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大跨度鋼桁架組合屋面半正半逆施工技術

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中國建筑一局（集團）有限公司科技創(chuàng)效推廣應用技術名錄
248
（四十）大跨度鋼桁架組合屋面半正半逆施工技術
1. 技術背景
伴隨建筑業(yè)高質量快速發(fā)展，各類廠房建設規(guī)模及應用領域不斷擴大。因廠房功能需求不斷增
加，項目建設場地條件愈加嚴峻、建筑結構形式愈加復雜、施工工期節(jié)奏快，從而導致項目履約挑
戰(zhàn)不斷提高。為解決上述難題，本技術針對鋼筋砼框排架結構和鋼結構組合屋面的廠房建設，進行
施工部署和施工工藝的探討研究，能夠有效縮短施工工期、降低資源投入、減少工作面閑置，同時
為后續(xù)同類型結構施工提供技術參考。
2. 技術簡介
根據(jù)場地條件、結構布局及施工部署，確定吊裝通道大小及定位，同時復核通道承載力是否滿
足吊裝需求?；A施工階段通道處筏板一同施工，通道內(nèi)柱及上結構暫停施工。結構施工階段，通
道兩側主體結構正常施工。待兩側屋面鋼結構及高大柱施工完成后，開始施工通道主體結構；通道
處結構自上而下逆序施工，優(yōu)先封閉鋼結構屋面，再進行下部結構施工。屋面桁架自端部沿一個方
向流水施工，屋面上預留吊裝天井，確保主體結構材料垂直運輸。
與傳統(tǒng)施工采用液壓提升、超大型號超重塔式起重機吊裝、履帶吊上樓吊裝及滿堂架空中散拼
桁等工藝相比，本技術有以下特點：
1 結構形式復雜，屋面為鋼結構組合屋面，桁架普遍超重，僅依靠常規(guī)型號塔式起重機吊裝無
法完全滿足安裝需求。而在結構內(nèi)預留吊裝通道，采用履帶起重機能有效進行桁架吊裝作業(yè)。
2 通道處筏板同基礎一同施工，土建施工階段作為材料堆場及加工廠場地；屋面鋼結構施工階
段作為桁架拼裝及吊裝場地；提前復核筏板承載力是否滿足吊裝需求。
3 吊裝通道作為臨時道路，減少道路交通壓力；作為混凝土泵送場地，加快混凝土澆筑速度。
4 架體材料實現(xiàn)平行周轉，提前插入屋面鋼構、二次結構施工，加快施工進度，節(jié)約工期。
3. 適用范圍
本技術適用于場地狹小建筑緊湊、框排架和鋼桁架組合屋面結構的低層或多層建筑。
4. 施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
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圖4.1 施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點
4.2.1 吊裝通道選型、筏板承載力驗算
根據(jù)項目施工部署，制定整榀桁架地下拼裝、整體吊裝施工工藝。根據(jù)單榀桁架最大重量以及
履帶起重機站位，進行吊裝機械選型。為保證筏板承載力能滿足履帶起重機行走和吊裝需求，進行
不同工況下荷載分析。根據(jù)圖紙利用PKPM 軟件進行建模，驗算筏板承載力是否滿足要求：
圖4.1 平行行車方向吊裝圖圖4.2 吊臂與行車方向吊斜交
圖4.3 吊臂與行車方向正交圖4.4 行車過程中荷載分布
4.2.2 吊裝通道定位、物流環(huán)線選擇
根據(jù)廠房結構形式、桁架及高大柱位置、架拼裝場地、施工流水及吊裝機械選型等因素，綜合
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考慮吊裝通道定位。吊裝通道選擇的同時，要考慮物流運輸路線；在滿足鋼結構材料運輸基礎上，
要降低對主體結構施工的不利影響。吊裝通道的定位對于項目施工部署起著關鍵性作用。
4.2.3 通道筏板同基礎一同施工
基礎施工階段，通道處筏板同其余位置筏板按照正常工序流水施工。通道范圍內(nèi)的柱在筏板內(nèi)
預留一級接頭，同時在筏板下預留15cm 深不澆筑混凝土。預留一級接頭處采用塑料海綿包裹后，用
砂回填密實，同時采用3cm 水泥砂漿封面上鋪鋼板保護。該處結構施工時，剔鑿、清理干凈后，方
可進行鋼筋綁扎、合模、混凝土澆筑等工序施工。
圖4.5 通道范圍筏板柱甩筋節(jié)點圖
4.2.4 通道兩側結構正序施工
通道兩側基礎施工完成后，按照工序進行上部結構流水施工，待屋面高大柱強度滿足要求時，
在吊裝通道上依次進行桁架拼裝、吊裝，deck 板安裝作業(yè)。履帶起重機進行桁架吊裝過程中，塔吊
配合吊裝鋼次梁、deck 板。一層架體具備拆除條件時，依次插入架體拆除、二次結構施工。
圖4.6 通道上進行桁架吊裝作業(yè)
4.2.5 通道處結構逆作法施工
吊裝通道兩側桁架安裝完成后，根據(jù)前鋒線施工流水，制定通道施工計劃。兩種方案：自一端
開始向一側流水施工，或自中間某一處向兩端作業(yè)。待屋面桁架、deck 板安裝完成。在屋面預留吊
裝天井，保證材料垂直運輸，依次插入下部結構施工，最后完成主體結構全面封頂。
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圖4.7 自中間向兩端作業(yè)圖4.8 自一端向一側作業(yè)
5. 材料與設備
5.1 材料
該技術涉及材料有套筒、砂、水泥、塑料海綿、鋼板、盤扣、路基箱等，具體內(nèi)容詳見表5.1。
表5.1 主要材料表
序號材料名稱型號單位備注
1 套筒正絲個柱鋼筋接頭
2 砂細沙m³ 預留柱區(qū)域
3 塑料海綿普通㎡ 預留柱保護頭
4 水泥P42.5 袋預留柱區(qū)域
5 鋼板1cm 厚塊筏板通道保護
6 鋼管A48 m 架體及防護
7 扣件十字、旋轉、對接個架體及防護
8 密目網(wǎng)1.5*6m ㎡ 通道防護
9 盤扣A48 噸架體搭設
10 模板1830*915*15mm ㎡ 架體搭設
11 路基箱15cm 高塊筏板通道保護
5.2 設備
該技術涉及機械有履帶起重機、汽車吊、塔吊、全站儀、水準儀等，具體內(nèi)容詳見表5.2。
表5.2 主要機械設備表
序號設備名稱型號數(shù)量用途
1 履帶起重機280t 2 臺用于屋面桁架吊裝
2 汽車吊50t 2 臺用于材料運輸、桁架安裝
3 汽車吊12t 1 臺用于干次梁安裝
4 叉車5t 5 臺用于材料運輸
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5 平板車20t 2 輛用于材料運輸
6 全站儀Topcon7001 2 套用于放線測量
7 水準儀ZDS3 2 套用于標高測量
8 直螺紋套絲機HGS-40B 4 臺用于鋼筋加工
9 鋼筋彎曲機QJT-400 4 臺用于鋼筋加工
10 鋼筋切斷機GJ401 2 臺用于鋼筋加工
11 振搗棒ZN50 10 臺用于混凝土施工
12 汽車泵50m 2 輛用于混凝土施工
13 磨光機TZL3-SM-80 4 臺用于混凝土施工
14 風鎬/ 2 把用于預留柱保護層破碎
6. 效益計算分析
6.1 碳化硅半導體材料項目效益計算分析
根據(jù)碳化硅半導體材料項目應用實例可知，該技術平均節(jié)約400 平米鋼結構及預制構件材料堆
放臨時硬化，合計增加60m³C25 混凝土、60m³碎石合計節(jié)省費用為=60*600+30*350+400*15
=43800 元。鋼結構施工效益如下：
6.2 珠海電子元器件擴產(chǎn)項目效益計算分析
根據(jù)珠海電子元器件擴產(chǎn)項目應用實例可知，該技術平均節(jié)約500 平米鋼結構及預制構件材料
堆放臨時硬化，合計增加90m³C25 混凝土、90m³碎石，碎石合計節(jié)省費用為
=90*500+30*90+500*15=55200 元。鋼結構施工效益如下：
序號項目半正半逆施工滑移安裝效益分析
1
工
期
影響
因素
桁架組裝一般按照1 榀/4 人/1d 考慮
桁架吊裝一般按照1 榀/6 人/1d 考慮
行車梁及軌道安裝
一般按照1 條/4 人/1d 考慮
桁架吊裝及拼裝
一般按照1 榀/4 人/1d 考慮
桁架滑移
一般按照1 榀/6 人/1d 考慮
兩種做法桁架梁在
生產(chǎn)、組裝施工均相
同情況下，整體滑移
做法施工工期較為
節(jié)約
工期10 天14 天
3
成
本
影響
因素
吊車吊裝費=75*10/20*2400=90000
元
安裝人工費=75*10*350=262500 元
H 型鋼及24#軌道材料費57600
元；吊車吊裝費
=75*8/20*2400=72000 元，軌道
人工費=75*8*350=105000 元
桁架拼裝及滑移人工費262500
元
共75榀桁架，人員配
置按照20人考慮，吊
車租賃費按照1200
一天考慮（共兩組）
成本271500 元439500 元
整體比較：桁架梁滑移做法節(jié)約=439500-271500+43800=211800 元
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6.3 鄭州云泰物聯(lián)網(wǎng)技術有限公司中國智能骨干網(wǎng)鄭州航空港實驗三期項目效益計算分析
根據(jù)鄭州云泰物聯(lián)網(wǎng)技術有限公司中國智能骨干網(wǎng)鄭州航空港實驗三期項目應用實例可知，該
技術平均節(jié)約600 平米鋼結構及預制構件材料堆放臨時硬化，合計增加90m³C25 混凝土、90m³碎石，
碎石合計節(jié)省費用為=90*600+30*60+600*15=65700 元。鋼結構施工效益如下：
7. 應用實例（典型照片）
該技術在結構內(nèi)預留吊裝通道（長度方向），解決桁架拼裝、吊裝場地需求，降低了桁架吊裝
對現(xiàn)場整體施工的不利影響。為保證通道結構快速施工，屋面預留天井，用于鋼筋、模板木方等材
料運輸，架料及輔材水平周轉。待通道位置主體結構施工完成后，開始依次封閉屋面天井。該技術
已成功應用于碳化硅半導體材料項目、鄭州云泰物聯(lián)網(wǎng)技術有限公司中國智能骨干網(wǎng)鄭州航空港實
驗三期項目、珠海電子元器件擴產(chǎn)項目，有效節(jié)省了施工工期，降低了投入成本，且綠色環(huán)保，值
序
號
項目半正半逆施工滑移安裝效益分析
1
工
期
影響
因素
桁架組裝一般按照1 榀/4 人/1d 考慮
桁架吊裝一般按照1 榀/6 人/1d 考慮
行車梁及軌道安裝
一般按照1 條/4 人/1d 考慮
桁架吊裝及拼裝
一般按照1 榀/4 人/1d 考慮
桁架滑移
一般按照1 榀/6 人/1d 考慮
兩種做法桁架梁在
生產(chǎn)、組裝施工均相
同情況下，整體滑移
做法施工工期較為
節(jié)約
工期10 天14 天
3
成
本
影響
因素
吊車吊裝費=28*10/20*2400=33600
元
安裝人工費=28*10*350=98000 元
H 型鋼及24#軌道材料費38600
元；吊車吊裝費
=28*8/20*2400=26880 元，軌道
人工費=28*4*350=39820 元
桁架拼裝及滑移人工費
=28*10*350=98000 元
共2/榀桁架，人員配
置按照20人考慮，吊
車租賃費按照1200
一天考慮（共兩組）
成本131600 元202680 元
整體比較：桁架梁滑移做法節(jié)約=202680-131600+55200=126280 元
序
號
項目半正半逆施工滑移安裝效益分析
1
工
期
影響
因素
桁架組裝一般按照1 榀/4 人/1d 考慮
桁架吊裝一般按照1 榀/6 人/1d 考慮
行車梁及軌道安裝
一般按照1 條/4 人/1d 考慮
桁架吊裝及拼裝
一般按照1 榀/4 人/1d 考慮
桁架滑移
一般按照1 榀/6 人/1d 考慮
兩種做法桁架梁在
生產(chǎn)、組裝施工均相
同情況下，整體滑移
做法施工工期較為
節(jié)約
工期10 天14 天
3
成
本
影響
因素
吊車吊裝費=35*10/20*2400=42000
元
安裝人工費=35*10*350=122500 元
H 型鋼及24#軌道材料費47600
元；吊車吊裝費
=35*8/20*2400=33600 元，軌道人
工費=35*8*350=49000 元
桁架拼裝及滑移人工費
=35*10*350=122500 元
共35榀桁架，人員配
置按照20人考慮，吊
車租賃費按照1200
一天考慮（共兩組）
成本164500 元252700 元
整體比較：桁架梁滑移做法節(jié)約=252700-164500+65700=153900 元
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得推廣應用。下圖為現(xiàn)場施工典型照片。
筏板柱甩筋接頭節(jié)點桁架下滿鋪安全網(wǎng)
結構內(nèi)預留通道桁架立拼節(jié)點
通道內(nèi)吊裝桁架通道內(nèi)吊裝桁架
屋面預留天井通道內(nèi)結構施工
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結構內(nèi)預留通道筏板柱甩筋接頭節(jié)點
通道內(nèi)桁架吊裝汽車吊上樓吊裝次梁
通道內(nèi)桁架立拼通道內(nèi)吊裝
8. 技術咨詢服務單位聯(lián)系方式
技術提供單位中建一局發(fā)展公司
主要完成人劉川、王志偉、王子亞、呂明巖、董旭、裴澤晟
技術咨詢聯(lián)系人呂明巖聯(lián)系電話18624059006

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