大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法

1、.福建省工程建設(shè)省級(jí)工法申報(bào)資料福建省工程建設(shè)省級(jí)工法申報(bào)資料工法名稱：工法名稱： 大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法 類類 別：別： 房屋建筑工程房屋建筑工程 專業(yè)分類：專業(yè)分類： 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 申報(bào)企業(yè)：申報(bào)企業(yè)： 中建三局（廈門）建設(shè)有限公司中建三局（廈門）建設(shè)有限公司 .1目目 錄錄一、福建省工程建設(shè)省級(jí)工法申報(bào)表（附件 1） .2 2二、工法文本（附件 2） .1414三、企業(yè)級(jí)工法審定公布文件復(fù)印件.5252四、工程應(yīng)用證明（附件 3） .5757五、經(jīng)濟(jì)效益證明（附件 4） .6565六、關(guān)鍵技術(shù)的有關(guān)資料.6969七、關(guān)鍵技術(shù)及專利權(quán)屬無(wú)爭(zhēng)

2、議、無(wú)糾紛聲明書（附件 5） .8686八、福建省工程建設(shè)工法公開授權(quán)書（附件 6） .9090九、反映實(shí)際施工中工法操作要點(diǎn)的照片.9292.2 福建省工程建設(shè)省級(jí)工法申報(bào)表（附件福建省工程建設(shè)省級(jí)工法申報(bào)表（附件1 1）申報(bào)資料一申報(bào)資料一.3附件 1福建省工程建設(shè)省級(jí)工法福建省工程建設(shè)省級(jí)工法申報(bào)表申報(bào)表（2016 年度）工法名稱：工法名稱： 大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法 類類 別：別： 房屋建筑工程房屋建筑工程 專業(yè)分類：專業(yè)分類： 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 申報(bào)企業(yè)：申報(bào)企業(yè)： 中建三局（廈門）建設(shè)有限公司中建三局（廈門）建設(shè)有限公司 推薦單位：推薦單

3、位： 福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 制.4填 寫 說(shuō) 明1 “申報(bào)企業(yè)”欄：應(yīng)為工法的第一完成單位。2 “類別”欄：請(qǐng)?jiān)诜课萁ㄖこ?、土木工程、工業(yè)安裝工程對(duì)應(yīng)項(xiàng)中劃“” ，申報(bào)表封面直接填寫。3.“專業(yè)分類”欄：房屋建筑工程類別包括：（1）地基與基礎(chǔ)（2）主體結(jié)構(gòu)（3）鋼結(jié)構(gòu)（4）裝飾與屋面（5）水電與智能（6）其他；土木工程類別包括：（1）公路（2）鐵路（3）隧道（4）橋梁（5）堤壩與電站（6）礦山（7）其他；工業(yè)安裝工程類別包括：（1）工業(yè)設(shè)備（2）工業(yè)管道（3）電氣裝置與自動(dòng)化（4）其他。如沒有對(duì)應(yīng)專業(yè)，請(qǐng)?zhí)顚憽捌渌辈⒆⒚髯约赫J(rèn)可的專業(yè)分類。4 “工法完成單位”欄：填寫內(nèi)容應(yīng)與“主要完成單

4、位意見”欄中的公章一致。5 “通訊地址”及“聯(lián)系人”：指完成單位的地址和聯(lián)系人。6.“主要完成人”欄：最多填寫 5 人。7.“工法應(yīng)用工程情況”欄：最少填寫 3 項(xiàng)工程。8 “工法關(guān)鍵技術(shù)名稱”欄：由申報(bào)單位提煉填寫；未組織審定的工法，組織審定單位和時(shí)間可不填寫。9 “工法形成企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況”欄：該工法已形成了企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的，填寫此欄，填寫內(nèi)容包含企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)名稱、編號(hào)和發(fā)布時(shí)間等。10 “升級(jí)版工法”指該工法已批準(zhǔn)為省級(jí)工法，有效期超過(guò) 5年，但其關(guān)鍵技術(shù)有所創(chuàng)新，仍具有先進(jìn)性和較高推廣應(yīng)用價(jià)值的工法。11工法關(guān)鍵技術(shù)涉及有關(guān)專利的，應(yīng)注明專利號(hào)、專利權(quán)人、.5專利許可使用期限、范圍、權(quán)限

5、、是否有償使用等內(nèi)容。工法名稱大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法類別 房屋建筑工程 土木工程 工業(yè)安裝工程專業(yè)分類鋼結(jié)構(gòu)第一完成單位單位名稱中建三局（廈門）建設(shè)有限公司營(yíng)業(yè)執(zhí)照號(hào)碼91350200303178658X通訊地址及郵編廈門市思明區(qū)軟件園二期望海路 65 號(hào)701361008法人代表張華其手份證號(hào)系人桑桂芳QQ346365520第二完成單位工法完成單位單位名稱中建三局安裝工程有限公司姓 名工作單位職務(wù)職稱電話主要完成人單紅波中建三局安裝

6、工程有限公司項(xiàng)目總6劉曉斌中建三局安裝工程有限公司經(jīng)理部總劍峰中建三局安裝工程有限公司經(jīng)理部總經(jīng)桂芳中建三局（廈門）建設(shè)有限公司技術(shù)部經(jīng)克賢中建三局（廈門）建設(shè)有限公司公司執(zhí)行總經(jīng)程名稱1、東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈(36#地塊)E、F 座工程開竣工時(shí)間2014 年 2 月-2015 年 6 月工程所在地區(qū)廈門市海滄區(qū)工程名稱2、東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈(37#地塊)A、B 座工程開竣工時(shí)間2014 年 2 月-2015 年 9 月工程所在地區(qū)廈門市海滄區(qū)工程名稱3、

7、東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈(37#地塊)C、D 座工程工法應(yīng)用工程情況開竣工時(shí)間2015 年 3 月-2016 年 8 月工程所在地區(qū)廈門市海滄區(qū)工法關(guān)鍵技術(shù)名稱、組織審定單位和時(shí)間工法關(guān)鍵技術(shù)為大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工技術(shù)，于 2016 年 4 月 13 日經(jīng)過(guò)廈門市科學(xué)技術(shù)信息研究院查新為新技術(shù)。工法關(guān)鍵技術(shù)獲科技成果獎(jiǎng)勵(lì)的情況中文核心期刊施工技術(shù)2015 年 11 月第 21期發(fā)表相關(guān)論文 1 篇大角度多步傾斜鋼框體系自平衡安裝模擬分析 ，實(shí)用新型專利 2 篇新型鋼柱斜率測(cè)量?jī)x和鋼直梯快速懸掛裝置 。工法形成企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)情況/.7升級(jí)版工法原工法編號(hào)、名稱、完成單位及批準(zhǔn)文號(hào)（升級(jí)

8、版工法填寫此欄）/工法摘要：（300 字以內(nèi)）本工法主要對(duì)大角度多步傾斜鋼框體系自平衡安裝方法進(jìn)行研究。利用 BIM 技術(shù)，依照施工方案，在 tekla structures 軟件搭建精細(xì)化BIM 施工模型，通過(guò)可視化的演示，論證方案的可操作性。確立方案可操作后，利用 midas/Gen 軟件建立計(jì)算模型，對(duì)整個(gè)體系的施工過(guò)程進(jìn)行模擬分析，確保施工方案的全過(guò)程安全可靠，并根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)施工方案提出了合理化建議。同時(shí)，將 BIM 精細(xì)化模型轉(zhuǎn)換成 midas/FEA軟件有限元分析模型，通過(guò)非線性靜接觸分析技術(shù)真實(shí)地論證工法中應(yīng)用到的自平衡安裝技術(shù)精度可控。工法實(shí)施過(guò)程中，充分利用了 BIM 技

9、術(shù)、自平衡安裝技術(shù)、雙機(jī)協(xié)同作業(yè)技術(shù)、有限元施工模擬分析技術(shù)及項(xiàng)目自主研發(fā)的新型鋼柱斜率測(cè)量?jī)x和鋼直梯快速懸掛裝置兩項(xiàng)專利。工法關(guān)鍵詞：大傾角斜柱；自平衡安裝技術(shù)； BIM 技術(shù)；可視化模擬；線性施工模擬分析；非線性靜接觸分析；雙機(jī)協(xié)同作業(yè).8工法內(nèi)容簡(jiǎn)述：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越高，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑也越來(lái)越多。大懸挑，大跨度的框架形式頻繁的出現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，這種結(jié)構(gòu)形式比混凝土結(jié)構(gòu)能更好的滿足建筑大開間、大懸挑的要求，同時(shí)能滿足建筑上造型的要求。大角度多步傾斜鋼框體系的安裝，傳統(tǒng)采用搭設(shè)胎架支撐進(jìn)行施工， 需要搭設(shè)大量胎架，且其對(duì)場(chǎng)地有較高要求，施工周期慢，工期難以

10、保證，因此在大角度多步傾斜的鋼框體系安裝中，應(yīng)對(duì)原傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行革新，降低對(duì)場(chǎng)地要求，節(jié)約工期，降低施工成本。本工法闡述了大角度傾斜鋼框體系結(jié)構(gòu)的整體施工工藝，利用 BIM技術(shù)對(duì)大角度多步傾斜鋼框體系進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，建立相關(guān) BIM 模型，并利用 BIM 模型對(duì)多步分段安裝的施工方案進(jìn)行模擬演示，論證方案的可操作性。確立方案可操作后，利用 midas/Gen 軟件建立計(jì)算模型，對(duì)整個(gè)體系的施工過(guò)程進(jìn)行模擬分析，確保施工方案的全過(guò)程安全可靠，并根據(jù).9分析結(jié)果，對(duì)施工方案提出了合理化建議。懸挑結(jié)構(gòu)在自重狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生一定撓度變形，根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，在深化階段對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行起拱以抵消變形。斜柱的安裝

11、是整個(gè)懸挑結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵。斜柱柱身采用自平衡法單機(jī)作業(yè)，將 BIM 精細(xì)化模型轉(zhuǎn)換成 midas/FEA 軟件有限元分析模型，通過(guò)非線性靜接觸分析技術(shù)真實(shí)地論證工法中應(yīng)用到的自平衡安裝技術(shù)精度可控。施工過(guò)程中，通過(guò)合理設(shè)置吊點(diǎn)和吊繩使斜柱處于最終傾斜狀態(tài)，并利用自平衡連接副使得斜柱空中對(duì)接一次成功。斜柱柱頭采用與主梁進(jìn)行雙機(jī)協(xié)同作業(yè)，利用主梁將斜柱柱頭與原結(jié)構(gòu)形成自平衡，以達(dá)到無(wú)支撐安裝。斜柱柱頭下端與斜柱柱身利用自平衡連接副進(jìn)行定位和固定，斜柱柱頭側(cè)向利用高強(qiáng)螺栓，通過(guò)主梁與原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接固定，并于柱梁平面外臨時(shí)設(shè)置 2 道纜風(fēng)繩，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用該種施工工法，大大縮短了工期，而且還

12、節(jié)約了胎架制作和安裝成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)對(duì)以后類似的鋼結(jié)構(gòu)工程提供了較高的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵技術(shù)及保密點(diǎn)：1、大角度多步傾斜鋼框體系 BIM 應(yīng)用技術(shù);2、大傾角斜柱自平衡法吊裝技術(shù);3、柱梁雙機(jī)協(xié)同作業(yè)技術(shù)；4、有限元線性施工模擬分析技術(shù)5、有限元非線性靜接觸分析技術(shù)。涉及專利的工法應(yīng)填寫下列內(nèi)容（與附件 5 內(nèi)容一致）.10專利名稱專利名稱 1 1新型鋼柱斜率測(cè)量?jī)x專利號(hào)及專利有效期ZL 2015 2 0052761.12015.07.08-2025.07.07專利權(quán)人姓名中建三局機(jī)電工程有限公司本企業(yè)專利或本企業(yè)職工專利本企業(yè)專利許可使用（有償或無(wú)償） 、范圍、期限、權(quán)限按附件

13、5“專利權(quán)人授權(quán)聲明”處理專利名稱專利名稱 2 2鋼直梯快速懸掛裝置專利號(hào)及專利有效期ZL 2015 2 0052922.72015.09.09-2025.09.08專利權(quán)人姓名中建三局機(jī)電工程有限公司本企業(yè)專利或本企業(yè)職工專利本企業(yè)專利許可使用（有償或無(wú)償） 、范圍、期限、權(quán)限按附件 5“專利權(quán)人授權(quán)聲明”處理技術(shù)水平和技術(shù)難度（包括與省、國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)水平比較）：（1）懸挑部分體型大，其中 B 座 B10 區(qū)結(jié)構(gòu)懸挑長(zhǎng)度達(dá) 24m，高度為14.7m，采用整體吊裝的方式難以實(shí)現(xiàn)，須對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分段吊裝，其分段點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)；（2）傾斜角度大，斜柱截面為 100020，最大傾斜

14、角度 61，空中對(duì)接難度大，精度要求高，不易設(shè)置臨時(shí)固定措施，吊繩、吊點(diǎn)的設(shè)置需要考慮空中對(duì)接的便利性；（3）場(chǎng)地限制，現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地往往受地下室外墻防水施工及土方回填滯后于主結(jié)構(gòu)施工影響，不具備搭設(shè)胎架的條件；（4）懸挑部分重量大，整個(gè)懸挑部分總重量達(dá) 285.4t，施工的每一階.11段，結(jié)構(gòu)因自重作用產(chǎn)生的撓度變形，與設(shè)計(jì)的最終狀態(tài)差別很大，如何真實(shí)有效的模擬每步施工的工況也是其中一難點(diǎn)； （5）焊接量大，懸挑部分構(gòu)件多，因分段導(dǎo)致的構(gòu)件連接焊縫增加，使得焊接的工作量很大。工程應(yīng)用情況及推廣應(yīng)用前景：本工法適用于大傾角、大懸挑的鋼框架結(jié)構(gòu)的吊裝，現(xiàn)場(chǎng)條件不允許搭設(shè)胎架施工，結(jié)構(gòu)的高度需在吊車

15、的吊裝范圍內(nèi)。與以往的常規(guī)搭設(shè)胎架施工方法相比，本工法具備諸多優(yōu)勢(shì)，通過(guò)汽車吊和塔吊的協(xié)同作業(yè)，并采用自平衡安裝技術(shù)提升施工效率，能有效的保障構(gòu)件安裝質(zhì)量、縮短工期、降低成本，具有良好的推廣性。經(jīng)濟(jì)效益或社會(huì)效益（包括節(jié)能和環(huán)保效益）：1、經(jīng)濟(jì)效益：東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈(36#地塊)E、F 座工程施工過(guò)程中，采用大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法，為項(xiàng)目節(jié)約了 36 噸支撐胎架費(fèi)用，并縮短施工工期 15 天。該工法應(yīng)用使得施工更加簡(jiǎn)單、方便，提高了功效，節(jié)約了工期，綠色環(huán)保。胎架的制作和安裝費(fèi) 8254 元/噸，需 36 噸。塔吊租賃費(fèi) 16.85 萬(wàn)元/月，塔吊作業(yè)人員工資 4.4 萬(wàn)

16、元/月。節(jié)約胎架施工費(fèi)用：8254*36=29.7 萬(wàn)元節(jié)省塔吊使用的臺(tái)班費(fèi)：16.85*1*0.5=8.4 萬(wàn)元 司機(jī)和指揮工工資約：4.4*1*0.5=2.2 萬(wàn)元 共節(jié)省費(fèi)用 40.3 萬(wàn)元。東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈(36#地塊)A、B 座工程施工過(guò)程中，采用大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法，為項(xiàng)目節(jié)約了 23 噸支撐.12胎架費(fèi)用，并縮短施工工期 10 天。該工法應(yīng)用使得施工更加簡(jiǎn)單、方便，提高了功效，節(jié)約了工期，綠色環(huán)保。胎架的制作和安裝費(fèi) 8254 元/噸，需 23 噸。塔吊租賃費(fèi) 16.85 萬(wàn)元/月，塔吊作業(yè)人員工資 4.4 萬(wàn)元/月。節(jié)約胎架施工費(fèi)用：8254*23=19

17、.0 萬(wàn)元節(jié)省塔吊使用的臺(tái)班費(fèi)：16.85*1*1/3=5.6 萬(wàn)元 司機(jī)和指揮工工資約：4.4*1*1/3=1.5 萬(wàn)元 共節(jié)省費(fèi)用 26.1 萬(wàn)元。東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈(36#地塊)C、D 座工程施工過(guò)程中，采用大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法，為項(xiàng)目節(jié)約了 52 噸支撐胎架費(fèi)用，并縮短施工工期 30 天。該工法應(yīng)用使得施工更加簡(jiǎn)單、方便，提高了功效，節(jié)約了工期，綠色環(huán)保。胎架的制作和安裝費(fèi) 8254 元/噸，需 52 噸。塔吊租賃費(fèi) 16.85 萬(wàn)元/月，塔吊作業(yè)人員工資 4.4 萬(wàn)元/月。節(jié)約胎架施工費(fèi)用：8254*52=42.9 萬(wàn)元節(jié)省塔吊使用的臺(tái)班費(fèi)：16.85*1*1=

18、8.4 萬(wàn)元 司機(jī)和指揮工工資約：4.4*1*1=2.2 萬(wàn)元 共節(jié)省費(fèi)用 64.2 萬(wàn)元。2、社會(huì)效益：該工法施工工藝先進(jìn)、實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)于大傾角、大懸挑鋼結(jié)構(gòu)框架體系施工而言，能夠顯著提高施工質(zhì)量和施工安全水平，同時(shí)節(jié)約機(jī)械、材料、人工成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。廈門東南國(guó)際航運(yùn)中心項(xiàng)目作為福建自貿(mào)區(qū)廈門片區(qū)的重要工程，大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法的應(yīng)用縮短了安裝工期，為項(xiàng)目的提前完工，奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，該工法的應(yīng)用獲得了業(yè)主、監(jiān)理一致好評(píng)。.13工法完成單位意見：該工法施工工藝創(chuàng)新、實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)于大角度多步傾斜鋼框體系自平衡安裝，有顯著提高施工效率。工法利用結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)，采

19、用自平衡安裝，減少胎架搭設(shè)，為其它專業(yè)施工創(chuàng)造有利條件，同時(shí)節(jié)約施工成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。第一完成單位（公 章） 第二完成單位 （公 章）年 月 日 年 月 日推薦單位意見：（公 章） 年 月 日.14.15工法文本（附件工法文本（附件 2 2）申報(bào)資料二申報(bào)資料二.16附件 2大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法工法編號(hào)：ZJSJXMGF2016-2完成單位：中建三局（廈門）建設(shè)有限公司 中建三局安裝工程有限公司主要完成人：?jiǎn)渭t波、劉曉斌、潘劍峰、桑桂芳、計(jì)克賢1 1 前前 言言鋼結(jié)構(gòu)是公共建筑的主要結(jié)構(gòu)形式，尤其是在一些大跨度、大空間的建筑

20、中。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)有承載力大、自重小、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)一些大傾角、大懸挑的結(jié)構(gòu)而言有著混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。而往往大傾角、大懸挑的鋼結(jié)構(gòu)安裝是整個(gè)施工的重難點(diǎn)，特別是多步外傾斜的大傾角結(jié)構(gòu)，其安裝所要求的進(jìn)度、質(zhì)量、安全等均是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)所必須解決的難題。本工法以東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈 37 地塊 A、B 座工程 B10 區(qū)大角度多步傾斜鋼框結(jié)構(gòu)（懸挑長(zhǎng)度 24m，重 285.4t，傾斜角度達(dá) 61）為對(duì)象，對(duì)大角度多步傾斜鋼框體系施工方法進(jìn)行探索，總結(jié)了一套關(guān)于大角度、大懸挑鋼框體系無(wú)支撐自平衡安裝技術(shù)，形成施工工法，并通過(guò)技術(shù)查新認(rèn)定為新技術(shù)。本工法施工技術(shù)現(xiàn)已于

21、中文核心期刊施工技術(shù)2015 年 11 月 21 期發(fā)表相關(guān)論文大角度多步傾斜鋼框體系自平衡安裝模擬分析1 篇，并授權(quán)實(shí)用新型專利 2 篇新型鋼柱斜率測(cè)量?jī)x和鋼直梯快速懸掛裝置 。東南國(guó)際航運(yùn)中心總部大廈項(xiàng)目位于廈門市海滄區(qū)海滄大道，西鄰東嶼南路，東臨海滄大道，建成后將成為我國(guó)繼上海、天津、大連之后的第四個(gè)國(guó)際性航運(yùn)中心。37#地塊A、B 座工程建筑面積約 43 萬(wàn)平方米，建筑高度 153.5 米，鋼結(jié)構(gòu)用量 4.6 噸，結(jié)構(gòu)形式為框架-核心筒體系和框架-剪力墻體系。工程采用“大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工法”施工，利用 BIM 技術(shù)，依照施工方案，在 tekla structures 軟

22、件搭建精細(xì)化 BIM 施工模型，通過(guò)可視化的演示，論證方案的可操作性。確立方案可操作后，利用 midas/Gen軟件建立計(jì)算模型，對(duì)整個(gè)體系的施工過(guò)程進(jìn)行模擬分析，確保施工方案的全過(guò)程安全可靠，并根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)施工方案提出了合理化建議。同時(shí)，將 BIM 精細(xì)化模型轉(zhuǎn)換成midas/FEA 軟件有限元分析模型，通過(guò)非線性靜接觸分析技術(shù)真實(shí)地論證工法中應(yīng)用到的.17自平衡安裝技術(shù)精度可控。圖 1-1 A、B 座正面塔樓效果圖圖 1-2 B10 施工完成圖2 2 特特 點(diǎn)點(diǎn)2.0.12.0.1 大角度多步傾斜鋼框體系 BIM 應(yīng)用技術(shù)B 座 B10 區(qū)結(jié)構(gòu)懸挑長(zhǎng)度達(dá) 24m，高度為 14.7m，整

23、個(gè)懸挑部分總重量達(dá) 285.4t，采用整體吊裝的方式難以實(shí)現(xiàn)，須對(duì)構(gòu)件進(jìn)行分段吊裝，其分段點(diǎn)的設(shè)置，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)。利用 BIM 技術(shù)對(duì)大角度多步傾斜鋼框體系進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，建立相關(guān) BIM 模型，并利用 BIM 模型對(duì)多步分段安裝的施工方案進(jìn)行模擬演示，論證安裝方案的可操作性。2.0.22.0.2 大傾角、大懸挑斜柱自平衡安裝技術(shù)根據(jù)大傾角斜柱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將其進(jìn)行分段，并按照受力特點(diǎn)，自行設(shè)計(jì)出斜柱自平衡安裝連接副，滿足結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中的安全要求和精度要求。在吊裝時(shí)利用手拉葫蘆將斜柱調(diào)整到安裝對(duì)應(yīng)狀態(tài)，通過(guò)自平衡連接副快速將斜柱進(jìn)行定位，同時(shí)設(shè)置臨時(shí)纜風(fēng)繩保障.18斜柱穩(wěn)定性，從而順利進(jìn)入

24、后續(xù)斜柱焊接作業(yè)。2.0.32.0.3 柱梁雙機(jī)協(xié)同作業(yè)技術(shù)在施工現(xiàn)場(chǎng)不具備搭設(shè)支撐胎架的情況下，充分利用現(xiàn)有塔吊設(shè)備，發(fā)揮汽車吊移動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn)，形成柱梁雙機(jī)協(xié)同作業(yè)。斜柱柱頭部分采用汽車吊進(jìn)行安裝，與柱相連的主梁采用塔吊進(jìn)行安裝。斜柱柱頭下端通過(guò)自平衡連接副與斜柱柱身相連，斜柱柱頭側(cè)向通過(guò)主梁與已安裝完成結(jié)構(gòu)連接，從而形成結(jié)構(gòu)的自平衡，無(wú)需設(shè)置獨(dú)立支撐系統(tǒng)。利用現(xiàn)有塔吊和汽車吊雙機(jī)協(xié)同作業(yè)，相比搭設(shè)胎架原位安裝節(jié)約了胎架制作和安裝的費(fèi)用，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。2.0.42.0.4 有限元施工仿真分析技術(shù)工法分別利用有限元線性施工模擬分析技術(shù)和非線性靜接觸分析技術(shù)。有限元線性施工模擬分析技術(shù)利用

25、 midas/Gen 軟件建立計(jì)算模型，對(duì)整個(gè)體系的施工過(guò)程進(jìn)行模擬分析，確保施工方案的全過(guò)程安全可靠，并根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)施工方案提出了合理化建議。有限元非線性靜接觸分析技術(shù)用以解決論證大傾角斜柱自平衡安裝問題，將 BIM 精細(xì)化模型轉(zhuǎn)換成 midas/FEA 軟件有限元分析模型，通過(guò)非線性靜接觸分析技術(shù)真實(shí)地論證工法中應(yīng)用到的自平衡安裝技術(shù)精度可控。3 3 適用范圍適用范圍3.0.13.0.1 本工法適用于大傾角、大懸挑的鋼框架結(jié)構(gòu)的吊裝，現(xiàn)場(chǎng)條件不允許搭設(shè)胎架施工，且結(jié)構(gòu)的高度需在吊車的吊裝范圍內(nèi)。4 4 工藝原理工藝原理隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越高，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑

26、也越來(lái)越多。大懸挑，大跨度的框架形式頻繁的出現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)建筑中，這種結(jié)構(gòu)形式比混凝土結(jié)構(gòu)能更好的滿足建筑大開間、大懸挑的要求，同時(shí)能滿足建筑上造型的要求。大角度多步傾斜鋼框體系的安裝，傳統(tǒng)采用搭設(shè)胎架支撐進(jìn)行施工， 需要搭設(shè)大量胎架，且其對(duì)場(chǎng)地有較高要求，施工周期慢，工期難以保證，因此在大角度多步傾斜的鋼框體系安裝中，應(yīng)對(duì)原傳統(tǒng)施工技術(shù)進(jìn)行革新，降低對(duì)場(chǎng)地要求，節(jié)約工期，降低施工成本。本工法闡述了大角度傾斜鋼框體系結(jié)構(gòu)的整體施工工藝，利用 BIM 技術(shù)對(duì)大角度多步傾斜鋼框體系進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，建立相關(guān) BIM 模型，并利用 BIM 模型對(duì)多步分段安裝的施工.19方案進(jìn)行模擬演示，論證方案的可操作性。

27、確立方案可操作后，利用 midas/Gen 軟件建立計(jì)算模型，對(duì)整個(gè)體系的施工過(guò)程進(jìn)行模擬分析，確保施工方案的全過(guò)程安全可靠，并根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)施工方案提出了合理化建議。懸挑結(jié)構(gòu)在自重狀態(tài)下會(huì)產(chǎn)生一定撓度變形，根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果，在深化階段對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)起拱以抵消變形。斜柱的安裝是整個(gè)懸挑結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵。斜柱柱身采用自平衡法單機(jī)作業(yè)，將 BIM 精細(xì)化模型轉(zhuǎn)換成 midas/FEA 軟件有限元分析模型，通過(guò)非線性靜接觸分析技術(shù)真實(shí)地論證工法中應(yīng)用到的自平衡安裝技術(shù)精度可控。施工過(guò)程中，通過(guò)合理設(shè)置吊點(diǎn)和吊繩使斜柱處于最終傾斜狀態(tài)，并利用自平衡連接副使得斜柱空中對(duì)接一次成功。斜柱柱頭采用與主梁進(jìn)

28、行雙機(jī)協(xié)同作業(yè)，利用主梁將斜柱柱頭與原結(jié)構(gòu)形成自平衡，以達(dá)到無(wú)支撐安裝。斜柱柱頭下端與斜柱柱身利用自平衡連接副進(jìn)行定位和固定，斜柱柱頭側(cè)向利用高強(qiáng)螺栓，通過(guò)主梁與原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接固定，并于柱梁平面外臨時(shí)設(shè)置 2 道纜風(fēng)繩，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。5 5 工藝流程及操作要點(diǎn)工藝流程及操作要點(diǎn)5.15.1 工藝流程工藝流程B10 區(qū)大角度多步傾斜鋼框體系自平衡施工工藝流程見圖 5.1-1，結(jié)構(gòu)安裝順序見圖5.1-2。.20初步擬定安裝方案BIM施工模擬對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行有限元施工模擬分析BIM深化設(shè)計(jì)對(duì)斜柱進(jìn)行有限元非線性靜接觸分析設(shè)計(jì)自平衡連接副確定施工方案技術(shù)交底結(jié)構(gòu)安裝結(jié)構(gòu)驗(yàn)收斜柱自平衡安裝（汽車吊單

29、機(jī)作業(yè)）柱梁自平衡安裝（雙機(jī)協(xié)同作業(yè)）確定方案可操作性返回修改返回修改圖 5.1-1 工法施工工藝流程圖原結(jié)構(gòu)安裝2層斜柱柱身段安裝2層斜柱柱頭段安裝2層橫向主梁安裝2層其余鋼梁安裝3層直柱安裝3層斜柱柱身段安裝3層直柱與原結(jié)構(gòu)間連梁安裝3層斜柱柱頭段安裝3層橫向主梁安裝3層其余鋼梁安裝圖 5.1-2 結(jié)構(gòu)安裝順序流程圖.215.25.2 操作要點(diǎn)操作要點(diǎn)5.2.15.2.1 BIM 深化設(shè)計(jì)BIM 技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展，為工程各方的信息共享與協(xié)同作業(yè)搭建了廣闊的平臺(tái)，同時(shí)也為鋼結(jié)構(gòu)精細(xì)化管理提供了先進(jìn)的工具和手段。本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工圖深化采用國(guó)際通行的“誰(shuí)承包誰(shuí)出深化圖”的做法。各分包

30、商承擔(dān)各自的深化設(shè)計(jì)工作，總承包負(fù)責(zé)對(duì)各分包商的深化設(shè)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一管理。首先，建立深化設(shè)計(jì)管理體系。體系的建立，有利于對(duì)工程中涉及的各個(gè)專業(yè)分包商進(jìn)行有效的管理，有利于各個(gè)專業(yè)分包商之間的信息溝通與交流。其次，確立項(xiàng)目深化設(shè)計(jì)管理的主要內(nèi)容。鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)的主要管控內(nèi)容為深化進(jìn)度管理、圖紙質(zhì)量管理及技術(shù)問題協(xié)調(diào)管理。最后，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)分包鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程管控。通過(guò)體系的建立和工作范圍的劃分，明確各方的工作職責(zé)。作為項(xiàng)目總承包方，成立鋼結(jié)構(gòu)深化管理部，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)分包進(jìn)行過(guò)程管控，確保其按照工作計(jì)劃有序進(jìn)行，并將監(jiān)督情況實(shí)時(shí)反饋于工程參與各方。鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)管理組織機(jī)構(gòu)見圖 5.2.1-1。下

31、下 下 下下 下 下 下下 下 下 下下 下 下下 下 下 下下 下 下下 下 下 下 下下 下下 下 下下 下總承包鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)管理部負(fù)責(zé)深化設(shè)計(jì)管理的具體落實(shí)圖 5.2.1-1 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)管理組織機(jī)構(gòu)圖針對(duì)于本項(xiàng)其體量大、技術(shù)難、施工實(shí)際不相符，造型設(shè)計(jì)變更度高、涉及專業(yè)工程交叉配合多等特點(diǎn)，為準(zhǔn)確、快捷、高效地完成鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖的深化設(shè)計(jì)工作，項(xiàng)目采用“總承包組織協(xié)調(diào)、鋼結(jié)構(gòu)分包單位進(jìn)行深化設(shè)計(jì)、總承包進(jìn)行深化圖紙審核、設(shè)計(jì)單.22位審定”的形式，利用轉(zhuǎn)化工具，將設(shè)計(jì)院 BIM 模型導(dǎo)入至鋼結(jié)構(gòu)深化軟件 tekla structures 中，加快深化建模速度進(jìn)度，具體流程如圖 5.

32、2.1-2，下 下下 下下 下 下 下下 下 下 下 下 下 下 下下 下 下 下 下 下 下 下下 下 下 下下 下 下下 下 下 下下 下下 下 下 下下 下下 下 下 下 下下 下 下 下下 下 下下 下下 下 下 下下 下 下 下下 下 下 下下 下 下 下下 下下 下 下下 下 下 下 下下下 下 下 下下 下下 下下 下 下 下下 下 下 下下 下 下 下設(shè)計(jì)院總承包鋼結(jié)構(gòu)圖 5.2.1-2 鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)流程圖5.2.25.2.2 初步擬定安裝方案1 1 方案選擇受施工工期緊、施工場(chǎng)地條件限制，現(xiàn)場(chǎng)不具備搭設(shè)支撐胎架的條件，現(xiàn)擬定施工采用自平衡安裝方法。首先使用汽車吊將斜柱柱身段

33、吊裝至相應(yīng)位置，利用自平衡連接副完成一次自平衡安裝；然后待柱身段校正焊接完成后，利用既有的 MCT370 塔吊與中聯(lián) 150t 汽車式起重機(jī)配合進(jìn)行雙機(jī)協(xié)同作業(yè)將斜柱柱頭段和橫向主梁同步安裝（如圖 5.2.2-1） ，利用結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)完成二次自平衡安裝，從而有效的避免搭設(shè)胎架施工。在構(gòu)件吊裝就位后，設(shè)置纜風(fēng)繩來(lái)保證結(jié)構(gòu)平面外穩(wěn)定性。.23圖 5.2.2-1 柱梁雙機(jī)協(xié)同作業(yè)實(shí)景圖2 2 構(gòu)件分段由于構(gòu)件截面大，單根構(gòu)件重量大，必須將部分大構(gòu)件進(jìn)行分段。本著易于吊裝、方便焊接、構(gòu)件體型大小適中的原則進(jìn)行分段。項(xiàng)目利用 tekla structures 軟件進(jìn)行 BIM 深化建模，按施工方案中汽車

34、吊最大起重量將構(gòu)件分段，分段后最重單根構(gòu)件重達(dá) 9.5t。.24圖 5.2.2-2 構(gòu)件分段圖5.2.35.2.3 BIM 可視化施工模擬隨著建設(shè)工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大、現(xiàn)場(chǎng)情況變得越來(lái)越復(fù)雜，專項(xiàng)施工方案的制定顧及的面越來(lái)越廣，難度越來(lái)越大。BIM 技術(shù)的應(yīng)用提高了專項(xiàng)施工方案的質(zhì)量，使其更具有可建設(shè)性。項(xiàng)目通過(guò) BIM 的軟件平臺(tái)，采用立體動(dòng)畫的方式，配合施工進(jìn)度，精確地描述出整個(gè) B10 區(qū)大傾角多步傾斜鋼框體系的安裝過(guò)程，找出施工方案的薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性的編制安全保障措施，使施工安全保證措施的制定，更直觀，更具有可操作性。圖 5.2.3-1 B10 區(qū) BIM 模型圖項(xiàng)目利用 tekla

35、structures 軟件進(jìn)行模型搭建，并將其導(dǎo)入至 navisworks 軟件中進(jìn)行施工模擬，通過(guò)可視化的動(dòng)態(tài)展示，將大角度多步傾斜鋼框體系自平衡安裝技術(shù)全過(guò)程展現(xiàn)。項(xiàng)目通過(guò) BIM 施工模擬的可視化展示，分析施工順序的合理性，明確施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)，并對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，其具體安裝流程如下：.25第一步，首先使用塔吊 MCT370 完成原結(jié)構(gòu) B-4 軸四根立柱及柱間斜撐的吊裝；圖 5.2.3-2 施工流程圖一第二步，使用中科重科 150 噸汽車吊依次吊裝 B-3 與 B-4 軸之間二層斜柱柱身段；圖 5.2.3-3 施工流程圖二第三步，使用塔吊和汽車吊雙機(jī)協(xié)同作業(yè)完成

36、 B-3 軸三層斜柱與主梁吊裝；圖 5.2.3-4 施工流程圖三.26第四步，依次完成三層斜柱柱頭與主梁吊裝；圖 5.2.3-5 施工流程圖四第五步，使用塔吊完成 B10 區(qū)三層剩余主次梁吊裝；圖 5.2.3-6 施工流程圖五第六步，依次吊裝 B-3 與 B-4 軸之間斜柱、B-3 軸三層立柱、B-2 與 B-3 軸之間斜柱及相互連接的橫梁；圖 5.2.3-7 施工流程圖六.27第七步，使用塔吊完成四層 B10 區(qū)所有主次梁的吊裝；圖 5.2.3-8 施工流程圖七第八步，使用塔吊完成 B10 區(qū)周圍懸挑部分的挑檐梁吊裝，調(diào)校完成后進(jìn)行螺栓緊固作業(yè)及焊接作業(yè)。圖 5.2.3-9 施工流程圖八5.

37、2.45.2.4 有限元施工仿真分析1 1 整體結(jié)構(gòu)施工模擬分析1）計(jì)算模型根據(jù) BIM 施工模型和具體施工方案，選取 B-1 至 B-4 軸之間結(jié)構(gòu)，在 midas/Gen 中建立計(jì)算模型進(jìn)行施工過(guò)程有限元模擬分析，分析采用線性分析模式，如圖 5.2.4-1 所示。.28圖 5.2.4-1 B10 區(qū)計(jì)算模型三維圖根據(jù)設(shè)計(jì)文件，鋼材均采用 Q345，部分構(gòu)件選取 SRC 材料，其中混凝土等級(jí)為 C40。邊界約束對(duì)首層的柱腳采用固支約束，同時(shí)對(duì)照?qǐng)D紙將部分梁端約束進(jìn)行釋放；荷載根據(jù)GB50755-2012鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范相關(guān)要求，吊裝過(guò)程中考慮自重荷載、施工機(jī)械設(shè)備荷載及工人施工荷載。將施工

38、過(guò)程中荷載進(jìn)行簡(jiǎn)化模擬在相應(yīng)的部位施加節(jié)點(diǎn)荷載-4kN，如圖 5.2.4-2、圖 5.2.4-3；施工步驟參照實(shí)際施工步驟在 midas/Gen 中定義十三個(gè)施工階段，每個(gè)施工階段工期按照實(shí)際施工時(shí)間來(lái)設(shè)定。圖 5.2.4-2 施工荷載示意圖一.29圖 5.2.4-3 施工荷載示意圖二2）施工階段力學(xué)分析假設(shè)構(gòu)件的整個(gè)吊裝過(guò)程近乎是剛體運(yùn)動(dòng)，在安裝就位前力學(xué)性能不發(fā)生變化。現(xiàn)就midas/Gen 軟件對(duì)施工階段模擬結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析，主要從應(yīng)力值、位移值等方面進(jìn)行分析。圖 5.2.4-4 最大應(yīng)力曲線圖圖 5.2.4-4 為施工各個(gè)階段的最大應(yīng)力值的曲線圖。從圖中可以看出，進(jìn)行完第五階段施工以后

39、，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)最大應(yīng)力值 111.2MPa，該值小于材料設(shè)計(jì)值。在施工過(guò)程中安裝懸挑部分會(huì)出現(xiàn)較大應(yīng)力值，但在安裝完連接橫梁后最大應(yīng)力值會(huì)略微減小，施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控開始安裝懸挑結(jié)構(gòu)階段。.30圖 5.2.4-5 最大位移曲線圖圖 5.2.4-5 為施工各階段的最大位移值的曲線圖，由圖可見前幾個(gè)施工階段最大位移值均為較小;隨著施工的進(jìn)行，最大值出現(xiàn)在施工完成后，位移達(dá) 36.5mm。在安裝懸挑結(jié)構(gòu)時(shí)位移會(huì)發(fā)生突變，因此在該階段應(yīng)該盡量慢的松開吊繩。如圖 5.2.4-6 所示對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)點(diǎn) 642 點(diǎn) 666、點(diǎn) 367、點(diǎn) 495、點(diǎn) 360、點(diǎn) 348 進(jìn)行施工過(guò)程位移監(jiān)測(cè)，分別得出位移曲線圖。

40、圖 5.2.4-6 監(jiān)測(cè)點(diǎn)選取示意圖.31圖 5.2.4-7 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移曲線圖由圖 5.2.4-7 可知，在前幾施工階段，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移值很小且基本一致；從整個(gè)施工過(guò)程來(lái)看，構(gòu)件懸挑大的一側(cè)的位移值要比懸挑小的一側(cè)位移值明顯要大；監(jiān)測(cè)點(diǎn)348、360 的位移在第十施工階段突然變大，可以斷定第十施工階段為重點(diǎn)監(jiān)控的施工階段；六個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終位移分別為 3.49mm、2.32mm、0.35mm、0.20mm、36.51mm、10.95mm，所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)最終位移值都符合相關(guān)規(guī)范要求。2 2 斜柱非線性靜接觸分析1）計(jì)算模型接觸分析假定空間上兩個(gè)物體可以互相接觸但是不能互相貫通。接觸的類型有一般接觸(g

41、eneral contact)和焊接接觸(weld contact)等多種類型，接觸分析屬于非線性分析。本項(xiàng)目斜柱自平衡連接副采用的臨時(shí)螺栓進(jìn)行緊固，為一般接觸類型(Symmetric General Contact)。圖 5.2.4-8 斜柱自平衡連接副從計(jì)算上看將物體定義為主體或從屬體沒有什么關(guān)系，但是從數(shù)值分析的角度上看，.32一般將剛體、密度或剛度相對(duì)較大的物體、或者單元?jiǎng)澐州^粗的物體定義為主體時(shí)，分析結(jié)果會(huì)更真實(shí)一些。因此分析假定將連接板定義為主體，螺栓定義為從屬體。在 midas/FEA 的接觸分析中使用罰方法(penalty method)，該方法是為了防止節(jié)點(diǎn)貫穿接觸面，在節(jié)點(diǎn)

42、和接觸面之間布置罰彈簧(penalty spring)的方法。該方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)容易，具有在動(dòng)力分析時(shí)不受時(shí)間增量影響的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù) BIM 施工模型和具體施工方案，選取 B-3 軸結(jié)構(gòu)，在 midas/FEA 中建立計(jì)算模型進(jìn)行施工過(guò)程模擬分析。模型是模擬原豎向結(jié)構(gòu)柱與斜柱通過(guò)自平衡連接副進(jìn)行連接，整個(gè)分析模型僅受自重，沒有外荷載作用。當(dāng)在自重荷載時(shí)因?yàn)檫B接板和螺栓產(chǎn)生變形，連接板和螺栓之間產(chǎn)生一個(gè)接觸面，并通過(guò)接觸面?zhèn)鬟f荷載。如圖 5.2.4-9 所示，模型由原結(jié)構(gòu)柱、斜柱、自平衡連接副構(gòu)成，單元采用了實(shí)體單元，基于分析的準(zhǔn)確性，分析考慮進(jìn)行完整性建模。圖 5.2.4-9 靜接觸分析模型一圖

43、 5.2.4-10 靜接觸分析模型（細(xì)部）根據(jù)設(shè)計(jì)文件，鋼材均采用 Q345，螺栓材料選取 SM520 材料，對(duì)原結(jié)構(gòu)柱進(jìn)三個(gè)方向.33采用固接(約束所有自由度)。荷載根據(jù) GB50755-2012鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范相關(guān)要求，吊裝過(guò)程中考慮自重荷載、施工機(jī)械設(shè)備荷載及工人施工荷載，綜合考慮采用 1.1 倍自重進(jìn)行分析。2）施工階段力學(xué)分析選擇的分析類型不同，分析控制對(duì)話框中的參數(shù)也不同。本次模擬分析是進(jìn)行材料非線性分析，所以在分析控制對(duì)話框中選擇“材料非線性” 。如果要同時(shí)考慮大變形，可以同時(shí)勾選“幾何非線性” 。迭代計(jì)算的方法可以選擇收斂性較好的 Newton Raphson 方法，荷載步為

44、 10 次，每步內(nèi)迭代次數(shù)為 30 回，可同時(shí)勾選自動(dòng)調(diào)整荷載步選項(xiàng)。midas FEA 中提供能量范數(shù)、位移范數(shù)、荷載范數(shù)三種收斂條件。收斂條件可以重復(fù)選擇。本次模擬分析使用位移范數(shù)的收斂條件，現(xiàn)就 midas/FEA 軟件對(duì)施工模擬結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析，主要從應(yīng)力值、位移值等方面進(jìn)行分析。從下列各應(yīng)力云圖中可以看出，整體結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力值 126.9MPa，原結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為12.1MPa，斜柱最大應(yīng)力為 7.3MPa，豎向自平衡連接副最大應(yīng)力為 29.3MPa，豎向自平衡連接副螺栓最大應(yīng)力為 29.3MPa，橫向自平衡連接副最大應(yīng)力為 18.5MPa，橫向自平衡連接副螺栓最大應(yīng)力為 17.0MPa

45、，應(yīng)力值均小于其材料設(shè)計(jì)值。在施工過(guò)程中，自平衡連接副會(huì)出現(xiàn)較大應(yīng)力值，施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控自平衡連接副開始安裝到拆除階段。圖 5.2.4-11 整體模型應(yīng)力云圖.34圖 5.2.4-12 原結(jié)構(gòu)柱應(yīng)力云圖圖 5.2.4-13 斜柱應(yīng)力云圖圖 5.2.4-14 豎向自平衡連接副應(yīng)力云圖.35圖 5.2.4-15 豎向自平衡連接副螺栓應(yīng)力云圖圖 5.2.4-16 橫向自平衡連接副應(yīng)力云圖圖 5.2.4-17 橫向自平衡連接副螺栓應(yīng)力云圖.36從下列各位移云圖中可以看出，整體結(jié)構(gòu)最大位移值 2.15mm，原結(jié)構(gòu)最大位移為0.26mm，斜柱最大位移為 2.14mm，豎向自平衡連接副最大位移為 0.0

46、1mm，豎向自平衡連接副螺栓最大位移為 0.01mm，橫向自平衡連接副最大位移為 0.66mm，橫向自平衡連接副螺栓最大位移為 0.66mm，位移值均滿足規(guī)范要求。圖 5.2.4-18 整體模型位移云圖圖 5.2.4-19 原結(jié)構(gòu)柱位移云圖.37圖 5.2.4-20 斜柱位移云圖圖 5.2.4-21 豎向自平衡連接副位移云圖圖 5.2.4-22 豎向自平衡連接副螺栓位移云圖.38圖 5.2.4-23 橫向自平衡連接副螺栓位移云圖圖 5.2.4-24 橫向自平衡連接副螺栓位移云圖5.2.55.2.5 確定施工方案通過(guò) BIM 可視化施工模擬和有限元仿真分析，得以論證該施工方案可行。因此項(xiàng)目確定最

47、終采用自平衡安裝技術(shù)進(jìn)行 B10 區(qū)大角度傾斜鋼框體系的安裝。首先使用汽車吊將斜柱柱身段吊裝至相應(yīng)位置，利用自平衡連接副完成一次自平衡安裝；然后待柱身段校正焊接完成后，利用既有的 MCT370 塔吊與中聯(lián) 150t 汽車式起重機(jī)配合進(jìn)行雙機(jī)協(xié)同作業(yè)將斜柱柱頭段和橫向主梁同步安裝，利用結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)完成二次自平衡安裝，從而有效的避免搭設(shè)胎架施工。在構(gòu)件吊裝就位后，設(shè)置纜風(fēng)繩來(lái)保證結(jié)構(gòu)平面外穩(wěn)定性。5.2.65.2.6 技術(shù)交底施工技術(shù)交底實(shí)為一種施工方法，在建筑施工企業(yè)中的技術(shù)交底，是指在某一單位工程開工前，或一個(gè)分項(xiàng)工程施工前，由相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員向參與施工的人員進(jìn)行的技術(shù)性交待，其目的是使施工人

48、員對(duì)工程特點(diǎn)、技術(shù)質(zhì)量要求、施工方法與措施和安全等方面有一個(gè)較詳細(xì)的了解，以便于科學(xué)地組織施工，避免技術(shù)質(zhì)量等事故的發(fā)生。.39本工程施工方案確定后，需完成三級(jí)技術(shù)交底。首先，由技術(shù)部向其他各部門進(jìn)行交底，特別是現(xiàn)場(chǎng)工長(zhǎng)；其次現(xiàn)場(chǎng)工長(zhǎng)向?qū)嶋H作業(yè)班組長(zhǎng)進(jìn)行交底；最后由班組長(zhǎng)向?qū)嶋H作業(yè)工人進(jìn)行交底。技術(shù)交底記錄作為工程技術(shù)檔案資料中不可缺少的部分，應(yīng)包含作業(yè)所需的技術(shù)要點(diǎn)、質(zhì)量控制要點(diǎn)、安全注意事項(xiàng)。5.2.75.2.7 結(jié)構(gòu)安裝1 吊點(diǎn)、吊繩的設(shè)置對(duì)于大傾角斜柱吊裝而言，吊點(diǎn)的設(shè)置尤為重要。斜柱是等截面連續(xù)構(gòu)件，質(zhì)量分布均勻，吊點(diǎn)位置選擇遵循最小彎矩準(zhǔn)則。為了讓斜柱準(zhǔn)確對(duì)位，吊裝時(shí)采用吊繩與規(guī)格

49、為 20t 的葫蘆相連。通過(guò)分析計(jì)算，調(diào)節(jié)葫蘆鎖鏈長(zhǎng)度來(lái)控制斜柱的傾斜角度，如圖 5.2.7-1 所示。圖 5.2.7-1 吊點(diǎn)設(shè)置圖2 斜柱柱身段空中對(duì)接通過(guò)采取自平衡法吊裝斜柱，調(diào)節(jié)手拉葫蘆使得斜柱處于最終的傾斜角度。然后將斜柱吊至相對(duì)應(yīng)位置，用自平衡連接副進(jìn)行固定，測(cè)量后通過(guò)手拉葫蘆、千斤頂校正就位，最后完成對(duì)接焊縫。.40圖 5.2.7-2 二層斜柱柱身吊裝完成圖3 柱梁雙機(jī)協(xié)同作業(yè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件、吊裝高度合理分配汽車吊和塔吊的吊裝構(gòu)件，充分利用塔吊吊裝高度高，汽車吊移動(dòng)靈活的特點(diǎn)，盡量讓汽車吊吊裝外圍構(gòu)件，塔吊吊裝上部構(gòu)件。在柱梁雙機(jī)協(xié)同作業(yè)時(shí)，汽車吊吊裝斜柱柱頭，塔吊吊裝與之相連

50、的主梁，通過(guò)主梁將斜柱與原結(jié)構(gòu)柱形成自平衡體系。圖 5.2.7-3 構(gòu)件吊裝圖4 連接部位的焊接本工程主要采用 CO2 氣體保護(hù)焊的焊接方法，焊接材料主要采用實(shí)芯焊絲。根據(jù)焊接情況，進(jìn)行針對(duì)性的焊接工藝評(píng)定，焊接施工按照已評(píng)定合格的焊接工藝進(jìn)行，保證現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量。焊縫的層間溫度應(yīng)始終控制在 100150之間，要求焊接過(guò)程具有最大的連續(xù)性，在施焊過(guò)程中出現(xiàn)修補(bǔ)缺陷、清理焊渣所需停焊的情況造成溫度下降，則必須進(jìn)行加熱處理，直至達(dá)到規(guī)定值后方能繼續(xù)焊接。焊后應(yīng)清除飛濺物與焊渣，清除干凈后，用焊縫量規(guī)、放大鏡對(duì)焊縫外觀進(jìn)行檢查，不得有凹陷、咬邊、氣孔、未熔合、裂紋等缺陷，并做好焊后自檢記錄，自檢合格后

51、鑒上操作焊工的編號(hào)鋼印，鋼印應(yīng)鑒在接頭中部距焊縫縱向50mm 處，嚴(yán)禁在邊沿處鑒印。5.2.85.2.8 結(jié)構(gòu)驗(yàn)收B 座主體結(jié)構(gòu)完成后，在自驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上，項(xiàng)目對(duì)將驗(yàn)收的施工的內(nèi)容進(jìn)行自評(píng)，并報(bào)當(dāng)?shù)刭|(zhì)量安全監(jiān)督總站進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)分部的實(shí)體檢測(cè)報(bào)告。監(jiān)理單位對(duì)驗(yàn)收部分檢查.41工程資料和驗(yàn)收，并出評(píng)估報(bào)告。由業(yè)主向當(dāng)?shù)刭|(zhì)量安全監(jiān)督總站提交結(jié)構(gòu)驗(yàn)收申請(qǐng)表，申請(qǐng)進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)工程的中間驗(yàn)收。在質(zhì)安站的監(jiān)督下，由總監(jiān)理工程師或建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織勘察、設(shè)計(jì)單位及施工單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)人按設(shè)計(jì)要求和有關(guān)施工驗(yàn)收規(guī)范要求共同進(jìn)行驗(yàn)收。圖 5.2.8 B10 區(qū)完成實(shí)景圖5.35.3 勞動(dòng)力組織勞動(dòng)

52、力組織勞動(dòng)力投入計(jì)劃：根據(jù)本工程特點(diǎn)共安排以下 8 個(gè)工種,各工種人員在不同階段投入勞動(dòng)力情況參見計(jì)劃表: 表表 5.3-1 勞動(dòng)力計(jì)劃表勞動(dòng)力計(jì)劃表按工程施工階段投入勞動(dòng)力情況工種1-7 天8-15 天起重工22鋼構(gòu)安裝44鉚工22電焊工33油漆工13電工11測(cè)量工22普工及其他33合計(jì)18206 6 材料與設(shè)備材料與設(shè)備6.16.1 材材 料料6.1.16.1.1 主要材料名稱、規(guī)格、主要技術(shù)指標(biāo)；表表 6.16.1 施工投入主要材料表施工投入主要材料表序號(hào)材料名稱規(guī)格數(shù)量單位用途備注.421鋼絲繩2、10、16600米吊裝、校正4跳板木跳板30塊腳手架5鐵絲8500米防護(hù)6棕繩100米吊

53、裝7焊條J422、J5060.5噸焊接8焊絲J5071噸焊接9CO2 氣體40瓶焊接10氧氣30瓶11乙炔15瓶12安全網(wǎng)1000平米防護(hù)13花籃螺栓M20100個(gè)校正15腳手架管48x3.75200米腳手架租賃16卡扣800個(gè)校正6.26.2 設(shè)設(shè) 備備6.2.16.2.1 主要施工設(shè)備表表 6.16.1 施工投入設(shè)備機(jī)具表施工投入設(shè)備機(jī)具表序號(hào)用途設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量1塔吊MCT3701 臺(tái)2起重設(shè)備汽車吊QY1501 臺(tái)3CO2 焊機(jī)OTC-60064直流電焊機(jī)AX-30045電焊條烘箱YGCH-X-40016手拉葫蘆1T/2T/3T/5T10/10/5/27角磨機(jī)200/1003/38

54、高強(qiáng)螺栓槍M20/M2219焊接設(shè)備碳弧氣刨H-10210激光經(jīng)緯儀J2111水準(zhǔn)儀S3112激光鉛垂儀J2JD113全站儀GTS-601/OP114測(cè)量?jī)x器水平尺800mm27 7 質(zhì)量控制質(zhì)量控制7.17.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制程序鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制程序.43鋼結(jié)構(gòu)就位、出具質(zhì)量證明焊條、焊劑準(zhǔn)備，出具合格證焊接工具準(zhǔn)備電焊工考試合格克服上道工序弊病的補(bǔ)救措施測(cè)量定位中間抽查自檢焊條合格證鋼結(jié)構(gòu)出廠合格證測(cè)量記錄自檢記錄質(zhì)量評(píng)定記錄出廠合格證明施工記錄準(zhǔn)備工作學(xué)習(xí)操作規(guī)程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)圖紙和技術(shù)資料安裝前對(duì)鋼結(jié)構(gòu)復(fù)驗(yàn)技術(shù)交底操作人員參加書面交底安 裝焊接試件檢驗(yàn)注意構(gòu)件安裝標(biāo)高和平面位置注

55、意焊縫高度、長(zhǎng)度及焊瘤、夾渣、氣孔、裂縫等質(zhì)量評(píng)定執(zhí)行驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)不合格的處理（返工）資料整理清理現(xiàn)場(chǎng)、文明施工7.27.2 安裝質(zhì)量控制思路安裝質(zhì)量控制思路本工法質(zhì)量控制按鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50205-2001 和建筑工程施工.44質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB50300-2013)執(zhí)行。施工質(zhì)量保證技術(shù)思路:采用 midas 軟件模擬計(jì)算位移值時(shí)，將結(jié)構(gòu)因自重產(chǎn)生的撓度變形考慮進(jìn)深化設(shè)計(jì)中。嚴(yán)格測(cè)量監(jiān)控，保證斜柱的安裝精度，在安裝的全過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。焊接前由技術(shù)負(fù)責(zé)人會(huì)同質(zhì)檢員檢查以下項(xiàng)目，合格后方能焊接：1 構(gòu)件標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求2 梁腹板高強(qiáng)螺栓已經(jīng)終擰3 焊接防護(hù)

56、措施搭設(shè)完成并經(jīng)驗(yàn)收合格7.37.3 安裝質(zhì)量控制目標(biāo)安裝質(zhì)量控制目標(biāo)安裝質(zhì)量控制目標(biāo)如下：表表 7.3-17.3-1 安裝偏差控制表安裝偏差控制表項(xiàng) 目工程允許偏差（mm）項(xiàng)目?jī)?nèi)控目標(biāo)（mm）構(gòu)件長(zhǎng)度30.0-10 e10支座中心偏移l/3000，不大于 30.0-10 e10相鄰支座高差l/400，不大于 15.0-10 e10支座最大高差30.0e3.0節(jié)點(diǎn)中心偏移2.0e1.57.47.4 焊接質(zhì)量控制焊接質(zhì)量控制焊接檢驗(yàn)應(yīng)由質(zhì)量管理部門合格的檢驗(yàn)員按照焊接檢驗(yàn)工藝執(zhí)行。7.4.1 焊工檢查（過(guò)程中自檢）焊工應(yīng)在焊前，焊接時(shí)和焊后檢查以下項(xiàng)目。1 焊前任何時(shí)候開始焊接前都要檢驗(yàn)構(gòu)件標(biāo)記

57、并確認(rèn)該構(gòu)件,檢驗(yàn)焊接材料,清理現(xiàn)場(chǎng),預(yù)熱。2 焊接過(guò)程中預(yù)熱和保持層間溫度。檢驗(yàn)填充材料。清理焊道。按認(rèn)可的焊接工藝焊接。3 焊后清除焊渣和飛濺物。焊縫外觀。咬邊。焊瘤。裂紋和弧坑。冷卻速度。7.4.2 無(wú)損檢驗(yàn)質(zhì)檢員將就檢驗(yàn)要求與檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)保持密切聯(lián)系。項(xiàng)目質(zhì)量負(fù)責(zé)人應(yīng)會(huì)同有關(guān)各方，共同參與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。1 外觀檢查所有焊縫都按規(guī)范 JBJ81 或相關(guān)規(guī)范檢查。外觀檢查記錄由項(xiàng)目質(zhì)檢員保存。.452 超聲波檢驗(yàn)厚度超過(guò) 8mm 的全熔透焊縫均按設(shè)計(jì)以及規(guī)范的要求進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)。超聲波檢查按國(guó)家規(guī)范 JBJ81 和 GB11345 相關(guān)規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)證明。所有超聲波檢驗(yàn)都應(yīng)填寫焊縫超聲波檢驗(yàn)記錄

58、表。7.4.3 焊縫檢驗(yàn)的范圍1 外觀檢查所有焊縫2 無(wú)損檢驗(yàn)1）全熔透對(duì)接焊縫 100%超聲波檢驗(yàn)。2）焊腳尺寸超過(guò) 12mm 的部分熔透對(duì)接焊縫至少 20%超聲波檢驗(yàn)。3）貼角焊縫：外觀檢查。3 選擇受檢焊縫當(dāng)要求少于 100%檢驗(yàn)，在開始檢驗(yàn)前，對(duì)受檢焊縫的抽樣要征得工程監(jiān)理的同意。當(dāng)在一個(gè)接頭中檢查出超標(biāo)缺陷時(shí)，在同一組中要增加檢查兩個(gè)接頭，如果這兩個(gè)增加的接頭是合格的，最開始的焊縫返工后再采用同樣方式檢驗(yàn)。如果那兩個(gè)增加的接頭也有超標(biāo)缺陷，那么同組內(nèi)的每一個(gè)接頭都要檢驗(yàn)。8 8 安全措施安全措施8.18.1 安全管理制度及辦法安全管理制度及辦法8.1.1 建立安全保證體系為搞好安全生

59、產(chǎn)工作，成立專門安全領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)立安全監(jiān)督小組，班組設(shè)安全員，形成一個(gè)健全的三級(jí)安全保證體系。負(fù)責(zé)日常的安全工作，定期組織安全檢查。8.1.2 健全安全生產(chǎn)責(zé)任制明確各管理人員、施工技術(shù)人員和生產(chǎn)工人在工程中的安全責(zé)任。8.1.3 強(qiáng)化安全教育堅(jiān)持“三級(jí)安全教育” ，規(guī)范“三級(jí)安全交底”制度，施工中堅(jiān)持“班組安全活動(dòng)”制度。8.1.4 改善施工勞動(dòng)條件積極改進(jìn)施工工藝和操作方法，改善勞動(dòng)環(huán)境條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，消除危險(xiǎn)因素。8.1.5 實(shí)行人身安全保險(xiǎn)所有施工人員均參與人身安全保險(xiǎn)。.468.1.6 加強(qiáng)施工安全監(jiān)控采用數(shù)碼相機(jī)，通過(guò) Internet 向總工室和有關(guān)部門及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息，進(jìn)行

60、科學(xué)的信息化施工，確保施工安全（包括地面建筑物、道路、地下管線安全） 。8.28.2 施工安全保證措施施工安全保證措施8.2.1 做好個(gè)人安全防護(hù)1 必須系好安全帶2 安全帶高掛低用，且必須系在固定物上3 臨邊作業(yè)、2 米以上高空作業(yè)必須使用安全帶4 必須佩戴安全帽5 必須穿安全勞保鞋；帶電操作必須戴絕緣手套。6 進(jìn)行可能引致眼睛受到傷害的工作，必須佩戴護(hù)目鏡。7 施工作業(yè)，長(zhǎng)發(fā)必須盤入安全帽內(nèi)8 嚴(yán)禁酒后作業(yè)8.2.2 施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)交底施工負(fù)責(zé)人必須對(duì)職工進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，增強(qiáng)法制觀念和提高職工的安全生產(chǎn)思想意識(shí)及自我保護(hù)能力，自覺遵守安全紀(jì)律、安全生產(chǎn)制度，服從安全生產(chǎn)管理。所有的施工