整理GTC鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)方案及措施

1、鋼結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)方案及舉措第一節(jié)GTC屋頂結(jié)構(gòu)及施工方案簡(jiǎn)介地面交通中央GTC位于3A航站樓南面,為旅客提供往返市內(nèi)道路交通的連接樞紐.在GTC建筑頂面有一覆蓋輕軌火車站的大跨度屋蓋. 屋蓋結(jié)構(gòu) 為大跨度鋼結(jié)構(gòu)拱架,拱架間距為 18m,共有14棉,跨度為45m-120m,拱架 的斷面高度為3m-1.2m,拱架最大矢高為25.5m,最重構(gòu)件達(dá)220t,端部通過抗 震球支座與現(xiàn)場(chǎng)混凝土邊緣梁相連.屋蓋縱向?yàn)?8m跨距的梯形截面主楝條,主楝單元分布間距為3m的次楝. 根據(jù)總包的工期要求,待土建結(jié)構(gòu)完成后,進(jìn)行屋蓋結(jié)構(gòu)施工.根據(jù)屋頂結(jié)構(gòu) 的特點(diǎn),在伸縮縫處將屋頂分成 3個(gè)單元進(jìn)行施工,采用2臺(tái)行走式

2、塔吊立于 一層頂板沿屋蓋結(jié)構(gòu)縱向進(jìn)行節(jié)間安裝.拱架根據(jù)設(shè)備起重水平及運(yùn)輸條件的 限制分為8-14段,單段重10.4t22t,長(zhǎng)度約9m,分段就位的拱架在承重腳 手架上對(duì)接,整棉拱架安裝完畢后,安裝主拱間的主次楝結(jié)構(gòu).承重腳手架以 伸縮縫為界分區(qū)搭設(shè),以降低施工本錢.方案工期為150天.一、GTC屋頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1. 結(jié)構(gòu)形狀GTC屋頂面積約30500m2 ,從軌道總站到地面運(yùn)輸中央,在南北方向的 長(zhǎng)度約為320m,東西方向整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)跨度范圍內(nèi)沒有立柱,寬度范圍為 45-120m.該建筑物通過一個(gè)拱形屋頂在東西方向封閉, 并連接在首層與GTC相 連的混凝土結(jié)構(gòu),在南北方向開放.在南端的開口,允許為

3、 GTC效勞的火車進(jìn)入該建筑物,在北邊提供一個(gè)開放的進(jìn)入總站建筑物的人行道.GTC屋頂?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu),通過弧線的簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)過程而產(chǎn)生了形成屋頂?shù)碾p曲面.首先,在南北 中央線上,通過在中央線上近似等距分布的節(jié)點(diǎn)形成了一條垂直弧線或曲線.這些節(jié)點(diǎn)僅沿曲線本身近似相等,它們沿水平方向精確的距離拱架 18m.該弧 線沿南北軸上的一直線旋轉(zhuǎn),但是這條直線卻在屋頂最高點(diǎn)下邊大約 92m處, 這種旋轉(zhuǎn)以6o的間距進(jìn)行,如下面示意圖所示,它是弧線的定位及支撐玻璃天窗系統(tǒng)的主楝條所在的位置.圖11 1屋頂結(jié)構(gòu)的形成圖2. 屋頂結(jié)構(gòu)屋頂結(jié)構(gòu)是一個(gè)東西走向有規(guī)律的單向拱架系統(tǒng),南北向拱架間距為18m.這些拱形結(jié)構(gòu)跨度不同

4、,最小的大約為 45m,最大的超過120m.垂直方向的 荷載主要通過壓縮每個(gè)拱形結(jié)構(gòu)而承當(dāng).拱形結(jié)構(gòu)是用鋼板焊接成的,深度變化由最長(zhǎng)跨度根底處最大的大約 3m深 度支最高點(diǎn)處大約為1.2m最小深度.拱形結(jié)構(gòu)的截面一般是扁平底部、V形箱式結(jié)構(gòu),它帶有較厚得法蘭板,以及最小厚度的腹板.對(duì)于每個(gè)拱形結(jié)構(gòu), 沿整個(gè)長(zhǎng)度在截面上參加一條縱加勁肋.在截面中焊進(jìn)類似的橫向隔膜式加勁 肋,間距大約3m遠(yuǎn).拱形結(jié)構(gòu)截面頂部和底部法蘭的寬度沿拱形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度 是不變的,由此可知,腹板不是完全平坦的元件,而是稍微有些翹曲在10m的 距離上大約翹曲1.6.由于腹板很薄,因此在焊接到上述內(nèi)部隔膜上之前,它 們可以被稍微扭

5、曲成正確地形狀.3. 玻璃天窗支撐結(jié)構(gòu)支撐玻璃天窗的構(gòu)件由主楝條和次楝條系統(tǒng)組成.主楝條與主拱形結(jié)構(gòu)連接在大約9.5m的間距,組成屋頂整體穩(wěn)定系統(tǒng).它們是預(yù)制的 V形局部,在 頂部法蘭處為400寬,650深.V形局部的頂部和側(cè)部采用鋼板結(jié)構(gòu),厚度依 據(jù)楝條的走向不同而發(fā)生變化.楝條靠近屋頂?shù)闹醒刖€,即朝著頂部,幾乎垂 直,因此受到的側(cè)向彎距很小.那些靠近拱形結(jié)構(gòu)兩端的楝條,以其側(cè)面布置, 與垂直方向所成的角度最大為40.,在弱軸方面的彎距相應(yīng)的有所增加.因此, 這些楝條的側(cè)面腹板比擬厚.為了形成每根楝條為 V型,并且為了增強(qiáng)楝條繞 其強(qiáng)軸的抗彎水平,在每個(gè)組分中還加進(jìn)了一條直徑為100的實(shí)心棒

6、條.主楝條的起點(diǎn)是垂直的,因此他們的頂部法蘭外表與和他們相交的拱形結(jié)構(gòu)的頂部法 蘭水平.主楝條在立面成曲線,以與原定位弧線配合,如上面幾何結(jié)構(gòu)局部中所說 的那樣.主楝條支撐著約 3m間距箱形的次楝條,而此楝條直接支撐玻璃天窗 的.這些次楝條的截面尺寸為 250mmx 100mm,底邊成曲線,以配合屋頂?shù)幕?度.楝條沒有超出主楝條頂面法蘭深度下,而是被固定,以便楝條在它們上面 通過.圖112屋頂結(jié)構(gòu)4. 橫向穩(wěn)定度和運(yùn)動(dòng)接縫支撐軌道總站屋頂?shù)?GTC混凝土結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)東西向伸縮縫直接在屋頂 構(gòu)件下面.為了預(yù)防因兩個(gè)建筑元件之間不同的運(yùn)動(dòng)性能而引起復(fù)雜情況,在 于混凝土結(jié)構(gòu)的相同位置設(shè)置伸縮縫.這

7、樣屋頂被分成3個(gè)獨(dú)立構(gòu)件,并且都擁有白己的穩(wěn)定系統(tǒng).GTC屋頂不采用任何支撐.每個(gè)屋頂局部的穩(wěn)定性都通過拱形結(jié)構(gòu)與主楝 條的空腹桁架作用而保證,這一點(diǎn)依賴于這些元件的弱軸抗彎剛度.尤其是拱 端和朝著拱端的主楝條,對(duì)南北方向每個(gè)屋頂局部的側(cè)面穩(wěn)定性起到了巨大作 用.所以靠近拱端主楝條腹板的厚度需增加.GTC混凝土結(jié)構(gòu)中的伸縮縫位置對(duì)應(yīng)于屋頂結(jié)構(gòu)中兩個(gè)拱的位置.在這些位置,拱被分成兩個(gè)半 V局部,每半個(gè)局部成為一個(gè)扇形或另一個(gè)扇形的 一局部.在這些拱形結(jié)構(gòu)之間,將提供大約 200mm的間隙,以允許溫度變形和 地震位移.位于這些分開的拱形結(jié)構(gòu)支撐位置上的混凝土結(jié)構(gòu)采用雙立柱,以 便每個(gè)拱形結(jié)構(gòu)都位于

8、白己的立柱上而無須跨越伸縮縫采用復(fù)雜的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu).圖113屋頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)接縫二、GTC屋頂鋼結(jié)構(gòu)工程難點(diǎn)1. 鋼構(gòu)件的深化設(shè)計(jì)及加工工藝GTC屋頂鋼結(jié)構(gòu)獨(dú)特的外形決定了,鋼構(gòu)件深化設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確及加工工藝的 確定是本工程的難點(diǎn).com2.大跨度拱架的安裝座與現(xiàn)場(chǎng)混凝土邊緣梁相連,上下翼緣寬度不變而高度改變的拱截面形成了腹板的雙曲面形式,拱的上翼緣隨拱的位置不同而 發(fā)生不同的安裝精度、焊接質(zhì)量、吊裝平安可靠是本工程的難點(diǎn).3. 運(yùn)輸及吊裝機(jī)械的選擇的超長(zhǎng)超大決定了構(gòu)件的場(chǎng)外、場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸及吊裝機(jī)械的選擇是本工程的難點(diǎn)°4. 工期保證及組織協(xié)調(diào)施工組織協(xié)調(diào)及配合是本工程的難點(diǎn).第二節(jié)施工部署一、鋼結(jié)構(gòu)

9、工程施工部署安排1.鋼結(jié)構(gòu)局部施工工期1工期2工期保證舉措.安排合理的施工流程和施工順序盡可能提供作業(yè)面,使各工種交叉施工.梯形拱長(zhǎng)度為47135m,最重構(gòu)件達(dá)220t,端部通過抗震球支角度變化.拱與 拱之間通過主楝相連,且主楝穿過拱截面.如何保證主拱在加工成分成814段,單段重10.4t22t,長(zhǎng)度約9m;主楝以拱單元為分段原那么,單段重 6. 8t 15t,長(zhǎng)度約18m.鋼構(gòu)件根據(jù)本工程鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn),鋼結(jié)構(gòu)安裝難度特大,所以 工期的保證本工程鋼結(jié)構(gòu)工期為 150天.安排好鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)及加工制作方案,組織好工廠與現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)工作,以保證構(gòu)件按方案進(jìn)場(chǎng).選用科學(xué)的、先進(jìn)的、切實(shí)可行的施工方法、施

10、工手段進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝.使用先進(jìn)的設(shè)備、機(jī)具、儀器以提升勞動(dòng)生產(chǎn)率.監(jiān)督六項(xiàng)根本職能,并選配優(yōu)秀的治理人員及勞務(wù)隊(duì)伍承當(dāng)本工程的管 理、施工任務(wù).根據(jù)工程施工進(jìn)度總方案,編制月、周、日方案相結(jié)合的各級(jí)方案進(jìn)行 進(jìn)度的限制與治理,并配套制定各分包的方案以及機(jī)械設(shè)備配備使用方案,勞 動(dòng)力分布安排方案等,實(shí)施動(dòng)態(tài)治理.2. 施工順序并且都擁有白己.為了保證拱架單元均勻的將力通過球形支座傳遞給結(jié)構(gòu),各區(qū)支實(shí)施工程 經(jīng)理負(fù)責(zé)制,行使方案、組織、指揮、協(xié)調(diào)、限制、屋頂?shù)纳炜s縫將屋頂結(jié)構(gòu) 分成3個(gè)獨(dú)立的單元,的穩(wěn)定系統(tǒng).根據(jù)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式,將以 3個(gè)獨(dú)立的穩(wěn) 定系統(tǒng)為單元進(jìn)行施工：一區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)r一區(qū)構(gòu)件

11、的吊裝包括 A拱、 B拱、C拱、D拱、E拱、FN拱及相關(guān)主次楝7二區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)7二區(qū) 構(gòu)件的吊裝包括FS拱、G拱、H拱、I拱、J拱、K拱、LN拱及相關(guān)主次楝 r三區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)r三區(qū)構(gòu)件的吊裝包括 LS拱、M拱、N拱及相關(guān)主 次楝撐系統(tǒng)的支點(diǎn)處采用千斤頂,待一個(gè)區(qū)段的構(gòu)件安裝完成后,各支點(diǎn)處 的千斤頂同步分階段卸荷,以保證結(jié)構(gòu)的外形及下部混凝土結(jié)構(gòu)的平安可靠.施工順序見以下圖:圖114分區(qū)示意圖3. 主要?jiǎng)趧?dòng)力配備鋼結(jié)構(gòu)工程勞動(dòng)力配備表11 1序號(hào)類另U單位數(shù)量備注1治理人員人142電焊工人303架子工人404油漆工人45電工人26測(cè)量工人67探傷人29起重工、人2011構(gòu)件檢驗(yàn)員人41

12、2塔式司機(jī)人613信號(hào)指揮人6合計(jì)人134根據(jù)工期動(dòng)態(tài) 調(diào)整4. 鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置.鋼結(jié)構(gòu)施工不再另設(shè)水電供給設(shè)施,服從工程整體的統(tǒng)一安排.現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一考慮供電、供水設(shè)施,但鋼結(jié)構(gòu)施工需要單獨(dú)設(shè)立配電箱.鋼結(jié)構(gòu)施工臨建僅考慮白身辦公、倉庫包括食堂、會(huì)議室.工具房設(shè) 在施工現(xiàn)場(chǎng).場(chǎng)地施工現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一劃定.考慮到本工程結(jié)構(gòu)的特殊性,充分利用一層頂板城鐵站臺(tái)承載力高的特 點(diǎn),選用的兩臺(tái)行走塔軌道位于一層頂板,且鋼構(gòu)件的堆放場(chǎng)地選在城鐵軌道施工平面布置圖：圖115鋼結(jié)構(gòu)工程施工平面布置圖二、施工準(zhǔn)備1. 熟悉合同、圖紙及標(biāo)準(zhǔn),做好施工現(xiàn)場(chǎng)記錄.其程序是：編制勞動(dòng)力須用審批2. 技術(shù)準(zhǔn)備.編制工藝流程要領(lǐng)

13、書,做詳盡的構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)方案.細(xì)的交底記錄.各特殊工種司機(jī)、焊工、起重工、電工等必須持證上崗,證件必須 在有效期內(nèi)方可進(jìn)場(chǎng)作業(yè).熟悉圖紙、計(jì)算工程量、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查編制施工機(jī)具設(shè)備須用量方案工藝流程及作業(yè)要領(lǐng)書量方案編制月、周施工進(jìn)度表編制材料、構(gòu)件、成品需用平安、技術(shù)交底臨時(shí)供水、供電方案編制施工準(zhǔn)備工作方案施工總平面布置經(jīng)濟(jì)承包與核算組織對(duì)各工序施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)交底及平安交底,并有詳.測(cè)量放線所用的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺等測(cè)量?jī)x器,都要做好計(jì)量檢測(cè),并保證在有效期內(nèi)使用.3.機(jī)械材料準(zhǔn)備制定材料供給方案,組織相關(guān)材料和機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng).機(jī)械設(shè)備應(yīng)做好檢修和保養(yǎng),保證完好率.第三節(jié)鋼構(gòu)件的制作工藝GTC

14、屋頂鋼結(jié)構(gòu)工程為單層拱形鋼結(jié)構(gòu),整個(gè)屋頂鋼結(jié)構(gòu)由14棉鋼拱架含二組伸縮拱架通過楝條等構(gòu)件組合而成.拱架南北方向設(shè)置,間距為18m<在拱架上部圓弧外表上白中間向二側(cè)東西向每間隔 6.同心角設(shè)置主楝條一道,結(jié)構(gòu)中部最寬處設(shè)有13道,如以下圖所示：圖116屋頂結(jié)構(gòu)平面布置圖一、拱架結(jié)構(gòu)1. 本工程拱架是由鋼板焊接而成的拱形結(jié)構(gòu)如以下圖所示：圖117拱架立面圖2. 拱架橫截面呈梯形箱形結(jié)構(gòu)如以下圖所示：圖118拱截面1圖中上下翼緣板為一等寬的圓弧形板條.2由于拱架高度H值沿圓弧弧長(zhǎng)在不斷變化,因此其腹板為一翹曲的 弧形板.3縱向加勁肋與腹板接合面為一曲線.4拱架下部區(qū)域,面積非常窄小,焊接異常困

15、難.二、拱段劃分根據(jù)拱架外形尺寸及運(yùn)輸條件的許可接結(jié)合吊裝方案,現(xiàn)將拱架劃分成假設(shè) 干個(gè)分段.現(xiàn)以某桁架為例進(jìn)行說明,如以下圖所示：圖119拱段的劃分根據(jù)上圖所示將該拱架劃分為 814段,單重約10.422噸三、放樣與號(hào)料按拱架結(jié)構(gòu)圖對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行放樣、展開,編制數(shù)控切割軟盤、號(hào)料劃線 草圖、零件配套表及加工檢驗(yàn)樣板,并注意以下各點(diǎn).1. 在放樣前必須對(duì)各零件的焊接收縮變形進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合本公司在以往各項(xiàng)工程中的經(jīng)驗(yàn)與記錄,確定各零件的收縮變形量進(jìn)行放樣.必要時(shí)可在假設(shè)干 個(gè)分段的接縫處單側(cè)留有余量,在分段拼裝、總裝時(shí)給予調(diào)整、割除,以保證拱架外形尺寸的精度.2. 上下翼緣板及縱向加勁肋上必須劃

16、出中央線,便于在切割、彎曲過程中 監(jiān)測(cè)、檢驗(yàn)零件的變形.3. 在左右腹板展開過程中必須在其外外表同一位置設(shè)定一根曲線,腹板加工成形后,該二曲線必須位于同一平面上且垂直于拱架中央面,在制作過程中該線可作為加工檢驗(yàn)樣板的定位線,亦可作為組裝、焊接過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)、檢 驗(yàn)組裝精度與焊接變形的基準(zhǔn)線.4. 縱向加勁肋二邊曲線偏差大小,直接關(guān)系到拱架制作后的外形質(zhì)量,因此必須編制每一塊縱向加勁肋二邊曲線變化的坐標(biāo)值型值表,便于檢驗(yàn)該板切割后的曲形偏差.5. 檢驗(yàn)樣板A弧形零件加工后,檢驗(yàn)樣板的弧長(zhǎng)不得小于 1500mmB腹板加工后的檢驗(yàn)樣板采用三角樣板進(jìn)行檢驗(yàn),沿每一塊腹板設(shè)置67道,間距 1500mm.

17、6. 在正式號(hào)料、切割前必須對(duì)所用鋼板進(jìn)行確認(rèn)A鋼材的牌號(hào)與厚度必須符合圖紙要求；B所用鋼材必須經(jīng)過復(fù)驗(yàn),并經(jīng)本工程監(jiān)理確認(rèn)合格；C假設(shè)有排版要求,鋼板的外形尺寸必須對(duì)號(hào)入座,以保證各零件尺寸放樣 的可靠性.四、切割與加工1本工程全部零件根本上采用火焰切割、冷加工彎曲成形.2零件成形后必須滿足以下要求：表 112名稱允許偏差值mm外形尺寸1.5對(duì)角線差2.0曲形1.5翹曲構(gòu)件曲形2.5五、拼裝為保證制作精度,根據(jù)本公司條件,整個(gè)拱架分成左右二大段即各5小段在剛性平臺(tái)上進(jìn)行組裝,各小段之間采用工裝板給予臨時(shí)剛性固定.組裝結(jié)束并經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行打底焊,而后整體送往焊接流水線進(jìn)行白動(dòng)焊接.1.胎架拱

18、架拼裝胎架的設(shè)計(jì)十分重要,胎架模板位置必須到達(dá)：保證拱架外形的一致性；有效的增加拱架焊接過程中抗焊接變形的臨時(shí)剛度；便于在接頭部位 對(duì)相應(yīng)二端接頭加工中各零件偏差的臨時(shí)調(diào)整.整個(gè)胎架制作完成后既要便于拱架拼裝,又要便于在制作過程中對(duì)拱架變形及精度的監(jiān)控,且具有可操作性.為到達(dá)上述目的胎架按以下要求制作1胎架施工基面的考慮拱架拼裝采用將拱架側(cè)臥于平臺(tái)上,其垂直中央面 呈水平狀態(tài),右腹板外外表為與胎架模板接觸面如以下圖：圖1110拱與胎架的關(guān)系如此選擇有以下優(yōu)點(diǎn)：A拱架上下圓弧面在平臺(tái)上的投影為其真實(shí)外形,便于對(duì)其變形及外形尺 寸的限制；B拱架接縫位置線在平臺(tái)上的投影為一直線,便于各分段翼緣板、腹

19、板、 縱向加勁肋的準(zhǔn)確定位；C拱架中央面呈水平狀態(tài),便于對(duì)拱架側(cè)向彎曲的監(jiān)控和橫隔板的定位與 測(cè)量.2胎架模板位置A胎架模板位置設(shè)在每道橫格板位置處,由于相鄰二格板距離較大在相鄰 二橫格板間增設(shè)一道模板,如以下圖所示：圖1111胎架模板的位置B各模板沿頂?shù)讏A弧向心線方向呈列,使其上工作外表為一直線.3基面劃線在組裝平臺(tái)上胎架基面,必須劃出以下各線,如以下圖所示：圖1112基面劃線a拱架頂?shù)讏A弧線.b分段接縫位置線.c模板位置線.d設(shè)立標(biāo)桿,劃出拱架中央面標(biāo)高線,翼緣板半寬線.以上各線劃線誤差均不得大于 1mm.4在平臺(tái)上樹立模板,模板呈垂直狀態(tài),底部與平臺(tái)連接牢固,設(shè)置斜撐以 增加剛性.5將平

20、臺(tái)上拱架頂?shù)讏A弧線移植至模板上,劃出相應(yīng)的位置的上下翼緣板半 寬位置線,切割模板.模板劃線切割誤差均v 1mm ;如以下圖所示.圖 11132. 組裝拱架組裝工作在胎架上進(jìn)行.1組裝工序如下：在胎架上吊裝定位右腹板r劃出縱向加勁肋與橫格板安裝位置線r吊裝定 位上、下翼緣板、縱向加勁肋與橫格板r焊接r吊裝左腹板r焊接r檢驗(yàn)r劃 出現(xiàn)場(chǎng)拼裝結(jié)合線r裝焊現(xiàn)場(chǎng)用的拼裝工裝卡具r解體r送流水線進(jìn)行白動(dòng)焊 7檢查、矯正7驗(yàn)收7噴砂除銹7涂裝7發(fā)貨；如以下圖所示.圖 1114組裝工序圖2組裝要求A右腹板定位必須與胎架工作外表緊貼,間隙v 1mm;B上、下翼緣板,縱向加勁肋與橫隔板定位必須保證其中央線位于同一

21、水平 標(biāo)高上,偏差 2mm;C上、下翼緣板、縱向加勁肋與橫隔板定位必須保證其垂直度,偏差v 1mm;D各構(gòu)件定位,其端部位置必須對(duì)準(zhǔn)胎架基面上的接縫位置線,偏差 1mm;E左腹板定位必須與內(nèi)部各加勁肋橫格板結(jié)合面貼緊 ,間隙v 1.5mm.3焊接A焊接工作必須嚴(yán)格按焊接工藝文件所規(guī)定的工序與要求對(duì)各焊縫逐一進(jìn) 行焊接；B拱架解體后各分段進(jìn)行白動(dòng)焊時(shí),除嚴(yán)格按工藝文件進(jìn)行焊接外,還必 須對(duì)腹板上二根線與上、下翼緣板中央線進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控、測(cè)量,一旦發(fā)現(xiàn)變形 立即調(diào)整焊接工序,以限制拱架各分段的焊接變形.4劃線拱架解體前除上、下翼緣板中央線外還必須劃出以下各線,以留作現(xiàn)場(chǎng)拼 裝定位用.如以下圖所示.圖

22、1115劃線圖5解體前現(xiàn)場(chǎng)工裝卡具的設(shè)計(jì)安裝必須到達(dá)以下要求：A能快速、簡(jiǎn)便的進(jìn)行操作B能有效的對(duì)各分段接頭進(jìn)行定位,并使接頭精度到達(dá)工藝要求.C工裝卡具去除后殘留工作量少,不影響構(gòu)件外觀質(zhì)量.六、拱架工廠拼裝1. 工廠拼裝工序如下：鋪設(shè)路基板r劃線r制作胎架r單側(cè)分段定位r去除接頭余量r另一側(cè)分 段定位r焊接r驗(yàn)收r裝焊吊耳r油漆修補(bǔ)r現(xiàn)場(chǎng)吊裝.2. 考前須知：1鋪設(shè)路基板的地面必須夯實(shí)、平整,與路基板緊貼；2胎架劃線與制作可參照上述工藝要求進(jìn)行施工；3 各分段定位后,必須對(duì)上、下翼緣板中央線進(jìn)行測(cè)量與調(diào)整,務(wù)必使其位于同一水平面上,預(yù)防因路基板下沉而帶來偏差造成拱架變形；4接頭余量的劃線必

23、須考慮以下各項(xiàng)因素,經(jīng)綜合研究后給予劃線、切割A(yù)各分段實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與圖示尺寸偏差.B現(xiàn)場(chǎng)即將進(jìn)行的焊接工作可能產(chǎn)生的焊接收縮余量 .七、焊接部位的考慮對(duì)局部窄小、難以進(jìn)行焊接工作的部位和現(xiàn)場(chǎng)接頭中縱向加勁肋焊接工作 如何進(jìn)行的考慮：1. 分段接頭處的上、下翼緣板白接縫向兩邊各 300設(shè)置一塊嵌補(bǔ)板留待該部位縱向焊后進(jìn)行裝焊.2. 橫格板與上、下翼緣板相交處抽空 50mm;如以下圖所示.圖 11163. 腹板中部位于構(gòu)件中和軸開設(shè)工藝孔,讓施工人員入內(nèi)進(jìn)行焊接, 橫格板與下翼緣接縫采用電渣焊.4. 局部窄小處人員確實(shí)無法入內(nèi)進(jìn)行焊接的部位建議橫隔板單邊與左 腹板相交側(cè)外伸至腹板外外表平齊,腹板開槽進(jìn)

24、行焊接,該處焊縫焊后磨光.八、對(duì)于拱架橫截面結(jié)構(gòu)形式的建議基于目前本工程拱架外形尺寸及截面形狀已經(jīng)確定而又存在以上諸多的施 工困難之現(xiàn)狀,在保證原設(shè)計(jì)建筑風(fēng)貌的原那么下提出如下建議：1. 拱架截面中縱向加勁肋向二側(cè)外伸,腹板分割成 23塊.由于腹板計(jì)算 長(zhǎng)度縮短,且將原一個(gè)大梯形截面改變成三個(gè)小梯形截面組合,因此可將橫隔 板取消不排除局部設(shè)置加勁板.如以下圖所示.圖1117腹板與翼緣的關(guān)系2. 在主楝條與拱架腹板相交部位設(shè)置增強(qiáng)板厚度與楝條同厚,以作間 隔預(yù)防局部焊縫重疊.3. 拱架作上述改動(dòng)后具有以下特點(diǎn)：1原整塊腹板分隔成三塊后,對(duì)其曲形加工提出了更高的要求,根據(jù)本 公司綜合加工水平,能滿

25、足這一要求；施焊的可能,改善了焊接工作環(huán)境,有 利于焊接質(zhì)量的提升；動(dòng)焊設(shè)備進(jìn)行焊接,對(duì)焊接質(zhì)量的提升與保證提供了最 大的可能.第四節(jié)施工方法一、鋼構(gòu)件的運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)堆放要求1. 鋼構(gòu)件的運(yùn)輸工專用運(yùn)輸托架,以保證各種異形構(gòu)件可平安運(yùn)抵施工現(xiàn) 場(chǎng).2. 鋼構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)堆放要求.本方案利用了輕軌行駛路線承載了高的特點(diǎn),將鋼構(gòu)件堆放場(chǎng)地施工時(shí)將 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算,必要時(shí)進(jìn)行支頂.堆放場(chǎng)地及構(gòu)件車輛行駛路線如以下圖：2拱架結(jié)構(gòu)的焊縫,根本上取消了施工人員鉆入里面窄小空間3由于焊縫全部在外外表施焊可以最大限度的使用弧形跟蹤白根據(jù)結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)及加工、安裝方案,拱架以分段形式運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng).運(yùn)輸過程中必須重視成品保 護(hù)

26、,合理選擇墊點(diǎn),預(yù)防構(gòu)件運(yùn)輸裝卸過程中發(fā)生變形.構(gòu)件的運(yùn)輸應(yīng)考慮構(gòu) 件分段的外形幾何尺寸,必要時(shí)加鋼構(gòu)件運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后,應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)條件分類碼放. 構(gòu)件下的墊木位置應(yīng)整潔劃一,位置合理.堆放場(chǎng)地應(yīng)當(dāng)平整堅(jiān)實(shí).對(duì)鋼構(gòu)件 堆放區(qū)的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力分析,必要時(shí)對(duì)其進(jìn)行支頂,以滿足結(jié)構(gòu)承載 設(shè)置在一層頂板塔式行走軌道之間,構(gòu)件運(yùn)輸車輛行駛在一層底板,圖1118構(gòu)件堆放場(chǎng)地及構(gòu)件車輛行駛路線二、鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作1. 構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)鋼構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)后,現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)檢員組織對(duì)構(gòu)件白檢驗(yàn)收.驗(yàn)收內(nèi)容應(yīng)包括: 構(gòu)件的質(zhì)量保證資料是否齊全；構(gòu)件的外形幾何尺寸是否與圖紙相符；誤差是否超標(biāo)；是否與要求發(fā)貨數(shù)量相符.白檢通過

27、后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理審驗(yàn)、批準(zhǔn),方可進(jìn) 入安裝工序.2. 確定測(cè)量限制網(wǎng)與限制點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)測(cè)量限制點(diǎn)基于土建單位建筑物限制網(wǎng)而設(shè)置.GTC屋頂是通過弧線繞屋頂最高點(diǎn)下92m處的一條直線旋轉(zhuǎn)而成,這種旋轉(zhuǎn)以.6的間距進(jìn)行以確定主楝的位置. 故測(cè)量前要在CAD中建立體模型,將每 個(gè)鋼構(gòu)件相對(duì)于不可見軸的三維坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為相對(duì)可見軸的三維坐標(biāo).立體模型 如以下圖：圖1119空間模型拱段的截面頂寬度和截面的底寬度,隨拱段的空間位置的不同而不發(fā)生變化,故拱段上的限制點(diǎn)設(shè)置在拱上下截面的中線位置；主楝及次楝的限制點(diǎn)設(shè)置在端部節(jié)點(diǎn)處,測(cè)量限制點(diǎn)如以下圖：圖1120測(cè)量限制點(diǎn)的布置測(cè)量前用一層頂板中線取代不可見軸,做出拱段及主

28、楝相對(duì)可見軸的三維坐標(biāo).限制剖面如以下圖：圖1121測(cè)量限制軸的立面關(guān)系3. 構(gòu)件編號(hào)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行構(gòu)件安裝順序編號(hào).根據(jù)構(gòu)件安裝順序圖中的構(gòu)件編號(hào)對(duì)應(yīng)加工廠的構(gòu)件出廠編號(hào),用區(qū)別于加工廠編號(hào)顏色的涂料標(biāo)于明顯位置.編號(hào)要求：拱段編號(hào)：* - * 拱號(hào)-拱段段號(hào)楝條標(biāo)號(hào)：執(zhí)行加工廠編號(hào)仔細(xì)與平面布置圖相對(duì)照三、鋼結(jié)構(gòu)的安裝1. 施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)本結(jié)構(gòu)為大跨,安裝精度要求高.構(gòu)件的制作、組拼、安裝均須根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?GB50205 2002執(zhí)行,質(zhì)量目標(biāo)為“魯班獎(jiǎng).2. 構(gòu)件的連接方法鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)連接主要是拱與拱、拱與主楝、主楝與次楝.本工程主要采用焊接、高強(qiáng)螺栓連接及高強(qiáng)螺

29、栓與焊接混合連接三種方法.1主拱截面的特點(diǎn)拱截面為梯形截面,上翼緣板厚3560;下翼緣板厚2080;腹板厚2040.其上下翼緣的寬度不隨拱的截面位置不同而變換,故拱的腹板為雙曲面.這樣對(duì)拱的安裝精度要求極高.圖1122內(nèi)拱截面圖1123伸縮拱截面2拱與主楝的連接特點(diǎn)主楝與拱的安裝角度隨位置不同而發(fā)生變化,拱與主楝的連接為主楝穿拱 式連接,這樣要求在鋼構(gòu)件安裝前要建立結(jié)構(gòu)的模型,確定每個(gè)鋼構(gòu)件在整個(gè) 結(jié)構(gòu)中的空間位置,才能保證鋼構(gòu)件空間位置的準(zhǔn)確.圖1124主楝與拱節(jié)點(diǎn)3次楝與主楝的連接特點(diǎn)次楝與主楝的連接為螺栓連接,次楝的一端為可滑移的長(zhǎng)圓孔,滿足結(jié)構(gòu)的抗震要求.安裝時(shí)要注意螺栓的位置位于長(zhǎng)圓

30、孔的中央.4拱支座的連接特點(diǎn)拱與混凝土邊緣梁的連接是通過抗震球支座連接圖1125拱架剖面圖1126球形節(jié)點(diǎn)3. 鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝1施工工藝確實(shí)定A拱的上頂面寬度為1.4m,拱的下底面寬度為0.6m,拱截面全高為1.2m3.0m.拱長(zhǎng)45m120m, 最重約220t, 其弦高15m20m,由拱的截面形式 及拱的長(zhǎng)度知,如果采用在端部拼裝,然后將每棉拱整體滑移到相應(yīng)的位置上, 這種上大下小的截面形式對(duì)拱在滑移過程中的空間穩(wěn)定極為不利,難以保證安 全可靠.B屋頂結(jié)構(gòu)由3個(gè)獨(dú)立的單元屋頂伸縮縫將屋頂結(jié)分成 3個(gè)獨(dú)立單元 組成,并且都擁有白己的穩(wěn)定系統(tǒng),拱通過抗震球形支座與混凝土結(jié)構(gòu)相連, 拱與拱之間

31、通過主楝剛性連接,為了保證結(jié)構(gòu)安裝完畢后其外形到達(dá)設(shè)計(jì)要求, 拱段下部的臨時(shí)支撐必須待一個(gè)獨(dú)立的單元安裝完畢后同步分階段卸荷,才能 保證屋架單元的外形尺寸,減小對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的不利影響,保證抗震球形支座節(jié)點(diǎn)到達(dá)設(shè)計(jì)要求.如果采用在一層頂板散拼,然后分 3段將其就位,散拼拱段的弧線位的過 程中的受力形式與結(jié)構(gòu)完成時(shí)其受力形式不同,這又是保證結(jié)構(gòu)的減少承重架 的搭設(shè).吊次.2鋼構(gòu)件的分段及吊裝機(jī)械的選擇A鋼構(gòu)件的分段考慮到鋼構(gòu)件的場(chǎng)內(nèi)外運(yùn)輸及塔吊起重量的限制,兼顧拱架與主拱段重量 明細(xì)：序號(hào)編號(hào) A5 A4 A3 A2 A1置從有規(guī)律到無規(guī)律,是保證結(jié)構(gòu)外形尺寸的不利因素.拱段在提升外形 的不利因素

32、.拱段在一層頂板散拼過程中也要形成弧線,故拱段拼接節(jié)點(diǎn)處需 進(jìn)行支頂,并搭設(shè)安裝腳手架其高度在2. 07.0m.這樣拱段在一層頂板散拼后再分3段提升,其過程復(fù)雜,無形中增加了安裝難度,形成了對(duì)保證結(jié)構(gòu)外形及均勻受力的不利因素,不能有效綜合以上因素,我們采用一步到位的高空散拼,這樣可以保證結(jié)構(gòu)的外形、抗震球形支座的連接及獨(dú)立單元同步分階段卸荷,且采用兩臺(tái)行走塔式,既能滿足拱段與主次楝的吊裝,又能充分利用塔式的楝的節(jié)點(diǎn)位置,盡量減少工地焊接工作量,在有限的工期內(nèi)保質(zhì)保量的完成屋頂結(jié)構(gòu)的安裝.綜合以上因素確定了拱架加工分段長(zhǎng)度,本工程14棉拱架根據(jù)上述原那么分為814段,拱的吊裝分段約164段,其單

33、重見下表.主楝分段以拱架為界限,主楝的吊裝分段約 166段,其單重約6.8t15t.次楝根據(jù)白 身端部節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行分段,次楝的吊裝分段約900段.表 1137節(jié)6節(jié)5節(jié)4節(jié)3節(jié)2節(jié)1節(jié)A拱重量 t 20.6 22.7 21.1 19.5 17.9B拱編號(hào) B6 B5 B4 B3 B2 B1重量 t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6C拱編號(hào) C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1重量 t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6D拱編號(hào) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1重量 t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14

34、.6 14.6E拱編號(hào) E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1重量 t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6F拱編號(hào) F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1重量 t 12.3 11.3 10.4 12.9 11.6 12.3 12.3G拱編號(hào) G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1重量 t 14.7 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6H拱編號(hào) H6 H5 H4 H3 H2 H1重量 t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6I拱編號(hào) I6 I5 I4 I3 I2 I1重量 t 14.6 14.6 14.6 15.

35、5 14.6 14.6J拱編號(hào) J6 J5 J4 J3 J2 J1重量 t 14.6 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6K拱編號(hào) K5 K4 K3 K2 K1重量 t 14.6 14.6 15.5 14.6 14.6L拱編號(hào) L5 L4 L3 L2 L1重量 t 10.4 12.9 11.6 12.3 12.3M拱編號(hào) M4 M3 M2 M1重量 t 14.6 15.5 14.6 14.6N拱編號(hào) N4 N3 N2 N1重量 t 22.7 21.1 19.5 17.9注：表中是以南北方向的中軸為對(duì)稱線,另一側(cè)與上表相同B吊裝機(jī)械的選擇本工程根據(jù)建筑面積、結(jié)構(gòu)形式、工期的要求及構(gòu)件

36、重量選用二臺(tái)行走塔式SK560 -05,這樣既滿足拱段及主次楝的吊裝,又充分利用了塔式的吊次.塔吊的性能如下：1 號(hào)塔SK560-05:塔高 32m , L=39.2m, R=233m, Q=20t最大輪壓為：832kN.2 號(hào)塔SK560-05: 塔高 43.8m , L=39.2m, R=233m, Q=20t最大輪壓為：888kN.行走塔式的軌道間距為10m,鐵軌下部為路基箱,路基箱下部為枕木,枕 木下部為石子,這樣由鐵軌、路基箱、枕木組成的軌道系統(tǒng)具有足夠的剛度, 這樣可將輪壓轉(zhuǎn)換為均布荷載作用于一層結(jié)構(gòu).塔式行走軌道的布置如以下圖：圖1127塔式行走軌道布置圖1128路基系統(tǒng)下部混凝

37、土結(jié)構(gòu)框架由9mx 9m的柱網(wǎng)及1.5m高的大梁組成,輕軌站臺(tái) 及多功能廳樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值為恒荷 4kN / m2、活荷為3.5 kN/ m2.其短軸剖面形式 如以下圖：圖1129 1- 1剖面 塔式軌道下部結(jié)構(gòu)的加固在立塔前要進(jìn)行下部混凝土 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,通過調(diào)解塔式軌道系統(tǒng)的受力面積及剛度減小單位面積上對(duì)結(jié)構(gòu)的 作用力.對(duì)不同部位分別進(jìn)行驗(yàn)算,選擇合理的加固方案,以保證結(jié)構(gòu)的平安 可靠.由于工程處在飛行區(qū),在施工時(shí)在塔式頂部及大臂的兩端設(shè)指示燈.3安裝方法A構(gòu)件吊裝順序由于塔式由北向南行走,故本工程將以兩臺(tái)行走塔為中央,由北向南進(jìn)行 安裝,拱的空間位置如以下圖：圖1130塔式吊裝順序?yàn)榱饲宄硎?/p>

38、拱的標(biāo)號(hào),上圖中未表示主楝和次楝.B屋頂結(jié)構(gòu)的安裝順序a整體安裝順序：屋頂?shù)纳炜s縫將屋頂結(jié)構(gòu)分成 3個(gè)獨(dú)立的單元,并且都 擁有白己的穩(wěn)定系統(tǒng).根據(jù)屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式,施工將以 3個(gè)獨(dú)立的穩(wěn)定系統(tǒng)為 單元進(jìn)行施工：一區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)r區(qū)構(gòu)件的吊裝包括A拱、B拱、C拱、D拱、E拱、FN拱及相關(guān)主次楝,可提前插入7區(qū)支撐系統(tǒng)同步分階段卸荷一 區(qū)構(gòu)件吊裝完成后開始7二區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)7二區(qū)構(gòu)件的吊裝包括FS拱、G拱、H拱、I拱、J拱、K拱、LN拱及相關(guān)主次楝,可提前插入7二區(qū)支撐 系統(tǒng)同步分階段卸荷二區(qū)構(gòu)件吊裝完成后開始r三區(qū)支撐系統(tǒng)的搭設(shè)r三 區(qū)構(gòu)件的吊裝包括LS拱、M拱、N拱及相關(guān)主次楝,可提前插入7

39、三區(qū) 支撐系統(tǒng)同步分階段卸荷三區(qū)構(gòu)件吊裝完成后開始.圖1131分區(qū)示意圖b拱架的安裝順序：圖1132拱的安裝順序圖c拱架單元施工順序：拱架安裝r校正r拱架焊接r主楝安裝r次楝安裝r 主楝焊接,在拱架單元施工工程中根據(jù)施工順序進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控,以保證拱架單 元的安裝精度.C臨時(shí)支撐拱的南北間距為18 m,拱的跨度為45 m 120m,拱距一層頂板的距離為0m18.5m,為了便于主楝安裝與焊接及次楝的安裝,構(gòu)件在安裝時(shí),臨時(shí)支 撐系統(tǒng)采用滿堂紅腳手架,拱段現(xiàn)場(chǎng)拼接節(jié)點(diǎn)處及懸挑主楝的懸挑端采用組合 式承重架內(nèi)部用鋼管,外部用腳手架包圍,其內(nèi)部鋼管的使用要經(jīng)過力學(xué)計(jì) 算,做到平安可靠,如以下圖剖面：圖11

40、33支撐系統(tǒng)剖面示意圖圖1134支撐系統(tǒng)平面示意圖臨時(shí)支撐系統(tǒng)分布于拱架及主楝的下部,形成了網(wǎng)格式框架,這樣對(duì)拱架 及主楝的安裝與焊接極為有力,減少了大量的操作平臺(tái)和吊籃.在構(gòu)件安裝過 程中便于工人的操作,是保證工人平安操作的有利因素.組合式承重架上部用液壓千斤頂與拱段相連,這樣便于拱段的校正就位, 待一個(gè)區(qū)全部安裝完畢后,再同步分階段卸荷,有利于保證結(jié)構(gòu)的外形尺寸, 減少對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的負(fù)面影響.圖1135鋼構(gòu)件底部支撐示意在施工時(shí),要對(duì)臨時(shí)支撐系統(tǒng)及構(gòu)件車輛行走路線的下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn) 算.在設(shè)計(jì)的支持下,進(jìn)行合理的加固,做到平安可靠.D安裝過程A拱的安裝：拱段由兩側(cè)向中間對(duì)稱式吊裝,拱段就位后及時(shí)拉上纜風(fēng)繩, 保證拱段的穩(wěn)定,做到平安可靠.圖1136 A拱的的吊裝注：為了清楚顯示圖中未表示次楝,及承重架的全部.A拱北側(cè)懸挑主楝P21P24的安裝懸挑主楝與拱架的連接為較接,其支撐形式如以下圖：圖 1137在A點(diǎn)處做承重架,待A拱安裝完畢后,將