游泳跳水馆钢结构安装专项方案(7月18日)余改
山西体育中心四馆游泳跳水馆钢结构
安
装
专
项
方
案
单位：浙江东南网架股份有限公司编制：
审核：
批准：
日期：
目录
第一章：编制说明................................................ - 3 -
1.1 文件依据................................................ - 3 -
1.2 规范依据................................................ - 3 - 第二章：工程概况................................................ - 4 -
2.1 游泳跳水馆建筑概况...................................... - 4 -
2.2 游泳跳水馆钢结构结构概况................................ - 5 - 第三章：安装思路布置............................................ - 8 -
3.1 钢结构安装作业区的划分.................................. - 8 -
3.2 钢结构安装的总体思路.................................... - 8 -
3.3 施工组织体系............................................ - 9 - 第四章：钢结构的安装............................................ - 9 -
4.1 游泳跳水馆现场工况...................................... - 9 -
4.2. 热身池的桁架安装...................................... - 10 - 第五章：（3-7）~（3-18）/（B~C）轴张弦桁架安装.................. - 13 -
5.1、钢结构概况（张弦桁架（3-7～3-18/B～C轴））............. - 13 -
5.2、桁架安装.............................................. - 18 -
5.2.1、张弦桁架安装思路................................. - 18 -
5.2.2、安装前的准备工作................................. - 20 -
5.2.3、桁架的安装....................................... - 20 -
5.3、临时塔式支撑架的设置.................................. - 23 -
5.4、临时支承架转换加固钢梁计算： (32)
5.5、（M～L）、（G～H）轴临时塔式支撑架部位的砼结构验算 (32)
5.6、桁架安装变形计算 (35)
5.6.1、桁架结果布置 (35)
5.6.2、张弦梁上弦支撑形式计算 (35)
5.6.3荷载计算 (36)
5.6.4、主体结构应力及位移 (37)
5.7、桁架间的次结构安装 (38)
第六章：安装的安全控制措施 (39)
6.1 安全生产管理体系 (39)
6.2特别安全注意事项 (39)
6.3 安全、文明施工 (39)
1.1 文件依据
序号文件
1 山西体育中心四馆钢结构工程施工招标文件
2 山西体育中心四馆钢结构工程施工招标图纸
3 山西体育中心四馆钢结构工程施工招标答疑
1.2 规范依据
序号标准名称标准编号
1 建筑抗震设防分类标准GB50223-2004
2 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001
3 建筑结构荷载规范GB50009-2001（06版）
4 建筑抗震设计规范GB50011-2001（08版）
5 钢结构设计规范GB50017-2003
6 预应力钢结构技术规程CEGBCS212：2006
7 网壳结构技术规程JGJ61-2003
8 网架结构设计与施工规程JGJ7-91
9 混凝土结构设计规范GB50010-2002
10 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001
11 建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002
12 钢网架行业标准JGJ75.1-75.3-91
13 钢结构防火涂料应用技术规范CECS24：90
14 铸钢节点应用技术规程CECS235：2008
15 冷弯薄壁型钢结构技术规程JGJ138-2001
2.1 游泳跳水馆建筑概况
本项目处于太原市晋源区，南环高速公路以北，机场大道以南三公里处，西侧为新晋祠路，东侧为滨河西路。本标段四馆包括体育馆、游泳跳水馆、自行车馆、综合训练馆，其中体育馆、游泳跳水馆及自行车馆联成一体，综合训练馆独处一僻。
本方案主要适用于游泳跳水馆和连廊B,
自左向右分别是：自行车馆、体育馆、游泳跳水馆
综合训练馆
游泳馆
连廊B
游泳跳水馆位于三个场馆的最东边，其结构形式为一复杂的大型体育建筑，上部为钢结构屋盖，分为热身池和比赛池，热身池紧靠连接平台。建筑地下一层，地上二层，建筑高度23.64米，总座2396席。
2.2 游泳跳水馆钢结构结构概况
由于游泳跳水馆位于三个联体场馆的东边部位，它与西侧的体育馆由连廊B 连接，根据我们的划分，连廊B部分属于游泳跳水馆的安装结构，游泳跳水馆主要由柱帽、钢柱、环梁、多重弦支网壳、空腹桁架、鱼腹式桁架结构体系组成，具体节点结构详图如下所示：
序
号
构件类型图示详细说明
1 钢管柱本工程中钢柱有两种规格Φ1000×30mm、Φ900×30mm，径厚比小于30。
2 钢管柱顶
节点1
1.如图节点为钢柱柱
顶节点，用于支撑屋面
张弦桁架，和张弦桁架
的连接牛腿为通长设
计，伸入钢柱内部，钢
柱需开槽。
2.钢柱有多向牛腿和
钢管支撑，结构较为复
杂，
3 钢管柱顶
节点2
1.钢柱截面为Φ900×
30mm，柱身带有钢管牛
腿。
2.柱顶为半球造型，直
径Φ500mm，
4 桁架节点节点结构较为复杂，带有多向牛腿，焊缝密
集，
5 屋面桁架
节点
1.屋面桁架节点之间
采用拉杆连接，拉杆材
料为Φ30mm的钢棒。
2.节点带有多向牛腿，
6 张弦桁架
节点1
节点为张弦桁架腹杆
和拉索的连接节点。
7 张弦桁架
节点2
节点为张弦桁架腹杆
和拉索的连接节点。
8 连廊B屋
面桁架节
点
1.桁架节点为箱型截
面组成，上弦为□400
×500×16×16mm，下
弦为□400×400×12
×12mm，腹杆为□420
×420×16×16mm
2.下弦截面比腹杆截
面小，下弦在和腹杆连
接位置进行截面加宽，
内部设置加劲板。
第三章：安装思路布置
3.1 钢结构安装作业区的划分
根据工程的现场情况，整个工程钢结构安装分为以下六个作业区，进行分阶段的施工安装。
1、柱帽、主钢柱、环梁、安装作业区；
2、3-2轴、3-6轴、3-19轴、3-20轴排架安装作业区；
3、连廊B空腹桁架安装作业区；
4、热身池桁架安装作业区
5、游泳跳水池张弦桁架安装作业区；
6、鱼腹桁架安装作业区
3.2 钢结构安装的总体思路
根据作业区的划分和工程结构布置考虑
柱帽、主钢柱、环梁的安装，可用50t～100t吊装机械停置于场外，直接进行构件吊装到位；
排架安装：3-2轴、3-6轴排架安装可选用25t～35t汽车吊，进入热身池东、西两侧空间进行散装就位安装；3-19轴、3-20轴排架安装，可选用25t～35t 汽车吊，直接停置于排架边，进行钢构散装就位；
连廊B空腹桁架安装，通过连廊部位二层楼面，将桁架拼装成整体，通过连廊的空间位置，停置吊装机械，将拼装完成的桁架进行吊升就位安装；
热身池桁架安装，桁架选择在热身池池面进行拼装，通过热身池东、西两侧的通道，由运输车辆将桁架散件运入，进行桁架拼装，拼装完毕，在热身池东、西两侧各停置一台25吨汽车吊，通过双机抬吊，将桁架进行吊装就位,拼装前在池底铺设一道废旧模板，以保护池底面砼。
游泳池、跳水池的张弦桁架安装：是该工程的重点，由于受场地现有塔吊作业盲区和施工面的限制，我们将采用桁架地面分段拼装，通过在馆内每一榀桁架下部设置三个塔式支撑架，室外用300吨履带吊进行桁架吊装就位安装。
鱼腹桁架安装：将选择（25-35）吨汽车吊，停置于场外，直接进行鱼腹桁架
构件吊升就位安装。
3.3 施工组织体系
滑移专业现场组织体系如下图所示：
项目经理
技术总工执行经理工程管理部质量检测部安全监察部材料设备部
滑移安装班组
第四章：钢结构的安装
4.1 游泳跳水馆现场工况
由于场地内是游泳、跳水池，无法进入任何吊装机械，而场馆外已布设好的四台塔吊又存在作业盲区和起重量的限制，塔吊只能进行钢结构次结构安装时可利用这四台塔吊所覆盖的范围进行作业，根据这四台塔吊的作业覆盖区域，存在的作业盲区，及塔吊的最远端起重量不足，只能吊运一部分的小型、零散材料及单个构件自重小于一吨的构件，具体塔吊布置图如下所示：
TC4
TC3
TC1
TC2
有关主钢柱、柱帽、环梁、排架、连廊B桁架、鱼腹桁架的钢结构安装，不再进行相应的施工方法叙述，安装时将参照同类型结构安装的自行车馆、体育馆一样进行施工，这里我们将详细编制热身池的桁架安装和游泳、跳水池的张弦桁架安装，特别重要是游泳、跳水池的张弦桁架施工。
4.2. 热身池的桁架安装
1、首先选择在热身池内作为桁架拼装场地；
2、通过热身池东西两侧通道，由运输车辆将桁架散件运入热身池；
3、在热身池底组装胎架，将桁架拼装成整体；
4、通过热身池东西两侧各停置一台25吨汽车吊，将拼装完成桁架进行双机抬吊就位；
5、拼装前在池底面满铺废旧模板，以保护池底面砼；
6、热身池桁架作业图示：
序
号
图示说明
1
将拼装胎架设置在热身池内，以拼装桁架中心线的投影线放出其地样。
以地样线为基准向两边设置拼装胎架，为保证胎架的准确性，胎架模板下料采取数控切割。胎架设置高度约1.0m为宜。
2
桁架为箱型截面，先将分段制作的上弦吊上胎架定位。
3
将分段制作的上弦吊上胎架定位，使用连接板固定，并使用电焊固定。
4
将腹杆吊上胎架定位，电焊临时固定
拼装检测合格后将分段制作的桁架进行编号，运至现场安装。进行整体焊接。
5
待桁架拼装完成后，吊机站至两侧通道，将空腹桁架使用双机从胎架上直立起来。
6
通过两台吊机的吊重起降按角度调节好空腹桁架。
7
将空腹桁架
吊至安装高度，
并将桁架的一端
先进行对接，并
控制好错边错
口。
由于桁架拼装将在热身材内进行，根据桁架重量，混凝土本身完全能承受，
所以应特别注意热身池底混凝土的成品保护，在胎架设置前，将废旧模板满铺在拼装胎架马镫下方，最大限度的保护好混凝土层。
第五章：（3-7）~（3-18）/（B~C）轴张弦桁架安装
5.1、钢结构概况（张弦桁架（3-7～3-18/B～C轴））
根据现场目前状况，游泳跳水馆的12榀张弦桁架平面布置如下；
- 14 -
其中，需要安装的张弦桁架共12榀，每榀桁架的均为平面张弦桁架，上弦为为箱型截面，腹杆为钢管，下端设计结构拉索夹具，预应力拉索为钢绞线，规格为Φ5x109和Φ5x265两种，拉索和腹杆设计专用夹具。
张弦桁架
张弦桁架
张弦桁架上弦杆 张弦桁架腹杆
典型张弦桁架的布置如下（两侧的鱼腹桁架已经安装，一端焊接固定，一端点焊临时固定，待张弦桁架张拉后再进行鱼腹桁架的另一端的焊接固定，故现场只需要进行张弦桁架及桁架间的联系次梁的安装）；
拉索
腹杆
弦杆
- 16 -
- 17 -
5.2、桁架安装
5.2.1、张弦桁架安装思路
１、现场条件分析
由于场地内是游泳、跳水池，无法进入任何吊装机械，而场馆外已布设好的四台塔吊又存在作业盲区和起重量的限制，塔吊只能进行钢结构次结构安装时可利用这四台塔吊所覆盖的范围进行作业，零散材料及单个构件自重小于一吨的构件，具体塔吊布置图如下所示：
２、安装方案选择
根据现场实际情况，我们准备采用在张弦桁架的上弦杆下部设置三个临时塔式支撑，地面拼装桁架上弦分段，用300吨履带吊停置在主馆南北侧进行吊装。其思路如下；
3、安装方向
根据现场实际情况，桁架安装总体方向为3-7轴→3-18轴推进。先进行北侧第一、第二段桁架安装，后进行南侧第三、第四段安装。
每榀桁架的安装顺序为：第一段→第二段→第四段→第三段。
4、300t履带吊性能表
根据上面性能表，作业半径在42米，副臂亦为42米时，其起重量达到22t，完全满足
张弦桁架分四段后的单根重量要求。
5、安装细节说明：
a、当支撑架树立后，应在四个方向立即拉设拦风绳，防止支撑架的倾斜；
b、安装过程中，支撑架设置完成后，使用全站仪将中心线测放到支撑架顶部，然后根据桁架截面尺寸，预先设置连接板，当桁架吊装至支撑架时，只要一头贴牢连接板，即桁架中心位置安装到位；
c、在桁架对接焊接时，应保证对称焊接，防止焊接变形；、
d、由于此处桁架都为拉索张拉桁架，所以待拉索张拉完成后，根据张拉力的数值，张弦桁架将与支撑架之间没有受力关系，即可拆除支撑架，不存在卸载过程。
5.2.2、安装前的准备工作
1、吊装准备
a.吊装机具在吊装作业前做全面检查。
b.准备6*19+1的Ф26钢丝绳40米、8吨卸扣10只。
c.准备经纬仪一台，全站仪一台，对讲机4套。
d.准备焊机20台，氧气乙炔气割工具二套。
e.安排安装工40人，焊工20人，测量工2人。
f.桁架吊装前，高空对接区域先设置好临时支撑。
2、吊点设置
为便于桁架的吊装，现场安装过程中焊接吊耳，如下图；
5.2.3、桁架的安装
1、按照如下方式将桁架进行吊点绑扎，如下图；