國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)安裝工程專項方案

殼體鋼結(jié)構(gòu)安裝工程專項施工方案

編制人員：_________________________

審核人：_________________________

審批人：

目錄

第一章工程概況...................................................................3

第二章編制依據(jù)...................................................................6

第三章主要機械選用及性能一覽表...................................................7

第四章施工總平面布置.............................................................9

第五章施工工藝及施工方法........................................................27

第六章主要施工技術(shù)措施..........................................................88

第七章質(zhì)量保證措施..............................................................96

第八章關(guān)鍵過程.................................................................100

第九章安全保證措施.............................................................100

第十章工程設(shè)備、要料匯總.......................................................110

第十一章施工管理人員配備計劃...................................................118

第十二章勞動力配備計劃.........................................................119

第十三章施工進度計劃...........................................................121

第一章工程概況

1.1結(jié)構(gòu)概況及特點

國家大劇院（圖1）位于人民大會堂西側(cè)，北至西長安街，南面、西面均為居民區(qū)；總占地面

積約20萬而。由北側(cè)建筑（201區(qū)一一地下停車場）、中心建筑（202區(qū)——大劇院主體建

筑）和南側(cè)建筑（203區(qū)一一地下主機房）三部分構(gòu)成。

圖1國家大劇院鳥瞰

202區(qū)大劇院主體建筑由歌劇院、戲劇院、音樂廳組成（見圖2）。

整個工程由北京城建一香港建設(shè)一上海建工國家大劇院工程總

承包聯(lián)合體承建，其中聯(lián)合體鋼結(jié)構(gòu)分部承擔殼體鋼結(jié)構(gòu)工程的制作及安裝任務(wù)。

國家大劇院主體建筑鋼結(jié)構(gòu)橢球體殼體（以下簡稱“殼體”）為一超大空間的殼體，東西長約

212m,南北約144m,高約46m。整個鋼殼體由頂環(huán)梁、梁架構(gòu)成骨架；梁架之間由連桿、斜撐

連接。

圖2大劇院主體建筑

頂環(huán)梁通長采用61117.6-25.4THK鋼管，中間矩形框采用矩形箱型梁。整個頂環(huán)梁長約60m,

寬約38m。頂環(huán)梁半圓區(qū)內(nèi)擱柵呈放射狀分布；矩形框內(nèi)南北向擱柵采用60mm鋼板梁，東西

向采用e194鋼管，擱柵呈網(wǎng)格狀分布。整個頂環(huán)梁總重約700t。

梁架分為A類（短軸梁架）、B（長軸梁架）；A類梁架采用60mm厚鋼板制作，B類梁架采

用上下翼緣不等的焊接H型鋼。A類梁架共46楹,B類梁架共102根。

斜撐及連桿均采用鋼管；短軸梁架之間連桿節(jié)點采用鑄鋼節(jié)點連接，長軸梁架連桿采用鋼套筒

連接。

結(jié)構(gòu)特點：

1.1.1該殼體為一超大型空間結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體量大。整個結(jié)構(gòu)待殼體完全形成后，方為穩(wěn)定的空

間結(jié)構(gòu)，所以保證施工階段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定至關(guān)重要；

1.1.2該殼體為非正橢圓球體，且殼體內(nèi)外兩球面的橢圓方程并不一樣，因而施工中平面、空

間定位測量的難度頗大；

1.1.3殼體的主要結(jié)構(gòu)體一一梁架（尤其是短軸梁架，側(cè)向厚度僅為60nlm）平面外剛度極差,

因而構(gòu)件的起扳、搬運、起吊難度頗大；

1.1.4梁架呈中心對稱輻射狀布置，因而每種同類構(gòu)件最多只有四件，對構(gòu)件的制作放樣及安

裝順序要求頗高。

1.2參建單位

建設(shè)單位：國家大劇院建設(shè)單位委員會

設(shè)計單位：ADPi-ARCIlITECTS-ENGINEERS-PLANNERS

監(jiān)理單位：北京雙圓工程咨詢監(jiān)理有限公司

工程總承包：北京城建-香港建設(shè)-上海建工國家大劇院

工程總承包聯(lián)合體

鋼結(jié)構(gòu)主承包：聯(lián)合體鋼結(jié)構(gòu)分部

1.3主要施工內(nèi)容

由頂環(huán)梁、梁架和連桿等組成的鋼殼體的制作、安裝。

1.4工程目標

北京市優(yōu)質(zhì)工程“長城杯”、國家優(yōu)質(zhì)工程“魯班獎”。

第二章編制依據(jù)

2.1《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001。

2.2《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2001?

2.3《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ81-2002。

2.4《國家大劇院工程內(nèi)部質(zhì)量控制標準一殼體鋼結(jié)構(gòu)工程部分》。

2.5法國ADPi設(shè)計圖及技術(shù)文件。

2.6國家大劇院建設(shè)單位委員會對工程的要求。

2.7冶金部建筑研究總院設(shè)計院鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計圖。

2.8同濟大學國家大劇院殼體鋼結(jié)構(gòu)驗算報告。

第三章主要機械選用及性能一覽表

主要機械選用及性能表3-1

主要工作性能工作內(nèi)容

序號設(shè)備名稱數(shù)量備注

起重臂長半徑起重:量

第一作業(yè)

主臂：區(qū)吊裝第

超起時

CC280060mSFSL工—、*.、

11102m35t配300t

600t履帶副臂：況超起四作業(yè)區(qū)

壓鐵

84m上段梁架

吊裝

式起重機

主臂：

M440I）塔

60m

SW工況62m18t吊安裝、

副臂：

拆除

84m

拆裝

QM18、

SK560柱

M440D塔靴安裝第

2255m37.5m13.2t行走式

式起重機二、三、

四作業(yè)區(qū)

下、中段

梁架吊裝

第五作業(yè)

SK560塔需設(shè)一

3150.8m50m11.36t區(qū)吊裝柱

式起重機道附墻

靴安裝

拆裝600t

50t履帶主機下段

4428m9m12t

式起重機梁架抬吊

拼裝梁架

QM18屋面拆裝12m塔

5135m15m15t

吊SK560身

注：以上的起重量均未扣吊鉤自重。

第四章施工總平面布置

4.1施工區(qū)域劃分

施工總體布置以殼體為中心，分三塊區(qū)域進行施工平面安排，三塊區(qū)域分布布置為:

吊裝區(qū)：位于殼體所在區(qū)域（即202區(qū)）

構(gòu)件拼裝區(qū)：分第一、第二、第三拼裝區(qū)，分別位于吊裝區(qū)南北兩側(cè)；

施工主信道：位于吊裝區(qū)和拼裝區(qū)東西兩側(cè)。

由于殼體吊裝時，202區(qū)地下結(jié)構(gòu)和地面建筑結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)施工完畢，但殼體四周的消防信道

尚未施工，以及201區(qū)部分地下結(jié)構(gòu)也未施工。因此，以上各個區(qū)域在吊裝階段處于不同的

標高位置，其中：

吊裝區(qū)位于-6.750標高位置；

構(gòu)件第一拼裝區(qū)位于-9.000標高位置：

構(gòu)件第二拼裝區(qū)位于±0.000標高位置和位于-7.000標高位置；

大型機械和構(gòu)件進出場信道位于±0.000標高位置。

各施工區(qū)域劃分及標高位置見圖3。

4.2吊裝施工作業(yè)區(qū)域劃分

整個殼體鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件平面分布情況見圖4；考慮到設(shè)計要求及結(jié)構(gòu)體形特點，吊裝作業(yè)劃分

為五個區(qū)域，安排多臺起重機分別進行綜合吊裝。五個作業(yè)區(qū)域的具體劃分如下:

口n

口

口

，.

r

r

\

^

rf

w

^

r

冷廠廠E(

r

i

挺X

r

r

，H廠廠

n

n

r

r

r二廠

^

—s

二

r

r

E

#

rs

1

r廠

r考

,

r密

=

n

廠r廠—修

*

r

廠王M

r游

I國

n

P廠

劇一

&-

音廳廠一

廠三

r廠三

D

r

^L

〔r

_

l

r

廠r

_丫

±

^

J焉

r羊

r

1

廠廠廠r

p上

短r

n

r

r

r

r

o

r

廠廠廠岡孑?

o

.二

?

r

r

r

o

r

廠廠廠r

r國

a

r

T

r

L

U

g

L

f

售-

人民大會路

A西

K