大跨度拱形钢结构安装施工工法
1.前言
近年来钢结构建筑凭借其造价低、大空间、抗震性能好等优点迅速发展，尤其在公共建筑和大型场馆等公用设施中得到广泛应用。而拱形结构因其大空间、造型新颖、美观等特点，受到诸多建设单位的厚爱。
当钢结构拱落地长度较长，土建结构为混凝土梁板时，主拱安装宜采用分段安装，由拱脚向上组装，最后在顶部中间合龙。结合205.44米大跨度空间拱形钢结构的安装进行施工总结，形成了本工法。
2.特点
2.1 土建结构为混凝土梁板，上部为箱形变截面钢结构主拱，主拱生根于四个拱脚基础；
2.2 在混凝土顶板上设置支撑塔架（同时作为操作平台），混凝土顶板下局部设满堂红架体支撑；
2.3 采用分段吊装、现场拼装焊接。
3.适用范围
本工法适用于工业与民用建筑工程中大跨度拱形钢结构安装工程。尤其适合土建主体结构为混凝土框架梁板，上部为大跨度拱形钢结构的工程。
4.工艺原理
主拱安装在能同时满足设计分段要求和运输要求的前提下，采用分段制作、运输和安装。为确保整体空间结构的稳定性，主拱的安装需穿插在其他结构梁安装的同时进行，主拱的安装顺序是从四个主拱脚向上进行安装，最后在顶部中间合拢，主拱安装的同时，及时进行主拱和屋面拱之间的拉杆支撑的安装。
5.施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
建立测量控制网及测量控制 → 主拱支撑架体设计→ 主拱吊装及安装 → 卸荷 5.2操作要点
大跨度钢拱安装同时涉及分段及吊机的选择、施工测量定位、支撑架体的设置、钢拱的吊装及安装、卸荷等多种施工工艺，而钢拱的吊装及安装是整个施工过程的关键。 5.2.1建立测量控制网及测量控制
1．GPS点的交接及复核
根据GPS点的成果，制定点位精度的复查，具体测量步骤：根据GPS点的布局，在施工区域边布设二级控制网，按闭合导线的观测方法，计算出导线精度，再根据计算出的点位精度，如果GPS点的成果符合施工要求即可使用，反之要对导线实行平差后才可使用；对水准点的复查，采用国家二级水准的要求进行复查，在施工区域内按施工需要布设若干固定的水准基准点，对布设的水准点实行联测。
建立施工控制网（有轴线控制桩），形成统一布局（见图5.2.1）。
图1-1 呼市机场航站楼钢结构安装的测量控制网图5.2.1 钢结构安装测量控制网
5.2.2施工中的测量控制
1．主拱跨度大，对于四个主拱与地面接触点的控制精度要求相对高，
在二级导线的基础上用极坐标法放样出四个接触点，建立一矩形导线闭合环，用距离、角度复核精度；
2．主拱为斜平面主拱，在测量控制上采用直角相交观测法； 3．主拱采用分段安装，在二级控制基础上布置方格网，对桁架节点进行控制，详见图5.2.2：
X:90.000K2Y:0.000ZG2ZZK5ZZK4ZXG1ZXG3ZZK9ZG1ZZK1X:0.000K6Y:120.000ZZK10ZG4K3X:90.000Y:120.000K4X:90.000Y:240.000ZZK6ZG3K1X:0.000Y:0.000K* 二级控制点K5X:0.000Y:240.000ZZK* 钢直柱控制点 图5.2.2 主拱定位平面布置图
4．高程测量
依据现场的已知水准点，在施工场区内测设水准基准点，水准点的密度应为100m左右一个，水准路线构成附和路线，以便校核，观测精度要满足四等水准的要求，闭合差要小于ｆｈ=±20mmL或ｆｈ=±60mmn。（L为线路长，以千米计；n为测站数。）
5．变形观测
在确认施工安装准确后，以安装监测所测定的每个标志点的实际坐标和高程作为基准值。以后每隔2周按安装监测时用同精度的观测方法对标志点进行观测，计算出坐标和高程与基准值进行比较，从而确认钢架顶部