第一篇：淺析大跨度大空間建筑火災事故對策

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淺析大跨度大空間建筑火災事故對策

作者：葉光榮

來源：《科技創新導報》2011年第18期

摘 要:隨著社會經濟迅猛發展.大跨度、大空間建筑越來越多。然而.跨度越大、空間越高的建筑所具有的火災危險性越大.一旦發生火災.撲救難度也就越大.造成的人員傷亡和經濟損失也隨之增大.也為滅火救援工作帶來了更大的挑戰。本文闡述了大跨度大空間建筑物的火災特點.論述了大跨度、大空間建筑物火災事故的處理程序、對策、方法及行動要求、注意事項等。關鍵詞:大跨度大空間建筑火災特點撲救方法

中圖分類號:TU892 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0028-01

近年來,隨著社會經濟迅猛發展,企業生產、倉儲用房、大型批發市場、物流業、大型的綜合商場和超市、體育場館、影劇院、展覽館等大跨度、大空間建筑越來越多。由于建筑結構上的特殊性和使用方面的需要,且因鋼結構具有重量輕、結構性能好、建筑制作程度高、施工速度快等優點,故上述各類建筑中大多采用鋼結構建造。然而因鋼材雖然本質為非燃燒材料,但其本身耐火性能較差,在火災高溫作用下,其力學性能如屈服強度、彈性模量等會明顯降低, 加上這些建筑具有人員流動性大抑或人員密集、儲存物質多以及內部通道錯綜復雜等特點,一旦發生火災,極易造成重大損失和群死群傷惡性事故。因此,大跨度、大空間鋼結構建筑的火災滅火技術已成為當前消防部隊面臨的一大難題。下面筆者就結合大跨度、大空間建筑的火災特點和撲救方法談一些粗淺的看法。大跨度大空間建筑的特點

大跨度、大空間建筑是指單層面積大、跨度大、層間高,沒有或缺少實體分隔所形成的建筑。一般跨度在60米以上的建筑,主要采用鋼材為主要材料,其結構形式主要包括網架結構、網殼結構、懸索結構、膜結構、薄殼結構等五大空間結構及各類組合空間結構。企業生產、倉儲用房、大型批發市場、大型的綜合商場和超市、體育場館、影劇院、展覽館、汽車站等等都屬于大跨度、大空間建筑。大跨度、大空間建筑多以輕鋼柱子、梁為主要承重主體。大跨度、大空間鋼結構建筑物的長度大多在幾十米到幾百米不等,建筑物的寬度一般都在50～100m,高度為6～15m,建筑面積少則數千平方米,多則上萬,數十萬平方米的也有。另外該類建筑基本上不設悶頂,上下連通,形成了一個較大的內部空間。這給初期火災的蔓延和擴大提供了極為有利的條件。大跨度、大空間建筑物的火災特點

大跨度、大空間建筑物中的大型商場、超市等,可燃物較多,而大型的生產廠房內,生產設備密集,廠房內生產使用的原料和成品大多屬可燃物,一旦起火,燃燒猛烈,蔓延迅速。大跨度、大空間建筑的門窗多,通風好,在熱氣流的作用下,很快形成大面積火災。

建筑物內的鋼構件在高溫下極易變形,導致建筑物倒塌,救援難度大。根據有關研究表明:普通建筑用鋼(中國國家標準GB700-88《碳素結構鋼》和GB1591-1994《低合金結構鋼》要求的Q235、Q345鋼等), 在全負荷的情況下失去靜態平衡穩定性的臨界溫度為540℃左右。一般在火災中,鋼構件隨著溫度的升高開始強度有所增加, 溫度超過200℃后強度開始減弱,溫度達到350℃、500℃、600℃時,強度分別下降1/

3、1/2和2/3,當溫度超過700℃時,構件強度要減少90%以上。

另外大跨度、大空間建筑的各種樓梯通道、管道、管井等豎向井道,在發生火災時極易形成“煙囪效應”,使得火勢蔓延更加迅速,促使整幢建筑形成立體火災。大跨度、大空間建筑物火災事故的對策

3.1 應加強公共消防設施建設

各級政府及有關職能部門必須正確處理好經濟效益和消防安全、發展與保障的關系,站在可持續發展的戰略高度,把包括消防布局、消防站、消防供水、消防通信、消防車通道、消防裝備等消防規劃納入城市總體規劃,并負責組織實施,從根本上解決消防設施建設嚴重滯后的問題,增強城市抗御火災的整體能力。

3.2 應加強滅火救援裝備器材建設

防護裝備是消防隊員用于自我保護、滅火救援的重要武器。為提高防護能力,不僅要在訓練中熟悉掌握現有防護裝備的性能、操作規程和維護保養方法,平時還應根據轄區大型商場滅火救援工作的實際需要,積極動腦子、想辦法、找機遇,爭取地方政府和各有關部門重視和支持,并取得社會各界的捐贈和資助,努力解決個人防護裝備的配套問題。特別是消防戰訓、裝備和科研等部門,對消防隊員在大型商場滅火救援中的自我防護工作必須引起高度重視,尤其是在個人防護裝備和消防通訊設備上,要不斷進行技術改良,功能改進,以方便操作和使用。同時,要科學實施指揮,提高安全防護意識,嚴格落實各項安全防護措施,有效保護滅火救援中消防官兵的人身安全。

3.3 是編制科學合理的滅火預案并加強演練

針對最復雜、最不利、最危險、最難處置等情況,結合現有人員和裝備實際,制訂并完善大跨度大空間建筑滅火救援預案,切實提高預案的針對性和實用性,再就是進行實戰演練,增加演練頻次,創新手段,結合轄區大跨度大空間建筑現狀,認真分析不同類型的建筑火災特點及規律,查找滅火救援演練行動中的薄弱環節,采取針對性的改進措施,切實增強演練實效。

3.4 應突出重點,科學合理用兵

一是要在火勢蔓延方向上用重兵。大型商場火災由于可燃荷載大,發展蔓延快,消防隊到場時火災已突破初期階段而進入發展及猛烈階段,往往不可能一舉撲滅。所以,滅火人員應貫徹“先控制、后消滅”的滅火戰斗原則,在火勢蔓延方向上合理設置水槍陣地,搶占有利位置,全力堵截火勢向外圍蔓延擴大,將其控制在一定范圍,以確保貴重物資、重點部位的安全。二是要深入火場強攻近戰。能否有效打擊內部火點,是滅火制勝的關鍵。因此,在控制火勢蔓延擴大的同時,應積極組織力量強行深入火場內部,盡量接近火點,實施內攻近戰,有效打擊內部火點,并逐步向縱深推進。在實施內部強攻時,戰斗員要加強個人防護,合理利用地形地物作掩體。在向縱深推進時,要注意用水槍射流開道,防止因屋頂墜落或承重結構倒塌造成人員傷亡。三是要適時進行火場排煙。由于大型商場可燃荷載多,通風條件差,火場內部煙霧濃,能見度低,嚴重制約滅火行動。四是要積極組織火場供水。大型商場火災,由于燃燒面積大,投入力量多,撲救時間長,需要有大量的火場用水作保證,能否組織好火場供水將直接關系到滅火救援戰斗全局的勝負。因此,滅火人員應高度重視并利用多種手段組織好火場供水,保證火場用水充足不間斷,確保滅火救援戰斗持續順利進行。五是要靈活運用撤退戰略。在大型商場滅火救援中,要設置火場安全員,當建筑物出現變形、開裂增大,局部坍塌,發生斷裂聲和發現灰漿墻塌下來的征兆時,提醒現場消防指戰員應及時下達撤退命令,以避免不必要的人員傷亡。

參考文獻

[1] 齊鵬.高層建筑的火災特性與防控對策[J].科技創新導報,2009,34:38.[2] 郭雪平.關于當前高層建筑消防安全問題的思考[J].科技創新導報,2009,19:153.

第二篇：大跨度、大空間廠房撲救感悟

戰友，一路走好！

——上海“2.4”廠房火災感悟

戰友，一路走好！

“90后”男孩，并肩戰斗的“兄弟”。瞬間，正值青春年華的戰友陸晨、孫絡絡永遠的告別了那殘垣斷壁的火場，告別了那一身墨綠的軍裝，告別了昔日的戰友、親人。2014年2月4日，又一個讓我們永遠記住的特殊日子。自支隊視頻點名通報事件之后，這幾天關注了網絡上關于上海“2.4”廠房火災的報道，一張張圖片再現了當時慘劇的場景，讓人感到惋惜。

假如我們多一點常識、多一點經驗、再多一點細心，假如……，那么，是否可以避免慘劇的發生！

隨手挪列了近年來大跨度、大空間廠房（倉庫）發生慘劇的火災，如1994年6月16日，廣東省珠海市前山鎮前山紡織城A座廠房，在撲救殘火過程中，廠房突然坍塌，造成93人死亡、156人受傷，其中1名消防員犧牲、9名消防員受傷；2000年1月18日，江西南昌市郊區彭橋工業園區一木材加工廠火災，在火災撲救過程中，廠房突然倒塌，市特勤大隊1名戰士被壓在墻體下犧牲；2004年7月28日，浙江紹興三羊植絨廠火災，在火災撲救過程中，該植絨車間北面墻體突然倒塌，1名戰士被埋壓犧牲；2005年8月2日，安徽蒙牛乳業有限公司北冷庫火災，鋼結構屋頂突然坍塌，正在內部搜救的3名戰士被砸壓犧牲；2008年7月17日，上海奉賢區航南公路上的上海奉賢雷盛德奎有限公司塑料車間火災，在撲救過程中，一根60多米長的大梁突然倒塌，3名戰士犧牲，9名隊員受傷，……

查閱了相關資料，對于大跨度、大空間廠房（倉庫）火災，歸納其特點：

一、煙霧大、毒性強、蔓延快。一是頂棚、門窗等建筑材料大量使用易燃材料，耐火性能較低；二是企業在實際使用中，往往變更其使用功能，追求更大空間和低成本，忽視了必要的防火分隔，降低其耐火等級；三是建筑內多以堆垛的形式存放大量原材料、半成品、成品等物資，庫區全部貫通，火場通透性較好，燃燒速度快。

二、坍塌速度快，造成二次災害。大跨度建筑一旦發生火災，屋頂或框架結構即可在短時間內失去承載能力發生坍塌。坍塌后將直接造成二次災害。一是可引發內部陰然火災突然形成有焰猛烈燃燒，擴大燃燒范圍；二是坍塌后通風條件號，進一步加速火勢蔓延擴大，較短時間內形成大面積火災；三是坍塌后大量構件堆壓在燃燒物上，給撲救帶來較大的困難；四是建筑內部燃氣、供電等設施毀壞，有毒氣（液）體泄露，甚至發生爆炸形成連鎖反應，擴大災害。

三、易造成人員傷亡和重大財產損失。燃燒、冷卻、垮塌，近年來的實例真實的體現了大跨度、大空間廠房（倉庫）火災所造成的一幕幕的慘劇。

結合上海“2.4”火災案例，對于大跨度、大空間廠房（倉庫）火災撲救，些許感觸：

假如，我們多一點常識。在平時組織的理論學習、戰例研討，耐心的記錄、認真的思考，是否可以積累些許理論上的知識經驗，是否可以將這些知識帶入火場、融入到每一次作戰行動，也許……。

假如，我們多一點經驗。搜救、破拆、排煙導熱、設置水槍陣地……,支隊級領導在每次大型的戰評總結中一再強調：在撲救復雜的火災現場，戰術是死的，人是活的，要學會靈活靈用，無論是偵察小組、搜救小組、破拆小組、還是內攻小組，必須由一名經驗豐富的干部帶隊，而往往很多時候，沖在最前沿的是我們許多“富有滿腔熱血的消防戰士”，一個個血淋淋的事例，一次次的經驗教訓，也許……。

假如，我們再多一點細心。縱觀每一次的傷亡現場，不難看出，“細心”，很多指戰員基本沒有做到，不是鞭策、不是詆毀。近年來的大跨度廠房火災撲救，大多數的傷亡都是在搜救、最后的殘火清理，一次次的教訓仍然沒有讓更多的人警醒，粗心大意，沒有對建筑物的耐火、抗壓評估，過多的對建筑施工方的信任。

古語云，“小心駛得萬年船”、“常在湖邊走，哪有不濕鞋”，謹記！

第三篇：大跨度大空間建筑火災處置對策及戰勤保障措施探討來源

大跨度大空間建筑火災處置對策及戰勤保障措施探討來源：襄樊市支隊發布時間：2010-12-16 11:27:11(查閱次數：206)【 關閉 】隨著經濟的快速發展和城市建設步伐的不斷加快，大型物流倉儲、批發市場、綜合商場、家具市場、體育場館、影劇院、展覽館、工業廠庫房等大跨度大空間建筑越來越多，大型單體建筑中，鋼結構應用日益廣泛。近年來，大型商市場、鋼結構廠房、物資倉庫火災時有發生，不僅造成重大財產損失和嚴重社會影響，也給消防部隊滅火救援工作帶來許多新情況、新問題。為研究破解大跨度大空間建筑滅火救援難題，著力提高部隊撲救此類火災的攻堅能力，公安部消防局今年在全國公安消防部隊開展了大跨度大空間建筑滅火救援準備工作專項行動。這是繼2009年高層建筑、公眾聚集場所和地下建筑滅火救援準備工作之后，又一次全國范圍內的重大滅火救援專項準備。筆者結合多年來的戰訓工作經歷，談談大跨度大空間建筑火災的處置對策和部隊在持續作戰條件下的戰勤保障措施，供同行參考。大跨度大空間建筑火災特點

大跨度大空間建筑通常是指最近兩處柱所承載的梁寬不小于60米，凈空高度大于8米的民用和工業建筑以及凈空高度大于12米的倉庫建筑。根據建筑形式可分為四類：

（1）展覽館、禮堂、劇場、體育館、侯車（船、機）廳類建筑。多采用大跨度鋼架結構，為凈空較高的單層建筑。現代的候車（船、機）廳功能日趨多樣化，演變為多層，各層通過電動扶梯連為一體。

（2）中庭式共享大空間建筑。中庭將各層連通，形成立體大空間結構。

（3）大型商、市場類建筑。層高不高，但平面面積較大，空間內無實體墻，多采用柱、空心墻、防火卷簾等進行分隔。

（4）大跨度廠房。多采用鋼架結構。

可見，大跨度大空間建筑垂直凈空高、上下中庭貫通、水平跨度大，多為人員密集或火災荷載集中場所，區域使用功能統一，空間缺少分隔，行動距離長。主要表現為以下火災特點：

1.1 火災荷載大，火災隱患突出，火勢發展蔓延迅速。

大跨度大空間建筑高凈空、大中庭、長跨度的特殊結構，有利于煙氣快速流動，使火災的迅速蔓延擴大成為可能。加之，單位火災荷載大，一旦局部起火，瞬間形成大面積燃燒態勢。一些大型商、市場類建筑，業主產權和經營方式多元化，管理無序，片面追求經濟效益，輕視消防安全管理，造成內部滅火、分隔等消防設施配備不到位或故障癱瘓，防火間距（通道）被占用等重大火災隱患，客觀上為火勢的發展蔓延提供了條件。

1.2 人員流動量大，疏散困難，極易造成群死群傷。

大跨度大空間建筑多為人員密集場所，人員流動性強，人流量大。火災發生后，建筑內部被困人員大量涌向安全出口或疏散樓梯，極易因擁擠、踩踏造成群死群傷。建筑內較遠的水平距離，也不利于人員快速有效疏散。

1.3 火災現場高溫、濃煙、毒氣，環境復雜，難以實施內攻近戰。

大跨度大空間建筑內部多采用可燃材料裝修，燃燒產生的炙熱高溫和大量有毒煙氣不利于救援人員進入內部。加之自然排煙不暢，現場高溫熱煙氣積聚不散，內部濃煙彌漫，給人員搜救及內攻滅火帶來極大困難。

1.4 障礙物多，作戰縱深長，難以實施分隔堵截。

大跨度大空間建筑內部障礙物多，從入口到著火區縱深距離長，使得救援人員難以在短時間內打開進攻通道或建立阻火隔離帶實施有效分隔堵截。

1.5 耐火性能差，易引發建筑坍塌事故。

大跨度大空間建筑水平跨度大，多采用鋼結構支撐。由于材質單一，火災中鋼材升溫極快，15分鐘左右達到鋼材料的耐火極限(550℃)。滅火冷卻射水，驟冷、驟熱使建筑構件強度大幅降低，降至正常強度一半左右，最終失去承重能力發生垮塌。

1.6 周邊環境復雜，無法及時有效開展救援。

大跨度大空間建筑多處于城市鬧市區繁華地帶，車流、人流量大，若在早晚上下班高峰期發生火災，因交通堵塞，消防車輛人員無法及時趕到現場實施救援。建筑體量大，外部作業面長，參戰車輛多，通信聯絡困難，火災現場混亂，無法適時調整力量部署，轉移進攻陣地。

1.7 參戰力量多，作戰時間長，保障任務繁重。

大跨度大空間建筑火災過火面積大，燃燒猛烈，需要的參戰力量多，持續作戰時間長，現場需要及時補充裝備、物資、供水、生活、燃料等，戰勤保障要求高，難度大。大跨度大空間建筑火災處置對策

大跨度大空間建筑火災處置，指揮員應當堅決貫徹“救人第一，科學施救”的指導思想，根據火災不同的發展階段，采取相應的技戰術措施和處置對策。

2.1 火災初期階段。

火勢尚未突破外殼，燃燒時間在15分鐘之內，到場力量應迅速查明火情，以內攻為主，控制火勢蔓延擴大。

2.1.1 內部偵察。大跨度大空間建筑跨度較大，為節省偵察時間，盡快掌握內部情況，降低危險度，可采取跨度兩側對向雙進的偵察方式。偵察組應重點查明：一是被困人員的數量、位置及受煙火威脅的程度；二是著火點的位置、火勢燃燒的范圍、蔓延的主要方向以及對梁、柱等承重結構的威脅程度；三是使用測溫儀等儀器，查明燃燒部位附近的鋼結構受熱情況和隱蔽火源的大致位置；四是鋼構件受火勢威脅的程度，發生變形倒塌的可能性和危險性；五是實施內攻的陣地、途徑和路線等。

2.1.2 攻堅救生。攻堅救生組應佩戴好呼吸裝具，使用水槍掩護，攜帶呼救器、對講機、照明燈、擔架或軀體固定氣囊等必要的救生器材，深入內部救人。被困人員傷勢不重可采取背、抬、扛、抱等方法救出，如遇險人員傷勢較重，需使用多功能擔架或軀體固定氣囊救出，防止造成二次傷害。

2.1.3 內攻滅火。大跨度大空間建筑發生火災，首先要占領消防控制室，啟動室內自動噴淋、室內水幕和室內消火栓給水系統等內部消防設施，第一時間冷卻鋼架結構，控制火勢蔓延，消滅火災。內攻滅火組應采取交替掩護、梯隊進攻及水槍陣地鋪設、延伸的方法展開戰斗。

2.1.4 破拆排煙。火災初期階段，建筑內部煙量不大。破拆排煙組應分別在下風和側下風位置對建筑卷簾門、玻璃幕墻等進行破拆，達到自然排煙的效果。破拆鐵質卷簾門，可選用雙輪異向切割鋸；破拆鐵絲網，可使用無齒鋸；破拆玻璃幕墻，可利用玻璃破碎器和雙輪異向切割鋸配合使用。

2.2 火災發展階段。

火勢已突破外殼、建筑物結構尚未發生變形或坍塌，建筑內部煙霧濃，溫度高，不利于開展偵察救生和強攻冷卻，必須重點實施排煙降溫，內外夾攻，上下合擊。

2.2.1 破拆排煙。一是對屋頂彩鋼板實施破拆。利用舉高車將破拆組人員送至屋頂實施破拆，打開排煙和射水通道。為安全起見，操作人員應架設單杠梯，并用安全繩保護，防止墜落傷人，同時用水槍或滅火器進行監護和掩護，防止破拆引發起火或灼熱煙氣傷人。破拆排煙口應盡量靠近火點，使高溫煙氣從上方迅速排出；二是對建筑外圍廣告牌實施破拆。可以采取整體拉拽破拆和局部破拆兩種方法，消除障礙，開辟外部進攻通道。整體拉拽，用鋼絲繩捆綁住廣告牌，利用消防車實施拉拽，或者使用大型破拆機械直接實施破拆。局部破拆，選用無齒鋸等專業器材進行破拆，操作過程中應加強防化，防止被突破的高溫煙氣和火焰灼傷。

2.2.2 機械排煙。首先采用建筑內部固定排煙設施排煙，其次使用排煙風機、排煙車等移動裝備，采取負壓或正壓送風方式排煙。

2.2.3 冷卻滅火。在火勢發展階段，大跨度大空間建筑有傾覆倒塌危險，應盡量避免人員深入建筑內部，采取移動搖擺炮和滅火機器人相配合的方式對梁、柱等承重結構實施冷卻保護。

建筑物凈空較高時，可利用車載炮、高噴車對建筑物外部的鋼屋架、彩鋼板屋頂或墻體進行射水冷卻。

2.2.4安全預警。為防止大跨度大空間建筑發生垮塌，應認真做好安全預防工作。一是在建筑主出入口利用警戒桶、警戒燈、警戒帶等器材對火災現場實施警戒，嚴格控制無關人員和車輛進入現場，維護現場秩序；二是在火場入口處設置安全員，負責檢查內部偵察、救生、掩護以及內攻人員的個人防護情況；三是在建筑周邊設置觀察哨2-3組，每組兩人，1人手持望遠鏡，觀察著火建筑的結構變化，監視整個建筑有無傾斜、異常聲響或結構變形坍塌危險，另1人攜帶手持臺、手搖報警器，一旦發現危險征兆，按照緊急避險命令，同時發出聲、光、電報警撤退信號，待人員全部撤到安全地帶后，統一進行清整。夜間還應增加光束、顯示牌等光電信號。

2.3 火災猛烈階段。

整個建筑發生大面積燃燒，屋頂極有可能或已經發生坍塌，無人員被困或完全有把握情況下，切不可盲目派兵強行內攻，應以外部冷卻控火為主。

利用高噴消防車從外部壓制火勢，大功率車載炮冷卻滅火。在條件允許的情況下，可使用移動炮和滅火機器人深入內部滅火。大跨度大空間建筑火災持續作戰條件下的戰勤保障

如前述，大跨度大空間建筑火災具有燃燒面積大、參戰力量多、作戰時間長的特點。因此，應在第一時間調集器材裝備、滅火劑、燃油、通信等專勤車輛遂行作戰，并廣泛動員社會相關應急力量，積極做好持續作戰條件下的戰勤保障工作。

3.1 安全防護保障。

深入內攻近戰可能造成人員中毒、燒傷、灼傷及建筑倒塌砸傷等不利情況，必須采取有效的防護措施，確保人身安全。參戰人員要認真做好個人防護，穿戴好頭盔、防護服（靴）。特別是內攻人員要佩戴隔絕式呼吸保護器具，長時間作戰需要佩戴氧氣呼吸器。應準備好移動供氣源，及時調集充足的備用氣瓶、充氣車、頭盔、防化服等裝備到場。

3.2 火場供水保障。

撲救大跨度大空間建筑火災用水量大，在利用建筑周邊消火栓供水的同時，要就近選擇可靠的消防水源，利用中低壓泵消防車接力供水。必要時，要利用現有大噸位水罐車遠距離運水供水，或調用環衛、園林、交通等部門運水車輛協助供水。條件允許時，可使用機動泵收集廢水，確保火場供水連續不間斷。

3.3 火場通信保障。

為保證火場內外通信暢通，應準備好手持電臺和備用電池、通信導向繩、備用電源。必要時，應使用專業設備器材，架設收發天線組建局域通信網絡。

3.4 裝備器材保障。

根據現場破拆和滅火工作需要，可調用社會相關單位的大型破拆工程機械及起吊清障車輛，干粉、高倍數泡沫滅火藥劑；調動燃油（汽油、柴油、專用油等）燃氣供應車輛到現場補給動力源；還應及時調動維修車輛、維修器材和維修人員到場，對長時間投入作戰的車輛及故障車輛進行保養和搶修。

3.5 生活物資保障。

消防官兵長時間作戰，饑餓難耐，身心疲憊，為了及時恢復體能，應調集食品、飲用水等生活物資到場，分批次輪換休息調整。結束語

大跨度大空間建筑火災撲救是滅火作戰的重點和難點之一。消防部隊要全面掌握轄區內大跨度大空間建筑基本情況，根據使用功能、內部結構、危險特性制訂滅火戰斗預案。針對火災初期、發展、猛烈的不同階段，立足最復雜、最不利、最危險、最困難情況，開展滅火作戰

和戰勤保障的實戰性測試與實地演練，加強技戰術研究，優化力量配置，切實增強攻堅打贏能力。

第四篇：大跨度鋼結構建筑火災特點及防治對策

大跨度鋼結構建筑火災特點及防治對策

近年來，我國社會經濟的發展突飛猛進，隨著經濟的不斷發展也致使各類建筑業的得到了空前的繁榮，一些大跨度、超高層建筑應運而生。建筑物中運用鋼結構種類越來越多，廠房、住宅、橋梁、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑也越來越廣泛運用鋼結構材料。鋼結構本身具備自重輕，強度高，施工快等獨特優點，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結構更是非常理想。鋼結構的快速發展，在我國取得了不少成就。第一，鋼結構建筑的數量不斷增加，應用范圍不斷擴大，如：2008年奧運主體育場“鳥巢”，世界第三高度420米的上海金茂大廈，具有國際領先水平的深圳賽格大廈72層、高度291米全部采用鋼管混凝土柱，采用國產鋼材、國內設計、施工的大連世貿中心，跨度216米的公路鐵路兩用低塔斜拉橋的蕪湖長江大橋，上海寶鋼大型軋鋼廠房，咸陽市也建成了西北地區首座鋼結構商住樓麗彩廣場C座，三十二層，建筑高度98米，成為現代咸陽的標志性建筑。第二，鋼結構技術不斷改進。由于以前鋼材使用受限制，建筑采用傳統的模式，而現在出現了鋼管、圓管、鋼構混凝土等，要求結構的節點也隨之變化，管管相接。材料上，有高強度的鋼，厚板鋼材，玻璃，不銹鋼，鈦合金。施工上也有新的工藝。鋼結構在我國具有極大的發展空間，國外鋼結構建筑使用鋼材占鋼材總量的10%左右，而中國僅占4%左右，我國的人均鋼材占有量剛達到世界人均水平100千克左右，日本人均鋼材占有量是400-500千克，有一定差距。現階段我國鋼結構建筑只占建筑總量不足3％的比例，發達國家已占30％～50％。我國鋼結構發展具有較大的空間和潛力，伴隨著建筑市場的持續發展，鋼結構的發展將得到進一步的推動。中國處于全面建設的高峰期，正大量消耗著全球的自然資源。鋼結構與混凝土結構相比，它環保且更利于建筑產業化的發展。鋼結構建筑在現代建設中得到了越來越廣泛的應用。但鋼結構耐火性能低，如何提高鋼結構的耐火性能對于建筑的安全性至關重要。

二、鋼結構建筑火災特點

在加熱的情況下，鋼材的力學性能隨著溫度的升高而變化。一般表現為彈性模量、屈服強度、極限強度隨溫度的升高而下降，塑性變形和蠕變隨溫度的升高而增加。在200℃～350℃時熱軋鋼出現所謂的“藍脆”現象，此時鋼材的極限強度提高而塑性降低，與其他溫度段相比變“脆”。在500℃時，鋼的極限強度和屈服極限大大降低，塑性增大。在450℃～600℃ 時，碳化物趨于石墨化和球化。石墨化的產物是由于碳化鐵分解，生成游離的石墨粒的結果。如果加熱的溫度越高，時間越長，鋼的含碳量越高，則碳化物的球化便越劇烈。存在石墨化和球化，表明鋼在高溫下弱化了，力學性能降低。合金材料的加入一般會使鋼的上述變化需要的溫度提高。試驗結果表明：在200℃以內強度變化不明顯，屈服強度略有下降，而極限強度基本沒有變化。200℃以后屈服強度隨溫度升高而降低的速率開始加快。極限強度在200℃～300℃由于出現“藍脆”而較常溫下略有提高，300℃以后極限強度隨溫度升高明顯降低。在600℃時，低碳鋼的屈服強度和極限強度均只有常溫時的35%～40%，而碳素鋼絲的強度更低。隨著溫度進一步升高，在800℃時鋼材的強度基本消失。同時鋼材的伸長率和截面收縮率隨溫度升高面增大，表明高溫下鋼材的塑性性能增大，易于變形。此外，鋼材在一定溫度和應力作用下，隨時間的推移會發生緩慢變形，即蠕變，蠕變會導致材料松馳。

鋼材在高溫下屈服點降低是決定鋼結構耐火性能的重要因素，如某一鋼構件在常溫下受荷載作用應用值是屈服點的一半，但火災時由于鋼材在火災高溫作用下屈服強度降低，當實際應力值達到了降低了的屈服強度時就表現出屈服現象而破壞，使結構承載能力急劇下降，造成鋼結構建筑物部分或全部垮塌毀壞。這類典型的火災案例有，2001年世貿大廈被撞擊后飛機攜帶大量的燃油向大廈底部流淌，火勢迅速向下蔓延，燃燒不久，灼熱的高溫就通過鋼結構迅速傳遍整幢大樓，致使大廈承重的鋼結構熔化，撞機僅57分鐘南樓就徹底崩潰倒塌，而北樓也僅堅持了1小時22分鐘，造成了死亡2797人、損失360億美元的驚世慘案。2003年4月5日，青島市即墨正大食品有限公司廠房發生火災，在高溫作用下，鋼結構屋架僅僅約30分鐘便轟然倒塌，導致20多名員工被埋壓在廠房內遇難。目前，在建筑領域已采取了多種方式對鋼結構進行保護，鋼結構構件的各類防火措施也孕育而生。

二、鋼結構建筑耐火性能提高方法

建筑鋼結構的防火保護措施按照其防火行為來分主要分為主動防火和被動防火。主動防火主要是指水噴淋法以及消防員的滅火行為，即主動地控制建筑發生火災的趨勢。被動防火即不包括滅火行為采取其他形式提高鋼結構的耐火極限的一種防火保護方法。從熱量傳輸原理上來說，鋼結構防火保護措施可以分為截流法和疏導法。

1、水噴淋法。水噴淋法是在結構頂部設噴淋供水管網，火災時，自動啟動(或手動)開始噴水，在構件表面形成一層連續流動的水膜，從而起到保護作用。

2、截流法。在構件的表面設置一層保護材料，截斷或阻滯火災產生的熱流量向構件的傳輸，使構件在規定的時間內溫升不超過其臨界溫度。由于選用的材料導熱系數小而熱容量大，可以很好地阻滯熱流向構件的傳輸，從而起到保護作用,包括噴涂法、屏蔽法和包封法等方法。

（1）噴涂法。用噴涂機具將防火涂料直接噴在構件表面，形成保護層。噴涂法是一種最簡單、最經濟、最有效的做法，其價格低、重量輕、施工速度快、適用于形狀復雜的鋼構件，也是鋼結構廠房中最常采用的防火處理方法之一。（2）屏蔽法。把鋼結構包藏在耐火材料組成的墻體或吊頂內，在鋼梁、鋼屋架下作耐火吊頂，火災時可以使鋼梁、鋼屋架的升溫大為延緩，大大提高鋼結構的耐火能力，而且這種方法還能增加室內的美觀，但要注意吊頂的接縫、孔洞處應嚴密，防止竄火。（3）包封法。在鋼結構表面做耐火保護層，將構件包封起來，其具體做法有：用現澆混凝土作耐火保護層，用砂漿或灰膠泥作耐火保護層，用礦物纖維作耐火保護層，用輕質預制板作耐火保護層。

3、疏導法。疏導法是先將熱量傳到構件上，然后設法把熱量導走或消耗掉，同樣可使構件溫度不至升高到臨界溫度，從而起到保護作用。疏導法目前主要是充水冷卻保護這一種方法，水冷卻法是在空心鋼柱內充滿水，高溫時，構件把外界環境中吸收的熱量傳給水，依靠水的蒸發消耗熱量或通過循環把熱量導走，構件的溫度可維持在100℃左右。如美國的堪薩斯州銀行大廈和匹茲堡鋼鐵公司大廈，采用的就是水冷卻進行防火保護。冷卻方法對于鋼管柱的結構體系來說是一種非常有效的防火方法。但為了防止鋼結構生銹，須在水中放入專門的防繡外加劑，冬天還須加入防凍劑而且由于對結構設計有專門的要求，所以目前實際上已很少使用。

三、鋼結構防火涂料的分類及優缺點

對鋼結構材料進行防火處理，其目的就是將鋼結構的耐火極限提高到設計規范規定的極限范圍，其措施是多種多樣的。其中，噴涂防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構件幾何形狀限制，應用范圍最廣，效率最高。所以，噴涂防火涂料是一種比較常見也相對成熟的做法。目前在實際工程應用中，我國鋼結構防火保護方法絕大多數是采用噴涂防火涂料。

1、鋼結構防火涂料的防火原理。鋼結構防火涂料的防火原理是采用絕熱或吸熱的材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構，降低熱量向鋼材傳遞的速度，推遲鋼結構溫升和強度減弱的時間。根據《鋼結構防火涂料》(GB14907?2002)，鋼結構防火涂料定義為施涂于建筑物及構筑的鋼結構表面，能形成耐火隔熱保護層以提高鋼結構耐火極限的涂料。

2、鋼結構防火涂料分類及優缺點。鋼結構防火涂料一般可分為厚涂型、薄涂型和超薄型。目前，鋼結構防火涂料代表性的產品有：國內的“SD22”“TN2LG”防火涂料，“SD21”“LB”防火涂料，“SCB”、“SCA”防火涂料。國外的產品如英國 Grace Construction Products的“Monokete Firep roofingU K26”，美國美商華人企業股份有限公司的“AD”防火涂料，德國Herberts的“Water Based 38320”防火涂料，38091型防火涂料，英國的“Nullifire”防火涂料等等。（1）厚涂型鋼結構防火涂料是指涂層使用厚度在8毫米～50毫米的涂料，這類鋼結構防火涂料主要由多孔絕熱材料如粉煤灰空心微珠、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、石墨、礦物纖維等為骨料配以耐高溫粘結劑而制成。其防火原理就是由于涂層的導熱系數小，具有良好的熱絕緣性，從而可在火災中有效保護鋼材不受破壞。厚涂型鋼結構防火涂料的耐火極限一般為0.5小時～3小時。厚涂型鋼結構防火涂料的優點：耐火極限高，可達3小時；主要組分為無機材料，耐火性能受環境影響小；原材料來源廣，價格低；遇火時不會放出有毒有害氣體。缺點是涂層厚、自重大，粘結力差，易剝落；表面粗糙，裝飾性差；施工麻煩，水泥基涂料需養護。（2）薄涂型鋼結構防火涂料是指涂層使用厚度在3毫米～7毫米的鋼結構防火涂料。目前國內外所使用的薄涂型鋼結構防火涂料一般均為膨脹型防火涂料。膨脹型防火涂料膨脹組分一般由脫水成炭催化劑、成炭劑和發泡劑三部分組成。膨脹型防火涂料受熱時，成炭劑在催化劑作用下脫水成炭，炭化物在發泡劑分解的氣體作用下形成膨松、有封閉結構的炭層，該炭層可以阻止基材與熱源間的熱傳導，另外多孔炭層可以阻止氣體擴散，同時阻止外部氧氣擴散到基材表面，達到防火目的。薄涂型鋼結構防火涂料的優點：涂層薄、質輕，粘結力強，干燥快；表面光滑，顏色可調，裝飾性好；單位面積用量少；施工簡便，抗震動、抗撓曲性強。缺點是主要組分為有機材料，遇火時可能會釋放出氨、HCN、鹵化氫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體；還有耐久性差，存在隨著環境、時間等溶出、分解、降解和老化等問題，耐火性能受環境影響大，嚴格意義說不能用于室外。（3）超薄型鋼結構防火涂料是指涂層使用厚度不超過3毫米的鋼結構防火涂料。超薄型鋼結構防火涂料的防火機理與薄涂型完全一致。因目前國內外鋼結構防火涂料的發展趨勢是涂層超薄、裝飾性強、施工方便、防火性能高、應用范圍廣，對涂料的粘結力和耐水性有較高的要求，因此，超薄型鋼結構防火涂料一般為油性膨脹型防火涂料，本涂料除應具有較好的防火隔熱性能、粘接力好、強度高，能經受高低溫循環的影響外，涂層還應具有良好的耐水性、耐酸性、耐鹽腐蝕性，和不易脫落，貯存穩定，裝飾性好，施工方便等特點。這類鋼結構防火涂料受火時膨脹發泡形成致密的防火隔熱層，該防火隔熱層延緩了鋼材的升溫，提高了鋼構件的耐火極限。與厚涂型和薄涂型鋼結構防火涂料相比，超薄型鋼結構防火涂料粒度更細、涂層更薄、施工方便、裝飾性更好是其突出特點，在滿足防火要求的同時，又能滿足人們高裝飾性要求，特別是對于裸露的鋼結構。超薄型鋼結構防火涂料的優點：涂層更好、裝飾性更好，兼具薄型涂料的優點，施工受環境影響小。但同樣具有薄型涂料的缺點。

3、鋼結構建筑防火涂料存在的問題。盡管鋼結構防火涂料起著主要的作用，在鋼結構建筑工程應用中充分體現了價值，但其除了自身存在的缺點外，其它方面的問題也較為明顯。具體表現在生產、施工方面，國內多數鋼結構防火涂料生產企業的規模不大，生產工藝流程

自動化水平不高，對專用于防火涂料的原料研究不夠，對原材料的檢測、控制不夠，生產過程的檢測手段不全，施工設備有待改進提高，與防銹漆的配套性也不能進行嚴格的檢驗。在檢測標準方面，GB14907-2002《鋼結構防火涂料》對同種防火涂料只規定一種涂層厚度的檢驗報告，而實際工程中由于鋼梁、鋼柱、鋼樓板規范所要求的耐火極限各不相同，例如室內厚度為2mm的超薄型防火涂料檢測報告出具耐火極限為1.5h，實際工程要求鋼梁、鋼板、鋼柱耐火極限分別為1.5h、1.0h、2.0h。對鋼板、鋼柱應采用何種厚度的防火涂料進行保護，目前無論從理論界或是實際工程均缺乏相應的研究。此外，還存在測試方法，檢測標準構件與實際工程構件的差異性，施工隊伍素質偏低、施工質量差，選型不當，產品質量良莠不齊，檢測機構執行標準不嚴格等方面的問題。

第五篇：大跨度空間桁架結構施工技術研究

大跨度空間管桁架結構施工技術研究

葉青榮 孔祥榮

概 述 1.1工程概況

安徽省國際會展中心（圖

1、圖2）位于合肥市經濟技術開發區內，總占地面積約10hm，建筑面積約5.63104m2。該工程建筑功能主要由3部份組成：地下車庫及設備用房（1.63104m2）、單層大跨度鋼結構立體桁架展廳、多層大柱網普通鋼結構會議中心（圖

3、圖4）。該3部份組成整體，地下采用鋼筋混凝土梁板柱結構體系；地上2個鋼結構展廳跨度分別為66m和51m，其屋蓋采用倒梯形體主桁架鋼結構體系，組合V字型柱；會議中心部份為3層鋼結構框架結構，H型組合鋼梁，鋼與混凝土組合樓板，V字形柱。該建筑物內部另設置了2個上部結構獨立的橢圓形和圓形的會議報告廳，采用雙層網殼結構體系。橢圓會議報告廳長軸長約35m，短軸長約25m，呈傾斜形橢圓體。該工程于2002年9月全部建成，由于此工程是按照當前國際展覽及會議功能設計建設的大型會議及展覽場館，建筑造型優美，配套設施齊全，建成后已舉辦了多次大型展覽和召開了多次重大國內、國際會議，使用狀況良好。

該工程由上海市浦東新區建設（集團）有限公司進行施工總承包。工程于2001年3月18日開工，2002年9月28日竣工，并被評為安徽省優質工程“黃山杯”獎。1.2結構概況

基礎采用人工挖孔樁，地下室采用C30現澆混凝土結構。底板厚400mm，采用梁板結構，梁寬300mm~600mm，梁高600mm~2000mm，抗滲S8。

上部采用鋼結構，鋼結構投影面積約3.53104m2，總重約6000t，主要有2種結構形式。

第1種形式為①~②軸之間，采用鋼結構框架結構，共分3層。第1層為8.8m標高，第2層為17.8m標高，第3層標高為26.438m~22.011m。其中柱截面由Ф500328鋼管組成，側面為Y字型，梁由焊接H型鋼組成，縱向主梁高1.6m,橫向主梁高1.0m，屋面梁與外圍護結構圓滑過渡，連成一體，側面呈“7”字型，由焊接H型鋼組成，該區鋼結構用量約為2000t，鋼結構頂標高26.438m。

第2種形式用于②~④軸，采用超長空間桁架結構，主桁架3跨共8榀，總長約153.8m，最大跨度66m，斷面為6m33m倒梯形，用鋼管組合而成，其中主管為Ф5003

28、Ф500325。單榀重約270t，屋面次桁架為平面桁架，長約24m，單榀重約2t，柱同①~②軸線。該區鋼結構用量約為4000t，鋼結構頂標高為19.713m。

按加工構件劃分，會展中心主要為鋼管組合柱、鋼管桁架及焊接H型鋼。鋼結構主材選用Q345B。構件表面拋砂除銹，除銹等級為Sa2.5并符合GB8923《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規定。安裝焊縫處100mm~150mm寬范圍內不涂裝。

構件涂裝共分3部分：第1部分為防銹防腐底漆，要求防腐不少于15年，此部分制作后噴涂；第2部分為防火涂料，柱不少于3h，主梁不少于2.5h；第3部分為面漆。1.3 關鍵技術問題

①本工程主桁架、V型柱、次桁架、副桁架節點均為管材相貫節點，精度要求高，安裝難度大，需對制作加工工藝、吊裝工藝、高空管構件拼接等技術問題進行研究，解決空間相貫曲面放樣切割和拼接的技術難點，確保制作加工和安裝質量。

②由于在1~3軸范圍內有地下室存在，因此在該2跨內無法開行吊車，超長型管桁架跨越1~3軸，必須想辦法解決該區域管桁架的吊裝問題。

③由于整個結構柱采用Y型構架柱，因此在柱及屋面主桁架安裝前必須考慮該柱的安全穩定，安裝主桁架后必須考慮柱與桁架的整體穩定。

④用2 臺300t吊車抬吊重160t的87.3 m段主桁架，需驗算桁架的整體剛度和吊點處的強度，并嚴格控制吊車的吊重和回轉半徑。⑤在制作、運輸和安裝的整個過程中，必須對不同工況的受力情況進行分析，對臨時支墩和臨時加固措施進行設計和優化，以確保質量和安全。構件制作加工 2.1主桁架分段

主桁架全長約153.8m，按吊裝要求，主桁架分2段：L1≈87.3m，L2≈66.5m。其中87.3m段由5段接長而成，66.5m段由3段接長而成。2.2鋼管桁架、鋼管組合柱制作工藝

鋼管主桁架制作采用廠內分構件加工制作、現場組裝形式，產品零件加工后逐一編號，再成套批運至現場，現場共設3個87.3m胎架，先拼上下直腹桿，再拼側邊腹桿，最后拼焊上面斜腹桿，主管焊接口端加工坡口，畫出上下弦裝配依線，依線距每端100mm處，焊接時管內放置襯管。

24m次桁架廠內制作，再運至現場吊裝。V型柱由廠內分片制作，再運至現場拼裝。

梁柱腹桿支撐管用數控相貫線氣割機切割。2.3屋面梁制作

屋面梁平面呈“7”字形，總長分別為64.601m、52.516m，分直線段（分2段），中間圓弧段，圓弧段4段制作，其中圓弧段最長，其長度為28.75m，重約5.6t，梁截面均為H型，截面高度1.2m，4段之間用高強螺栓在現場拼接。

2.3.1放樣

選擇28m335m場地。以1軸為基準按圖分2片放樣（場地限制），用三角形法分別找出水平線和垂直線。

以1軸為基準分別劃出頂部左上角小圓弧中小線沿中心線劃出構件形狀。2.3.2下料劃線

劃線應在確認型鋼尺寸后據切割計劃精確操作并使用樣板。劃線尺寸應考慮收縮余量，一般長度方向放20mm~30mm，對于腹板與翼板接觸處坡口角焊時則在腹板的設計寬度基礎上放2mm~3mm的收縮余量。根據首件加工實測收縮余量再適當調整余量。2.3.3切割和坡口

厚度≤12mm鋼板，長≤2.4m的可用剪板機，厚度≥12mm的采用多頭直條切割機和半自動切割機，板焊型鋼切斷用H型鋼切割機。坡口采用半自動切割機，切割后坡口表面用砂輪機打磨。切割端應無重大不規則缺口、毛刺、積渣。坡口角度公差控制在±5°之內。條板或坡口必須2個割嘴同時切割，并控制板寬切割誤差。2.3.4彎曲

鋼板校正采用火焰和壓機。圓弧板在卷板機上卷制。2.3.5鉆孔

先鉆孔后裝配的預制零件，其孔用Z32K搖臂鉆床，孔周圍去除毛刺。鉆孔采用鉆模板。2.3.6組裝

在組裝前，部件的每一個零件確認其代號、尺寸、角度、無翹曲、扭曲、切割端及孔有無缺陷等。弧形構件組裝應使用夾具、角尺或用其他適當方法精確地進行。對于角焊來說，各零件應緊密裝配，局部控制在0.5mm~1mm，坡口焊需特別注意根部間隙和封底間隙。按圖分段拼裝H型鋼，大小圓弧構件采用手工拼制，直段用H型鋼組立機。

在水平的架臺上拼板，主要控制長度方向的直線度、弧度、厚度方向接頭處的錯邊公差及端部角尺度，將零件調整擺正后點焊固定并設引弧板。對接焊原則用埋弧自動焊，當不能用自動焊時才能手工焊。焊妥正面焊縫，用行車反身焊妥反面。在焊反面時用碳弧氣刨清根并檢查清根情況。焊接后的變形矯正用火焰或壓機，弧形板矯正后在放樣平臺上復核圓弧度的正確性，此腹板在未裝配前必須正確。2.4 鋼結構焊接質量檢驗 2.4.1焊縫質量等級

V字形柱、管桁架對接圓管為一級焊縫，相貫線焊接的柱支撐、桁架腹桿為二級焊縫。

H型鋼腹板厚度≥16mm以及主梁均為二級焊縫，其余為三級焊縫。2.4.2焊縫質量檢查項目及要求

一級焊縫：外觀檢查評定，100%超聲波探傷（評定等級II，檢驗等級B）；

二級焊縫：外觀檢查評定，20%超聲波探傷（評定等級III，檢查等級B）；

三級焊縫：只做外觀檢查評定。

對于Q345B主材，超聲波探傷檢驗在完成焊接24h后方可進行檢查。構件運輸

會展中心鋼結構材料加工構部件制作主要在上海及無錫，根據材料構部件結構形式、外形尺寸、重量，確定公路運輸方案。3.1運輸對象

24m次桁架，24m31.00m30.18m，單位重1.3t，220榀。V字型柱按左右兩肢分別運至工地，單肢最大重約25t，共64肢。H型鋼梁，主梁高1.6m和1.5m，次梁高1.0m，最長為24m。單件重量5t~5.7t。

“7”字梁，分4段，最長1段為28.75m，單件重約5.65lt。

主桁架在工廠內加工成管材、板材，運至現場后再進行拼裝。3.2運輸路線

按加工地點，運輸路線分2條：1條為上海——南京——合肥開發區工地，公路運輸全程約560km。第2條為無錫——南京——合肥開發區工地，公路運輸全程約300km。3.3運輸方案

根據構件的運輸尺寸及重量，結合道路情況，平面次桁架、V形柱、H型鋼梁、“7”字型梁采用肯奧馳T800牽引車牽引載重90t的可伸縮五軸線平板車裝載運輸。

為保證構件運輸安全及構件運輸過程不產生變形誤差，裝載時構件與平板車之間需加墊枕木。對于超寬構件，要制作鋼制托板，以保證其運輸安全，構件疊放時，構件間需加墊木。

裝車后采用Ф19.5mm鋼絲繩、40#緊縮器、19.5mm繩扣等材料進行加固捆綁，加固采用下壓式八字緊固法。構件吊裝

4.1主要吊裝機械選擇

①鋼管主桁架加工由廠內下料，相貫線、剖口切割后運到現場，在現場搭好鑲拼臺，由80t吊機配合進行拼裝。

②1~4列主桁架分為2段安裝，第1段為1~3 列，長為87.3m，重量為160t；第2段為3~4 列，長為67.5m，重量為113t。

③在1、3列外檔布置CC2000型300t履帶吊機各1臺，負責吊裝第1段主桁架，安裝1~3列鋼柱與屋面結構。1~3列屋面主桁架總重160t。用2臺300t履帶吊抬吊時，吊機接60m巴桿，R=16m，Q=87t，H=58m。各能承擔1～3列主桁架50%以上的安裝重量。

④3~4列屋面主桁架總重113t。用1臺300t履帶吊接60m巴桿，Ｒ＝12m，Ｑ＝123t,H=59m。布置在3~4列中間，吊裝第2段主桁架，安裝3~4列屋面結構。

⑤300t履帶吊接60m巴桿，R=30m，Q=35t，H=53m，安裝0~1列7字形鋼柱和三層樓面結構，停機位置在0列外檔。

⑥300t履帶吊接24m主臂，54m副臂，R=54m，Q=15t，H=41m，吊裝2~3列中間屋面檁條。

⑦KH300、80t履帶吊，31m巴桿，R=7m，Q=34t，H=28m，承擔3~4列屋架鑲拼、卸車。

⑧KH180、50t履帶吊，37m巴桿，R=8m，Q=14.9t，H=32.7m，承擔0~1列“7”字形鋼柱鑲拼、卸車，安裝樓層框架梁。

以上機械布置全部采用機械化安裝屋面結構，能在預定工期內把整個鋼結構安裝完畢。4.2 路基要求

①300t履帶吊道路寬12m，地基承載力要求12t/m2。平整度10m內縱橫不大于10。吊車行走道路路面采用200mm厚C20混凝土，內配φ16@200鋼筋網片。

②50t、80t履帶吊道路寬8m，地基承載力8t/m2。

③屋架相拼臺要求平整、堅實，地基承載力8t/m2。

4.3 “7”字形和V字形鋼柱吊裝技術

① 0~1列“7”字形鋼柱采用80t吊機40m把桿，R=14m，Q=12.8t，H=36m，鋼柱重量為10.3t左右，在吊機起重量內，吊點設在頂部重心兩側，起吊時根部用15t吊機協助扶直，根據鋼柱角度配備吊裝索具。

②1、2、3、4列鋼柱形態為V字形，1軸鋼柱重量為50t，2軸左肢柱為23t、右肢柱為19t，3~4軸柱分別為8t、9t。1列鋼柱吊裝機械采用300t吊機、60m主臂，R=20m，Q=62t，H=57m；2軸鋼柱吊裝半徑為R=38m，Q=23.6t，R=42m，Q=20.2t；

3、4列鋼柱吊裝半徑為R=38m，Q=23.6t，R=42m，Q=20.2t；

3、4列鋼柱吊裝機械采用50t吊機37m巴桿，R=10m，Q=10.4m，H=33m。

③鋼柱安裝前應對基礎標高與軸線進行復核，超出規范的偏差應立即修正，對鋼柱的長度、斷面撓曲以及標高進行預檢。

④鋼柱采用邊吊邊校正，經緯儀要求定位觀察，防止V形柱角度偏差，校正索具采用浪風形式，鋼柱穩定措施用浪風拉索進行臨時固定，待屋架安裝后，才能進行拆除。

⑤鋼柱安裝，先安裝右肢柱再安裝左肢柱，鋼柱穩定采用浪風措施，1軸鋼柱浪風拉力為9t，2、3、4軸鋼柱浪風拉力為4t，每根鋼柱拉4根浪風。4.4支架吊裝

①吊1~3列屋架前，先在2/

1、5/

2、3軸外檔，各立支架平臺2只，300t吊把屋架吊到支架平臺上，調整好標高軸線，然后與1列、2列、3列V形柱連接，并電焊固定。

②1~3列屋架支架設置6只，2/1軸支架標高為17.85m，5/2軸支架標高為14.6m，3軸外檔2只支架標高為12m，支架由3t~8t塔吊高節架組成，地面裝1只底座，底座與2.4m路基箱固定。上面裝1只平臺，每只平臺荷載為40t。

③為保證平臺受力穩定，在縱向2只平臺之間4.5m開檔內用腳手管連接，橫向每只平臺各拉2根浪風，浪風繩根分別生在±0.00，+1.5m平臺預埋件上。

④ 2/1軸、5/2軸支架在地下室樓頂上，要求支架在地下室立柱中間，立柱四周2.536m范圍內進行樓板加固。

⑤支架安裝分別由300t吊機，R=60m，R=54m，Q=14.6t，H=31m，進行安裝，支架整體重量為10t，安裝為4點起吊，千斤采用Ф21mm36m34根，卸甲采用Ф25mm34只。

⑥3~4列屋架支架設置4只，位置在3列向右15m處，4軸向左6m處，標高分別為11.25m和10.34m。

⑦屋架支承在支架平臺上，采用Ф500328圓管檁托支承，不能用油泵直接支在屋架上弦主桿上，屋架調整好后，在油泵邊用道木抄實，防止傾斜，油泵采用50t32只、30t34只。

⑧兩邊屋架連成整體后，只能拆除一邊屋架支架平臺，不能把兩邊支加架平臺同時拆除，以確保屋架穩定和次桁架安裝準確。4.5屋架吊裝

①屋架吊裝1~2~3列各8榀，在地面組成1~3列8榀，在A、R軸外擋平地上鑲拼成整體，由2臺CC2000型，300t吊機進行抬吊，屋架長度為87m，整體屋架重量為160t。

②300t吊機，把桿長度60m，Q=87t，H=59m，R=14m，Q=107t,H=59.8m。屋架長度87m,Q=160t,屋架吊點分別設在屋架與鋼柱節點處，1軸吊裝重量為70.5t,3軸吊裝重量為89.5t,300t吊機起重量乘以抬吊系數0.85,起重量分別為74t與91t ,能滿足屋架吊裝。每臺300t吊機索具采用4點吊裝，鋼絲繩采用Ф50314m32根、Ф43314m32根，捆扎千斤φ3938m34P、Ф3238m34P一做二，卸甲采用高強度25t 316只。

③3~4列屋架由300t吊機單機安裝，屋架長度約68m,300t吊機巴桿長度60m,R=12m,Q=123t,H=59m,屋架重量為113t，在吊機起重量內。屋架采用8吊吊裝，吊點設在屋架上弦桿，吊裝鋼絲繩采用Ф43mm330m34根，捆扎千斤Ф32mm38m38P一做二，卸甲采用高強度25t316只。

④屋架材料均為管材，形狀為倒等腰四邊形。截面尺寸，上弦桿寬度為6m,下弦寬為1.2m，高度為3m。安裝前必須對柱子頂面及屋架進行預檢，預檢內容：對軸線的幾何尺寸、垂直度和平面尺寸。

⑤鋼屋架就位應使用道木抄實，鋼屋架兩側用撐頭撐牢以防傾覆，鋼屋架吊裝時應保持平穩，回轉應緩慢，嚴格控制吊機半徑，不得超載。雙機抬吊屋架要求指揮統一，2臺吊機起升高度保持一致。抬吊行走時，2臺300t吊機行走速度保持統一，路面要求做到平整、堅實。

⑥屋架與鋼柱連接形式是鋼柱支承在屋架上弦桿，節點形式是管材相連接，焊接為全熔透焊，鋼屋架安裝到位后，待屋架與鋼柱電焊連接固定牢靠，再拆除鋼屋架吊裝索具。

⑦次桁架與垂直桁架節點形式均為管材相貫節點，為保證桁架安裝順利到位，桁架一頭采用內套管伸縮形式，安裝時要求節點處用電焊固定牢靠后，才能松鉤。次桁架重量為6t，垂直桁架為1.5t，吊點形式分別采用4點和2點吊裝。

⑧屋架吊裝穩定措施

a.第1榀屋架吊裝到位后，在屋架兩側采用纜風繩校正固定，纜風繩設3道，從屋架中心向兩邊均分距離布設；

b.每1段屋架吊裝先擱在鋼支架平臺上，在鋼支架平臺上調整好軸線、標高，然后屋架與鋼柱節點柱進行固定；

c.第2榀屋架安裝到位后，由副機80t吊機與50t吊機，把垂直支撐盡快安裝完畢，再拆除300t吊機吊裝索具，確保屋架的整體穩定。4.6 H型鋼梁吊裝

①0~2軸框架平臺標高8.8m，0~1軸框架平臺標高17.8m，鋼梁節點形式為高強螺栓節點，主梁螺栓為Ф24，次梁螺栓為Ф20，摩擦系數為0.45，扭矩分別為78kg2m和60kg2m。

②框架平臺安裝采用KH300、80t吊機，31m巴桿，R=18m，Q=9t，H=24m，鋼梁采用兩點捆扎安裝，鋼梁最大重量約為8t。

③鋼柱與屋架節點均為相關管節點，安裝時，先把左肢柱與屋架連接，再把右肢柱與屋架連接，確保斜柱成一條直線。

④屋架校正采用6點一線校正，屋架兩端2點，中間均分3點，校正方法用30t、50t千斤頂，手拉葫蘆進行。4.7網架安裝

①根據網架拼裝施工圖，每一層桿件分類編號、堆放，拼裝時逐一復查，對號入座。

②網架拼裝方法用由下向上逐層拼裝。首先根據網架尺寸，在網架位置定出球支點位置，在球支點處放置不同高低的拎托，用水準儀測量并調整標高。

③網架拼裝，首先從地面一層下弦桿和下弦球進行組裝，組裝后用水準儀和標尺復測標高，用鋼尺復測平面尺寸，確定符合施工規范后，固定高強螺栓銷子。

④每一層網架由中心向跨度兩邊對稱拼裝腹桿、上弦桿與下弦球，保證網架整體的穩定性，防止網架單向受力變形，一層網架組裝后，復測對角線尺寸、垂直平面尺寸、中心軸。現場焊接工藝

①在焊接施工前進行焊接工藝性能試驗和工藝評定，結合實際情況，編制焊接工藝指導書。

②本工程工地焊縫，鋼柱與桁架節點主桁架對接節點、鋼柱對接節點焊縫等級為I級，其余焊縫等級為Ⅱ級，均采用手工弧焊，焊機用直流焊機，焊條采用E5015。

③對每一焊接點均按焊接工藝要求進行焊接，對厚板如氣溫較低采取預熱、后熱保溫等措施。④按結構焊接管理要求保管好焊接材料，不可在工程中使用涂料剝落、臟污吸潮、生銹的焊接材料。

⑤ E50焊條應經過烘箱（溫度為300℃~500℃）1h，烘干后放入保溫筒使用，當天未使用完的焊條，需存放在電熱干燥箱中。

⑥直接受降雨影響時停止施工，多雨季節應采取適當的防雨措施，焊接部位附近的風速不得超過10m/s，如風速超過規定時，應采用防風措施后方可焊接。

⑦對長焊縫節點，采用交叉對稱焊接，焊接要保持平整、均勻和熔透。每道焊縫完工后，必須將焊渣、濺物清除干凈，焊條頭集中存放在工具袋內，不得隨便亂丟。

⑧提高責任性，不得在構件上亂打弧，焊接過程中發現焊接缺陷應立即停焊并采取補救措施。

⑨超聲波探傷檢測

a.厚板、特厚板焊接，應對基本金屬坡口兩側50mm~300mm范圍進行層裂及缺陷檢查。

b.焊縫內部缺陷的檢查采用單位焊縫（焊縫在300mm以上時），即在缺陷最密集處取連續長度300mm作單位焊縫。焊縫長度小于300mm時以焊縫全長作為單位焊縫。單位焊縫是否合格，根據焊縫的種類，用缺陷評價長度及回波高度區域來判定。當存在復數缺陷時，還要考慮評價長度的總和進度是否合格的評定。其各種缺陷回波高度取最大的區域。

⑩探傷方法

a.當鋼板厚度為9mm~45mm時，一般焊縫采用斜角單探頭法檢測； b.當鋼板厚度>9mm~45mm時，對于K型、V型、U型坡口存在垂直于探傷面的坡口未熔合及具有鈍邊的未焊透時，必須采用垂直探傷法；

c.厚板焊縫采用雙探頭的縱列探傷法或混合檢測，即前兩者并用，其探傷標準由設計確定；

d.儀器、探頭性能、耦合劑、標準試塊和對比試塊的選擇，制作回波高度曲線確定控制值。

對于不合格的焊縫宜用碳弧氣刨法。超聲波檢查有裂紋的焊縫，從裂紋兩端加50mm作為清除部分，并以同樣的焊接工藝進行補焊，用同樣方法進行檢查。同一焊縫的修理一般不得超過2次，否則要更換母材。

由于焊接原因，發現母材裂紋或層狀撕裂時，原則上應更換母材，如得到設計部門和質量檢驗部門同意，亦可局部處理。結 語

管桁架同網架比，桿件較少，節點美觀，不會出現較大的球節點，利用大跨度空間管桁架結構，可以建造出各種體態輕盈的大跨度結構，在公共民用建筑中，尤其是在大型會展和體育場館建設中，有著廣泛推廣應用的發展前景。