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北京某奥运场馆钢结构施工组织设计简介：
北京某奥运场馆钢结构施工组织设计部分内容预览：
《钢的化学分析用试样、取样及成品化学成分允许偏差》GB 222
《钢焊缝射线照相及底片等级分类法》GB 3323
《钢焊缝手工超声波探伤方法结果分析》GB 11345
《焊接接头机械性能试验取样方法》GB 2649
DB3301／T 0225-2018 政府投资建设公共停车场(库)管理服务规范.pdf《铸钢件超声波探伤及质量评定方法》GB 7233
《焊缝符号表示法》GB 324
1.4.4 工程测量标准
1.4.5 防腐蚀工程
《漆膜附着力测定法》GB 1720
《色漆和清漆、漆膜的划格试验》GB 9286
《建筑构件防火喷材料性能试验方法》GB 9978
1.5 需要招标人提供的现场条件
1现场具备“三通一平”。
2有足够的办公场所及居住设施。
3有构件、材料、设备的存放场地。
5有保证夜间施工的照明装置。
6有充足的电力供应设施和水源供应装置。
7有空间结构在地面的组对、拼装场所。
8有吊装前的网架单元暂存场地。
9现场具备封闭管理条件。
10有按照防火等级以及现场面积要求配备的消火器材。
11有可靠的通讯联络手段及区域网络。
12有就近的医疗保健站点分布联络图。
1.6 工程特点及施工难点
1 自行车馆是2008年奥运会用于自行车比赛的场馆，本工程主要是自行车馆的网壳钢结构分部工程中铸钢支座、人字支柱、环行梁所用大口径钢管的安装及网架制作和屋架安装工程。**自行车馆的网壳穹顶是跨度149.5米的圆形球面，由于跨度比较大给施工带来了一定的难度，本工程屋架结构呈“伞型”，新颖别致。
2 钢结构工程中的铸钢支座、人字支柱、环形圈梁桁架所用的是大口径钢管。并且单件重量大。
3 钢管的端头切割采用五维相贯线切割机进行数控切割。
4 屋盖钢结构设计在二层+6.95标高的主体混凝土结构上，自行车馆四周施工场地与道路开阔，可满足钢结构现场分段拼装及跨外吊装的需要。
5 工期紧：要保证在11月15日交工，在短短的四个月时间内，需要完成杆件7932个、球1675个的制作及安装，在加上铸钢节点及圈梁桁架和人字柱的安装。要实现圆满完工，难度很大。
1.6.2 施工难点
1 钢结构安装阶段，混凝土结构处于零受力状态，需要将钢结构自重及安装活荷载通过临时支撑竖向传至地面。
2 工程量大，作业面小，只能采用履带式吊车在周边进行环向吊装作业，施工精度要求高。结构跨度大、杆件复杂。
因本工程裙房与主场馆连接导致履带式吊车无法实现全部采用环向吊装就位的方法，局部还要设置支撑进行散装。
3 整个钢屋盖结构为轻型结构，整体刚度与整体稳定性均较差，应力、应变难以控制。
4 现场中央部分的混凝土建筑物已经完成施工，大吨位起重机械无法进入因而不能提供有效的起重支持，而分布在主场馆周边的三台塔式起重机在中央部分的起重能力十分有限，仅仅为3.6吨致使中央部分成为起重真空地带。
5 人字柱和环型圈梁及铸钢支座的体积和重量都较大，吊装需要制定专项的吊装方案，周围原有建筑对人字柱和环型圈梁及铸钢支座的吊装也产生影响。致使起重车辆不能充分靠近工作位置，影响了起重能力的发挥。
6 现场组装精度、焊接质量控制：
1) 现场组对：由于本工程大部分构件都需要在现场空中组对焊接，这就对组对精度提出了很高的要求，各个构件的安装位置都需要经过仪器精密测量控制。
① 焊接工艺方法、焊丝选择、焊接电流、层间温度、母材的可焊性、相容性以及散热速度等工艺参数的影响。
② 由于本工程工程量大、工期紧，工人焊接操作都在高空作业，工人之间还必须设立挡光板，这样不可避免的给施工带来难度，进而影响施工进度。
7 现场变压器容量小，限制了施工用电设备的数量。
8 总工期紧，各工序交叉配合尤其是+6.95米标高的主体混凝土与屋盖结构中铸钢节点的交叉施工配合难度较大。
9 拼装单元重量过大妨碍人字柱与环梁的吊装。
施工工期受季节的影响将给施工带来很大不便。
不可抗力因素给施工带来的影响。
1.7 安装方案的选择
1.7.1 满堂红脚手架施工法：
以自行车馆室内正7米平面为起始平面；正负零至正7米层间完成加固支撑。按照网壳设计要求的形状、高度、尺寸搭设承重脚手架，各个网架节点标高严格按照给定值定位。按施工荷载计算并设计选取立杆和横杆间距，搭设脚手架支撑，还要计算基座承载能力。对薄弱部位，从下一层加固支撑。由于现场无法提供大吨位起重机械，使用满堂脚手架施工法是网壳安装的可行方法之一。经计算共需要：
6m脚手杆95897根。
直角扣件；372850个；
对接扣件115080个；
旋转扣件34000个；
加固支撑木方2200根。
优点： 1 该施工方法的特点是安装过程中受力特性与设计相近；
2 以充分利用现场现有的塔吊，最大限度发挥塔吊的能力。
缺点： 1 措施料过多，辅助措施工作量大；
3 难以实现预定的工期。
满堂脚手架施工立面图（未采用）
1.7.2 微单元拼装法：
微单元拼装法也叫高空散装法。方法是；首先安装边缘环梁，使用微型吊装设备安装边缘环状网架。网壳由边缘向中央逐圈覆盖。拼装时，需要预先制作好小拼单元，再用微型吊装设备将小拼单元吊至设计标高就位拼装。虽然悬挑法拼装网架可以少搭支架，节省材料。但悬挑部分的网架必须具有足够的刚度。从结构受力的角度看：该方法都改变了结构的受力特性。重新校核其设计截面及应力状态后，需要加固的杆件太多，故该方法不采用。
组装开始（剖面图1）
1.7.3 整体顶升法
整体顶升法又叫做攀达穹顶施工法。其方法由日本的川口卫教授发明。
撤去中心部位网壳的临时支撑,由在中心部位网壳设立的16个顶升支柱支撑于中心网壳下弦。
顶升就位后安装上地面组装阶段临时去掉的杆件,使穹顶恢复为一个完整结构。杆件的安装采用吊装的方式将临时去掉的杆件按照先主要部件后次要部件,下弦、腹杆、上弦的次序安装就位
当网壳恢复成一个完整结构后,便可下降顶升架,随着顶升支架的下降,顶升支架逐渐减少在结构中承担的荷载,原先由顶升支架承担的荷载逐渐向结构本身转移,最终全部由结构承担,顶升支架不再起支撑作用。预计顶升支柱分10个阶段下降(根据施工的具体情况可能做出临时调整)，每个阶段下降2cm（高度）,使网壳支撑自身重量,顶升支柱不受力并且与网壳分离。在下降结束后撤除顶升阶段的临时设备与顶升塔,完成网壳结构部分施工。
顶升施工适宜解决大跨度网壳结构施工吊装问题。该方法需要可旋转的铰节点，而且需要将整个网壳分成若干个单元，吊装就位后，将周边小单元与中间部分合拢组装起来。该旋转节点需要重新设计，且分块较多，拼装工作量非常大，故该方法不宜选用。
1.7.4 高空滑移法
高空滑移法适用于大跨度(60～90m)、矩形平面的网架、网壳结构施工，在国内体育馆、会堂、俱乐部等建筑中采用较多。对建筑物内部影响较小，网架安装与下部土建施工可以平行立体作业，大大加快了工期；对起重设备、牵引设备要求不高，只需要搭设局部拼装支架，甚至可以不搭设脚手架。
方法是：将组对平台上拼装好的网壳条形单元吊至安装平面的滑移轨道上，进行分片滑移组装，直至连成整体。或者在安装平面上直接搭建组对平台，将散件在组对平台上完成条形单元的拼装，然后进行滑移，直至形成整体。
本工程跨度达到130.06m，如果计算悬挑桁架延伸半径,上部结构直径达到149.46m。将整个网壳分成若干单元，逐条进行滑移并就位，需在中央部位搭设一个固定支墩和旋转平台。还要对周边所有安装的人字支柱及环梁进行加固支撑，并在环梁上安设滑移轨道。环梁为正多边形折线所围成的近似圆周，因此与同直径圆周存在位置偏差，使轨道不能沿圆周完全重合。影响滑移的连续性。同时，在拼装最后一个条形单元（西瓜皮形状）时，由于先前安装的所有条形单元在纬线方向上产生拉应力，导致最后一个条形单元在纬线上的装配间隙过大，影响装配精度，导致杆件内部应力与设计预期值偏差过大。因此不宜采用。
1.7.5 综合施工法
由于以上施工方法各有优缺点，因此银行支行装修项目施工组织设计方案，有必要针对不同部位，采取不同的起重方法。针对场地、费用等关键点，初步拟定了以下几种方案：
中间直径54m部分网壳拟在地上进行拼装，拼装完成后借助拔杆将其提起，提至一定标高后，再进行周边外扩拼装，然后再进行周边环梁及人字柱的焊接。外扩拼装之前需先搭建脚手架，楼板混凝土不能完全承受全部荷载，所以要求脚手架从网壳下表面至地面全部搭建，脚手架用量较大，搭建周期长，费用过高，而且后期环梁焊接工作都在高空操作，工作量大，焊接难度高，质量难保证。
外扩法与脚手架配合使用吊装方法
2 从自行车馆平面图中可以看到，中间场地为椭圆形，因此利用此部分场地，将网壳中间分割成椭圆形进行吊装，此部分就位后再利用搭建的脚手架将周边部分与其连接。椭圆部分重量约为300t,共布置10个吊点，此法吊装及搭建脚手架费用偏高。
3 以上几个方案均存在不足的地方，对此我们对以上方案进行进一步修改，最终方案为中央直径54m部位采用地面拼装后整体提升，将周边部位（包括环梁及人字柱）分成十六片，进行分片吊装，与先前的54m直径利用脚手架在高空进行组装，此方法结合了以上方案的优点，大量焊接工作在地面完成，施工速度快，安全易保证，质量有保障，此法将在下一章做详细介绍。
1.8总体施工方案、施工顺序及吊装验算
GB 50576-2010 铝合金结构工程施工质量验收规范(完整正版、清晰无水印).pdf1.8.1 施工区域划分
将整个钢结构施工平面划分为三个分区，A分区为中心网壳；C分区为周边人字柱，环梁及与其相连的网壳为B区，B、C均分成16等分，见下图，A区、B区与C区同步施工，各部分完成后再相互连接。