1、體育場鋼結構安裝工程施工方案目錄體育場鋼結構安裝工程1施工方案11 編制依據(jù)51.1 規(guī)范、規(guī)程及標準51.2 施工圖紙及有關文件61.3 其它62 工程概況62.1 工程簡介62.2 工程特點、難點82.2.1 工程特點82.2.2 工程難點93 施工部署113.1 施工區(qū)域劃分113.2 施工組織133.2.1 總包鋼結構組織管理體系143.2.2 專業(yè)項目部管理組織機構153.3 施工總體程序173.4 施工方法193.5 施工進度計劃203.6 主要資源計劃213.6.1 設備資源配置計劃213.6.2 勞動力計劃244 施工準備274.1 技術準備274.2 現(xiàn)場準備274.2.1
2、施工總平面布置284.2.2 場區(qū)交通組織284.2.3 安裝施工臨時用電計劃294.3 勞動力準備304.4 機具準備304.5 材料準備315 施工工藝325.1 桁架柱吊裝工藝325.1.1 桁架柱分段325.1.2 吊機選擇365.1.3 吊裝索具的選用385.1.4 桁架柱拼裝及吊機站位395.1.5 安裝順序與工藝流程405.1.6 桁架柱安裝工藝措施415.1.7 桁架柱安裝穩(wěn)定措施445.1.8 安裝質量控制點535.2 主桁架吊裝工藝545.2.1 主桁架吊裝分段545.2.2 吊機選用555.2.3 吊裝索具選用575.2.4 安裝順序與工藝流程585.2.5 主桁架安裝工
3、藝措施585.2.6 主桁架起扳過程控制595.2.7 吊裝分段安裝就位后側向穩(wěn)定控制625.2.8 安裝質量控制點635.3 測量定位645.3.1 桁架柱的測量645.3.2 主桁架的測量666 季節(jié)性施工措施696.1 冬季施工措施696.2 雨季施工措施707 技術質量保證措施727.1 質量保證體系727.2 質量保證措施737.2.1 施工過程中的質量控制737.2.2 構件安裝的質量控制747.2.3 現(xiàn)場焊接質量控制747.3 質量控制流程757.3.1 安裝質量控制程序757.3.2 焊接質量控制程序768 安全管理措施778.1安全文明管理保證體系778.2安全保證措施78
4、8.3 安全技術措施798.3.1 超大構件的吊裝作業(yè)798.3.2 多點、面高空焊接808.3.3 高空構件的穩(wěn)定818.3.4 高空操作平臺和上下通道的設置811 編制依據(jù)1.1 規(guī)范、規(guī)程及標準序號名稱編號1鋼結構設計規(guī)范GB50017-20032建筑鋼結構焊接技術規(guī)程JGJ81-20023鋼結構制作安裝施工規(guī)程YB9254-954鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范GB50205-20015工程測量規(guī)范與條文說明GB50026-936建筑工程測量規(guī)程DBJ01-21-20007建筑施工安全檢查標準JGJ59-998建筑工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范GB50194-939*市建筑工程施工安全技術規(guī)程D
5、BJ01-62-200210建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準GB50300-200111XX體育場鋼結構工程施工質量驗收標準1.2 施工圖紙及有關文件XX體育場鋼結構設計施工圖2004年12月審查通過的XX體育場工程施工組織設計1.3 其它序號名稱編號1建筑結構長城杯工程質量評審標準DBJ/T01-69-20032建筑長城杯工程質量評審標準DBJ/T01-70-20033*城建集團XX體育場工程總承包管理體系文件2003版4XX體育場鋼結構工程焊接工藝評定方案2005.55關于施工方案編制規(guī)定的通知2 工程概況2.1 工程簡介XX體育場位于*市*路南側,*,是*年*運會的主體育場。建筑頂面呈馬鞍型
6、,長軸為332.3m,短軸為297.3m,最高點高度為68.5m,最低高度為40.1m。屋蓋中間開洞長度為185.3m,寬度為127.5m。主桁架圍繞屋蓋中間的開口放射型布置,與屋面及立面的次結構一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。大跨度屋蓋支撐在周邊的24根桁架柱之上,主桁架盡可能直通或接近直通,并在中部形成由分段直線構成的內環(huán)洞口。為了避免出現(xiàn)過于復雜的節(jié)點,4榀主桁架在內環(huán)附近截斷。用分段直線代替主桁架空間彎扭曲線弦桿,減少構件的加工難度。將腹桿傾斜角度控制在60左右,網(wǎng)格大小盡量均勻,上下弦節(jié)點對齊,具有較好的對稱性。桁架柱、弦桿與腹桿形成完整的桁架,腹桿主要連接于外柱與立面次結構的交點
7、。腹桿軸線與內外柱軸線在同一平面內,腹桿寬度為1200mm,與菱形內柱同寬。在屋蓋上弦采用膜結構作為屋面圍護結構,屋蓋下弦采用聲學吊頂。主場看臺部分采用鋼筋混凝土框架剪力墻結構體系,與大跨度鋼結構完全脫開。屋蓋主結構的桿件均為箱型構件,其中,主桁架斷面高度為12m,上弦桿截面為1200mm1200mm1000mmX1000mm,下弦桿截面為1000mm1200mm800mmX800mm,腹桿截面基本為600mmX600mm,主桁架沿洞口斜角交叉布置。桁架柱為三角形格構柱,每根格構柱由兩根1200mmX1200mm箱型外柱和一根1200mm1200mm菱形內柱組成,腹桿截面為1000mm1200
8、mm。桁架柱上端大、下端小,上端與主桁架相連,下端埋入鋼筋混凝土承臺內,并將屋蓋荷載傳至基礎。除菱形內柱下端(標高1.500m)上部采用了Gs20Mn5V鑄鋼件外,屋蓋主結構主要采用Q345D、Q345GJD及Q460E鋼材,其中Q460E低合金高強度鋼材在國內民用建筑中首次使用。本工程主結構約為21700噸,其中桁架柱約為10500噸,主桁架約為11200噸,次結構約11700噸,樓梯與馬道約5000噸,本工程合計鋼材總計約41800噸。2.2 工程特點、難點2.2.1 工程特點本工程作為國家標志性建筑,*年*運會主場館,其主結構特點十分顯著,具體如下:(1)構件體型大,單體重量重作為屋蓋結
9、構的主要承重構件,桁架柱最大斷面達25m20m,高度達67m,單榀最重達500噸。而主桁架高度12m,雙榀貫通最大跨度145.577+112.788m,不貫通桁架最大跨度102.391m,桁架柱與主桁架體型大、單體重量重。(2)節(jié)點復雜由于本工程中的構件均為箱型斷面桿件,所以,無論是主結構之間,還是主次結構之間,都存在多根桿件空間匯交現(xiàn)象。加之次結構復雜多變、規(guī)律性少,造成主結構的節(jié)點構造相當復雜,節(jié)點類型多樣,制作、安裝精度要求高。(3)工期緊本工程量大,但安裝工期相當短,工期緊,與土建施工交叉作業(yè),平面場地緊張.(4)焊接量大本工程工地連接為焊接吊裝分段多,現(xiàn)場焊縫長度長,加之厚板焊接、高
10、強鋼焊接、鑄鋼件焊接等居多,造成現(xiàn)場焊接工作量相當大,難度高,高空焊接仰焊多。(5)冬雨季施工本工程主結構吊裝時間需跨越冬季和春節(jié),所以存在冬雨季施工,施工難度較大。2.2.2 工程難點(1)工程組織難度大主結構吊裝時,土建施工還未結束,現(xiàn)場組裝正在大面積開展,故存在多方施工交叉作業(yè)現(xiàn)象。加之,現(xiàn)場場地狹小,施工場地布置、構件運輸及大型吊機行走路線等受到很大限制。同時,本工程結構復雜,各吊裝分段之間相互關聯(lián),必須按一定順序進行組裝、吊裝,否則將出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。各施工方需合理協(xié)調、統(tǒng)籌管理,工程組織難度大。(2)構件翻身、吊裝難度大為降低組裝難度,本工程中的桁架柱將采用臥拼法,主桁架將采用平拼法(
11、內圈主桁架立拼除外),故拼裝結束后、吊裝前必須進行翻身工作。由于構件體型較大,重量重,翻身時吊點的設置和吊耳的選擇難度較大,特別是桁架柱的翻身,吊耳在翻身和吊裝時的受力有所變化,需考慮三向受力。同時,翻身過程中的穩(wěn)定性比較難控制。由于桁架柱和主桁架的分段口均為箱型斷面,分段吊裝時存在多個管口對接的問題,對于箱型斷面,要保證多個管口的對口精度,難度巨大。起吊時,必須調整好分段構件的角度和方位,而對于體型大、重量重的構件,角度調節(jié)相當困難,吊裝難度大。(3)高空構件的穩(wěn)定難度大由于本工程采用散裝法(即分段吊裝法),分段吊裝時,高空構件的風載較大,在分段未連成整體或結構未形成整體之前,穩(wěn)定性較差,特
12、別是桁架柱的上段和分段主桁架的穩(wěn)定性較差,必須采用合理的吊裝順序(盡量首尾相接、分塊吊裝)和側向穩(wěn)定措施(如拉錨、纜風繩等)。(4)焊接難度大本工程中既有薄板焊接,又有厚板焊接,既有平焊、立焊,又有仰焊,既有高強鋼的焊接,又有鑄鋼件的焊接,焊接工作量大。薄板焊接變形大,厚板焊接熔敷量大,溫度控制和勞動強度要求高。而高空焊接、冬雨季焊接的防風雨防低溫措施更使得焊接難度增大。(5)安裝精度控制難由于施工過程中結構本身因自重和溫度變化均會產生變形,而且支撐胎架在荷載作用下也會產生變形,加之,結構形體復雜,均為箱型斷面構件,位置和方向性均極強,安裝精度受現(xiàn)場環(huán)境、溫度變化等多方面的影響,安裝精度極難控
13、制,施工難度大。施工時必須采取必要的措施,提前考慮好如何對安裝誤差進行調整和消除,如何進行測量和監(jiān)控,使變形在受控狀態(tài)下完成,以保證整體造型和施工質量。(6)質量要求高,施工難度大本工程無論是外觀質量,如外形尺寸、焊縫外觀,還是內在質量,如焊縫質量等級、焊接殘余應力消除等,都要求相當高,而現(xiàn)場施工條件差。同時,對于大跨度空間結構,溫度變形和溫度應力較大,為此,設計確定了分塊合攏和合攏溫度,操作難度大。3 施工部署3.1 施工區(qū)域劃分根據(jù)施工總承包合同以及土建施工分區(qū)情況,結合鋼結構總體安裝方案確定的分階段分區(qū)域對稱安裝原則,將鋼結構安裝劃分I、II兩大施工區(qū)域,I區(qū)范圍為C21立柱C8立柱區(qū)域
14、,II區(qū)范圍為C9立柱C20立柱區(qū)域,如下圖所示。圖3.1-1 鋼結構施工分區(qū)圖根據(jù)總體安裝思路,每個施工區(qū)域選用1臺800t履帶吊和1臺600t履帶吊進行主結構的吊裝。其中,800t履帶吊布置在外環(huán),負責桁架柱、外圈主桁架及部分中圈主桁架的安裝,600t履帶吊布置在內環(huán),負責內圈及部分中圈主桁架的安裝。所以,根據(jù)800t履帶吊和600t履帶吊承擔的任務,又將每個施工區(qū)域分成內外兩個小吊裝分區(qū),具體見下圖:圖3.1-2 鋼結構吊裝任務分工圖3.2 施工組織XX體育場鋼屋蓋結構復雜,造型新穎,舉世矚目,施工難度極大,作為體育場工程的核心,鋼結構工程是整個體育場工程的重中之重,體育場工程的總體安排
15、必須以鋼結構的安裝為統(tǒng)籌主線,鋼結構詳圖設計、加工制作、現(xiàn)場拼裝等必須圍繞現(xiàn)場安裝工作來進行。另外,由于工期緊,鋼結構工程需與混凝土看臺交叉作業(yè),而且制約著基座工程的開始乃至整個工程的竣工,因此,需要建立一個以總包為核心、完善有效的鋼結構組織管理體系,對鋼結構工程進行全面系統(tǒng)的管理,以保證總體施工的順利實施。由于本工程鋼結構分成兩大施工區(qū)域來進行加工和安裝,所以,在施工組織上,不但要建立總包鋼結構組織管理體系,進行統(tǒng)籌管理、統(tǒng)一協(xié)調。同時要建立分區(qū)專業(yè)鋼結構項目部組織管理機構,實施對鋼結構施工班組和作業(yè)人員的具體管理及鋼結構施工過程中的各項管理工作,以確保各項技術要求、質量要求及安全要求等能夠
16、貫徹落實到實際施工當中,確保各項工作按預期的目標進行。3.2.1 總包鋼結構組織管理體系 作為XX體育場的總承包方,總包應建立總包鋼結構組織管理體系,以實施對鋼結構各分工單位的管理和鋼結構施工過程的宏觀管理。根據(jù)本工程鋼結構特點,總包鋼結構組織管理體系具體如下:3.2.2 專業(yè)項目部管理組織機構 專業(yè)鋼結構項目部是該工程鋼結構的具體實施單位,鋼結構各項工作目標的實現(xiàn)都建立在專業(yè)鋼結構項目部的具體施工和管理工作之上。由于鋼結構在整個XX體育場的特殊地位,專業(yè)鋼結構項目部的各項工作會對整個工程產生重大的影響,為此,需建立專業(yè)鋼結構項目部管理機構,具體如下:圖3.2 專業(yè)項目部管理組織機構 為保證X
17、X體育場鋼結構工程的統(tǒng)一管理和指揮,專業(yè)項目部管理組織機構要服從總包鋼結構的統(tǒng)一管理,統(tǒng)一協(xié)調,并各自承擔各施工分區(qū)的施工任務和各項管理工作。3.3 施工總體程序根據(jù)本工程鋼結構的結構特點及2004年12月審批通過的鋼結構安裝施工組織設計等,本工程主結構安裝采用散裝法。即桁架柱和主桁架散件出廠,運至施工現(xiàn)場,在施工現(xiàn)場進行地面拼裝,然后分段進行吊裝。由于本工程主結構主要由桁架柱和主桁架組成,且、區(qū)鋼結構180旋轉對稱,馬鞍型屋面東西高、南北低,桁架柱和主桁架分段重量重,安裝高度高,主桁架縱橫交錯,所以在施工總體程序的選擇上,必須遵循以下原則:(1)、區(qū)主結構安裝要對稱同步(180旋轉對稱),并
18、盡早形成安裝區(qū)域局部穩(wěn)定單元;(2)要先低后高,先柱后桁架;(3)要保證構件拼裝順序以及前、后吊裝分段的搭接關系,以保持吊裝工作的整體連貫性,避免吊機閑置和窩工現(xiàn)象的出現(xiàn);(4)要盡量減少前、后吊裝分段的對口數(shù)量,降低安裝難度;(5)盡量減少吊車工況的變化及吊車的行走路程,以保證安全和整個工程的進度。(6)要保證主導施工路線的作業(yè)時間,確保工程按期完工。(7)要考慮現(xiàn)場實際情況,包括場地條件、土建施工進度、地面拼裝進度及加工制作進度。根據(jù)以上原則,在施工總體程序上,將主結構安裝分為三個階段六個步驟,先安裝南北方向桁架柱,后安裝東西方向桁架柱,內外主桁架的安裝穿插進行,具體如下:第一階段步驟一:
19、進行區(qū)P2、P1、P24(區(qū)P14、P13、P12)桁架柱的安裝;步驟二:外環(huán)進行區(qū)P23、P22、P21桁架柱及P24、P1、P2對應的外圈主桁架(區(qū)P11、P10、P9桁架柱及P14、P13、P12對應外圈主桁架)的安裝,內環(huán)進行南北方向內圈主桁架的安裝;步驟三:外環(huán)進行區(qū)P3、P4、P5桁架柱(區(qū)P15、P16、P17桁架柱)的安裝,內環(huán)進行南北方向中圈主桁架的安裝和合攏;第二階段步驟一:外環(huán)進行區(qū)P6、P7、P8桁架柱及對應外圈主桁架(區(qū)P18、P19、P20桁架柱及對應外圈主桁架)的安裝,內環(huán)進行東西方向內圈及部分中圈主桁架的安裝;步驟二:外環(huán)進行東西方向中圈主桁架的安裝和合攏;第三
20、階段外環(huán)進行四個角部區(qū)域外圈和中圈主桁架的安裝及屋面的整體合攏。因現(xiàn)場安裝受多方施工條件的制約,所以在總體施工程序上必須充分考慮前后各工序間的搭接關系,具體施工程序如下:圖3.3 主結構總體施工程序3.4 施工方法本工程鋼結構跨度大、構件體型龐大、重量重,無法整榀桁架進行吊裝,而其它施工方法在某種程度上均存在不足,依據(jù)2004年12月審批通過的鋼結構安裝施工組織設計等,本工程主結構安裝仍沿用散裝法。即桁架柱和主桁架散件出廠,運至施工現(xiàn)場,在施工現(xiàn)場進行地面拼裝,搭設施工用支撐塔架分段進行吊裝,待屋面主結構形成整體后,支撐塔架再整體同步卸載。根據(jù)吊裝分段情況和吊機作業(yè)半徑,每個施工分區(qū)選用1臺8
21、00t履帶吊和1臺600t履帶吊進行主結構的吊裝。其中,800t履帶吊布置在外環(huán),負責桁架柱、外圈主桁架及部分中圈主桁架的安裝,600t履帶吊布置在內環(huán),負責內圈及部分中圈主桁架的安裝。3.5 施工進度計劃鋼結構總工期包括詳圖設計、材料采購、構件制作、現(xiàn)場安裝、支撐塔架卸載等在內的作業(yè)時間。本工程由于前期準備期時間不足,起吊期倉促,因此,必須合理地安排每道工序的作業(yè)時間及每根構件的吊裝時間。為確保XX體育場總體施工進度,鋼結構工程主結構的安裝進度計劃表嚴格以總包提供的進度大綱為基準。同時,在鋼結構安裝實施過程中需要上道工序包括土建施工單位、鋼結構加工單位密切配合,為保證現(xiàn)場安裝進度,特作如下相
22、關要求:(1)鋼結構詳圖設計、構件加工和現(xiàn)場拼裝的順序必須嚴格按現(xiàn)場鋼結構安裝順序進行。(2)鋼結構詳圖設計、構件加工和現(xiàn)場拼裝進度必須滿足現(xiàn)場連續(xù)吊裝的要求。(3)施工現(xiàn)場應盡可能多、盡可能早提供鋼結構施工場地和工作面,避免鋼結構安裝受場地條件的制約而影響吊裝進度。(4)要嚴格控制構件加工制作質量和現(xiàn)場拼裝質量。(5)要實行倒班作業(yè),特別是現(xiàn)場焊接工作,保證厚板一次焊接完畢。(6)要提供足夠的施工用電,特別是施工高峰期的用電和夜間照明用電。(7)要保證勞動力資源的數(shù)量和質量。(8)要求合理利用資源,避免資源浪費。(9)由于前道工序(非安裝階段)的延誤,安裝進度表將作調整并上報總承包審定。鋼結
23、構工程總體進度計劃表見附表一(共四頁)。3.6 主要資源計劃3.6.1 設備資源配置計劃(1)主要施工設備表序號設備名稱及型號規(guī)格數(shù)量配 置用途施工時間1800噸履帶吊CC48001臺主臂/副臂:54m/42m、60m/54m超起:22*260tmax桁架柱、外圍主桁架吊裝2005.92006.52800噸履帶吊LR18001臺主臂/副臂:56m/35m、56m/63m超起:22*350tmax桁架柱、外圍主桁架吊裝2005.92006.53600噸履帶吊CC28002臺主臂/副臂:60m/36m超起:1117*300tmax內圈主桁架吊裝2005.102006.44300噸履帶吊2臺桁架柱翻
24、身、散裝桿件吊裝2005.92006.5550噸履帶吊2臺卸車、配合吊裝2005.92006.5650噸汽車2臺水平運輸2005.92006.57交直流焊機60臺焊接2005.92006.58CO2氣體保護焊60臺焊接2005.92006.59碳弧氣刨10臺清根2005.92006.510焊條烘箱8臺焊條烘烤2005.92006.511溫控箱8臺預熱,熱處理2005.92006.512螺旋千斤頂320臺50噸級整體卸載2006.32006.713手拉葫蘆10只20噸級構件姿態(tài)調整2005.72006.1014電加熱器8組構件預熱2005.72006.6(2)測量和監(jiān)測設備序號機械設備名稱型號數(shù)
25、量來源1全站儀TCRA12014臺自備2經緯儀T24臺自備3電子水準儀DNA032臺自備4水準儀NA24臺自備5測溫儀6套自備6超聲波探傷儀JTS-72臺自備8超聲波探傷儀LISN521臺自備9超聲波探傷儀CTS-20001臺自備10涂層測厚儀EPK60BF2套自備11調頻通話機5km 通話能力40自備(3)主要施工設施表序號名稱數(shù)量來源1支撐塔架80組租賃及自制2錨件購買及自制3吊具購買及自制4穩(wěn)定支撐及拉撐自制5施工用爬梯自制6施工操作平臺自制3.6.2 勞動力計劃(1)總體勞動力配置根據(jù)鋼結構安裝工作量,主結構安裝時,總體勞動力需求如下:作業(yè)面吊車司機起重工測量工鉚工焊工架子工油漆工電工
26、后勤人員安裝一線3206307010102安裝二線3153070102安裝三線3206307010102安裝四線3153050102項目部管理人員40小計1270121202404020840總計562(2)勞動力使用動態(tài)計劃表吊車司機起重工測量工鉚工焊工架子工油漆工電工后勤人員合計2005年8月1日31061020105220862005年9月1日93012501204058403142005年10月1日1250121202404058405272005年11月1日1270121202404058405472005年12月1日1270121202404058405472006年1月1日127
27、0121202404058405472006年2月1日12701212024040208405622006年3月1日12701212024040208405622006年4月1日12701212024040208405622006年5月1日12701212024040208405622006年6月1日9701212024040208405592006年7月1日9701212024040208405592006年8月1日9601212024040208405492006年9月1日350125012040208203232006年10月1日3206506040202202212006年11月1日0
28、206203020202201382006年12月1日000000202527合計工月(人.月)141870174150029905902501125657192勞動力動態(tài)曲線圖:4 施工準備4.1 技術準備(1)工程技術及施工管理人員熟悉、審查工程圖紙和有關資料,勘察施工現(xiàn)場。(2)要調查研究,收集必要的資料,包括自然條件和當?shù)氐募夹g經濟資料,如氣象資料、地方材料、建筑構配件的供應等。(3) 要編制詳細施工預算。(4)編制詳細的專項施工方案和施工作業(yè)設計,并做好技術交底等各項工作。(5)根據(jù)焊接接頭形式、母材材質、所用焊材及焊接方法等具體情況做好焊接工藝評定工作和現(xiàn)場焊接方案。(6)設計大量
29、的使用用臨時設施及工、卡具。4.2 現(xiàn)場準備由于本工程施工現(xiàn)場比較狹窄,工期緊,鋼結構安裝受到一定的影響。同時,本工程鋼結構噸位量大,構件多且體型大,不但需要大量的構件堆放場地和組裝場地,而且要求現(xiàn)場暢通,確保大型吊車的進退場、行走路線和大型構件的進場。因此,工程現(xiàn)場必須進行場地平整,清除施工障礙,修筑道路,接通施工用水管道、用電線路,保證構件運輸、轉彎的暢通。外環(huán)道路能夠滿足800t履帶吊吊裝、行走,內環(huán)道路能滿足600t履帶吊吊裝、行走。為了便于工程文明施工管理,同時結合本工程現(xiàn)場條件,將生產區(qū)、辦公區(qū)與生活區(qū)嚴格分開,設辦公用房1500m2,各類倉庫1000 m2, 構件堆放場地7000
30、m2,且各區(qū)根據(jù)自身特點制定不同的管理制度。4.2.1 施工總平面布置為保證現(xiàn)場施工順利進行,現(xiàn)場施工總平面布置需要遵循以下原則:(1)在滿足施工的條件下,盡量節(jié)約施工用地;(2)在滿足施工需要和文明施工的前提下,盡可能減少臨時建設的投資;(3)在保證場內交通運輸暢通和滿足安裝對構件需求的前提下,最大限度的減少場內運輸,特別是減少場內二次搬運;(4)符合施工現(xiàn)場衛(wèi)生及安全技術要求和防火規(guī)范。根據(jù)現(xiàn)場場地、鋼結構的施工順序及其它實際情況,拼裝場地和吊機行走道路要按時間分階段提供。本工程施工總平面布置見施工總平面布置圖。4.2.2 場區(qū)交通組織針對構件體型大、現(xiàn)場車輛多及現(xiàn)場情況復雜等特點,合理安
31、排構件運輸線路和場區(qū)交通組織十分重要,以避免出現(xiàn)道路堵塞現(xiàn)象。為保證正常施工和道路暢通,要求在場地西北側預留不小于11m寬、6m高的通道(可利用混凝土看臺結構通道)。體育場內、外設置吊機行走環(huán)道,道寬:外環(huán)30m,內環(huán)28m。根據(jù)目前體育場外圍出入口情況,在東西兩側設計三條構件運輸用通道。具體見施工總平面布置圖附圖ZJG-004。4.2.3 安裝施工臨時用電計劃現(xiàn)場用電包括現(xiàn)場施工用電和生活用電兩大部分,其中現(xiàn)場施工用電又包括現(xiàn)場設備用電和現(xiàn)場照明用電,現(xiàn)場設備用電根據(jù)現(xiàn)場施工設備數(shù)量和額定功率來計算,并根據(jù)使用情況(使用頻率和使用時間)考慮一定的折減系數(shù),現(xiàn)場照明用電則應考慮整個施工現(xiàn)場的照
32、明和加班作業(yè)這一實際情況。由于該工程工期短,焊接工作量大,施工時需要大量的焊機。工程開工后,現(xiàn)場用電量相當大。故工程開工前,必須事先布置一定數(shù)量和容量供電點(變壓器),以滿足現(xiàn)場施工用電的要求和一定的用電安全儲備。施工用電量計算具體如下:(注:下表未含拼裝作業(yè)用電)項目或設備名稱額定功率數(shù)量合計功率焊機30kW120臺3600kW空壓機24kW8臺192kW焊條烘箱5kW4臺20kW生活用電150kW1項150kW現(xiàn)場照明100kW1項100kW總用電需求量:P=1.10.6192/0.65+0.5(3600+20)+0.8150+1.0100=2428KVA現(xiàn)場生活用電使用獨立的三相五線制電
33、纜由現(xiàn)場接駁點引至生活區(qū);現(xiàn)場施工用電由一級配電箱引至施工區(qū),再由二級配電箱引至施工作業(yè)面內,電纜靠邊懸空掛設,配電箱內需設置自動空氣開關、漏電開關,各配電箱必須作重復接地,現(xiàn)場所有設備實施一機、一閘、一漏電開關制,由專人負責管理,以確保施工用電安全。同時,安排好現(xiàn)場用電的平面和空間布置,以滿足施工現(xiàn)場地面及高空焊接的用電合理分配需求。4.3 勞動力準備項目管理班子按要求成立,施工作業(yè)人員按工種、數(shù)量根據(jù)勞動力計劃表準時到位。特種施工人員要具備相應的資質證書,其中焊工還要經過統(tǒng)一考試錄用。由于本工程的焊接難度大,要求高,要在現(xiàn)場安裝單位中選80名焊工進行仰焊、立焊培訓。所有工人進場施工前必須進
34、行安全、技術教育。4.4 機具準備現(xiàn)場施工機械特別是大型吊機如800噸、600噸、300噸吊車必須按要求進場,計劃800t履帶吊在9月1日開始進場,在9月15日前完成組裝,具備吊裝能力。吊機進場前,現(xiàn)場運輸?shù)缆贰⒋笮偷鯔C行走道路按要求敷設完成,滿足設計壓力要求。現(xiàn)場需要的工器具按施工機具表要求數(shù)量準備。4.5 材料準備除支撐胎架外,主結構安裝時,需用大量措施用材,如吊耳、工卡具、操作平臺、鋼絲繩、卡環(huán)、卸口、纜風繩等,為保證安裝工作的順利進行,所有這些材料的采購工作必須在開吊前完成,并落實到位。5 施工工藝5.1 桁架柱吊裝工藝桁架柱截面大,高度高,單體重量重,單根桁架柱的最大重量大500多噸
35、,高度達67m,整根吊裝難度極大,且既不經濟,又不安全。根據(jù)桁架柱的重量分布及目前市場上的吊車資源,采用分段安裝的方法,分段斷口設置于桁架柱直線段斷口。為確保桁架柱的整體制作和安裝進度,將桁架柱直接在拼裝胎架上整體立體拼裝,分段焊接完成。因受運輸條件限制而進行的制作分段節(jié)點,在安裝分段線位置采用對接連接板固定,使桁架柱在胎架上形成整體。桁架柱拼裝完成,并經驗收合格后,擺放于吊裝前指定的位置,桁架柱的吊裝采用雙機抬吊,旋轉立直,主吊車回轉就位的吊裝方法。下段桁架柱就位后采用剛性支撐與就近的混凝土結構進行拉接,上段桁架柱在下段桁架柱完成對口焊接后吊裝,就位并采用柔性拉索與混凝土結構進行拉接,確保每
36、個分段在安裝過程中及立面次結構安裝前的穩(wěn)定。在桁架柱安裝過程中設置兩個作業(yè)面,其中一個在北側的第一標段,桁架柱安裝順序為P2-P1-P24-P23-P22-P21,然后P3-P4-P5-P6-P7-P8;另外一條作業(yè)線設置在南側的第二標段,桁架柱安裝順序為P14-P13-P12-P11-P10-P9,然后P15-P16-P17-P18-P19-P20,鋼樓梯柱、鋼樓梯及立面次結構的安裝,應在桁架柱安裝完成后及時跟進安裝。5.1.1 桁架柱分段本工程中的桁架柱為三角形斷面組合柱,主要由一根菱形內柱和兩根箱型外柱組成,內、外柱之間設有箱型腹桿,兩外柱之間則設有箱型立面次結構。桁架柱斷面上大下小,上
37、端與主桁架相連,下端則與柱腳相接。為保證吊裝進度和安裝質量,桁架柱分段時必須依照如下原則進行:(1)分段長度和重量必須滿足吊機性能要求;(2)分段后,各吊裝分段必須為具有一定整體性和剛度的空間實體,能滿足吊裝時的受力要求;(3)分段位置盡量避開節(jié)點區(qū),包括桁架柱內部節(jié)點及與立面次結構和內樓梯梁交叉節(jié)點;(4)確保上部彎扭段為一整體安裝分段,避免高空對接彎扭接口;(5)要盡量保證桁架柱內兩外柱之間的立面次結構能隨桁架柱一起吊裝;(6)分段位置要盡量避開厚板區(qū)域、高強鋼區(qū)域、不等厚區(qū)域及扭轉區(qū)域;適當將制作分段與現(xiàn)場分段位置結合;(7)菱形內柱與箱型外柱的分段口盡量在同一高度,以方便安裝對口,確保
38、安裝質量;(8)要盡量減少分段數(shù)量,以加快安裝進度。根據(jù)以上原則,對桁架柱進行了初步分段,并將在深化設計過程當中對桁架柱的分段進行分段點細化,兼顧制作與安裝的方便性。初步桁架柱分段位置見附圖。根據(jù)以上原則,將桁架柱分為二段,即:柱下段、柱上段。各桁架柱分段見桁架柱分段示意圖(附圖ZJG013019),分段重量及分段安裝頂點標高見下表:序號桁架柱編號分段本體重量(t)安裝段頂部標高(m)吊裝重量備注1P1(P13)上段25040.746263含柱間次結構2下段22823.550262含柱間次結構3P2(P14)上段24142.831254含柱間次結構4下段21024.985242含柱間次結構5P
39、3(P15)上段24148.238254含柱間次結構6下段23930.8412687P4(P16)上段24055.0452538下段26535.3462889P5(P17)上段23161.03724410下段24541.53526411P6(P18)上段25565.60326812下段25142.43127013P7上段25267.12226514下段23846.65625715P8(P20)上段25665.60326916下段26143.55828017P9(P21)上段24561.30725818下段24737.729266含柱間次結構19P10(P22)上段24355.04525620下
40、段26135.26628421P11(P23)上段23148.238244含柱間次結構22下段26030.54127623P12(P24)上段22442.831237含柱間次結構24下段24827.63526925P19上段25267.12226526下段23246.656245附注:吊裝重量本體重量安全設施、平臺、爬梯重量(3t)吊具重量10t(吊環(huán)、扁擔、鋼絲繩)本體重量13t;吊裝重量中含鑄鋼件、外柱節(jié)點牛腿重量,以及部分柱含柱間次結構重量(詳見上表備注)。5.1.2 吊機選擇桁架柱整體重量重,起吊高度高,作業(yè)半徑大,為此,在進行桁架柱的安裝時需采用特大型吊機。根據(jù)分段吊裝工藝和最大分段
41、重量(約288t),選用2臺800t履帶吊場外進行桁架柱的吊裝。其中1臺LR1800型負責I區(qū)桁架柱吊裝,一臺CC4800-1型負責II區(qū)桁架柱吊裝。LR1800型800t履帶吊選用SDWB工況,具體性能見下表:工況配置主臂56米,仰角88,副臂35米,超起配重350噸工作半徑(m)20222426283032額定吊重(t)394367340318295275256吊鉤重量(t)12121212121212允許吊重(t)382355328306283263244CC4800-1型800t履帶吊選用SWSL工況,具體性能見下表:工況配置主臂54米,仰角88,副臂42米,超起配重260噸工作半徑(
42、m)20222426283032額定吊重(t)308308308308308304285吊鉤重量(t)13.513.513.513.513.513.513.5允許吊重(t)294.5294.5294.5294.5294.5290.5271.5根據(jù)桁架柱翻轉直立過程中的重量分配,輔助吊車的最大允許吊重為173 噸,起重控制半徑設定為10米,因此對輔助吊車的選擇為CC2000型300噸吊車,選用42米主臂,起重性能如下表:工況配置CC2000 ,主臂42米,250噸吊鉤起重半徑(m)8101214161820額定吊重(t)203179140110917666吊鉤重量(t)4444444允許吊重(t
43、)1991751361068772625.1.3 吊裝索具的選用桁架柱最重吊裝段為:G=288t,根據(jù)桁架柱形狀及分段重量、長度、起吊方法及吊機性能等,采用吊耳吊裝。為滿足受力要求,吊耳應設置在桁架柱的節(jié)點區(qū)。其中,上段柱應設在內柱柱頂、外柱與腹桿相交的節(jié)點。下段柱應設在內外柱與腹桿相交的最上面的節(jié)點處,具體見下圖。為便于吊裝和考慮到桁架柱的外觀質量要求,上段柱吊耳都設在柱頂外表面,下段柱吊耳都設在內外柱的內側。每段柱吊裝都設置三個吊點,由于桁架柱吊裝段重量大,所以在每個吊點上設置兩個吊耳,用雙股鋼絲繩,以減少吊裝索具分擔的拉力。吊耳的設計不但要滿足受力要求,還要考慮吊耳的方向能滿足構件翻身和
44、吊裝兩個工況的受力。安裝時增設固定桿受起吊重量限制,部分次結構后裝圖5.1.3 桁架柱吊點設置示意圖根據(jù)吊耳的布置情況初選一定長度的鋼絲繩,鋼絲繩的長度要滿足不同吊點之間所掛鋼絲繩起吊時的夾角不大于60,然后進行受力分析,算出鋼絲繩的荷載分配情況,然后查鋼絲繩參數(shù)表,選擇合適的鋼絲繩。為保證桁架柱吊裝時的平衡以及就位時的準確對口,需要采用滑輪組或穩(wěn)定平衡索來調節(jié)某一個或多個吊點到吊鉤的距離。此時,還需考慮滑輪組的承載能力和滑輪組中所用鋼絲繩的承載能力。吊耳、鋼絲繩等吊裝用工裝具設計詳見“吊裝用工裝件設計方案”5.1.4 桁架柱拼裝及吊機站位由于桁架柱的安裝分段重量均達過了275噸,因此該類構件
45、的安裝屬于超大型構件的安裝,對于起重設備的定位和起吊、落鉤等一系列的位置都必須進行細化。而且本工程的桁架柱位置沿整個體育場的周邊布置,因此所有桁架柱均采用大型履帶吊在外圍進行安裝,由于采用的大型履帶吊均選用了超起性能,而且超起配重的回轉半徑大于22米,如果采用全位置的回轉,則外圍的場地要求和構件的安裝半徑都較大,因此在外圍的桁架柱安裝過程中,桁架柱的拼裝位置將給予詳細的規(guī)劃,避免大型履帶吊的全位置回轉和安裝半徑過大。受吊機負荷行走的限制,應按照總平面布置圖的要求就近進行桁架柱拼裝,拼裝完成后,進行脫胎和翻身工作,翻身后應使得桁架柱距離安裝位置最近,以滿足吊車安裝就位的作業(yè)半徑。構件脫胎擺放位置
46、及吊車站位詳見附圖ZJG-001003。5.1.5 安裝順序與工藝流程根據(jù)現(xiàn)場場地條件、吊機的搭配及施工任務的分工情況,整個鋼結構工程的施工分成兩大施工區(qū)域,兩大施工區(qū)域“分區(qū)安裝、齊頭并進”,具體見主結構平面及立面安裝順序圖。桁架柱安裝安排在兩個階段四個步驟內進行,第一階段第一步:A區(qū)P2、P1、P24(B區(qū)P14、P13、P12);第一階段第二步:A區(qū)P23、P22、P21(B區(qū)P11、P10、P9);第一階段第三步:A區(qū)P3、P4、P5(B區(qū)P15、P16、P17);第二階段第一步:A區(qū)P6、P7、P8(B區(qū)P18、P19、P20)。桁架柱安裝工藝流程:下段桁架柱脫胎下段桁架柱翻身下段桁
47、架柱吊裝吊裝就位臨時固定找正調整點焊及焊接固定(確保安全后)吊機松鉤與柱腳焊接(確保安全后)上段柱吊裝(順序同上)。5.1.6 桁架柱安裝工藝措施桁架柱在安裝過程中,均采用獨立懸臂安裝的順序。由于桁架柱從下至上成發(fā)散的趨勢,即頭重腳輕。為控制桁架柱在安裝階段的精確定位和焊接過程中的變形,必須在桁架柱與主桁架連接前做好必要的工藝措施: (1)桁架柱吊裝前應將桁架柱從胎架上水平吊出,吊裝時要保證桁架柱的平衡,避免對胎架產生碰撞,桁架柱脫胎后應放在桁架柱吊裝時吊機指定站位點的作業(yè)半徑范圍內。(2)在確定吊點和進行鋼絲繩配置時,應先通過計算準確定出吊裝分段的重心,然后再確定吊點和鋼絲繩配置。吊裝時,要
48、保證內柱與地面垂直,吊鉤處于分段重心的正上方。(3)在桁架柱柱腳安裝階段,要控制柱腳端口的水平度,確保上段桁架柱在與柱腳對口時不需要過大的外力即能精確定位。(4)因桁架柱采用臥拼法,故吊裝前要進行翻身。桁架柱翻轉直立時,利用一臺300t履帶吊配合800t吊車進行,詳見下圖。同時,應根據(jù)施工圖中的截面尺寸和初步的節(jié)點設計,計算各分段的重心位置和上下吊點的荷載分配情況。圖5.1.6-1 桁架柱翻身示意圖圖5.1.6-2 桁架柱翻身示意圖(5)為保證施工安全及便于操作,沿桁架柱內柱環(huán)向設置一圈操作平臺,并在相隔一段距離設置上環(huán)向平臺的樓梯。桁架柱吊裝時在接口處須設操作平臺,操作平臺由環(huán)向平臺搭設引出
49、,安全操作平臺詳細設置見“安全施工措施方案”。(6)吊裝時,下段桁架柱與柱腳之間、上下段桁架柱之間應設置工裝件,以確保各管口的對口精度,且避免桁架柱受力情況下的焊接。(7)因桁架柱菱形內柱與地面垂直,角度方向容易控制,故吊裝就位時,應先進行內柱的對口工作,并確保內柱的垂直度、標高及軸線偏差符合標準要求。(8)在桁架柱的焊接過程中,采用對稱焊接,并在加強焊工培訓的同時,強調焊工換位焊接,在焊接打底階段加強桁架柱偏位的檢測,及時糾正因焊接引起的偏移。焊接完2/3以后,方可松鉤。焊接工藝詳見“焊接方案”。(9)桁架柱吊裝后,相鄰桁架柱之間的立面次結構應隨即進行吊裝,以增加桁架柱的側向穩(wěn)定性。(10)
50、與混凝土結構的臨時拉撐,在結構未形成整體穩(wěn)定體系之前不得拆除。(11)桁架柱吊裝數(shù)據(jù)詳見附圖ZJG-020021。5.1.7 桁架柱安裝穩(wěn)定措施外圍桁架柱在安裝過程中,均采用獨立懸臂安裝的順序,且由于桁架柱從下至上成發(fā)散的趨勢,即頭重腳輕,因此桁架柱在安裝階段的穩(wěn)定性非常重要。因此對桁架柱的安裝過程進行了模擬分析,具體分析的內容主要有:1、 桁架柱在分段安裝過程中,不設臨時支撐時構件的最大變形和應力狀態(tài);2、 桁架柱在分段安裝過程中,根據(jù)每個分段情況與混凝土結構情況就近設置水平拉撐,桁架的變形和應力情況及所需要提供的拉撐力。對于以上分析的內容主要考慮了以下幾種荷載組合:1、 自重+0.2自重;
51、2、 自重+0.2自重+徑向風載(0.45kN/m2);3、 自重+0.2自重+側向風載(0.45kN/m2);4、 自重+0.2自重+徑向風載(0.3kN/m2)。其中考慮的施工活載為0.2自重, 徑向風載和側向風載的取值按規(guī)范取用,下圖中方向一定義為徑向風載,方向二定義為側向風載:在沒有設置水平支撐時最不利工況為:桁架柱自重+0.2自重+徑向風載(0.45kN/m2)自重+0.2自重+側向風載(0.45kN/m2)無側向支撐P1第一階段第二階段第一階段第二階段最大變形(mm)最大應力(MPa)最大變形(mm)最大應力(MPa)最大變形(mm)最大應力(MPa)最大變形(mm)最大應力(MP
52、a)2.44.41419.32.25.41321.5P7第一階段第二階段第一階段第二階段最大變形(mm)最大應力(MPa)最大變形(mm)最大應力(MPa)最大變形(mm)最大應力(MPa)最大變形(mm)最大應力(MPa)725640122946133.9203127水平約束點水平約束點底部桿件鉸接根據(jù)以上數(shù)據(jù),必須在桁架柱安裝過程中增加水平方向的約束。因此在設置了水平約束的計算模型,基本假定為桁架柱柱腳鉸接,所設置的水平約束點均設置在內柱節(jié)點上,以P7(最高桁架柱)為例具體的約束點如下圖所示:圖5.1.7-1 單榀桁架安裝過程模擬計算模型通過計算機模擬分析,得出出各工況組合中對于水平約束的
53、最大反力如下表:下段水平約束上段水平約束最大拉力最大壓力最大拉力最大壓力P1103KN-134KN475KN0KNP7470KN0KN853KNOKN其他軸線桁架柱按插值法確定的荷載數(shù)值如下(桁架柱按高度1/4對稱):下段水平約束上段水平約束最大拉力最大壓力最大拉力最大壓力P2164KN-111538KN0KNP3225KN-89KN601KNOKNP4286KN-66KN664KNOKNP5347KN-44727KNOKNP6408KN-22KN790KNOKN根據(jù)以上計算結果,在桁架柱安裝過程當中,需要在第一道下部水平支撐位置承受拉力和壓力的剛性撐桿,在上部支撐位置設置僅承受拉力的拉索。拉
54、撐設置位置根據(jù)桁架柱分段位置和混凝土樓層結構的布置的形式,對于P23、P24、P1、P2、P3、P11、P12、P13、P14、P15設置與就近的第五層混凝土結構,P4、P22、P10、P16設置與就近的第六層混凝土結構,其余的設置在第七層混凝土結構上,具體位置見拉撐平面布置圖。以P13為例,拉撐設置的平面和立面圖如下:外圍混凝土斜柱拉撐內柱圖5.1.7-2 典型水平拉撐布置圖從上圖可以看出拉撐桿的附著位置,主要設置在混凝土看臺結構外圍的斜柱與環(huán)向梁的交叉位置,根據(jù)附著拉撐桿的最不利荷載及拉撐桿之間的角度,計算得具體布置的拉撐桿和拉索的最大荷載值如下表:下段水平約束上段水平約束撐桿一撐桿二拉索
55、最大壓力角度荷載角度荷載P1、P1342.1o70KN42.1o70KN60o546KNP2、P12、P14、P2419. 1o163KN80.9o54KN60o618KNP3、P11、P15、P2317.3o181KN46.1o54KN60o691KNP4、P10、P16、P2239.2o170KN35.2o187KN60o763KNP5、P9、P17、P215.4o296KN28.7o58KN60o836KNP6、P8、P18、P2032.9o161KN17.8o286KN60o908KNP7、P1911.9o239KN11.9o239KN60o980KN對于撐桿一最大拉力為296kN,最
56、大壓力小于-111kN,以此荷載標準值設置的埋件。選用二級鋼作為錨筋的最小截面要求:選擇9根18,A=2289mm2, 錨固長度取600mm30d,滿足拉力要求。錨板厚度選擇25mm,尺寸為320X320mm。斜柱混凝土等級為C40,fc=19.5MPa。19.5X300X350=2047500N=2047.5kN286kN 滿足壓力要求。對于下段水平拉壓撐桿選用325X12的鋼管,Q235B鋼材,截面特性為:A=11799mm2,I=14.4X107mm4,W=8.9X105mm3,i=110.7mm,g=92.629Kg/m。最大支撐長度18米,為統(tǒng)一截面和保證足夠的安全儲備,按最大計算長
57、度和最大受力狀態(tài)進行截面驗算如下:=18000/110=163245X3=735KN,滿足桁架上段在安裝過程中的最不利要求。拉索下埋件形式與撐桿統(tǒng)一,298KN的抗拉能力,可以滿足施工過程中的最不利拉力要求。5.1.8 安裝質量控制點由于桁架柱下端與柱腳相連,上端與主桁架相接,且承受整個屋蓋的荷載,所以其安裝質量十分重要,桁架柱的安裝質量將直接影響主桁架的最終安裝質量及頂面次結構的安裝。因此,必須對影響桁架柱安裝質量的因素進行測量控制,同時要對桁架柱的安裝質量進行控制,具體質量控制點如下: (1) 柱腳各管口的中心和標高;(2) 桁架柱內柱垂直度和桁架結構的相對間距;(3) 桁架柱側彎、扭曲及
58、牛腿的翹曲;(4) 上下段桁架柱的對口偏差、坡口角度和間隙;(5) 各分段口的焊接質量。5.2 主桁架吊裝工藝主桁架吊裝遵循分區(qū)對稱安裝原則,盡早形成獨立穩(wěn)定的區(qū)域,按照三個階段八個區(qū)域的吊裝順序原則,進行詳細的劃分。主桁架的吊裝分為內環(huán)主桁架吊裝區(qū)域和外環(huán)主桁架吊裝區(qū)域,其中內環(huán)主桁架共96個吊裝單元,外環(huán)主桁架共86個吊裝單元。具體施工時,I、II區(qū)同步使用1臺800t和1臺600t吊車進行外環(huán)和內環(huán)主桁架的吊裝。為充分利用現(xiàn)場場地條件,內圈主桁架提前吊裝,與桁架柱吊裝的第二個階段同步進行,并盡早形成南北方向的穩(wěn)定區(qū)域。同時確保內環(huán)600t履帶吊盡早退場,并最終由外環(huán)800t履帶吊進行屋面
59、主桁架的分區(qū)合攏工作。5.2.1 主桁架吊裝分段由于屋蓋結構的復雜性,主桁架的吊裝分段是一項十分繁瑣的工作,分段時,不但要考慮分段重量和吊機工作性能,還要兼顧吊裝順序、支撐胎架的布置及頂面次結構的位置,具體分段原則如下:(1)分段重量要滿足吊機性能要求;(2)要充分考慮吊裝分段的吊裝順序和相互搭接關系;(3)要盡量避免前后吊裝分段的接口數(shù)量過多;(4)要避免支撐胎架的過大偏心受力;(5)要保證各吊裝分段的穩(wěn)定性;(6)要避免內外環(huán)吊機的閑置;(7)要避開頂面次結構;(8)牛腿懸挑長度不宜過長;(9)為方便桁架安裝,分段口應垂直于地面,且上下弦分段點在同一平面內。根據(jù)以上情況,主桁架共分為182
60、段,其中平面桁架共166段,立體桁架共16段。主桁架的具體分段及各段重量見“主桁架分段示意圖”。5.2.2 吊機選用主桁架吊裝選用2臺800t履帶吊和2臺600t履帶吊。其中一臺LR1800型800t履帶吊負責I區(qū)外環(huán)主桁架的吊裝,一臺CC4800-1型履帶吊負責II區(qū)外環(huán)主桁架的吊裝,2臺CC2800型600t履帶吊分別負責I、II區(qū)的內圈主桁架的吊裝。根據(jù)吊重及作業(yè)半徑,LR1800型800t履帶吊選用SDWB工況,具體性能參數(shù)見下表:工況配置主臂56米,仰角88,副臂63米,超起配重350噸工作半徑(m)30343842485664額定吊重(t)21019718416615312996吊
61、鉤重量(t)12121212121212允許吊重(t)19818517215414111784CC4800-1型800t履帶吊選用SWSL工況,具體性能參數(shù)見下表:工況配置主臂60米,仰角88,副臂54米,超起配重260噸工作半徑(m)30343842465058額定吊重(t)249249232206185169142吊鉤重量(t)13.513.513.513.513.513.513.5允許吊重(t)235235218192171155128 CC2800型600t履帶吊選用SWSL工況,具體性能參數(shù)見下表:工況配置主臂60米,仰角88,副臂36米,超起配重250噸工作半徑(m)2022242
62、6303442額定吊重(t)180180176171160149109吊鉤重量(t)8888888允許吊重(t)1721721681631521411015.2.3 吊裝索具選用桁架吊裝鋼絲繩的選擇方法與吊裝桁架柱鋼絲繩選擇方法相同。由于主桁架單元的重量及外形尺寸相差比較大,所以要對主桁架按分段重量與外形進行歸類,對同一類別的主桁架中最具有代表性的主桁架進行鋼絲繩的設計。鋼絲繩的選擇按照不同類別的桁架單元的重量、吊耳布置、外形尺寸等因素進行詳細設計。盡量設計通用的鋼絲繩,以減少鋼絲繩的種類及數(shù)量。同樣,為保證桁架吊裝時的平衡以及便于就位時調整,需要采用滑輪組來調節(jié)某一個或多個吊點的繩長。吊裝時
63、,選用吊耳或專用吊具進行吊裝,吊耳應設置在主桁架上弦桿的的節(jié)點區(qū),如不設在節(jié)點區(qū),則需對吊耳位置處的主桁架上弦桿內部進行加強。吊耳的設計不但要滿足受力要求,還要考慮吊耳的方向能滿足構件翻身和吊裝兩個工況的受力。吊耳、鋼絲繩等吊裝用工裝具設計詳見“吊裝用工裝件設計方案”。5.2.4 安裝順序與工藝流程根據(jù)吊裝分段情況,主桁架吊裝順序見主結構吊裝順序示意圖。主桁架吊裝工藝流程:主桁架脫胎主桁架翻身擺放分段吊裝就位臨時固定校正調整及穩(wěn)定設施設置焊接吊機松鉤相鄰段吊裝。5.2.5 主桁架安裝工藝措施主桁架安裝高度高,風載較大,在未形成分塊穩(wěn)定單元之前,主桁架分段安裝單元的側向穩(wěn)定性較差,為保證主桁架的
64、安裝精確,確保施工過程的安全性,必須采用必要的工藝措施和側向穩(wěn)定措施: (1)主桁架吊裝前應將其從胎架上水平吊出,吊裝時要保證主桁架的平衡,避免對胎架產生碰撞,主桁架脫胎后應盡量放在主桁架吊裝時吊機指定站位點的作業(yè)半徑范圍內。(2)因大部分主桁架采用平拼法,故吊裝前要進行翻身。主桁架翻身時,選取合適的吊點,并應進行工況分析,避免產生過大的變形。(3)在確定吊點和進行鋼絲繩配置時,應先通過計算準確定出吊裝分段的重心,然后再確定吊點和鋼絲繩配置。吊裝時,應調整好吊裝分段的空間角度,且吊鉤處于分段重心的正上方。(4)為保證施工安全及便于操作,吊裝時,應在接口處設操作平臺。安全操作平臺詳細設置見“安全
65、施工措施方案”。(5)吊裝時,相鄰桁架分段之間應設置工裝件,以確保各管口的對口精度,且避免過大的焊接變形。(6)吊裝就位時,應先進行上弦的對口工作,并確保桁架平面與地面的垂直度、上弦頂面標高符合標準要求。(7)在主桁架的焊接過程中,采用對稱焊接,以減少焊接變形。(8)內圈主桁架吊裝時,應采取穩(wěn)定措施,如纜風繩,防止側向失穩(wěn),其它平面主桁架吊裝時,自由端也應加側向穩(wěn)定纜風,待相鄰主桁架分段連成整體后,方可拆除纜風繩。5.2.6 主桁架起扳過程控制對于主桁架的拼裝均采用平面拼裝的形式,其次在桁架拼裝完成后,采用主吊車直接從拼裝胎架上起扳成垂直的吊裝狀態(tài)。拼裝完成的構件主要可以歸類為以下兩類:1、
66、壁厚較大,長度在40米以下,上弦存在兩個腹桿交叉點的安裝分段;2、 壁厚較小,長度變化大,最大長度45米,上弦存在三個腹桿交叉點的安裝分段;針對以上典型工況進行了針對桁架起扳過程的模擬計算分析,其中結構模型按實際構件分段取用,除結構自重外增加20%自重荷載作為構件拼裝完成后,所設置的施工腳手和其他吊掛荷載。構件起扳過程中,主吊車的起扳吊點根據(jù)桁架腹桿和下弦桿的交叉點確定,及在每個上弦交叉點上均設置起扳吊點,基本計算模型如下圖:主吊車起吊吊點拼裝胎架上主要承力點構件從水平狀態(tài),逐步起扳成豎直狀態(tài)主吊車起吊吊點拼裝胎架上主要承力點構件從水平狀態(tài),逐步起扳成豎直狀態(tài)基本計算結果如下表:序號代表分段0
67、度角45度角90度角應力變形應力變形應力變形1T1A9.3 MPa4 mm12 MPa3 mm16.5 MPa3 mm27B18.5 MPa3 mm9.6 MPa3 mm6.9 MPa3 mm3T16A313MPa3mm19MPa4mm13MPa3mm通過上表可以看出,構件在起扳過程當中,不采取加固措施的情況下,仍然是安全的。因此對于主桁架拼裝分段的起扳,除嚴格控制吊勾起鉤速度及協(xié)調起鉤與扒桿半徑外,對于主桁架拼裝分段不增加其他加固措施。詳細的計算過程見附件。5.2.7 吊裝分段安裝就位后側向穩(wěn)定控制主桁架所選擇的安裝順序為逐步編織成XX體育場“鳥巢”的造型,因此在主桁架分階段安裝的過程當中,
68、特別是在各個階段中,首先安裝的主桁架將存在較大的懸臂狀態(tài)。對于外包截面13米的高桁架,在安裝就位后勢必存在較大的側向風載,存在就位后的穩(wěn)定問題。因此,選擇首先在主桁架外圍安裝的第一階段,前幾吊次的構件就位后,模擬其在高空狀態(tài)的側向穩(wěn)定控制措施。外圍主桁架首先單榀安裝的為T11A-1和T12B-1,在兩榀為連接之前,T11A-1為最不利的結構狀態(tài),如下圖:其中保留鋼柱的水平向約索,在受側向風載作用下,設置于上弦節(jié)點的纜風的最大水平約束力為208KN, 考慮最大纜風角度60度的影響,單側需要提供的纜風拉力為240KN。纜風的位置設置于最上層看臺,具體位置見“主桁架安裝纜風位置圖ZJH-029”,埋
69、件形式同桁架柱安裝時提供298KN拉力的埋件,便于埋件的統(tǒng)一加工。纜風在拉設過程中,為不影響后續(xù)主桁架的安裝,在主桁架逐步形成空間的網(wǎng)狀支撐形式后,將纜風位置逐步調整到正在安裝形成懸臂的最不利桁架處。具體的主桁架安裝過程分析結果見施工過程分析計算書。5.2.8 安裝質量控制點由于主桁架跨度大,受溫度變化的影響較大,所以必須對桁架分段的安裝質量進行嚴格的控制,以確保結構的最終外形尺寸符合設計要求,具體質量控制點如下: (1)桁架柱與主桁架連接處管口中心與標高;(2)各分段桁架的管口中心與標高;(3)主桁架垂直度和側向彎曲;(4)相鄰段主桁架的對口偏差和間隙;(5)各分段口的焊接;5.3 測量定位
70、構件在制作及現(xiàn)場拼裝過程中,將由安裝單位與制作單位共同上定安裝過程中所需要的控制點位,并且在構件上明確標識。對于關鍵點位將結合測量方案,在胎架上完成具體的對中點標識。5.3.1 桁架柱的測量(1)柱子定位線的設置根據(jù)場內已建立的控制網(wǎng),利用經緯儀或全站儀測設出杯口的定位軸線,標記鮮明。具體操作方法和步驟同“柱腳的安裝定位”,以一個桁架柱為例,需放樣出6條定位線,如下圖所示:圖5.3.11 桁架柱定位線示意圖(2)桁架柱垂直度測量桁架柱的垂直度控制是在柱子底部定位完成之后進行的一項工作。桁架柱為組合柱,對桁架柱的垂直度控制以對內柱(菱形柱)的控制為準,輔助外柱進行校核,采用T2經緯儀進行觀測。桁
71、架柱安裝垂直度測量控制經緯儀布置如下圖。圖5.3.12 桁架柱垂直度找正示意圖該示意圖為桁架柱第一段的控制示圖,第二段方法類似。具體操作步驟:將經緯儀架設在菱形柱的控制線上(如上圖)。另外一個方向方法同上。注意在找正時,兩臺經緯儀必須同時進行作業(yè)。在內柱垂直度調整到位以后,應對其整體垂直度進行復核。外柱通過與內柱腹桿系的相對位置控制,可不作垂直度檢測。5.3.2 主桁架的測量主桁架的安裝測量以有兩個支撐塔架的為例進行敘述,一個或三個支撐塔架的情況類似。(1)桁架標高控制桁架標高的控制是在塔架安裝到位,頂面標高配置到位后進行的。標高控制點的設置:A點,桁架與柱的連接處桁架的下弦中心線上;B點,塔
72、架上部桁架下弦中心線上;C點,塔架上部桁架下弦中心線上。利用全站儀測量桁架的A、B、C三個標高控制點,具體操作如下:在內業(yè)利用三維模型獲得上述各點的標高。在適當?shù)奈恢迷O置全站儀,并經精確調平;Mini小棱鏡的司尺人員在一已知高程的控制點上架設Mini小棱鏡;工作站(操作全站儀的地點)的人員將各項相關參數(shù)設置到符合測量的狀態(tài):如棱鏡的常數(shù)等等;照準Mini小棱鏡進行測量,得到設站點的標高;Mini小棱鏡的司尺人員在A點放置Mini小棱鏡;照準Mini小棱鏡進行測量,得到A點的標高;按上述方法分別得B、C點的標高。若B、C點的標高與設計值存在差距,則應調整塔架頂部支座,直至滿足要求。(2)桁架位置
73、的控制桁架的平面位置測量與標高控制的方法類似,采用全站儀進行。對分段吊裝桁架的平面位置的控制分上下弦控制點分別定位。下弦的定位為:用全站儀將下弦底面桁架控制點放樣到塔架支座上,采用放樣程序,控制下弦控制點中心位置。上弦的定位為:在下弦底面桁架控制點與塔架上對應點重合,以及桁架標高控制到位后方能進行上弦的定位測量。上弦的定位測量采用全站儀的測量程序進行,控制上弦控制點中心位置。分段桁架定位后還應檢測垂直度,垂直度檢測用經緯儀或線垂進行。6 季節(jié)性施工措施6.1 冬季施工措施(1)鋼結構的所有材料都嚴格按設計要求選用,特別是其焊接、沖擊韌性必須保證低溫合格(包括鋼材、鑄鋼件、焊材、涂料等)。(2)
74、現(xiàn)場焊接時做好防風防雨措施,以確保電焊質量。(3)嚴禁在-15以下對鋼板進行剪切、沖孔,嚴禁在-12以下對鋼構件進行冷彎和矯正,必要時要進行預熱和保溫。(4)冬季焊接應采用沖擊韌性好、防低溫的低氫焊條,必要時采用高韌性超低氫型焊條,焊前按規(guī)范要求烘烤(350),并存放在80100的烘箱內,使用時采用保溫筒存放,隨取隨用。(5)對低溫影響的材料焊接前進行工藝評定,確保電焊時的工藝參數(shù)、施工工序、電流、電壓、預熱溫度、保溫時間、冷卻速度。(6)焊接前按工藝要求進行預熱,預熱可采用電阻器或火焰預熱,焊后進行熱處理,保溫緩慢冷卻。(7)在低溫下焊接順序應遵循焊接方案規(guī)定。(8)現(xiàn)場涂裝盡量在晴好天氣,
75、時間在早上9點到下午5點段;溫度低于3和濕度大于85%時禁止現(xiàn)場油漆。(9)加強保暖、御寒措施,必要時限制工作時間,采取輪班作業(yè)。(10)高空焊接應有防風和保溫措施。6.2 雨季施工措施(1)雨季施工前,根據(jù)現(xiàn)場和工程進度情況制訂雨季階段性計劃,并提交業(yè)主和監(jiān)理工程師,審批后實施。(2)雨季施工時,現(xiàn)場排水系統(tǒng)由專人進行疏通,保證排水暢通,施工道路不積水;潮汛季節(jié)隨時收聽氣象預報,配備足夠的抽水設備及防臺防汛的應急材料。(3)嚴禁雨天露天焊接,若要焊接必須搭設防雨棚,做好除濕、保溫設施。(4)雨季來臨之前組織有關人員對現(xiàn)場臨時設施、腳手架、機電設備漏電保護措施、臨時線路等進行檢查,針對檢查出的
76、具體問題,立即制訂整改方案,及時落實。(5)對施工現(xiàn)場的履帶吊、腳手架等其他一些機械設備必須檢查避雷裝置是否完好可靠,大風大雨時吊車應停止使用,大風過后,對機械設備、腳手架進行復查,有破損及時加固措施。(6)雨季期間安排施工計劃,應集中人力、分段突出,本著當日進度當日完成的原則,不可在雨季貪進度、趕工期。(7)因降雨等原因使母材表面潮濕(相對濕度)80%或大風天氣,不得進行露天焊接,但焊工及被焊接部分如果被充分保護且對母材采取適當處置(如預熱、取潮等)時,可進行焊接。(8)雨季來臨之前,應掌握月、旬的降雨趨勢的中期預報,尤其是近期預報的降雨時間和雨量,以便安排施工。(9)雨天搬運、吊裝、組裝措
77、施等施工都必須穿雨衣、防滑雨鞋,做好安全措施,做好電源保護;做好防滑安全措施,如穿防滑鞋、輔麻布等。(10)所有的桿件、構件堆放不落地、不污染,如有泥污等及時清除干凈,確保構件、接縫干凈、干燥。清除缺陷時刨槽加工成四側邊斜面角大于10的坡口,必要時用砂輪清除滲碳層,用MT、PT檢查裂紋是否清除干凈。7 技術質量保證措施7.1 質量保證體系按照GB/T19001-ISO9001模式成立由制度保證體系、施工保證體系和組織保證體系組成全面質量控制保證體系(見下圖),質量保證體系對質量實行全過程控制。項目經理甲方質量監(jiān)理項目總工程師技術部施工部質量部施工班組專職質量員全過程質量檢測、評定結果材料及半成
78、品驗收在施工過程中把對人員的控制作為全過程控制的重點,對項目管理人員,根據(jù)職責分工,必須盡職盡責,做好本職工作,同時搞好團結協(xié)作,對不稱職的管理人員及時調整;對勞務隊伍嚴格施工資質審查,并進行考核持證上崗。樹立全員質量意識,貫徹“誰管生產,誰管理質量;誰施工,誰負責質量;誰操作,誰保證質量”的原則,實行工程質量崗位責任制,并采用經濟手段來輔助質量崗位責任制的落實。7.2 質量保證措施7.2.1 施工過程中的質量控制(1)各種測量儀器、鋼尺在施工前均送檢標定合格后使用。(2)安裝施工中各工序之間嚴格執(zhí)行“三檢制”,保證各種偏差在規(guī)范允許范圍之內。(3)質量檢查員對各工序必須親自到場檢驗,合格后進
79、行報驗。(4)制定項目質量管理獎罰條例,促進全體職工質量管理意識,實行質量一票否決制。(5)各種厚度、接頭類型的的焊接必須按照焊接工藝認真執(zhí)行,特殊部位焊接需經必要的培訓。(6)嚴格執(zhí)行工程測量方案,鋼結構拼裝、安裝、卸載過程,必須隨時進行測量工作,保證數(shù)據(jù)及時、準確。7.2.2 構件安裝的質量控制(1)風速大于5級或降雨降雪天氣,不得進行吊裝。(2)桁架柱的安裝,應以先調標高,再調位移,后調垂直度的順序,直到達到規(guī)范允許偏差。(3)柱、梁的焊接收縮量以及桁架柱的壓縮變形量應預先經計算預測和現(xiàn)場實測復核,如需調整構件尺寸,及時提出調整建議。7.2.3 現(xiàn)場焊接質量控制焊接工作環(huán)境應符合以下要求
80、:(1)焊接作業(yè)區(qū)風速當手工電弧焊超過8m/s、氣體保護電弧焊超過2m/s時,應設防風棚或采取其它防風措施。(2)焊接作業(yè)區(qū)的相對濕度不得大于90%。(3)當焊件表面潮濕或有冰雪覆蓋時,應采取加熱去濕除潮措施。預熱方法及層間溫度控制應符合下列規(guī)定:(1)焊前預熱及層間溫度的保持宜采用電加熱器、火焰加熱器等,并采用專業(yè)的測溫儀器測量。(2)預熱的加熱區(qū)域應在焊接坡口兩側,寬度應各為焊件施焊初厚度的1.5倍以上,且不小于100mm。7.3 質量控制流程7.3.1 安裝質量控制程序7.3.2 焊接質量控制程序8 安全管理措施8.1安全文明管理保證體系建立以項目經理為第一責任人的橫向到邊、縱向到底,項
81、目部各部門、專業(yè)施工單位,直至班組職責明確,落實到人的項目安全管理責任制。8.2安全保證措施(1) 施工現(xiàn)場全體人員按國家規(guī)定正確使用勞動防護用品。(2) 施工現(xiàn)場各類孔洞、臨邊必須有防護設施。(3) 施工用電符合JGJ4688標準。(4) 施工機械的操作者持證上崗,起重機械安裝須取得勞動局驗收,嚴格遵守十不吊規(guī)定。(5) 特種作業(yè)人員持證上崗。(6) 安裝桁架柱、桁架等在高空作業(yè),一定要張掛安全網(wǎng),操作者要帶好安全帶。并且拉好安全繩,嚴防高空墜落。(7) 大型構件安裝就位后,要注意采取必要的保護措施與臨時固定措施。(8) 起重和綁扎用的鋼絲繩應有足夠的安全系數(shù),要加強日常的檢查,凡表面磨損、
82、腐蝕、斷絲超過標準的、打死彎、斷股、油蕊、外露的均不得使用。(9) 吊鉤應有防止脫鉤的裝置。8.3 安全技術措施8.3.1 超大構件的吊裝作業(yè)本工程吊裝作業(yè)構件最重重達275噸,最大作業(yè)半徑達50余米,如果發(fā)生墜落和側翻事故,將會造成重大安全事故和經濟損失,對此問題,我們將從以下方面予以考慮:(1)地基承載力。600t履帶吊總重(包括自重、配重、構件重量)合計1150噸,履帶尺寸為10.33mX1.5m,根據(jù)計算,如果履帶直接作用于原土上,地基承載力須達到34.2噸/平方米,因此,必須采取措施。處理方法如下:在平整夯實后的原土上干鋪200mm厚碎石墊層,鋪設后的道路承載力要求大于28噸/平方米
83、。而800t履帶吊的道路承載能力必須大于30噸/平方米。(2)設備、工具。設備必須保養(yǎng)良好,運行正常,所選起吊用工具和鋼絲繩必須有足夠的安全系數(shù),一般不得小于56倍。桁架柱及內圈主桁架吊裝須經計算后配置專用鋼絲繩,并且不得用于裝卸構件或挪作它用。調平用的手拉葫蘆必須經過安檢及正常保養(yǎng),并有備用。(3)吊裝作業(yè)。嚴禁超重吊裝,嚴格執(zhí)行起重機械“十不吊”規(guī)定。各相關人員必須持證上崗,合理選擇吊點、吊具,作業(yè)范圍內實行隔離管理。8.3.2 多點、面高空焊接本工程高空作業(yè)點多,容易發(fā)生高空墜物、墜人事件及火災事故,為此,我們將從以下方面予以考慮:(1)高空焊接處采用密閉式安全網(wǎng),實行立網(wǎng)全封閉。(2)
84、高空作業(yè)人員必須佩帶安全帽、安全帶,作業(yè)前檢查安全設施的牢固性,作業(yè)時,必須正確使用安全帶。(3)安全用電,禁止電線裸露或破損。(4)作業(yè)區(qū)域內,布置防火設施,嚴禁無關人員進入作業(yè)區(qū)。(5)加強巡視,作好防火、防觸電、防墜落準備。8.3.3 高空構件的穩(wěn)定(1)構件高空就位后,不連接牢靠不能松鉤,根據(jù)設計要求,當天要盡可能實現(xiàn)多點面焊接成型。(2)合理安排吊裝順序,加快吊裝作業(yè),盡快形成構件自身穩(wěn)定體系。(3)對于焊接工作量大的構件,保證軸向焊接固定,側向采用纜風繩臨時固定。8.3.4 高空操作平臺和上下通道的設置高空操作平臺和上下通道設置時,必須保證設置合理、穩(wěn)固,上下方便,以減少安全事故的發(fā)生。