裝前，首先在拉索錨座表面上畫出中心線，做好標(biāo)記然后吊

裝在支承架上進(jìn)行調(diào)整；

（2）在塔柱中心線的延長線上控制點(diǎn)A,設(shè)置經(jīng)緯儀，后視就近控制點(diǎn)C,然后，

調(diào)整拉索錨座表面中心線，使之與塔柱的立面中心線相吻合；

（3）拉索錨座的錨孔圓心的標(biāo)高控制，采用鋼卷尺和精密水準(zhǔn)儀，直接讀出數(shù)

據(jù)，并在拉索錨座底部采用斜墊鐵組進(jìn)行調(diào)整，使錨孔圓心確?？刂圃?7.00m的位

置上；

（4）對于拉索錨座的傾斜度調(diào)整，則采用在控制點(diǎn)C放置鉛垂儀來控制，并采

用花籃螺絲做調(diào)整裝置，來調(diào)節(jié)拉索錨座的傾斜度與塔柱的傾斜度相吻合；

（5）利用上述的調(diào)節(jié)方法，當(dāng)拉索錨座的安裝尺寸符合設(shè)計(jì)圖紙尺寸要求后，

將支架、墊鐵與拉索錨座焊接固定，并用角鋼作斜撐代替花籃螺栓調(diào)整裝置，且焊接

牢固。完成后，即可交土建單位進(jìn)行下一步工序施工。

經(jīng)過上述工藝方法施工后，拉索錨座的安裝尺寸的各項(xiàng)指標(biāo)，在完全能夠達(dá)到隱蔽驗(yàn)

收標(biāo)準(zhǔn)的要求時(shí)，即可及時(shí)辦理驗(yàn)收手續(xù)。

三、錨栓的預(yù)埋

（一）概述

錨栓是鋼屋架底座的預(yù)埋件，用于固定前較支座和后支座（其立面布置圖見圖

1-4）o其中每個(gè)前較支座有14條L=3200mm的M56錨栓來緊固，每個(gè)后支座有8條

L=2600mm的M56和4條L=600mm的M24錨栓來緊固；而且各條錨栓平面位置和標(biāo)高

的誤差控制在±2mm以內(nèi)。因此，錨栓的預(yù)埋安裝精度是鋼屋架安裝最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

圖1-4

(-)施工工序及施工方法

1.工程測量

(1)測量儀器的選擇

依據(jù)鋼屋架底座的精度的測量要求，采用索佳NET2110、NET2全站儀，其精度

指標(biāo)為NET2(M”=±2”，Ms=O.8mm+lppmXD)、SET2110(M”=±2”，Ms=2mm

±2ppmXD)oWILDN3水準(zhǔn)儀、二米錮瓦合金鋼標(biāo)尺。

(2)建立測量控制網(wǎng)

由于原有測量網(wǎng)是采用一級導(dǎo)線網(wǎng)的精度布設(shè)，其精度不能滿足±2麗的精度要

求。不能用原一級導(dǎo)線網(wǎng)的點(diǎn)位直接設(shè)站放樣，加上原有布設(shè)控制網(wǎng)并未充分考慮

到塔柱頂錨栓放樣測量精度的需要。因此，必須重新布設(shè)更高精度的控制網(wǎng)，而且

新布設(shè)的控制網(wǎng)盡量利用原有的控制點(diǎn)。

?平面測量控制網(wǎng)的建立

原測量控制網(wǎng)是以廣州市規(guī)劃局提供的Q11點(diǎn)坐標(biāo)為基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)，并以R23軸

方位為基準(zhǔn)方位，建立了測量控制網(wǎng)，主要包括W2、W2，、W3、W3'、W5、W5'六

個(gè)圓心控制點(diǎn)，以及外圍12個(gè)控制點(diǎn)(編號1?12)。根據(jù)鋼屋架工程的放線精度

28

要求，在原測量控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上，重新建立三等導(dǎo)線控制網(wǎng)，平面控制以設(shè)計(jì)坐標(biāo)

原點(diǎn)0（W1）為坐標(biāo)起算，以W2?W2'為方位起算，受現(xiàn)場的場地限制，現(xiàn)由原1、

2、3、4、5、6、7、10及連接點(diǎn)13、14、15、16、17、18、19、21組成邊角網(wǎng)。

?高程控制測量網(wǎng)的建立

原的控制點(diǎn)之高程是采用HI等水準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)測，它是以廣州市規(guī)劃局提供的村n

18標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)（標(biāo)高為11.029m）引出9號標(biāo)高為10.733m,10號控制點(diǎn)標(biāo)高為

10.865m?；龋℉I等水準(zhǔn)全中誤差為±6mm）也不能滿足鋼屋架工程放線精度要

求。在原有的控制網(wǎng)的基礎(chǔ)上采用H等水準(zhǔn)（全中誤差為±2mm）聯(lián)測所有控制點(diǎn)。

II等水準(zhǔn)以原控制網(wǎng)9號控制點(diǎn)為起算，9號控制點(diǎn)的高程為10.733m。先以10號

點(diǎn)高程10.865m進(jìn)行校核，經(jīng)校核認(rèn)為無沉降后，即以9號控制點(diǎn)為起算，組成H

等水準(zhǔn)網(wǎng)，該水準(zhǔn)網(wǎng)由三結(jié)點(diǎn)7條路線，使用N3水準(zhǔn)儀及2.0米錮瓦水位標(biāo)尺，高

差讀數(shù)用測微器直讀至0.01mm,對各路線進(jìn)行往返觀測。

2.塔柱鋼筋的尺寸控制

根據(jù)塔柱鋼筋的布置情況和錨栓的安裝尺寸；若不控制好鋼筋平面尺寸，錨栓

安裝精度就無法控制。因此，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的安裝尺寸，預(yù)先制作前支座和后支座

兩種鋼筋定位模板（模板示意見圖『5）,在塔柱施工標(biāo)高達(dá)到能滿足安裝錨栓的標(biāo)

高時(shí)，放入鋼筋內(nèi)調(diào)整好尺寸后焊接牢固，以免同錨栓相撞。

圖1-5

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3.錨栓定位鋼模板和支承架的制作

由于前校支座有14條M56nlm螺栓和后支座8條M56mm和4條M24nlm的螺栓，在

塔柱頂預(yù)埋安裝是不可能單根錨栓來安裝。因此，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求及塔柱鋼筋布

置情況，應(yīng)先制作前較支座錨栓定位鋼模板和后支座錨栓定位模板以及支承鋼架，

鋼模板和支承鋼架應(yīng)有足夠剛性。

4.錨栓支承架的安裝

當(dāng)塔柱混凝土施工標(biāo)高達(dá)到安裝要求時(shí)，應(yīng)停止?jié)沧?，由于支承架的安裝精度

要求不高，平面位置和標(biāo)高控制±5mm左右，已能夠滿足錨栓預(yù)