东营奥体中心项目体育馆钢结构及外立面施工工程安装专项方案

东营奥体中心项目体育馆钢结构及外立面施工工程安装专项方案内容摘要：

料顺利堆放。 要求场内平整，水池先不进行开挖施工；桁架考虑在场地内部 沿环形道路 进行拼装和堆放。 沿场地内环布置循环行走道路； 场 区道路平整压实，保证履带吊能够进入场地行走与吊装。 施工现场合理布置上、下水设施，保证大雨天过后能够及时排除场地表面积水，不影响吊装工作的开展。 现场拼装区：拼装场地设置专门材料堆场，分别位于施工场地内部靠近场内吊车行走道路旁，便于拼装取材，减少拼装辅助吊机的行走线路；拼装场地内设置 相应的分电箱，做好现场的防火、防漏电措施。 另外拼装场地主要为东北拼装场及南拼装场，其中南侧拼装场地面积必须满足四榀主桁架同时拼装的条件，即场地长度至少在 110 米，宽度为 35米，这样才能保证场地 3 段 40米长主桁架平行摆放，同时每段桁架拼装处中间及两侧能满足拼装吊机行走、堆放拼装材料等要求。 为了保证 钢结构 组装的精度，防止构件在组装的过程中由于胎架的不均匀沉降而导致拼装的误差，组装场地要求平整压实、用 三合土分层压实，三合土上再铺设碎石，拼装胎架下再 铺设 10mm 厚钢板，如下图： 20 桁架地面拼装场地加固示意 吊机行走路线应 根据现场场地的状况及吊重分析，本工程钢结构吊装选用 1 台 350 吨履带吊 及 1 台 150 吨履带吊吊装 ,大型履带吊空载行走时对路基的要求较低，但吊装时则较高。 由于本工程大型吊机位于场馆外侧环形路上进行安装工作， 因此本工程拟在场外环形道路 上无混凝土硬化处 铺设一条 12m 宽的 三合土道路。 行走场地加固如下： 履带吊行走路线加固示意图 具体现场部置规划详见附表 1 第四章 钢结构现场安装 支座安装 支座分布及形式介绍 本工程Ⅰ区内圈 、Ⅱ区内圈共计 38 个绞支座。 支座是连接柱顶与主结构立柱的中间构件。 具体分布如下图所示： 21 固定绞支座的形式如下图： 支座剖面图 22 支座平面图 支座安装及就位 在进行结构吊装前，支座应安装到位。 由于支座安装位较高，最高安装标高为 米，所以安装支座将选择由履带吊进行安装。 根据结构安装顺序，安装支座从东侧 19 轴开始，逆时针向北侧顺序安装 ，待南侧第二段主桁架安装前，支座安装再由东侧 19 轴顺时针向南侧顺序按照；Ⅱ区则在进行结构安装前顺时针安装支座，顺序图如下： 支座在安装就位前，应根据 特定位置的支座尺寸，将测量点放样在柱头预埋 23 件板上，当支座吊装预埋件上后，根据预埋件板上的放样尺寸，将支座安装到位，最后将支座与柱头预埋件焊接完成。 支座安装步骤 第一步：将支座安装位置放样在柱头预埋件板上； 第二步：将支座吊至柱头上，根据放样定位线，将支座安装到位； 第三步：支座到位后，将预埋件与支座焊接固定。 这里要注意的是，由于卸载时，桁架的整体会向外侧扩展。 为将结构扩展后的应力释放掉，暂定支座安装时只将北侧 10 个支座焊接牢固，东、西、南三侧的支座临时固定，Ⅰ区卸载时让这三 侧支座自由释放应力。 24 主 、次结构 拼装 现场拼装总体思路 根据现行道路运输的规定，最大允许运输的构件规格为 米（宽度） 3米（高度） 22 米（长度）。 因此，本工程中钢构件超出公路运输限制范围，所以现场吊装构件在工厂散件制作及运输至现场进行地面拼装。 现场吊装单元拼装考虑将屋面檩条一同拼装，从而减少后续次构件的吊次。 但为防止桁架脱胎翻身时将钢丝绳与檩条扭在一起，导致栓接檩条变形，所以钢丝绳绑扎桁架处的檩条待桁架高空安装到位后再进行安装。 桁架地面拼装单元类型划分及数量统计 桁架地面拼装单元类型划分 数量统计 Ⅰ区 内 圈 主桁架吊装单元 20 榀 Ⅱ区内圈 主桁架吊装单元 8 榀 第一段 第二段 25 4 轴 外圈 弧形钢梁吊装单元 4 榀 各区域 外 圈 弧形钢梁 36 榀 拼装场地设置 序号 内 容 1 拼装场地的要求： 为了保证构件组装的精度，防止构件在组装的过程中由于胎架的不均匀沉降而导致拼装的误差，组装场地要求平整压实、用 三合土 分层压实，再在上面铺设 10mm厚钢板，如下图： 第一段 第二段 26 序号 内 容 桁架地面拼装 场 地基加固示意 2 拼装场地的布置： 根据现场踏勘和以往类似工程施工 经验结合屋盖桁架吊装分段的外形尺寸，进行现场拼装场地的合理布置，主要反映以下内容： 1）现场主要拼装场地的分布； 2）现场拼装胎架及拼装用吊车行走路线的规划及布置； 3）材料堆放场地的布置，拼装设备的分配方案； 4）拼装场地布置详见现场施工平面布置图。 现场拼装工艺流程 现场地面拼装的工作主要是将运输分段拼装成吊装单元，其主要的工作包括运输构件到场的检验、拼装平台搭设与检验、构件组拼、焊接、吊耳及对口校正卡具安装、中心线及标高控制线标识、安装用脚手架搭设、上下垂直爬梯设置，吊装单元验收等工作 ，主要的工作流程如下图： 27 图：拼装流程示意图 拼装胎架的设置 此过程用经纬仪、水准仪进行全程监测 检查构件原材料质量证明书 原材料复试 涂装质量检查 构件几何尺寸及规格检查 返修 铺设拼装平台 放线测量 吊装单元构件 复核无误后点焊固定对接焊接 超声波探伤 合 格 不合格 吊装单元检查验收 全面焊接 构件进场 拼装场地准备 准备下一吊装单元拼装 搭设拼装胎架 28 拼装胎架的设计 本工程中需要拼装的结构均为平面结构， 所以现场两块拼装场地上将使用钢马镫组成拼装胎架或其它形式的拼装平台，其原理就是组件一块标高高度一致的拼装平面平台，原则是保持标高一致，有一定高度可以满足可以满足拼装仰焊要求（ 800~1000mm），并且避开构件焊接口等要求。 钢马镫 示意图如下： 马镫 轴侧图 马 镫图 根据现场进度要求及拼装工艺要求，现场需要 3 副整榀主桁架胎架（每幅胎架 24 个马镫）、 4副次桁架拼装胎架（每幅胎架 4 个马镫）、 4副弧形梁拼装胎架（每幅胎架 8个马镫），每个马镫都为统一规格。 另外，在主桁架安装时，将檩条一同带入主桁架上进行吊装，以减轻高空吊装作业压力，但卧拼主桁架时翻身起吊处的檩条不宜带上（由于起吊翻身过程可 29 能导致变形），故在拼装完成主桁架后，钢丝绳绑扎处的檩条预留至高空安装。 拼装胎架的搭设要求 序号 内 容 1 在马镫组合成拼装胎架时，为控制马镫在搁置构件后，导致不均匀沉降 ，马镫下方应设置 10mm 厚钢板，增大马镫的接地面积。 并且 胎架设置时应先根据最大拼装单元的投影外边线铺设钢板，并将每块钢板相互连接形成一刚性平台（注：地面必须先压平、压实），平台铺设后，进行放 X、 Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，并提交验收，然后竖胎架直杆，根据支点处的标高设置胎架模板及斜撑。 胎架设计应结合相应拼装单元的外形尺寸、分段重量以及高度进行全方位优化选择，另外胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度（ 800~1000mm），胎架搭设后不得有明显的晃动，并经相关技术负责人员 验收合格后方可使用。 2 针对 刚性平台沉降 问题 ，胎架旁应建立胎架沉降观察点。 在施工过程中结构重量全部荷载于 马镫上， 观察 马镫底部钢板 标高有无变化，如有变化应及时调整，待沉降稳定后方可进行焊接。 拼装胎架的精度控制措施 拼装胎架的测量与定位直接影响到桁架的拼装质量，为了保证桁架地面拼装质量，拼装胎架的测量显得非常重要，施工现场对胎架的测量主要从四方面进行控制。 序号 内 容 1 拼装前的测量： 拼装胎架设置完成开始进行拼装前，对桁架胎架的总长度、宽度、高度等进行全方位测量校正，然后对桁架杆件的搁 置位置建立控制网格，然后对各点的空间位置进行测量放线，设置好杆件放置的限位块。 2 拼装过程中的测量： 桁架拼装过程中需对每一根弦杆、每一球节点及弦杆间腹杆一一进行测量定位。 3 拼装完成后的测量： 30 序号 内 容 每一榀拼装完成后的桁架需采用全站仪进行进行一次全方位的检测、校和以确保与设计状态相符。 4 拼装完成一榀桁架的测量： 胎架在完成一次拼装后，必须对其尺寸进行一次全方位的检测复核，复核要求后才能进行下一次拼装。 现场拼装方案 构件拼装定位 组拼单元就位时采用同时在地面和胎架上设置边线投影 对准线，必要时设置其边线引出线在地面上的投影线，通过铅垂投影进行构件的初定位。 所有构件采用耳板临时连接。 统一吊装单元的所有需要组拼的构件全部初定位后，采用在胎架外围设置光学测量设备，检测各个基准点和外形线的实际位置，同理论位置进行比较后，进行构件的精确调整，达到误差要求后，按照既定的焊接顺序对该吊装段的构件进行焊接固定。 拼装机械选择 根据桁架分段的单根杆件最大重量约 6t，因此现场地面拼装选用 3 台 QY25C型 25 吨汽车吊进行拼装。 QY25C 型汽车吊外观参数 31 QY25C 型汽车吊吊重性能参数 25 吨汽车吊主要用于倒运材料、拼装、卸货等工作。 现场拼装流程 本工程中桁架均为平面桁架，且结构形式基本相同，因此只选取其中 2 榀吊装单元作为拼装示意流程。 32 （ 1） Ⅰ区内圈 主桁架拼装流程 步骤 拼装示意图 第一步： 使用全站仪，将待拼装的桁架轴线放样至地面上。 第二步： 按照轴线位置布设拼装胎架。 25t 汽车吊 全站仪 33 步骤 拼装示意图 第三步： 利用 25吨汽车吊拼装桁架上下弦杆。 第四步： 继续拼装桁架腹杆及弦杆。 34 步骤 拼装示意图 第五步： 完成主桁架拼装，检查拼装尺寸，准备施焊。 第六步： 将桁架上弦的小立柱安 装完成。 35 （ 2） 外圈弧形钢梁拼装流程 步骤 拼装示意图 第一步： 使用全站仪，将待拼装的桁架轴线放样至地面上。 第二步： 按照轴线位置布设拼装胎架。 25t 汽车吊 全站仪 36 步骤 拼装示意图 第三步： 利用汽车吊第一段钢梁。 第四步： 完成檩条的拼装。 37 步骤 拼装示意图 第五步： 利用汽车吊吊装吊装第二根钢梁。 第六步： 完成后弧形钢梁的拼装。 38 主桁架 安装 主桁架 分段 介绍 根据本工程结构自身特点及现场实际情况， 本工程Ⅰ区内圈主桁架及Ⅱ区内圈主桁架将分为两段吊装 ，具体分段如下： Ⅰ区 内圈 主桁架分段示意图 Ⅱ区 主桁架分段示意图 分段信息表 分段编号 最大分段长度 最大分段重量 6～ 17 轴主桁架 E～ H轴主桁架 39 分段结构 工况分析 计算说明 本工程主桁架采取分段吊装，弧形钢梁采取整体吊装。 由于吊装单元长度较长，重量较重，为保证吊装过程中桁架结构稳定及施工安全，对桁架的吊装过程时的构件强度和刚度进行验算。 各吊装单元均取其中最重的一 个 进行验算分析。 计算软件采用通用有限元分析软件 MIDAS/Gen。 计算荷载 为桁架自重，由软件自动计算，考虑到起吊过程中的加速度等不利因素，取动力系数为。 Ⅰ区 内 圈 主桁架起吊验算 该吊装单元长 米，重 吨。 （ 1）计算模型 吊装计算模型 （ 2）构件刚度 40 吊装过程桁架构件竖向变形 如图：该吊装单元吊装过程中，桁架相对竖向变形很小，各吊点与其周围端部杆件的相对竖向变形均在 4mm 之内，满足规范要求。 （ 3）构件强度 应力比 41 吊装过程中构件组合应力比 如图：该吊装单元在吊装过程中，最大应力比 ，在规范允许范围之内，满足要求。 （ 4）吊装过程中吊绳 受力情况 吊装过程中吊索拉力 如图：可知吊装单元直立吊装过程中吊绳最大受力为 195KN。 Ⅱ区 外圈主桁架起吊验算 该吊装单元长 米，重。 （ 1）计算模型 42 吊装计算模型 （ 2）构件刚度 吊装过程桁架构件竖向变形 如图：该吊装单元吊装过程中，桁架相对竖向变形很小，各吊点与其周围端部杆件的相对竖向变形均在 3mm 之内，满足规范要求。 （ 3）构件强度 43 应力比 吊装过程中构。