廣州新客鋼結(jié)構(gòu)安裝臨時(shí)支撐專項(xiàng)方案

PAGE9目錄1.工程概況 12.臨時(shí)支撐的布置和主要支撐結(jié)構(gòu) 52.1臨時(shí)支撐的設(shè)置原則 52.2安裝用臨時(shí)支撐布置圖 52.3臨時(shí)支撐統(tǒng)計(jì) 53.臨時(shí)支撐的構(gòu)造措施 133.1臨時(shí)支撐格構(gòu)柱底部承臺(tái) 133.2攬風(fēng)繩的設(shè)置及其錨固 144.臨時(shí)支撐構(gòu)件截面設(shè)計(jì)計(jì)算 164.1主站房臨時(shí)支撐 164.2無站臺(tái)柱雨棚臨時(shí)支撐 295.臨時(shí)支撐架的制作、安裝和拆除 355.1臨時(shí)支撐的制作 355.2臨時(shí)支撐的安裝和拆除 355.3臨時(shí)支撐施工和拆除過程中的安全措施 361.工程概況廣州新客站及樞紐相關(guān)工程——新廣州站站房工程（下稱新廣州站工程）位于廣州市番禺區(qū)，是全國在建的四大客運(yùn)樞紐之一，新廣州站東西寬（垂直軌道方向）222M，南北長（順軌道方向）468M，共三層，建筑面積總計(jì)36萬平方米，首層為出站層，層高12米，二層為火車站臺(tái)層，層高9米，三層為候車室，層高27米左右，鋼屋蓋投影面積為21萬平方米。建筑總面積達(dá)36萬M2，鋼屋蓋投影面積為21萬M2，建成后將成為亞洲最大的火車站站房。下圖所示即為新廣州站整體效果圖：根據(jù)本工程施工作業(yè)面大，各分部工程交叉施工范圍廣，結(jié)構(gòu)類型眾多且復(fù)雜，單個(gè)構(gòu)件重量重及工期緊等特點(diǎn)，經(jīng)綜合研究、分析、計(jì)算，擬選用“分區(qū)施工、地面拼裝、輔以臨時(shí)支撐高空分段（分塊）吊裝、滑移及提升”的施工方案。按目前土建施工方案和計(jì)劃，吊裝采用-4.50米基礎(chǔ)底板為安裝作業(yè)平臺(tái)，采用大型履帶吊進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的分區(qū)安裝。安裝分區(qū)如下圖所示：本工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝過程中，結(jié)構(gòu)并未形成整體之前，并不能由結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身來承擔(dān)其自重及相關(guān)施工荷載，因此需搭設(shè)臨時(shí)支撐，通過臨時(shí)支撐將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和施工荷載有效地傳遞至作為安裝作業(yè)平臺(tái)的基礎(chǔ)底板。本工程鋼結(jié)構(gòu)安裝具有高度高、跨度大、重量大的特點(diǎn)。高架候車室拱結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝于+21.00m樓板上方，且最大安裝標(biāo)高達(dá)到50多米，施工投影面積192m×398m，屬超大型結(jié)構(gòu)的施工，另外拱結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)本身施工難度較大，具有跨度大（單跨達(dá)到68m）、重量重（桁架單榀重達(dá)105噸）、以及外形尺寸過大的特點(diǎn)。因此臨時(shí)支撐的有效性、安全性，對于本工程鋼結(jié)構(gòu)部分的順利吊裝具有尤為重要的作用。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003）以及《新廣州站站房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工方案》編制此專項(xiàng)方案。2.臨時(shí)支撐的布置和主要支撐結(jié)構(gòu)2.1臨時(shí)支撐的設(shè)置原則廣州新客站站房工程鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中臨時(shí)支撐的設(shè)計(jì)按如下原則確定：1）傳遞荷載的有效性：在鋼構(gòu)件形成整體結(jié)構(gòu)能夠承受自身及外在荷載前，臨時(shí)支撐能夠有效的將構(gòu)件自重和相關(guān)施工荷載傳遞至下部的安裝作業(yè)平臺(tái)，因此需要臨時(shí)支撐具有足夠的強(qiáng)度。2）施工中結(jié)構(gòu)變形的可控制性：為保證結(jié)構(gòu)最終成型時(shí)與原設(shè)計(jì)誤差在可控制的范圍之內(nèi)，需要合理的設(shè)置臨時(shí)支撐，使得安裝中結(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠準(zhǔn)確就位，并且構(gòu)件自身變形和構(gòu)件安裝應(yīng)力在控制范圍之內(nèi)。這要求在支撐設(shè)計(jì)中，合理確定支撐設(shè)置的部位，臨時(shí)支撐需具備足夠的剛度。3）支撐體系的可靠性：為確保支撐體系的可靠性，在設(shè)計(jì)中除了按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算臨時(shí)支撐剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性外，還必須采取必要的措施確保支撐體系的可靠性。這里主要通過在支撐頂部設(shè)置攬風(fēng)繩來實(shí)現(xiàn)。4）支撐底部承臺(tái)的可靠性：臨時(shí)支撐底部將荷載傳遞至作為安裝作業(yè)平臺(tái)的地鐵頂板，為保證承臺(tái)能夠有效受力，應(yīng)確保不發(fā)生受力平臺(tái)的破壞，因此在臨時(shí)支撐的底部應(yīng)當(dāng)有合理的構(gòu)造措施使得下步應(yīng)力擴(kuò)散到足夠范圍。5）支撐設(shè)置的經(jīng)濟(jì)性：在滿足前面幾條原則并具有足夠的富余度的基礎(chǔ)上，還需要考慮到支撐設(shè)置的經(jīng)濟(jì)性，盡量降低構(gòu)造措施的用鋼量。本工程中為滿足構(gòu)件安裝工況中自重承載及降低構(gòu)件安裝應(yīng)力所需，本工程在安裝過程中共設(shè)置了359根（組）臨時(shí)支撐。2.2安裝用臨時(shí)支撐布置圖安裝用臨時(shí)支撐平面布置圖見圖2-2所示。2.3臨時(shí)支撐統(tǒng)計(jì)1）臨時(shí)支撐分區(qū)數(shù)量統(tǒng)計(jì)臨時(shí)支撐分區(qū)數(shù)量統(tǒng)計(jì)見表2-3所示。表2-3-1序號(hào)分區(qū)數(shù)量重量（噸）備注1南區(qū)無柱雨棚11424902主站房13128203北區(qū)無柱雨棚11424904合計(jì)35978002）臨時(shí)支撐規(guī)格統(tǒng)計(jì)用于本工程的臨時(shí)支撐計(jì)有4種規(guī)格，見表2-3-關(guān)于臨時(shí)支撐設(shè)置的效果，即對結(jié)構(gòu)安裝和卸載過程影響的計(jì)算，可參見安裝和卸載計(jì)算書。圖2-2臨時(shí)支撐平面布置圖表2-3-2序號(hào)示意圖規(guī)格數(shù)量使用部位備注12.5米×2.5米的門架梁28雨棚56件柱支撐22米×2米的連續(xù)門架梁19中央采光區(qū)8軸線19件格構(gòu)柱32米×2米的格構(gòu)柱44主站房采光桁架24件、三向張拉桁架20件41.5米×1.5米的格構(gòu)柱240主站房、雨棚主站房鋼柱20件,進(jìn)出口雨棚20件,南北雨棚A、H軸64件鋼柱區(qū)136件3）臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)圖3.臨時(shí)支撐的構(gòu)造措施為保證臨時(shí)支撐體系能夠可靠的發(fā)揮作用，必須采取合適的構(gòu)造措施，保證體系不發(fā)生意外破壞而失效。構(gòu)造措施主要包括臨時(shí)支撐格構(gòu)柱底部應(yīng)力的有效擴(kuò)散措施和攬風(fēng)繩的設(shè)置與有效錨固。3.1臨時(shí)支撐格構(gòu)柱底部承臺(tái)為保證臨時(shí)支撐格構(gòu)柱豎向荷載能夠有效地傳遞到底部的地鐵頂板，并且不會(huì)是地鐵頂板發(fā)生破壞，在臨時(shí)支撐柱底部采取了相關(guān)構(gòu)造措施。為使格構(gòu)柱底部形成整體，在柱腳部位設(shè)置了有工字鋼焊接而成的方框架，臨時(shí)支撐格構(gòu)柱柱肢固定于工字鋼的交點(diǎn)處。圖3.1中央站房臨時(shí)支撐在板跨當(dāng)中時(shí)構(gòu)造措施根據(jù)施工工況計(jì)算，臨時(shí)支撐柱底部最大豎向反力1200kN；其中位于8軸線頂板上方的臨時(shí)支撐柱底部最大豎向反力約為600kN。地鐵方給出頂板最大承載力為12t/m2。以此為原則確定柱底豎向荷載的分布面積。當(dāng)臨時(shí)支撐位于地鐵板頂時(shí)，采用鋼平臺(tái)支撐，平臺(tái)平面尺寸為2.5m*2.5m下部采用柔性材料（考慮使用黃沙）墊底，按如此處理后支撐范圍內(nèi)的荷載分布為600kN/（2.5m*2.5m）=96kN/m2=9.6t/m2＜12t/m2具體構(gòu)造如圖3.1。當(dāng)臨時(shí)支撐位于基礎(chǔ)底板上時(shí)，結(jié)合基礎(chǔ)樁位的布置適當(dāng)調(diào)整支撐的平面位置，使其盡可能布置在基礎(chǔ)樁上,若受橋梁及墩臺(tái)等尺寸的限制不能落在樁位上時(shí)可經(jīng)過計(jì)算布置在基礎(chǔ)梁范圍，確保支撐的穩(wěn)定；但下面利用木板或橡膠板等柔性材料進(jìn)行必要的保護(hù),防止混凝土板局部受損，具體如圖3.1。圖3.1臨時(shí)支撐在柱頂或梁頂時(shí)支撐構(gòu)造3.2攬風(fēng)繩的設(shè)置及其錨固 在進(jìn)行臨時(shí)支撐布置時(shí)，為加強(qiáng)臨時(shí)支撐的穩(wěn)定性，考慮采用布置輔助纜風(fēng)繩的方法。具體布置方式為：在臨時(shí)支撐的近頂部位置與結(jié)構(gòu)面間的可靠固定點(diǎn)上拉設(shè)纜風(fēng)，纜風(fēng)繩與地面的夾角在有條件情況下控制在45°～60°間，同時(shí)考慮機(jī)械設(shè)備的通行；支撐錨固點(diǎn)可借助結(jié)構(gòu)面上的連接點(diǎn)或預(yù)先埋設(shè)埋件；輔助纜風(fēng)繩采用不小于14.5的鋼絲繩，在進(jìn)行纜風(fēng)繩布置時(shí)必須注意將纜風(fēng)繩與臨時(shí)支撐的上端及地面錨固點(diǎn)的各連接處進(jìn)行可靠連接。臨時(shí)支撐輔助纜風(fēng)繩布置如下示意圖（單件支撐纜風(fēng)繩布置參照門式按同樣原則布置）。圖3.2臨時(shí)支撐輔助纜風(fēng)布置4.臨時(shí)支撐構(gòu)件截面設(shè)計(jì)計(jì)算 為確保臨時(shí)支撐的穩(wěn)定和施工過程的安全，在對支撐設(shè)計(jì)的同時(shí)，需根據(jù)施工工況對支撐的整體受力及單件支撐的桿件的承載力需作驗(yàn)算。4.1主站房臨時(shí)支撐圖4.1.1主站房支撐模型實(shí)體圖4.1.2有限元計(jì)算單線模型4.1.14.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.1.4.2無站臺(tái)柱雨棚臨時(shí)支撐圖4.2.1雨棚支撐模型實(shí)體圖4.2.2有限元計(jì)算單線模型4.2.14.2.4.4.24.25.臨時(shí)支撐架的制作、安裝和拆除5.1臨時(shí)支撐的制作 根據(jù)上述臨時(shí)支撐的設(shè)計(jì)，在施工準(zhǔn)備階段按臨時(shí)支撐圖紙?jiān)趯ｉT場地進(jìn)行拼裝制作。在具體進(jìn)行拼裝制作時(shí)按相應(yīng)構(gòu)件的制作工藝進(jìn)行下料、放線及定位；當(dāng)焊接無特別要求時(shí)，支撐的弦桿及腹桿間的焊接不得遺漏且焊縫應(yīng)飽滿，滿足角焊縫的基本要求。臨時(shí)支撐需分段制作的，在進(jìn)行分段拼裝時(shí)應(yīng)將分段處的嵌補(bǔ)腹桿安裝完成。 臨時(shí)支撐制作完成后交專職質(zhì)檢人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收，合格后按計(jì)劃運(yùn)至施工現(xiàn)場的臨時(shí)支撐就位位置。5.2臨時(shí)支撐的安裝和拆除 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝計(jì)劃，在需布置臨時(shí)支撐的構(gòu)件安裝之前應(yīng)完成臨時(shí)支撐的安裝。 安裝時(shí)根據(jù)臨時(shí)支撐的平面位置進(jìn)行放線，同時(shí)對支撐就位處進(jìn)行必要的處理，如清理（必要時(shí)填平、墊實(shí)）。臨時(shí)支撐安裝時(shí)根據(jù)其就位位置采用相應(yīng)的吊裝設(shè)備進(jìn)行吊裝，吊裝前將臨時(shí)支撐纜風(fēng)繩的上端先在臨時(shí)支撐上固定好，并將風(fēng)繩下端先盤好用鐵絲固定在支撐的下端；同時(shí)安裝好支撐上端的操作平臺(tái)及輔助工裝設(shè)施、安全防護(hù)設(shè)施（安全護(hù)欄或安全繩）。待上述準(zhǔn)備工作完成后可指揮吊機(jī)吊裝，吊裝就位調(diào)整完畢后（主要是垂直度的調(diào)整）立即完成臨時(shí)支撐周圍纜風(fēng)繩的布置，而后吊機(jī)才能松鉤完成支撐的安裝。進(jìn)行門式支撐的安裝時(shí)應(yīng)先安裝完成支撐立柱，而后進(jìn)行支撐橫梁的安裝，臨時(shí)支撐橫梁吊裝就位后需與立柱進(jìn)行可靠的焊接連接后吊機(jī)方可松鉤。 當(dāng)完成鋼結(jié)構(gòu)安裝和卸載后，便可拆除臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐拆除時(shí)同樣根據(jù)其所處位置，周圍結(jié)構(gòu)構(gòu)件情況，合理選擇吊機(jī)（此階段主要考慮使用汽車吊機(jī)）進(jìn)行拆除。拆除時(shí)先將吊機(jī)就位后伸臂掛鉤，而后解除支撐與結(jié)構(gòu)間的連接同時(shí)拆除纜風(fēng)繩；然后通過吊機(jī)轉(zhuǎn)臂將臨時(shí)支撐放平或吊出結(jié)構(gòu)覆蓋范圍裝車、轉(zhuǎn)運(yùn)至堆放場地。5.3臨時(shí)支撐施工和拆除過程中的安全措施 根據(jù)本工程的特點(diǎn)臨時(shí)支撐的高度較高、支撐的平面尺寸較大同時(shí)數(shù)量多，在加工制作及安裝、使用、拆除過程中需采取必要的安全措施：5.3.1在