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1、 中山博覽中心綜合展廳大跨度中山博覽中心綜合展廳大跨度鋼結構施工技術鋼結構施工技術 2 2工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點3 3施工技術簡介施工技術簡介施工技術簡介施工技術簡介1 1工程概況工程概況工程概況工程概況4 4淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會5 5結語結語結語結語3 3鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術2 2工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點1 1工程概況工程概況工程概況工程概況4 4淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會5 52、結束語結束語結束語結束語工程概況工程概況工程概況工程概況 （1）建筑概況：中山博覽中心(又名中國輕工博覽中心)由常年展廳、綜合展廳、會議中心組成，地下一層，地上局部三層，地下室為鋼筋混凝土結構，地上展廳主要為鋼結構（局部為鋼筋混凝土），建筑面積10萬多平方米。建筑外觀如下圖所示。建筑鳥瞰圖（效果圖）建筑鳥瞰圖（效果圖）鋼結構圖片（現場施工照片）鋼結構圖片（現場施工照片）（2）結構概況：綜合展廳鋼屋蓋結構形式為大跨度管桁架結構，主要由組合鋼管柱、托架、主桁架、次桁架、屋面支撐及檁條組成，各類型桁架均采用平面管桁架。托架支撐于鋼柱上,跨度36m，為折線形多跨連續桁架，桁架最大高度為10m。主桁架分3、為三跨，包括一個90m跨和兩個54m跨。主桁架垂直連接于托架上，沿南北方向布置，間距18m，相鄰兩榀主桁架間有4.5m的高差。次桁架平行于托架，連接于主桁架上，沿東西方向布置，跨度為18m，間距為9m。主桁架下弦水平，上弦成折線形，這樣使屋面呈雙向起伏形狀（鉆石狀效果）。工程概況工程概況工程概況工程概況綜合展廳典型部位結構效果圖綜合展廳典型部位結構效果圖工程概況工程概況工程概況工程概況工程概況工程概況工程概況工程概況 組合鋼柱為鋼管格構式柱，每根組合鋼柱由四根圓管柱肢組成，鋼管直徑為700mm，最大壁厚為28mm。組合鋼柱外輪廓最大尺寸2700mm2700mm（柱腳底板處），柱頂通過鑄鋼支座與4、屋頂桁架結構連接，鋼柱下端埋入鋼筋混凝土承臺內。工程概況工程概況工程概況工程概況綜綜合合展展廳廳組組合合鋼鋼柱柱效效果果圖圖 桁架節點形式：主要采用管管相貫焊接節點，部分多管相交節點采用插板型式連接，桁架上的多管交匯處采用了梭形節點加強區，整個鋼屋蓋通過鑄鋼支座固定在大型組合鋼柱或鋼筋混凝土柱上，如下圖所示。桁架上多管相貫效果圖桁架上多管相貫效果圖工程概況工程概況工程概況工程概況桁架支座處節點效果圖桁架支座處節點效果圖支座處節點效果圖支座處節點效果圖屋面屋面插板插板節點節點照片照片相貫節點照片相貫節點照片柱頂鑄鋼節點照片柱頂鑄鋼節點照片工程概況工程概況工程概況工程概況3 3施工技術簡介施工技術5、簡介施工技術簡介施工技術簡介2 2工程特點及施工難點分析工程特點及施工難點分析工程特點及施工難點分析工程特點及施工難點分析1 1工程概況工程概況工程概況工程概況4 4淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會5 5結束語結束語結束語結束語2、工程特點及難點、工程特點及難點（1）場地條件差，交叉施工多 綜合展廳鋼結構吊裝對應的施工場地被兩棟展廳土建結構隔斷為三部分，且每部分又被管溝地下室分割，施工場地布置、構件運輸及吊機行走路線嚴重受阻，鋼結構吊裝受土建施工牽制較大。同時，由于不良天氣條件影響等原因，導致土建施工和鋼結構施工作業面發生較多沖突、交叉作業多。工程特點及施工難點6、工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點綜合展廳吊機行走路線綜合展廳吊機行走路線工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點（2）桁架跨度大、斷面高，吊裝難度大 主桁架跨度為90m和54m，斷面最高度10m，桁架吊裝分段單元單重約65t，吊裝時的變形控制和起吊直立較為困難，因此需要對吊裝過程進行計算機仿真模擬和吊裝工況分析，得出理論數據，指導現場安裝施工，對關鍵部位的應力和應變實施有效監控。同時，主桁架與托架、次桁架與主桁架之間均采用相貫焊縫連接或插板連接，構件進襠和就位難度大。另外，本工程桁架采用了截面較高的平面桁架，在結構未形成整體之前，桁架側向穩7、定性較差。工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點典型桁架吊裝計算有限元模型吊裝過程結構變形分布圖結構最大拉應力分布圖結構最大壓應力分布圖工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點桁架翻身計算有限元模型翻身時鋼絲繩軸力分布圖翻身過程結構最大拉應力分布圖翻身過程結構最大壓應力分布圖工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點（3）高空作業多，安裝精度要求高 本工程屋面為管桁架結構，且雙向高低起伏，安全通道和操作平臺設置困難，高空作業點多面廣，施工安全要求高。在屋蓋結構之上設計有三角形金屬百葉或金屬屋面板，屋8、蓋桁架和支撐的安裝幾何尺寸直接影響到百葉的進擋和落位，鋼檁條的直線度、桁架的安裝誤差則直接關系到屋面板的安裝精度。（4）焊接量大，質量要求高 綜合展廳 除屋面檁條采用螺栓連接外，其余部位均采用相貫焊縫或連接板形式連接，高空焊接作業量大，操作平臺搭設較困難，而且相貫焊縫焊接質量要求高，焊接難度大。工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點（5）采用梭形加強節點,制作難度大,精度要求高。（6）雨季施工難度大 綜合展廳的鋼結構施工高峰期在810月份，正值中山地區的雨季和高溫季節，同時受臺風的影響，吊裝安全控制和焊接作業難度大。（7）工期壓力大 綜合展廳鋼結構約8000t9、，構件數量眾多，需進行大量的現場拼裝和高空對接作業，高空作業多、難度大，而鋼結構施工條件差，安裝工期卻相對較短，僅兩個多月，工期壓力很大。工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點2 2工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點3 3施工技術簡介施工技術簡介施工技術簡介施工技術簡介1 1工程概況工程概況工程概況工程概況4 4淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會5 5結束語結束語結束語結束語3.1、方案比較與確定、方案比較與確定鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術 針對本工程的結構特點，可10、行的施工方案主要包括大型吊機吊裝和累積滑移兩種思路，以下表格對兩種方案優缺點進行詳細的分析，經比較論證，綜合展廳現場施工采用傳統的大型吊機跨內吊裝。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術大型吊機跨內吊裝照片一鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術大型吊機跨內吊裝照片二之所以采用傳統的大型吊機吊裝傳統的大型吊機吊裝的方法進行現場施工，其原因只要有以下幾點：(1)大型吊機吊裝的方法可以完全滿足鋼結構施工進度、質量和安全需要，同時安裝作業機動靈活，可以解決土建施工移交工作面不規律的問題。可盡量避開土建作業面，較少與土建專業的交叉作業。（2）大型吊機吊裝工藝的技術成11、熟、可靠，風險小，同時成本低。（3）滑移施工要求土建移交工作面規則，同時需搭設大量的臨時設施，成本高，綜合展廳如果采取滑移方案預計措施量至少500t鋼材，而采用吊裝的方法僅需要60t臨時措施量。（4）滑移施工對地面小拼、高空總拼的場地要求很高，滑移技術雖然也成熟但是工序還是增多，施工技術風險也增大。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術3.2、鋼結構現場拼裝技術3.2.1桁架拼裝分段 托架每個柱距間36m跨做為一個拼裝單元，第一個吊裝單元含兩個支座節點，其他每一拼裝單元上含一個支座節點。主桁架被托架分隔成三跨，兩個54m跨整體拼裝，90m跨分兩段拼裝，如圖所示。鋼結構施工技術12、鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術第一個托架拼裝單元第一個托架拼裝單元（含兩個支座節點）（含兩個支座節點）其他托架拼裝單元其他托架拼裝單元（含一個支座節點）（含一個支座節點）主桁架拼裝分段示意圖主桁架拼裝分段示意圖拼裝分段點拼裝分段點拼裝分段點拼裝分段點3.2.2 桿件分段 由于本工程的托架、主桁架大量采用梭形節點加強區，梭形節點之間主弦桿長度為15m左右，所以將梭形節點作為主弦桿的分段點。其他腹桿、支撐等桿件根據設計自然分段加工制作。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術3.2.3 桁架拼裝程序 桁架采用平拼法，桿件散件運輸至現場后，在場內就近搭設拼裝胎架，拼裝順序13、嚴格按照吊裝順序進行，每36mx54m區格為一個安裝和拼裝進度模塊，先拼托架，后拼主桁架，交替進行，流水作業。（1）胎架的復核 胎架的精度是桁架拼裝準確的前提，務必要求精確，在進行每一榀桁架的拼裝前，進行胎架的復測。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術（2）桿件的驗收與準備 根據所拼桁架的桿件清單進行構件準備工作，桿件必須配套進場。同時，桿件放置在拼裝吊機的作業半徑覆蓋范圍內。桿件上的污物必須在拼裝之前清除干凈。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術桿件上污物清除圖片桿件上污物清除圖片鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術 （3）裝配 桁14、架拼裝采用臥拼法，先裝配上下弦桿，后裝配腹桿。對于二次相貫桿件，先安裝一次相貫桿件，后安裝二次相貫桿件。為確保拼裝精度，采用全站儀嚴格控制弦桿的節點中心和管口中心位置。在主弦桿上用墨線彈出桁架平面中心線和節點位置，以確保桁架腹桿的相對位置及腹桿在同一平面內。現場拼裝如下圖所示。（4）焊接 桁架裝配完成，并合格后，進行焊接。桿件裝配時，所有桿件點焊定位，正式焊接時，從桁架中間往兩端對稱焊接，同一桿件兩端不可同時施焊，并根據天氣條件的需要搭設防風防雨棚，如下圖所示。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術（5）涂裝 桁架焊接并檢查完成后，對焊接節點和油漆損壞部位進行補漆工作。涂裝施15、工前，焊縫處按規范要求進行打磨和基底處理，油漆損壞部位用砂紙進行打磨處理。補涂時，按設計油漆配套方案進行施工，各道油漆之間控制間隔時間。3.2.4 現場拼裝施工圖片拼裝測量放線圖片拼裝測量放線圖片托架拼裝圖片托架拼裝圖片拼裝焊縫檢測圖片拼裝焊縫檢測圖片鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術主桁架拼裝圖片主桁架拼裝圖片1主桁架拼裝圖片主桁架拼裝圖片23.3 組合鋼柱安裝技術（1）鋼柱安裝分段 本工程鋼柱體形較大，考慮到整根吊裝既不經濟又不安全，因此將組合柱分段吊裝，地下室區域內鋼柱較長分三段，其余鋼柱分兩段，分段長度8.216、米以內，分段重量最大25.8噸。（2）下節柱吊裝 采用傳統單機旋轉法工藝，由于下節鋼柱較重，采用四個吊點吊裝，吊點設置在組合鋼柱每個柱肢的耳板上，卸扣穿過耳板上直徑為40mm的孔，如下圖所示。經過計算，鋼絲繩采用直徑為30mm的6371型（抗拉強度為1550MPa）纖維芯鋼絲繩，卸扣采用標準D型卸扣，直徑M36，強度等級S（6）。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術 吊點選擇示意圖吊點選擇示意圖鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術（3）上節鋼柱吊裝 當下節柱安裝校正完且柱腳外包混凝土強度達到要求后，進行上節鋼柱吊裝，由于上節鋼柱較輕，吊裝時采用兩個吊點，17、設置在柱頂板設計已有的直徑為120mm的圓孔處，鋼絲繩穿過頂板與卸扣相連。卸扣與頂板接觸部位用橡膠墊保護，見下圖所示。上節鋼柱最大重量20t，吊裝鋼絲繩采用直徑為43mm的6371型（抗拉強度為1550MPa）纖維芯鋼絲繩，卸扣采用標準D型卸扣，直徑M56，強度等級S（6）。上節鋼柱吊裝吊點示意圖上節鋼柱吊裝吊點示意圖 上節鋼柱現場吊裝圖片上節鋼柱現場吊裝圖片鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術4）鋼柱校正 鋼柱的找正包括平面位置、垂直度和標高的找正。1）下節柱 為便于鋼柱落位和調整，鋼柱就位前在鋼柱底板下配設鋼墊板。鋼柱初步固定后，首先用千斤頂沿水平方向頂校鋼柱，調整平面18、位置。再利用插入薄墊板的方法調節柱子標高，采用纜風繩校正垂直度。2）中、上節鋼柱 鋼柱就位前，為便于鋼柱落位和調整，在下節鋼柱上設置限位卡板，利用千斤頂調節錯口及標高，見下圖。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術3）操作平臺 鋼柱安裝作業的操作平臺采用三腳架上鋪跳板的形式，下節鋼柱吊裝前就要將每個柱肢上的三角架焊好。操作平臺如下圖所示。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術操作平臺圖片操作平臺圖片3.4 屋蓋桁架安裝技術 綜合展廳屋蓋鋼桁架采用地面拼裝、分段吊裝的施工方法，平面上三跨盡量同步施工。吊裝時，以36m x54m的結構穩定單元為一個區格，先吊裝托19、架，后吊裝主桁架，待相鄰兩榀主桁架安裝完畢后，安裝主桁架之間的次桁架、屋面支撐及檁條。54m跨主桁架整榀吊裝，90m主桁架分兩段吊裝，托架以36m為一個吊裝單元。根據桁架的構件特征及吊裝作業半徑，桁架吊裝選用兩臺200t履帶吊完成。其余次桁架、屋面支撐及檁條采用50t汽車吊和50t履帶吊進行吊裝。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術90m跨第二段主桁架吊裝跨第二段主桁架吊裝次結構桿件吊裝次結構桿件吊裝3.4.1 托架安裝工藝（1）吊點設置 吊點的選擇不但要考慮起吊時構件本身的受力情況（包括局部受力、整體受力及變形），還20、要便于構件的平衡調節。根據托架的分段形式，托架采用兩點吊裝，個別托架局部重心偏心較大時增設一個穩定吊點。吊點采用捆綁式，設在托架上弦節點區域，并在構件和鋼絲繩之間設置橡膠墊保護，避免損傷。（2）鑄鋼支座安裝 1）組合鋼柱安裝就位后，先對柱頂中心位置進行復測，如發現偏差，及時調整鑄鋼支座位置。2）鑄鋼支座安裝時要確保支座的中心位置和方向，焊接時嚴格按照“鑄鋼與Z向性能板”的焊接工藝進行施焊，并采取措施避免鑄鋼支座內表面和聚四氟乙烯受到損壞。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術（3）托架吊裝 1）脫胎、翻身直立 由于托架采取臥式組拼，所以吊裝前，首先要翻身直立成就位形態。由于托21、架的上下弦桿為折線型，無法直接借助拼裝胎架進行翻身直立，故采用50t吊機作為輔助吊機配合，主吊車提升托架的上弦，50t吊機起吊托架的下弦兩端2）吊裝就位 對于最先吊裝的托架，兩端均含支座節點，吊裝就位時，先將支座中心線引到支座底板和頂板上，就位時，確保底板和頂板上的支座中心線重合即可。對于一端含支座、另一端為對接口的托架，就位時，先進行對接口的對接，后進行支座定位。托架安裝就位后，進行臨時固定，然后通過經緯儀進行托架垂直度的測量和調整。臨時固定時，托架上、下弦對接口位置處設限位板和卡馬，支座處將螺栓緊固，上弦設置側向穩定纜風繩。待全部調整好以后，對接管口同時施焊，對稱焊接。托架上弦的纜風繩在托22、架、主桁架及次桁架形成分區穩定單元后拆除。現場托架吊裝見下圖所示。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術現場托架吊裝圖片現場托架吊裝圖片1 1鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術現場托架吊裝圖片現場托架吊裝圖片2 23.4.2 主桁架安裝工藝 主桁架的安裝工藝總體來說與托架類似，但由于主桁架跨度大，截面形式與連接關系也有所區別，所以安裝過程中存在局部的差異。（1）主桁架跨度大、重量重，起吊后無法掉頭，所以要特別注意主桁架的拼裝方向，拼裝方向的確定 要綜合考慮主桁架的安裝位置、拼裝位置及吊車站位等因素。（2）因主桁架下弦水平，故主桁架的脫胎、翻身直立可直接在23、拼裝胎架上進行，即采用200t履帶吊單機將主桁架起扳成直立狀態。（3）主桁架跨度大，平面外的剛度相對較小，設置4個吊點吊裝，中間兩個為主吊點，兩側為輔助吊點，吊點采用綁扎式，設置在上弦桁架節點處。（4）起吊前，在主桁架的下弦兩端拉設風繩，防止翻身直立過程中和高空吊裝過程中發生過大的搖擺。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術現場主桁架吊裝圖片現場主桁架吊裝圖片1 1鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術現場主桁架吊裝圖片現場主桁架吊裝圖片2 2（5）為確保主桁架平面外的穩定，主桁架安裝就位后，及時連接其與已裝主桁架之間的次桁架。對于54m跨，在吊車松鉤前，應24、裝12榀次桁架（跨中或1/3跨處）；對于90m跨，應裝2榀以上次桁架（分段跨中及分段處）。（6）主桁架吊裝前，影響桁架吊裝的障礙物必須清除，包括托架上影響主桁架的吊裝的纜風繩，應先暫時更換拉設位置，待桁架吊裝就位后恢復。現場主桁架吊裝見下圖所示。3.4.3 次桁架、屋面支撐及檁條安裝工藝 大部分次桁架由于端部節點采用相貫焊接，整體吊裝進擋困難，因此需散件安裝，先裝下弦桿，后裝上弦桿，最后安裝腹桿。屋面支撐及檁條隨次桁架的安裝進度同步進行安裝。為加快安裝進度，對于重量較輕的屋面支撐和檁條，采用一鉤多吊的方法。鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術2 2工程特點及施工難點工程特點25、及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點3 3鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術1 1工程概況工程概況工程概況工程概況4 4淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會5 5結束語結束語結束語結束語4、淺談幾點施工體會、淺談幾點施工體會4.1 合理選擇施工方案，節約施工成本 對于難度較大的大跨度空間鋼結構的現場施工方案，應因地制宜，結合現場條件，綜合考慮施工成本，優先選擇常規、成熟的施工方法，這樣可以降低施工的技術、安全和質量風險。4.2 積極配合設計院，提出合理化建議 大型場館類鋼結構設計時，設計院主要從宏觀上、整體上來認識結構，在施工方面考慮26、不多，這就需要施工單位與設計院積極溝通，根據工程特點從微觀上、施工程序上來提出合理化建議，既便于施工的推進，也能節省施工成本。淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會4.3 平面桁架的側向穩定 本工程屋面桁架均為平面桁架，安裝過程中，其側向穩定性差。因此采取纜風繩增強側向穩定性，并且纜風繩的布置不能妨礙后續構件的吊裝和拼裝。托桁架選擇上弦兩個節點，主桁架選擇上弦三個節點作為拉設纜風繩的作用點，如下圖所示。桁架上弦兩側對稱設置側向穩定纜風，纜風繩的錨固點必須牢固穩定，桁架離土建結構較近時，纜風繩可以拉到土建主結構上，但要對綁扎點做保護，避免損傷土建結構。桁架附近無土建結構27、時，采用埋地式錨點或活動式錨固件，活動式錨固件根據現場情況靈活采用重量較大的路基箱、鋼柱等。淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會2 2工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點工程特點及施工難點3 3鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術鋼結構施工技術1 1工程概況工程概況工程概況工程概況4 4淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會淺談幾點施工體會5 5結束語結束語結束語結束語5、結束語、結束語 施工前本工程在技術準備上做了較為細致的策劃和方案論證，實施過程有條不紊，各項技術措施到位，確保綜合展廳鋼結構三個月安裝完成,為趕上中山建市十周年總工期比原計劃提前4個月完工提供了基礎保障，并獲得了中建協07年度鋼結構金獎，也為同類項目施工積累了經驗。結束語結束語結束語結束語綜合展廳竣工照片綜合展廳竣工照片1 1綜合展廳竣工照片綜合展廳竣工照片2 2報告結束報告結束謝謝！再見！謝謝！再見！報告結束報告結束報告結束報告結束