1、國家游泳中心 鋼結(jié)構(gòu)施工總體方案,國家游泳中心項(xiàng)目經(jīng)理部,匯報(bào)的主要內(nèi)容,一、工程概況 二、施工部署 三、深化設(shè)計(jì) 四、材料采購 五、鋼結(jié)構(gòu)施工工藝 六、防腐涂裝 七、與膜結(jié)構(gòu)施工配合 八、鋼結(jié)構(gòu)檢測 九、其他相關(guān)工藝,1、工程概況 本工程的建筑造型為“充滿水的立方體”，平面尺寸177.338m177.338m，建筑墻體底標(biāo)高+1.059m，屋頂標(biāo)高30.587m。屋面及支撐墻結(jié)構(gòu)由新型多面體空間鋼架構(gòu)成水滴的骨架。鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量共約6300噸，鋼材選用Q345C、Q420C。結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)形式分為球型、半球型、方鋼管相貫三種，桿件分為圓鋼管、方鋼管兩種形式。所有構(gòu)件壁厚由6mm到40mm。節(jié)點(diǎn)92

2、90個(gè)，桿件數(shù)量將近20670根。,一 工程概況,2、工程特點(diǎn),(1)結(jié)構(gòu)型式：新型多面體空間剛架 桿件截面：內(nèi)部腹桿為圓鋼管，表面弦桿為矩形鋼管。 節(jié)點(diǎn)類型：內(nèi)部腹層節(jié)點(diǎn)焊接球節(jié)點(diǎn) 表面弦層節(jié)點(diǎn)焊接半球節(jié)點(diǎn) 邊框角線節(jié)點(diǎn)以邊框?yàn)槟笚U的相貫焊接 節(jié)點(diǎn)。 節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)：加厚或設(shè)加勁肋，連接采用套管加焊增強(qiáng)。 (2)鋼結(jié)構(gòu)高度：30.587m (3)支承形式：鋼結(jié)構(gòu)墻體周邊支承于鋼板組合砼框架梁。 (4)本工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，設(shè)計(jì)使用年限為100年，結(jié)構(gòu)安全等級為一級。,3、工程難點(diǎn) 制作精度要求高 安裝難度大 空間三維定位測量難度大 焊接質(zhì)量要求高難度大 屋面結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，卸載難度大,1、施工現(xiàn)

3、場平面布置,256HC,ST70/30,H3/356B,BPR-GT491,拼裝及材料場,ST50/15,拼裝及材料場,拼裝及材料場,二 施工部署,2、施工機(jī)械設(shè)備,3、施工人員組織機(jī)構(gòu),4、主要?jiǎng)趧?dòng)力需求,5、總體施工順序 總體安排順序是先進(jìn)行墻體的施工，形成受力支撐后，再進(jìn)行屋面鋼結(jié)構(gòu)的施工,地上一層地上二層頂層 。,墻體施工順序,1.209米墻體施工順序,二 施工部署,6.55米墻體施工順序,二 施工部署,墻體局部施工順序,1,2,3,4,二 施工部署, 屋面結(jié)構(gòu)施工順序,二區(qū),一區(qū),三區(qū),第一階段,第二階段,二 施工部署,第三階段,二 施工部署,二 施工部署,6、施工進(jìn)度計(jì)劃,1、深化

4、設(shè)計(jì)原則 深化設(shè)計(jì)將結(jié)合制作安裝、焊接及總體設(shè)計(jì)要求，對桿件及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行必要的調(diào)整,以期達(dá)到既可以保證總體設(shè)計(jì)對于建筑效果及結(jié)構(gòu)安全的要求，又可以提高制作安裝、焊接質(zhì)量對于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也會(huì)有進(jìn)一步的改善，同時(shí)對桿件詳圖設(shè)計(jì)也有一定幫助 2、節(jié)點(diǎn)合并設(shè)計(jì) 現(xiàn)有設(shè)計(jì)中,節(jié)點(diǎn)中心距離小于1米的桿件有近1300根。對于相鄰節(jié)點(diǎn)中到中距離過小,致使球節(jié)點(diǎn)間桿件凈長過短的問題，深化設(shè)計(jì)將根據(jù)墻面或屋面等不同部位,在綜合考慮安裝施焊操作、檢驗(yàn)及建筑效果等各種條件基礎(chǔ)上,確定最短桿件極限長度。 此深化調(diào)整將會(huì)改變局部小單元體的節(jié)點(diǎn)共面,對局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)有相應(yīng)影響,應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)復(fù)核。,三 深化設(shè)計(jì),3、典型節(jié)點(diǎn),4、安

5、裝控制的要求 空間節(jié)點(diǎn)及桿件的快速準(zhǔn)確定位要求 為保證空間節(jié)點(diǎn)及桿件的快速準(zhǔn)確定位，節(jié)點(diǎn)及桿件的深化設(shè)計(jì),將結(jié)合單元的預(yù)制及安裝順序,采取相應(yīng)的預(yù)制處理工藝； 解決單元及構(gòu)件拼裝的干涉問題； 對于拼裝中難以避免的構(gòu)件干涉問題,將根據(jù)單元拼裝順序模擬,合理地采取措施,保證拼裝工序的實(shí)施。 5、安裝誤差調(diào)整要求 深化設(shè)計(jì)將根據(jù)子結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),結(jié)合結(jié)構(gòu)剛度及應(yīng)力分布規(guī)律,進(jìn)行科學(xué)合理的安裝及焊接模塊劃分,并確定構(gòu)件實(shí)際下料長度，以保證拼裝及焊接的變形控制 6、焊縫質(zhì)量控制要求 對于類似表面構(gòu)件相貫等特殊部位的焊接操作,以及因拼裝時(shí)構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)對中無法理想實(shí)施的情況,為保證焊接質(zhì)量，深化設(shè)計(jì)將預(yù)先給出可

6、行的解決方案。,1、設(shè)計(jì)要求 用于本工程的鋼材厚度小于18mm的采用Q345C級，厚度大于等于18mm的采用Q420C級。管材采用無縫或焊接鋼管、矩形管。 2、廠家選擇 本工程采用的Q345C 、Q420C級鋼材，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)較高，對選擇產(chǎn)家的選擇應(yīng)特別慎重，在選擇時(shí)我公司將本著“技術(shù)業(yè)績”優(yōu)先的原則。 對有該型號(hào)鋼材生產(chǎn)業(yè)績的廠家優(yōu)先考慮，在國內(nèi)有該級別鋼材生產(chǎn)業(yè)績的廠家十分局限，有河南舞陽鋼廠，武漢鋼鐵公司。 在確定廠家前，我們將組織專家對上述鋼廠進(jìn)行技術(shù)考察，以考證其相關(guān)業(yè)績的真實(shí)性，并對技術(shù)能力充分了解，在確認(rèn)其據(jù)有提到鋼材各項(xiàng)指標(biāo)的能力，尤其交貨狀態(tài)的控制，同時(shí)在Q420C鋼材生產(chǎn)過

7、程中有專人駐鋼廠，以其了解鋼材生產(chǎn)過程是否按專家確認(rèn)的工藝生產(chǎn)。,四 材料采購,3、 采購中的質(zhì)量控制 在原材料采購合同中明確規(guī)定材質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)及規(guī)則依據(jù)，以及交貨狀態(tài)； 對進(jìn)入加工廠的材料進(jìn)行原樣驗(yàn)收，將對其原保證書，并逐一檢查板材厚度、圓管的壁厚、幾何尺寸，對于不合符規(guī)范要求的材料堅(jiān)決拒收； 對入廠的各項(xiàng)材料進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，確保入廠鋼材理化指標(biāo)符合規(guī)范要求，對于不合格產(chǎn)品做出標(biāo)識(shí)，并及時(shí)退廠，保證不出現(xiàn)不合格產(chǎn)品的堆料。,五 鋼結(jié)構(gòu)施工工藝,通過對本鋼結(jié)構(gòu)工程的深入理解，對本鋼結(jié)構(gòu)工程施工工藝我項(xiàng)目將本著“一般工藝求精，難點(diǎn)工藝求專”的原則，制定本工程鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝。 針對工程的五個(gè)難點(diǎn)，我們制

8、定相應(yīng)的工藝措施與控制點(diǎn)，逐一解決施工中的難題,1、鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)連節(jié)點(diǎn),待土建結(jié)構(gòu)提供工作面后，施工墻體鋼框架，與土建基礎(chǔ)連接形式如下圖：,在與混凝土連接的方鋼管上焊接臨時(shí)固定小牛腿,并在混凝土施工時(shí)埋入地腳螺栓,通過地腳螺栓與牛腿將鋼結(jié)構(gòu)與混凝土墻體連接。,2、鋼結(jié)構(gòu)加工工藝,本工程加工工藝中鋼管加工、球節(jié)點(diǎn)加工為一般工藝；加工難點(diǎn)為方鋼管相貫節(jié)點(diǎn)的加工，在結(jié)構(gòu)加工時(shí)主要控制以下幾種節(jié)點(diǎn)的加工。,在節(jié)點(diǎn)加工前，應(yīng)對以上節(jié)點(diǎn)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)(1:1),確定節(jié)點(diǎn)的工藝，如內(nèi)襯板的方式、組裝順序、組焊的順序、焊接的各項(xiàng)參數(shù)等，以保證加工的成品構(gòu)件的精度滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求,3、鋼結(jié)構(gòu)安裝工藝,安裝

9、工藝,墻體安裝,墻體安裝過程中為確保在安裝腹桿前結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性用腳手架作支撐體系。,屋面安裝,屋面安裝過程中主要控制屋面標(biāo)高，采用千斤頂進(jìn)行微調(diào)。,4、鋼結(jié)構(gòu)測量工藝,對整個(gè)施工現(xiàn)場的軸線網(wǎng)進(jìn)行測量，桿件的定位采用全站儀三維投點(diǎn)法。確定桿件一端三維坐標(biāo)點(diǎn)，將三維座標(biāo)輸入全站儀，運(yùn)用三臺(tái)全站儀實(shí)測坐標(biāo)取平差值，以同樣方法確定桿件另一端三維坐標(biāo)，調(diào)整鋼框架安裝精度，達(dá)到規(guī)范允許偏差范圍內(nèi)。,5、鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝,焊接質(zhì)量要求 桿件與焊接球剖口焊縫 一級 相貫節(jié)點(diǎn)剖口焊縫 一級 桿件與節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)區(qū)對接焊縫 一級 支座連接鋼板剖口焊縫 一級 加勁肋雙面角焊縫 三級 其他次要焊縫 三級 典型焊接節(jié)點(diǎn)（建議）,

10、球節(jié)點(diǎn)焊接形式,內(nèi)襯管連接形式,球節(jié)點(diǎn)焊接形式,外套管連接形式,球節(jié)點(diǎn)焊接形式,半球節(jié)點(diǎn)焊接形式,焊接材料 本鋼結(jié)構(gòu)工程采用Q345C、Q420C鋼材，焊接材料相應(yīng)采用E50XX及E55XX系列的焊條 焊接方法 采用手工電弧焊與CO2氣體保護(hù)焊 焊接工藝評定 本工程焊接工藝評定共做20組，常溫與負(fù)溫CO2氣保焊和手工焊各1組 Q345CQ345C板對接； Q345CQ420C板對接 Q420CQ420C板對接； Q420CQ345C管球?qū)樱?Q345C-Q345C管球?qū)印?在工藝評定之前應(yīng)對Q420C鋼材進(jìn)行母材的可焊性試驗(yàn)來確定焊接的基本參數(shù) 焊工考試 考試內(nèi)容和方法 參加本工程的焊工全

11、部進(jìn)行附加考試中的操作考試對于不同材質(zhì)的鋼材焊接應(yīng)分別考試，即部分焊工考核Q345C材質(zhì)的焊接，部分焊工考核Q420C材質(zhì)焊接，以減少考試用鋼材的投入。同時(shí)在焊接時(shí)加以區(qū)分。 考試的焊接方法為手工電弧焊和C02氣體保護(hù)焊，焊條為5515，焊絲為錦泰JM-581.2焊絲。 試件板材質(zhì)為Q345C、Q420C焊接形式選擇對接，焊逢位置選擇平焊、橫焊、立焊（F、H、V）及管與球的全方位焊。 考試試件的檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)符合下表規(guī)定,現(xiàn)場焊接的順序 節(jié)點(diǎn)的焊接順序 球節(jié)點(diǎn)焊接采用由下至上的180度或60度對稱焊接 方鋼管采用由下至上對稱焊接 階段整體焊接 采用由中心向四周擴(kuò)散焊接的順序，階段焊接收口的位置選在

12、與四周相連接的位置,6、鋼結(jié)構(gòu)屋面卸載工藝 卸載方法 采用鋼管腳手架組合支撐，螺旋千斤頂調(diào)節(jié)，分步等距卸載 卸載順序,支撐點(diǎn)布置,支撐點(diǎn)布置,支撐架布置,卸載支撐點(diǎn)應(yīng)在屋面下弦接點(diǎn)位置，承重支撐應(yīng)進(jìn)行連接,三個(gè)區(qū)域卸載重量與千斤頂布置如下表, 組合腳手架支撐點(diǎn)搭設(shè),支撐點(diǎn)立面,支撐點(diǎn)平面,卸載方法,卸載時(shí)采用同時(shí)、等距的方法來卸載。每一次緩慢釋放位移5mm由于所采用的千斤頂最大行程為300mm，同時(shí)由于本工程跨度大，最大豎向位移為400mm。根據(jù)豎向位移值的大小將千斤頂卸載分為二類，如下所示：,第一類：卸載行程在300mm以內(nèi),第二類：卸載行程大于300mm,當(dāng)豎向位移大于300mm時(shí)，采用傳

13、遞法，即當(dāng)釋放量到270mm左右時(shí)，就取出上層千斤頂，再用下層千斤頂續(xù)繼釋放，至設(shè)計(jì)標(biāo)高當(dāng)卸載到設(shè)計(jì)規(guī)定值時(shí)，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)對腳架的要求，拆除多余腳手架，并測量其結(jié)構(gòu)實(shí)際的撓度值及結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，同時(shí)做好記錄。,1、鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝標(biāo)準(zhǔn) 本鋼結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)年限為25年。 2、相關(guān)廠家 阿克蘇.諾貝爾工業(yè)油漆（蘇州）有限公司 海虹老人牌（中國）有限公司 廊坊立邦涂料有限公司 3、油漆配套 阿克蘇.諾貝爾工業(yè)油漆（蘇州）有限公司 配套方案,六 防腐涂裝, 海虹老人牌（中國）有限公司配套方案,稀釋劑配套,4、一般工藝,基層處理 采用噴砂或噴丸，對成型的管件構(gòu)件進(jìn)行表面處理。在噴砂前應(yīng)檢查表面必須無油、污和其

14、它污染物。表面處理后對構(gòu)件進(jìn)行粗糙度檢測，同時(shí)保證涂裝的表面必須干凈、干燥，且達(dá)到Sa2.5級后進(jìn)入表面涂裝。 油漆調(diào)制 涂料的每個(gè)組份應(yīng)均勻攪拌直到它們完全融合，然后采用廠商的要求稀釋涂料，按涂料生產(chǎn)廠家的技術(shù)說明將涂料的各組份混合并徹底攪拌。并仔細(xì)計(jì)量并記錄稀釋劑的數(shù)量，完全攪拌。 刷涂 全面涂底漆前，對所有的邊、焊縫、螺絲、螺栓和其它毛糙，不規(guī)則表面都要涂刷一次薄的底漆。所有噴漆，不能有凹陷、氣泡、流掛，干噴，噴得過厚，有夾帶的顆粒或是打磨后留下的未清理的顆粒。如果空氣溫度、鋼的溫度或相對濕度超過廠家規(guī)定的要求，或是鋼的溫度未超過空氣的露點(diǎn)3時(shí)，并且如果將要下雨或是表面有露水出現(xiàn)時(shí)，不涂

15、裝。,涂裝檢查 每遍油漆的厚度需按以下條件對足夠的點(diǎn)進(jìn)行測試厚度。每4.6m2需測一個(gè)點(diǎn)。每一點(diǎn)的干膜厚度值為3個(gè)相鄰測點(diǎn)的測量讀數(shù)的平均值。這三個(gè)測量點(diǎn)的間距不能小于12mm，也不能大于75mm，每個(gè)讀數(shù)最少的厚度應(yīng)不少于規(guī)定的80%，最大的厚度應(yīng)不超過規(guī)定的120%。三個(gè)讀數(shù)的平均值構(gòu)成一個(gè)點(diǎn)的干膜厚度值。,在膜結(jié)構(gòu)施工圖節(jié)點(diǎn)圖設(shè)計(jì)提交后,根據(jù)其技術(shù)要求,在主體結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)與施工中將其技術(shù)要求作為一個(gè)主要技術(shù)與質(zhì)量控制點(diǎn),科學(xué)合理安排階段與節(jié)點(diǎn)施工順序,使膜結(jié)構(gòu)的附屬工序及早進(jìn)入。 綜合協(xié)調(diào)各個(gè)專業(yè)對與預(yù)計(jì)與膜結(jié)構(gòu)施工將要有交叉作業(yè)的工序,創(chuàng)造條件使膜結(jié)構(gòu)施工為同作業(yè)面作業(yè)單工序作業(yè),并且為最終工序作業(yè)(包括結(jié)構(gòu)零星修補(bǔ)工作),這樣可以避免其大量的成品保護(hù)工作,因此可以保證建筑的完美性。 在主體結(jié)構(gòu)施工完畢后,及時(shí)將結(jié)構(gòu)空間相關(guān)的坐標(biāo)位置與幾何尺寸,結(jié)構(gòu)角點(diǎn)及關(guān)鍵控制點(diǎn)定位,結(jié)構(gòu)對軸線偏移值,結(jié)構(gòu)外框?qū)崪y數(shù)據(jù),撓度測量數(shù)據(jù)等涉及膜結(jié)構(gòu)分格與定位的坐標(biāo)反饋給膜結(jié)構(gòu)工程師。 膜結(jié)構(gòu)施工前，陸續(xù)安裝膜結(jié)構(gòu)所使