上海某賽車場主看臺桁架安裝施工技術(shù)

施工技術(shù)1工程基本情況況1.1工程概況況上海****場場位于上海市市嘉定區(qū)****鎮(zhèn)，是一座座具有世界一一流水準(zhǔn)的公公共建筑。整整個賽車場包包括賽道、主主、副看臺、新新聞中心、空空中餐廳等各各種配套設(shè)施施。圖1上海*****場主看臺和和新聞中心、空空中餐廳看臺部分及新聞聞中心、空中中餐廳是整個個工程的主體體結(jié)構(gòu)，造型型新穎別致。主主、副看臺屋屋蓋均為懸臂臂鋼結(jié)構(gòu)，其其中主看臺為為獨(dú)立大鋼柱柱與大懸臂工工字形鋼梁、連連接梁組成，空空間結(jié)構(gòu)總重重量為5800t。新聞中心心和空中餐廳廳的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)為大跨度鋼鋼桁架空間體體系，無論在在跨度覆蓋空空間和使用功功能上都具有有極大的優(yōu)越越性和競爭性性，空間桁架架啊結(jié)構(gòu)具有有受力合理抗抗震性能好的的特點(diǎn)。新聞聞中心、空中中餐廳總重量量為5700t。1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)主看臺設(shè)計(jì)采用用一般體育場場大跨度、大大空間的特點(diǎn)點(diǎn)，與以往工工程不同的是是整個屋蓋設(shè)設(shè)計(jì)成兩頭懸懸臂式樣，中中間采用獨(dú)立立勁性鋼柱為為支撐點(diǎn)。整整個屋蓋系統(tǒng)統(tǒng)荷載全靠獨(dú)獨(dú)立勁性鋼柱柱承擔(dān)及平衡衡，對結(jié)構(gòu)整整體撓度及安安裝要求非常常高。在主看臺兩端各各有一座輔助助建筑：新聞聞中心和空中中餐廳。這兩兩個建筑為對對稱結(jié)構(gòu)，結(jié)結(jié)構(gòu)上部呈梭梭形狀，為鋼鋼框架體系，梭梭形的兩端分分別坐落在主主看臺及砼塔塔樓頂上。梭梭形結(jié)構(gòu)由兩兩榀巨型鋼桁桁架及鋼桁架架之間的聯(lián)系系梁組成。結(jié)結(jié)構(gòu)的全部荷荷載通過兩榀榀桁架傳給砼砼筒體與主看看臺結(jié)構(gòu)。為為了使力傳遞遞明確，在鋼鋼桁架兩端各各設(shè)置了一道道轉(zhuǎn)換桁架，利利用轉(zhuǎn)換桁架架直接將荷載載傳給砼立柱柱。由于荷載載明確從而有有利于巨型桁桁架的設(shè)計(jì)，可可以降低整個個建筑的含鋼鋼量指標(biāo)。圖2主看臺懸臂臂結(jié)構(gòu)和新聞聞中心、空中中餐廳桁架結(jié)結(jié)構(gòu)2施工難點(diǎn)2.1預(yù)埋勁性性鋼柱安裝主看臺（12..72~288.00米）勁性結(jié)結(jié)構(gòu)共有43根立柱。立立柱高為15.22米，最大單單重約25噸。鋼柱之之間分別用水水平撐連接和和斜撐連接。比賽控制塔、行行政管理塔的的勁性柱標(biāo)高高16.888~28.996米，分為上上中下3節(jié)（6米、5.23米、0.7米及0.12米的埋件），最最重的一節(jié)重重約15噸，長6米，在6曾、7層及8層處由勁性性鋼梁與其連連接。新聞中中心與地面連連接塔、空中中餐廳與地面面連接塔的勁勁性柱標(biāo)高由由12.600~30.000米，分為上上中下3節(jié)（9米、7.88米、0.5米及0.12米的埋件）。勁性鋼柱的安裝裝難度主要體體現(xiàn)在一下幾幾個方面：精度要求高長達(dá)400米的的鋼結(jié)構(gòu)安裝裝，僅以常規(guī)規(guī)的軸線偏差差值來進(jìn)行現(xiàn)現(xiàn)場控制是不不夠的。由于于結(jié)構(gòu)施工是是分段進(jìn)行的的，其累積誤誤差可能造成成鋼結(jié)構(gòu)安裝裝無法進(jìn)行。所所以如何保證證土建結(jié)構(gòu)及及安裝埋件的的高精度成為為勁性結(jié)構(gòu)施施工的難點(diǎn)。交錯施工多與勁性結(jié)構(gòu)同時(shí)時(shí)施工的由土土建的鋼筋、混混凝土，安裝裝的管線等，各各專業(yè)施工隊(duì)隊(duì)伍在同一施施工區(qū)域內(nèi)交交叉進(jìn)行施工工，使整個施施工現(xiàn)場一直直處于復(fù)雜多多變的施工環(huán)環(huán)境，加大了了施工的難度度。C）主副看臺為為清水混凝土土結(jié)構(gòu)由于主副看臺為為清水混凝土土結(jié)構(gòu)，而勁勁性結(jié)構(gòu)為鋼鋼與混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)，如何解解決土建結(jié)構(gòu)構(gòu)與勁性結(jié)構(gòu)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)處理理，使結(jié)構(gòu)達(dá)達(dá)到清水混凝凝土的標(biāo)準(zhǔn)是是一大難題。2.2主看臺懸懸臂鋼梁安裝裝過程中的穩(wěn)穩(wěn)定控制主看臺懸臂鋼梁梁包括前后懸懸臂梁，梁的的根部與獨(dú)立立勁性鋼柱固固定，因此勁勁性鋼柱在懸懸臂梁彎矩作作用下產(chǎn)生撓撓度，影響安安裝精度。為為了避免勁性性鋼柱產(chǎn)生撓撓度，必須在在施工工程中中控制懸臂梁梁的彎矩值，也也就是控制懸懸臂梁在平面面內(nèi)的穩(wěn)定。如如果在懸臂梁梁的懸挑端設(shè)設(shè)置一臨時(shí)支支撐，那么懸懸臂梁的穩(wěn)定定可以控制，但但是選用什么么作為臨時(shí)支支撐呢？如此此高的支撐穩(wěn)穩(wěn)定性、強(qiáng)度度能滿足荷載載要求嗎？支支撐必須從地地面開始立起起，與地面如如何固定？是是否影響其他他單位施工？？所有問題都都需經(jīng)過計(jì)算、協(xié)協(xié)調(diào)才能決定定。2.3新聞中心心、空中餐廳廳巨型鋼桁架架安裝巨型鋼桁架的安安裝是工程中中難度最大的的一道工序，其其安裝難度體體現(xiàn)在一下幾幾個方面：鋼桁架自重大、跨跨度大、截面面高，因此在在選用施工機(jī)機(jī)械方面有難難度，如果整整體安裝需選選用一臺超大大起重量的機(jī)機(jī)械設(shè)備，才才能安裝550噸重的鋼桁桁架，此方案案顯然行不通通。如果采用分段安安裝，那么根根據(jù)施工條件件分析，有一一段鋼桁架跨跨域主看臺，長長度將近50米，重達(dá)263噸，需要兩兩臺300噸履帶吊雙雙擊抬吊才能能滿足安裝要要求，而且在在安裝過程中中吊機(jī)還要負(fù)負(fù)載行走一段段距離，對吊吊機(jī)的性能、施施工條件等工工況要求極高高，每個環(huán)節(jié)節(jié)必須嚴(yán)格控控制。采用分段安裝的的話，焊接工工作量將增大大，而且對所所有對接焊縫縫必須在高考考完成，質(zhì)量量不容易控制制。分段安裝必須采采用臨時(shí)支架架作為節(jié)點(diǎn)的的臨時(shí)擱置點(diǎn)點(diǎn)，因此支架架的選用也是是各問題，支支架一定要滿滿足高度及穩(wěn)穩(wěn)定性要求。另另外，支架及及鋼桁架的穩(wěn)穩(wěn)定性如何保保證？這是安安裝鋼桁架的的最大難點(diǎn)。2.4臨時(shí)支架架的卸載問題題本工程鋼結(jié)構(gòu)施施工過程中，都都運(yùn)用臨時(shí)支支架作為結(jié)構(gòu)構(gòu)的臨時(shí)固定定，因此施工工結(jié)束后，必必須進(jìn)行拆除除，使結(jié)構(gòu)恢恢復(fù)自由狀態(tài)態(tài)。支架的拆拆除過程也就就是所謂的卸卸載，是一個個力的轉(zhuǎn)移的的過程，通過過臨時(shí)支架的的逐漸拆除，荷荷載也逐漸由由臨時(shí)支架向向其他結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移，直至臨臨時(shí)支架全部部拆除，荷載載也轉(zhuǎn)移完畢畢，整個卸載載過程完成。在整個卸載過程程中，荷載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移是一個不不確定因素，控控制不好，可可能會造成支支架受力不均均，支架的強(qiáng)強(qiáng)度、穩(wěn)定性性都受到影響響，容易發(fā)生生意外。3關(guān)鍵技術(shù)3.1為了保證證預(yù)埋勁性鋼鋼柱順利安裝裝，我們考慮慮從一下幾方方面進(jìn)行控制制：A）測量控制利用全站儀對勁勁性鋼結(jié)構(gòu)及及埋件進(jìn)行定定位控制是此此次主要采用用的測量控制制方式。由于于全站儀是坐坐標(biāo)定位，所所以在定位及及復(fù)核控制時(shí)時(shí)可以有效地地避免建筑物物長而引起的的累積誤差。B）鋼筋處理勁性柱預(yù)埋的原原有箍筋形式式是穿過鋼結(jié)結(jié)構(gòu)柱體，即即影響鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)性能，又不不便于施工，會會延長施工工工期，是一種種不合理的形形式。經(jīng)過與與設(shè)計(jì)的協(xié)商商及討論，對對箍筋形式進(jìn)進(jìn)行改進(jìn)，改改進(jìn)后的箍筋筋形式不影響響鋼結(jié)構(gòu)，且且布置方式亦亦增加了混凝凝土的施工空空間，使得混混凝土的施工工質(zhì)量得到一一定程度的保保證。C）混凝土處理理混凝土塌落度的的控制對勁性性結(jié)構(gòu)混凝土土的質(zhì)量十分分重要。由于于勁性結(jié)構(gòu)截截面較大（1500**800），這就造造成混凝土澆澆搗面積較小小，（最小處處灰度僅150），故混凝凝土塌落度由由一般柱的100±220增大到140±330?；炷潦┕さ臋C(jī)機(jī)械根據(jù)混凝凝土的澆搗面面及高度重要要采用50、75的振動棒，在在勁性結(jié)構(gòu)外外側(cè)由于鋼筋筋較為密集故故選用50的振動棒，而而勁性結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)側(cè)由于混凝凝土澆搗高度度約為16米，故特定定選定了16米長的75振動棒。材料的控制及機(jī)機(jī)械的適當(dāng)選選用使混凝土土的結(jié)構(gòu)密實(shí)實(shí)，外觀色面面一致，達(dá)到到清水混凝土土的表觀要求求。d)高強(qiáng)度砂漿漿灌漿預(yù)埋件安裝就位位正確后，在在預(yù)埋件下澆澆灌含天然骨骨料高性能無無收縮灌漿料料。灌漿時(shí)混混凝土表面必必須堅(jiān)固、無無灰塵、油、油油脂、水泥浮浮漿、修補(bǔ)物物等雜質(zhì)。使使用小鑿子使使施工面粗糙糙。在澆灌前前必須使?jié)补喙嗝姹凰竿钢辽?小時(shí)。澆灌灌前須除去游游離態(tài)的水。模模板高度應(yīng)高高于灌漿高度度，具有足夠夠強(qiáng)度、防水水和密閉。必必須保證澆灌灌口處與模板板與基礎(chǔ)之間間的距離為100mm，相對另一一邊（灌漿料料冒出處）距距離為50mm。在其余邊邊緣也要保持持50mm。在灌漿處處，使模板向向外傾斜45度角，并使使其有足夠高高度來保證灌灌漿時(shí)的落差差。鋼結(jié)構(gòu)支座埋件件的處理新聞中心、空中中餐廳下的雙雙向抗震彈性性支座是兩個個空中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的主要承重重構(gòu)件，所以以支座的安裝裝及支座下勁勁性結(jié)構(gòu)、混混凝土結(jié)構(gòu)的的處理十分重重要。首先是將埋件的的位置轉(zhuǎn)化為為工程坐標(biāo)，在在運(yùn)用全站儀儀進(jìn)行定位。定定位的原則分分別以空中餐餐廳、新聞中中心各為一組組，必須保證證以組為單位位進(jìn)行放樣，這這樣可以減少少2次放樣之間間的偶然誤差差。當(dāng)支座定定位完成后，再再由全站儀進(jìn)進(jìn)行總的復(fù)核核，這樣就能能全面保證支支座及其埋件件的安裝定位位的精確性?；炷恋臐矒v方方案也關(guān)系到到整個埋件的的安裝。埋件件處混凝土的的澆搗先施工工至下部勁性性結(jié)構(gòu)的支座座埋件支承處處，在安裝埋埋件。在澆搗搗埋件下混凝凝土?xí)r，為保保證埋件下的的結(jié)構(gòu)密實(shí)，采采用了8cm高強(qiáng)沙漿。分分段澆搗保證證了柱的混凝凝土質(zhì)量，更更保證了埋件件下的結(jié)構(gòu)質(zhì)質(zhì)量3.2懸臂結(jié)構(gòu)構(gòu)的安裝對于體育場所中中的懸臂結(jié)構(gòu)構(gòu)，我們有許許多施工實(shí)例例可借鑒，最最類似的要數(shù)數(shù)上海八萬人人體育場鋼屋屋蓋的施工了了。因此，我我們自然想到到用臨時(shí)支撐撐作為施工中中懸臂端的臨臨時(shí)擱置點(diǎn)，以以解決鋼梁平平面內(nèi)穩(wěn)定性性問題。通過過對荷載進(jìn)行行計(jì)算，決定定采用φ609鋼管作為臨臨時(shí)支撐，鋼鋼管根部與事事先埋設(shè)在看看臺混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)上的埋件件相連，上部部通過連接板板與懸臂主梁梁連接。此種種方法只解決決懸臂主梁前前半段的安裝裝，由于懸臂臂主梁后半段段（即場外一一段）離開地地面比較高，如如果也采用φ609鋼管作為臨臨時(shí)支撐，那那么鋼管用量量較多，成本本較高，而且且從安全角度度考慮，其穩(wěn)穩(wěn)定性也難以以保證。通過過受力分析，我我們決定在鋼鋼柱頂上立一一根臨時(shí)鋼管管，然后在鋼鋼管上設(shè)計(jì)一一節(jié)點(diǎn)板，用用鋼索與懸臂臂梁后半段連連接，再用另另外一根鋼索索與懸臂梁前前半段連接，一一次解決懸臂臂梁后半段的的穩(wěn)定問題。3.3巨型桁架架的安裝巨型桁架兩端通通過轉(zhuǎn)換桁架架與主看臺及及砼塔樓連接接，兩榀桁架架之間通過聯(lián)聯(lián)系梁連接，組組成一個空間間空間體系。勁勁性鋼桁架為為箱形截面，跨跨度達(dá)135.773米，單榀重重量在550噸左右，跨跨中頂標(biāo)高40.6333米，底標(biāo)高28.3226米，賽道從從跨下橫穿而而過。對于這樣的鋼桁桁架，我們首首先想到地面面組裝、空中中整體安裝的的方法，既能能保證施工質(zhì)質(zhì)量，又能滿滿足進(jìn)度要求求，但是該方方案馬上被否否定，原因是是要將550噸重的鋼桁桁架一次安裝裝到位，沒有有超大起重量量的吊機(jī)是不不行的，根據(jù)據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械械設(shè)備考慮，決決定放棄該方方案。于是，我我們又提出采采用提升工藝藝，但是經(jīng)過過仔細(xì)分析，這這種工藝不太太適合本工程程，因?yàn)殇撹扈旒芤欢耸撬?，作為提提升支架是沒沒問題的，而而另一端是主主看臺，側(cè)向向都是空的，沒沒法作為提升升支架用，如如果要加固的的話，工作量量肯定很大，從從經(jīng)濟(jì)上分析析是不合算的的。唯一可行行的辦法只能能采用分段安安裝。雖然分段安裝的的方案是可行行的，但是真真正實(shí)施是有有一定難度的的。因此，在在施工過程中中我們盡量從從以下幾方面面下工夫：我們要求工廠進(jìn)進(jìn)行鋼桁架的的預(yù)拼裝，以以便保證現(xiàn)場場施工質(zhì)量。嚴(yán)格控制鋼桁架架連接點(diǎn)的位位移及標(biāo)高，包包括與砼連接接處的位移及及標(biāo)高，這是是直接影響安安裝質(zhì)量的因因素。臨時(shí)支架使用前前對承受荷載載的路基一定定要進(jìn)行處理理，使路基地地耐力及平整整度達(dá)到使用用要求。為了保證鋼桁架架對接口位置置準(zhǔn)確，臨時(shí)時(shí)支架的高度度必須進(jìn)行實(shí)實(shí)際驗(yàn)算，而而且支架表面面平整度要好好。為了解決臨時(shí)支支架的穩(wěn)定問問題我們擬采采用型鋼及攬攬風(fēng)鋼絲繩進(jìn)進(jìn)行加固。靠靠近砼結(jié)構(gòu)的的臨時(shí)支架通通過型鋼與結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)埋件連連接固定，其其余獨(dú)立支架架可用攬風(fēng)繩繩臨時(shí)固定，并并且相鄰兩個個支架之間還還可用型鋼進(jìn)進(jìn)行拉接。分段安裝方案至至少有以下幾幾個優(yōu)點(diǎn)：通過對鋼桁架進(jìn)進(jìn)行分段，減減少吊裝起重重量，在施工工機(jī)械的選用用上有更大的的余地?？梢员ＷC連續(xù)施施工，滿足工工廠的制作、拼拼裝周轉(zhuǎn)時(shí)間間。為保證施工方案案能夠有效實(shí)實(shí)施，在施工工前須經(jīng)過一一些驗(yàn)算分析析：對鋼桁架分段后后的確重量一一定要核實(shí)。對節(jié)點(diǎn)處支架的的收力情況要要掌握清楚。300t履帶吊吊的工況性能能通過驗(yàn)算要要如實(shí)反映。圖4空中餐廳巨巨型桁架吊裝裝3.4臨時(shí)支撐撐卸載為了確保卸載過過程的安全，首首先我們將整整個結(jié)構(gòu)，包包括臨時(shí)支架架在內(nèi)，建立立一個模型，通通過計(jì)算軟件件分析得出卸卸載前每個臨臨時(shí)支架的受受力情況。其其次，根據(jù)計(jì)計(jì)算確定支架架拆除順序及及卸載量，由由于考慮支架架的承受能力力，拆除過程程分幾次完成成。最后，通通過計(jì)算我們們還可以知道道在卸載過程程中荷載是如如何轉(zhuǎn)換的，又又是如何歸至至零。卸載時(shí)荷載對整整個結(jié)構(gòu)的沖沖擊力比較大大，因此卸載載前一定要確確保整個結(jié)構(gòu)構(gòu)已連成一個個整體，防止止結(jié)構(gòu)局部受受力不均，造造成破壞。4工程實(shí)施與效效益上海****場場鋼結(jié)構(gòu)工程程具有施工難難度大、施工工工期緊、設(shè)設(shè)計(jì)要求高、技技術(shù)含金量高高等特點(diǎn)。針針對大跨度、大大噸位、超長長懸臂鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)和巨型空中中桁架結(jié)構(gòu)的的工程特點(diǎn)和和施工難點(diǎn)，經(jīng)經(jīng)過研究開發(fā)發(fā)和技術(shù)方案案優(yōu)化，在主主開臺鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)安裝中采用用“單機(jī)起吊、空空中接力、雙雙機(jī)抬吊”的施工工藝藝，在新聞中中心、空中餐餐廳的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)安裝中采用用“分段雙機(jī)抬抬吊安裝，支支架承重；空空中對接，整整體卸載”的施工工藝藝，解決了施施工場地限制制、施工機(jī)械械能力限制等等問題，攻克克了特殊施工工工藝的一些些關(guān)鍵難點(diǎn)，達(dá)達(dá)到了業(yè)主和和設(shè)計(jì)要求，通通過大家一致致努力，順利利完成該工程程，取得了較較好的經(jīng)濟(jì)效效益和社會效效益。4.1經(jīng)濟(jì)效益益在主看臺懸臂主主梁的安裝中中，由于施工工方案的優(yōu)化化，在確保安安全的前提下下改進(jìn)臨時(shí)支支撐措施，降降低施工成本本數(shù)十萬元。在新聞中心、空空中餐廳巨型型鋼桁架的安安裝中，利用用公司廢舊的的塔吊設(shè)備，作作為臨時(shí)支撐撐，取代原設(shè)設(shè)計(jì)采用鋼管管或型鋼作為為臨時(shí)支撐，即即經(jīng)濟(jì)由安全全，節(jié)約成本本四十多萬