大型钢结构施工工艺管桁架体育场馆组织施工方案

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安徽某体育馆钢结构工程吊装专项施工方案(管桁架结构、附三维图)
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openresty/1.9.7.4造价与管理
本人从事过土建、钢结构、幕墙、精装修施工管理工作，具有丰富的实战和经营管理经验，能够胜任特殊条件、艰...
全面沟通协调沟通管理&幕墙施工&钢结构施工
体育场馆的钢结构施工
钢结构桁架组拼
作品类型：
项目类型：
图片类型：
所在地区：
中国-&内蒙古-&鄂尔多斯
体育场平面投影呈椭圆形，东西长300.7m，南北宽338.7m，建筑面积㎡。固定座席数56685席，其中普通坐席55518人、主席台贵宾坐席257人、其他贵宾坐席686人、运动员坐席66人、记者坐席38人，残疾人坐席128人。分成东、西、南、北四个看台区以及空中沙龙。其中南、北看台地上三层，楼层标高分别为±0.000m、+8.000m、+14.000m：东、西看台地上五层，楼层标高分别为：±0.000m、+8.000m、+14.000m、+19.100m、+25.945、+36.745；。空中沙龙位于西侧看台上部。体育场看台罩棚为一环形悬挑桁架结构，体育场檐口最高点标高68.43m，斜柱状结构体最高点标高78.433m。
体育场钢结构整体模型
1.2 钢结构工程概况 1.2.1 结构概况 体育场钢结构部分包括斜柱体内钢骨结构、环形罩棚结构、西侧空中悬挑沙龙结构、看台支撑钢柱及托梁结构等四部分组成。 斜柱体内钢骨结构由下部钢柱及上部加强桁架组成。 环形罩棚结构采用管桁架结构形式，径向主桁架为组合桁架，悬挑长度43m~63m，桁架安装最大高度45.6m ~73.3m，桁架高度为8.66m~12.88m；主桁架间设置18榀环桁架。 西侧空中悬挑沙龙结构采用悬挑结构，最大悬挑长度12m。 看台支撑钢柱及托梁结构，截面均为H型钢。
1.2.2 节点构造样式 加强桁架上部连接节点 加强桁架下部与悬挑桁架连接节点 T型柱柱脚节点 加强桁架中部横杆与腹杆连接节点 T型柱与看台托梁连接节点 T型柱与沙龙楼层梁连接节点 托梁与支撑柱连接节点 沙龙屋面梁连接节点 沙龙上部拉杆节点 桁架腹杆处连接节点
1.3 工程重点、难点、关键技术、工艺分析及解决方案 1.3.1 钢结构深化设计时间紧、任务大、工艺复杂 重难点剖析： 1、深化设计是钢结构工程开展的第一步工序，本工程约17628t钢结构，需要在90天内（日～日）完成深化设计，才能保证构件按时制作、运输、拼装及现场安装，如此短的工期导致深化设计时间非常紧张； 2、本工程存在大量的铸钢节点，深化设计工艺相当复杂，同时很多节点需要钢结构单位与原设计单位相互配合设计，导致了钢结构深化设计任务大； 解决方案及保证措施： 1、为了保证深化设计的进度，工程中标后可以立即递交原设计单位深化审核，供加工制作使用，同时加大深化设计人员的投入，确保深化设计进度； 2、派遣我司具有丰富经验的钢结构设计及深化设计人员常驻原设计院，协助原设计单位进行节点设计，在深化设计中使用先进的深化设计软件，加大深化设计审核力度，控制深化设计的差错率；
1.3.2 桁架预拼装及拼装精度的控制 重难点剖析： 本工程钢结构中主桁架由于尺寸过大无法运输，因此均需在工厂进行预拼装，如何控制桁架预拼装精度，保证现场安装的精度，使本工程的一大重点。 解决方案及保证措施： 本工程钢结构中主桁架由于尺寸过大无法运输，需散件运输至现场后再进行拼装，为保证桁架现场的拼装精度，杆件在加工完毕后须在工厂进行预拼装。拼装测量采用三维激光扫描仪，测量精度达到0.2mm，并且为保证现场拼装准确，每段桁架连接端，采用连接板和样冲点进行定位安装。1.3.3 多管相贯节点杆下料 重难点剖析： 多管相贯节点，杆件下料要求高解决方案及保证措施： 多管相贯节点处杆件数量较多，最多达十一管相贯；在这些节点的制作中，管口相贯线的切割精度、焊接收缩等因素直接影响到工程的整体质量。
因此，在深化设计阶段采用X-steel、AUTOCAD 、WIN3D 等软件进行建模及相贯线分析；在生产加工阶段将设计阶段分析出的数据输入PIPE-COAST软件中 ，同时充分考虑焊接收缩余量及机械切割余量 ，利用数控多维相贯线切割机进行切割下料。 1.3.4 大悬挑桁架安装变形的控制 重难点剖析： 1、由于本工程悬挑桁架吊装单元最大悬挑长度为63米，整榀桁架重量约104.1吨，如何防止桁架在吊装过程中发生失稳现象及避免发生过大变形，是本方案的重点。也是确保整个工程工期及质量的关键。 2、支撑架拆除后，桁架端部会产生向下的扰度，使悬挑桁架端部的安装标高低于设计标高，因此，如何确定合适的起拱值，使得桁架悬挑端的安装标高符合设计要求也是本工程的难点。 解决方案及保证措施： 1、吊装过程中的变形控制 （1）考虑多种吊装方式，择优先用。并制定详细的吊装措施。 （2）在吊装前对吊装选用的钢丝绳进行计算分析。确保满足吊装时的承载力。 （3）在同侧的吊绳上设置两个倒链以便调整桁架空中姿态。 （4）在每段桁架吊装前，进行全方位的施工模拟计算分析。 2、确定预起拱值 （1）在专用设计软件中进行桁架分布卸载的计算分析，确定每榀桁架的下扰值。 预起拱值=恒载+0.5活载，预起拱值的确定需与设计院进行协商。 （2）在主桁架制作阶段，根据第一步的计算结果，将每榀桁架进行预起拱，使每榀桁架卸载后悬挑端部的标高与设计标高吻合。 1.3.5 结构焊接顺序的选择及合拢位置的选择 重难点剖析： 罩棚为一个环形的封闭结构体系，起始焊缝和合拢焊缝位置将决定结构体系应力同焊接残余应力的关系，如合拢焊缝位置的选择不当，会导致焊接应力状态与钢结构体系应力重合，对钢结构体系不利，因此如何合理选择焊接顺序及合拢逢的位置是本工程的难点。具体如下：
解决方案及保证措施： 1、焊接顺序是：控制起点和固定点，由中间向两侧对称焊接，单杆干双焊，双杆单焊，逐渐向合拢点逼近。 2、起始点是焊接残余应力最小、但变形最大的地方；合拢点是变形最小而残余应力最大的地方。两处特点鲜明，正好相反。 3、根据以上原则，将本工程分成4个施工区域，共设置4条合拢缝。分区卸载最后焊接合拢缝。（具体合拢缝设置及焊接顺序详见6.6.1体育场钢结构安装顺序） 1.3.6 结构卸载顺序的选择以及卸载同步性的控制 重难点剖析： 体育场罩棚桁架为悬臂桁架，安装时需设置支撑塔架，在支撑塔架卸载过程中存在结构应力重分布，如方法不当会造成结构应力的超限或变形超差，也易致使支撑体系的破坏形成安全事故，为了使罩棚结构由施工状态平稳、逐渐进入设计受力状态，不仅需要对卸载全过程进行施工仿真分析，同时还需要对卸载方法及顺序进行严格控制。 解决方案及保证措施： 根据钢结构总体施工顺序，在各区主体钢结构安装及焊接完成后，对各分区依次进行卸载。 卸载采用螺旋千斤顶进行，环向支撑点卸载采用同步等距的方法进行卸载，径向支撑点卸载采用同步等比的方法进行卸载，当每个自然分区的结构焊接完成后即进行本区的卸载。
内部桁架图片
钢桁架节点图片
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