临夏体育馆大跨度管桁架结构施工难点及监理工作要点

大跨度管桁架结构施工难点及监理工作要点

卫祥耀

一工程概况

临夏体育馆建设项目位于临夏规划新城核心区域，总体项目用地面积149228㎡，其中体育馆用地面积32880㎡，建筑总面积17605㎡，选址东侧为折双路，西侧为南滨河东路，南侧为规划路，北侧为规划路。

体育馆造型以雄鹰展翅的弧线造型为灵感，采用多层次的立面起伏高低，及与内部的功能布置相结合的开窗设置，屋盖沿南北向呈单曲圆弧面，结合现代建筑立面处理手法，营造出富有城市体育文化特色的公共建筑景观。

临夏体育馆效果图

本项目屋盖及拱式大门部分采用大跨度空间管桁架结构，该结构受力合理，传力简洁。屋盖钢结构呈弧形状，中间略高南北低，覆盖看台观众席。屋盖最短轴约92m，最长处约156m。屋盖外边缘南北悬挑处约8.01m，东西悬挑约21.60m，屋盖最高点结构标高22.4m。屋盖钢结构由14榀主桁架、次桁架、环形桁架以及支撑杆件组成。主桁架主要采用倒三角管桁架形式，次桁架采用单片式管桁架形式。每榀主桁架坐落在两根混凝土柱上，通过铰支座或滑动支座连接固定。部分次桁架悬挑段也与混凝土柱连接，连接点采用滑动支座。桁架悬挑端头通过环向桁架连接成整体。

拱式大门高约19m，跨度最长约为25.86m，正立面为拱形，跨中最高处标

高约为19.2m，侧面为倾斜T型，水平宽度约为3.8m。大门主要有两跨四边形空间桁架，及部分悬挑平面桁架构成。每榀桁架由三根主桁架杆、内腹杆组成，形成同建筑里面拱形，主桁架杆间距为1.65m，两榀空间桁架由斜向拉杆及水平拉杆连接，同时桁架顶部设有支撑幕墙的撑杆。

管桁架主材为热轧无缝钢管，材质均为Q345C，截面规格有φ127*5~φ351*14不等；马道等其他附属结构材质为Q235。

临夏体育馆钢结构轴视图

典型桁架剖视图

支座处所有焊缝以及主结构对接焊缝为一级焊缝，其余坡口全熔透焊缝为二级焊缝，角焊缝为三级。

主要工程实物量

二、体育馆桁架工程施工重点和难点分析及对策

1钢管相贯线切割

采用空间管桁架结构，桁架弦杆与腹杆之间大量采用相贯口连接，相贯口加工精确度直接影响到构件拼装精度和焊接质量，因此相贯口切割是本工程加工的一大重点。

B2区

应对措施：采用五维相贯线切割机进行相贯口切割，全过程为自动化操作，切割精度高，坡口在加工过程中一次成型。

2钢管煨弯

本工程次桁架和环向联系结构部分杆件、主桁架与尾桁架相接的弯头部分杆件为弧形杆件（最大Φ351*14），煨弯数量多、煨弯难度大。

应对措施：加工采用液压冷弯机，根据每根杆件的空间弧线，进行冷弯和矫正成型，效率高、质量好，易于实现设计要求。同时采用在增加放地样的检查方法来检查钢管的煨弯弧度尺寸精度。

3现场拼装工作量大、精度高

主桁架宽3m，高最大约5.2m，需要在现场进行拼装、焊接，拼装工作量极大；钢结构屋盖造型新颖、优美，拼装精度控制难度很高。

应对措施：做好拼装场地的平整和压实，设计结构合理的拼装胎架，采用三维建模和全站仪控制拼装尺寸，设置合理数量拼装胎架，加快拼装速度。

4焊接质量要求高

主桁架为整个屋盖的屋盖承重体系，同时，节点部位多管相贯，焊缝密集，部分焊缝重合，其焊接质量将关系到整个结构的安全功能。

应对措施：制定严谨的焊接工艺，选择适当的焊接参数。定期对焊接设备

进行点检，始终使其处于良好的运作状态。选择经验丰富，符合证件施工范围的焊工进行焊接施工。采用先进的焊接设备，由于桁架的规格很大，需要在现

气体保护焊进行焊接，现场设置良好的挡风设施。

场进行组焊，采用CO

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5结构整体卸载难度大

屋盖钢结构总体卸载吨位大，为确保结构的安全和整体外形，需控制各点同步下降，卸载组织难度大，

应对措施：通过midas(gen)验算胎架卸载过程参数，确保整个卸载过程结构内力满足设计要求。根据施工方案编制胎架卸载方案，过程按即定方案实施，并且切实同理论计算得分步卸载量相结合。

6现场施工条件差

现场场外施工场地狭小，造成现场施工组织困难。

应对措施：积极与总包和业主协商，完善钢结构场外施工要求，尽可能满足钢结构桁架拼装。

三、体育馆管桁架监理工作要点

（一）、施工准备阶段监理工作要点

1、熟悉设计图纸及主要技术指标、规范、规程，了解设计意图，掌握工程的难点及易发生安全质量事故工序、部位。组织施工图会审。

2、审查施工单位资质和分包资质、特殊工种人员资质证书，焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在期考试合格项目及认可范围内施焊。

3、审查焊接工艺评定，管桁架安装施工方案，方案专家论证的程序及审批，安全文明施工人员措施，质量保证体系等内容。临时用电方案等。

4、审查报送的进场工程的原材料、成品、半成品报审表和质量证明资料。

5、审查报送的施工测量放线成果报验表。

（二）、原材料及成品进场监理工作要点；

1、钢材、焊接材料、连接用的紧固件、焊接球等应符合现行国家产品标准和设计要求，符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2010 4.2.1、 4.3.1强条规定。

2、按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2010 5.2.4强条规定对上述产品进行规定项目抽样复检及探伤等检查，复检结果应符合现行国家产品标

准和设计要求，如本项目对Q345无缝钢管、防火涂料见证取样复检。

3、杆件外观检验、焊缝的无损检测应符合规范要求。

4、涂料应符合现行国家产品标准和设计要求及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2010 12.2.2/12.3.3强条规定。

（三）、管桁架结构安装监理工作要点;

1、安装前检查桁架支座定位轴线，支座锚栓的规格、位置、支撑面顶板的位置、标高、水平度应符合设计及规范要求。重点核查测量记录。

2、安装时支撑桁架结构的混凝土强度必须达到设计要求。

3、拼装前检查台架的平整度，稳定性、强度是否符合方案要求。

4、桁架拼装的允许偏差应符合规范要求。

5、连接板与埋件焊接要符合设计要求，并进行磁粉探伤，

6、检查相贯线节点焊缝外观，焊脚尺寸，见证焊缝的无损探伤。

7、安装时，检查支撑台架的平整度，稳定性、强度是否符合方案要求。

8、吊装时，检查大型吊装设备年检，特种作业人员资质，吊装方案，核查被起吊物重量。

9、两半片桁架空中对接定位时，检查主桁架结构的整体垂直度、平面弯曲度、起拱度以及对接接口的偏差是否符合设计和规范要求。

10、对主桁架对接杆件接口，变径接口，支座球体接口焊缝，要求100%进行无损探伤，其它杆件焊接焊缝抽样数应至少取焊口总数的20%进行无损探伤。

11、检查桁架受压杆件的垂直度和侧向弯曲度，其偏差应符合验收规范规定。

12、检查钢平台、马道钢梯、栏杆安装连接应牢固可靠，其安装偏差符合验收规范规定。

13、卸载时，要严格监督执行卸载方案，同步缓慢进行，用全站仪全方位检测桁架下降趋势，观察桁架变形及稳定情况。

14、防火涂料施工遍数和厚度应符合设计和规范要求，必要时对涂层厚度进行第三方检测。

15、安装结束后，要求施工单位进行自检，做好记录，将实测各种数据、资料归档整理报验。