箱型梁的结构如何吊装？大跨度钢梁施工方法
单位：
小组名称：游泳馆项目QC小组
小组类型：创新型
日期：2015.05.12
目录
一、工程概况：...............................................2
二、小组简介：..............................................3
三、选题理由：..............................................4
四、设定目标及可行性分析：....................................5
五、提出方案并确定最佳方案：..................................5
六、制定对策：..............................................12
七、对策实施：..............................................13
八、效果检查：..............................................21
九、制定巩固措施............................................23
十、总结和今后打算..........................................23
附件一：现场评审表..........................................24
附件二：获奖证书.............................错误！未定义书签。
游泳馆项目QC小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
小组名称：浙
游泳馆项目QC小组
一、工程概况：
奥体公园游泳馆工程位于。工程总建筑面积15729m2，地上10357平方米，地下室5372平方米，座席
共1514座，建筑类别为乙类体育建筑。工程建筑层数为地上三层，地下一层，建筑高度27.2m。主体为框
架结构，屋面为箱型钢结构。
游泳馆钢屋盖关于东西对称，整体造型犹如蝶泳运动员出水的形态。钢结构框架由钢柱、箱型主梁、
箱型次梁组成，整个钢结构用量约2300T，共设钢柱16根（其中两根为圆管柱、其余为方管柱），钢柱最
高为25m，最重单根为34t。单榀梁最大跨度为56.8m，最大悬挑29m，最大重量为106t，最大截面尺寸为
600×2000，跨度大、重量大且为弧形变截面，对吊装方法的选择提出了较高的要求。
钢屋盖所有钢材均采用Q345B钢，马道构件采用Q235B钢，钢构件间连接采用全熔透坡口焊接，钢结
构2014年6月1日开工，2014年9月30日完成。
游泳馆效果图
游泳馆项目QC小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
二、小组简介：
1、小组概况
QC小组概况表
小组名称奥体公园游泳馆项目QC小组活动时间2014.6.1～2014.9.30
课题编号DDWQC014-01小组编号
DDWQC014-
XZ-01
课题类型创新型平均年龄39岁
序号姓名性别年龄文化程度组内职务岗位/技术职称TQM教育
1男53硕士组长公司总工/教高80小时
2男33本科副组长项目经理/工程师80小时
3男52本科副组长技术负责人/高工80小时
4男35大专组员钢结构负责/工程师50小时
5男38大专组员质检员50小时
6男32大专组员安全员50小时
7男28本科组员施工员50小时
8男33大专组员资料员50小时
制表：复核：时间：2014年10月5日
2、小组活动概况
QC小组课题活动情况统计表
活动内容活动次数应出勤人次出勤人次出勤率（%）
计划阶段（P）85050100
实施阶段（D）43030100
检查阶段（C）21515100
总结阶段（A）21515100
游泳馆项目QC小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
合计16110110100
制表：复核：时间：2014年10月5日
QC小组活动情况表
活动项目
活动时间(2014年6月1日~2014年9月30日)
6月7月8月9月
小组成立
课题选择
目标设定
提出方案
确定最佳方案
制定对策
D对策实施
C效果检查
巩固措施
下一步打算
计划进度实际进度
制表：复核：时间：2014年10月5日
三、选题理由：
理由一（质
量目标）：
根据合同要求，本工程的质量目标为确保“飞英杯”，确保钢结构主体
吊装安装质量是本工程的重中之重。
理由二（工
程现状）：
本工程为大空间大跨度大悬挑的钢结构体育场馆，钢结构连接全部采
用焊接连接，受力状况复杂，屋顶为弧形，檐口最大高度为27.2m，施
工难度大。
理由三（积
累经验）：
我公司首次承接此类重型钢结构场馆工程，无类似工程施工经验，可
以为今后类似工程提供了数据支持和宝贵经验。
选定课题
大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
四、设定目标及可行性分析：
1）、课题目标：
定性目标：探索出合理的施工方案,顺利、快速准确、安全地完成本工程钢结构吊装的施工，确保工程
钢结构安装的精度及外观质量符合设计要求。
定量目标：如何保证钢结构各节点的安装精度，面与面各个交接处自然、平顺，钢结构安装合格率达
91%以上。
2）、目标可行性分析：
五、提出方案并确定最佳方案：
1、提出方案
小组全体成员针对跨度大、钢屋架重量大等因素采用“头脑风暴法”提出了如下三种可供选择的钢
屋架吊装方案。
方案一 塔吊分段吊装
项目部管理经验丰富，小组成员积极性高，技术攻
关能力强。选出技术水平高的 15 名焊工完成焊接
作业以及 10 名现场施工经验丰富的起重工完成钢
梁吊装作业。
拟邀请集团公司总工程师负责现场的技术指导工
作，邀请多位专家对施工方案进行多次技术论证，
并针对方案要求做详细的交底。
采用半自动二氧化碳气体保护焊全套设备进行焊接
作业。钢梁吊装通过方案选择合适的起重设备。
大跨度钢结构箱
型梁吊装方法
方案一：塔吊分段吊装
方案二：250T 汽车吊单机吊装
方案三：250T 履带吊双机抬
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方案构思
在游泳馆1 轴东西两侧各安装一台ST80/75(32t)平臂式塔吊，分别接起重臂60
米、70 米可覆盖一半安装面积，在游泳馆11 轴西侧安装一台ST80/75(32t)平臂式塔
吊分别接起重臂70 米可基本覆盖中间的安装面积。GL1～GL5 中间跨采用塔吊双机抬
吊，其余均采用塔吊单独吊装。
主钢梁安装前先安装临时支撑，安装时底部与预埋件连接固定，上端选用￠12
钢丝绳作缆风绳进行固定。然后再吊装分段后的主钢梁。
塔吊安装位置平面图
GL-3 安装工况一
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GL-3 安装工况二
GL-3 安装工况三
方案二 250T 汽车吊单机吊装、QTZ315 塔吊吊装次梁及檩条
方案构思
考虑在地下室底板及墙板完成后，对北侧入口采用回填矿渣铺设一条 6m 宽的
1:4 的坡道，上铺路基板，250T 汽车吊此入口进入地下室底板上进行上部主钢梁、钢
柱的吊装。待主钢梁、钢柱吊装完成后，再进行地下室顶板的浇筑。QTZ315 塔吊安
装在工程6-7 轴×E-F 轴中间位置，作为钢结构主、次檩条吊装之用。
钢结构主钢梁吊装，整体分三段进行吊装，分别是两个翼缘各为一段，两个柱
之间为一段。两个柱之间的一段采用250t 汽车吊在地下室内部吊装，翼缘段则是在
地下室外部进行吊装。
以GL3 为例，两柱间最大跨度为56.156m，该段重量约为67.1T，两侧翼缘为
20.61m，每段重量约为19.5T。
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GL-3 中间段吊装
GL-3 两边段依次吊装
方案三 250T 履带吊双机吊装、QTZ315 塔吊吊装檩条
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方案构思
地下室结构完成后，屋面钢梁中间部分GL1～GL8 采用25T 汽车吊在池内拼装钢
梁后，采用250T 履带吊双机抬吊的方案，除GL1、GL2 分三段吊装外，其余分五段进
行吊装。两台250T 履带吊停在地下室东西两侧，由北向南依次吊装主钢梁。QTZ315
塔吊安装在工程6-7 轴×E-F 轴中间位置，作为钢结构主、次檩条吊装之用。
主钢梁安装前先安装临时支撑，安装时底部与预埋件连接固定，上端选用￠12
钢丝绳作缆风绳进行固定。然后再吊装分段后的主钢梁。
钢梁分段示意图
GL-3 中间段-1 吊装示意图
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GL-3 中间段-2 吊装示意图
GL-3 两边段吊装示意图
2、选择方案
针对以上三种吊装方案，我们召开了多次方案论证会，综合钢结构特点，从技术的可行、经济的合
理性、安全性、工期等方面进行分析论证，见下表。
方案对比分析表
方案方式 方案一
技术可行性
1.需设置三台ST80/75 塔吊基础承台。
2.需设置临时支撑，作为分段安装平台。考虑采用公司内部仓库的塔吊标准
节作为临时支撑架。
3.塔吊在地下室外围进行吊装，GL1～GL5 中间段采用双机抬吊，其余均采
用塔吊单机吊装。需根据塔吊有效半径的吊重量，做好钢梁的合理分段。但
拼装工作量大，钢主梁拼接质量要求高。
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经济合理性 三台大型塔吊租金费用高
施工安全性 安全性一般
施工工期 局部可同时进行吊装施工，工期短
方案方式 方案二
技术可行性
1.需在地下室墙板浇筑至相对标高-1.000m 的位置，设置增设4mm 厚的钢板
止水带后，对北侧中间位置采用矿渣回填出一条 6m 宽的施工坡道，上部路
基板，250T 汽车吊由此进入地下室内部进行主钢梁及钢柱的吊装。
2.需对于底板上砼框架柱钢筋做好成品保护措施。
3.对钢柱中间段一次吊装，内部不设临时支撑架。可减少钢梁高空拼接缝。
4.需对底板的承载力进行验算。
经济合理性 一台250T 汽车吊施工速度较快，费用最低
施工安全性 安全性好
施工工期 对后期土建上部结构的施工影响较大
方案方式 方案三
技术可行性
1.采用两台 250T 履带吊机双机抬吊的方式，需进行钢梁的合理分段，确保
在吊机的额定吊重范围内。
2.需设置临时支撑，作为分段安装平台。考虑采用公司内部仓库的塔吊标准
节作为临时支撑架。
3.需在地下室外围设置起重机行走路线，设置吊机作业平台。
经济合理性 二台250 履带吊施工速度快，费用较低
施工安全性 安全性较好
施工工期 可以与塔吊配合进行依次分段流水施工
制表：复核：时间：2014 年7 月10 日
方案评价表
方案 评价项目
组 员 评 分
综合
得分
是否
采用
方案一
技术可行性 8 9 9 9 9 8 9 9 70
经济合理性 5 4 5 5 5 6 6 5 41
施工安全 8 7 8 7 8 9 9 8 64
施工工期 8 9 9 8 7 8 8 7 64
小计 239
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方案二
技术可行性 8 8 8 7 8 9 8 8 64
经济合理性 9 9 9 10 9 9 9 9 73
施工安全 9 8 9 8 8 9 9 8 68
施工工期 6 5 6 5 5 6 5 5 43
小计 248
3 方案三
技术可行性 9 10 9 8 9 8 9 9 71
经济合理性 8 8 9 8 8 9 9 8 67
施工安全 8 9 9 8 7 9 7 8 65
施工工期 9 8 8 9 8 9 8 9 68
小计 271
说明：各单项按满分10 分，以最低分3 分进行打分，3-4 分为差，5-6 分为及格，7-8 分为良好，9-10 分为优秀。
制表：复核：时间：2014 年7 月10 日
分析结论：根据分析对比及组员的投票，我们认为方案三“250T履带吊双机吊装、QTZ315 塔吊吊装
檩条”在技术可行性、经济合理性、工期等方面具有优势，因此，我们采用了方案三“250T 履带吊双机吊
装、QTZ315 塔吊吊装檩条”。
六、制定对策：
QC 小组成员针对方案三“250T 履带吊双机吊装、QTZ315 塔吊吊装檩条”确定思路，进行了多次专
题讨论和与本地的有关专家及业主、监理进行探讨研究，对于实施流程，钢结构安装、卸荷等施工的因素
进行分析，通过分析共有4 个问题要解决。
问题1：钢梁吊装时，临时支撑架的刚度及稳定性以及如何与底部进行处理。
问题2：钢主梁对称吊装的施工质量控制。
问题3：250T 履带式起重机的行走路基及吊装平台的设置。
问题4：钢梁悬挑段端部千斤顶同步卸荷控制。
针对以上问题，制定了有针对性、可实施性的对策措施，见下表
对 策 表
序号 项目 对策 目标 措施 地点
完成
时间
负责人
钢梁临时
设置架刚
度和稳定
以及底部
如何处理
采 用 公 司
塔 吊 标 准
节 作 为 临
时支撑架，
底 部 基 础
扩大处理。
架体稳定，
易移动，满
足主梁吊装
要求。
1.采用仓库内 QTZ40 塔吊
多余的标准节。
2.标准节采用汽车吊吊运
到场地上固定后，设置缆
风绳。
3.泳池内支撑架采用扩大
施工
现场
2014.8.1~
2014.8.25
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支撑架底部基础，增设斜
撑杆的形式，外部设基础
预埋钢筋焊接固定。
钢主梁对
称吊装施
工控制
制 定 钢 主
梁 吊 装 顺
序，保证钢
主 梁 安 装
质量
避免钢主梁
产生累计偏
差，保证钢
主梁拼装质
量。
1.临时支撑固定后，顶部
焊接型钢支撑平台作为钢
主梁搁置平台。
2.明确吊装顺序，对称吊
装钢主梁，使用定型夹板
来控制焊接变形。
施工
现场
2014.8.1~
2014.9.15
250T 履带
式起重机
的行走路
基及吊装
平台的设
对 行 走 路
线 道 路 加
固处理，并
设 置 起 重
机停机位
起重机行走
平稳，路基
及停机位基
础稳固。
1.对行走线路路基进行换
填800mm 宕渣处理。
2.浇筑200mm 厚C25 砼(内
配双向Φ 12@150）混凝土
作为起重机停机位。
施工
现场
2014.7.1~
2014.7.25
钢梁悬挑
段端部千
斤顶卸荷
同步控制
合 理 设 置
千 斤 顶 卸
荷平台，保
证 千 斤 顶
卸荷施工
千斤顶卸荷
平台稳定，
满足卸荷要
求。分步卸
荷，各卸荷
点累计行程
偏 差 小 于
10mm。
1.通过计算，设计出千斤
顶卸荷平台。
2.卸荷采用分步卸荷，计
量行程，控制行程累计误
差。
3.卸荷时明确专人指挥，
专人操作千斤顶。
施工
现场
2014.9.2~
2014.9.26
制表：复核：时间：2014 年7 月20 日
七、对策实施：
实施一：采用公司塔吊标准节作为临时支撑架，底部基础扩大处理。
1、钢梁临时支撑架采用公司仓库内多余的QTZ40 塔吊标准节，标准节尺寸为1.6×1.6×2.2m（长×
宽×高），根据塔吊说明书结合现场实际分段钢梁重量进行复核，支撑架刚度能够满足要求。
2、考虑到支撑架底板为游泳池结构底板，防水要求较高，故将原方案底部支架采用膨胀螺栓固定的
形式调整为扩大支架底部基础，增设斜撑杆的形式，并设置缆风绳，20m 以下设置一组（四根），设置在顶
部，20m-30m 设置两组，分别在顶部和中间位置。缆风绳宜在架体四角同一水平面上对称设置，与地面夹
角在45-60°，下部采用花篮螺栓与预埋的拉环连接。
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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塔吊标准节作为临时支撑架示意图
临时支撑架模拟效果图
实施二：制定钢主梁吊装顺序，保证钢主梁安装质量
1、履带吊位于游泳馆东西两侧，由18 轴到1 轴依次进行钢结构安装。首先进行东西两侧钢柱安装；
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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钢柱安装完成后进行钢梁安装，由于GL11 间GL1～8 截面大、重量重、安装作业半径大，亦有地下室影响，
大型吊机无法进入内部进行安装，故拟采用两则履带吊进行双机抬吊，分段处下设临时支撑架，依次进行
抬吊安装。其他构件均由该侧负责安装的履带吊依次进行安装。
主钢架结构吊装顺序图
履带吊进场，立柱安装复测预埋件，安装钢柱设缆风绳临时固定
1 2
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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GL8 中间段吊装搭设GL8 临时支架，同时场内拼装GL8~GL6
GL8 中间段就位，进行临时固定进行GL8 中间段安装
G进行GL8 悬挑段安装L8 完成后，吊装与土建连接的GL11
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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安装GL9、GL10GL11 次构件连接
搭设临时支架，安装GL7 中间段安装GL13 及次构件
安装GL7 边段及悬挑段安装GL7~GL8 间次梁及构件
12 11
10
13
14
15 16
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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安装GL7~GL6 间GL11、GL12 及其次构件同样方法安装GL6
GL8~GL6 临时支撑架拆除，继续以同样方案吊装GL5 同样方案安装GL4 及其与GL5 之间的次构件
同样方案安装GL2 及其与GL3 间次构件同样方案安装GL3 及其与GL4 间次构件
17 18
19
20
19
20
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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下设临时支撑，安装GZ3同样方案安装GL1 及其与GL2 间次构件
钢结构安装完成，支架拆除，吊机退场安装GL1 南端悬挑部分
主钢架结构吊装顺序模拟图
2、单榀钢梁最大分段重量在 GL2，共分三段起吊，重量分别为 19.7T、33.6T、19.7T,中间段 33.6T 钢梁
采用双机抬吊。
21
22
24
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游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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双机抬吊钢梁示意图
3、确保焊接质量：焊接前必须编制合理的焊接工艺和焊接顺序；严格按焊接工艺进行焊接。对组装
焊缝进行检验，根据焊接工艺方案的要求，选用对应的焊材。
4、为了能在高空中对钢梁进行精确安装心须设计可行的支撑架可以搭放钢梁，在支撑架上设置千斤
顶调节钢梁的标高。
安装作业图
游泳馆项目QC 小组大跨度钢结构箱型梁吊装方法研究
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实施三：对行走路线道路加固处理，并设置起重机停机位。
地基处理采用回填800mm 宕渣和浇筑200mm 厚C25 砼（内配双向Φ12@150）进行处理，履带吊吊装
时履带下设路基板，并请设计单位确认复合，能够满足要求。
履带吊行走路线图
实施四：合理设置千斤顶卸荷平台，保证千斤顶卸荷施工
1、在悬挑构架安装时均在支撑架顶部的限位板上，具备卸荷条件后采用千斤顶架设在顶部内侧支架
上，与钢梁顶紧后，将外部支架的限位板采用气割割除，再进行
缓慢卸荷；卸荷应在与该榀屋面主梁连接的屋面次梁全部安装到
位、焊接完成后24 小时，并且经过焊缝探伤合格后，方可进行
卸荷工作。卸荷顺序根据构件安装顺序，由北向南依次进行卸荷。