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1、172大大跨跨度度高高空空三三維維天天幕幕鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)施施工工工工法法1 1前前言言隨著城市中心商業(yè)綜合體的的蓬勃發(fā)展，恢弘、大氣的設(shè)計(jì)創(chuàng)新也日益突顯，在滿足功能要求的前提下，逐步向美觀、新穎、獨(dú)特的方向發(fā)展，大跨度鋼結(jié)構(gòu)天幕體已成為現(xiàn)代商業(yè)群體建筑的時尚并引領(lǐng)潮流，外形由單一的平面規(guī)則形狀向復(fù)雜的三維空間造型邁進(jìn)，于是出現(xiàn)了大跨度高空三維鋼結(jié)構(gòu)天幕。但往往由于大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工方法不當(dāng)，易導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)施工精度低、施工速度慢、安全性能差、建造成本高，石獅世茂鈔坑項(xiàng)目大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工工藝，在實(shí)踐施工過程中通過三維仿真模擬技術(shù)、桁架地面拼裝技術(shù)、有限元分析技術(shù)、三維空間定位測量2、技術(shù)，保證施工安全和施工質(zhì)量的同時，加快了施工進(jìn)度，降低了建造成本，施工效果良好，其施工關(guān)鍵技術(shù)三維空間管桁架拼裝胎架已申報國家專利。2 2工工法法特特點(diǎn)點(diǎn)2.0.1 構(gòu)件加工高效，加工精確度高采用天幕鋼結(jié)構(gòu)三維仿真模擬結(jié)合三維自動切管機(jī)的方式于工廠進(jìn)行構(gòu)件加工，實(shí)現(xiàn)鋼管構(gòu)件相貫線偏差值合格率95%；2.0.2 桁架拼裝便捷，拼裝精度高采用一種可拼裝可調(diào)節(jié)的拼裝胎架進(jìn)行桁架的地面拼裝，實(shí)現(xiàn)桁架拼裝合格率95%；2.0.3 桁架定位準(zhǔn)確，吊裝精度高采用全站儀和三維模型相結(jié)合的方式指導(dǎo)放樣，達(dá)到桁架關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)軸線位置偏差小，偏差值10mm，安裝標(biāo)高準(zhǔn)確，控制在5mm。2.0.4 吊裝安全，施工效率高3、采用施工場地三維實(shí)體建模進(jìn)行全過程吊裝仿真模擬，確定最優(yōu)的施工順序和吊裝方案，同時采用有限元分析方式對桁架吊裝進(jìn)行模擬分析，確定吊點(diǎn)位置和大跨度桁架預(yù)起拱值，在工期、造價、安全方面具有明顯的先進(jìn)性和新穎性。3 3適適用用范范圍圍適用于城市中心密集商業(yè)建筑上空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)安裝，尤其適用于空間狹窄、安裝高度高、場地復(fù)雜、跨度36m 的天幕結(jié)構(gòu)。4 4工工藝藝原原理理天幕主要由鋼結(jié)構(gòu)、鋁板、膜結(jié)構(gòu)、LED 屏四部分組成，其中鋼結(jié)構(gòu)由鋼柱、空間主桁架、平面次桁架、型鋼次梁組成。本工法利用計(jì)算機(jī)三維空間模擬功能，首先通過 3DMAX 軟件對復(fù)雜的施173工場地進(jìn)行建模模擬全過程吊裝，對平面起重吊裝方案4、進(jìn)一步分析驗(yàn)證，確定最優(yōu)的施工順序和吊裝方案；其次通過 Tekla 軟件對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天幕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模深化設(shè)計(jì)，將構(gòu)件的整體形式、分段情況、尺寸和要求、連接方法等詳細(xì)地表現(xiàn)到模型中，用于構(gòu)件工廠加工并輔助現(xiàn)場施工；然后組織構(gòu)件進(jìn)場，進(jìn)行豎向鋼柱的吊裝安裝，并通過采用一種可拼裝可調(diào)節(jié)的拼裝胎架進(jìn)行桁架的地面拼裝；再然后通過 MIDAS 有限元軟件對大跨度桁架吊裝進(jìn)行模擬分析，確定吊點(diǎn)位置和大跨度桁架預(yù)起拱值；最后進(jìn)行桁架的吊裝、焊接和面層涂料的施工，吊裝安裝過程中采用全站儀和三維模型相結(jié)合的方式進(jìn)行三維天幕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間定位測量，從而形成大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)。天幕鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后，再分別5、依次進(jìn)行檐口飾面板、頂部膜結(jié)構(gòu)、底部 LED 屏的安裝。圖 4-1-1 以石獅世茂鈔坑工程為例天幕示意圖1745 5施工工藝流程及操作要點(diǎn)施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程工藝流程圖 5.1-1大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工工藝流程圖5.2 操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)5.2.1 施工場地三維仿真模擬1.天幕鋼結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)根據(jù)天幕鋼結(jié)構(gòu)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況及施工現(xiàn)場情況確定初步的施工方案，同時對機(jī)械設(shè)備吊運(yùn)能力進(jìn)行分析。2.根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)施工圖、現(xiàn)場施工情況、障礙物等情況采用 3DMAX 軟件進(jìn)行施工場地三維建模。3.通過施工現(xiàn)場三維模型對平面起重吊裝方案進(jìn)一步分析驗(yàn)證，確保起重設(shè)備不同工況下在各個站位的吊6、裝能力，同時避免與塔吊、建筑物的碰撞，從而確定最優(yōu)的施工順序和吊裝方案，以下以石獅世茂鈔坑工程為例對不同方案模擬后對比分析：序號序號吊裝方案概述吊裝方案概述優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)結(jié)論結(jié)論1搭設(shè)支撐架，用塔吊分段高空原位散裝。1、不需要額外的吊裝機(jī)械。2、滿堂支撐架安裝時高空作業(yè)較少。1、臨時支撐架搭設(shè)時間長，工期難以保證。2、臨時支撐架高度較大，架體安全性較差。3、措施費(fèi)用高，對其他專業(yè)施工影響大。不采用175表 5.2.1-1吊裝方案對比分析表圖 5.2.1-1天幕鋼結(jié)構(gòu)區(qū)段劃分示意圖圖 5.2.1-2履帶吊吊裝特性曲線圖 5.2.1-3N1 段 N2 段天幕鋼結(jié)構(gòu)分布圖2加固樓板將汽車吊開到天幕7、下方分段吊裝。1、吊車起重半徑較小，機(jī)械費(fèi)投入較少。1、建筑中間位置的連廊已經(jīng)施工，大型吊車沒法進(jìn)出。2、中間部位空間較小，無法拼裝。3、吊車上樓板對混凝土結(jié)構(gòu)影響較大。不采用3用汽車吊在建筑東面地面上拼裝桁架，采用大型履帶吊一次性安裝桁架及鋼柱。1、大跨度桁架一次性吊裝，不需要搭設(shè)臨時支撐。2、桁架在地面拼裝，質(zhì)量容易保證，效率較高，對工期有利。3、桁架用履帶吊安裝，對土建施工影響較小。1、大型履帶吊對場地要求高，占用現(xiàn)場施工道路，影響通行。2、履帶吊吊裝時需注意與塔吊和建筑物相碰撞。采用176圖 5.2.1-4S1 段 S2 段天幕鋼結(jié)構(gòu)分布圖圖 5.2.1-5N1 段 N2 段履帶吊站位8、圖177圖 5.2.1-6N1 段 N2 段履帶吊吊裝工況分析圖圖 5.2.1-7S1 段 S2 段履帶吊站位圖178圖 5.2.1-8S1 段 S2 段履帶吊吊裝工況分析圖圖 5.2.1-9工況 1 三維模擬圖 5.2.1-10工況 2 三維模擬圖 5.2.1-11工況 3 三維模擬圖 5.2.1-12工況 4 三維模擬179圖 5.2.1-13工況 5 三維模擬圖 5.2.1-14工況 6 三維模擬圖 5.2.1-15N1 段、N2 段施工圖 5.2.1-16S1 段、S2 段施工圖 5.2.1-17天幕鋼結(jié)構(gòu)施工完成5.2.2 天幕鋼結(jié)構(gòu)三維仿真模擬1801.天幕鋼結(jié)構(gòu)建模前，充分熟悉天9、幕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙，及時將圖紙問題匯總給業(yè)主和設(shè)計(jì)單位逐一回復(fù)明確。2.建模前，需確定三維建模設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、焊接工藝準(zhǔn)則和工藝原則。3.采用 Tekla 軟件對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天幕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維建模深化設(shè)計(jì)，將構(gòu)件的整體形式、分段情況、尺寸和要求、連接方法等詳細(xì)地表現(xiàn)到模型中，對于不合理的連接節(jié)點(diǎn)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重新提出反饋給設(shè)計(jì)單位進(jìn)行修改，然后重新調(diào)整三維模型，避免施工返工處理。4.將建立的天幕鋼結(jié)構(gòu)三維模型用于工廠加工，提高加工制作的精度，同時將三維模型用于輔助現(xiàn)場施工，提高施工效率和施工質(zhì)量。圖 5.2.2-1設(shè)計(jì)鋼柱與桁架連接節(jié)點(diǎn)圖 5.2.2-2設(shè)計(jì)空間桁架弦桿連接節(jié)點(diǎn)圖 5.2.2-3各連接節(jié)點(diǎn)深10、化設(shè)計(jì)效果181圖 5.2.2-4TEKLA 建立的天幕鋼結(jié)構(gòu)三維模型圖 5.2.2-5三維模型細(xì)部情況一圖 5.2.2-6三維模型細(xì)部情況二圖 5.2.2-7三維模型細(xì)部情況三圖 5.2.2-8三維模型細(xì)部情況四5.2.3 構(gòu)件加工制作及運(yùn)輸1.天幕鋼構(gòu)件加工制作的內(nèi)容主要包括圓管柱、桁架管式桿件及熱軋 H 型鋼，具體工藝流程如下所示：182圖 5.2.3-1鋼構(gòu)件加工制作及運(yùn)輸總體流程2.根據(jù)構(gòu)件形狀尺寸大小、單位體積重量，為保證工期、構(gòu)件質(zhì)量，直接在工廠下料、整段預(yù)組裝、矯正、噴砂、涂裝后，構(gòu)件主要以桿件、半成品運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行組拼裝和安裝。圖 5.2.3-2鋼板加工成形圓管圖 5.2.311、-3 鋼管縱焊縫焊接圖 5.2.3-4環(huán)縫焊接、內(nèi)環(huán)板組拼圖 5.2.3-5端部銑平及尺寸檢查183圖 5.2.3-6圓管柱、桁架管式桿件及熱軋 H 型鋼工程加工制作3.構(gòu)件加工完成后，為減少后續(xù)現(xiàn)場拼裝和安裝誤差，需在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝，主要檢驗(yàn)各部件的制作精度，修整構(gòu)件部位的界面，復(fù)核構(gòu)件各類標(biāo)記等。圖 5.2.3-7桁架預(yù)拼裝示意圖4.構(gòu)件預(yù)拼裝完成后需進(jìn)行除銹和涂裝，在涂裝前，采用噴砂、拋丸等方法將構(gòu)件表面的毛刺、鐵銹、氧化皮、油污及附著物徹底清除干凈。涂裝主要分為底漆涂裝和中間漆涂裝，可采用高壓無氣自動噴涂機(jī)噴涂，涂裝完成后需檢查涂料的厚度和觀感質(zhì)量。5.天幕鋼結(jié)構(gòu)需要運(yùn)輸?shù)闹饕獙ο笥袌A12、管柱和桁架桿件，構(gòu)件加工完成后需根據(jù)運(yùn)輸計(jì)劃選用合適的的車輛進(jìn)行運(yùn)輸，裝車、運(yùn)輸、卸車過程中需做好成品保護(hù)，進(jìn)場后需做好驗(yàn)收工作。圖 5.2.3-8圓管柱運(yùn)輸示意圖5.2.3-9零件及小構(gòu)件裝修打包184圖 5.2.3-10天幕鋼結(jié)構(gòu)鋼柱、空間桁架、平面桁架編號圖5.2.4 動態(tài)平高控制網(wǎng)建立1.因天幕鋼結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜，結(jié)構(gòu)構(gòu)件雜亂多變，應(yīng)遵循“先整體后局部”和“關(guān)鍵部位重點(diǎn)控制”的測量控制原則，提前建立高精度的平面控制網(wǎng)和高程控制點(diǎn)。2.平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)的建立需對下部土建結(jié)構(gòu)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)核，建立與結(jié)構(gòu)控制網(wǎng)既統(tǒng)一又獨(dú)立使用的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)。3.施工控制標(biāo)高抄測依據(jù)獨(dú)立的高程控制網(wǎng)13、將高程引測至現(xiàn)場結(jié)構(gòu)柱及墻體表面，每個工作面不少于 2 個，幾點(diǎn)之間應(yīng)閉合，其閉合差應(yīng) 2mm，及時做好記錄并做好標(biāo)記，以便全站儀及時就近引測。4.標(biāo)高控制豎向引測采用直接量尺法和懸吊鋼尺法進(jìn)行。天幕鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)高引測采用全站儀進(jìn)行垂直測距，結(jié)合水準(zhǔn)儀與懸吊鋼尺法與結(jié)構(gòu)標(biāo)高控制網(wǎng)進(jìn)行校核并進(jìn)行相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)所需標(biāo)高控制點(diǎn)的引測。185圖 5.2.4-1天幕鋼結(jié)構(gòu)平高控制網(wǎng)示意圖1865.2.5 鋼柱安裝測量1.構(gòu)件平面軸線及水準(zhǔn)標(biāo)高核驗(yàn)合格后，排尺放線，構(gòu)件吊裝就位的基礎(chǔ)上，用經(jīng)緯儀檢查鋼柱垂直度。首先用經(jīng)緯儀后視構(gòu)件腳下端的定位軸線，然后仰視構(gòu)件中心線，互相垂直的兩個方向的構(gòu)件頂中心線投影均與定位軸14、線重合，或誤差小于控制要求，認(rèn)為合格。2.鋼柱在焊接前后應(yīng)嚴(yán)格控制垂直度偏差，主要在鋼柱安裝過程中利用焊接收縮來調(diào)正構(gòu)件垂偏。安裝時，構(gòu)件就位，上節(jié)構(gòu)件底中心線對準(zhǔn)下節(jié)柱頂?shù)闹行木€，而上節(jié)構(gòu)件的中心線可以在未焊前向焊接收縮方向預(yù)偏一定值，通過焊接收縮，使構(gòu)件達(dá)到預(yù)先控制的垂直精度。3.施工過程中如果鋼柱垂偏尺寸偏差過大，可通過控制構(gòu)件底位移或采用對稱焊等方法來調(diào)整鋼柱的偏差圖 5.2.5-1鋼柱垂直度測量示意圖圖 5.2.5-2鋼柱垂直度測量5.2.6 鋼柱吊裝1.根據(jù)每段勁性鋼柱的重量，準(zhǔn)備不同規(guī)格的鋼絲繩和卡環(huán)，并準(zhǔn)備好倒鏈、以及扳手等施工機(jī)具。柱頭設(shè)置吊裝耳板，柱尾設(shè)置吊裝夾板。圖 5.15、2.6-1鋼柱吊裝耳板示意圖圖 5.2.6-2鋼柱吊裝耳板對接夾板2.鋼柱吊裝時，為保證操作人員的安全，鋼柱頂部采用鋼管扣件及腳手板搭設(shè)式操作架，鋼柱吊裝時裝配在柱頂，待吊裝焊接工作完成后，將操作架拆卸為兩部分吊至地面，循環(huán)使用。3.鋼柱施工過程中，使用千斤頂進(jìn)行鋼柱的錯位調(diào)整。187圖 5.2.6-3 鋼柱垂直度調(diào)整圖 5.2.6-4 鋼柱水平位移調(diào)整圖 5.2.6-5鋼柱吊裝及焊接5.2.7 桁架地面拼裝1.天幕鋼結(jié)構(gòu)桁架主要為三維空間桁架和平面桁架，桁架拼裝流程如下圖所示：圖 5.2.7-1桁架組成圖5.2.7-2桁架拼裝流程圖2.天幕鋼結(jié)構(gòu)空間桁架截面形態(tài)多樣，尺寸不一，現(xiàn)場拼裝難度大16、，胎架設(shè)計(jì)不合理不僅會降低施工效率且會影響拼裝質(zhì)量，需設(shè)計(jì)一種可拼裝可調(diào)節(jié)的管桁架拼裝胎架，該胎架各構(gòu)件通過螺栓連接，通過調(diào)整胎架各支撐立柱的橫向距離、縱向距離以及支撐立柱上支撐托梁的高度來適應(yīng)各種截面形態(tài)的桁架，具體如圖 5.2.7-3 所示，采用該胎架能夠有效避開節(jié)點(diǎn)位置，滿足焊工的施焊空間，且胎架托梁位置能夠避免與桁架起吊時碰撞，從而提高了三維空間管桁架地面拼裝的精確度和施工進(jìn)度，同時避免材料浪費(fèi)。188圖 5.2.7-3可拼裝可調(diào)節(jié)的管桁架拼裝胎架剖面圖及側(cè)立面圖3.天幕鋼桁架桿件數(shù)量較多，可采用小型汽車吊進(jìn)行拼裝，為保證拼裝質(zhì)量，拼裝前對鋼桁架桿件進(jìn)行梳理，吊裝時采用全站儀進(jìn)行測量，17、保證桿件拼裝精度。4.空間桁架拼裝時，先搭好拼裝胎架并就位下弦桿，再就位兩根上弦桿，然后安裝上弦弦之間的腹桿，最后安裝上弦桿間的橫向腹桿，從中間向兩側(cè)依次完成整榀空間桁架的拼裝。圖 5.2.7-4平面桁架拼裝示意圖5.2.7-5空間桁架拼裝示意圖圖 5.2.7-6桁架地面拼裝胎架5.2.7-7空間桁架地面拼裝 1圖 5.2.7-8空間桁架地面拼裝 25.2.7-9空間桁架地面拼裝 31895.2.8 桁架有限元分析1.天幕鋼結(jié)構(gòu)管桁架跨度較大，吊裝不當(dāng)容易引起結(jié)構(gòu)變形，影響施工質(zhì)量并引發(fā)安全事故。通過 MIDAS 有限元軟件對大跨度桁架吊裝進(jìn)行模擬分析，計(jì)算和分析吊裝過程中桁架的受力性能（內(nèi)力18、的變化）和變形性能（豎向位移、變形、應(yīng)力），根據(jù)分析結(jié)果確定吊點(diǎn)位置和大跨度桁架預(yù)起拱值，提高了桁架吊裝的施工安全和施工質(zhì)量。圖 5.2.8-1平面桁架起吊模型內(nèi)力、豎向位移、變形、應(yīng)力計(jì)算圖 5.2.8-2空間桁架起吊模型內(nèi)力、豎向位移、變形、應(yīng)力計(jì)算5.2.9 桁架空間測量放樣1.天幕鋼結(jié)構(gòu)為三維形態(tài)，結(jié)構(gòu)為變截面，節(jié)點(diǎn)復(fù)雜，桿件尺寸不一，傾斜角度及定位在高空安裝現(xiàn)場很難準(zhǔn)確計(jì)算，同時空間桁架上弦桿與鋼柱未連接，空間測量放樣困難。此時，需采取全站儀和三維模型相結(jié)合的方式進(jìn)行三維天幕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間定位測量，主要通過天幕鋼結(jié)構(gòu)三維實(shí)體模型獲取施工所需要的精確坐標(biāo)點(diǎn)和高程，配合全站儀進(jìn)行三維空間19、定位測量，提高鋼結(jié)構(gòu)高空安裝精度，減少返工和調(diào)整所需的時間，縮短安裝工期，降低人工和材料成本。2.桁架的高空安裝定位測控：桁架在安裝的過程中測量人員必須對桁架的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測控制，依據(jù)中心線和標(biāo)高點(diǎn)反復(fù)對各榀桁架進(jìn)行調(diào)校，使得桁架定位達(dá)到要求值。3.桁架標(biāo)高的控制：根據(jù)桁架分段情況，可通過三維模型量取該點(diǎn)的標(biāo)高值，做上標(biāo)記。用高精度水準(zhǔn)儀將后視標(biāo)高逐個引測至土建結(jié)構(gòu)上的某一固定點(diǎn)，并做好標(biāo)記，以此作為后視依據(jù)。根據(jù)引測各標(biāo)高后視點(diǎn)，分別測出控制點(diǎn)相應(yīng)下弦控制節(jié)點(diǎn)標(biāo)記點(diǎn)位之實(shí)際標(biāo)高，然后和相應(yīng)控制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)標(biāo)高相比較，即得出高差值，標(biāo)高控制目標(biāo)為5mm。1904.桁架垂直度的控制：由于桁架截面是垂地20、布設(shè)的，測控時利用“全站儀+反射片”、再輔以線錘和尺量的方法，觀測多個節(jié)點(diǎn)（多于三個）高精度三維坐標(biāo)，內(nèi)業(yè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)與單片桁架截面平面點(diǎn)位中誤差，直接對桁架垂直度進(jìn)行控制。圖 5.2.9-1全站儀和三維模型相結(jié)合進(jìn)行空間定位測量5.2.10 桁架高空吊裝1.桁架根據(jù)最終確定的吊裝方案、施工順序逐一吊裝，依次吊裝主桁架、次桁架、型鋼次梁，吊裝過程中注意定位、標(biāo)高、垂直度的測量控制。2.由于主桁架上弦桿與鋼柱未連接，為更好定位，需根據(jù)利用桁架三維模型，在鋼柱頂部設(shè)計(jì)臨時型鋼三角支撐，用于桁架高空臨時就位，準(zhǔn)確就位后再進(jìn)行焊接安裝。3.焊接方式有手工電弧焊、CO2 氣體保護(hù)焊，焊接過程需從焊接材料21、工藝、環(huán)境等方面進(jìn)行質(zhì)量控制，焊接完成后需按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行焊縫檢測。圖 5.2.10-1桁架從地面起吊圖 5.2.10-2桁架高空吊裝就位191圖 5.2.10-3桁架臨時就位于鋼柱頂部三角支撐圖 5.2.10-4桁架逐榀吊裝準(zhǔn)確就位焊接，焊接完成后割除三角支撐5.2.11 防腐防火涂料涂刷1.天幕鋼結(jié)構(gòu)吊裝完成后需進(jìn)行防腐涂料涂刷，防腐涂料應(yīng)滿足良好的附著力，施工前需對涂層附著力、防腐油漆的機(jī)械性能（柔韌性能、耐磨性能、耐沖擊力性能）、環(huán)保性能、鋅粉（或金屬鋅）含量測試。2.防腐涂料涂刷完成后方可進(jìn)行防火涂料涂刷，防火涂料與鋼結(jié)構(gòu)防銹底漆、中間漆、面漆、水性乳膠漆等必須相容。當(dāng)風(fēng)速大于 22、5m/s、相對濕度大于 90%、雨天或鋼構(gòu)件表面有結(jié)露時不得進(jìn)行防火涂料施工，施工完成后需成品用彩條布或塑料薄膜進(jìn)行遮擋保護(hù)，保證 4h 不得淋雨。5.2.12 鋁板安裝1.天幕鋼結(jié)構(gòu)外邊緣設(shè)計(jì)有飾面板，主要為穿孔鋁板，首先將方鋼骨架與天幕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接固定，然后通過螺栓將鋁板固定于方鋼骨架上，施工過程中需事先對鋁板安裝的平整度和螺栓固定情況進(jìn)行重點(diǎn)檢查。圖 5.2.12-1天幕邊緣飾面板安裝1925.2.13 膜結(jié)構(gòu)安裝1.天幕鋼結(jié)構(gòu)頂部為膜結(jié)構(gòu)，膜結(jié)構(gòu)采用雙層 ETFE 氣枕，膜結(jié)構(gòu)施工跟隨鋼結(jié)構(gòu)安裝，膜結(jié)構(gòu)施工流程為：安放 EPDM 橡膠短柱安裝鋁合金底座安裝鋁合金底座上的 EPDM 膠23、條安裝 ETFE 膜氣枕安裝蓋板下的 EPDM 膠條安裝蓋板安裝防鳥支架安裝防鳥鋼絲。2.膜結(jié)構(gòu)安裝前需在安裝區(qū)域內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)上安裝臨時的安全網(wǎng)和在臨邊處架設(shè)生命線，以避免安裝工具及人員從高處墜落。3.安裝膜結(jié)構(gòu)鋁合金底座通過角鋼與天幕鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，角鋼與鋼結(jié)構(gòu)焊接、與膜結(jié)構(gòu)鋁合金底座螺栓連接。4.安裝膜結(jié)構(gòu)鋁合金底座時，應(yīng)檢查和復(fù)核二次鋼結(jié)構(gòu)的誤差是否在鋁合金底座可調(diào)整范圍內(nèi)（包括開孔孔位和角落偏差），將鋁合金安裝在二次鋼結(jié)構(gòu)上，調(diào)整高差和錯位，使鋁合金底座角落切割能夠保證給蓋板螺絲鎖定。鋁合金底座安裝中，應(yīng)確保底座的三元乙丙橡膠短柱通過丁基膠完全與水槽連接。5.施工過程中，需將 ETFE 24、氣枕分配到相應(yīng)的區(qū)域，根據(jù)出廠圖紙標(biāo)注的對角編碼，將氣枕鋪設(shè)到位，氣枕鋪設(shè)前，需要在單元結(jié)構(gòu)框內(nèi)設(shè)置兜繩，防止膜材下墜后無法張拉；同時為避免鋁合金拉膜條安裝導(dǎo)致 ETFE 氣枕在穿條過程中打折而損壞氣枕焊縫，可借助稀釋后的中性洗滌劑作為潤滑液。6.氣枕張拉完成后，進(jìn)行鋁合金蓋板安裝，保證三元乙丙防水膠條固定位置的準(zhǔn)確，蓋板不銹鋼自攻螺絲防止打空釘，對于當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量，在安裝蓋板防水膠條的過程中，有必要對鋁合金底座、橡膠條及 ETFE 氣枕接觸面使用酒精或丙酮進(jìn)行清潔沙塵，以確保達(dá)到最有效的防水效果。7.氣枕安裝好后與充氣管道連接，充氣，以保證氣枕的安全。圖 5.2.13-1膜結(jié)構(gòu)短柱及鋁合金底25、座安裝圖 5.2.13-2膜結(jié)構(gòu)安裝圖 5.2.13-3膜結(jié)構(gòu) EPDM 膠條及蓋板施工 圖 5.2.13-4膜結(jié)構(gòu)完工效果5.2.14 LED 屏安裝1.天幕鋼結(jié)構(gòu)下部為 LED 屏，LED 屏主要通過方鋼龍骨和吊架固定于鋼結(jié)構(gòu)，方鋼龍骨按 LED193屏模數(shù)與鋼結(jié)構(gòu)焊接，然后通過吊架螺栓固定于方鋼龍骨，施工過程中需重點(diǎn)控制方鋼龍骨焊接成型的平整度。圖 5.2.12-1LED 屏安裝6 6 材料與設(shè)備材料與設(shè)備6.16.1 主要材料要求主要材料要求6.1.1 所采用結(jié)構(gòu)鋼材均為 Q345B，t40 時，Z 向性能 Z15；t60 時，Z 向性能 Z25，Q345 鋼材質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)碳26、素結(jié)構(gòu)鋼 GB/T700-2006 和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼GB/T 1591-2008的規(guī)定，材料進(jìn)場時必須有產(chǎn)品質(zhì)量合格證，及時進(jìn)行原材取樣送檢。6.1.2 所采用熱軋 H 型鋼應(yīng)符合（GB/T 112631998）的規(guī)定；工字鋼、角鋼、槽鋼符合 GB/T706-2008 的規(guī)定；鋼管符合 GB/T8162-2008 的規(guī)定，材料進(jìn)場時必須有產(chǎn)品質(zhì)量合格證。6.1.3 所采用手工焊接用焊條應(yīng)符合(GB/T 5117)或(GB/T 5118)的規(guī)定。自動焊接或半自動焊接采用的焊絲或焊劑應(yīng)符合(GB/T 5293、GB/T 12470、GB/T 8110)等相應(yīng)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。6.1.4 所采用27、抗剪栓釘應(yīng)符合電弧螺栓柱焊用圓柱頭栓釘(GB/T 10433-2002)中的規(guī)定。6.26.2 主要設(shè)備主要設(shè)備以石獅世茂鈔坑工程天幕結(jié)構(gòu)施工為例，主要設(shè)備見下表：表 6.2-1主要設(shè)備表序號序號設(shè)備名稱設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備型號數(shù)量數(shù)量主要用途主要用途/備注備注1履帶吊中聯(lián)重科 QUY4001 臺鋼結(jié)構(gòu)安裝2履帶吊中聯(lián)重科 QUY2001 臺鋼結(jié)構(gòu)安裝3汽車吊QY251 臺鋼結(jié)構(gòu)卸車、轉(zhuǎn)運(yùn)、預(yù)拼裝4磨光機(jī)10020 臺除銹，焊縫打磨5手工扳手/15 把鋼結(jié)構(gòu)安裝6鋼爬梯/10 套鋼柱吊裝7無線電對講機(jī)手持式20 套吊裝、測量8二氧化碳焊機(jī)滬工 NBC-50025臺焊接9逆變直流焊機(jī)上海通用 Z28、X7-500T15臺點(diǎn)接10空壓機(jī)0.6 立方米4 臺涂裝11全站儀TOPC6022 臺測量控制12經(jīng)緯儀J24 臺測量控制13水準(zhǔn)儀DSZ34 臺標(biāo)高測量14鋁合金塔尺5m8 把標(biāo)高測量15涂裝厚度檢測儀AR8802 臺結(jié)構(gòu)驗(yàn)收16測溫儀MX2 臺焊接溫度控制1947 7 質(zhì)量控制質(zhì)量控制7.17.1 工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1.1 天幕鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量應(yīng)遵照國家標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50205-2001)及其他有關(guān)規(guī)范規(guī)定。7.1.2 鋼結(jié)構(gòu)的制作和施工應(yīng)符合國家現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范(GB 50755-2012)。7.1.3 制作過程各工序公差應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)制作安裝施工29、規(guī)程(YB9254-95)及鋼結(jié)構(gòu)制作工藝規(guī)程(DG/TJ08-216-2007)規(guī)定。7.1.4 高強(qiáng)度螺栓連接的制作公差和驗(yàn)收應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收規(guī)程(JGJ 822011)規(guī)定。7.1.5 焊接（包括焊接坡口、焊接工藝評定等）應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范(GB50661-2011）及建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程(JGJ 81-2002)規(guī)定。7.1.6 焊縫內(nèi)部缺陷分級和探傷方法應(yīng)符合鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法(GB 11345)規(guī)定。7.27.2 質(zhì)量保證措施質(zhì)量保證措施7.2.1 施工前需充分熟悉圖紙和依據(jù)圖紙建立的單位模型，熟悉整體施工順序和方案。7.2.230、 用于施工的所有鋼結(jié)構(gòu)材料均應(yīng)有出廠合格證，并復(fù)檢合格后方可投入使用。7.2.3 構(gòu)件工程加工制作時需嚴(yán)格按照三維模型及制造圖施工，按要求進(jìn)行預(yù)拼裝，消除加工誤差，為現(xiàn)場施工精度提供保障。7.2.4 電焊工必須經(jīng)過崗位培訓(xùn)考試合格，取得省級以上認(rèn)證機(jī)構(gòu)核發(fā)的焊工特種作業(yè)操作證，并在有效使用期內(nèi)，方可上崗作業(yè)。7.2.5 施工所采用的測量儀器均應(yīng)鑒定合格，施工過程中按要求進(jìn)行測量和監(jiān)測。7.2.6 建立三檢制，實(shí)行并堅(jiān)持自檢、互檢、交接檢制度，同時做好文字記錄。8 8 安全措施安全措施8.0.1 嚴(yán)格執(zhí)行安全生產(chǎn)法律法規(guī)、規(guī)章及建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。8.0.2 建立健全項(xiàng)目安全管理體系，吊31、裝過程中應(yīng)有專職安全員負(fù)責(zé)。8.0.3 操作人員必須持證上崗，且高空操作人員應(yīng)符合超高層施工體質(zhì)要求，開工前檢查身體。8.0.4 高空作業(yè)人員應(yīng)須穿好防滑靴、系好安全帶等安全防護(hù)用品，所有手工工具，應(yīng)穿上繩子套在安全帶或手腕上，防止失落傷及他人。8.0.5 施工現(xiàn)場的臨時用電嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行，施工電器用電有專職電工負(fù)責(zé)拆裝，切割機(jī)械專人使用保管。8.0.6 鋼結(jié)構(gòu)是良好導(dǎo)電體，四周應(yīng)接地良好，施工用的電源線必須是膠皮電纜線，所有電動設(shè)備應(yīng)安裝漏電保護(hù)開關(guān)，嚴(yán)格遵守安全用電操作規(guī)程。8.0.7 氧氣、乙炔、油漆等易爆、易燃物品，應(yīng)妥善保管，儲藏在專用的防護(hù)棚32、內(nèi)嚴(yán)禁在明火附近作業(yè)，嚴(yán)禁吸煙。8.0.8 吊裝時應(yīng)架設(shè)風(fēng)速儀，風(fēng)力超過 6 級或雷雨時應(yīng)禁止吊裝，夜間零星吊裝必須保證足夠的照明，構(gòu)件不得懸空過夜。8.0.9 材料運(yùn)輸及起吊由專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁高空拋擲杜絕違章作業(yè)。8.0.10 做好危險源與不利環(huán)境因素識別，辨識和評價的控制。9 9 環(huán)保措施環(huán)保措施195根據(jù)有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采取以下環(huán)保措施：9.0.1 控制施工噪音影響，加強(qiáng)施工機(jī)械管理，經(jīng)常上油潤滑，保持運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，減小噪音。9.0.2 根據(jù)工程的實(shí)際情況，可設(shè)立隔音墻、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允許值以下，同時盡可能避免夜間施工擾民。9.0.3 生產(chǎn)過程中的廢棄物,如鋼33、筋頭、焊條、焊劑等，應(yīng)統(tǒng)一回收，并根據(jù)可利用與不可利用進(jìn)行分類，集中處理。9.0.4 電焊作業(yè)時應(yīng)佩戴防護(hù)面罩，防止光污染。9.0.5 清理施工垃圾，使用封閉的專用垃圾道或采用容器吊運(yùn)，嚴(yán)禁隨意凌空拋撒造成揚(yáng)塵。9.0.6 遵守地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的其他規(guī)章制度標(biāo)準(zhǔn)。1010 效益分析效益分析10.0.1采用本工法組織施工，不僅保證施工安全，而且加快了施工進(jìn)度，同時保證了大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工一次成活率質(zhì)量，避免了以往由于鋼結(jié)構(gòu)尺寸偏差及質(zhì)量缺陷造成的返修造成的延誤工期及其經(jīng)濟(jì)損失。10.0.2 提高了大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)的施工精度（加工精度、拼裝精度、吊裝精度），鋼柱、桁架焊34、接牢固，排列均勻、整齊，觀感效果極好。10.0.3 以石獅世茂鈔坑項(xiàng)目為例，本工程作為福建省首個天幕商業(yè)街，為福建省重點(diǎn)工程和形象工程，大跨度高空天幕鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量展現(xiàn)我司技術(shù)水平，贏得良好的社會聲譽(yù)。1111 應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工工法已成功應(yīng)用于石獅世茂鈔坑項(xiàng)目南區(qū)商業(yè)、石獅世茂鈔坑項(xiàng)目北區(qū)商業(yè)，均取得了良好的效果。11.0.1 石獅世茂鈔坑項(xiàng)目南區(qū)商業(yè)工程應(yīng)用實(shí)例工程地點(diǎn)：石獅市靈秀鎮(zhèn)鈔坑片區(qū)施工時間：2015 年應(yīng)用效果：良好圖 11.0.1-1石獅世茂鈔坑項(xiàng)目南區(qū)商業(yè)大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工實(shí)景19611.0.2 石獅世茂鈔坑項(xiàng)目北區(qū)商業(yè)工程應(yīng)用實(shí)例工程地點(diǎn)：石獅市靈秀鎮(zhèn)鈔坑片區(qū)施工時間：2015 年應(yīng)用效果：良好圖 11.0.2-1石獅世茂鈔坑項(xiàng)目北區(qū)商業(yè)大跨度高空三維天幕鋼結(jié)構(gòu)施工實(shí)景