PAGEPAGE18中建三局建設工程股份有限公司貴陽奧林匹克體育中心工程鋼結構支撐胎架卸載專項方案編制人：審核人：審批人：中建三局建設工程股份有限公司貴陽奧體中心項目部2009年10月24日第1章工程概況本工程鋼罩棚為管桁架結構，分布于主體育場東、西看臺，由墻面桁架、屋面桁架、轉換桁架、端桁架、邊桁架組成，其中片式桁架交點間距約9m，墻面桁架平面方向與地面垂直，屋面桁架方向與建筑徑向軸線方向相同，由于屋面桁架和墻面桁架不在同一平面內，桁架主弦不能貫通，則通過設置轉換桁架相連。在整個斜交平面桁架體系中有鑄鋼節點、焊接球節點、相貫線節點、對接節點多種連接節點形式，同時在西看臺懸挑屋面桁架上弦設置了16根預應力拉索，使得大跨度懸挑結構得以實現。第2章編制依據2.1主要施工規范序號規范名稱規范編號1《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)2《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)3《建筑結構荷載規范》(GB50009-2001)4《工程測量規范》(GB50026-2007)5《建筑變形測量規程》(JGJ/T8-97)6《建筑鋼結構焊接規程》(JGJ81-2002)7《建筑施工高處作業安全技術規范》(JGJ80-91)2.2主要參考資料序號規范名稱編制時間1《貴陽奧體中心鋼結構施工組織設計》2009年8月2《貴陽奧體中心主體育場工程-主體育場鋼結構施工圖紙》2009年3月3《貴陽奧體中心主體育場工程-主體育場鋼結構深化設計圖紙》2009年6月4《貴陽奧體中心鋼結構胎架施工專項方案》2009年8月5《貴陽奧體中心鋼結構胎架預應力拉索施工專項方案》2009年8月6《貴陽奧體中心鋼結構施工過程模擬分析報告》2009年8月卸載組織管理體系卸載是一個復雜的過程，為了保證整個卸載過程的安全，力的平穩過渡，必須建立嚴格的組織管理體系。組織體系中設置一位總指揮，全面負責卸載過程的指揮與協調，兩個副總指揮和卸載工作小組，卸載工作小組設監測人員、安全員、技術員、指揮員、調度員。工作小組下面設若干個班組。總指揮總指揮副總指揮副總指揮監測人員安全員技術員指揮員調度員班組二班組三班組四班組五班組六班組一班組X卸載條件根據《貴陽奧體中心鋼結構施工組織設計》，在屋面預應力拉索施加40%的預應力之后，開始支撐胎架卸載，在卸載前必須完成以下方面的工作：1.所有須安裝的構件全部安裝完成；2．所有須焊接的節點全部焊接完成；3．所有須進行驗收的節點、構件驗收完成；4．所有須進行測量的節點測量讀數完成。屋面次結構宜在卸載完成之后，再進行施工。卸載前的準備工作5.1現場準備5.1.1復核平面控制網和高程控制網，并進行引測，以此作為控制卸載過程中觀測桁架變形、位移以及胎架沉降和變形的基準。5.1.21.在卸載區域拉設安全警戒線，作好安全警示標識；2.重視高空墜落和高空墜物安全隱患的排查工作，檢查安全兜網的完善性。5.2機具準備卸載主要儀器和設備表5.3-1卸載主要設備和儀器統計表1名稱規格數量產地備注2對講機ICOM28部中國2KM范圍有效3水準儀3BS1/S32臺中國4全站儀NET21002臺日本5經緯儀TD102C2臺中國6激光鉛直儀2臺中國7振弦式應變計60套日本8應變集線箱5套日本9千斤頂25噸5個中國10千斤頂20噸30個中國11千斤頂10噸120個中國12千斤頂5噸60個中國5.3人員準備由于在卸載過程中，同一圈的卸載工作需要同步進行，因此對人員的組織管理非常重要，為確保在實施過程中真正做到同步，參加卸載的人員將在參建的鋼結構施工人員中擇優選擇。西看臺外圈（即轉換桁架）的卸載點最多，共有21個支撐胎架，每個支撐架上有5個支撐點，每個支撐架上安排一名管理人員，則21×（5+1）=126人。中圈和內圈的卸載點少于外圈，安排外圈卸載人員順次進行操作。卸載原則卸載方法為“分階段整體分級同步卸載”，卸載過程需要以下幾個方面的要求：1.卸載時相鄰支撐的受力不會產生過大的變化，避免胎架出現過大變形、位移或破壞現象；2.結構體系的桿件應力不超過鋼結構設計規范規定的允許應力，避免結構體系的桿件內力過大而出現破壞現場；3.結構體系桿件的位移和變形不超過鋼結構設計規范規定的允許數值，避免結構體系的桿件出現塑性變形或影響結構安全、使用、觀感的變形和位移；4.結構體系受力轉換可靠、穩定。卸載遵循如下原則：以理論計算為依據，以變形控制為核心，以測量控制為手段，以平穩過渡為目標。卸載工藝7.1卸載分區本工程中支撐胎架數量眾多，卸載面積大，支撐胎架與支撐胎架距離較遠，并且支撐胎架很高。根據結構本身及支撐胎架的布置情況，在計算分析的基礎上將整個支撐胎架體系分為外、中、內三個環。西看臺外環支撐胎架21個，中環支撐胎架39個，內環支撐胎架24個，合計84個胎架。東看臺外環支撐胎架42個，中環支撐胎架19個，內環18個，合計79個胎架。7.2卸載流程1.西看臺罩棚卸載步驟卸載過程采用控制位移的方法實現分階段整體分級同步卸載，遵循變形協調和結構安全的原則。卸載的順序為從外環向內環，整個卸載步驟分為2大步，每大步中又分為5個小步，共10步。具體卸載步驟見以下流程圖：第一步：外環下降1/2(平均約6mm)→中環下降1/4(平均約8mm)→內環下降1/4(平均約15mm)→中環下降1/4(平均約8mm)→內環下降1/4(平均約15mm)。第二步：外環下降到位(平均約6mm)→中環下降1/4(平均約8mm)→內環下降1/4(平均約15mm)→中環下降到位(平均約8mm)→內環下降到位(平均約15mm)。表7.2SEQ插表\*ARABIC\s21西看臺端桁架卸載點最大下撓值及單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z方向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）114004121242191211114324078444411439542626553408642421163956404010744011555514816245353139541106262151039636060151164020686817121507606015137413263631614970626216158414553531316397445451117940334040101812704040101910403941411020180642421121114182474712221407484812231241956161152439876161152513420880802026399178782027144055737318281448717118291542285757143039975656143116423852521332400050501333174063474712344001454511表7.2SEQ插表\*ARABIC\s22西看臺D軸屋面架卸載點最大下撓值及單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z方向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）111884262672216022323633187924246441512272775518433131866155634349771849353598812073232899182232328101012253434811111222343491212122134349131313373535914141339363691515134137379161613623838917171742373791818174141411019191317424211202014194949122121170549491222221467464612232314564747122424168542421025251434363692626167429297272716693030728281124242462929112928287表7.2SEQ插表\*ARABIC\s23西看臺F軸屋面桁架卸載點最大下撓值及單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z方向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）1114971212322180810103331169131334411861313355118813133661156121237712961313388129813133991285131331010127615154111117181111312121710161641313127216164表7.2SEQ插表\*ARABIC\s24西看臺轉換桁架卸載點最大下撓值及單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z方向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）1116470.60.60.2216393.93.91.038921.61.60.4437451.81.80.552162912.912.93.26381115.415.43.9732883882.0837398.78.72.293307.67.61.9104381322.122.15.511160922.922.95.712374812.412.43.113292212.112.13.0143058.88.82.2155189817.217.24.316165315.615.63.917371511.611.62.91829519.89.82.5193168.98.92.220638158.48.42.1211597441.0223752551.32329760.80.80.224460.90.90.225716037.37.31.8262844110.32729960.20.20.1288032.72.70.729838184.84.81.23015174.54.51.13137820.30.30.1323012000.033441.91.90.534915084.94.91.23536210.40.40.13630420.10.10.03737791.31.30.3387981.21.20.3391038226.86.81.74015036.26.21.64137780.10.10.04230711.81.80.543804.64.61.2441119190.50.50.14511740.10.10.0463776110.34733991.91.90.548765.55.51.4491219220.50.50.150116320.720.75.25137740.50.50.15233671.91.90.553984.94.91.2541319260.70.70.25511590.40.40.15637720.20.20.15733351.61.60.4581074.24.21.1591419300.60.60.26012950.30.30.16137700.10.10.06233031.51.50.4633984.24.21.1641519340.90.90.26513030.10.10.06637680.50.50.16732562.12.10.568422551.3691619380.80.80.27013093.63.60.97137660.80.80.27232282.42.40.6734345.85.81.5741738238.58.52.17514289.29.22.37637640.90.90.27731982.82.80.7784383.73.70.9791838256.96.91.78014447.17.11.88137620.60.60.28231680.90.90.283442330.884193827771.88511127.67.61.98637600.30.30.18731380.60.60.2886442.32.30.689203829992.390112510.510.52.69137580.80.80.29231160.50.50.1936483.73.70.99421383123.123.15.895114428.728.77.29637566.56.51.69730968.98.92.2986532.52.50.69922113836369.0100383337.737.79.4101308721.221.25.3102375323.323.35.8103110311.611.62.92.東看臺罩棚卸載步驟卸載過程也采用控制位移的方法實現分階段整體分級同步卸載，遵循變形協調和結構安全的原則。卸載的順序為從外環向內環，整個卸載步驟分為3大步，每大步中又分為5個小步，共15步。具體卸載步驟見以下流程圖：第一步：外環下降1/3(平均約4mm)→中環下降1/10(平均約5mm)→內環下降1/10(平均約12mm)→中環下降1/10(平均約5mm)→內環下降1/10(平均約12mm)。第二步：外環下降1/3(平均約4mm)→中環下降1/5(平均約10mm)→內環下降1/5(平均約24mm)→中環下降1/10(平均約10mm)→內環下降1/5(平均約24mm)第三步：外環下降到位(平均約4mm)→中環下降1/5(平均約10mm)→內環下降1/5(平均約24mm)→中環下降到位(平均約10mm)→內環下降到位(平均約24mm)。表7.25東看臺端桁架卸載點下撓值和單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）1114116.616.62/422369644.444.44/83341460.560.56/12456963.3763.376/12546565.765.76/126441075.775.78/16746481.581.58/16856878.878.88/169540695.495.410/201056599.299.210/2011461102.6102.610/20126395116.2116.212/2413561120.6120.612/2414457124.8124.812/24157389124.0124.012/2416613128.7128.713/2617508133.3133.313/26188382126.8126.813/2619557131.6131.613/2620453136.4136.414/28219373118.7118.712/2422553123.4123.412/2423449128.0128.013/262410366104.6104.610/2025584109.1109.111/2026495112.9112.911/22271135989.689.69/182854893.793.79/182944497.097.010/20301235169.269.27/143154572.472.47/143244175.375.38/16331334448.348.35/103454350.750.75/103543952.652.65/10361447738.338.34/83759136.536.54/83833834.534.53/63915370724.6624.662/4401637059.39.31/2411737091.61.60.8421837010.50.50.5表7.26東看臺C軸桁架卸載點下撓值和單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）11381629.529.53/622381831.831.83/633382036.236.24/844382240.040.04/855382444.344.34/866382649.349.35/1077382854.054.05/1088383057.957.96/1299383248.548.55/101010383440.740.74/81111383635.235.24/81212383831.031.03/61313384411.011.01/2141438408.28.21/21515384210.810.81/2表7.27東看臺G軸桁架卸載點下撓值和單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）11379027.027.03/622379232.132.13/63379637.637.64/844379639.439.44/855379842.442.44/866380044.844.84/877380246.546.55/1088380446.846.85/1099380646.046.05/101010380843.943.94/81111381035.935.94/81212381230.030.03/61313381422.5022.502/41414384640.4040.404/8表7.28東看臺轉換桁架卸載點下撓值和單次卸載值序號胎架組號支撐點編號Z向下撓值（mm）卸載點下撓值（mm）單次卸載值（mm）1136998.68.632237039.89.8333116611.411.444420164.54.5255126510.510.546612618.78.73720274.34.318712748.08.03920324.34.31108126713.813.851119847.617.63129128320.920.9713199513.013.041410117319.819.8715200513.113.141611129318.418.4617206712.312.341812128617.217.2619207311.511.542013117015.915.9521207910.610.642214128014.514.552318929.59.532415131313.213.242518978.78.732616131112.112.142719327.87.832817130911.511.542920827.57.533018121811.111.143120847.27.223219121410.810.843320367.07.023420121010.610.643520866.96.923621120610.610.643719146.86.823822120210.810.843919196.96.924023119811.111.144119247.27.224224119411.511.544319297.47.424425119012.212.244520968.08.034626118013.013.044719528.48.434827118614.014.054920429.29.235028118314.814.855120489.89.835229112615.615.6553205410.310.335430112416.716.7655206111.011.045631112117.617.6657198111.711.745832111911.411.445921228.98.93603311166.36.326120343.83.81623414504.04.016321273.23.21643511773.73.716519583.03.01663614484.04.016721653.83.81683719621.71.70.56914522.92.91703815002.752.7517119792.252.251723919672.52.517312584.04.01744011095.925.922754119732.22.21764219742.22.21據計算時得出的各支撐點卸載時需要降低的行程來具體實施每一步驟的卸載行程。卸載前要先在千斤頂上用水平尺標出需下降總行程距離，使用千斤頂每下降一段行程后檢查桁架所有節點及支座連接處是否有異樣，直至整體結構卸載完成。圖7.21支撐體系調節機構示意圖在卸載過程中，支撐系統和結構體系中的受力十分復雜。為防止發生意外，確保卸載的順利進行，在卸載過程中應采取特別注意如下事項：1．卸載時要統一指揮，保證同步進行。2．卸載前先計算好支撐點的鋼結構變形量，通過變形量確定千斤頂的行程，如變形量超出千斤頂的最大行程，則要在卸載過程中更換千斤頂，或者卸載到一定位置時，將屋面臨時固定，待更換千斤頂位置后繼續卸載。3．卸載點水平位移較大時，在卸載之前利用墊鐵調整千斤頂垂直度釋放其水平位移。4．卸載前要仔細檢查各支撐點的連接情況，此時應讓鋼結構處于自由狀態，不要有附加約束，特別要避免支撐系統與屋蓋之間的固接。5．卸載時要進行跟蹤測量和監控。6．卸載前要清理鋼結構上的雜物，卸載過程中，鋼結構上下不得進行其它作業。7．卸載前要作好一切安全措施，并檢查好千斤頂的使用性能。7.3卸載監測7.3.1卸載過程中的結構位移和變形監測1．采用全站儀測量未卸載前各支撐點的坐標，并記錄在案。2．掌握各次卸載量，每一步的卸載量都要嚴格按照規定要求的卸載量進行卸載，要對卸載進行精確的跟蹤控制。3．卸載施工人員配備一小段鋼尺，以量取每次卸載的卸載量進行控制，提前在支撐處畫上標記線，每次卸載量的控制都要嚴格按照該畫線處量取。4．每次卸載后，測量卸載點的標高，以確定下一次卸載的調整值。7.3.2卸載過程中結構的應力監測通過鋼罩棚鋼桁架結構形式分析，在結構卸載施工過程中，屋面桁架體系由支撐拆除前的簡支梁單元轉換成支撐拆除后的懸臂梁單元，此過程的應力變化量最大，為保證卸載過程結構的的安全進行構件應力監測。為實現對其的應力監控，在屋面支撐胎架與桁架弦桿相交處采用振弦應變計，每個點對稱布置兩個振弦應變計，選擇應力較大桿件進行布置。圖7.3-SEQ插圖\*ARABIC\s21BGK－4000應變計結構示意圖圖7.3SEQ插圖\*ARABIC\s22BGK－4000振弦式應變計實物及使用示意圖7.3.3卸載過程中支撐胎架的沉降、位移和變形監測，節點焊縫觀測在卸載的過程中，要設置排水溝，保持胎架基礎無積水，并每天對胎架基座標高進行測量，發現問題及時處理。對胎架垂直度定期進行監測，發現問題及時處理。定期對胎架節點焊縫進行觀測，發現裂紋等情況及時處理。卸載應急預案以上卸載過程設置是基于理論計算分析和以往的施工經驗，由于本工程卸載噸位大，卸載點多，分布面積廣，在實際的卸載過程中，可能出現與理論計算不一致的地方，對可能出現的非正常情況，作出以下預案。8.1施工組織成立卸載指揮小組，全面負責協調、指揮、檢查卸載工作。8.2非正常情況預測和處理表8.2-1非正常情況預測和處理序號分類表現形式處理人員處理方法1位移不同步卸載的一小步中，個別或部分支點不能同時達到卸載要求標高指揮小組1.若是人員問題，加強訓練和較低，或更不能勝任的人員。2.若是千斤頂的問題，及時更換千斤頂。2與預估變形值有誤差卸載過程中，未達到設計要求的標高位置，單點失去支撐力指揮小組參建各方共同分析，找出原因，如：是構件制作安裝誤差，還是理論計算有誤等。針對具體原因，制定措施。達到設計要求的標高位置，仍有較大的支撐力3支撐胎架沉降胎架發生均勻或不均勻沉降指揮小組對基礎進行加固，并使用千斤頂等工具對支撐柱進行調整，使其恢復到原有位置。4支撐胎架變形胎架發生較大垂直度和側彎偏差指揮小組1.對胎架進行補強加固，使其滿足繼續使用的要求。2.增設支撐柱，擴大受力面積。5千斤頂傾斜千斤頂向一個方向偏移指揮小組另用一個千斤頂將節點頂起，將此千斤頂調直，增加的千斤頂回程、移走，此千斤頂受力繼續使用。8.3非正常情況記錄在整個卸載過程中，需要詳細記錄各步動作，及在該動作中發生的情況，并形成書面的文字，報卸載指揮小組。在整個的卸載過程中，結構的實際變形、實際應力和理論分析的數值將進行對比，為同類工程的施工積累第一手現場資料。目錄第1章工程概況 11.1罩棚鋼結構概況 11.2罩棚鋼結構安裝方法簡介 11.3支撐點的布置方案 21.3.1支撐點的布置原則 21.3.2支撐胎架的布置 31.4支撐卸載重點、難點分析 41.4.1卸載點分布廣、數量多 41.4.2卸載前結構施加了部分預應力，結構受力轉換的過程復雜 4第2章編制依據 52.1主要施工規范 52.2主要參考資料 5第3章 卸載組織管理體系 5第4章 卸載條件 6第5章 卸載前的準備工作 75.1技術準備 75.1.1卸載分析計算 75.1.2專項施工方案交底