大跨度拱形钢结构主拱的吊装与施工是大型建筑工程的关键技术环节。合理的分段方案、科学的吊装工艺、严格的过程控制是确保工程质量和施工安全的必要条件。

分段及吊机的选择原则

分段和吊机的选择是吊装方案的核心。要根据施工现场的实际情况，结合钢构件的总重量进行综合评估。

首先考虑吊装机械的一般起重量和工作半径，并结合钢无梁拱的总重量、底部混凝土柱的柱距等因素，确定钢无梁拱的分段数量及尺寸。然后根据单体重量和起重参数，科学选择吊机。大吨位吊机虽然施工快，但一次性投入大；小吨位吊机需要分段多，施工周期长。需要在经济性和可行性之间找到平衡。

拱形屋面安装的总体流程

周边钢结构的安装

首先进行钢柱及钢柱之间的连梁吊装安装。这些构件形成了整个拱形屋顶的外围支撑框架，必须先行完成。

两端屋面的安装

为了使拱形屋面结构形成稳定的体系，所以对两端第二段中间拱进行吊装安装，同时进行两端屋面梁和钢柱的拼装吊装。对两端屋面梁之间的连梁和水平剪刀支撑进行及时安装，形成纵向的刚度。

中间拱和屋面梁的安装

在建立了周边和两端的支撑框架后，进行中间拱和屋面梁的吊装。这一步需要与支撑架体配合，逐步形成整体结构。

全面构件的连接与焊接

吊装过程中，各构件之间需要通过高强螺栓进行连接，并根据设计要求进行焊接加固。焊接工序应按先腹板后翼缘的顺序进行，采取分段倒退焊工艺减少热变形。

卸荷阶段的总体思路与策略

卸荷前的受力状态

在卸荷前，整个钢结构荷载分别由钢柱、临时支撑架及主拱共同承担。卸载过程是一个逐步过度的过程，需要支撑架上所承受的荷载逐渐过度到钢柱和主拱上，最终形成稳定的承载体系。

卸荷的原则与方案

卸载过程是使屋盖系统缓慢协同空间受力的过程，此时整个屋盖系统的内力重新分布，并逐渐过度到设计状态。在卸载时应遵循"变形协调、卸载均衡"的原则。采用从中间向两边逐步卸荷的施工方案，确保卸荷过程的稳定和受力的均匀。先卸载中间拱的支撑架，卸完后再进行主拱的卸荷。两榀主拱应同时由中间向两端进行卸荷，保持整体的平衡。

卸荷的具体施工过程

千斤顶的安装与固定

在主拱下各支撑架的支撑点的H型钢梁上设置型号为QL50的50吨螺旋千斤顶，每个支撑点上设置一个。在每个螺旋千斤顶的顶部利用Φ219的钢管做套筒，再在钢管的顶部做与拱架角度相同的支托作为临时支撑。

千斤顶的调试与就位

调节螺栓千斤顶的高度，使支托支撑在拱架的底部，顶紧到位。在每根H型梁千斤顶的落位处设置钢板卡码，固定千斤顶，防止千斤顶在支撑H型钢梁上滑落和失稳。

原临时支撑的逐步拆除

待所有支撑点上的临时千斤顶支撑到位、顶紧后，按照从中间到两边的顺序逐渐拆除原临时的支撑，让主拱逐步落位在千斤顶支托上。这个过程需要持续监测拱的变形和应力，确保卸荷过程的安全和受力的合理。

常见问题解答

为什么分段吊装而不是整体吊装

整体吊装需要巨型吊机，成本高，现场条件要求严苛。分段吊装可灵活适应不同现场条件，经济性和可行性都更高。

卸荷过程中为什么要用千斤顶而不是直接去掉支撑

千斤顶能精确控制卸荷速度和荷载过度过程，防止突然卸荷导致的结构冲击和变形。

为什么卸荷要从中间向两边进行

从中间向两边卸荷能保持拱形结构的对称性，防止一侧过度卸荷导致的倾斜或失稳。

小结

大跨度拱形屋面的吊装与卸荷是一项高难度、高精度的施工作业。江苏杰达钢结构工程有限公司凭借多年的实践经验，已经形成了成熟的分段吊装方案和卸荷工艺，为国内外众多大型工程的顺利完成提供了技术保障。