大連國(guó)際會(huì)議中心鋼結(jié)構(gòu)總體施工方案大跨懸挑復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)體系

目錄TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc234818336"第一章工程概況1HYPERLINK\l"_Toc234818337"1.1工程概況1HYPERLINK\l"_Toc234818338"1.2建筑概況1HYPERLINK\l"_Toc234818339"1.3結(jié)構(gòu)概況2HYPERLINK\l"_Toc234818340"第二章總體施工順序8HYPERLINK\l"_Toc234818341"2.1現(xiàn)場(chǎng)安裝流程8HYPERLINK\l"_Toc234818342"第三章水平桁架施工14HYPERLINK\l"_Toc234818343"3.1水平桁架概況14HYPERLINK\l"_Toc234818344"3.2施工重點(diǎn)、難點(diǎn)15HYPERLINK\l"_Toc234818345"3.3施工分段與施工順序15HYPERLINK\l"_Toc234818346"3.4桁架吊裝23HYPERLINK\l"_Toc234818347"3.5支撐點(diǎn)設(shè)置48HYPERLINK\l"_Toc234818348"3.6水平桁架合攏措施工49HYPERLINK\l"_Toc234818349"3.7桁架臨時(shí)支撐拆除51HYPERLINK\l"_Toc234818350"第四章屋蓋安裝54HYPERLINK\l"_Toc234818351"第五章空中廊橋安裝55HYPERLINK\l"_Toc234818352"5.1空中廊橋安裝總體方案55HYPERLINK\l"_Toc234818353"第六章外幕墻柱安裝57HYPERLINK\l"_Toc234818354"6.1幕墻柱概況57HYPERLINK\l"_Toc234818355"6.2幕墻柱安裝59第一章工程概況1.1工程概況XX國(guó)際會(huì)議中心由世界著名建筑事務(wù)所奧地利藍(lán)天組（COOPHIMMELB(L)AU）及XX市建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)。該工程總建筑面積14萬(wàn)㎡，地下一層，地上五層，建筑高度58m，工程性質(zhì)為舉辦各種大型國(guó)際會(huì)議場(chǎng)所。工程合同總工期438天，工程于2009年3月25日開(kāi)工，合同竣工時(shí)間2010年6月30日。圖1.1-1整體效果圖1.2建筑概況地下一層主要為車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，在10.2m、15.3m標(biāo)高設(shè)置巨大鋼平臺(tái)，在平臺(tái)上設(shè)置6個(gè)500人以上的各種功能會(huì)議廳、多功能廳；平臺(tái)中心設(shè)計(jì)了一個(gè)與平臺(tái)部分脫離的1800座位的歌劇院；在周邊會(huì)議廳屋頂上設(shè)置了小會(huì)議室、咖啡屋和機(jī)房等附屬空間；在鋼平臺(tái)夾層中設(shè)置了辦公間和歌劇院演員化妝間；在28.5m標(biāo)高設(shè)置懸掛于屋蓋上的空中廊橋，連系各使用功能空間。圖1.2-1內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1.3結(jié)構(gòu)概況XX國(guó)際會(huì)議中心主體結(jié)構(gòu)形式為多支撐筒體組合空間大跨懸挑復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)體系。地下室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上交通筒體為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，其余為鋼結(jié)構(gòu)。主要結(jié)構(gòu)用鋼量約3.0萬(wàn)噸。鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分為六部分。圖1.3-1結(jié)構(gòu)示意圖第一部分豎向核心筒及獨(dú)立柱系統(tǒng)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)利用大小17個(gè)鋼骨混凝土核心筒和59個(gè)型鋼混凝土獨(dú)立柱做為豎向承重構(gòu)件，支撐整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)。核心筒鋼骨構(gòu)件主要規(guī)格為700×700×30及Hw250×250×9×14等。核心筒鋼骨核心筒鋼骨本工程傾斜柱較多，傾斜柱與地面最小傾角達(dá)640，舞臺(tái)下巨型組合H型鋼混凝土柱截面最大達(dá)6.7m×4m。超細(xì)長(zhǎng)傾斜柱巨型組合H型鋼混凝土柱超細(xì)長(zhǎng)傾斜柱巨型組合H型鋼混凝土柱第二部分10.2m及15.3m平臺(tái)水平桁架系統(tǒng)10.2m及15.3m平臺(tái)水平桁架系統(tǒng)采用H型鋼平面桁架系統(tǒng)組成，鋼平臺(tái)面積約有2.5萬(wàn)㎡，由于支撐筒體置于鋼平臺(tái)中間部位，鋼平臺(tái)周邊懸挑長(zhǎng)度20~40m。鋼平臺(tái)上部澆筑170厚鋼筋混凝土組合樓板。圖1.3-2桁架結(jié)構(gòu)布置圖圖1.3-3桁架懸挑長(zhǎng)度示意圖第三部分平臺(tái)上會(huì)議廳系統(tǒng)6個(gè)會(huì)議廳位于沿10.2m及15.3m懸挑鋼平臺(tái)周邊設(shè)置，1800座歌劇院設(shè)置于會(huì)議中心中央部位，歌劇院主看臺(tái)區(qū)與鋼平臺(tái)脫離，舞臺(tái)與鋼平臺(tái)連接在一起。圖1.3-4會(huì)議廳結(jié)構(gòu)布置圖第四部分空中廊橋系統(tǒng)空中廊橋采用鋼拉桿懸掛于屋蓋體系。圖1.3-5廊橋結(jié)構(gòu)布置圖第五部分屋蓋系統(tǒng)屋蓋為焊接球網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，總重量約2800t，南北向長(zhǎng)達(dá)230m，東西向長(zhǎng)約177m，最大跨度110m。圖1.3-6屋蓋結(jié)構(gòu)示意圖第六部分幕墻系統(tǒng)本工程幕墻柱底板生根的有39根，從±0.00以上生根的約有59根，總計(jì)約98根，均為彎扭構(gòu)件，彎扭角度各異。幕墻柱主要規(guī)格有：450×2500×18×18、900×900×18×18、420×900×18×18等；柱長(zhǎng)基本在30~45米左右，最長(zhǎng)達(dá)65米；幕墻柱構(gòu)件重量約為1噸/米，總重量約在3500噸左右。圖1.3-7幕墻柱結(jié)構(gòu)示意圖柱號(hào)扭轉(zhuǎn)角錯(cuò)邊MZ-448柱號(hào)扭轉(zhuǎn)角錯(cuò)邊MZ-4481863mm圖例（9米長(zhǎng)）429X2450x18X18立體圖平面投影圖幕墻柱底面幕墻柱底面幕墻柱頂面幕墻柱頂面圖1.3-8幕墻柱典型截面圖1.3-9幕墻柱典型節(jié)點(diǎn)第二章總體施工順序2.1現(xiàn)場(chǎng)安裝流程根據(jù)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)情況，總體施工流程如下：第三章水平桁架施工3.1水平桁架概況10.20m～15.03m樓層桁架主要為型鋼平面桁架，型鋼規(guī)格主要為Hw200×200×8×12、Hw250×250×9×14、Hw300×300×10×15、Hw350×350×10×16、Hw400×400×13×22等規(guī)格。桁架跨度主要有16.4米、33米等，懸挑20~40米。桁架矢高約3.0米。總重量約7000t。圖3.1-1桁架整體效果圖圖3.1-210.20m桁架效果圖圖3.1-315.03m桁架效果圖3.2施工重點(diǎn)、難點(diǎn)3.2.1重點(diǎn)1、桁架安裝中，以確保支撐點(diǎn)的穩(wěn)定，減少位移為重點(diǎn)（如：核心筒體局部變形，支撐的設(shè)置）。3、近20000道H型鋼對(duì)接焊縫的焊接，尤以焊接質(zhì)量作為重點(diǎn)。4、大跨度的桁架安裝及懸挑構(gòu)件自重會(huì)產(chǎn)生下?lián)?。?duì)桁架的起拱精度要求、支撐點(diǎn)的布置、以及施工完成后結(jié)構(gòu)由支撐受力平緩過(guò)度到結(jié)構(gòu)自身受力的過(guò)程卸載作為重點(diǎn)。難點(diǎn)1、桁架安裝宜先以核心筒作為承力點(diǎn)的部位開(kāi)始，使該區(qū)域形成空間的穩(wěn)定受力體系后，才能延伸安裝，受技術(shù)條件控制，施工開(kāi)始階段，不能大面積展開(kāi)，對(duì)施工的組織會(huì)帶來(lái)一定的難度。3.3施工分段與施工順序3.3.1施工分段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，桁架在設(shè)計(jì)A、B、C、D四個(gè)區(qū)的基礎(chǔ)上劃分施工段組織施工。如下圖：3.3.2施工順序先吊裝以核心筒為支點(diǎn)的主桁架，再吊裝核心筒與獨(dú)立鋼柱為支點(diǎn)的主桁架，桁架與核心筒及鋼柱形成一個(gè)穩(wěn)定的空間框架體系后，吊裝其中的次桁架、連梁待整體區(qū)域形成后再向外延伸吊裝。10.2米核心區(qū)水平桁架安裝10.2米核心區(qū)水平桁架安裝10.2米核心區(qū)水平桁架安裝10.2米核心區(qū)水平桁架安裝15.3米核心區(qū)水平桁架安裝15.3米核心區(qū)水平桁架安裝15.3米核心區(qū)水平桁架安裝15.3米核心區(qū)水平桁架安裝10.2m懸挑區(qū)水平桁架安裝10.2m懸挑區(qū)水平桁架安裝10.2m、15.3m懸挑區(qū)水平桁架安裝10.2m、15.3m懸挑區(qū)水平桁架安裝3.4桁架吊裝3.4.1吊裝總思路桁架吊裝為縮短施工工期，需布置多臺(tái)25T汽車(chē)吊上到±0.000標(biāo)高平臺(tái)上進(jìn)行吊裝施工。地下室頂板混凝土強(qiáng)度需達(dá)到90％后開(kāi)始桁架吊裝。為確保桁架吊裝對(duì)樓層板承載力要求，梁、板底模將延緩拆除，以增加樓層板承載力。先吊裝以核心筒為支承力的主桁架，再吊裝核心筒與獨(dú)立鋼柱為支承力的主桁架，桁架與核心筒及鋼柱形成一個(gè)穩(wěn)定的空間框架后，吊裝其中的次桁架、次梁。待整體區(qū)域形成后以其為根基向外延伸吊裝。3.4.2吊裝流程及次序10.20m主桁架吊裝→次桁架吊裝→次梁吊裝→高強(qiáng)螺栓安裝→整體校正（三榀兩空校正一次）→高強(qiáng)螺栓初擰、終擰→整體焊接→超聲波檢測(cè)→油漆涂裝以B區(qū)為例圖3.4-1各區(qū)吊裝順序臨時(shí)支撐點(diǎn)布置根據(jù)施工驗(yàn)算、水平桁架共設(shè)置了151個(gè)臨時(shí)支撐點(diǎn)。圖3.4-2支撐點(diǎn)布置圖B1區(qū)施工過(guò)程（核心區(qū)典型施工過(guò)程）序號(hào)圖例說(shuō)明1先安裝B1區(qū)核心心部分2B1區(qū)吊裝投入4臺(tái)汽汽車(chē)吊同時(shí)進(jìn)進(jìn)行桁架吊裝裝。3按照施工部署，四四臺(tái)汽車(chē)吊分分兩邊同時(shí)吊吊裝。4主桁架吊裝過(guò)程中中，次桁架、次次梁隨后安裝裝。5將B1區(qū)分成兩塊規(guī)則方方形后開(kāi)始對(duì)對(duì)稱(chēng)主桁架吊吊裝。6兩臺(tái)汽車(chē)吊同步對(duì)對(duì)稱(chēng)吊裝。7次桁架、次梁吊裝裝后形成固端端，開(kāi)始安裝裝下一榀主桁桁架。8依此吊裝。9完成11榀主桁架吊裝。10依此吊裝施工。11次桁架、次梁隨即即跟上。12吊裝H3、H9之間桁架。13并排主桁架吊裝14吊裝H11處主桁架15將B1右側(cè)組成小單元后后吊裝中間主主桁架16吊裝H4處主桁架17中間主桁架對(duì)稱(chēng)吊吊裝18兩榀主桁架吊裝到到位后連接次次桁架。19依次吊裝20最后兩榀主桁架吊吊裝到位。21最后完成主桁架、次次桁架及次梁梁吊裝。D4區(qū)施工過(guò)程（懸挑區(qū)典型施工過(guò)程）序號(hào)圖例說(shuō)明1先安裝外懸挑徑向向桁架2安裝徑向桁架3安裝徑向桁架4安裝縱向桁架，形形成框架5安裝框架內(nèi)徑向桁桁架6安裝框架內(nèi)次桁架架7891011121314151617181920212223243.5支撐點(diǎn)設(shè)置3.5.1支撐架結(jié)構(gòu)形式支撐架主要為卸載支撐胎架，支撐胎架主要采用我公司開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)支撐。3.5.2卸載點(diǎn)臨時(shí)支撐架結(jié)構(gòu)形式支撐架除支撐桁架重量外還兼作桁架的施工定位的作用。組合式臨時(shí)支承體系由預(yù)先焊接好的四片平面桁架組成，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)主要采用螺栓連接，可以靈活進(jìn)行組合，同時(shí)運(yùn)輸方便，其組合尺寸為2m（長(zhǎng)）×2m（寬）×1.5m（高）。組合支架的現(xiàn)場(chǎng)組裝成支架安裝單元（可利用現(xiàn)場(chǎng)吊機(jī)吊裝，拼裝速度快）組合支架在典型工程中的應(yīng)用組合支架的連接節(jié)根據(jù)支撐胎架布置，卸載胎架主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是在地下室頂板上的，一類(lèi)是在地下室頂板外的。其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置如下圖：臨時(shí)支撐架位置在地下室頂板外底部加固措施放置路基箱放置路基箱臨時(shí)支撐架位置在地下室頂板內(nèi)底部加固措施3.6水平桁架合攏措施工合攏節(jié)點(diǎn)圖根據(jù)設(shè)計(jì)分區(qū)，本工程水平桁架設(shè)置了4條水平合攏縫，待15.3米桁架施工完畢后進(jìn)行合攏施工。合攏節(jié)點(diǎn)圖根據(jù)水平桁架總體安裝方案，鋼結(jié)構(gòu)安裝將先核心區(qū)后懸挑區(qū)，從下往上進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)分為A、B、C、D4個(gè)分區(qū)進(jìn)行安裝，因此，在安裝過(guò)程中，將在每個(gè)分區(qū)線(xiàn)上形成合攏縫。合攏對(duì)鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)都是一道比較難的工序，它對(duì)施工技術(shù)、測(cè)量要求高，同時(shí)對(duì)工期也有影響。在鋼結(jié)構(gòu)大面積施工時(shí)，由于安裝誤差、溫度變形、焊接變形等等可能導(dǎo)致最后按設(shè)計(jì)圖紙下料加工的桿件無(wú)法安裝上去。因此在分區(qū)線(xiàn)上合攏施工時(shí)需要考慮采取以下措施和施工步驟。使結(jié)構(gòu)安裝精度要求。3.6.1合攏溫度由于本工程水平安裝時(shí)合攏點(diǎn)在分區(qū)線(xiàn)上，所有誤差均會(huì)在分區(qū)線(xiàn)合攏縫桁架上體現(xiàn)，為減少結(jié)構(gòu)安裝誤差，對(duì)桁架合攏安裝溫度要求非常嚴(yán)格。本工程合攏的溫度主要結(jié)合XX施工時(shí)候的氣候溫度，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平均使用溫度下進(jìn)行合攏施工。同時(shí)合攏施工時(shí)近量避免陽(yáng)光、溫差等帶來(lái)的溫度變形，所以合攏施工需安排在早上太陽(yáng)沒(méi)有出來(lái)的時(shí)候，避免由于陽(yáng)光帶來(lái)的溫差影響。合攏溫度要求為建筑物使用的平均溫度，因此水平桁架的合攏溫度宜在10～15℃之間，根據(jù)XX市9月底至10月初的氣候溫度，早上太陽(yáng)還沒(méi)有出來(lái)前進(jìn)行合攏施工，并在太陽(yáng)出來(lái)前全部合攏施工完畢。3.6.2合攏技術(shù)措施1、合攏前測(cè)量：整個(gè)水平桁架安裝完后，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的溫度，在此溫度下，利用全站儀對(duì)合攏線(xiàn)上的每個(gè)連接點(diǎn)進(jìn)行重新測(cè)量，確定出每個(gè)節(jié)點(diǎn)安裝的X、Y、Z三維坐標(biāo)，對(duì)合攏縫上的桁架進(jìn)行重點(diǎn)定位；矯正施工（標(biāo)高調(diào)整、水平誤差調(diào)整）：將實(shí)際測(cè)量的合攏處每個(gè)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與設(shè)計(jì)的三維坐標(biāo)進(jìn)行核對(duì)，利用千斤頂?shù)冗M(jìn)行標(biāo)高矯正施工，保證桁架的每個(gè)節(jié)點(diǎn)在設(shè)計(jì)標(biāo)高上；同時(shí)也可采用導(dǎo)鏈對(duì)個(gè)別且節(jié)點(diǎn)的水平X、Y位置進(jìn)行調(diào)整。2、矯正后測(cè)量：鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)矯正后，再利用全站儀在計(jì)算合攏施工溫度下對(duì)合攏部位中心區(qū)域每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，測(cè)出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值；3、合攏線(xiàn)上桿件下料加工：根據(jù)矯正后測(cè)量出的各節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比；計(jì)算出每根桿件的合攏施工時(shí)的長(zhǎng)度，并根據(jù)設(shè)計(jì)桿件編號(hào)與設(shè)計(jì)值對(duì)比。對(duì)于個(gè)別桿件誤差超過(guò)規(guī)范，在不影響桿件的質(zhì)量前提下，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工根據(jù)合攏時(shí)的桿件長(zhǎng)度進(jìn)行桿件加工；4、合攏施工：在設(shè)計(jì)溫度下，由多名焊工和焊機(jī)在規(guī)定的時(shí)間和溫度下同時(shí)施工，將桁架合攏部位的桿件同時(shí)焊接。合攏時(shí)，安裝焊接桿件先焊10.2米桁架，再焊15.3米桁架，以消除由焊接產(chǎn)生的裝配應(yīng)力。在合攏前應(yīng)對(duì)參加合攏焊接的焊工進(jìn)行上崗培訓(xùn)，明確操作規(guī)程、操作要點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行模擬演練，使焊工在合攏焊接時(shí)的焊接速度能基本一致。3.7桁架臨時(shí)支撐拆除為了保證樓層桁架結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程中的穩(wěn)定，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)由施工狀態(tài)緩慢過(guò)度到設(shè)計(jì)狀態(tài)，結(jié)構(gòu)在拆除支撐后，保證桁架通過(guò)內(nèi)、外支座的穩(wěn)定的受力，與設(shè)計(jì)初始位置相吻合，此間，桁架結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的內(nèi)力重分布，并逐漸過(guò)渡到設(shè)計(jì)狀態(tài)，因此，支撐架拆除工作至關(guān)重要，必須針對(duì)結(jié)構(gòu)和支承情況，確定合理的拆除順序。在荷載轉(zhuǎn)移過(guò)程中，必須遵循“變形協(xié)調(diào)、卸載均衡”的原則。卸載方案采取“等比例、分區(qū)、循環(huán)”卸載。A區(qū)卸載20%下?lián)隙華區(qū)卸載20%下?lián)隙菳區(qū)卸載20%下?lián)隙菴區(qū)卸載20%下?lián)隙菵區(qū)卸載20%下?lián)隙刃蛱?hào)圖例說(shuō)明1根據(jù)計(jì)算采用雙螺螺旋千斤頂兩兩側(cè)同時(shí)頂緊緊2頂緊后將桁架下墊墊鐵抽去3兩個(gè)千斤頂交替進(jìn)進(jìn)行卸載4卸載到位撤掉千斤斤頂和支撐第四章屋蓋安裝屋面網(wǎng)殼安裝時(shí)，劃分為兩個(gè)區(qū)，搭設(shè)滿(mǎn)堂腳手架散裝，施工時(shí)采取從中間向兩邊對(duì)稱(chēng)施工。一區(qū)一區(qū)二區(qū)二區(qū)圖4.1-1屋面結(jié)構(gòu)安裝順序圖第五章空中廊橋安裝5.1空中廊橋安裝總體方案連廊標(biāo)高為28.5m，通過(guò)鋼拉桿吊掛在屋面網(wǎng)殼下。為保證屋面施工，考慮鋼結(jié)構(gòu)吊裝方便，連廊鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí)考慮在屋面鋼管操作架搭設(shè)時(shí)先安裝在架體上，待屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后再將鋼拉桿與屋面連接。連廊安裝過(guò)程如下：步驟圖