新型钢结构体系施工技术终结版

1、一、概述 钢结构工程从广义上讲是指以钢铁为基 材，经过机械加工组装而成的结构。一般 意义上的钢结构仅限于工业厂房、高层建 筑、塔桅、桥梁等，即建筑钢结构。由于 钢结构具有强度高、结构轻、施工周期短 和精度高等特点，因而在其他土木工程也 被广泛采用。 1.钢结构发展重点钢结构发展重点 超 高 层 钢 结 构 重 型 厂 房 大 截 面 和 厚 板 结 构 多 、 高 层 钢 结 构 钢 - 混 凝 土 混 合 结 构 钢 结 构 住 宅 普 通 钢 结 构 采 用 轻 型 屋 面 及 墙 体 的 屋 门 式 刚 架 房 压 型 钢 板 薄 型 拱 壳 轻 型 钢 结 构 网 架 网 壳 薄 壳

2、悬 索 膜 结 构 空 间 结 构 钢 骨 混 凝 土 钢 管 混 凝 土 组 合 结 构 建 筑 钢 结 构 2.钢结构的优势 钢结构体系具有自重轻、安装容易、施工 周期短、抗震性能好、投资回收快、环境 污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相 比，更具有在“高、大、轻”三个方面发 展的独特优势。钢结构以其自身的优越性 引起业内关注，已经在工程中得到合理的、 迅速的应用。 3.钢结构制作流程 钢结构的构件一般在工厂加工制作，然后 运至工地进行结构安装。钢结构制作的工 序较多，因此，对加工顺序要周密安排， 避免工件倒流，以减少往返运输时间。下 图为钢结构大流水作业生产的一般工艺流 程。 二、新型钢

3、结构体系 随着建筑理念的不断更新，当前出现了许 多新型建筑，尤其是机场建筑、会展中心、 体育场馆等大型公共建筑均采用大跨度、 复杂空间钢结构作为屋盖结构体系。 1.上海火车南站主站屋钢结构 2.国家体育场钢结构工程 3.中央电视台新台址工程 1.上海火车南站主站屋钢结构 1.结构形式：结构形式：钢结构预应力梁索超大型屋盖 结构，工程平面呈圆形，屋面直径278米， 标高42米，中心内压环直径26米截面高度 3.5米，内钢柱18根600钢管长8米，梭形 截面主梁长126米，高度3.6米0.8米，檩 条长8米26米，形成曲线桁架式，在外圈 设有拉力环，屋面铝合金装饰板与阳光板， 墙面玻璃幕墙。 这1

4、8根异形变截面分 叉大梁、内压环、环 向构件及预应力钢棒 组成的圆盘形空间结 构，由54根钢柱通过 理想铰支承的柔性体 系。其结构主要由中 心内压环、柱、主梁、 檩条和外围拉力环组 成 。 2.国家体育场钢结构工程 国家体育场主体采用抗震墙结构与钢混凝土框架结合的体 系，这种全新的结构体系具有高抗震、高安全、承载力强 的特点。其外部结构是由24根巨大的钢结构立柱组成，立 柱为三角形格构柱，上端大、下端小，其中最高的立柱在 东西两个方向，高可达78米，最低的立柱在南北方向，高 度为60米。钢结构所使用的钢材厚度达11厘米，工程设计 总用钢量为5万吨。 整个工程形状独特，所采用的重型钢结构中有大量

5、曲线结 构，因此在钢材质量、钢结构的设计、加工以及安装都存 在着很大挑战。据专家称：“鸟巢”是目前国内外体育场 馆中用钢量最多、规模最大、施工难度最大、拥有多项世 界顶级施工技术难题的大型钢结构工程。 3.中央电视台新台址工程 中央电视台新台址工 程主楼是目前国内在 建单体面积最大的媒 体工程，包括2座斜塔 楼、连接2座斜塔楼顶 部的悬臂结构，以及9 层裙楼与3层地下室。 1号塔楼52层，屋顶最 高处标高234m；2号 塔楼44层，屋顶最低 处标高194m；裙楼屋 顶标高46.45m。 三、新型钢结构施工技术 概述 建筑的美学要求和功能多样化引发了施工 技术的变革，这种变革不仅仅停留在施工 手

6、段上的简单更新，而是将钢构件新的制 造技术，曲线滑移、非对称整体提升等新 施工技术，计算机结构动态控制等辅助技 术应用于工程实践，推动建筑业摆脱传统 施工手段，向跨行业、机械化、高科技领 域迈进。 1.整体滑移施工技术 2.整体提升施工技术 3.高空无支托拼装施工技术 4.复杂空间钢结构施工过程的动态结构计算 机控制 5.复杂空间钢结构测控及试验研究 6.厚板、异种钢材及管结构的多角度、全位 置焊接技术 1.整体滑移施工技术 大跨度空间钢结构施工过程中最为关键的问题是 结构在形成空间整体前的稳定性问题，而滑移施 工技术较好地解决了这一问题。滑移工艺是利用 能够控制同步的牵引设备，将分成若干个稳

7、定体 的结构沿着一定的轨道，由拼装位置水平移动到 设计位置的施工工艺。该工艺的优点是：可解决 大量吊装设备无法辐射吊装的结构安装难题；节 约施工场地：对吊装设备要求低。缺点是：要求 结构平面外刚度大，需要铺设轨道，多点牵拉时 同步控制难度大。 深圳机场二期航站楼钢结构安装 深圳机场二期扩建航站楼钢 屋盖为135 米跨鹏形曲线钢 桁架体系，施工滑移采用高 空分榀组装、单元整体滑移、 累积就位、三点牵拉、同步 横向滑移工艺，成功地解决 了施工中有较大水平外推力 作用的钢管桁架整体、横向 稳定性控制的难题及滑移轨 道的设计、制作、安装难题。 2.整体提升施工技术 计算机控制液压整体提升技术是近年来将

8、计算机 控制技术应用于建筑施工领域的新技术。其主要 工作原理是以液压千斤顶作为动力设备，根据各 作业点提升力的要求，将若干液压千斤顶与液压 组、泵站等组合成液压千斤顶集群，并在计算机 控制下同步运动，保证提升或移位过程中大型结 构的姿态平稳、负荷均衡。在我国2008年奥运的 主会场国家体育场（鸟巢工程）的钢结构卸 载中，就采用了这种施工技术。 广州新白云机场飞机维修库钢结广州新白云机场飞机维修库钢结 构工程构工程25088m钢屋盖钢屋盖 广州新白云机场飞 机维修设施钢结构 屋盖整体提升单元 尺度250 米88 米， 总面积21000平方 米，总重量4277 吨， 是全国应用整体提 升技术一次提

9、升面 积最大的单体建筑。 3.高空无支托拼装施工技术 高空块体扩大单元无支托组装技术，其施 工原理是：将结构体系合理分段，选择吊 装顺序，使施工过程无需搭设支撑平台， 利用结构自身刚度形成稳定单元，通过不 断扩大单元拼装，最后形成整体结构。 厦门国际会展中心厦门国际会展中心35m 悬挑桁架高悬挑桁架高 空块体扩大单元无支托组装技术空块体扩大单元无支托组装技术 厦门会展中心顶部屋盖为目 前国内最大的双悬臂空间桁 架结构，悬挑长度南北向35m、 东西向21m，双向悬挑。屋盖 所采用的双向外挑帽盖结构， 单榀重量80 吨，施工阶段桁 架下挠难于控制本工程施工 采用高空块体扩大单元无支 托组装技术，通

10、过不断扩大 稳定结构单元接装，最后形 成整体结构。 该技术已成为大悬臂空间结 构施工技术的创新 4.复杂空间钢结构施工过程的动态结 构计算机控制 动态结构计算机控制是近年来将计算机技术应用 于施工领域的一门新技术，是非常有效的施工辅 助手段。通过对各种不利因素的分析和计算，可 进行有效的方案可行性分析，优化施工方案，保 证施工质量、安全和方案的科学性，验证不利因 素对结构的影响是否属于控制范围，提出合理的 控制基准和方法，有利于指导施工全过程。 具体工程应用如下：广州机库4 300 t钢屋盖多吊 点非对称整体提升过程动态结构计算机控制；广 州新白云机场航站楼钢屋盖曲线滑移的计算机分 析及控制；

11、钢棒拉杆组合结构目标位移控制结构 预拱。 5.复杂空间钢结构测控及试验研究 钢结构施工测量控制作为施工技术的一部分，其 工程施工方案的合理性、先进性，从大量的测控 数据信息中分析结果并得到反馈和证实。具体工 程应用如下：深圳机场二期曲线钢桁架滑移过程 位移动态监测；深圳文化中心复杂铸钢节点在枝 状空间钢结构中的测量定位；深圳国际会议展览 中心大跨度巨型箱梁及实心拉杆安装过程应力、 应变监测。 6.厚板、异种钢材及管结构的多角度、 全位置焊接技术 钢构件截面形式、连接形式在不断更新多样化， 焊接质量要求高，无参考经验的焊接新问题不断 出现。国产钢材的推广应用增加了焊接难度，特 别是用于厚板截面时

12、易发生母材层状撕裂问题， 焊接质量难于控制。 现场的焊接环境是影响焊接质量的一个重要因素， 温度低、风量大、空气湿度大的环境使得焊缝成 型质量、焊缝保养等控制难度增大。面对不断出 现的种种焊接难题，在合理利用传统焊接技术的 基础上，针对不同工程的不同焊接特点采用新颖、 高效的焊接工艺及方法 。 深圳文化中心管结构多角度、全位深圳文化中心管结构多角度、全位 置异种钢材焊接置异种钢材焊接 深圳文化中心黄金树采用了 新颖独特的树枝结构(如图)， 树枝节点采用半空心半实心 的巨型铸钢件，每个铸钢件 以不同角度伸出多个钢管接 头（如图），每个钢管接头 又与作为黄金树树枝的无缝 钢管通过对接焊上下关联，

13、逐步形成多节点、多分枝、 多角度的三维空间树状钢结 构造型。 铸钢节点与相连无缝钢管的 异种钢材对接焊是本工程的 关键环节，也是整个钢结构 施工焊接领域的一大难点 返回 四、整体提升技术施工案 例 1. 上海大剧院整体提升工程 2. 鸟巢钢结构施工技术概述 3. 上海火车南站钢结构施工技术 （一）. 上海大剧院整体提升工 程 上海大剧院工程是上海 市重大工程，钢屋架重 量达6000t之多，若采用 传统的施工方法则使用 承重脚手架规模将相当 庞大，且施工难度大、 危险，因而采用地面焊 接组装、再用液压同步 提升技术整体提升安装 就位。用这一最新施工 方法不仅施工速度快、 成本低，而且安全，真 正

14、体现了优质、高效、 安全的施工原则。 1.液压同步提升设备 2.提升操作及控制 1.液压同步提升设备 液压同步提升是国内近年发展起来的一种超大型 结构件同步提升的建筑施工新技术，它采用柔性 钢铰线或刚性立柱承重，液压油缸集群作业，计 算机实时控制，液压同步提升新原理，实现大吨 位、大跨度、大面积的超大型结构构件整体安装。 己多次应用于国内重大工程实际中，获得了巨大 成功，取得了显著的经济和社会效益。液压同步 提升系统是一套机、电、液一体的同步控制系统。 它主要由钢铰线承重系统、油缸执行机构系统、 泵站起动及液压传动系统、计算机及电气控制系 统、传感器高差及位置和状态检测系统等组成。 液压同步提

15、升设备组成 （1）.油缸执行机构 （2）.钢铰线承重系统 （3）.计算机和电气控制系统 （4）.泵站液压系统 （5）.传感器测量系统 （1）. 油缸执行机构 液压油缸采用LSD-200型200t液压千斤顶，为穿 芯式结构。钢铰线从油缸中间穿过，便于锚具锁 紧钢铰线，伸缸时油缸大腔进油、小腔回油；缩 缸时油缸小腔进油、大腔回油。在活塞上端和缸 体下部装有夹紧钢铰线的夹具，称为上锚具和下 锚具，由各自小液压油缸的伸缩来控制锚具的夹 紧和松开。主油缸活塞最大行程为300mm，考虑 到缓冲以及下降过程的需要，实际工作行程为 280mm。工作时钢铰线穿过上锚、活塞杆空心部 分和下锚，通过锚具的切换和主油

16、缸的伸缩来完 成结构的提升动作。 （2）钢铰线承重系统 根据油缸的结构及工程要求，采用高强度 低松弛预应力钢铰线。公称直径15.24mm， 抗拉强度1860kNmm2，破断拉力 260.7kN，伸长率1 时的最小负荷为 221.5kN，每米重量1.1kg。该产品按国际 标准生产，单根制作长度可达千米，呈盘 状。在工程中选其作提升索具用，有安全、 可靠等性能，承重件自身重量轻，便于安 装运输，中间不必镶接以及使用后仍可回 收利用等一系列优点。 （3）. 计算机和电气控制系统 计算机和电气控制系统由同步控制柜和起动柜组成。起动 柜负责泵站电机的起动、运行、停止；同步柜是控制系统 的核心，完成提升过

17、程的自动操作和自动调节，其核心是 可编程控制器和单片微型计算机，控制原理框图如图。可 编程控制器负责油缸的动作控制，它不断扫描伸缩油缸的 位置信号和上下锚具的状态信号，根据当前操作指令决策 油缸的动作步序，决定主油缸的伸缩和上下锚具的松紧以 及多缸集群作业时的动作协调。单片微型计算机在系统中 负责数字调节，控制提升构件各吊点之间的同步高差、提 升速度等参数，其AD转换输入可以直接接收反馈模拟 信号，其高速输出口(HSO)可以直接发出脉宽调制信号 (PWM)，用于电液比例阀驱动，调节相应吊点的提升速度 以达到同步提升的目的。 油压均衡显示 同步高差显示 油缸压力信号 同步高差信号 控 制 指 令

18、 单片微机系统 脉宽调制输出 PWM输出驱动 比例阀 PWM输出显示 油缸位置信号 锚具状态信号 操 作 指 令 开光量 输入显示 可编程控制器 油缸伸缩锚具松 紧指令 主油缸通路开闭 电磁阀输出驱动 电磁阀 操作步序显示 （4）. 泵站液压系统 泵站液压系统由主泵供油系统和辅泵供油系统组 成，主泵系统向主油缸提供压力油，辅泵系统向 小液压油缸供油以实现锚具的夹紧和松开。系统 主要由电机、泵、电液比例控制阀、液控单向阀、 单向阀、换向阀、油箱及管路等组成。主泵为变 量柱塞油泵，额定压力315MPa，全开实际流 量可达35Lmin ；齿轮泵为辅泵，其压力根据经 验为35MPa 电液比例阀将计算机

19、输出的脉宽调 制信号转换为液压流量的大小以控制提升速度； 液控单向阀用于油管爆裂等故障情况下系统的保 护。 （5）. 传感器测量系统 同步控制系统的传感器有油缸位置和锚具状态传 感器及提升构件高差传感器。锚具状态传感器测 量锚具的状态(夹紧和松开)；油缸位置传感器测量 油缸动作位置，获得的参数均为开关量；提升构 件高差传感器的敏感元件为自整角机，有两套独 立的高差传感器，分别作控制和监视用。监视用 的传感器不参与控制，用于高差的冗余测量，在 控制传感器损坏情况下可作后备。在主令吊点A1 上安装有发射机，在各从吊点A2、C1、C2上安 装有接收机(自整角变压器)，把提升构件各吊点的 高差(从吊点

20、相对主令吊点的高差)信号转换为电压 信号输出，电压信号再经相敏解调、模数变换输 入到计算机处理。 2.提升操作及控制 （1）.整体提升前准备工作 （2）.整体提升应急措施 （3）.试提升 （4）.提升过程中的控制及施工监测 （5）.钢屋架就位 （1）.整体提升前准备工作 钢屋盖提升前应具备与提升有关的电梯井、钢屋 盖、提升平台、千斤顶、钢绞线、液压泵站及自 动控制系统等项目的质量保证资料，对每一道施 工工序，都有详细的施工原始记录，并有一套严 格的质量验收制度，保证每一道工序质量均满足 要求。提升前对关键的部位如钢屋架、提升钢平 台、千斤顶及锚夹具、油泵、自动控制系统进行 全面检查，并填写书面

21、记录，对指挥系统的通讯 设备，必须经过试用，对所有参加提升工作的人 员必须进行认真培训。在一切就绪情况下，进行 预演习，确认一切正常才能提升。 （2）.整体提升应急措施 .设备、材料保证措施 提升过程中配备足够的备用材料、设备、修理工 具和维修人员 。 .钢屋架和提升电梯井相碰措施 在提升钢屋盖顶部安装报警器，若钢屋架与电梯 井相碰，则会自动报警，并马上停止提升和分析 相碰的原因；若是与伸出电梯井的钢筋接驳器或 预埋件相碰，则用气割清除，若是局部混凝土凸 出，则可凿除凸出部分；如由于电梯井侧向位移 过大而碰时，则应采用先安装钢屋架支座钢立柱 并浇混凝土立柱，采用分节提升等非常措施。 .防风措施

22、 选择1周内风力小于5级的天气，若遇地面6 级以上的风力，要停止提升，并在钢屋架 和电梯井之间的3个面加设限位装置，防止 屋架和电梯井碰撞。 （3）.试提升 在确定一切正常后，采用逐步加载法进行试提升， 加载分2天完成。第1天：第1次加载30，持荷3 小时；第2次加载至60 ，持荷4小时；第3次加 载至90 。第2天：加载持荷18小时后加载至90 ，持荷，5小时，然后加载至100 ，钢屋盖开 始离地。在每次加载后，均观察电梯井偏心受压 后的侧向位移及局部承压、后墙的锚固情况、钢 屋盖的变形、提升钢平台的变形、各吊点锚固情 况以及千斤顶、钢绞线、锚夹具、油泵、自动控 制系统的工作情况。 （4）.

23、提升过程中的控制及施工监测 .千斤顶、钢绞线调换的控制 当单个千斤顶上的钢绞线发生2根断裂或1个吊点发生4根 钢绞线断裂时，需要更换钢绞线。当任何1个千斤顶发生 故障时，要立刻进行修复或调换。 .提升过程中的同步控制 高差控射：每个吊点由11只千斤顶和2个泵源组成，1个控 制柜控制，每做1个行程(即提升275cm)最多会产生 2mm 的高差，各吊点高度误差控制在士10mm以内。每 提升5m，采用水准仪观测悬挂钢尺及水准点钢尺，测定 出4个点的高差，调平一次高差 提升力控制；各提升点提 升力控制在理论值的10 范围内，即最大提升力为l?50kN。 .电梯井及钢屋盖间隙的监控 在提升过程中，电梯井

24、的控制倾斜值不大 于1800，报警值为20mm，电梯井沉降 值控制在20mm 以内，电梯井与钢屋盖间 隙的理论值为50mm，由于各种变形及制作 误差，当间隙小于10m时即报警。若影响提 升时应采用清除措施。 .施工监测 在提升过程中，应对电梯井受偏心力后的 侧向位移、电梯井沉降、钢屋盖的提升高 度、提升过程中屋盖4个吊点的相对高差、 钢屋盖的本身受力变形、钢屋盖与电梯井 的间隙、提升钢平台等进行监测 。 .整体提升 钢屋益离地后采用自动控制、同步提升。 钢屋盖整体提升仅用2天，累计20小时，提 升距离为26.5m，提升过程中的各项监测数 据均控制在要求的范围内，屋架的安装标 高为38.82m，

25、为便于安装钢立柱，落架前 提升标高为38.82m+0.23m （5）.钢屋架就位 .钢屋架4吊点高出理论安装位置230mm， 以便支撑钢柱安装。支撑钢柱安装就位后， 确认强度达到设计要求，安装位置符合图 纸要求才可将钢屋架下放。在钢屋架同步 下放时，在其到达最终位置以上大约50ram 处时，应当暂停后测量上下接触面的平行 度及钢屋架的位置值，并配好调整垫片和 检查钢屋架4吊点水平状态。 .将钢屋架同步下放至支撑钢柱后应逐步 卸载 第1次下降卸载30荷重，延时15分 钟 第2次下降卸载60荷重，延时15分钟。 第3次下降卸载80 荷重，延时15分钟。 第4次下降卸载100荷重，延时45分钟。 .

26、由6根支撑钢柱支承钢屋架全部载荷后， 进行钢屋架安装定位检验工作。钢屋架上 平面安装尺寸为3882m士20mm。待钢柱 压缩变形后，进行钢屋架焊接固定工作。 钢绞线全部卸载以后将安全锚锁紧，千斤 顶全部缩缸到底，上下锚和导向锚均应处 于松开状态，以便拆除千斤顶，待电梯井 后浇混凝土支撑柱，达强度后拆除所有地 锚、安全锚、钢绞线。 返回 （二）、鸟巢钢结构施工技术 鸟巢工程意义重大，在其施工过程中，我 们更加可以感受到最高质量的施工工艺以 及检验标准，在鸟巢的施工建设期间看到 的必定是最优秀的成果。 鸟巢工程钢结构卸载技术 1.国家体育场的钢结构组成 2.鸟巢钢结构卸载 （1）对鸟巢卸载采用计算

27、机控制 （2）卸载工艺环节 （3）卸载要求 1.国家体育场的钢结构组成 国家体育场的钢结构部 分分成主结构和次结构 两个部分，主结构承担 着钢结构部分的全部荷 载，次结构起到装饰的 作用。主结构承担的荷 载通过24根混凝土斜抗 柱直接传递到基础上。 2.鸟巢钢结构卸载 在“鸟巢”的建设过程中，有根临时 搭建的钢柱支撑着“鸟巢”的钢铁“枝 蔓”。“鸟巢”钢结构的卸载就是用千斤 顶架起钢结构，将这根临时支撑塔架 提供的支撑荷载卸去的过程。 这78个点承担的荷载也不一样，最大的承 载了320吨，最小的也承载了120吨。 （1）对鸟巢卸载采用计算机控制 顶起“鸟巢”钢结构的工作由特殊的千斤顶来完 成。

28、顶升的高度完全由计算机控制，顶升的高度 将使钢结构与支撑塔架顶部的垫片脱离至到 毫米的高度。由于每个卸载点需要顶升的高度不 一样，因此，顶升力度也不同。 通过控制中心计算机的控制，与千斤顶连接的油 泵为千斤顶供油，使其按输入力度数据，将钢结 构顶到合适的高度。在顶的过程，工人及时监测 千斤顶的变位，一旦发现支撑点的垫片已经松动， 千斤顶的上升状态将被立即转换到停止状态。 整个卸载过程完全由电脑操控，电脑终端和指 挥中心就在鸟巢体育场的中央。两次卸载之间 要间隔一小时左右，其间每一个技术数据都会 由众多的传感器从卸载点传到中心，对卸载的 效果进行监测和评估。 卸载指令也通过这个“神经中枢”传递到

29、每一 个卸载点，显示在每个卸载区块的三种颜色灯 上，绿色代表开始下降、黄色代表暂停下降、 红色代表两个以上的受力点下降距离不同步， 需要停止。 （2）卸载工艺环节 具体实施卸载时，每个小步的完成其实是 需要经历三个准确无误的工艺环节：在鸟 巢安装过程中，78个临时支撑塔架的顶部 均设置了100mm或200mm高，厚度不等的 垫块支撑主体钢结构。 第一环节，升起千斤顶，使它代替临时支 撑塔架撑起鸟巢； 第二环节，撤去临时支撑塔架顶端设计所要求 高度的垫块； 第三环节，千斤顶缓慢下降至解除撑力的高度， 鸟巢剩余荷载又转化为临时支撑塔架撑起。这 个过程是循序渐进的，要由千斤顶与临时支撑 塔架柱交替受

30、力，交替下降。每圈所有的受力 点完成一遍三个环节才算完成一小步，循环35 次后，鸟巢的全部荷载就转化为自身承受，卸 载完成。 （3）卸载要求 五七三十五个步骤都必须严格控制下降的距离 。 在卸载的环节中，所有的距离都必须精确到毫米 。 外圈总下降量将达到68286毫米；中圈161178 毫米；内圈208286毫米。如果鸟巢在自身受力 后，主体钢结构下降幅度超过这个距离或是出现 局部裂缝等结构问题，那么就意味着鸟巢在过去 三年的设计、制造、施工等环节中存在问题。 其控制系统包括计算机控制和电气控制。 电气控制电路主要是液压驱动电路和传感 检测电路。计算机通过液压驱动电路，对 液压系统进行驱动和控

31、制，同时通过传感 检测电路采集液压系统的工作数据、支承 系统和钢结构的状态信息，经过运算分析 后对控制进行修正和调节，确保顶推作业 的同步、稳定和安全可靠。 控制系统的功能，首先是控制液压千斤顶集 群的同步作业，简称集群控制，包括行程 控制、时序控制和启停控制；其次是控制 施工中可能发生的各项偏差，简称偏差控 制，主要是姿态偏差控制、负载偏差控制、 定位偏差控制等；再次是运行状态和工作 数据显示、控制参数设置等，简称操作控 制。控制系统还必须具有安全控制功能， 主要是故障的检测与处理、防止误操作措 施、抗干扰措施、备份和备用设施等等。 控制系统由1个总控箱、12个单控箱、12套 传感器、控制阀

32、等组成。总控箱主要由控 制计算机、监控计算机，以及控制面板等 组成。每个单控箱控制一台液压推器。总 控箱与各单控箱之间采用远程输入输出和 数据总线方式通讯，只需一根双绞线就可 将总控箱和所有单控箱连接，通讯可靠、 成本低。 返回 （三）、上海火车南站钢结构施工 技术 1.工程概况 主站屋屋面钢结构系直径为278 m的圆形建筑。 18根异形变截面分叉大梁、内压环、环向构件及 预应力钢棒等组成圆盘形空间结构，并由54根钢 柱通过理想铰支承其柔性体系。结构主要由中心 内压环、柱、主梁、檩条和外围拉力环等组成。 2.施工难点 （1）设计新颖，造型别致278 m属超大直径钢结 构屋盖，且结构新颖、造型别

33、致，径向分布的分 叉式钢主梁为国内罕见，无类似工程实例可以借 鉴 （2）结构特殊 钢屋盖承重钢柱全部支承在混凝土楼层平台环形 梁上，而不是直接承重在地基基础上 （3）现场环境复杂 南北广场正在施工中，东西旅客通道、旁通道和 邮政通道等已经完成，还需建造匝道。在钢结构 投影下的沪杭线火车需要正常运行，四周可以利 用的施工场地相当有限。 （4）工作量大，工期紧 本工程钢构件达千余件，钢结构总吨位达7 000 t，而安装 工期仅为75个工作Et （5）施工难度大 由于施工环境复杂、施工场地狭小，大型施工机械设备无 法进入结构内部进行安装，常规的钢结构安装施工方法无 法实施，大大增加了施工的难度。另外

34、，构件单件重、起 重作业半径大，没有现成的特大型施工机械可以胜任本工 程钢结构安装。屋面结构在整个结构尚未形成前为不稳定 体系，必须设置可靠的施工支撑体系，以确保钢结构安装 阶段结构稳定；大量屋面和钢柱、钢棒的安装和预应力张 拉，也是本工程施工的一大难题。 3.主要施工技术路线 根据上海南站主站屋钢结构的结构特点，以及周边施工环 境的特殊要求，采用常规的施工工艺及目前最大的起重机 械，均难以满足结构安装的要求，为此，经对工程特点深 入了解和多方案比较，创造性地提出了“600 t履带吊定点 就位，123 m跨旋转龙门吊综合安装”的施工技术路线， 利用主站屋西侧有限的场地进行构件扩大组拼，600

35、t履带 吊将扩大组拼后的构件分段就位到大吨位旋转龙门吊的作 业范围内，然后由旋转龙门吊根据对称安装的顺序，采用 类似极坐标的形式进行立柱、大梁和环向构件的综合安装。 为了提高安装效率，在结构中心布置600 t塔吊1台，进行 中心部位的环向构件安装。 4.主要施工机械 （1）旋转龙门吊：龙门吊跨度为123 nq，其一 端支承于中心固定支撑上的回转轴承上，另一端 通过柔性支腿支承于标高为99 m混凝土平台 既有的预应力环梁上，通过分配梁的形式，将荷 载均匀分配至24组轮轴上，使施工荷载有效扩 散，混凝土结构不作任何加固。龙门吊大梁采用 张弦桁架结构，其上设2台50 t起重小车。钢构 件用2台或1台

36、起重小车进行吊装，通过龙门吊 外侧的大车旋转行走和小车在龙门吊大梁上沿径 向行走，可以吊装龙门吊覆盖下的任何一个位置。 （2）M 440 D塔吊旋转龙门吊由于跨度大，设备 运行速度相对较慢，因此主要承担结构内外钢柱、 主梁吊装单元(除123 nq半径外悬挑段主梁)，包 括部分檩条和钢棒。为加快工程施工进度和减少 旋转龙门吊的工作量，在结构中心支撑顶部设置1 台lVl 440 D塔吊(600tm)。该塔吊可以承担65 m 半径内檩条、钢棒等小构件的安装工作。 （3）CC 2800履带吊 上海火车站工程选用德国台马克公司生产的CC 2800履带吊(600 t)，并分3个阶段配合本工程钢结 构安装施

37、工：(1)第1阶段为设备组装阶段，先选 用主副臂组装工况，承担中心支撑系统、M 40 D 塔吊的安装，再用主臂进行龙门吊大梁安装图。 (2)第2阶段位于结构西侧场地，配合构件卸车、 拼装和吊装就位(3)第3阶段为吊装机械拆除阶段， 进行M 440D塔吊地面组装和拆除，同时配合龙门 吊拆除工作。 5.施工流程及对称安装 施工流程：结合钢结构本身特点，设备的 合理使用，设置结构安装流程如下 结构对称安装 为减少安装施工阶段结构变形，安装需对 称进行，同时根据土建施工的进度和流程， 对主梁及节间安装先后顺序作了规定 由于采用了具有针对性的施工技术路线， 工程实施进展顺利，在文明施工、安全、 质量、进度等方面均取得了很好的效果， 并得到设计、业主等有关各方的好评。 汇报完毕 谢谢大家 2.国家体育场钢结构工程 国家体育场主体采用抗震墙结构与钢混凝土框架结合的体 系，这种全新的结构体系具有高抗震、高安全、承载力强 的特点。其外部结构是由24根巨大的钢结构立柱组成，立 柱为三角形格构柱，上端大、下端小，其中最高的立柱在 东西两个方向，高可达78米，最低的立柱