钢结构支撑胎架安装
大跨度钢构件临时支撑胎架法安装施工工法
大跨度钢构件临时支撑胎架法安装施工工法一、前言大跨度钢构件临时支撑胎架法安装施工工法是一种常用的施工方法，适用于大跨度建筑的钢结构安装。
本文将详细介绍该工法的特点、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点大跨度钢构件临时支撑胎架法安装施工工法具有以下几个特点：1. 临时支撑胎架法使得大跨度钢构件在施工过程中具有良好的稳定性和安全性。
2. 该工法能够减少施工时间和成本，提高施工效率。
3. 采用临时支撑胎架法可以降低对周边环境的干扰和影响。
4. 工法灵活，适应性强，可以适用于不同形式的大跨度钢构件安装。
三、适应范围大跨度钢构件临时支撑胎架法安装施工工法适用于大型建筑、桥梁、体育场馆等需要使用大跨度钢构件的工程。
四、工艺原理该工法通过临时搭建支撑胎架来保证大跨度钢构件的安全安装。
它的实施需要充分考虑施工工法与实际工程之间的联系，并采取相应的技术措施。
具体而言，该工法首先确定临时支撑胎架的位置和形式，然后进行支撑胎架的搭建，包括支撑柱的固定、安装临时钢梁等。
在施工过程中，要根据钢构件的特点和工程要求进行临时支撑胎架的合理设计和调整。
五、施工工艺施工工艺分为以下几个阶段：1. 临时支撑胎架的准备：包括确定支撑胎架的位置和形式、制定搭建方案、确定机具设备和材料等。
2. 支撑柱的固定：在临时支撑胎架位置上安装支撑柱，并用螺栓进行固定。
3. 安装临时钢梁：将临时钢梁依次安装在支撑柱上，形成横向支撑结构。
4. 调整和加固工作：根据实际情况进行支撑胎架的调整和加固，确保整个结构的稳定性和安全性。
5. 施工完成：完成后进行验收和清理工作，保证施工现场的安全整洁。
六、劳动组织施工过程中需要优化劳动组织方案，包括合理分工、科学调度和严格管理。
需要确定负责人员和具体施工人员，保证施工进度和质量。
七、机具设备施工过程中需要使用一些特定的机具设备，包括起重机、搭设脚手架的设备、焊接机、电钻等。
屋顶钢结构安装专项施工方案
屋顶钢结构安装专项施工方案1 工程概况图2.1-2 建筑整体轴测图1.1 结构概况本工程结构形式为型钢混凝土框架-核心筒结构，竖向结构由四个芯筒和12根劲型柱组成，水平结构由连接四个芯筒间的劲型混凝土梁、斜向钢支撑、钢梁和压型钢板混凝土组合楼板组成。
本工程钢结构可分为屋顶桁架钢结构、核心筒钢结构、楼层钢结构、大堂桁架、地下室钢结构、消防钢梯六大部分。
钢结构总实物量约15000吨，钢材的主要材质为Q345B，钢板厚度达到50、60、80mm，其中厚度大于等于35mm的钢板采用Q345GJB，厚度大于等于40mm的钢板具有Z向性能，部分构件的材质为Q235B。
1.2 屋顶钢结构概况塔楼屋顶钢结构由8榀互为180°对称的平面钢桁架组成，桁架布置呈“回”字形，其中两个对角支承于1~2/C~D轴和3~4/A~B轴外圈劲性钢柱，内圈支撑于“L”形混凝土剪力墙上，另外两个角点悬挑，悬挑最大距离达36.6m。
屋顶桁架布置形式如图1.3-1屋顶桁架布置图和图1.3-2屋顶钢结构透视图所示。
外圈桁架高6.53m，桁架下弦标高+189.62~+190.20m，屋面标高+195.85m；内圈桁架高8.25m，桁架下弦标高+187.60m，屋面标高+195.85m。
屋顶共有8榀主桁架，横向4榀，分别为TR1~TR4；竖向4榀，分别为TR5~TR8；横向桁架长58.6m，竖向桁架长52.6m；桁架高度：TR1和TR4高5.65m，TR5和TR8高6.23m，TR2、TR3、TR6和TR7高8.25m；桁架上下弦杆件为□600×400×35×35、□600×400×20×35、□600×400×20×25，桁架腹杆为□400×400×35×35、□400×400×14×14，材质均为Q345B，屋顶钢结构总重量约1400t。
大跨度下挂式钢结构连廊胎架支撑高空原位拼装施工技术研究
大跨度下挂式钢结构连廊胎架支撑高空原位拼装施工技术研究作者：常海东苏铠徐晨曦李丽梅陈天成陈光来源：《中国建筑金属结构·上半月》2017年第08期【摘要】本文通过对艺展天地展示中心大跨度下挂式钢结构连廊的几种施工方案进行比选，考虑工程结构特点、施工条件、施工技术特点、经济合理性、工期要求、各专业交叉配合等因素，详细地说明了该工程施工方案的提出、分析、优化的过程，充分保证了工程施工的质量与安全，为后续相似类型的建筑施工提供了参考。
【关键词】大跨度下挂式钢结构连廊；方案比选；优化1.工程概况1.1 建筑概况艺展天地展示中心项目位于深圳市宝安区107国道与送福大道的交界处，是一栋12层商业楼房，建筑总高度为63.6m，建成之后将成为该片区的地标建筑。
艺展天地展示中心建筑面积21.01万m2，占地面积3.01万m2，整栋建筑造型新颖，凹凸有致，如图1所示。
1.2 结构概况工程结构类型为型钢混凝土框架结构，包括西、中、东3道大跨度下挂式钢结构连廊，2片钢结构网架。
西区连廊是3道连廊中体量和跨度均最大的连廊，分布楼层为5-12层，连廊底部标高为22.1m，顶部标高为63.6m，纵向跨度为41.5m，横向跨度为35.4m，包括7榀钢桁架，西、中、东区连廊用钢量为3248t、2163t、1306t。
如图2、图3所示。
图3 项目钢结构连廊及桁架分布图西区连廊包含的7榀桁架有三种形式，其中桁架5最为典型，跨度横向跨度为35.4m，纵向跨两个楼层，跨度为9.1m，但下部下挂部分钢柱钢梁跨越6层，跨度为32.4m。
单榀桁架最大重量为216.9t，斜撑最大重量为12.6t，节点最大重量为13.5t。
2.施工重点、难点2.1 钢连廊的现场安装钢结构连廊横向跨度大，下部净空达22.4m，构件形式多样，单重大，现场各专业间交叉作业多，钢结构连廊下部分布有电梯井洞、现浇楼梯、悬挑混凝土楼板等，施工环境复杂，且连廊下部地面为混凝土错层结构，错层高差达到9.8 m，如何完成连廊拼装是亟待解决的施工难题。
钢结构支撑胎架安装(第六讲)
顶面次结构安装难度大
根据设计要求，本工程的顶面次结构需在支撑塔架卸 载完毕后再进行安装。由于在支撑塔架的卸载过程中，屋 盖钢结构会产生一定的变形，从而导致顶面次结构的安装 边界条件发生了改变，但考虑到工期和设计难度，顶面次 结构仍是按照卸载前的边界条件（即原设计坐标）进行加 工和拼装的，这两者之间存在一定程度的尺寸偏差，所以 顶面次结构的安装对口和精度控制难度增大。
除C19柱外，所有桁架柱的菱形内柱 下端（标高＋1.5m处）采用了Gs20Mn5V 铸钢件。铸钢件高2020mm，壁厚最厚为 130mm，单件最重为18.09吨，共计276吨。
工程组织
建设单位：国家体育场有限责任公司 设计单位：瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所（H＆ DeM）、奥雅纳工程顾问公司（ARUP）及中国建筑设计研 究院设计联合体 监理单位：中咨工程建设监理公司 质量监督单位：北京市建设工程质量监督总站 施工总承包单位：北京城建集团有限责任公司 A区承包单位：中信建设国华公司 钢结构加工单位：江苏沪宁钢机、浙江精工、江南重工 钢结构安装单位：上海宝冶建设、北京城建精工 根据国家体育场施工任务的分工情况，国家体育场钢结 构工程共分为Ⅰ、Ⅱ两大施工区域，I区施工范围为C21立 柱—C8立柱区域，II区施工范围为C9立柱—C20立柱区域，I 区由我司负责安装， 钢结构设计总量约21000吨。
3 钢结构安装 总体方案
钢结构安装方案的演变过程
针对本钢结构工程规模大（4.2 万吨设计用钢量）、结 构形式复杂（马鞍形、双曲杆件）、节点复杂、测量测控及 安装技术的挑战性、工期紧迫以及与其它分项工程交叉作业 复杂等特点，本工程钢结构施工以实现建设“国内最好、世 界一流”的体育场，全面贯彻落实“绿色奥运、科技奥运、 人文奥运”的理念为指导思想，坚持科学管理、科技创新， 秉承“建立完善的技术创新机制，高效运用现代信息技术， 充分利用国内外各方面技术、资源优势”原则进行组织部署， 以确保圆满完成工程安全、质量、功能、工期和造价等方面 的建设目标，保证2008 年奥运会成功举办。
钢结构临时支撑胎架的设计与搭设
临时支撑体系的设计与搭设本工程钢结构主要采用“片状单元高空原位胎架安装工艺”进行施工，为此根据屋盖结构形式及吊装分块形式在合适的屋盖网格节点下方布置临时支撑胎架，胎架之间根据布置形式通过连系桁架或H型钢连系梁进行连接，共同组成一个对主体结构的临时支撑体系，作为整个钢结构高空安装的主要受力支点。
临时支撑体系在钢结构安装及卸载过程中起着重要作用，其设计遵循以下原则：1）满足钢结构安装及卸载过程中的受力及稳定性要求。
2）临时支撑系统设计时考虑节点安装位置、安装调节空间及调节方法。
3）胎架设计时根据各节点标高、位置及下方混凝土结构形式，组合考虑标准节及非标准节。
（一）临时支撑体系概况大树广场设置H型钢柱加桁架连系梁组成的支撑体系（以下称“A类胎架”），体育场屋面胎架主要以型钢标准节胎架+连系桁架组成的支撑体系（以下称“B类胎架”），体育场南北外立面支撑胎架为H型钢三角支撑与H型钢连系梁组成的临时支撑体系（以下称“C类胎架”）。
A、B类胎架的底部坐落于混凝土结构基础底板、承台或混凝土柱头上。
少部分胎架底部落点无持力结构，采用路基箱作柱底持力结构。
胎架顶部设置千斤顶和定位校正装置；C类胎架设置于体育场外夯实地坪的路基箱上，临时支撑胎架平面布置与整体效果图分别如下图所示胎架设置整体效果图各类支撑胎架平面布置图（二）胎架形式和需求1胎架材料表序号胎架类型所在部位类型规格材质1A类H型钢立柱+连系桁架H型钢胎架立柱H型钢HW400×400×13×21 Q235B2 连系桁架弦杆、腹杆T型钢T200×200×8×13 Q235B3 B类型钢标准节胎架+连系桁架格构式胎架胎架标准节平腹杆T型钢T200×200×8×13 Q235B斜腹杆T型钢T200×200×8×13 Q235B立柱H型钢HW350×350×12×19 Q235B4 连系桁架弦杆H型钢HW250×250×9×14 Q235B 腹杆T型刚T200×200×8×13 Q235B5 C类H型钢三角支撑与H型钢连系梁H型三角支撑立柱H型钢H400×200×8×13 Q235B斜撑H型钢H400×200×8×13 Q235B6 连系梁横梁H型钢H400×200×8×13 Q235B胎架的几种三维形式见下表：型钢标准节胎架+连系桁架H型钢三角支撑与H型钢连系梁2胎架设计（1）胎架基础设计根据工程胎架所处位置及胎架结构形式不同，胎架基础做法分为四类：第一类，通过埋件生根于混凝土柱顶；第二类，通过井字转换钢梁埋件生根于承台顶；第三类，通过井字转换钢梁埋件生根于基础顶板；第四类，埋件生根于混凝土梁面。
钢屋盖网架支撑胎架提前拆除施工工法(2)
钢屋盖网架支撑胎架提前拆除施工工法钢屋盖网架支撑胎架提前拆除施工工法一、前言钢屋盖网架支撑胎架提前拆除施工工法是应用于钢结构建筑施工中的一种特殊施工方法。
此方法可以优化施工进度，减少材料浪费，提高施工质量，具有较高的实用性和经济性。
二、工法特点该工法通过提前拆除钢屋盖网架支撑胎架，使得钢结构建筑的施工过程更加高效、快速。
其特点如下：1. 提高钢结构建筑施工速度，减少工期，节约人力物力成本。
2. 减少材料浪费，提高工程质量。
3. 有效保证施工安全，减少事故发生的概率。
三、适应范围该工法适用于各类规模的钢结构建筑施工，特别适用于高层建筑和大型工业厂房等需要大量使用钢材的工程。
四、工艺原理该工法基于钢结构建筑的设计和实际工程需求，通过提前拆除钢屋盖网架支撑胎架，使得钢结构在安全、稳定的状态下完成施工。
具体的工艺原理包括：1. 建立施工流程和组织管理，确保施工按照顺序进行。
2. 设计合理的临时支撑措施，保证施工过程中结构的稳定性和安全性。
3. 采用适当的材料和工艺，确保施工过程中的质量。
五、施工工艺1. 胎架安装阶段：搭建胎架结构，包括钢支撑、连接件等。
2. 钢结构安装阶段：按照设计要求，将钢材安装到胎架上，完成钢结构的组装。
3. 胎架拆除阶段：在钢结构安装完毕后，按照设计要求进行胎架的拆除工作。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织和安排劳动力，确保工程按时完成。
主要包括施工人员、技术人员和监理人员等。
七、机具设备该工法所需的机具设备主要包括吊车、起重机、吊篮等。
这些设备用于安装钢材和拆除胎架等施工作业。
八、质量控制为了保证施工过程中的质量，需要进行严格的质量控制。
主要控制措施包括：施工期间的质量检查、工序验收、隐蔽工程检测等。
九、安全措施施工过程中需要重视安全问题，采取相应的安全措施，确保施工人员的人身安全和工程的顺利进行。
十、经济技术分析通过该工法施工，可以有效缩短工期，降低劳动力和材料的成本，提高施工效率。
成都博物馆新馆钢结构支撑胎架卸载施工工艺
的计算 ． 定严格的施工工 艺 制
关 键 词 ： 框 架 一 凝 土 核 心 筒结 构 ： 架 ： 栽 钢 混 胎 卸
中图分类号 ： ＴＵ７ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：６ １ ９０ （０ ２ １ — ０ ３ ０ ４ Ａ １ ７ — １７ ２ １ ）０ ０ ３ — ３
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ｆＣｈｅ ｇ ｕｎ ｗ ｓｕ ｔｅ ｒｍ ｅｃ ｎ ｒｔ ｏｅ ｌ ｓｒ ｃｔｒ， ｏｍｐｅ ｎ ａｄｆ ｒｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ． ｔ ｏ ｔｉｓａｌ ｇ ｓｒ ｃ ： ｅｍａｎｓｒ ｃｕ ｅｏ ｎ ｄ ｅ ｍｕ ｅ ｍ ｉ ｓｅ ｌｆａ －ｏ ｃ ｅｅｃ ｒｗａｌ ｔｕ ｔｌ ｃ ｓ ｅ ｌｘ ａ ｄ ｈ ｒ ｏ ｏ ｓｒ ｃｉｎ Ｉ ｎａｎ ａ ｅ ｃ ｒ
２ １．Ｏ１ ０２ ． ０第 １ 卷 总 第 １ ８ Ｎ １ ０ 期
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｉ ｎ１ ７ － １ ７２ １ ．００ ３ ｏ：０３ ６ ４．ｓ ．６ １ ９ ０ ．０ ２１ ．３ ｓ
施 工技术与管理 ３ ３
成 都 博 物 馆 新 馆 钢 结构 支 撑 胎 架 卸 载 施 工 工 艺
摘 要 ： 都 博 物 馆 新 馆 主 体 结 构 为 钢 框 架 一 凝 土核 心 筒 结 构 ， 成 混 结构 复 杂 。 工 难 度 大 ， 在 ３ｍ 大 悬挑 钢 结 构 和４ ｍ大跨 度 异 型 复 杂 空 间 结 构 。 施 存 ３ ４
采 用 了点 式 格 构 式 胎 架对 结 构 进 行 支持 ． 架 生根 到 结 构 筏 板 上 ， 架之 间采 用水 平 拉 杆 进 行 连 接 卸 栽 塔 架过 程 和 结构 体 系转 换 ． 进 行 详尽 胎 胎 要
方 设 置 大 悬 挑 结 构 ， 悬 挑 端 长 度 为 ３ ｍ， 工 时 采 用 特 制 的 其 ３ 施 胎 架 对 悬 挑 结 构 进 行 支 持 。 仪 广 场 为４ ｍ大 跨 度 异 型复 杂 空 礼 ４
钢结构现场安装及索预应力张拉方案【图】
第一节钢结构现场安装及索预应力张拉方案第一小节脚手架及结构加固措施体育馆屋盖为单层网壳，其安装过程对支架的要求非常高，特别控制施工过程中结构的应力和变形是重点，同时保证在结构被支撑的情况下不影响环向索和径向拉杆的布索和张拉施工。
所以整个结构对脚手架的设计提出了较高的要求。
■ 1 一、脚手架设计的控制原则1、变形控制网壳结构施工过程中，脚手架承受承受整个结构的重量，由于结构为球冠体系，由此满堂架还承受一定的水平荷载，由此承重胎架属于复杂的受力体系。
脚手架在施工过程中的变形直接影响了网壳的安装精度，对预应力施工影响比较大。
因此操作架的设计要使得在施工荷载作用下的变形需满足规范和本工程技术条件的要求。
2、稳定性和刚度满足要求满堂架具有一定的高度，最高约28m高，在施工过程中需要严格保证其稳定。
3、沉降量控制满堂架在受力后产生的沉降量不应超过5mm。
4、满足预应力施工要求由于预应力施工在结构形成之后，且索穿行在结构于脚手架内部，脚手架的设计直接影响到预应力索的布索和张拉。
满足预应力施工要求是脚手架控制的重点和难点。
■ 2 二、满足预应力施工要求的二阶平台设计1、通过对上述情况的充分理解和对钢结构和预应力索施工方案的充分研究，我们提出了满足预应力施工要求的二阶平台设计思想。
即脚手架平台搭设分两阶段进行，第一阶段搭设平台控制在预应力索撑杆的下端节点以下约500mm的水平位置处，此步完成后形成一阶梯状台阶。
一阶平台搭设好后，开始铺设预应力索，将索卷用吊机吊至一阶平台上后，在撑杆垂直下方将环向索张开，形成圆形，搁置在满堂架上。
2、一阶平台搭设完成，开始搭设二阶平台，此时的二阶平台以一阶平台为基础，往上搭设，满足网壳安装要求。
3、考虑到环向索的张拉及撑杆的安装，在网壳结构安装完成后，需要设置一部分支撑支承整个结构，且支承应该不影响预应力索的张拉。
4、我们对施工过程的验算结果，对结构采取隔环设置支撑的方式能满足对结构支承的要求。
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另外，本工程规模大，难度高，主结构按照不同的分区 进行安装，时间跨度长，每个分区的初始安装温度与最后主 结构合拢时的温度存在较大差异，同时合拢段的安装温度与 合拢温度也存在一定程度的差异，温度作用对主结构的安装 和合拢有很大影响。为此，必须依据设计给定的合拢口位置， 考虑各种因素引起的温度变化，计算合拢口的杆件温度变形 值和应力，以确定合拢口的预留间隙和合拢口的搭接工艺， 确保结构安装过程中的安全和合拢的顺利进行。
3 钢结构安装 总体方案
钢结构安装方案的演变过程
针对本钢结构工程规模大（4.2 万吨设计用钢量）、结 构形式复杂（马鞍形、双曲杆件）、节点复杂、测量测控及 安装技术的挑战性、工期紧迫以及与其它分项工程交叉作业 复杂等特点，本工程钢结构施工以实现建设“国内最好、世 界一流”的体育场，全面贯彻落实“绿色奥运、科技奥运、 人文奥运”的理念为指导思想，坚持科学管理、科技创新， 秉承“建立完善的技术创新机制，高效运用现代信息技术， 充分利用国内外各方面技术、资源优势”原则进行组织部署， 以确保圆满完成工程安全、质量、功能、工期和造价等方面 的建设目标，保证2008 年奥运会成功举办。
国家体育场规模巨大，奥运会期间，可容纳观众91000 人，其中临时坐席11000个(赛后拆除），主要承担奥运会开 幕式、闭幕式和田径比赛；奥运会后，国家体育场可容纳观 众80000人，可承担特殊重大比赛、各类常规赛事以及非竞 赛项目。
国家体育场占地面积20.42公顷，总建筑面积（含看台面 积的一半以及立面楼梯）257989平方米，屋面投影面积 59814平方米，绿地面积79300平方米，地下一层，地上七层， 附属商业区建筑面积15902平方米。地上高度68.5米，地下 高度7.1米，基底面积69548平方米。
工程投入大、成本高
本工程安全、质量及管理要求很高，施工时，需投入大 量的人力、物力。大型吊机（800t履带吊、600t履带吊、 300t履带吊等）台班费用高，支撑塔架及其它临时措施工作 量大，安装支撑塔架总量达5500吨，工程成本高。
质量要求高，控制难度大
本工程无论是外观质量，如外形尺寸、焊缝外观，还是 内在质量，如焊缝质量等级、焊接残余应力消除等，都要求 相当高。为此，还专门制订了《国家体育场钢结构施工质量 验收标准》。对于如此复杂的结构，如此困难的条件和环境， 控制难度很大。
构件体型大、重量重，吊装难度大
本工程中，桁架柱最大断面达25m×20m，高度为67m， 单榀最重达700吨。主桁架高度12m，双榀贯通最大跨度 258.365m，构件体型庞大，单体重量重。为降低构件的拼 装难度，桁架柱采用卧拼法，主桁架将采用平拼法（内圈主 桁架立拼除外），所以，构件的起吊直立、吊装就位及高空 稳定难度极大。而立面次结构虽重量相对较小，但形状怪异， 且倾斜向外，操作平台与稳定措施很难设置。
国 家 体 育 钢 结 构 顶 面 布 置 图
在钢结构上弦格构之间作排水天沟和ETFE膜结构，在 看台后部，钢结构下弦下面作PTFE声学吊顶。ETFE膜材为 乙烯－四氟乙烯共混物，无色薄膜，透明、磨砂，或印刷 金属银色圆点，透光率：93～95％。PTFE膜材为聚四氟乙 烯纤维织物，经漂白后为乳白色，透光率：30％。内环立 面PTFE膜为防水膜，其余为PTFE膜具有吸声功能，吸声率： >0.75。
除C19柱外，所有桁架柱的菱形内柱 下端（标高＋1.5m处）采用了Gs20Mn5V 铸钢件。铸钢件高2020mm，壁厚最厚为 130mm，单件最重为18.09吨，共计276吨。
工程组织
建设单位：国家体育场有限责任公司 设计单位：瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所（H＆ DeM）、奥雅纳工程顾问公司（ARUP）及中国建筑设计研 究院设计联合体 监理单位：中咨工程建设监理公司 质量监督单位：北京市建设工程质量监督总站 施工总承包单位：北京城建集团有限责任公司 A区承包单位：中信建设国华公司 钢结构加工单位：江苏沪宁钢机、浙江精工、江南重工 钢结构安装单位：上海宝冶建设、北京城建精工 根据国家体育场施工任务的分工情况，国家体育场钢结 构工程共分为Ⅰ、Ⅱ两大施工区域，I区施工范围为C21立 柱—C8立柱区域，II区施工范围为C9立柱—C20立柱区域，I 区由我司负责安装， 钢结构设计总量约21000吨。
卸载难度大
本工程钢结构受力体系为中央大开口的钭交桁架双层 网壳，表现出很强的空间非几何线性作用。根据总体施工 方案，结构安装阶段，整个屋盖设置了80个支撑塔架，作 为主桁架安装时的临时支撑，主结构安装完毕后，再进行 卸载和拆除。在进行支撑塔架的卸载过程中，结构体系逐 步转换，结构本身和支撑塔架的受力均产生变化，卸载的 先后顺序、卸载等级及工艺都会对其产生影响，需进行详 细的工况分析。对于如此复杂的结构体系，工况分析及同 步卸载控制难度大。
国家体育场钢结构安装方案的选定依据不同的设计条件 情况，主要经历了三个阶段：
第一阶段：方案设计阶段。依据2003 年11 月15 日提供 的方案设计技术条件，进行了三种安装方案（I—整体提升， II—局部提升+散装，III—散装）的编制与比选，初步选定了 内环14000 吨的局部提升+散装的总体方案，
正式吊装前进行试吊
中心点的支架顶部
国家体育场钢结构 工程简介
上海宝冶建设国家体育场项目部
1 工程概况
工程地点
国家体育场位于奥林匹克公园中心区的南部，主体建 筑紧邻北京城市中轴线，并与国家体育馆和国家游泳中心 相对于中轴线均衡布置。西侧为距景观路200m的中轴线步 行绿化广场，东侧为龙型水系及湖边东路，距CATIC大酒 店300m，北侧为中一路，南侧紧邻北四环，城府路在地下 空间穿过用地。
可开启屋盖 瘦身前的国家体育场全貌
瘦身前的国家体育场全貌
瘦身前的国家体育场剖面图
瘦身后的国家体育场全貌
瘦身后的国家体育场全貌
瘦身后的国家体育场剖面图
屋盖洞口尺寸确定原则
国家体育场剖面
钢结构概况
国家体育场建筑顶面呈马鞍型，长轴为332.3m，短轴 为297.3m，屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m。 钢结构最高点高度为68.5m，最低高度为40.1m。屋面东西 方向最高点标高69.084m，最低点标高58.111m；南北方向 最高点标高50.429m，最低点标高40.138m。
2 工程难点
工程组织难度大
本工程规模巨大，工程组织体系相当复杂，从市政府到 业主、设计、监理、总包，从总包到土建施工单位、钢结构 分部，从钢结构分部到钢结构加工单位、钢结构安装单位及 膜结构施工单位，层次众多，且存在多边设计、多边详图转 化、多边加工、多边安装现象，项目管理极其复杂。
同时，钢结构安装与土建、钢结构现场拼装等存在多方 施工交叉作业现象。现场场地狭小，施工场地布置、构件运 输及大型吊机行走路线等受到很大限制。施工各方需合理协 调、统筹管理，工程组织难度大。
本工程主结构约为22700吨，其中桁架柱约为10100吨， 主桁架约为12600吨；次结构约11300吨，楼梯与马道约5000 吨，柱脚约2900吨，本工程设计钢材用量总计约41900吨。
钢板的最大厚度为110mm； 当钢板厚度≤34mm时，采用Q345D钢材； 当36mm ≤钢板厚度≤100mm时，采用Q345GJD钢材； 当钢板厚度≥ 100mm时采用Q460E-Z35钢材。 Q460E-Z35钢材在国内建筑用钢中首次使用，共计约900吨。 应用在4个柱脚和6根桁架柱中。
国家体育场工程是奥林匹克公园内的标志性建筑，也 是北京最大的、具有国际先进水平的多功能体育场，建成 后的国家体育场将成为奥林匹克运动留给首都北京的宝贵 遗产。
国 家 体 育 场 总 体 地 理 位 置
奥运村
国家森林公园
国家会议中心 体育馆 游泳馆
龙 形 水系 国家体育场
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
国家体育场具体地理位置
建筑规模
国家体育场钢屋盖全貌
屋盖均为箱型构件，其中，主桁架断面高度为12m，上弦 杆截面为1200mm×1200mm～1000mm×1000mm，下弦杆 截面为1000mm×1200mm～800mm×800mm，腹杆截面基 本为600mm×600mm，主桁架沿洞口斜角交叉布置。桁架柱 为三角形格构柱，每根格构柱由两根1200mm×1200mm箱型 外柱和一根1200mm×1200mm菱形内柱组成，腹杆截面为 1000mm×1200mm。桁架柱上端大、下端小，上端与主桁架 相连，下端埋入钢筋混凝土承台内，并将屋盖荷载传至基础。
工期紧
本工程的工期以钢结构施工为主线，其施工的进度直接 影响体育场看台、基座、膜结构以及其它相关工程的施工， 工期压力相当大。对于本工程钢结构的安装，无论就工程量， 还是从施工难度来说，工期都相当紧张。加上冬季低温施工 的效率低下和北京春季风沙对吊装作业的影响，更加大了工 期压力。
合拢难度大
国家体育场屋盖钢结构属于特大型大跨度钢结构，双榀 主桁架贯通最大跨度258.365m。由于结构形成过程和使用过 程存在较大的温差，使用过程中，结构中会产生较大的温度变 形和温度应力。因此，根据北京地区的极限最低温度和极限最 高温度，设计上设置了合拢温度，即屋盖结构最终形成时的温 度，以减少温度变形和温度应力。根据设计要求，本工程中的 主桁架和立面次结构各设置了四条合拢线，其中，主桁架合拢 口96个，立面次结构的合拢口28个，合拢口数量众多。虽立 面次结构和主桁架可采取分步合拢方案，但一次合拢的对接口 数量仍高达48个，为确保合拢线上的对接口同时合拢，需组 织大量的人力和物力。同时，根据目前的施工进度和北京历年 来的气温情况，要确保设计要求的合拢温度，难度甚大，必须 进行周密的部署和施工安排，合拢组织难度大。
顶面次结构安装难度大
根据设计要求，本工程的顶面次结构需在支撑塔架卸 载完毕后再进行安装。由于在支撑塔架的卸载过程中，屋 盖钢结构会产生一定的变形，从而导致顶面次结构的安装 边界条件发生了改变，但考虑到工期和设计难度，顶面次 结构仍是按照卸载前的边界条件（即原设计坐标）进行加 工和拼装的，这两者之间存在一定程度的尺寸偏差，所以 顶面次结构的安装对口和精度控制难度增大。