驻马店市青少年宫科技馆综合体建设PPP项目位于驻马店市开源大道与富强北路交汇处，地下1层，地上4层（含夹层共7层），建筑高度37.1m，总建筑面积约8.9万㎡（见图1）。屋面外围造型骨架为悬挑异形钢桁架，屋面外悬挑异形钢桁架与混凝土柱上的预埋件栓焊连接。

屋面外悬挑异形钢桁架共74榀，桁架高3.1m，悬挑长度8.1m，安装高度35.6m。桁架上弦杆采用焊接H型钢，下弦杆采用焊接方钢管，单榀桁架重约2t（见图2）。

若采用常规施工方法，在悬挑桁架端部设置临时支撑胎架，单榀桁架需搭设高度35m的临时支撑胎架，单点位临时支撑胎架用量约5t,74榀悬挑桁架临时支撑胎架总用量约370t，施工成本高。且临时支撑胎架搭设、卸载所需时间较长，胎架稳定性不易控制，施工危险性较大。结合项目实际，确定采用屋面外悬挑异形钢桁架无支撑安装施工方法。

受运输条件限制，钢桁架弦杆在工厂制作完成后以散件形式运输到现场，地面拼装完成后整体吊装。外悬挑钢桁架为平面桁架，采用地面卧拼的方法拼装成桁架形式。根据桁架尺寸、弦杆截面大小设置拼装胎架。拼装胎架设置后要根据施工图核对胎模位置、弧度、角度等情况，复测后方能进行构件拼装。钢桁架平面内偏差以预先调整的胎架标高控制为主，拼装完成后再采用水准仪复测、微调。组装点焊定位后，须先对构件进行几何尺寸检查，确认后严格按焊接工艺要求进行焊接。钢桁架在胎架上拼装完成后，解除构件上所有约束，使构件处于自由状态，并在此状态下测量桁架各项尺寸，确保钢桁架拼装精度，而后提交监理进行分段验收。

1）屋面外悬挑异形钢桁架布置在建筑外围，分布相对分散，构件质量较轻，但吊装高度较高，现场采用70t汽车式起重机配合从建筑对角向两侧同步推进吊装。

2）为确保吊装作业安全，选用5t倒链，倒链在每次使用前均应进行检查。

3）提前清理预埋件锚板面混凝土浆，重新测量放线并做好标记，焊接桁架安装临时定位托板。

4）桁架上部设置安全立柱，拉设生命线，确保水平通行安全，垂直方向设置钢爬梯、吊篮，确保竖向通行、焊接作业安全，并准备好缆风绳、牵引绳，确保吊装过程安全。

钢桁架起吊采用在外侧吊装钢丝绳上设置倒链配合调节钢桁架起吊平衡，本项目通过在Tekla软件模型中选取异形钢桁架重心，根据模型中确定的重心位置在CAD软件中画出异形桁架重心位置的铅垂线。再根据现有钢丝绳长度，以异形钢桁架的1个吊耳板为圆心，钢丝绳长度为半径画圆，圆与重心铅垂线的交点即为吊装设备吊钩位置。测量吊钩位置至异形钢桁架的另1个吊耳板的距离，即为倒链需调节的长度（见图3）。在钢桁架起吊前精准调节倒链长度，快速找到异形钢桁架的起吊平衡点，可实现快速起吊。

1）施工现场场地狭窄，建筑外围环形临时施工道路距离主体结构较近，汽车式起重机大臂仰角偏大。桁架吊装过程中使用牵引绳控制桁架方位，匀速缓慢吊装至安装位置，避免钢桁架碰撞起重机大臂。

2）桁架弦杆根部缓慢落在临时定位托板上，检查桁架弦杆中心线与预埋件上的中心线是否吻合，如有偏差使用撬棍微调到位，而后焊接弦杆两侧限位板。

3）桁架端部两侧各拉设1道缆风绳，桁架两侧方向水平位置通过调节缆风绳松紧进行调整。桁架根部标高通过预埋件上设置的临时定位托板控制，端部标高采用调节倒链长度控制。

4）桁架校正完成立即进行焊接作业，焊接完成后汽车式起重机方可松钩。为减小桁架下挠，焊接顺序为依次焊接完成下弦杆、上弦杆对接埋件焊缝。

5）相邻桁架安装完成后及时补装桁架之间的次梁、系杆，确保结构稳定可靠。

屋面外悬挑异形钢桁架安装根据设计要求按3/1 000起拱，即桁架端部起拱24mm。为保证屋面外悬挑异形钢桁架安装精度，桁架安装过程采用全站仪全程监控，及时记录测量数据，对数据分析总结，优化施工工艺。测量点位于钢桁架悬挑端部，采用十字线标记，避免因测量点位偏移造成测量误差。钢桁架根部焊缝按方案要求焊接完成后，汽车式起重机松钩，钢桁架端部最终成型测量数据统计如图4所示。

钢桁架外侧采用幕墙龙骨、铝板包裹装饰，设计容许钢桁架悬挑端部标高偏差±30mm，实际完成标高达到设计要求。

1）吊装机械设备、安全防护用品必须进行检查，合格后方可入场；要求作业人员具有丰富的施工经验，特种作业人员持证上岗；高空作业人员定期进行身体检查，合格后才允许登高作业。

2）吊装、焊接作业人员配备加长安全带，安全带扣在主体结构预埋吊环上，不得直接扣在钢桁架上方。

3）钢桁架就位后及时安装限位板、拉设缆风绳，保证钢桁架平衡、稳定。

4）施工区域设置危险作业警戒线，控制吊装作业范围，竖立安全警示牌，安排专人看护，无关人员严禁进入施工区域。

驻马店市青少年宫科技馆综合体建设PPP项目采用的“屋面外悬挑异形钢桁架无支撑安装”施工技术，为项目缩短了1个多月工期，节省施工成本约86.1万元，并减少高空作业工作量，确保钢桁架施工质量和安全，取得良好的经济和社会效益。