異形高炮鋼結(jié)構(gòu)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本項(xiàng)目為異形高炮鋼結(jié)構(gòu)廣告牌工程，位于城市主干道交匯處，設(shè)計(jì)總高度36米，其中立柱高度28米，上部異形結(jié)構(gòu)展開(kāi)尺寸為22米×15米，采用空間扭曲鋼結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限20年，基本風(fēng)壓0.65kN/㎡，抗震設(shè)防烈度7度，地面粗糙度類別B類。1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主體結(jié)構(gòu)由三部分組成：承重立柱：采用φ800×20mm螺旋焊管，材質(zhì)Q355B轉(zhuǎn)換桁架：三層菱形空間桁架，節(jié)點(diǎn)采用相貫線焊接異形展示面：雙曲拋物面網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，最大懸挑長(zhǎng)度9.5米結(jié)構(gòu)創(chuàng)新點(diǎn)在于采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的漸變式網(wǎng)格系統(tǒng)，通過(guò)72個(gè)不同角度的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)三維曲面造型，鋼結(jié)構(gòu)總重約85噸。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備深化設(shè)計(jì)采用BIM技術(shù)建立1:1實(shí)體模型，完成以下工作：進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力模擬分析，重點(diǎn)驗(yàn)算異形曲面在風(fēng)荷載作用下的穩(wěn)定性優(yōu)化382個(gè)非標(biāo)節(jié)點(diǎn)的焊接工藝，生成數(shù)控切割數(shù)據(jù)制定分段吊裝的臨時(shí)加固方案，確保吊裝過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全圖紙會(huì)審組織鋼結(jié)構(gòu)工程師、吊裝專家、監(jiān)理單位進(jìn)行三級(jí)會(huì)審，重點(diǎn)確認(rèn)：異形曲面的定位軸線控制方法高空焊接的質(zhì)量保證措施測(cè)量監(jiān)控的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置2.2材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)材質(zhì)數(shù)量質(zhì)量要求螺旋焊管φ800×20mmQ355B28m屈服強(qiáng)度≥355MPa，伸長(zhǎng)率≥20%H型鋼HM300×200×8×12Q355B42噸腹板垂直度≤1.5mm/m節(jié)點(diǎn)板16-30mm厚Q355B18噸探傷等級(jí)二級(jí)高強(qiáng)螺栓M24×8010.9級(jí)1200套扭矩系數(shù)0.11-0.15所有鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明書(shū)，并按規(guī)定進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)試，焊接材料采用E5015焊條，烘焙溫度350℃，保溫1小時(shí)。2.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備場(chǎng)地布置劃分材料堆放區(qū)（硬化處理+防雨棚）、加工區(qū)（配備2臺(tái)數(shù)控切割機(jī)）、拼裝區(qū)（20m×30m鋼平臺(tái)）設(shè)置4個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，建立獨(dú)立坐標(biāo)系，與城市坐標(biāo)系進(jìn)行聯(lián)測(cè)安裝2臺(tái)QTZ80塔吊（覆蓋半徑55m），配備50t汽車吊輔助吊裝基礎(chǔ)處理采用樁基承臺(tái)基礎(chǔ)，12根φ800鉆孔灌注樁，有效樁長(zhǎng)32m，單樁承載力特征值2800kN。承臺(tái)尺寸6m×6m×1.8m，預(yù)埋24組M42地腳螺栓，定位誤差控制在±2mm內(nèi)。三、主要施工流程3.1鋼結(jié)構(gòu)加工制作構(gòu)件加工采用數(shù)控等離子切割下料，零件尺寸偏差≤±1mm彎曲構(gòu)件使用液壓彎管機(jī)冷彎成型，曲率半徑偏差≤1/1000相貫線節(jié)點(diǎn)采用五軸加工中心切割，切口表面粗糙度Ra≤50μm工廠拼裝轉(zhuǎn)換桁架分3段在鋼平臺(tái)拼裝，采用全站儀進(jìn)行三維定位，節(jié)點(diǎn)位移偏差≤3mm異形展示面分6個(gè)單元塊預(yù)拼裝，使用專用胎架保證曲面精度，接縫間隙≤2mm所有焊縫進(jìn)行100%UT探傷，Ⅰ級(jí)焊縫合格率需達(dá)到100%3.2現(xiàn)場(chǎng)安裝3.2.1立柱安裝采用250t汽車吊主吊，雙吊點(diǎn)吊裝（吊點(diǎn)位置設(shè)置在距柱頂1/3處）立柱垂直度控制：使用2臺(tái)經(jīng)緯儀雙向監(jiān)測(cè)，偏差≤H/1000且≤15mm灌漿采用無(wú)收縮CGM-4型灌漿料，抗壓強(qiáng)度≥60MPa，灌漿層厚度100mm3.2.2轉(zhuǎn)換桁架安裝分三段吊裝，第一段（標(biāo)高28.0-32.5m）采用"雙機(jī)抬吊"工藝，主吊選用250t汽車吊，輔助吊選用80t汽車吊臨時(shí)固定采用16根φ20mm纜風(fēng)繩，設(shè)置在東南西北四個(gè)方向，預(yù)緊力控制在15-20kN每段桁架安裝后進(jìn)行三維坐標(biāo)復(fù)測(cè)，軸線偏差控制在±5mm內(nèi)3.2.3異形曲面安裝采用"從下至上、由內(nèi)向外"的安裝順序，每個(gè)單元塊重量控制在3.5t以內(nèi)安裝精度控制：三維坐標(biāo)偏差≤±8mm相鄰單元塊接縫高差≤3mm曲面輪廓度偏差≤15mm/2m焊接工藝：采用CO?氣體保護(hù)焊（GMAW），焊絲ER50-6，直徑1.2mm焊接電流180-220A，電壓28-32V，焊接速度15-20cm/min實(shí)施"雙人對(duì)稱焊接"，減少焊接變形3.3測(cè)量監(jiān)控控制網(wǎng)設(shè)置建立三等三角控制網(wǎng)，設(shè)置6個(gè)強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，使用LeicaTS60全站儀（測(cè)角精度0.5″，測(cè)距精度1mm+1ppm）監(jiān)測(cè)內(nèi)容立柱沉降：精度±0.1mm，每2小時(shí)觀測(cè)一次桁架撓度：設(shè)置12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，最大允許撓度L/400溫度應(yīng)力：在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)粘貼應(yīng)變片，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的影響四、質(zhì)量控制措施4.1關(guān)鍵工序控制點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢查方法檢查頻率地腳螺栓安裝軸線偏差≤2mm，頂面標(biāo)高±5mm全站儀+水準(zhǔn)儀100%檢查高空焊接焊縫余高0-3mm，咬邊≤0.5mm目測(cè)+焊縫量規(guī)每道焊縫高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差±10%扭矩扳手按批次10%抽檢曲面成型輪廓度≤15mm三維掃描分區(qū)分段檢查4.2質(zhì)量保證體系三級(jí)檢驗(yàn)制度班組自檢：重點(diǎn)檢查構(gòu)件尺寸、坡口角度項(xiàng)目部復(fù)檢：使用全站儀進(jìn)行三維定位復(fù)核監(jiān)理驗(yàn)收：對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行旁站監(jiān)理焊接質(zhì)量控制焊工持證上崗，考試合格后方可作業(yè)焊接環(huán)境控制：溫度≥0℃，濕度≤80%，風(fēng)速≤8m/s焊后熱處理：對(duì)厚度≥25mm的鋼板進(jìn)行250℃×1小時(shí)后熱五、安全專項(xiàng)措施5.1高空作業(yè)防護(hù)作業(yè)平臺(tái)搭設(shè)環(huán)形操作平臺(tái)（寬度1.2m），滿鋪5cm厚木腳手板，設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿平臺(tái)與結(jié)構(gòu)之間設(shè)置防墜網(wǎng)，網(wǎng)眼尺寸≤10cm×10cm個(gè)人防護(hù)強(qiáng)制使用雙鉤安全帶，固定在獨(dú)立生命線上配備智能安全帽（內(nèi)置定位芯片和報(bào)警裝置）設(shè)置3處高空應(yīng)急避難平臺(tái)，配備急救箱和通訊設(shè)備5.2吊裝安全吊裝設(shè)備250t汽車吊需進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)（1.25倍額定荷載）吊具選用φ32mm鋼絲繩（破斷拉力580kN），每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)置防扭轉(zhuǎn)裝置吊裝指揮采用對(duì)講機(jī)+旗語(yǔ)雙重指揮系統(tǒng)設(shè)置吊裝警戒區(qū)（半徑20m），配備4名專職安全員5.3應(yīng)急預(yù)案高空墜落救援配備2套高空救援設(shè)備（包括80m救援繩、吊籃擔(dān)架）與就近醫(yī)院建立綠色通道，急救響應(yīng)時(shí)間≤30分鐘結(jié)構(gòu)失穩(wěn)處置儲(chǔ)備12根應(yīng)急支撐桿（φ200×10mm鋼管）制定結(jié)構(gòu)卸載方案，設(shè)置16個(gè)應(yīng)急卸載點(diǎn)六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制工作內(nèi)容開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間工期前置條件基礎(chǔ)施工第1天第28天28天地質(zhì)勘察完成鋼結(jié)構(gòu)工廠加工第15天第60天45天深化設(shè)計(jì)審批立柱安裝第61天第65天5天基礎(chǔ)驗(yàn)收合格轉(zhuǎn)換桁架安裝第66天第75天10天立柱驗(yàn)收完成異形曲面安裝第76天第110天35天桁架驗(yàn)收完成涂裝工程第100天第120天20天鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收6.2進(jìn)度保障措施資源保障投入3個(gè)鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)班組（每組12人），實(shí)行兩班制備用2套相同型號(hào)的焊接設(shè)備，確保設(shè)備故障時(shí)不影響進(jìn)度技術(shù)保障采用BIM技術(shù)進(jìn)行4D進(jìn)度模擬，提前發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵線路風(fēng)險(xiǎn)對(duì)異形結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)行預(yù)演，優(yōu)化吊裝順序七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)7.1鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收主控項(xiàng)目結(jié)構(gòu)整體垂直度偏差≤H/2500且≤25mm曲面造型與設(shè)計(jì)模型的吻合度≥95%高強(qiáng)螺栓終擰扭矩合格率100%一般項(xiàng)目表面涂裝厚度：底漆80μm，面漆120μm，總厚度≥200μm構(gòu)件表面平整度≤5mm/2m防火涂料粘結(jié)強(qiáng)度≥0.15MPa7.2功能驗(yàn)收進(jìn)行1.1倍設(shè)計(jì)風(fēng)壓的風(fēng)振測(cè)試，結(jié)構(gòu)共振頻率避開(kāi)1.5-3.5Hz燈光系統(tǒng)調(diào)試：確保曲面展示面照度均勻度≥0.8防雷接地：沖擊接地電阻≤10Ω，跨步電壓≤70V八、成品保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)安裝完成后立即進(jìn)行臨時(shí)涂裝（環(huán)氧富鋅底漆80μm）采用定制塑料膜包裹異形曲面，防止劃傷測(cè)量控制點(diǎn)設(shè)置永久性觀測(cè)標(biāo)志，定期進(jìn)行沉降觀測(cè)（第一年每季度1次，以后每半年1次）建立結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)位移后期維護(hù)提供詳