深圳灣體育中心鋼結(jié)構(gòu)工程匯報資料1.ppt

1 深圳灣體育中心鋼結(jié)構(gòu)工程匯報資料 一 工程概況 1 1整體平面布置1 2結(jié)構(gòu)組成1 3構(gòu)件 節(jié)點(diǎn)形式1 4材質(zhì)要求及工程周期 2 一 工程概況 深圳灣體育中心位于深圳灣濱海休閑帶中段 南山后海中心區(qū)東北角 深圳灣后海填海區(qū)內(nèi) 占地約30 77公頃 基地近似長方形 東西向最長約730m 南北向最長約420m 3 整體效果圖 1 1結(jié)構(gòu)組成 深圳灣體育中心鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由單層網(wǎng)殼 雙層網(wǎng)架 綜合館和游泳館 及豎向支撐系統(tǒng)構(gòu)成 平面長約500m 寬約240m 單層網(wǎng)殼主要由彎扭箱形構(gòu)件組成 彎扭構(gòu)件占鋼結(jié)構(gòu)總量 未包括鑄鋼件 的約60 雙層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要由鋼管 焊接球組成 占鋼結(jié)構(gòu)總量 未包括鑄鋼件 的約9 勁性框架結(jié)構(gòu)由鋼管構(gòu)件 常規(guī)箱形構(gòu)件 H型構(gòu)件組成 占鋼結(jié)構(gòu)總量 未包括鑄鋼件 的約21 附屬等結(jié)構(gòu)占約10 4 1 1結(jié)構(gòu)組成 5 雙層網(wǎng)架 展望橋 下沉廣場幕墻 支撐體系 單層網(wǎng)殼 大樹廣場 1 2構(gòu)件 節(jié)點(diǎn)形式 單層網(wǎng)殼由彎扭箱型截面組成 彎扭箱型截面規(guī)格 700 450 8 14 700 450 60 60600 450 40 40 600 450 60 60500 350 10 12 400 300 10 10 6 彎扭構(gòu)件 彎扭節(jié)點(diǎn) 單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 1 2構(gòu)件 節(jié)點(diǎn)形式 雙層網(wǎng)架由鋼管和焊接球組成圓管截面 108 4 402 24焊接球規(guī)格 D300 8 D1000 30 7 雙層網(wǎng)架 體育館 游泳館 細(xì)部構(gòu)造 1 2構(gòu)件 節(jié)點(diǎn)形式 豎向支撐體系 由樹形柱 V型柱 展望橋 下沉廣場幕墻組成 樹形柱截面規(guī)格為 600 20 1200 60V型柱截面規(guī)格為 402 16 500 16 8 六肢管鑄鋼節(jié)點(diǎn) 四肢管鑄鋼節(jié)點(diǎn) V型柱節(jié)點(diǎn) 支撐體系 1 2構(gòu)件 節(jié)點(diǎn)形式 豎向支撐體系 由樹形柱 V型柱 展望橋 下沉廣場幕墻鋼結(jié)構(gòu)組成 展望橋由 351 10 800 35 H600 250 14 28 H700 450 14 28組成 幕墻鋼構(gòu)本體由 300 300 12 12 700 450 60 60HN200 100 5 5 8組成H600 300 12 20 9 展望橋 下沉廣場幕墻 典型節(jié)點(diǎn) 構(gòu)件 1 3材質(zhì)要求及工程周期 材質(zhì)要求 彎扭構(gòu)件中 700 450 40 60 600 450 60 60采用Q460D Z15支撐體系中 圓管 550 40 800 35 900 50 1200 60采用Q460D板厚大于等于40mm 要求Z15性能 其余采用Q345C和Q345B鑄鋼件材質(zhì)工程周期 鋼結(jié)構(gòu)安裝時間為2009 10 30 2010 04 30周期極短 深化設(shè)計時間為2009 07 26 08 24材料采購時間為2009 08 10 12 07 10 二 本工程特點(diǎn) 難點(diǎn) 2 1深化設(shè)計難點(diǎn)分析及措施2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施2 3施工安裝難點(diǎn)分析及措施2 4管理協(xié)調(diào)難點(diǎn)分析及措施 11 二 本工程難點(diǎn)分析 12 1 空間曲面鋼結(jié)構(gòu)彎扭構(gòu)件高效 準(zhǔn)確的深化設(shè)計 深化設(shè)計重 難點(diǎn) 常規(guī)方法空間尺寸定位方式 深化難度大 效率低整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 建模的準(zhǔn)確性要求高結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定必須采用三維坐標(biāo)形式 進(jìn)行圖紙設(shè)計深化我司以計算機(jī)為載體 利用CAD平臺開發(fā)了專用的計算機(jī)輔助深化設(shè)計軟件 在鳥巢 陽光谷 西塔等項目成功應(yīng)用 2 1深化設(shè)計難點(diǎn)分析及措施 13 14 構(gòu)件的裝配三維坐標(biāo) 零部件的成形三維坐標(biāo) 三維坐標(biāo)貫穿于彎扭構(gòu)件的深化 制作 檢測各過程 構(gòu)件的施工圖三維坐標(biāo) 2 1深化設(shè)計難點(diǎn)分析及措施 2 1深化設(shè)計難點(diǎn)分析及措施 15 成品構(gòu)件 數(shù)模轉(zhuǎn)換軟件 16 依據(jù)裝配三維坐標(biāo) 依X Y值在平臺放樣 依Z值立胎架 依次裝配各零部件 三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)與裝配坐標(biāo)比較 對構(gòu)件尺寸驗證 2 1深化設(shè)計難點(diǎn)分析及措施 1 彎扭構(gòu)件加工制作 加工制作重點(diǎn)和難點(diǎn) 彎扭構(gòu)件總體分析 箱體的翼板更多呈現(xiàn)的是彎曲 腹板呈現(xiàn)的多為扭曲對成型有特殊工藝要求主體焊縫 內(nèi)隔板焊縫與牛腿焊縫基本為CJP全熔透焊縫存在薄壁和小夾角構(gòu)造特點(diǎn)加工量大 進(jìn)度要求高對加工制作單位 類似技術(shù)和施工經(jīng)驗要求高 17 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 工藝重 難點(diǎn)分析 工藝路線的設(shè)定需要成熟工藝板間展開精密下料要求高 需噴粉下料才能保證彎扭需要板件彎扭的成型工藝和成形精度要求高空間三維 多牛腿 拼裝定位的方法需采用相對坐標(biāo)焊接工藝要求高 特別是對于薄壁箱型構(gòu)件構(gòu)件裝配與成品的空間三維測量與校核要求精準(zhǔn) 18 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 彎扭構(gòu)件的制作流程 19 下料 開坡口 平臺放樣 放下翼板 立胎架 無模成形 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 動畫演示 20 裝腹板 胎下焊接 三維坐標(biāo)測量 組裝牛腿 裝上翼板 清理轉(zhuǎn)涂裝 彎扭構(gòu)件的制作流程 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 加工設(shè)備 人員和測量技術(shù)要求分析 對翼腹板的彎曲和扭曲需特定設(shè)備才能滿足制作精度和進(jìn)度要求對拼裝胎架設(shè)計必須有成熟經(jīng)驗空間三維坐標(biāo)測量必須具有相應(yīng)的測量儀器與數(shù)據(jù)采集與分析軟件 三維拼裝胎架 無模成型扭曲成形數(shù)控設(shè)備 三坐標(biāo)測量與分析系統(tǒng) 彎扭構(gòu)件加工制作主要科技設(shè)備和測量系統(tǒng)軟件 21 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 無模成形工藝與設(shè)備 無模多點(diǎn)成形就是將多點(diǎn)成形技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合為一體的先進(jìn)制造技術(shù) 22 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 彎扭板件三維造型 無模成形調(diào)形后圖 無模成形工藝與設(shè)備 CAD CAM 23 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 國家體育場 無模多點(diǎn)成形設(shè)備主要技術(shù)參數(shù) 壓力機(jī) 無模成型系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng) 輸送裝置 24 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 板件彎扭成形后效果圖 工作狀態(tài)圖 采用無模成型系統(tǒng)極大地提高了扭曲板件的成型效率和精度 比與常規(guī)的液壓 火焰成型方式提高近十倍 無模成型系統(tǒng)產(chǎn)能100 130T 班 無模成型系統(tǒng)已通過浙江省科技成果鑒定 25 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 三坐標(biāo)測量技術(shù) 26 1 三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的應(yīng)用 該系統(tǒng)以空間三角交會法 極坐標(biāo)法空間坐標(biāo)測量系統(tǒng)采集空間點(diǎn) 被測工件等 的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù) 并對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及點(diǎn) 線 面的幾何計算與分析 還具有數(shù)據(jù)的輸入 輸出和用戶應(yīng)用軟件等功能 26 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 空間彎扭構(gòu)件的工廠組裝及現(xiàn)場拼裝的測量和定位技術(shù) 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 2測量方法 措施 復(fù)雜的空間構(gòu)件 焊接變形圖 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 無法用常規(guī)工具測量定位及精度復(fù)檢 通過三維坐標(biāo)測量儀掃描測量 重構(gòu)模型計算掃描模型與理論模型絕對偏差精度達(dá)到0 2mm 問題 措施 28 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 3 三坐標(biāo)測量系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)點(diǎn) 1 高效解決空間構(gòu)件用常規(guī)的測量方法難以測量準(zhǔn)確的問題 2 實現(xiàn)快速 實時數(shù)據(jù)比較 即時指導(dǎo)工件姿態(tài)調(diào)整工作 3 該系統(tǒng)極大地提高測量工作效率 4 較大提高測量數(shù)據(jù)的精度 達(dá)到亞毫米級計量標(biāo)準(zhǔn) 5 移動式測量 無需建立任何固定坐標(biāo)系統(tǒng)6 降低測量人員的勞動強(qiáng)度 彎扭構(gòu)件制作測量 現(xiàn)場拼裝測量 29 2 2加工制作難點(diǎn)分析及措施 1 現(xiàn)場地面拼裝精度保證 安裝重點(diǎn)和難點(diǎn) 質(zhì)量保證措施 編制合理拼裝和焊接工藝方案采用設(shè)計合理的剛性胎架兩片連拼 相當(dāng)于預(yù)拼裝加強(qiáng)測量和復(fù)核進(jìn)行起吊計算 設(shè)置合理的吊點(diǎn) 需注意的問題 地面拼裝 焊接易引起體變形多牛腿高空對接精度要求高分片吊裝易引起彈性變形 30 2 3施工安裝難點(diǎn)分析及措施 2 高空安裝對接精度和焊接質(zhì)量的保證 安裝重點(diǎn) 進(jìn)行起吊計算 設(shè)置合理的吊點(diǎn) 后補(bǔ)裝法分片對接 楔形鐵塊就位或矯正 31 2 3施工安裝難點(diǎn)分析及措施 3 厚板 Q460高強(qiáng)鋼焊接 加工 安裝技術(shù)重點(diǎn) 32 2 3施工安裝難點(diǎn)分析及措施 通過焊接仿真可對實際工作中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行事先控制 指導(dǎo)實際生產(chǎn)焊接性試驗1 斜y試驗2 熱影響區(qū)硬度試驗3 插銷試驗4 再熱裂紋敏感性試驗全面焊接工藝品評定 措施 問題 材料強(qiáng)度高 焊接性差國內(nèi)建筑領(lǐng)域采用相對較少焊接冷裂紋敏感性強(qiáng) Q460高強(qiáng)鋼焊接 3 厚板 Q460高強(qiáng)鋼焊接 加工 安裝技術(shù)重點(diǎn) 國家體育場工程中通過的焊接工藝評定的鋼種組合有 1 Q345C Q345D 2 Q345D Q345DGJ 3 Q345DGJ Q390DGJ 4 Q460E 5 Q345DGJ Q460E 6 Q460E GS 20Mn5V 通過全部焊接工藝評定需5個月 Q460試驗文檔 33 2 3施工安裝難點(diǎn)分析及措施 焊接應(yīng)力消減 A 減少焊接應(yīng)力工藝措施1 窄間隙工藝2 順序焊接B 消減殘余應(yīng)力措施1 采用多層多道焊接2 采用遠(yuǎn)紅外陶瓷加熱3 局部采錘擊法消除應(yīng)力4 振動時效 現(xiàn)場局部超聲波沖擊 4 焊接應(yīng)力消除 焊接仿真分析 加工 安裝技術(shù)重點(diǎn) 仿真分析目的 預(yù)測復(fù)雜節(jié)點(diǎn)焊接變形預(yù)測焊接收縮余量評估焊接工藝參數(shù)的影響評估焊接殘余應(yīng)力仿真分析方法 Ansys有限元分析熱分析 溫度場 結(jié)構(gòu)分析 應(yīng)力應(yīng)變 基本數(shù)據(jù) 焊接工藝 順序 溫度場分布鋼材強(qiáng)度fy 變形模量E 溫度 關(guān)系 焊接仿真分析 34 2 3施工安裝難點(diǎn)分析及措施 1 加工和安裝階段施工管理與工期進(jìn)度保證 管理工作重 難點(diǎn) 成功的應(yīng)用深化設(shè)計軟件 能夠在30天內(nèi)完成深化設(shè)計成熟的彎扭構(gòu)件制作技術(shù) 極大加快技術(shù)工作進(jìn)程強(qiáng)大的無模成型設(shè)備和測量軟件 無法比擬的施工優(yōu)勢熟煉的技術(shù) 管理和車間員工 寶貴的實施財富巨大的產(chǎn)能優(yōu)勢和施工資源 確保工程安時完成豐富的空間結(jié)構(gòu)工程施工經(jīng)驗 質(zhì)量 管理和進(jìn)度的保障集團(tuán)的高度重視和對項目定位 成就事業(yè) 成就你我 35 2 4管理協(xié)調(diào)難點(diǎn)分析及措施 三 現(xiàn)場施工方案 3 1現(xiàn)場施工機(jī)械及場地布置3 2施工總體思路3 3現(xiàn)場拼裝及彎扭構(gòu)件對接精度保證3 4臨時支撐體系設(shè)計3 5施工合攏方案3 6整體卸載方案 36 3 1現(xiàn)場施工機(jī)械及場地布置 37 3 2施工總體思路 結(jié)構(gòu)整體施工按照 施工一區(qū)與施工二區(qū)同時開始 的原則進(jìn)行 由下向上安裝 先下部支撐系統(tǒng) 后上部屋蓋結(jié)構(gòu) V形柱及樹形柱采用分段吊裝 屋蓋單層網(wǎng)殼采用分塊吊裝 游泳館及體育館雙層網(wǎng)殼則采用原位拼裝 分級累積提升的方法安裝 根據(jù)運(yùn)輸及吊裝分段要求 鋼柱等構(gòu)件在工廠分段加工 網(wǎng)殼箱型構(gòu)件在工廠分條塊加工 網(wǎng)殼圓管桿件散件加工運(yùn)輸 構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場根據(jù)吊裝方案要求鋼柱進(jìn)行組對 網(wǎng)殼構(gòu)件則在地面分塊拼裝 總體施工順序 一區(qū)施工順序 二區(qū)施工順序 38 3 3現(xiàn)場拼裝及彎扭構(gòu)件對接精度保證 地面拼裝1 場地條件滿足拼裝要求2 拼裝胎架設(shè)計滿足要求3 測量定位4 焊接收縮變形的控制 單元之間預(yù)留桿件對接 網(wǎng)殼吊點(diǎn)設(shè)置 對接找正措施對口錯邊鋼板補(bǔ)強(qiáng) 高空對接吊點(diǎn)設(shè)置短桿補(bǔ)空錯邊矯正 補(bǔ)強(qiáng) 39 3 4臨時支撐體系設(shè)計 臨時支撐架平面布置 標(biāo)準(zhǔn)支撐架組件A組件B組件C標(biāo)準(zhǔn)支撐架示意圖 看臺中間位置支撐設(shè)置及看臺加固 40 3 5施工合攏方案 鋼結(jié)構(gòu)施工合攏縫設(shè)置位置 圖中后施工帶箭頭所指位置 合攏縫的位置通過結(jié)構(gòu)分析確定最合理的合攏縫設(shè)置位置合攏溫度取深圳市年平均氣溫值24 為合攏溫度合攏縫的焊接桿件溫度一致同時施焊通過臨時連接板轉(zhuǎn)移負(fù)載 41 3 6整體卸載方案 卸載原則以結(jié)構(gòu)計算分析為依據(jù) 以結(jié)構(gòu)安全為宗旨 以變形諧調(diào)為核心 以實時監(jiān)控為手段 分區(qū)卸載變形協(xié)調(diào)分級循環(huán) 42 四 與土建及相關(guān)單位配合 4 1需要總包單位提供的施工條件4 2與幕墻 屋面施工單位的協(xié)調(diào)配合 43 4 1需要總包單位提供的施工條件 土建需預(yù)留施工通道及后施工結(jié)構(gòu)區(qū)域紅色塊為需預(yù)留后施工結(jié)構(gòu)范圍藍(lán)色塊為預(yù)留體育場施工通道位置 44 大型吊機(jī)施工道路繞體育場內(nèi)外應(yīng)設(shè)置環(huán)向施工通道 現(xiàn)場拼裝場地圍繞鋼結(jié)構(gòu)屋蓋周邊布置施工過程動態(tài)管理 作業(yè)面移交分兩階段移交2009 11一場兩館2010 01大樹廣場 4 2與幕墻 屋面施工單位的協(xié)調(diào)配合 1 深化設(shè)計配合與設(shè)計人及幕墻專項承包人配合 提供設(shè)計合適的連接吊件 以便用于安裝玻璃幕外墻 與機(jī)電