機(jī)場地面交通中心（GTC）鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)方案及措施

1、鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)方案及措施第一節(jié)gtc 屋頂結(jié)構(gòu)及施工方案簡介地面交通中心（gtc） 位于3a 航站樓南面，為旅客提供往返市內(nèi)道路交通的連接樞紐。在gtc 建筑頂面有一覆蓋輕軌火車站的大跨度屋蓋。屋蓋結(jié)構(gòu)為大跨度鋼結(jié)構(gòu)拱架，拱架間距為18m， 共有14 榀，跨度為45m-120m，拱架的斷面高度為3m-1.2m，拱架最大矢高為25.5m,最重構(gòu)件達(dá)220t， 端部通過抗震球支座與現(xiàn)場混凝土邊緣梁相連。屋蓋縱向?yàn)?8m 跨距的梯形截面主檁條，主檁單元分布間距為3m 的次檁。按照總包的工期要求，待土建結(jié)構(gòu)完成后，進(jìn)行屋蓋結(jié)構(gòu)施工。根據(jù)屋頂結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在伸縮縫處將屋頂分成3 個(gè)單元進(jìn)行施工，采用2

2、 臺(tái)行走式塔吊立于一層頂板沿屋蓋結(jié)構(gòu)縱向進(jìn)行節(jié)間安裝。拱架按照設(shè)備起重能力及運(yùn)輸條件的限制分為8-14 段，單段重10.4t22t， 長度約9m， 分段就位的拱架在承重腳手架上對(duì)接，整榀拱架安裝完畢后，安裝主拱間的主次檁結(jié)構(gòu)。承重腳手架以伸縮縫為界分區(qū)搭設(shè)，以降低施工成本。計(jì)劃工期為150 天。一、gtc 屋頂結(jié)構(gòu)簡介1結(jié)構(gòu)形狀gtc 屋頂面積約30500m2 ，從軌道總站到地面運(yùn)輸中心，在南北方向的長度約為320m，東西方向整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)跨度范圍內(nèi)沒有立柱，寬度范圍為45-120m。該建筑物通過一個(gè)拱形屋頂在東西方向封閉，并連接在首層與gtc 相連的混凝土結(jié)構(gòu)，在南北方向開放。在南端的開口，允

3、許為gtc 服務(wù)的火車進(jìn)入該建筑物，在北邊提供一個(gè)開放的進(jìn)入總站建筑物的人行道。gtc 屋頂?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)，通過弧線的簡單旋轉(zhuǎn)過程而產(chǎn)生了形成屋頂?shù)碾p曲面。首先，在南北中心線上，通過在中心線上近似等距分布的節(jié)點(diǎn)形成了一條垂直弧線或曲線。這些節(jié)點(diǎn)僅沿曲線本身近似相等，它們沿水平方向精確的距離拱架18m。該弧線沿南北軸上的一直線旋轉(zhuǎn)，但是這條直線卻在屋頂最高點(diǎn)下邊大約92m 處，這種旋轉(zhuǎn)以6o 的間距進(jìn)行，如下面示意圖所示，它是弧線的定位及支撐玻璃天窗系統(tǒng)的主檁條所在的位置。圖111 屋頂結(jié)構(gòu)的形成圖2屋頂結(jié)構(gòu)屋頂結(jié)構(gòu)是一個(gè)東西走向有規(guī)律的單向拱架系統(tǒng)，南北向拱架間距為18m。這些拱形結(jié)構(gòu)跨度不同，最

4、小的大約為45m， 最大的超過120m。垂直方向的荷載主要通過壓縮每個(gè)拱形結(jié)構(gòu)而承擔(dān)。拱形結(jié)構(gòu)是用鋼板焊接成的，深度變化由最長跨度基礎(chǔ)處最大的大約3m 深度支最高點(diǎn)處大約為1.2m 最小深度。拱形結(jié)構(gòu)的截面一般是扁平底部、v 形箱式結(jié)構(gòu)，它帶有較厚得法蘭板，以及最小厚度的腹板。對(duì)于每個(gè)拱形結(jié)構(gòu)，沿整個(gè)長度在截面上加入一條縱加勁肋.在截面中焊進(jìn)類似的橫向隔膜式加勁肋，間距大約3m 遠(yuǎn)。拱形結(jié)構(gòu)截面頂部和底部法蘭的寬度沿拱形結(jié)構(gòu)的長度是不變的，由此可知，腹板不是完全平坦的元件，而是稍微有些翹曲(在10m 的距離上大約翹曲1.6o)。由于腹板很薄，因此在焊接到上述內(nèi)部隔膜上之前，它們可以被稍微扭曲成

5、正確地形狀。3玻璃天窗支撐結(jié)構(gòu)支撐玻璃天窗的構(gòu)件由主檁條和次檁條系統(tǒng)組成。主檁條與主拱形結(jié)構(gòu)連接在大約9.5m 的間距，組成屋頂整體穩(wěn)定系統(tǒng)。它們是預(yù)制的v 形部分，在頂部法蘭處為400 寬，650 深。v 形部分的頂部和側(cè)部采用鋼板結(jié)構(gòu)，厚度依據(jù)檁條的走向不同而發(fā)生變化。檁條靠近屋頂?shù)闹行木€，即朝著頂部，幾乎垂直，因此受到的側(cè)向彎距很小。那些靠近拱形結(jié)構(gòu)兩端的檁條，以其側(cè)面布置，與垂直方向所成的角度最大為40o，在弱軸方面的彎距相應(yīng)的有所增加。因此，這些檁條的側(cè)面腹板比較厚。為了形成每根檁條為v 型，并且為了加強(qiáng)檁條繞其強(qiáng)軸的抗彎能力，在每個(gè)組分中還加進(jìn)了一條直徑為100 的實(shí)心棒條.主檁條

6、的起點(diǎn)是垂直的，因此他們的頂部法蘭表面與和他們相交的拱形結(jié)構(gòu)的頂部法蘭水平。主檁條在立面成曲線，以與原定位弧線配合，如上面幾何結(jié)構(gòu)部分中所說的那樣。主檁條支撐著約3m 間距箱形的次檁條，而此檁條直接支撐玻璃天窗的。這些次檁條的截面尺寸為250mm100mm，底邊成曲線，以配合屋頂?shù)幕《?。檁條沒有超出主檁條頂面法蘭深度下，而是被固定，以便檁條在它們上面通過。圖112 屋頂結(jié)構(gòu)4橫向穩(wěn)定度和運(yùn)動(dòng)接縫支撐軌道總站屋頂?shù)膅tc 混凝土結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)東西向伸縮縫直接在屋頂構(gòu)件下面。為了避免因兩個(gè)建筑元件之間不同的運(yùn)動(dòng)性能而引起復(fù)雜情況，在于混凝土結(jié)構(gòu)的相同位置設(shè)置伸縮縫。這樣屋頂被分成3 個(gè)獨(dú)立構(gòu)件，并且

7、都擁有自己的穩(wěn)定系統(tǒng)。gtc 屋頂不采用任何支撐。每個(gè)屋頂部分的穩(wěn)定性都通過拱形結(jié)構(gòu)與主檁條的空腹桁架作用而保證，這一點(diǎn)依賴于這些元件的弱軸抗彎剛度。尤其是拱端和朝著拱端的主檁條，對(duì)南北方向每個(gè)屋頂部分的側(cè)面穩(wěn)定性起到了巨大作用。所以靠近拱端主檁條腹板的厚度需增加。gtc 混凝土結(jié)構(gòu)中的伸縮縫位置對(duì)應(yīng)于屋頂結(jié)構(gòu)中兩個(gè)拱的位置.在這些位置，拱被分成兩個(gè)”半v”部分，每半個(gè)部分成為一個(gè)扇形或另一個(gè)扇形的一部分。在這些拱形結(jié)構(gòu)之間，將提供大約200mm的間隙，以允許溫度變形和地震位移。位于這些分開的拱形結(jié)構(gòu)支撐位置上的混凝土結(jié)構(gòu)采用雙立柱，以便每個(gè)拱形結(jié)構(gòu)都位于自己的立柱上而無須跨越伸縮縫采用復(fù)雜的

8、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。圖113 屋頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)接縫二、gtc 屋頂鋼結(jié)構(gòu)工程難點(diǎn)1鋼構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)及加工工藝gtc 屋頂鋼結(jié)構(gòu)獨(dú)特的外形決定了，鋼構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確及加工工藝的確定是本工程的難點(diǎn)。com2大跨度拱架的安裝座與現(xiàn)場混凝土邊緣梁相連，上下翼緣寬度不變而高度改變的拱截面形成了腹板的雙曲面形式，拱的上翼緣隨拱的位置不同而發(fā)生不同的安裝精度、焊接質(zhì)量、吊裝安全可靠是本工程的難點(diǎn)。3運(yùn)輸及吊裝機(jī)械的選擇的超長超大決定了構(gòu)件的場外、場內(nèi)運(yùn)輸及吊裝機(jī)械的選擇是本工程的難點(diǎn)。4工期保證及組織協(xié)調(diào)施工組織協(xié)調(diào)及配合是本工程的難點(diǎn)。第二節(jié)施工部署一、鋼結(jié)構(gòu)工程施工部署安排1鋼結(jié)構(gòu)部分施工工期1）工期2）工期保證措施

9、. 安排合理的施工流程和施工順序盡可能提供作業(yè)面，使各工種交叉施工。梯形拱長度為47135m，最重構(gòu)件達(dá)220t，端部通過抗震球支角度變化。拱與拱之間通過主檁相連，且主檁穿過拱截面。如何保證主拱在加工成分成814 段，單段重10.4t22t，長度約9m；主檁以拱單元為分段原則，單段重6. 8t15t，長度約18m。鋼構(gòu)件根據(jù)本工程鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)安裝難度特大，所以工期的保證本工程鋼結(jié)構(gòu)工期為150 天。. 安排好鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)及加工制作計(jì)劃，組織好工廠與現(xiàn)場的協(xié)調(diào)工作，以保證構(gòu)件按計(jì)劃進(jìn)場。. 選用科學(xué)的、先進(jìn)的、切實(shí)可行的施工方法、施工手段進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝。. 使用先進(jìn)的設(shè)備、機(jī)具、儀器以提

10、高勞動(dòng)生產(chǎn)率。.監(jiān)督六項(xiàng)基本職能，并選配優(yōu)秀的管理人員及勞務(wù)隊(duì)伍承擔(dān)本工程的管理、施工任務(wù)。. 根據(jù)工程施工進(jìn)度總計(jì)劃，編制月、周、日計(jì)劃相結(jié)合的各級(jí)計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)度的控制與管理，并配套制定各分包的計(jì)劃以及機(jī)械設(shè)備配備使用計(jì)劃，勞動(dòng)力分布安排計(jì)劃等，實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。2施工順序并且都擁有自己。為了保證拱架單元均勻的將力通過球形支座傳遞給結(jié)構(gòu)，各區(qū)支實(shí)施項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，行使計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制、屋頂?shù)纳炜s縫將屋頂結(jié)構(gòu)分成3 個(gè)獨(dú)立的單元，的穩(wěn)定系統(tǒng)。根據(jù)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，將以3 個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)定系統(tǒng)為單元進(jìn)行施工：一區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)一區(qū)構(gòu)件的吊裝（包括a 拱、b 拱、c 拱、d拱、e拱、fn拱及相關(guān)主

11、次檁）二區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)二區(qū)構(gòu)件的吊裝（包括fs 拱、g拱、h拱、i拱、j拱、k拱、ln拱及相關(guān)主次檁）三區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)三區(qū)構(gòu)件的吊裝（包括ls 拱、m 拱、n拱及相關(guān)主次檁）撐系統(tǒng)的支點(diǎn)處采用千斤頂，待一個(gè)區(qū)段的構(gòu)件安裝完成后，各支點(diǎn)處的千斤頂同步分階段卸荷，以保證結(jié)構(gòu)的外形及下部混凝土結(jié)構(gòu)的安全可靠。施工順序見下圖：圖114 分區(qū)示意圖3主要?jiǎng)趧?dòng)力配備鋼結(jié)構(gòu)工程勞動(dòng)力配備表111序 號(hào)類 別單 位數(shù) 量備 注1管理人員人142電焊工人303架子工人404油漆工人45電工人26測量工人67探傷人29起重工人2011構(gòu)件檢驗(yàn)員人412塔式司機(jī)人613信號(hào)指揮人6合計(jì)人134根據(jù)工期動(dòng)態(tài)調(diào)整4

12、鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場平面布置. 鋼結(jié)構(gòu)施工不再另設(shè)水電供給設(shè)施，服從工程整體的統(tǒng)一安排?，F(xiàn)場統(tǒng)一考慮供電、供水設(shè)施，但鋼結(jié)構(gòu)施工需要單獨(dú)設(shè)立配電箱。. 鋼結(jié)構(gòu)施工臨建僅考慮自身辦公、倉庫（包括食堂、會(huì)議室）。工具房設(shè)在施工現(xiàn)場。場地施工現(xiàn)場統(tǒng)一劃定。. 考慮到本工程結(jié)構(gòu)的特殊性，充分利用一層頂板城鐵站臺(tái)承載力高的特點(diǎn)，選用的兩臺(tái)行走塔軌道位于一層頂板，且鋼構(gòu)件的堆放場地選在城鐵軌道位置。施工平面布置圖：圖115 鋼結(jié)構(gòu)工程施工平面布置圖二、施工準(zhǔn)備1熟悉合同、圖紙及規(guī)范，做好施工現(xiàn)場記錄。其程序是：編制勞動(dòng)力須用審批2技術(shù)準(zhǔn)備. 編制工藝流程要領(lǐng)書，做詳盡的構(gòu)件進(jìn)場計(jì)劃。.細(xì)的交底記錄。. 各特殊工

13、種（司機(jī)、焊工、起重工、電工等）必須持證上崗，證件必須在有效期內(nèi)方可進(jìn)場作業(yè)。熟悉圖紙、計(jì)算工程量、現(xiàn)場調(diào)查編制施工機(jī)具設(shè)備須用量計(jì)劃工藝流程及作業(yè)要領(lǐng)書量計(jì)劃編制月、周施工進(jìn)度表編制材料、構(gòu)件、成品需用安全、技術(shù)交底臨時(shí)供水、供電計(jì)劃編制施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃施工總平面布置經(jīng)濟(jì)承包與核算組織對(duì)各工序施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)交底及安全交底，并有詳. 測量放線所用的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺等測量儀器，都要做好計(jì)量檢測，并保證在有效期內(nèi)使用。3機(jī)械材料準(zhǔn)備制定材料供應(yīng)計(jì)劃，組織相關(guān)材料和機(jī)械設(shè)備進(jìn)場。機(jī)械設(shè)備應(yīng)做好檢修和保養(yǎng)，保證完好率。第三節(jié)鋼構(gòu)件的制作工藝gtc 屋頂鋼結(jié)構(gòu)工程為單層拱形鋼結(jié)構(gòu)，整個(gè)屋頂鋼結(jié)

14、構(gòu)由14榀鋼拱架（含二組伸縮拱架）通過檁條等構(gòu)件組合而成。拱架南北方向設(shè)置，間距為18m。在拱架上部圓弧表面上自中間向二側(cè)（東西向）每間隔6。（同心角）設(shè)置主檁條一道，結(jié)構(gòu)中部最寬處設(shè)有13 道，如下圖所示：圖116 屋頂結(jié)構(gòu)平面布置圖一、拱架結(jié)構(gòu)1本工程拱架是由鋼板焊接而成的拱形結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖117 拱架立面圖2拱架橫截面呈梯形箱形結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖118 拱截面1）圖中上下翼緣板為一等寬的圓弧形板條。2）由于拱架高度（h值）沿圓弧弧長在不斷變化，因此其腹板為一翹曲的弧形板。3）縱向加勁肋與腹板接合面為一曲線。4）拱架下部區(qū)域，面積非常窄小，焊接異常困難。二、拱段劃分根據(jù)拱架外形尺寸及運(yùn)

15、輸條件的許可接結(jié)合吊裝方案，現(xiàn)將拱架劃分成若干個(gè)分段?，F(xiàn)以某桁架為例進(jìn)行說明，如下圖所示：圖119 拱段的劃分根據(jù)上圖所示將該拱架劃分為814 段，單重約10.422 噸三、放樣與號(hào)料按拱架結(jié)構(gòu)圖對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行放樣、展開，編制數(shù)控切割軟盤、號(hào)料劃線草圖、零件配套表及加工檢驗(yàn)樣板，并注意以下各點(diǎn)。1在放樣前必須對(duì)各零件的焊接收縮變形進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合本公司在以往各項(xiàng)工程中的經(jīng)驗(yàn)與記錄，確定各零件的收縮變形量進(jìn)行放樣。必要時(shí)可在若干個(gè)分段的接縫處單側(cè)留有余量，在分段拼裝、總裝時(shí)給予調(diào)整、割除，以保證拱架外形尺寸的精度。2上下翼緣板及縱向加勁肋上必須劃出中心線，便于在切割、彎曲過程中監(jiān)測、檢驗(yàn)零件的變形

16、。3在左右腹板展開過程中必須在其外表面同一位置設(shè)定一根曲線，腹板加工成形后，該二曲線必須位于同一平面上且垂直于拱架中心面，在制作過程中該線可作為加工檢驗(yàn)樣板的定位線，亦可作為組裝、焊接過程中進(jìn)行監(jiān)測、檢驗(yàn)組裝精度與焊接變形的基準(zhǔn)線。4縱向加勁肋二邊曲線偏差大小，直接關(guān)系到拱架制作后的外形質(zhì)量，因此必須編制每一塊縱向加勁肋二邊曲線變化的坐標(biāo)值（型值表），便于檢驗(yàn)該板切割后的曲形偏差。5檢驗(yàn)樣板a 弧形零件加工后，檢驗(yàn)樣板的弧長不得小于1500mmb 腹板加工后的檢驗(yàn)樣板采用三角樣板進(jìn)行檢驗(yàn)，沿每一塊腹板設(shè)置67 道，間距1500mm 。6在正式號(hào)料、切割前必須對(duì)所用鋼板進(jìn)行確認(rèn)a 鋼材的牌號(hào)與厚

17、度必須符合圖紙要求；b 所用鋼材必須經(jīng)過復(fù)驗(yàn)，并經(jīng)本工程監(jiān)理確認(rèn)合格；c 若有排版要求，鋼板的外形尺寸必須對(duì)號(hào)入座，以保證各零件尺寸放樣的可靠性。四、切割與加工1）本工程全部零件基本上采用火焰切割、冷加工彎曲成形。2）零件成形后必須滿足下列要求：表112名稱允許偏差值（mm）外形尺寸1.5對(duì)角線差2.0曲形1.5翹曲構(gòu)件曲形2.5五、拼裝為保證制作精度，根據(jù)本公司條件，整個(gè)拱架分成左右二大段（即各5 小段）在剛性平臺(tái)上進(jìn)行組裝，各小段之間采用工裝板給予臨時(shí)剛性固定。組裝結(jié)束并經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行打底焊，而后整體送往焊接流水線進(jìn)行自動(dòng)焊接。1胎架拱架拼裝胎架的設(shè)計(jì)十分重要，胎架模板位置必須達(dá)到：保證

18、拱架外形的一致性；有效的增加拱架焊接過程中抗焊接變形的臨時(shí)剛度；便于在接頭部位對(duì)相應(yīng)二端接頭加工中各零件偏差的臨時(shí)調(diào)整。整個(gè)胎架制作完成后既要便于拱架拼裝，又要便于在制作過程中對(duì)拱架變形及精度的監(jiān)控，且具有可操作性。為達(dá)到上述目的胎架按下列要求制作。1）胎架施工基面的考慮拱架拼裝采用將拱架側(cè)臥于平臺(tái)上，其垂直中心面呈水平狀態(tài),右腹板外表面為與胎架模板接觸面如下圖：圖1110 拱與胎架的關(guān)系如此選擇有以下優(yōu)點(diǎn)：a 拱架上下圓弧面在平臺(tái)上的投影為其真實(shí)外形，便于對(duì)其變形及外形尺寸的控制；b 拱架接縫位置線在平臺(tái)上的投影為一直線，便于各分段翼緣板、腹板、縱向加勁肋的準(zhǔn)確定位；c 拱架中心面呈水平狀態(tài)

19、，便于對(duì)拱架側(cè)向彎曲的監(jiān)控和橫隔板的定位與測量。2）胎架模板位置a 胎架模板位置設(shè)在每道橫格板位置處，由于相鄰二格板距離較大在相鄰二橫格板間增設(shè)一道模板，如下圖所示：圖1111 胎架模板的位置b 各模板沿頂?shù)讏A弧向心線方向呈列，使其上工作表面為一直線。3）基面劃線在組裝平臺(tái)上（胎架基面），必須劃出下列各線，如下圖所示：圖1112 基面劃線a拱架頂?shù)讏A弧線。b 分段接縫位置線。c模板位置線。d 設(shè)立標(biāo)桿，劃出拱架中心面標(biāo)高線，翼緣板半寬線。以上各線劃線誤差均不得大于1mm 。4)在平臺(tái)上樹立模板，模板呈垂直狀態(tài)，底部與平臺(tái)連接牢固，設(shè)置斜撐以增加剛性。5)將平臺(tái)上拱架頂?shù)讏A弧線移植至模板上，劃出

20、相應(yīng)的位置的上下翼緣板半寬位置線，切割模板。模板劃線切割誤差均1mm ；如下圖所示。圖11132組裝拱架組裝工作在胎架上進(jìn)行。1）組裝工序如下：在胎架上吊裝定位右腹板劃出縱向加勁肋與橫格板安裝位置線吊裝定位上、下翼緣板、縱向加勁肋與橫格板焊接吊裝左腹板焊接檢驗(yàn)劃出現(xiàn)場拼裝結(jié)合線裝焊現(xiàn)場用的拼裝工裝卡具解體送流水線進(jìn)行自動(dòng)焊檢查、矯正驗(yàn)收噴砂除銹涂裝發(fā)貨；如下圖所示。圖1114組裝工序圖2）組裝要求a 右腹板定位必須與胎架工作表面緊貼,間隙1mm;b 上、下翼緣板,縱向加勁肋與橫隔板定位必須保證其中心線位于同一水平標(biāo)高上,偏差2mm;c 上、下翼緣板、縱向加勁肋與橫隔板定位必須保證其垂直度,偏差

21、1mm;d 各構(gòu)件定位,其端部位置必須對(duì)準(zhǔn)胎架基面上的接縫位置線,偏差1mm;e 左腹板定位必須與內(nèi)部各加勁肋橫格板結(jié)合面貼緊,間隙1.5mm 。3）焊接a 焊接工作必須嚴(yán)格按焊接工藝文件所規(guī)定的工序與要求對(duì)各焊縫逐一進(jìn)行焊接；b 拱架解體后各分段進(jìn)行自動(dòng)焊時(shí)，除嚴(yán)格按工藝文件進(jìn)行焊接外，還必須對(duì)腹板上二根線與上、下翼緣板中心線進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控、測量，一旦發(fā)現(xiàn)變形立即調(diào)整焊接工序，以控制拱架各分段的焊接變形。4）劃線拱架解體前除上、下翼緣板中心線外還必須劃出下列各線，以留作現(xiàn)場拼裝定位用。如下圖所示。圖1115 劃線圖5）解體前現(xiàn)場工裝卡具的設(shè)計(jì)安裝必須達(dá)到下列要求：a能快速、簡便的進(jìn)行操作。b能

22、有效的對(duì)各分段接頭進(jìn)行定位，并使接頭精度達(dá)到工藝要求。c工裝卡具去除后殘留工作量少，不影響構(gòu)件外觀質(zhì)量。六、拱架工廠拼裝1工廠拼裝工序如下：鋪設(shè)路基板劃線制作胎架單側(cè)分段定位去除接頭余量另一側(cè)分段定位焊接驗(yàn)收裝焊吊耳油漆修補(bǔ)現(xiàn)場吊裝。2注意事項(xiàng)：1）鋪設(shè)路基板的地面必須夯實(shí)、平整，與路基板緊貼；2）胎架劃線與制作可參照上述工藝要求進(jìn)行施工；3） 各分段定位后，必須對(duì)上、下翼緣板中心線進(jìn)行測量與調(diào)整，務(wù)必使其位于同一水平面上，避免因路基板下沉而帶來偏差造成拱架變形；4）接頭余量的劃線必須考慮以下各項(xiàng)因素，經(jīng)綜合研究后給予劃線、切割。a 各分段實(shí)測數(shù)據(jù)與圖示尺寸偏差.b 現(xiàn)場即將進(jìn)行的焊接工作可能

23、產(chǎn)生的焊接收縮余量.七、焊接部位的考慮對(duì)局部窄小、難以進(jìn)行焊接工作的部位和現(xiàn)場接頭中縱向加勁肋焊接工作如何進(jìn)行的考慮：1 分段接頭處的上、下翼緣板自接縫向兩邊各300 設(shè)置一塊嵌補(bǔ)板留待該部位縱向焊后進(jìn)行裝焊。2橫格板與上、下翼緣板相交處抽空50mm；如下圖所示。圖11163 腹板中部（位于構(gòu)件中和軸）開設(shè)工藝孔，讓施工人員入內(nèi)進(jìn)行焊接，橫格板與下翼緣接縫采用電渣焊。4 局部窄小處人員確實(shí)無法入內(nèi)進(jìn)行焊接的部位建議橫隔板單邊（與左腹板相交側(cè)）外伸至腹板外表面平齊，腹板開槽進(jìn)行焊接，該處焊縫焊后磨光。八、對(duì)于拱架橫截面結(jié)構(gòu)形式的建議基于目前本工程拱架外形尺寸及截面形狀已經(jīng)確定而又存在以上諸多的施

24、工困難之現(xiàn)狀，在保證原設(shè)計(jì)建筑風(fēng)貌的原則下提出如下建議：1拱架截面中縱向加勁肋向二側(cè)外伸，腹板分割成23 塊。由于腹板計(jì)算長度縮短，且將原一個(gè)大梯形截面改變成三個(gè)小梯形截面組合，因此可將橫隔板取消（不排除局部設(shè)置加勁板）。如下圖所示。圖1117 腹板與翼緣的關(guān)系2 在主檁條與拱架腹板相交部位設(shè)置加強(qiáng)板（厚度與檁條同厚），以作間隔避免部分焊縫重疊。3拱架作上述改動(dòng)后具有以下特點(diǎn)：1） 原整塊腹板分隔成三塊后，對(duì)其曲形加工提出了更高的要求，根據(jù)本公司綜合加工能力，能滿足這一要求；施焊的可能，改善了焊接工作環(huán)境，有利于焊接質(zhì)量的提高；動(dòng)焊設(shè)備進(jìn)行焊接，對(duì)焊接質(zhì)量的提高與保證提供了最大的可能。第四節(jié)施

25、工方法一、鋼構(gòu)件的運(yùn)輸和現(xiàn)場堆放要求1鋼構(gòu)件的運(yùn)輸工專用運(yùn)輸托架，以保證各種異形構(gòu)件可安全運(yùn)抵施工現(xiàn)場。2鋼構(gòu)件的現(xiàn)場堆放要求。本方案利用了輕軌行駛路線承載了高的特點(diǎn)，將鋼構(gòu)件堆放場地施工時(shí)將對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，必要時(shí)進(jìn)行支頂。堆放場地及構(gòu)件車輛行駛路線如下圖：2）拱架結(jié)構(gòu)的焊縫，基本上取消了施工人員鉆入里面窄小空間3）由于焊縫全部在外表面施焊可以最大限度的使用弧形跟蹤自根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工、安裝方案，拱架以分段形式運(yùn)輸進(jìn)場。運(yùn)輸過程中必須重視成品保護(hù)，合理選擇墊點(diǎn)，防止構(gòu)件運(yùn)輸裝卸過程中發(fā)生變形。構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)考慮構(gòu)件分段的外形幾何尺寸，必要時(shí)加鋼構(gòu)件運(yùn)抵現(xiàn)場后，應(yīng)視現(xiàn)場條件分類碼放。構(gòu)件下的墊木位

26、置應(yīng)整齊劃一，位置合理。堆放場地應(yīng)當(dāng)平整堅(jiān)實(shí)。對(duì)鋼構(gòu)件堆放區(qū)的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力分析，必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行支頂，以滿足結(jié)構(gòu)承載設(shè)置在一層頂板塔式行走軌道之間，構(gòu)件運(yùn)輸車輛行駛在一層底板，圖1118 構(gòu)件堆放場地及構(gòu)件車輛行駛路線二、鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作1構(gòu)件的現(xiàn)場檢驗(yàn)鋼構(gòu)件進(jìn)場后，現(xiàn)場施工質(zhì)檢員組織對(duì)構(gòu)件自檢驗(yàn)收。驗(yàn)收內(nèi)容應(yīng)包括：構(gòu)件的質(zhì)量保證資料是否齊全；構(gòu)件的外形幾何尺寸是否與圖紙相符；誤差是否超標(biāo)；是否與要求發(fā)貨數(shù)量相符。自檢通過后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理審驗(yàn)、批準(zhǔn)，方可進(jìn)入安裝工序。2確定測量控制網(wǎng)與控制點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)測量控制點(diǎn)基于土建單位建筑物控制網(wǎng)而設(shè)置。gtc 屋頂是通過弧線繞屋頂最高點(diǎn)下92m 處的一

27、條直線旋轉(zhuǎn)而成，這種旋轉(zhuǎn)以。6 的間距進(jìn)行以確定主檁的位置。故測量前要在cad 中建立體模型，將每個(gè)鋼構(gòu)件相對(duì)于不可見軸的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為相對(duì)可見軸的三維坐標(biāo)。立體模型如下圖：圖1119 空間模型拱段的截面頂寬度和截面的底寬度，隨拱段的空間位置的不同而不發(fā)生變化，故拱段上的控制點(diǎn)設(shè)置在拱上下截面的中線位置；主檁及次檁的控制點(diǎn)設(shè)置在端部節(jié)點(diǎn)處，測量控制點(diǎn)如下圖：圖1120 測量控制點(diǎn)的布置測量前用一層頂板中線取代不可見軸，做出拱段及主檁相對(duì)可見軸的三維坐標(biāo)?？刂破拭嫒缦聢D：圖1121 測量控制軸的立面關(guān)系3構(gòu)件編號(hào)構(gòu)件進(jìn)場檢驗(yàn)合格后進(jìn)行構(gòu)件安裝順序編號(hào)。根據(jù)構(gòu)件安裝順序圖中的構(gòu)件編號(hào)對(duì)應(yīng)加工廠的構(gòu)

28、件出廠編號(hào)，用區(qū)別于加工廠編號(hào)顏色的涂料標(biāo)于明顯位置。編號(hào)要求：拱段編號(hào)：* - *（拱號(hào) 拱段段號(hào)）檁條標(biāo)號(hào)：執(zhí)行加工廠編號(hào)（仔細(xì)與平面布置圖相對(duì)照）三、鋼結(jié)構(gòu)的安裝1施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)本結(jié)構(gòu)為大跨，安裝精度要求高。構(gòu)件的制作、組拼、安裝均須按照鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（gb502052002） 執(zhí)行，質(zhì)量目標(biāo)為 “魯班獎(jiǎng)”。2構(gòu)件的連接方法鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場連接主要是拱與拱、拱與主檁、主檁與次檁。本工程主要采用焊接、高強(qiáng)螺栓連接及高強(qiáng)螺栓與焊接混合連接三種方法。1）主拱截面的特點(diǎn)拱截面為梯形截面，上翼緣板厚3560；下翼緣板厚2080；腹板厚2040 。其上下翼緣的寬度不隨拱的截面位置不同而變換，故

29、拱的腹板為雙曲面。這樣對(duì)拱的安裝精度要求極高。圖1122 內(nèi)拱截面圖1123 伸縮拱截面2）拱與主檁的連接特點(diǎn)主檁與拱的安裝角度隨位置不同而發(fā)生變化，拱與主檁的連接為主檁穿拱式連接，這樣要求在鋼構(gòu)件安裝前要建立結(jié)構(gòu)的模型，確定每個(gè)鋼構(gòu)件在整個(gè)結(jié)構(gòu)中的空間位置，才能保證鋼構(gòu)件空間位置的準(zhǔn)確。圖1124 主檁與拱節(jié)點(diǎn)3）次檁與主檁的連接特點(diǎn)次檁與主檁的連接為螺栓連接，次檁的一端為可滑移的長圓孔，滿足結(jié)構(gòu)的抗震要求。安裝時(shí)要注意螺栓的位置（位于長圓孔的中央）。4）拱支座的連接特點(diǎn)拱與混凝土邊緣梁的連接是通過抗震球支座連接圖1125 拱架剖面圖1126 球形節(jié)點(diǎn)3鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝1）施工工藝的確定a

30、 拱的上頂面寬度為1.4m，拱的下底面寬度為0.6m，拱截面全高為1.2m3.0m。拱長45m120m， 最重約220t， 其弦高15m20m，由拱的截面形式及拱的長度知，如果采用在端部拼裝，然后將每榀拱整體滑移到相應(yīng)的位置上，這種上大下小的截面形式對(duì)拱在滑移過程中的空間穩(wěn)定極為不利，難以保證安全可靠。b 屋頂結(jié)構(gòu)由3 個(gè)獨(dú)立的單元（屋頂伸縮縫將屋頂結(jié)分成3 個(gè)獨(dú)立單元）組成，并且都擁有自己的穩(wěn)定系統(tǒng)，拱通過抗震球形支座與混凝土結(jié)構(gòu)相連，拱與拱之間通過主檁剛性連接，為了保證結(jié)構(gòu)安裝完畢后其外形達(dá)到設(shè)計(jì)要求，拱段下部的臨時(shí)支撐必須待一個(gè)獨(dú)立的單元安裝完畢后同步分階段卸荷，才能保證屋架單元的外形尺

31、寸， 減小對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響，保證抗震球形支座節(jié)點(diǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。如果采用在一層頂板散拼，然后分3 段將其就位，散拼拱段的弧線位的過程中的受力形式與結(jié)構(gòu)完成時(shí)其受力形式不同，這又是保證結(jié)構(gòu)的減少承重架的搭設(shè)。吊次。2）鋼構(gòu)件的分段及吊裝機(jī)械的選擇a 鋼構(gòu)件的分段考慮到鋼構(gòu)件的場內(nèi)外運(yùn)輸及塔吊起重量的限制，兼顧拱架與主拱段重量明細(xì)：序號(hào)編號(hào) a5 a4 a3 a2 a1置從有規(guī)律到無規(guī)律，是保證結(jié)構(gòu)外形尺寸的不利因素。拱段在提升外形的不利因素。拱段在一層頂板散拼過程中也要形成弧線，故拱段拼接節(jié)點(diǎn)處需進(jìn)行支頂，并搭設(shè)安裝腳手架其高度在2. 07.0m。這樣拱段在一層頂板散拼后再分3 段提升，其過

32、程復(fù)雜，無形中增加了安裝難度，形成了對(duì)保證結(jié)構(gòu)外形及均勻受力的不利因素，不能有效綜合以上因素，我們采用一步到位的高空散拼，這樣可以保證結(jié)構(gòu)的外形、抗震球形支座的連接及獨(dú)立單元同步分階段卸荷，且采用兩臺(tái)行走塔式，既能滿足拱段與主次檁的吊裝，又能充分利用塔式的檁的節(jié)點(diǎn)位置，盡量減少工地焊接工作量，在有限的工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成屋頂結(jié)構(gòu)的安裝。綜合以上因素確定了拱架加工分段長度， 本工程14 榀拱架按照上述原則分為814 段，拱的吊裝分段約164 段，其單重見下表。主檁分段以拱架為界限，主檁的吊裝分段約166 段，其單重約6.8t15t。次檁根據(jù)自身端部節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行分段，次檁的吊裝分段約900 段。表

33、1137 節(jié) 6 節(jié)5 節(jié) 4 節(jié)3 節(jié) 2 節(jié)1 節(jié)a 拱重量t 20.6 22.7 21.1 19.5 17.9b拱編號(hào) b6 b5 b4 b3 b2 b1重量t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6c拱編號(hào) c7 c6 c5 c4 c3 c2 c1重量t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6d拱編號(hào) d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1重量t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6e拱編號(hào) e7 e6 e5 e4 e3 e2 e1重量t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14

34、.6f拱編號(hào) f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1重量t 12.3 11.3 10.4 12.9 11.6 12.3 12.3g拱編號(hào) g7 g6 g5 g4 g3 g2 g1重量t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6h拱編號(hào) h6 h5 h4 h3 h2 h1重量t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6i拱編號(hào) i6 i5 i4 i3 i2 i1重量t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6j拱編號(hào) j6 j5 j4 j3 j2 j1重量t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6k拱編號(hào) k5

35、 k4 k3 k2 k1重量t 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6l拱編號(hào) l5 l4 l3 l2 l1重量t 10.4 12.9 11.6 12.3 12.3m拱編號(hào) m4 m3 m2 m1重量t 14.6 15.5 14.6 14.6n拱編號(hào) n4 n3 n2 n1重量t 22.7 21.1 19.5 17.9注：表中是以南北方向的中軸為對(duì)稱線，另一側(cè)與上表相同。b 吊裝機(jī)械的選擇本工程根據(jù)建筑面積、結(jié)構(gòu)形式、工期的要求及構(gòu)件重量選用二臺(tái)行走塔式sk560 -05，這樣既滿足拱段及主次檁的吊裝，又充分利用了塔式的吊次。塔吊的性能如下：1 號(hào)塔（sk560-05）：塔高32m

36、，l=39.2m，r=233m，q=20t最大輪壓為：832kn。2 號(hào)塔（sk560-05）： 塔高43.8m ，l=39.2m，r=233m，q=20t最大輪壓為：888kn。行走塔式的軌道間距為10m， 鐵軌下部為路基箱，路基箱下部為枕木，枕木下部為石子，這樣由鐵軌、路基箱、枕木組成的軌道系統(tǒng)具有足夠的剛度，這樣可將輪壓轉(zhuǎn)換為均布荷載作用于一層結(jié)構(gòu)。塔式行走軌道的布置如下圖：圖1127 塔式行走軌道布置圖1128 路基系統(tǒng)下部混凝土結(jié)構(gòu)框架由9m9m 的柱網(wǎng)及1.5m 高的大梁組成，輕軌站臺(tái)及多功能廳樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值為恒荷4kn /、活荷為3.5 kn/。其短軸剖面形式如下圖：圖1129

37、11 剖面 塔式軌道下部結(jié)構(gòu)的加固在立塔前要進(jìn)行下部混凝土結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，通過調(diào)解塔式軌道系統(tǒng)的受力面積及剛度減小單位面積上對(duì)結(jié)構(gòu)的作用力。對(duì)不同部位分別進(jìn)行驗(yàn)算，選擇合理的加固方案，以保證結(jié)構(gòu)的安全可靠。由于工程處在飛行區(qū)，在施工時(shí)在塔式頂部及大臂的兩端設(shè)指示燈。3）安裝方法a 構(gòu)件吊裝順序由于塔式由北向南行走，故本工程將以兩臺(tái)行走塔為中心，由北向南進(jìn)行安裝，拱的空間位置如下圖：圖1130 塔式吊裝順序?yàn)榱饲逦硎竟暗臉?biāo)號(hào)，上圖中未表示主檁和次檁。b 屋頂結(jié)構(gòu)的安裝順序a 整體安裝順序：屋頂?shù)纳炜s縫將屋頂結(jié)構(gòu)分成3 個(gè)獨(dú)立的單元，并且都擁有自己的穩(wěn)定系統(tǒng)。根據(jù)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，施工將以3 個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)

38、定系統(tǒng)為單元進(jìn)行施工：一區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)一區(qū)構(gòu)件的吊裝（ 包括a 拱、b 拱、c 拱、d 拱、e 拱、fn 拱及相關(guān)主次檁，可提前插入）一區(qū)支撐系統(tǒng)同步分階段卸荷（一區(qū)構(gòu)件吊裝完成后開始）二區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)二區(qū)構(gòu)件的吊裝（包括fs 拱、g拱、h拱、i拱、j拱、k拱、ln拱及相關(guān)主次檁，可提前插入）二區(qū)支撐系統(tǒng)同步分階段卸荷（二區(qū)構(gòu)件吊裝完成后開始）三區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)三區(qū)構(gòu)件的吊裝（包括ls 拱、m 拱、n 拱及相關(guān)主次檁，可提前插入）三區(qū)支撐系統(tǒng)同步分階段卸荷（三區(qū)構(gòu)件吊裝完成后開始）。圖1131 分區(qū)示意圖b 拱架的安裝順序：圖1132 拱的安裝順序圖c拱架單元施工順序：拱架安裝校正拱架焊接

39、主檁安裝次檁安裝主檁焊接，在拱架單元施工工程中根據(jù)施工順序進(jìn)行測量監(jiān)控，以保證拱架單元的安裝精度。c 臨時(shí)支撐拱的南北間距為18 m，拱的跨度為45 m120m，拱距一層頂板的距離為0m18.5m， 為了便于主檁安裝與焊接及次檁的安裝，構(gòu)件在安裝時(shí)，臨時(shí)支撐系統(tǒng)采用滿堂紅腳手架，拱段現(xiàn)場拼接節(jié)點(diǎn)處及懸挑主檁的懸挑端采用組合式承重架（內(nèi)部用鋼管，外部用腳手架包圍，其內(nèi)部鋼管的使用要經(jīng)過力學(xué)計(jì)算，做到安全可靠），如下圖剖面：圖1133 支撐系統(tǒng)剖面示意圖圖1134 支撐系統(tǒng)平面示意圖臨時(shí)支撐系統(tǒng)分布于拱架及主檁的下部，形成了網(wǎng)格式框架，這樣對(duì)拱架及主檁的安裝與焊接極為有力，減少了大量的操作平臺(tái)和吊

40、籃。在構(gòu)件安裝過程中便于工人的操作，是保證工人安全操作的有利因素。組合式承重架上部用液壓千斤頂與拱段相連，這樣便于拱段的校正就位，待一個(gè)區(qū)全部安裝完畢后，再同步分階段卸荷，有利于保證結(jié)構(gòu)的外形尺寸，減少對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響。圖1135 鋼構(gòu)件底部支撐示意在施工時(shí)，要對(duì)臨時(shí)支撐系統(tǒng)及構(gòu)件車輛行走路線的下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。在設(shè)計(jì)的支持下，進(jìn)行合理的加固，做到安全可靠。d 安裝過程a 拱的安裝：拱段由兩側(cè)向中間對(duì)稱式吊裝，拱段就位后及時(shí)拉上纜風(fēng)繩，保證拱段的穩(wěn)定，做到安全可靠。圖1136 a 拱的的吊裝注：為了清晰顯示圖中未表示次檁，及承重架的全部。a 拱北側(cè)懸挑主檁p21p24 的安裝懸挑主檁與拱架的連接為鉸接，其支撐形式如下圖：圖1137在a 點(diǎn)處做承重架，待a 拱安裝完畢后，將主檁p21p24 就位，b、c 拱安裝完