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鸟巢 体育馆 施工组织设计
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第六章 主体钢结构及屋面系统 前 言 第一节 工程概况及工程特点 第二节 编制依据 第三节 施工总部署 第四节 材料采购与试验 第五节 钢结构加工运输方案 第六节 钢结构安装 第七节 开启屋盖安装 第八节 涂装工程 第九节 焊接 第十节 高强度螺栓 第十一节 钢结构测量 第十二节 施工组织管理机构 第十三节 工程质量保证体系 第十四节 安全健康管理措施 第十五节 成品保护 第十六节 雨季、冬季技术措施 第十七节 现场文明施工及环保措施 第十八节 工程验收 膜结构工程 1第六章 主体钢结构及屋面系统 前 言 附图 6-1 体育场全景 2 **体育场“鸟巢”方案被认为在世界建筑史上具有开创性的意义,因而承接这一项目意 味着我们将面临一次空前的挑战。赢得这一挑战我们将获一次空前的超越自我的飞跃。 承接这一项巨大的、面向 21 世纪的、饱含人文奥运观念的人民体育圣殿,我们必须解决 诸如: “非规则”的钢结构体系设计、加工、安装,资源的本土化,巨型可开启屋顶的稳定、 可靠性,经济的运营维护,切实有效的抗震防灾措施等一系列技术课题。这一系列课题的解 决均有赖于合理地整合应用成熟的现有先进技术, 以国际先进的技术成果为催化剂推动设计、 建造、安装技术的整体提升。建立并完善技术创新机制,高效运用现代信息技术,充分利用 国内外各方面技术专家的技术知识优势,是我们实现技术持续推进的必经之路。 通过认真研究招标文件和“鸟巢”方案的特点以及工程建设的背景和总体进度要求,我 们认为在整个钢结构及屋面系统的建造施工中应当特别予以关注和解决的关键课题如下: 1、钢结构工程: 根据深化设计结果,确定经济合理的主钢结构钢材选型,力争做到主钢结构并用钢材的 资源供应本土化,相应制定合理的焊接工艺; 通过对建筑结构方案的深化设计和优化,确定合理的结构和构件体系;针对主次结构布 置“非规则”特点,根据国内现有的工艺及装备水平确定合理可行的连接节点和加工分段形 式;合理组织国内钢结构加工力量资源保证在统一的质量要求前提下实现钢结构加工工期目 标。 选择先进、合理、可行的钢结构安装方案;先进可行的现场焊接工艺;统筹安排组织施 工现场的大型构件分段组拼,运输,拼装和吊装,确保质量和工期目标的实现。 本工程具有目前世界最大的可开启屋盖系统,设计采用合理的轮轨、驱动及控制系统, 严格的安装精度控制和调试是保证其运营中可靠运行的保证。 钢结构的防腐涂装是保证整个**体育场工程百年设计使用寿命质量目标实现、降低运营 期间维护费用的关键工序,选择合理的除锈工艺和科学优质的涂层配套方案是关键。 2、屋面膜结构工程: 本项目中的屋顶工程创造了两项世界之最:目前世界上最大的具有可开启屋盖的全天候 3 体育场;世界上最大规模采用“ETFE”透明充气膜结构的屋顶。按照建筑方案说明,该体育场 可在任何气候条件下满足各项国际赛事要求。 屋盖闭合后, 95%以上的自然光能够透射进体育 场内,满足草坪的自然生长。因此工程对膜结构的设计和施工有很高的要求。我们与世界上 最大的两家生产 ETFE 膜结构的厂家 (日本太阳工业和德国 SKYSPAN 公司) 共同对概念设计方 案进行了认真的分析研究,认为设计施工中着重解决以下技术问题: ETFE 膜在国内罕有采用,国内、国外均没有统一的质量检验标准。因此工程开始后应立 即召集设计、监理、供货商、总承包商以及中国钢结构协会空间钢结构分会膜结构专家、政 府质量监督部门共同制定 ETFE 膜结构的质量检验标准, 规定供货商所应出具的工程技术资料 和质量证明材料,以利工程实施中的质量监督管理。 ETFE 供货商或承包人应配合承担膜结构的构造设计,同时必须考虑屋面排水系统的设 计,以保证屋面系统设计的统一性。 通过日照分析对不影响草坪照明的部位(如:看台高处上方屋顶)的 ETFE 膜结构适当采 用印有不同密度圆点的 ETFE 膜材降低透光率,减少紫外线透射对观众的伤害。 膜安装过程中必须充分考虑膜结构与屋面排水系统、充气(含空气过滤、除湿和加热) 气压保持系统安装的复杂性,合理化分钢结构施工分阶段验收区域,为膜结构安装的提早插 入施工创造条件。同时充分注意膜材的特性,合理安排工序,作好成品保护。 以下按钢结构工程和屋面膜结构工程两部分叙述施工方案。总体进度计划附后。 4第一节 工程概况及工程特点 1.1 工程概况 **体育场为 2008年**主会场,可容纳 100,000 人同时观看比赛。支承体育场看台的放 射状混凝土框架结构与环绕它们并形成主屋盖的空间钢结构完全分离。空间钢结构由一系列 门式桁架围绕着体育场内部碗状座席区旋转而成,结构组件相互支撑,形成网格状构架,组 成体育场整体的“鸟巢”造型。所有的钢结构构件自然裸露在外,不加幕墙或其他外墙的粉 饰,形成建筑物独有的外观特点。 附图 6-2 体育场透视 工程±0.00 标高相对于绝对标高为 45.50m,屋面呈双曲面马鞍型,东西跨度结构相对标 高为 66.87 米,南北跨度结构相对标高为 40.01 米。屋盖主结构为箱型截面,上弦杆和下弦杆 构件边长 1.5 米,上下弦杆之间为边长 0.75 米的箱型竖腹杆与斜腹杆交错编织,屋盖矢高为 12.00 米。屋盖竖向由 24 根钢格构柱支撑,每根钢格构柱由 3 根箱型截面边长 1.5 米的钢柱 组成,使荷载通过它传递至基础。可开启屋盖由两个部分组成开启和关闭系统,矢高为 7.50 5 米,结构形式基本同主屋盖,沿着屋盖顶部的轨道运动来实现开启或关闭。钢结构上弦构架 底部之间用透明的 ETFE 气垫膜来填充,既保证屋盖的防水要求,又保证体育场透射充足的 阳光;下弦下部用半透光的、可开启的 ETFE 气垫膜,保证体育场内达到漫光散射的温和光 照效果和改善紫外线的照射强度。 附图 6-3 体育场内部光照效果 1.2 钢结构构件尺寸及重量统计 附表 6-1 钢结构几何尺寸表 位 置 截面尺寸(mm) 截面类型 有移动屋盖轨道处 1500*1500*60 a 外圈 1500*1500*36 b 上弦杆 中圈、内圈 1500*1500*25 b 有移动屋盖轨道处、外圈 1500*1500*36 b 下弦杆 内圈、中圈 1500*1500*25 b 有移动屋盖轨道处、外圈 750*750*30 a 屋顶 腹杆 内圈、中圈 750*750*12 b 柱 弦杆 外侧弦杆 1500*1500*40 b 6 内侧上部 20m 弦杆 1500*1500*80 a 内侧其它弦杆 1500*1500*60 a 0~20m腹杆 750*750*40 a 腹杆 其它腹杆 750*750*30 a 柱间支撑 1500*800*25 格构式次结构 FG1-120*4 FG2- 60*2 悬臂区域 500*500*40 a 屋顶外环 500*500*20 a 上下 弦杆 其它 400*400*16 a 悬臂区域 300*300*24 a 屋顶外环 300*300*10 a 移动 屋盖 腹杆 其它 200*200*8 a 注:主结构、次结构截面类型详见附图。 次结构构件采用Q235 钢材,其它构件采用 Q345 钢材。 7附图6-5 次结构格构式截面示意 附表 6-2 钢结构用钢量表 主结构重 (t) 55000 次结构重 (t) 4900 移动屋盖重 (t) 1580 结构重量 结构总重 (t) 61080 移动屋盖最大竖向位移 (mm) -268 截面类型 a 截面类型 b 截面类型 c 仅有横向加劲肋 有纵、横向加劲 有多排纵、横向加劲肋 附图6-4 截面类型示意 8 移动屋盖最大拉应力 (N/mm 2 ) 271 移动屋盖最大压应力 (N/mm 2 ) -281 1.3 工程特点 1.3.1 工程规模大,构件吨位重 1.3.1.1 椭圆形主结构屋盖长轴 339.20 米,短轴 291.55 米;中心环体长轴 142.24 米,短 轴 74.50 米,矢高 12.00 米。开启屋盖跨度大 81.00 米。 1.3.1.2 单根钢柱最大截面尺寸 1.5m×1.5m×80(40)mm,长度 60 米,单重 188.4 吨。三根 钢柱组成一根钢格构柱,总重量 590 吨。井字桁架由上下弦杆及腹杆组成,最大吊装长度约 60 米,重约 385 吨;斜桁架由上下弦杆及腹杆组成,最长吊装长度约 69 米,重约 312 吨。 开启屋盖单个尺寸 81.00m×74.20m×7.5mm,单重 790 吨。 1.3.2 设计新颖,节点复杂 1.3.2.1 工程设计有诸多亮点:钢结构外侧无装饰结构,构件交叉编织即组成建筑外造型。 屋面设置大跨度可开启屋盖。屋盖采用 ETFE 充气膜结构。 1.3.2.2 主体构件均为大截面箱型结构,杆件相交节点复杂,一个节点在三维空间汇交多 根杆件。为营造“鸟巢”效果,屋面次结构节点更是复杂多变,规律性很少。 1.3.3 施工难度大 1.3.3.1 单体构件体形大,无法直接运输、安装,需采取分段加工。为保证施工质量,必 须确定合理的加工工艺。 1.3.3.2 材料为低合金结构钢 Q345,板厚分为 40mm、60mm、80mm。大箱型断面,对 焊接产生的应力、变形收缩值和层状撕裂都很难控制。总焊接焊条、焊丝数百吨,焊接量非 常大。 1.3.3.3 中心环体两端为弧形,与斜桁架相接会出现锐角相接,施工操作面小,焊接困难, 无法保证质量。 9 1.3.3.4 可开启屋盖安装要求精度高,必须保证其使用功能。 1.3.3.5 钢结构构件均裸露在外,需要对构件进行长效防腐处理;由于防腐面积巨大,如 需进行再次涂装工程量非常大。 1.3.3.6 由于膜结构“镶嵌”在屋面次结构空当部分,使膜结构外形极不规则,加工工作 量非常大。 1.3.4 工期要求紧 1.3.4.1 工程为**主会场,工程必须按时交付使用,工期绝不能拖延; 1.3.4.2 与土建单位存在立体交叉作业,工程总指挥部必须合理调配各参战单位的施工部 署,统筹安排,使工程有序施工。 1.3.4.3 从钢结构深化设计、组织工程材料、构件制作、运输,到现场施工准备,拼装, 提升、吊装,工序繁多,必须衔接紧密、穿插流水、人员机械配备充足,才能按期保质完成。 第二节 编制依据 2.1 北京奥林匹克公园(B 区)**体育场项目法人合作方招标文件(第一卷~第五卷) 、 答疑文件及往来传真、信函; 2.2**体育场工程深化设计方案; 2.3 现行国家施工规范、标准及规程(但不限于) 附表 6-3 工程涉及施工规范规程 序号 标 准 号 名 称 1 GB700 碳素结构钢 2 GB/T1591 低合金高强度结构钢 10 3 GB5313 厚度方向性能钢板 4 GB5117 碳钢焊条 5 GB5118 低合金钢焊条 6 GB/T14957 熔化焊用钢丝 7 GB/T14958 气体保护焊用钢丝 8 GB/T1228~ 1231 钢结构高强度六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件 9 GB5780 六角头螺栓—C级 10 GB3632~3633 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 11 JGJ82—91 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 12 GB50026-93 工程测量规范 13 GBJ17—88 钢结构设计规范 14 JGJ99-98 高层民用建筑钢结构技术规程 15 CECS102:98 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 16 JGJ81—2002 建筑钢结构焊接规程 17 GB50300-2002 建筑工程施工质量验收统一标准 18 GB50205—2001 钢结构工程施工质量验收规范 19 GB11345—89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 20 GB3323 钢融化焊对接接头射线照相和质量分级法 21 GB500715 高层民用建筑设计防火规范 22 GB8923 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 23 GB14907 钢结构防火涂料通用技术条件 24 CECS24:90 钢结构防火涂料应用技术规程 11 25 JGJ33-2001 建筑机械使用安全技术规程 26 参照厂家及相应国家膜结构技术标准及规范 27 公司企业标准:质量保证手册及施工作业指导书 2.4 施工单位在类似结构工程中丰富的施工经验。 第三节 施工总部署 3.1 施工总体安排 由于建筑结构的特殊性,对工程材料的采购、钢构件的加工、安装方案的选择都提出了 严格的要求。 3.1.1 工程材料采购 工程用钢量特别是厚板用量大, 且全部钢结构外露, 要求钢材满足负温度下的力学性能。 通过结构优化设计分析得出的结构的应力状况, 采用国产 Q345D 级钢板即可满足要求。 为保 证钢材的适焊性和抗层状撕裂性能,建议采用满足冶金部标准 YB4104-2000(高层建筑结构 用钢板行业标准)的优质国产钢材。目前,国内有能力生产优质中厚钢板的知名企业,完全 可以按照 JIS 标准、ASTM 标准及 YB4104-2000 生产优质中厚钢板。因此本工程钢结构所需 大量钢材完全可以实现本土化采购。 3.1.2 钢构件加工 由于结构构件板材厚、重量大,且总加工量非常大。加工厂家的选择不仅要保证厚板加 工成型的质量,而且要保证有较强的年生产能力。因此,加工厂家不一定限制在某一企业, 要在全国优秀的钢结构加工企业中综合考察、选择,最终确定钢构件加工企业。同时,充分 考虑北京加工企业运输的便利条件,普通的、小型构件可选择在北京当地加工,来分担主要 构件加工负担。 12 3.1.3 钢结构安装 为了控制钢结构的施工质量,我们采用现场组拼焊接,整体提升吊装,减少临时支撑的 数量,减少在空中的焊接施工量,保证钢结构的焊接质量。首先进行钢屋盖中心环体+部分 斜桁架采用地面组装,整体提升吊装。主桁架在提升结构就位后,整体拼装吊装,次结构构 件在主桁架安装后吊装焊接。在地面组装中,要设置能够使构件翻转的装置。 钢结构总体安装吊装步骤: 步骤一:拼装中心环体及内圈斜桁架,吊装钢格构柱 附图 6-6 提升结构拼装及钢格构柱吊装 步骤二:结构第一次提升后拼装外圈斜桁架 13附图 6-7 第一次提升后拼装外圈斜桁架 步骤三:结构提升到位 附图 6-8 提升到位 步骤四:安装屋面构件 14附图 6-9 斜桁架吊装 步骤五:整体吊装可开启屋盖 附图 6-10 开启屋盖整体吊装 3.1.4 膜结构安装 15 建筑物建成后将成为世界上最大规模采用“ETFE”透明充气膜结构的屋顶。工程对膜结构 的设计和施工有很高的要求。为保证膜结构施工质量,我们与世界上最大的两家生产 ETFE 膜结构的厂家(日本太阳工业和德国 SKYSPAN 公司)共同对概念设计方案进行了认真的分析 研究,制定了详尽的施工方案。 由于建筑物结构外形复杂,为形成“鸟巢”造型,屋面杆件布置极不规则,为膜结构加 工及安装造成极大困难。必须做好产品统一编号,便于施工。而且必须在现场配备膜结构加 工设备,以备可能出现的修补作业。 由于 ETFE 透明充气膜强度相对较差, 因此膜结构的安装作业面上方及水平 20m 距离内不 得同时作业,避免因电焊或其它尖锐物体对膜造成伤害。 附图 6-11 ETFE 膜结构工程实例 3.2 现场平面布置 3.2.1.虽然工程占地面积大,但由于工程量大,参战单位多,施工工序复杂,必须合理安 排施工现场平面布置,才能使施工合理有序地运转。 3.2.1.1.施工场地以成府路为界分为南北两个区域。北侧红线内区域为钢构件周转仓库, 构件由加工厂运至周转仓库,设置两台 30 吨龙门吊及一台 50 吨履带吊车负责构件装卸。南 16 侧为主体育场场址所在, 北端为钢构件拼装场地, 设置两台 63 吨龙门吊负责构件搬运、 装车; 2台 50 吨履带吊车负责构件平拼。构件平拼完成后,运至安装场地进行立拼装。 3.2.1.2 由于钢构件体型巨大,主构件组拼后一般在 12m×12m 左右或更大,为保证构件 运输顺畅, 体育场混凝土看台西北角预留 15 米宽构件运输通道, 构件通过运输通道将拼装场 地构件运至施工现场。 3.2.1.3 场区中心由跑道至看台区域为中心环体拼装构件堆放场地,跑道内侧(足球场区) 为拼装外挑斜桁架时构件堆放场地。安排一辆 600 吨履带吊车在场区中心负责组拼提升结构 及安装提升系统。 3.2.1.4 沿体育场外侧一周为钢格构柱、柱间交叉支撑、斜桁架构件堆放及立拼装场地。 安排 2台 1250 吨履带吊车及 2台 300 吨履带吊车进行组拼、吊装。 3.2.1.5 体育场南北两侧各设置一个开启屋盖拼装平台,两边同时作业。待主体钢结构完 成验收后,由两台 1250 吨履带吊车双机台吊进行开启屋盖整体吊装。 3.2.1.6 膜结构施工在钢结构分部完成吊装、涂装后进行,可在体育场内部布置施工区域 及摆放加工设备,场地相对较为充足。 3.2.2 为使工程清晰有序进行,对施工现场进行分区,以井字桁架为分区线,钢结构施工 现场共分为 8个施工区:北侧为 1区、2区、3区,中部为 4区、5区,南侧为 6区、7区、8 区。屋面结构吊装时按照施工区域对称吊装。 3.2.3 工程场区总体布置、施工区域划分见“钢结构施工阶段现场平面布置图” 17 北 辰 东 路 8区 5区 3区 7区 6区 停车场 南 一 路 施工用房45*5 施工用房45*5 施工用房45*5施工用房60*5 施工用房45*5 施工用房45*5 20×20m 食 堂 警 chengfu road station 地铁成府路站 4区 中 心 环 体 拼 装 构 件 堆 放 场 区 1区 临 时 施 工 通 道 警 2区 钢结构施工阶段 现场平面布置图 路 东 路 西 警 湖 42m 边 边 湖 说明: 1、2台1250t履带吊车负责吊装斜桁架 、与300t履带配合递送法吊装钢格构 柱。2台300t履带负责构件拼装、柱间 交叉支撑的安装。 2、1台600t履带负责中心环和中心环 外挑斜桁架拼装及安装。 3、2台50t履带负责拼装场地现场构件 组拼。 4、2台63t龙门吊负责拼装现场组拼完 的构件的搬运、装车。 5、2台30吨龙门吊及1台50吨履带吊负 责构件周转仓库装卸车。 6、吊车行驶路线下的地基基础需要加 固处理。 7、现场拼装及安装用电量为5000kVA。 附图 6-12 钢结构施工阶段现场平面布置图 18 3.3 安装工序流程 施工准备 提升结构整体拼装平台搭设 中心环体、井字桁架、斜桁架、 次结构地面拼装、组装 600吨履带吊进场 1250吨+300吨履带吊进场 提升支承系统+提升设备安装 提升结构拼装整体验收 第一次提升:试提升0.5m 正式提升8.0m 全面检查提升系统 否 是 拼装看台部分提升结构 看台部分提升结构拼装平台搭设 拼装结构验收 第二次提升至设计标高锁定 搭设钢格构柱拼装平台 井字桁架+XY轴线斜桁架安装 斜桁架、次结构分区对称安装 开启屋盖拼装 双机抬吊安装开启屋盖至轨道 开启屋盖滑移至设计位置 钢结构整体验收 搭设开启屋盖拼装平台 (南北两侧分别搭设) 延伸开启屋盖行走轨道 至屋面边缘 钢格构柱组拼、递送法安装 柱间交叉支撑组拼、安装 附图 6-13 安装工序流程图 19 3.4施工顺序 3.4.1整体提升钢结构在屋盖中位置平面 17b 9a 14a 12a 12b 11b 13a 13b 10a 10b 11a 9b 15b 15a 14b 16b 16a 17a 21b 8a 8b 7b 7a 6b 5b 6a 19b 18a 18b 19a 21a 20b 20a 24b 2a 2b 4a 5a 4b 3b 3a 1b 1a 22b 22a 23b 23a 24a 整体提 升钢结构在屋盖中位 置平面( 示意图1)附图 6-14 整体提升钢结构在屋盖中位置平面 20 3.4.2 场区中心 600 吨履带吊车进行中心环体及内圈外挑斜桁架(不占看台部分)安装;同时场区外侧 1250 吨履带吊车与 300 吨履带吊车“递送法”进行钢格构柱及柱间交叉支撑安装。 CC8800-1250t履带吊 中心环体 300t履带吊 钢格构柱 16a 16b 17a 17b 中心环体地面组拼平面(示意图2) CC8800-1250t履带吊 构件运输通道 CC2800-600t履带吊 中心环、斜桁架 构件临时堆放区 5a 5b 4b 4a 300t履带吊 钢格构柱 吊车行驶路线 1、600t履带吊车在地面拼装中心环体。 2、1250t履带吊车+200t配重和300t履 带吊车采用一点正吊递送法吊装钢格 构柱。机械性能L=72m,R=20m,Q=626t >Q钢柱590t。 3、300t履带吊车同时负责钢格构柱组 装、就位,柱间交叉支撑安装。附图 6-15 中心环体地面组拼平面 21 3.4.3中心环体内圈斜桁架“外扩法”对称拼装。 拼装行走路线 中心环体及内圈斜桁架地面组拼平面(示意图3) 300t履带吊 柱间交叉支撑安装 CC8800-1250t履带吊 钢柱吊装 12b 13b 13a 12a 14a 16a 15a 14b 15b 17b 16b 17a 1b 斜桁架构件 临时堆放区 斜桁架 4a 5b 5a 4b 3b 3a 2b 2a 24b CC2800-600t履带吊 构件运输通道 24a 1a 吊车行驶路线 CC8800-1250t履带吊钢柱吊装 300t履带吊 钢柱组拼就位 1、600t履带吊车拼装与中心环相连的 内圈斜桁架,外扩法拼装。 2、1250t履带吊车+200t配重和300t履 带吊车采用一点正吊递送法吊装钢格 构柱。机械性能L=72m,R=20m,Q=626t >Q钢柱590t。 3、300t履带吊车负责柱间交叉支撑安 装。附图 6-16 中心环体及内圈斜桁架地面组拼平面 22 中心环体及内圈斜桁架地面组拼立面(示意图4) 提升钢结构拼装 拼装胎架 附图 6-17中心环体及内圈斜桁架地面组拼立面 23 3.4.4提升支承架及提升设备安装。 8a 提升系统布置平面(示意图5) CC2800-600t履带吊安装提升系统 300t履带吊 12a 300t履带吊 柱间支撑安装 11a 10b 11b 9b 8b 9a 10a 17a 16a 14a 12b 13a 13b 15a 14b 15b 16b 17b 1、600t履带吊车安装整体提升系统。 2、1250t履带吊车+200t配重和300t履 带吊车采用一点正吊递送法吊装钢格 构柱。机械性能L=72m,R=20m,Q=626t >Q钢柱590t。 3、300t履带吊车负责柱间交叉支撑安 装。 2b CC8800-1250t履带吊钢柱吊装 7b 7a 5b 5a 4b 3b 4a 3a 吊车行驶路线 24b 2a 21b 提升支承架 23b 22b 23a CC8800-1250t履带吊 19b 19a 20a 20b 21a 22a 千斤顶 1b 1a 24a 承重支架 提升钢绞线 缆风绳附图 6-18 提升系统布置平面 24 3.4.5中心环体及内圈斜桁架拼装完成,验收后,进行第一次提升 8.50m。 提升结构验收后第一次提升到8.5m位置立面(示意图6) 拼装胎架 8.50 调整标高千斤顶 提升支承架基础 拼装胎架 混凝土看台 工字钢 提升支承架 钢柱 预埋件 附图 6-19 提升结构验收后第一次提升到 8.50m位置立面 25 3.4.6结构第一次整体提升 8.5米后“外扩法”拼装外圈斜桁架(看台部分) 提升8.5m后外圈斜桁架(看台部分)组拼平面(示意图7) CC2800-600t履带吊 14b 11b CC8800-1250t履带吊 钢柱吊装 11a 10b 14a 13a 12b 12a 13b 9b 9a 10a 16b 15a 15b 16a 17a 17b 1、结构第一次提升后,600t履带吊车 组拼外圈斜桁架。 2、1250t履带吊车+200t配重和300t履 带吊车采用一点正吊递送法吊装钢格 构柱。机械性能L=72m,R=20m,Q=626t >Q钢柱590t。 3、300t履带吊车负责柱间交叉支撑安 装。 300t履带吊 钢柱组拼就位 1a CC8800-1250t履带吊 24a 5b 斜桁架构件 临时堆放区 4b 5a 4a 3b 3a 2b 2a 1b 24b 300t履带吊 21a 22a 21b 22b 23b 23a 吊车行驶路线附图 6-20 提升 8.50m后外圈斜桁架(看台部分)组拼平面 26 提升8.5m后外圈斜桁架(看台部分)组拼立面(示意图8) 提升支承架基础 拼装胎架 8.50 拼装胎架 钢筋混凝土 条形基础 3:7灰土 特制1.2m标准节 2.2×2.2×2.5m 塔身标准节 提升支承架 附图 6-21 提升 8.5m后外圈斜桁架(看台部分)组拼立面 27 3.4.7外圈斜桁架全部拼装后,进行第二次结构整体提升 整体提升结构组拼完成后提升立面(示意图9) 拼装胎架 提升支承架基础 拼装胎架 提升支承架 附图 6-22 整体提升结构组拼完成后提升立面 28 3.4.8结构整体提升达到设计位置,进行提升结构固定 提升支承架基础 结构提升到设计位置立面(示意图 ) 支撑桁架 缆风 提升支承架 附图 6-23 结构提升到设计位置立面 29 3.4.9履带吊 1250t 在跨外对称安装 8榀井字桁架 8榀井字桁架对称安装平面(示意图11) 11b 13a 12a 12b 13b Y 14a 10a 10b 11a 9a 9b 8区 7区 14b 16b 15a 15b 6区 16a 17a 17b 22a 1区 4b 8b 8a 7a 7b X 5区 6b 6a 5b 5a 18a 18b 4区 19a 19b X 20a 20b 21b 21a 3区 CC8800-1250t履带吊 4a 3b 3a 2区 1b 2b 2a 1a 24b Y 吊车行驶路线 CC8800-1250t履带吊 22b 23b 23a 24a附图6-24 8榀井字桁架对称安装平面 30 跨外安装井字桁架立面(示意图12) 下弦操作平台 提升支承架基础 上弦操作平台 吨 提升支承架 吨 附图 6-25 跨外安装井字桁架立面 31 3.4.10履带吊 1250t 在跨外对称安装 X、Y轴向主桁架,结构达到初步稳定 11b 12a 13b 13a Y 12b 14a 14b 10a 10b 11a 8区 9b 7区 15a 6区 16b 15b 16a 17a 17b CC8800-1250t履带吊 4a 3区 1区 22b 7b 8b 8a 5区 X 7a 6a 6b 5b 5a 4b 18a 18b 4区 X 19a 19b CC8800-1250t履带吊 21a 20b 20a 21b 22a 吊车行驶路线 2b 3b 3a 24b 24a 2a 2区 23b 1a Y 1b 23a X,Y轴向8榀主桁架对称安装平面(示意图13)附图 6-26 X,Y轴向 8榀主桁架对称安装平面 32 3.4.11斜桁架分区对称安装(1、8区) 。先安装通长桁架,在节点断开的桁架后安装。 8区 11b CC8800-1250t履带吊 11a 10b 10a 15a 13b 13a Y 12a 12b 14a 14b 7区 16a 15b 6区 16b CC8800-1250t履带吊 3区 1区 X 5区 9b 9a 8b 8a 7b 6a 7a 6b 5b 5a X 4区 19a 17b 18a 17a 18b 21a 20b 21b 19b 20a 4a 4b 3b 吊车行驶路线 2区 3a 22b 22a 23a 23b Y 2b 2a 24b 1b 1a 24a 斜桁架分区对称安装(1,8区)平面(示意图14)附图 6-27 斜桁架分区对称安装(1,8区)平面 33 3.4.12斜桁架分区对称安装(3、6区) 。先安装通长桁架,在节点断开的桁架后安装。 8a 11b 10a 10b 11a 8b 9a 9b Y CC8800-1250t履带吊 6区 7区 12b 12a 13a 13b 14a 14b 15a 8区 16b 15b 16a 18b 17b 17a 18a 6a 6b 7b X 7a 5区 5b 5a 4b 4a CC8800-1250t履带吊 3b 2区 3区 1区 20b 19b 4区 19a X 20a 21b 21a 22a 22b 吊车行驶路线 1b 3a 2b 2a Y 1a 24b 23b 24a 23a 斜桁架分区对称安装(3,6区)平面(示意图15)附图 6-28 斜桁架分区对称安装(3,6区)平面 34 3.4.13斜桁架分区对称安装(2、7区) 。 11b 10b 11a 10a 9b CC8800-1250t履带吊 Y 14a 12b 12a 13a 13b 14b 15a 15b 8区 7区 6区 16a 16b 17a 8a 8b 9a 5区 7b 7a X 5b 6a 6b 4b 5a 4a 18a 4区 17b 18b 19a 19b X 20b 3区 2区 1区 21b 22b 22a 20a 21a 3b CC8800-1250t履带吊 Y 24b 2a 3a 2b 1b 1a 吊车行驶路线 23b 23a 24a 斜桁架分区对称安装(2,7区)平面(示意图16)附图 6-29 斜桁架分区对称安装(2,7区)平面 35 3.4.14斜桁架分区对称安装(4、5区) 。先安装通长桁架,在节点断开的桁架后安装。 斜桁架分区对称安装(4,5区)平面(示意图17) 10a 12a 11b 10b 11a 9b 9a 8b 8区 13a Y 7区 14a 12b 13b 15a 15b 14b 16a 6区 16b 17a 17b 18a CC8800-1250t履带吊 8a 7b X 7a 5区 6b 6a 5b 5a 2b 4b 4a 3区 3b 3a 4区 CC8800-1250t履带吊 19a 18b 19b X 20a 20b 21a 21b 24a 24b 2区 2a 1区 22b 23b 23a 1b 1a 吊车行驶路线 22a附图 6-30 斜桁架分区对称安装(4,5区)平面 36 跨外安装斜桁架最不利工况立面(示意图18) 提升支承架 提升支承架基础 支撑桁架 185吨 缆风 185吨 附图 6-31 跨外安装斜桁架最不利工况立面 37 3.4.15主体结构稳定后,安装开启屋盖轨道,并延伸至屋顶边缘。履带吊 1250t 双机台吊开启屋盖。 开启屋盖双机抬吊安装立面(示意图19) 开启屋盖重 790吨附图 6-32 开启屋盖双机抬吊安装立面 38附图 6-33 开启屋盖吊装三维图 39 3.4.16 开启屋盖利用延伸轨道滑移就位。 开启屋盖滑移到位平面(示意图21 ) 附图 6-34 开启屋盖滑移到位平面 40 3.4.17 屋面杆件安装(斜桁架对接及次结构安装)搭设空中吊架,以屋架上下弦为支承, 随安装区域分区搭设。 安装 屋面杆件空 中吊 架搭设位置 平面 (示意图22 ) 19a 18a 17b 18b 12b 13b 13a 17a 15b 16a 16b 15a 14b 14a 21a 19b 20a 20b 22b 23a 22a 21b 23b 24a 24b 1a 1b 2a 9b 11a 12a 11b 10b 10a 8b 9a 7b 8a 操作吊架 操作吊架 6a 3b 3a 4b 5a 4a 7a 6b 5b 2b 附图 6-35 安装屋面杆件空中吊架搭设位置平面 41 3.5 根据构件型号不同选择吊装施工机械 附表 6-4 构件吊装施工机械选择 吊车性能 序 号 项目 单件最大 重量 吊车型号 L(m) R(m) Q(t) 吊装方法 1 钢格构柱 590t 1250t 履带+200t 配重 72 20 625 300t 履带配合一点 正吊递送法 2 中心环体 78t 600t 履带 60 24 85 一点正吊 3 外挑斜桁架 55t 600t 履带+100t 配重 60 46 62 一点正吊 360t 1250t 履带+640t 配重 90 50 371 一点正吊 4 主斜桁架 185t 1250t 履带+640t 配重 138 78 201 一点正吊 5 开启屋盖 790t 1250t 履带+640t 配重 108 38 496 双机抬吊 790/0.8/2=494t 3.6 主要机具(分项)及提升设备配备 附表 6-5 安装机具 序号 名 称 规 格 数量 用 途 1 CC8800 履带吊 1250吨 2 台 钢柱、斜桁架、次结构、开启屋盖吊装 2 CC2800 履带吊 600吨 1 台 拼装中心环体、中心环外挑斜桁架 3 CC2500 履带吊 300吨 2 台 协助钢柱吊装、安装柱间支撑 4 QCY-50 履带吊 50吨 3 台 卸构件、构件地面组拼 5 龙门吊 30吨 2 台 进场构件卸车 6 NLK6342 龙门吊 63吨 2 台 构件组拼 7 特种运输车 150吨 2 辆 构件运输 8 钢丝绳 φ40、φ32 若干 安装构件 9 卡环 40t、50t、60t 若干 安装构件 10 倒链 5t、10t、15t 各 20 安装构件 11 千斤顶 30t、50t 各 10 安装构件 42 12 活动扳手 φ30、40、50 各 10 安装构件 13 对讲机 20部 指挥信号 附表 6-6 焊接设备(现场) 序号 名 称 规 格 数量 用 途 1 埋弧焊机 40kW 20 柱、交叉支撑、钢桁架拼装焊接 2 电渣焊机 40kW 20 柱、交叉支撑、钢桁架拼装焊接 3 CO 2 焊机 40kW 20 柱、交叉支撑、钢桁架拼装焊接 4 直流焊机 500A 4 柱、交叉支撑、钢桁架气刨 5 空气压缩机 20m 34 柱、交叉支撑、钢桁架气刨 6 埋弧焊机 40kW 20 提升结构、开启屋盖焊接 7 电渣焊机 40kW 20 提升结构、开启屋盖焊接 8 CO 2 焊机 40kW 20 提升结构、开启屋盖焊接 9 直流弧焊机 500A 4 提升结构、开启屋盖气刨 10 空气压缩机 20m 34 提升结构、开启屋盖气刨 11 焊条烘干箱 HY704—4 4 烘焊丝 12 烤枪 40 焊接预热 13 气割设备 8 14 电加热板 200 附表 6-7 焊接检测 序号 名 称 规 格 数量 用 途 1 超声波探伤仪 10—500mm 8 焊缝内部检测 2 数字温度仪 0 ~1300℃ 8 测温 3 数字钳形电流表 2000A、1000V 4 测电流 4 焊缝检查尺 20套 焊缝外观检查 5 磁粉探伤仪 DA—400S 4 焊缝裂纹检查 6 X 光探伤仪 1 焊缝内部检查 7 角向砂轮 φ100、150 80 打磨焊缝
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本文标题:鸟巢体育馆施工组织设计.pdf
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