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钢结构工程施工技术方案及措施第一节屋顶结构及施工方案简介GTC地面交通中心位于航站楼南面,为旅客提供往返市内道路交通的连接GTC3A枢纽在建筑顶面有一覆盖轻轨火车站的大跨度屋盖.屋盖结构为大跨度钢结GTC构拱架,拱架间距为共有根,跨度为拱架的断面高度为18m,1445m—120m,3m—1拱架最大矢高为最重构件达端部通过抗震球支座与现场混凝土边2m,255m,2203缘梁相连.屋盖纵向为跨距的梯形截面主楝条,主楝单元分布间距为的次楝按18m3m照总包的工期要求彳寺土建结构完成后,进行屋盖结构施工根据屋顶结构的特点,在伸缩缝处将屋顶分成个单元进行施工,采用台行走式塔吊立于一层顶板沿屋32盖结构纵向进行节间安装拱架按照设备起重能力及运输条件的限制分为段,8-14单段重长度约分段就位的拱架在承重脚手架上对接,整根拱架安装10o4t〜22t,9m,完毕后,安装主拱间的主次楝结构.承重脚手架以伸缩缝为界分区搭设,以降低施工成本计划工期为天150
一、屋顶结构简介GTC结构形状
1.屋顶面积约,从轨道总站到地面运输中心,在南北方向的长度约GTC30500m2为东西方向整个屋盖结构跨度范围内没有立柱,宽度范围为该建320m,45-120m筑物通过一个拱形屋顶在东西方向封闭,并连接在首层与相连的GTC.拱架横截面呈梯形箱形结构如下图所示2图拱截面11-8)图中上下翼缘板为一等宽的圆弧形板条.1)由于拱架高度(值)沿圆弧弧长在不断变化,因此其腹板为一翘曲的弧形2H板.)纵向加劲肋与腹板接合面为一曲线3)拱架下部区域,面积非常窄小,焊接异常困难.4
二、拱段划分根据拱架外形尺寸及运输条件的许可接结合吊装方案,现将拱架划分成若干个分段现以某桁架为例进行说明,如下图所示图拱段的划分11-9根据上图所示将该拱架划分为段,单重约吨8〜14104〜22
三、放样与号料按拱架结构图对每个零件进行放样、展开,编制数控切割软盘、号料划线草图、零件配套表及加工检验样板,并注意以下各点.在放样前必须对各零件的焊接收缩变形进行计算,结合本公司在以往各项工1程中的经验与记录,确定各零件的收缩变形量进行放样必要时可在若干个分段的接缝处单侧留有余量,在分段拼装、总装时给予调整、割除,以保证拱架外形尺寸的精度.上下翼缘板及纵向加劲肋上必须划出中心线,便于在切割、弯曲过程中监测、2检验零件的变形.在左右腹板展开过程中必须在其外表面同一位置设定一根曲线,腹板加工成
3.形后,该二曲线必须位于同一平面上且垂直于拱架中心面,在制作过程中该线可作为加工检验样板的定位线,亦可作为组装、焊接过程中进行监测、检验组装精度与焊接变形的基准线纵向加劲肋二边曲线偏差大小,直接关系到拱架制作后的外形质量,因此必
4.须编制每一块纵向加劲肋二边曲线变化的坐标值(型值表),便于检验该板切割后的曲形偏差.检验样板
5.弧形零件加工后,检验样板的弧长不得小于A1500mm腹板加工后的检验样板采用三角样板进行检验,沿每一块腹板设置道,B6〜7间距W1500mm.在正式号料、切割前必须对所用钢板进行确认6钢材的牌号与厚度必须符合图纸要求;A所用钢材必须经过复验,并经本工程监理确认合格;B若有排版要求,钢板的外形尺寸必须对号入座,以保证各零件尺寸放样的C可靠性.
四、切割与加工)本工程全部零件基本上采用火焰切割、冷加工弯曲成形1)零件成形后必须满足下列要求2表11—2名称允许偏差值()mm外形尺寸
1.5对角线差
2.0曲形1o5翘曲构件曲形2o5
五、拼装为保证制作精度,根据本公司条件,整个拱架分成左右二大段(即各小段)在5刚性平台上进行组装,各小段之间采用工装板给予临时刚性固定.组装结束并经检验合格后进行打底焊,而后整体送往焊接流水线进行自动焊接.胎架1拱架拼装胎架的设计十分重要,胎架模板位置必须达到:保证拱架外形的一致性;有效的增加拱架焊接过程中抗焊接变形的临时刚度;便于在接头部位对相应二端接头加工中各零件偏差的临时调整整个胎架制作完成后既要便于拱架拼装,又要便于在制作过程中对拱架变形及精度的监控,且具有可操作性为达到上述目的胎架按下列要求制作)胎架施工基面的考虑拱架拼装采用将拱架侧卧于平台上,其垂直中心面呈1水平状态,右腹板外表面为与胎架模板接触面如下图图拱与胎架的关系n—1o如此选择有以下优点拱架上下圆弧面在平台上的投影为其真实外形,便于对其变形及外形尺寸的A控制;拱架接缝位置线在平台上的投影为一直线,便于各分段翼缘板、腹板、纵向B加劲肋的准确定位;拱架中心面呈水平状态,便于对拱架侧向弯曲的监控和横隔板的定位与测量.C)胎架模板位置2胎架模板位置设在每道横格板位置处,由于相邻二格板距离较大在相邻二横A格板间增设一道模板,如下图所示图胎架模板的位置11—11各模板沿顶底圆弧向心线方向呈列,使其上工作表面为一直线B)基面划线3在组装平台上(胎架基面),必须划出下列各线,如下图所示图基面划线11—12拱架顶底圆弧线a分段接缝位置线b模板位置线.C设立标杆,划出拱架中心面标高线,翼缘板半宽线.d以上各线划线误差均不得大于1mm)在平台上树立模板,模板呈垂直状态,底部与平台连接牢固,设置斜撑以增4加刚性)将平台上拱架顶底圆弧线移植至模板上,划出相应的位置的上下翼缘板半宽5位置线,切割模板.模板划线切割误差均如下图所示Wlmm;图11—13组装
2.拱架组装工作在胎架上进行)组装工序如下1在胎架上吊装定位右腹板一划出纵向加劲肋与横格板安装位置线一吊装定位上、下翼缘板、纵向加劲肋与横格板一焊接一吊装左腹板一焊接一检验一划出现场拼装结合线一装焊现场用的拼装工装卡具一解体一送流水线进行自动焊一检查、矫正一验收一喷砂除锈一涂装一发货;如下图所示图一1114组装工序图)组装要求2A右腹板定位必须与胎架工作表面紧贴,间隙Wlmm;上、下翼缘板,纵向加劲肋与横隔板定位必须保证其中心线位于同一水平B标高上,偏差W2mm;上、下翼缘板、纵向加劲肋与横隔板定位必须保证其垂直度,偏差C W1mm;各构件定位,其端部位置必须对准胎架基面上的接缝位置线,偏差D W1mm;左腹板定位必须与内部各加劲肋横格板结合面贴紧,间隙W E
1.5mm)焊接3焊接工作必须严格按焊接工艺文件所规定的工序与要求对各焊缝逐一进行焊A接;拱架解体后各分段进行自动焊时,除严格按工艺文件进行焊接外,还必须对腹B板上二根线与上、下翼缘板中心线进行严密监控、测量,一旦发现变形立即调整焊接工序,以控制拱架各分段的焊接变形)划线4拱架解体前除上、下翼缘板中心线外还必须划出下列各线,以留作现场拼装定位用.如下图所示图划线图11—15)解体前现场工装卡具的设计安装必须达到下列要求5能快速、简便的进行操作A能有效的对各分段接头进行定位,并使接头精度达到工艺要求.B工装卡具去除后残留工作量少,不影响构件外观质量C
六、拱架工厂拼装.工厂拼装工序如下1铺设路基板一划线一制作胎架一单侧分段定位一去除接头余量一另一侧分段定位一焊接一验收一装焊吊耳一油漆修补一现场吊装.注意事项2)铺设路基板的地面必须夯实、平整,与路基板紧贴;1)胎架划线与制作可参照上述工艺要求进行施工;2)各分段定位后,必须对上、下翼缘板中心线进行测量与调整,务必使其位3于同一水平面上,避免因路基板下沉而带来偏差造成拱架变形;)接头余量的划线必须考虑以下各项因素,经综合研究后给予划线、切割4各分段实测数据与图示尺寸偏差.A现场即将进行的焊接工作可能产生的焊接收缩余量B
七、焊接部位的考虑对局部窄小、难以进行焊接工作的部位和现场接头中纵向加劲肋焊接工作如何进行的考虑分段接头处的上、下翼缘板自接缝向两边各设置一块嵌补板留待该部位
1.300纵向焊后进行装焊..横格板与上、下翼缘板相交处抽空如下图所示250mm;图11—16腹板中部(位于构件中和轴)开设工艺孔,让施工人员入内进行焊接,横格
3.板与下翼缘接缝采用电渣焊局部窄小处人员确实无法入内进行焊接的部位建议横隔板单边(与左腹板相
4.交侧)外伸至腹板外表面平齐,腹板开槽进行焊接,该处焊缝焊后磨光
八、对于拱架横截面结构形式的建议基于目前本工程拱架外形尺寸及截面形状已经确定而又存在以上诸多的施工困难之现状,在保证原设计建筑风貌的原则下提出如下建议拱架截面中纵向加劲肋向二侧外伸,腹板分割成块由于腹板计算长度
1.2〜3缩短,且将原一个大梯形截面改变成三个小梯形截面组合,因此可将横隔板取消(不排除局部设置加劲板)如下图所示.图腹板与翼缘的关系11—17在主楝条与拱架腹板相交部位设置加强板(厚度与楝条同厚),以作间隔避
2.免部分焊缝重叠.拱架作上述改动后具有以下特点3)原整块腹板分隔成三块后,对其曲形加工提出了更高的要求,根据本公司综1合加工能力,能满足这一要求;施焊的可能,改善了焊接工作环境,有利于焊接质量的提高;动焊设备进行焊接,对焊接质量的提高与保证提供了最大的可能第四节施工方法、钢构件的运输和现场堆放要求.钢构件的运输工专用运输托架,以保证各种异形构件可安全运抵施工现1场钢构件的现场堆放要求
2.本方案利用了轻轨行驶路线承载了高的特点,将钢构件堆放场地施工时将对结构进行验算,必要时进行支顶.堆放场地及构件车辆行驶路线如下图)拱架结构的焊缝,基本上取消了施工人员钻入里面窄小空间2)由于焊缝全部在外表面施焊可以最大限度的使用弧形跟踪自根据结构特点及3加工、安装方案,拱架以分段形式运输进场运输过程中必须重视成品保护,合理选择垫点,防止构件运输装卸过程中发生变形.构件的运输应考虑构件分段的外形几何尺寸,必要时加钢构件运抵现场后,应视现场条件分类码放.构件下的垫木位置应整齐划一,位置合理堆放场地应当平整坚实对钢构件堆放区的结构要进行结构承载力分析,必要时对其进行支顶,以满足结构承载设置在一层顶板塔式行走轨道之间,构件运输车辆行驶在一层底板,图构件堆放场地及构件车辆行驶路线11—18
二、钢结构安装前的准备工作.构件的现场检验1钢构件进场后,现场施工质检员组织对构件自检验收验收内容应包括:构件的质量保证资料是否齐全;构件的外形几何尺寸是否与图纸相符;误差是否超标;是否与要求发货数量相符自检通过后报请监理审验、批准,方可进入安装工序确定测量控制网与控制点
2.钢结构测量控制点基于土建单位建筑物控制网而设置屋顶是通过弧线绕屋.GTC顶最高点下处的一条直线旋转而成,这种旋转以92m的间距进行以确定主楝的位置故测量前要在中建立体模型,将每个钢6CAD构件相对于不可见轴的三维坐标转化为相对可见轴的三维坐标立体模型如下图图一空间模型1119拱段的截面顶宽度和截面的底宽度,随拱段的空间位置的不同而不发生变化,故拱段上的控制点设置在拱上下截面的中线位置;主楝及次楝的控制点设置在端部节点处,测量控制点如下图图测量控制点的布置11—20测量前用一层顶板中线取代不可见轴,做出拱段及主楝相对可见轴的三维坐标.控制剖面如下图图测量控制轴的立面关系11—
21.构件编号3构件进场检验合格后进行构件安装顺序编号.根据构件安装顺序图中的构件编号对应加工厂的构件出厂编号,用区别于加工厂编号颜色的涂料标于明显位置混凝土结构,在南北方向开放.在南端的开口,允许为服务的火车进入该建筑物,GTC在北边提供一个开放的进入总站建筑物的人行道屋顶的几何结构,通过弧线的.GTC简单旋转过程而产生了形成屋顶的双曲面首先,在南北中心线上,通过在中心线上近似等距分布的节点形成了一条垂直弧线或曲线这些节点仅沿曲线本身近似相等,它们沿水平方向精确的距离拱架.该弧线沿南北轴上的一直线旋转,但是这18m条直线却在屋顶最高点下边大约处,这种旋转以的间距进行,如下面示意图92m6o所示,它是弧线的定位及支撑玻璃天窗系统的主楝条所在的位置图屋顶结构的形成图11-
1.屋顶结构2屋顶结构是一个东西走向有规律的单向拱架系统,南北向拱架间距为这18m些拱形结构跨度不同,最小的大约为最大的超过垂直方向的荷载主要45m,120mo通过压缩每个拱形结构而承担拱形结构是用钢板焊接成的,深度变化由最长跨度基础处最大的大约深度支3m最高点处大约为最小深度拱形结构的截面一般是扁平底部、形箱式结构,12m V它带有较厚得法兰板,以及最小厚度的腹板对于每个拱形结构,沿整个长度在截面上加入一条纵加劲肋在截面中焊进类似的横向隔膜式加劲肋,间距大约远拱3m形结构截面顶部和底部法兰的宽度沿拱形结构的长度是不变的,由此可知,腹板不是完全平坦的元件,而是稍微有些翘曲在的距离上大约翘曲由于腹板10m lo6o0很薄,因此在焊接到上述内部隔膜上之前,它们编号要求:拱段编号:**-**(拱号-拱段段号)楝条标号执行加工厂编号(仔细与平面布置图相对照)
三、钢结构的安装施工质量标准
1.本结构为大跨,安装精度要求高构件的制作、组拼、安装均须按照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2002)执行,质量目标为“鲁班奖IIO构件的连接方法
2.钢结构的现场连接主要是拱与拱、拱与主楝、主楝与次楝本工程主要采用焊接、高强螺栓连接及高强螺栓与焊接混合连接三种方法.)主拱截面的特点1拱截面为梯形截面,上翼缘板厚35〜60;下翼缘板厚20〜80;腹板厚20~40o其上下翼缘的宽度不随拱的截面位置不同而变换,故拱的腹板为双曲面这样对拱的安装精度要求极高图内拱截面11-22图伸缩拱截面)拱与主楝的连接特点11-232主橡与拱的安装角度随位置不同而发生变化,拱与主橡的连接为主橡穿拱式连接,这样要求在钢构件安装前要建立结构的模型,确定每个钢构件在整个结构中的空间位置,才能保证钢构件空间位置的准确图主楝与拱节点11—24)次楝与主楝的连接特点3次楝与主楝的连接为螺栓连接,次楝的一端为可滑移的长圆孔,满足结构的抗震要求安装时要注意螺栓的位置(位于长圆孔的中央))拱支座的连接特点4拱与混凝土边缘梁的连接是通过抗震球支座连接图拱架剖面11-25图球形节点11—26钢结构安装施工工艺
3.)施工工艺的确定1拱的上顶面宽度为拱的下底面宽度为拱截面全高为A14m,
0.6m,12m〜
3.0m拱长最重约其弦高由拱的截面形式及拱的长度45m〜120m,22Ot,15m〜20m,知,如果采用在端部拼装,然后将每根拱整体滑移到相应的位置上,这种上大下小的截面形式对拱在滑移过程中的空间稳定极为不利,难以保证安全可靠屋顶结构由个独立的单元(屋顶伸缩缝将屋顶结分成个独立单元)B33组成,并且都拥有自己的稳定系统,拱通过抗震球形支座与混凝土结构相连,拱与拱之间通过主橡刚性连接,为了保证结构安装完毕后其外形达到设计要求,拱段下部的临时支撑必须待一个独立的单元安装完毕后同步分阶段卸荷,才能保证屋架单元的外形尺寸,减小对混凝土结构的不利影响,保证抗震球形支座节点达到设计要求如果采用在一层顶板散拼,然后分段将其就位,散拼拱段的弧线位的过程中的3受力形式与结构完成时其受力形式不同,这又是保证结构的减少承重架的搭设.吊次)钢构件的分段及吊装机械的选择2钢构件的分段A考虑到钢构件的场内外运输及塔吊起重量的限制,兼顾拱架与主拱段重量明细序号编号A5A4A3A2A1置从有规律到无规律,是保证结构外形尺寸的不利因素拱段在提升外形的不利因素.拱段在一层顶板散拼过程中也要形成弧线,故拱段拼接节点处需进行支顶,并搭设安装脚手架其高度在这样拱段在一层顶板散拼后再
2.0〜
7.0m分段提升,其过程复杂,无形中增加了安装难度,形成了对保证结构外形及均匀3受力的不利因素,不能有效综合以上因素,我们采用一步到位的高空散拼,这样可以保证结构的外形、抗震球形支座的连接及独立单元同步分阶段卸荷,且采用两台行走塔式,既能满足拱段与主次楝的吊装,又能充分利用塔式的楝的节点位置,尽量减少工地焊接工作量,在有限的工期内保质保量的完成屋顶结构的安装综合以上因素确定了拱架加工分段长度,本工程根拱架按照上述原则分为段,拱148-14的吊装分段约段,其单重见下表主楝分段以拱架为界限,主楝的吊装分段约164段,其单重约次楝根据自身端部节点形式进行分段,次楝的吊装分1666o8t〜15t段约段900表节节节节节节节11-37654321拱A重量t
20622.72lo119o5179拱B编号B6B5B4B3B2Bl重量tl40614o
614.615o
514.61460拱C编号C7C6C5C4C3C2C1重量t
14.714o
614.614o
615.5146146o o编号D7D6D5D4D3D2D1重量t
14.
714.614o
614615.
514.6146o拱E编号E7E6E5E4E3E2El重量t
14714614.
614.
615.5146146拱F编号F7F6F5F4F3F2Fl重量t
12.
311.310o
412.9llo
612312.3o拱G编号G7G6G5G4G3G2G1重量tl4714o
614.
614.
615514.
614.6拱H编号H6H5H4H3H2H1重量tl
4614.614o615o5146146o0拱I编号16151413I211重量t14614o
614.615o
514.6146o拱J编号J6J5J4J3J2JI重量t
14.614o
614.615o
514.6146o拱K编号K5K4K3K2K1重量t
14614.615o514o
614.6拱L编号L5L4L3L2L1重量t
10412.911o612o
312.3拱M编号M4M3M2Ml重量t
14.
615.
514.6146o拱N编号N4N3N2N1重量t
22721119.5179o注表中是以南北方向的中轴为对称线,另一侧与上表相同吊装机械的选择B本工程根据建筑面积、结构形式、工期的要求及构件重量选用二台行走塔式这样既满足拱段及主次楝的吊装,又充分利用了塔式的吊次SK560—05,塔吊的性能如下1号塔SK560—05塔高32m,L=392m,R=2〜33m,Q=20t最大轮压为:832kNo2号塔SK560—05塔高
43.8m,L=392m,R=2〜33m,Q=20to最大轮压为888kNo行走塔式的轨道间距为铁轨下部为路基箱,路基箱下部为枕木,枕木下部10m,为石子,这样由铁轨、路基箱、枕木组成的轨道系统具有足够的刚度,这样可将轮压转换为均布荷载作用于一层结构塔式行走轨道的布置如下图图塔式行走轨道布置11-27图路基系统11-28下部混凝土结构框架由的柱网及高的大梁组成,轻轨站台及多功9mX9m
1.5m能厅楼面荷载标准值为恒荷/而、活荷为.其短轴剖面形式如下图4kN
3.5kN/ni图剖面塔式轨道下部结构的加固在立塔前要进行下部混凝土结构验算,11-291-1通过调解塔式轨道系统的受力面积及刚度减小单位面积上对结构的作用力对不同部位分别进行验算,选择合理的加固方案,以保证结构的安全可靠由于工程处在飞行区,在施工时在塔式顶部及大臂的两端设指示灯.安装方法3构件吊装顺序A由于塔式由北向南行走,故本工程将以两台行走塔为中心,由北向南进行安装,拱的空间位置如下图图塔式吊装顺序11—30为了清晰表示拱的标号,上图中未表示主楝和次橡屋顶结构的安装顺序B整体安装顺序屋顶的伸缩缝将屋顶结构分成个独立的单元,并且都拥有自a3己的稳定系统根据屋顶的结构形式,施工将以个独立的稳定系统为单元进行施3工一区支撑系统的搭设一一区构件的吊装(包括拱、拱、拱、拱、拱、A B C DE拱及相关主次楝,可提前插入)一一区支撑系统同步分阶段卸荷(一区构件吊装FN完成后开始)一二区支撑系统的搭设一二区构件的吊装(包括拱、拱、拱、FS G H拱、拱、拱、拱及相关主次楝,可提前插入)f二区支撑系统同步分阶段卸I JK LN荷(二区构件吊装完成后开始)一三区支撑系统的搭设一三区构件的吊装(包括LS拱、拱、拱及相关主次楝,可提前插入)一三区支撑系统同步M N分阶段卸荷(三区构件吊装完成后开始)图分区示意图11—31拱架的安装顺序:b图拱的安装顺序图11—32拱架单元施工顺序拱架安装一校正一拱架焊接一主楝安装一次楝安装一主c橡焊接,在拱架单元施工工程中根据施工顺序进行测量监控,以保证拱架单元的安装精度临时支撑C拱的南北间距为拱的跨度为拱距一层顶板的距离为18m,45m〜120m,0m〜
18.5为了便于主楝安装与焊接及次楝的安装,构件在安装时,临时支撑系统采用满堂红m,脚手架,拱段现场拼接节点处及悬挑主楝的悬挑端采用组合式承重架(内部用钢管,外部用脚手架包围,其内部钢管的使用要经过力学计算,做到安全可靠),如下图剖面图支撑系统剖面示意图11—33图支撑系统平面示意图11-34临时支撑系统分布于拱架及主楝的下部,形成了网格式框架,这样对拱架及主楝的安装与焊接极为有力,减少了大量的操作平台和吊篮.在构件安装过程中便于工人的操作,是保证工人安全操作的有利因素组合式承重架上部用液压千斤顶与拱段相连,这样便于拱段的校正就位,待一个区全部安装完毕后,再同步分阶段卸荷,有利于保证结构的外形尺寸,减少对混凝土结构的负面影响.图钢构件底部支撑示意11—35在施工时,要对临时支撑系统及构件车辆行走路线的下部结构进行结构验算在设计的支持下,进行合理的加固,做到安全可靠安装过程D拱的安装拱段由两侧向中间对称式吊装,拱段就位后及时拉上缆风绳,保证A拱段的稳定,做到安全可靠图拱的的吊装11—36A注为了清晰显示图中未表示次楝,及承重架的全部.拱北侧悬挑主楝的安装A P21〜P24悬挑主楝与拱架的连接为较接,其支撑形式如下图图11—37在点处做承重架,待拱安装完毕后,将主楝就位,、拱安装A AP21〜P24BC完毕后安装主楝下部支撑,悬挑主楝安装完毕P21-P24安装过程如下图图悬挑主楝的安装11-38拱安装完毕及拱北侧悬挑主楝就位A AP21〜P24图拱安装完毕及北侧悬挑主楝就位11—39A注:为了清晰显示图中未表示次楝,及承重架的全部.拱、拱、拱、主次楝及悬挑主楝下部的支撑系统安装完毕.A BC可以被稍微扭曲成正确地形状玻璃天窗支撑结构
3.支撑玻璃天窗的构件由主橡条和次楝条系统组成.主楝条与主拱形结构连接在大约的间距,组成屋顶整体稳定系统它们是预制的形部分,在顶部法兰95m V处为宽,深形部分的顶部和侧部采用钢板结构,厚度依据楝条的走向400650V不同而发生变化楝条靠近屋顶的中心线,即朝着顶部,几乎垂直,因此受到的侧向弯距很小那些靠近拱形结构两端的楝条,以其侧面布置,与垂直方向所成的角度最大为在弱轴方面的弯距相应的有所增加因此,这些楝条的侧面腹板比较厚.40o,为了形成每根楝条为型,并且为了加强楝条绕其强轴的抗弯能力,在每个组分中V还加进了一条直径为的实心棒条.主楝条的起点是垂直的,因此他们的顶部法兰100表面与和他们相交的拱形结构的顶部法兰水平主楝条在立面成曲线,以与原定位弧线配合,如上面几何结构部分中所说的那样.主楝条支撑着约间距箱形的次楝条,而此楝条直接支撑玻璃天窗的这些次3m楝条的截面尺寸为底边成曲线,以配合屋顶的弧度.楝条没有超出250mmX100mm,主楝条顶面法兰深度下,而是被固定,以便楝条在它们上面通过图屋顶结构11—
2.横向稳定度和运动接缝4支撑轨道总站屋顶的混凝土结构包括两个东西向伸缩缝直接在屋顶GTC构件下面为了避免因两个建筑元件之间不同的运动性能而引起复杂情况,在图、、拱及相关构件安装完毕11—40A BC注:为了清晰显示图中未表示次楝,及承重架的全部完成一区构件的安装图一区构件安装完毕11—41注为了清晰显示图中未表示次楝,及承重架的全部一区吊装完毕后,将下部临时支撑系统同步分阶段卸荷,以保证屋架系统的几何外形,减小对下部混凝土结构的不利影响完成二区构件的安装图二区构件安装完毕11—42注:为了清晰显示图中未表示次楝,及承重架的全部二区吊装完毕后,将下部临时支撑系统同步分阶段卸荷,以保证屋架系统的几何外形,减小对下部混凝土结构的不利影响完成三区构件的安装图三区构件安装完毕注:为了清晰显示图中未表示次楝,及承重架的全部.11-43三区吊装完毕后,将下部临时支撑系统同步分阶段卸荷,以保证屋架系统的几何外形,减小对下部混凝土结构的不利影响.钢结构安装完毕后利用塔式自身并配合一台汽车吊将塔式拆除20t屋面结构安装完毕后长轴立面效果图屋盖长轴立面11—44)安装要点4安装前应对建筑物的定位轴线、安装位置线及标高进行复查,合格后才能进A行安装通过结构力学软件计算,拱在有临时支撑支撑时和临时支撑卸寸的影响,comB确定最优的合拢时间保证拱的外形尺寸响,提高吊装效率.绳及钢材等加固材料对支撑系统进行加固,做到万无一失.测量工艺4)工程特点和基本要求1钢结构安装施工测量放线工作是各阶段的先行工序,又是主要控制手段,是A保证工程质量的中心环节合、垂直度控制、水平标高等要求较高量为控制中心,密切协作,互相制约.)测量准备2了解设计意图,核实图纸,熟悉标准,掌握工艺A根据安装精度要求选择的测量仪器,所有仪器使用前均须检定合格B构件进场后测量人员在地面做好每个构件的基准线、标高线标荷时对拱外形C尺寸的影响,做好挠度的预留计算温度对拱的外形尺构件吊装前,对每个拱段和主楝在软件中建模,确定合理的吊点,保证构件的C空间位置的准确和减小吊装过程中对构件外形的影设专人进行天气预报采集,如遇大风,应做好应急准备,用缆D本工程安装精度要求高,其中钢结构制作、结构放线、轴线闭B测量控制难度大,在施工中测量、安装和连接三位一体,以测C记工作钢构件安装前,要将地面的定位轴线及基准标高引侧到安装部位.)测量方法和要点3本工程东西方向的控制线可由总包提供的控制点引出A根据屋顶结构的自身形成特点,做中心控制线之前,要在中建模,通过B CAD计算列出每个主楝相对一层顶板上控制点的空间位置.图测量控制点布置图11—45测量前用一层顶板中线取代不可见轴,做出拱段及主橡相对可C见轴的三维坐标.控制剖面如下图图控制轴的空间关系11—46安装后的验收测量钢结构一段整体封闭以后,先验收安装质量,在安装质量达D到验收标准以后进行钢构件的最后验收测量,编制实测资料,同时准备下段构件的安装.于混凝土结构的相同位置设置伸缩缝这样屋顶被分成个独立构件,并且都拥有3自己的稳定系统.屋顶不采用任何支撑每个屋顶部分的稳定性都通过拱形结构与主橡条的GTC空腹桁架作用而保证,这一点依赖于这些元件的弱轴抗弯刚度尤其是拱端和朝着拱端的主楝条,对南北方向每个屋顶部分的侧面稳定性起到了巨大作用.所以靠近拱端主楝条腹板的厚度需增加混凝土结构中的伸缩缝位置对应于屋顶结构中两个拱的位置.在这些位置,GTC拱被分成两个“半部分,每半个部分成为一个扇形或另一个扇形的一部分.在这V”些拱形结构之间,将提供大约的间隙,以允许温度变形和地震位移.位于这200mm些分开的拱形结构支撑位置上的混凝土结构采用双立柱,以便每个拱形结构都位于自己的立柱上而无须跨越伸缩缝采用复杂的转换结构图一屋顶的运动接缝113
二、屋顶钢结构工程难点GTC钢构件的深化设计及加工工艺
1.屋顶钢结构独特的外形决定了,钢构件深化设计的准确及加工工艺的确定GTC是本工程的难点..大跨度拱架的安装座与现场混凝土边缘梁相连,上下翼缘宽度不变而高c om2度改变的拱截面形成了腹板的双曲面形式,拱的上翼缘随拱的位置不同而发生不同的安装精度、焊接质量、吊装安全可靠是本工程的难点.运输及吊装机械的选择
3.的超长超大决定了构件的场外、场内运输及吊装机械的选择是本工程的难点工期保证及组织协调
4.施工组织协调及配合是本工程的难点第二节施工部署
一、钢结构工程施工部署安排.钢结构部分施工工期1)工期1)工期保证措施2安排合理的施工流程和施工顺序尽可能提供作业面,使各工种交叉施工梯形.O拱长度为最重构件达端部通过抗震球支角度变化拱与拱之间通过47-135m,220t,主楝相连,且主楝穿过拱截面如何保证主拱在加工成分成段,单段重8〜
1410.4t~22t,长度约9m;主楝以拱单元为分段原则,单段重68t~l5t,长度约18m钢构件根据本工程钢结构特点,钢结构安装难度特大,所以工期的保证本工程钢结构工期为150天安排好钢结构深化设计及加工制作计划,组织好工厂与现场的协调工作,以保OO证构件按计划进场.选用科学的、先进的、切实可行的施工方法、施工手段进行钢结构安装O..使用先进的设备、机具、仪器以提高劳动生产率.监督六项基本职能,并选配优秀的管理人员及劳务队伍承担本工程的管理、施工任务根据工程施工进度总计划,编制月、周、日计划相结合的各级计划进行进OO度的控制与管理,并配套制定各分包的计划以及机械设备配备使用计划,劳动力分布安排计划等,实施动态管理施工顺序
2.并且都拥有自己.为了保证拱架单元均匀的将力通过球形支座传递给结构,各区支实施项目经理负责制,行使计划、组织、指挥、协调、控制、屋顶的伸缩缝将屋顶结构分成个3独立的单元,的稳定系统根据屋顶的结构形式,将以个独立的稳定系统为单元3进行施工:一区支撑系统的搭设一一区构件的吊装(包括拱、拱、拱、拱、A BC DE拱、拱及相关主次楝)一二区支撑系统的搭设一二区构件的吊装(包括拱、FN FS拱、拱、拱、拱、拱、拱及相关主次楝)一三区支撑系统的搭设一三区GHI JK LN构件的吊装(包括拱、拱、拱及相关主次楝)撑系统的支点处采用千斤顶,LS MN待一个区段的构件安装完成后,各支点处的千斤顶同步分阶段卸荷,以保证结构的外形及下部混凝土结构的安全可靠施工顺序见下图主要劳动力配备
3.钢结构工程劳动力配备表11—1序号类别单位数量备注管理人员人114电焊工人230架子工人340油漆工人445电工人2测量工人66探伤人72起重工、人920构件检验员人114塔式司机人126信号指挥人136根据工期动态调合计人134整钢结构施工现场平面布置
4..钢结构施工不再另设水电供给设施,服从工程整体的统一安排现场统一考虑供电、供水设施,但钢结构施工需要单独设立配电箱钢结构施工临建仅考虑自身办公、仓库(包括食堂、会议室).工具房设在
0.0施工现场场地施工现场统一划定.考虑到本工程结构的特殊性,充分利用一层顶板城铁站台承载力高的特点,选用的两台行走塔轨道位于一层顶板,且钢构件的堆放场地选在城铁轨道位置施工平面布置图图钢结构工程施工平面布置图11-5
二、施工准备熟悉合同、图纸及规范,做好施工现场记录.其程序是
1.编制劳动力须用审批技术准备
2..编制工艺流程要领书,做详尽的构件进场计划.•细的交底记录..各特殊工种(司机、焊工、起重工、电工等)必须持证上岗,证件必须在有效期内方可进场作业熟悉图纸、计算工程量、现场调查编制施工机具设备须用量计划工艺流程及作业要领书量计划编制月、周施工进度表编制材料、构件、成品需用安全、技术交底临时供水、供电计划编制施工准备工作计划施工总平面布置经济承包与核算组织对各工序施工人员进行专业技术交底及安全交底,并有详测量放线所用的经纬仪、水准仪、钢尺等测量仪器,都要做好计量检测,并保证在有效期内使用.机械材料准备3制定材料供应计划,组织相关材料和机械设备进场机械设备应做好检修和保养,保证完好率第三节钢构件的制作工艺屋顶钢结构工程为单层拱形钢结构,整个屋顶钢结构由根钢拱架(含GTC14二组伸缩拱架)通过楝条等构件组合而成拱架南北方向设置,间距为在拱18m架上部圆弧表面上自中间向二侧(东西向)每间隔(同心角)设置主楝条一道,6o结构中部最宽处设有道,如下图所示13图屋顶结构平面布置图11—6
一、拱架结构.本工程拱架是由钢板焊接而成的拱形结构如下图所示1。
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