單層空間變曲面彎扭斜交網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與應(yīng)用

XXX體育中心

單層空間變曲面彎扭斜交網(wǎng)格

鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究與應(yīng)用

一、工程概述二、研究背景三、研究思路和方法四、關(guān)鍵技術(shù)介紹及創(chuàng)新點五、總體實施效果六、經(jīng)濟(jì)與社會效益一、工程概述

XXX體育中心工程位于XX南山區(qū)后海填海區(qū)，工程占地面積307376㎡，建筑面積335298㎡，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)+鋼結(jié)構(gòu)。建成后將作為2011年第26屆世界大學(xué)生運動會的主場館，并舉辦開幕式。1、總體概況工程名稱：XXX體育中心鋼結(jié)構(gòu)工程工程地點：XX市南山后海填海區(qū)發(fā)包單位：華潤XXX發(fā)展有限公司

設(shè)計單位：

監(jiān)理單位：XX市中海建設(shè)監(jiān)理有限公司施工總承包：鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)分包：鋼結(jié)構(gòu)制作：整個主場館長約500米，寬約240米，鋼結(jié)構(gòu)重量2.4萬噸。整個屋蓋由一個單層空間變曲面彎扭斜交網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)將“一場兩館”有機(jī)組合，外形酷似一只“春繭”。其中，單層網(wǎng)殼是整個屋蓋的核心，是施工過程中的重點和難點，也是我們本次鑒定的主要內(nèi)容。體育場觀景橋大樹廣場體育館游泳館運動員接待中心副館2、鋼結(jié)構(gòu)概況（1）本工程在關(guān)鍵部位使用了Q460GJD材質(zhì)，現(xiàn)場存在大量箱型彎扭構(gòu)件高空焊接、大直徑厚壁圓管高空相貫焊接。2、鋼結(jié)構(gòu)概況（2）3、施工特點一二三四五六七施工工期緊深化設(shè)計難度大彎扭構(gòu)件制作困難測量精度要求高施工措施復(fù)雜高強(qiáng)度鋼材焊接難度大結(jié)構(gòu)卸載風(fēng)險大科技含量高屋蓋分區(qū)圖4、施工分區(qū)5、施工部署本工程主要在體育場內(nèi)設(shè)置2臺320T履帶吊，在場外設(shè)置1臺180噸與1臺160噸履帶，同時在大樹廣場結(jié)構(gòu)樓層上設(shè)置2臺K50/50行走式塔吊對整個屋蓋進(jìn)行吊裝。

根據(jù)屋蓋結(jié)構(gòu)吊裝單元塊的劃分，考慮到支撐胎架下側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的形式，屋蓋下側(cè)總計設(shè)置支撐點250個，其平面布置圖如下：支撐點平面布置6、卸載支撐布置二、研究背景

空間鋼結(jié)構(gòu)常見的安裝方法包括：高空散裝，分塊吊裝、整體吊裝、滑移就位法和整體提升等。安裝前，都涉及到大量的構(gòu)件拼裝，如何有效的保證拼裝精度，進(jìn)而使得高空安裝就位后達(dá)到設(shè)計要求坐標(biāo)，滿足建筑外觀造型是鋼結(jié)構(gòu)施工的控制目標(biāo)。體育館展覽館候車廳飛機(jī)庫超高層1、結(jié)構(gòu)安裝研究的背景

同時，隨著各類特大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程的不斷涌現(xiàn),國產(chǎn)高強(qiáng)超厚板,如60～100mm厚的Q390、Q420、Q460等材質(zhì)的鋼板開始大量使用，各種高強(qiáng)材質(zhì)構(gòu)件的現(xiàn)場焊接也越來越多，難度越來越大，特別是高建鋼箱型彎扭構(gòu)件高空焊接和大直徑厚壁圓管的相貫焊接更是加大了鋼結(jié)構(gòu)施工難度。

目前，國內(nèi)外對Q460材質(zhì)的焊接也有涉及。而對于Q460GJD的焊接研究，在國內(nèi)外均未見報道，其焊接性能和焊接工藝都有待研究。2、焊接施工研究的背景

綜合目前國內(nèi)的研究現(xiàn)狀，可以看出，鋼結(jié)構(gòu)的卸載方式主要有：螺旋千斤頂回程轉(zhuǎn)換、砂箱卸載、液壓設(shè)備控制卸載。卸載順序主要是：先合龍，再整體由內(nèi)向外或者由外向內(nèi)分步卸載。對于先局部卸載、再合龍、最后卸載的研究還未涉足。3、卸載施工研究的背景三、研究思路和方法科技創(chuàng)新引領(lǐng)未來研究思路：（1）固定胎架費時、費料、費人工，已滿足不了現(xiàn)場的拼裝任務(wù)。（2）彎扭構(gòu)件拼裝單元面積大，拼裝定位工藝復(fù)雜。（3）地面拼裝，焊接易引起整體變形。（4）多牛腿現(xiàn)場對接容易出現(xiàn)錯口現(xiàn)象。（5）分片吊裝易引起彈性變形。彎度最大扭度最大1、非標(biāo)準(zhǔn)單元彎扭構(gòu)件的地面拼裝與吊裝定位技術(shù)研究承方法擠：（1擠）采盈用可益調(diào)節(jié)列標(biāo)高猾、角母度的怒地面甩拼裝樓支架加；（2械）采扛用單慕元臥殘拼、厲端點癥平面灘投影算定位凡的測杠控方強(qiáng)法。（3鎖）地恭面拼爪裝選肌取合翻理的脂焊接忍順序（4拾）高鼻空桿劍件端閑口預(yù)拿留2鄭00射mm治組合資焊縫舍現(xiàn)場駛焊接（5纖）采決用雙佳機(jī)抬曉吊，時減少鑰彎扭轉(zhuǎn)構(gòu)件球吊裝兔變形爪。1、非嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)鵲單元托彎扭思構(gòu)件吸的地魂面拼待裝與簡吊裝吼定位醒技術(shù)2.鈴Q4泰60饑GJ懂D現(xiàn)輛場焊唐接技冠術(shù)淬硬高強(qiáng)吵鋼焊捎接變剖形及注殘余悼應(yīng)力桃控制狠難度賭大。變形裂紋厚板額焊接戴容易缸產(chǎn)生樹焊接子裂紋略。碳當(dāng)鈴量高拋、有炸淬硬遍傾向頑，預(yù)死熱溫咬度和瞇層間下溫度里要求良高。研究疾思路跑：2.今Q4炕60炒GJ棄D現(xiàn)域場焊單接技桂術(shù)加強(qiáng)御防溫喊度散假失、即防風(fēng)商、防資潮措膝施，島對預(yù)員熱、聚層溫拿、后寶熱、埋保溫桂等進(jìn)催行有壞效控行制，需要優(yōu)化葉焊接徑工藝薄，選擇匹配逃的焊狂材，制定刪合理堅的焊蕩接順碌序。需要卷大線猛能量寫輸入管以克仰服其胸淬硬擁傾向研究那方法3.綱單層釣空間棚變曲墨面彎淡扭斜勉交網(wǎng)貝格鋼浙結(jié)構(gòu)民的合特龍與西卸載齡技術(shù)由于膝不能堡保證冠兩個無標(biāo)段唉同時粥施工旨完成請，尋怒求一戀種互盈不影沾響的瓦卸載避順序滅及方駱法變夜得迫幼在眉拍睫。支撐桂點水臉平位齒移、瞧力的狼釋放腐。在安處裝過手程中冒，卸返載工妹裝的召選定咬對于惰工程閑卸載誤的安蒙全性賀、經(jīng)攝濟(jì)型黨、實凝用性搜具有悶重要象意義肅。研究去思路研究黃方法項目付自主翠創(chuàng)造銀的卸皮載專懷用工新裝，駱有效閣的解曬決了剛卸載辣的同展步性眾問題濁，以恐及替圣代千映斤頂輸?shù)淖鞲视谩Ｔ诠だb支膏撐桿霞件上脈提前樂涂抹曠潤滑搞油，逗以釋妨放水皮平約澆束。在這粥種情劑況之案下，智只能宏考慮制先完腰成的頸標(biāo)段縫獨自我卸載湖，后得合龍們，再帶卸載飲合龍確帶的礎(chǔ)施工乖順序壺，并晉采用率分區(qū)蔥分步森逐級灶的卸忍載工頃藝，虜有效蒙的避觸免了秘兩個頃標(biāo)段盡的相并互影貿(mào)響。3.紐奉單層努空間白變曲算面彎泰扭斜菜交網(wǎng)厚格鋼懷結(jié)構(gòu)補(bǔ)的合傾龍與嫌卸載盆技術(shù)科技檔創(chuàng)新局引平領(lǐng)未怕來四、關(guān)鍵技術(shù)介紹及創(chuàng)新點1、鎮(zhèn)非標(biāo)燦準(zhǔn)單兇元彎率扭構(gòu)哈件的滲地面顏拼裝寶與吊嘆裝定勵位技膊術(shù)2、鉆Q4蛙60聯(lián)GJ鄭D現(xiàn)碗場焊細(xì)接技靠術(shù)3、盟單層圍空間轎變曲貍面彎恐扭斜鈔交網(wǎng)景格鋼燭結(jié)構(gòu)佳的合抹龍與指卸載拘技術(shù)1、膽非標(biāo)溜準(zhǔn)單傳元彎島扭構(gòu)跌件的乳地面秘拼裝寄與吊相裝定頌位技筆術(shù)底部仰平臺欣采用垃20戲0*面20般0的烘H型令鋼焊爺接而眾成,豎向賠支撐蜻采用爺兩組16煙#槽鋼炒靠背史而成錫，中得間預(yù)婦留3驅(qū)0m唐m的杰間隙掩，然合后與太底座興焊接袍。槽屆鋼上美每隔去15販0m棵m高寇度設(shè)玩置一雅個定明位銷創(chuàng)的定拳位孔奪，雙揀型鋼柏之間皮設(shè)置蔑兩塊爐鋼板液，上盼面一鵲塊支少撐構(gòu)禽件，鐘下面抗一塊田用于船放置蒙千斤庸頂，暈調(diào)整生上部輕鋼板薄的角替度和宵高度，兩側(cè)鐮采用閱角鋼耕進(jìn)行孔加固逆。胎架儲具體砍做法控制緊點地煌面放只樣地面滑點標(biāo)巾高放樣遮點地面起點位轉(zhuǎn)置編葛號1、析非標(biāo)沒準(zhǔn)單迎元彎霉扭構(gòu)默件的抄地面汪拼裝去與吊夫裝定職位技筑術(shù)根據(jù)效定位駐軸線均設(shè)置位拼裝辰胎架1、曉非標(biāo)視準(zhǔn)單灘元彎以扭構(gòu)險件的奧地面賞拼裝婆與吊鄰裝定逢位技哄術(shù)采用休倒鏈繞調(diào)節(jié)逼構(gòu)件價狀態(tài)主桿痛件在促拼裝么胎架林上就僑位1、化非標(biāo)蒼準(zhǔn)單掩元彎姓扭構(gòu)雨件的珠地面住拼裝撲與吊在裝定犁位技擊術(shù)初步悼校正1、陶非標(biāo)管準(zhǔn)單處元彎夸扭構(gòu)基件的菠地面甜拼裝賴與吊遷裝定威位技斧術(shù)依次樓吊裝韻其它莫主桿軌件1、盯非標(biāo)險準(zhǔn)單撕元彎鋒扭構(gòu)堡件的遷地面明拼裝木與吊字裝定偽位技松術(shù)千斤砌頂設(shè)挨置實熊物鉛垂蹄儀控過制水設(shè)平投羞影1、購非標(biāo)幣準(zhǔn)單睬元彎呢扭構(gòu)恥件的礦地面旨拼裝酷與吊決裝定省位技散術(shù)全站豈儀復(fù)狹測拼煉裝主拜桿件賭精度1、舌非標(biāo)哪準(zhǔn)單休元彎伴扭構(gòu)雁件的恒地面搶拼裝蒼與吊得裝定梁位技私術(shù)次桿彎件拼謀裝1、潔非標(biāo)壺準(zhǔn)單者元彎挽扭構(gòu)率件的治地面駕拼裝羞與吊丟裝定截位技完術(shù)脫離地拼裝虜胎架安裝著姿態(tài)妥調(diào)整1、舟非標(biāo)舟準(zhǔn)單耗元彎忽扭構(gòu)雕件的薪地面句拼裝稻與吊孤裝定毫位技艘術(shù)起吊落在擇指定油胎架舊上1、客非標(biāo)叨準(zhǔn)單仇元彎書扭構(gòu)尸件的刑地面棒拼裝釘與吊乞裝定拿位技銳術(shù)現(xiàn)場瞞測量1、恩非標(biāo)趟準(zhǔn)單遍元彎拒扭構(gòu)捐件的裹地面染拼裝管與吊膠裝定魔位技客術(shù)1、膠非標(biāo)日準(zhǔn)單折元彎拔扭構(gòu)液件的舉地面饅拼裝壩與吊惰裝定建位技匯術(shù)焊接屠工藝叼評定閥方案焊接吧工藝眠流程2.互Q4超60蟻GJ諸D現(xiàn)鼠場焊臭接技妻術(shù)現(xiàn)場圾焊接襯工藝診評定班試驗2.劫Q(mào)4素60暫GJ長D現(xiàn)片場焊眾接技寫術(shù)監(jiān)理肆對焊充接工盡藝進(jìn)會行評律定2.栗Q4勺60鍛GJ葉D現(xiàn)重場焊奮接技乎術(shù)焊接五工藝解評定耐報告條資料2.潑Q4側(cè)60戴GJ健D現(xiàn)瞎場焊墊接技攏術(shù)接頭勤形式辮的選蹤蝶擇針對節(jié)箱型革梁的嗎高空五焊接營及圓面管相黎貫焊壯接的味形式乘，經(jīng)足與設(shè)棉計協(xié)堂商，五選用慕坡口剝形式懼為帶揀內(nèi)襯否板的V形坡遠(yuǎn)口。爭以減意少焊既縫斷之面，烤減少呈根部左與面椒縫部花收縮壤差，對防止塌由于帆焊接損應(yīng)力送過度涼集中拆在近脫面縫未區(qū)產(chǎn)尋生撕交裂現(xiàn)硬象。圓管匹斜支肢撐接論頭形貍式箱型澤彎扭拐構(gòu)件襪可調(diào)駐襯板2.逝Q4仇60斷GJ雁D現(xiàn)歪場焊贏接技鏡術(shù)校正洲、預(yù)嚷留焊盛接收漏縮量圓管著斜撐到下端駱口放貌高標(biāo)萬高預(yù)靜留收虹縮量箱型奔構(gòu)件救預(yù)留塵收縮隆量2.聲Q4諸60暢GJ洪D現(xiàn)害場焊蹄接技士術(shù)制定保合理導(dǎo)的焊椒接順扒序序號焊接形式示意圖焊接順序焊接說明1采用兩人分段對稱焊接，即1、3同時進(jìn)行，然后是2、4。要求對稱、分層、同步、多焊道焊接。2

采取兩人分段對稱焊接，既1、3同時進(jìn)行，然后是2、4。要求對稱、分層、同步、多焊道焊接。3

箱型桿件對接焊接時，不開焊接工藝孔，采用仰焊，先焊接2、3，再兩人對稱焊接1、4的方式進(jìn)行。2.劇Q4糟60否GJ飲D現(xiàn)煮場焊月接技輔術(shù)Q4經(jīng)60染GJ脈D鋼材捧現(xiàn)場遞焊接焊口艇清理→焊前筍預(yù)熱→根部椒焊接→填充呀層焊傘接→面層票焊接→后熱續(xù)與保催溫→焊后描外觀濫檢查間、清朽理→焊縫額的無洋損檢禿測搭設(shè)訂焊接袍防風(fēng)竹棚2.稀Q4顛60筆GJ翻D現(xiàn)篇場焊側(cè)接技腰術(shù)面層倍焊接圓管懂多層孟相貫2.堤Q4請60燒GJ煩D現(xiàn)衰場焊披接技剛術(shù)箱型議彎扭四構(gòu)件君高空宇平焊箱型峽彎扭匆構(gòu)件夸高空患立焊2.室Q4絕60述GJ劃D現(xiàn)魄場焊沉接技羅術(shù)焊后鋪保溫打磨循后外離觀效冬果2.呼Q4膀60太GJ嗎D現(xiàn)睜場焊音接技逝術(shù)磁粉歲探傷超聲盡波探背傷2.販Q(jìng)4寇60傳GJ莫D現(xiàn)朽場焊懸接技吊術(shù)焊縫膏檢驗規(guī)報告寨資料2.節(jié)Q4絞60鳥GJ修D(zhuǎn)現(xiàn)索場焊鬧接技煮術(shù)2.等Q4牧60居GJ完D現(xiàn)絕場焊莊接技復(fù)術(shù)（1棍）合艱龍帶步設(shè)置劈燕監(jiān)測職點，鍵合龍搜時跟汪蹤監(jiān)協(xié)測坐后標(biāo)變民化。（2顯）在翁合龍具焊接累前，語采集澇四個稼位移明監(jiān)測各點的動原始職數(shù)據(jù)抹，并巷做好衛(wèi)記錄槽。（3輪）合團(tuán)龍溫行度選貓擇在版23~3距0℃。位移師、應(yīng)親力應(yīng)吊變監(jiān)印測點倆布置膊圖3.柄單層耳空間捉變曲游面彎叢扭斜逗交網(wǎng)休格鋼郊結(jié)構(gòu)辯的合襪龍與久卸載常技術(shù)合龍嘴前動掏員大廟會暨損技術(shù)何交底合龍跨焊接戚施工3.換單層卷空間斑變曲獄面彎廣扭斜前交網(wǎng)換格鋼舊結(jié)構(gòu)春的合旺龍與政卸載野技術(shù)卸載牽安全階性評醋估由右汽圖可煙見，絞在卸秩載全日過程院中，州無論女主結(jié)喊構(gòu)或石胎架鮮結(jié)構(gòu)繪，在拳自重輛作用彎下(神并給惡予1叼.3釘5的搏放大縫系數(shù)蟲)，廉其應(yīng)休力均昏小于弓20雙0M更pa母，即估保持魂在彈閉性范裝圍以補(bǔ)內(nèi)，速安全嘉性有坡足夠優(yōu)保證拘(不源致失序穩(wěn))決，這偉是因把為結(jié)喘構(gòu)的勒失穩(wěn)息總是暖發(fā)生面在彈新塑性綠階段逮。卸載送全過愛程主妙結(jié)構(gòu)充及胎繼架結(jié)月構(gòu)應(yīng)揚(yáng)力響銀應(yīng)3.祖單層年空間閃變曲里面彎蓬扭斜諒交網(wǎng)補(bǔ)格鋼龍結(jié)構(gòu)碗的合泡龍與通卸載漢技術(shù)卸載角次序頁可行韻性評專估由下科圖可爺見，張分步珠成型店后的嫁主結(jié)危構(gòu)，跡各桿燙件穩(wěn)絲式定應(yīng)艙力比合總體劫與設(shè)跳計(鴉一次談成型搬)接碗近，牽而且昨相比偷而言僅，“縮慧施工堤型”宿各桿川件的搖穩(wěn)定煩應(yīng)力顏比略爹低于廈“設(shè)抵計型籮”。祝這表葬明“德施工轎型”柱與“占設(shè)計辟型”腹的受擺力出移入不環(huán)大，相分步透卸載筆并未拋對主采結(jié)構(gòu)畢受力敲產(chǎn)生令大的壤影響寫。主結(jié)得構(gòu)桿松件穩(wěn)漿應(yīng)力籃比(設(shè)計相型與跡施工脹型)3.影單層諷空間軟變曲動面彎勾扭斜椅交網(wǎng)好格鋼廊結(jié)構(gòu)紛的合興龍與咱卸載嫩技術(shù)結(jié)構(gòu)激一次鋤成型近位移傘云圖含(設(shè)崇計型貨)結(jié)構(gòu)巾分布晴成型顯位移技云圖壇(施興工型閱)3.論單層解空間薪變曲臟面彎昏扭斜緒交網(wǎng)童格鋼稈結(jié)構(gòu)放的合堵龍與散卸載硬技術(shù)總體正卸載胡工藝米流程根據(jù)走卸載磨的條慘件，在將五粘大區(qū)鄰域劃架分為柄五大賓卸載苗步驟軋，具隔體如鍬下圖刷?？傮w抵卸載拴工藝蒙流程卸載摔前的永準(zhǔn)備項目引內(nèi)部偉組織棍卸載甲區(qū)域顛內(nèi)構(gòu)價件焊緊縫檢躬查，督防止恭出現(xiàn)鉛漏焊載。對宗卸載背區(qū)域葬內(nèi)所餅有焊袍縫進(jìn)腦行探嘆傷，珍合格象后通攜過第侮三方晃檢測晌，同寨時邀濕請業(yè)月主和喜監(jiān)理壺進(jìn)行善焊縫帆驗收但。在結(jié)滴構(gòu)相啦應(yīng)位伴置布鉤置位其移監(jiān)型測點烏，記覆錄各跳檢測痕點原豪始數(shù)真據(jù)；根據(jù)井支撐積點的竿理論京卸載梳量，則在支顧撐胎系架頂綁工裝贈的支絨撐短答立柱路上做控刻度讀標(biāo)記遼（每孔個刻裂度1耀0m散m）餅，以奔便控寸制卸騙載切斯割量溫。3.塑單層拖空間洞變曲織面彎卡扭斜儀交網(wǎng)欲格鋼兄結(jié)構(gòu)次的合友龍與肅卸載笛技術(shù)胎架宵工裝水平鋼支撐然桿鋼管怪短立織柱托梁支撐名胎架支撐理胎架替工裝冬模型佩圖3.臂單層雄空間輩變曲姥面彎范扭斜棋交網(wǎng)體格鋼拍結(jié)構(gòu)是的合士龍與床卸載蹲技術(shù)①構(gòu)件輪安裝懶前就慨應(yīng)在訂支撐青桿上綁涂抹謊潤滑眠油。②卸舍載前星，首漁先對駁兩根遼鋼管常短立捐柱內(nèi)慎側(cè)鋼承管槽騰進(jìn)行奶切割潔，使叛得每味個工息裝只舒保留帖兩邊脫的外欣側(cè)鋼鈴管槽景，減住少卸這載過別程的似切割被量。③切割陷時，從先縱客向切霧割鋼絹管槽疼，接基著對旨鋼管恢槽進(jìn)群行水駝平切道割。封水平狂切割狠應(yīng)兩禁側(cè)同浙時對請稱進(jìn)施行，化且每吸道切停割縫皺寬度萄為2絨mm遞，使恥屋蓋較緩慢困自由膀下降玻。④在部分睜水平容位移年較大拴的卸畜載點上的跡鋼管贏槽進(jìn)削行加新寬切施割，央以釋御放水灑平位捏移，情保證更卸載墳順利申。切割灰示意志圖3.持單層辨空間旅變曲鉤面彎拳扭斜害交網(wǎng)產(chǎn)格鋼淹結(jié)構(gòu)脾的合閱龍與只卸載每技術(shù)卸載寨要點輪：屋蓋列卸載疏工裝阿制作卸載嗓前各陡相關(guān)果方驗勞收3.匙單層井空間惠變曲航面彎躁扭斜回交網(wǎng)兔格鋼績結(jié)構(gòu)叨的合胳龍與咳卸載哭技術(shù)卸載耕前交戒底切割感卸載3.兄單層殃空間遺變曲吼面彎迎扭斜尤交網(wǎng)夾格鋼忌結(jié)構(gòu)腰的合堅龍與能卸載刪技術(shù)II漂-1魂區(qū)卸印載完只成II炭-2紹區(qū)卸職載完烘成II留-3抵區(qū)卸管載完票成II頁-4律區(qū)卸附載完塌成大樹任廣場表卸載鈔完成3.爛單層阿空間至變曲景面彎彼扭斜蔽交網(wǎng)晚格鋼蛛結(jié)構(gòu)報的合另龍與形卸載奪技術(shù)I標(biāo)膽段鋼煙結(jié)構(gòu)在卸載瓶完成3.冒單層梢空間黎變曲綠面彎搬扭斜遭交網(wǎng)先格鋼則結(jié)構(gòu)降的合頂龍與樹卸