大连体育中心体育场钢结构主体施工方案2.docx

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大连体育中心体育场钢结构主体施工方案2

大连市体育场及配套服务设施工程

——钢结构工程

施工组织设计

中国三冶集团有限公司

2011-6-01

目录

第1章总体概述：

施工程序总体设想及施工区域划分3

1.1项目概况3

1.2项目总体认识3

1.3项目管理目标7

1.4施工区域划分7

1.5施工流程8

第2章各阶段施工平面布置和临时设施布置12

2.1施工现场条件分析12

2.2施工平面布置原则与依据12

2.3施工阶段平面布置12

2.4临时设施平面布置12

2.5临时用水方案13

2.6临时用电方案（详见临时用电施工组织设计）13

第3章工程管理组织机构及劳动力和材料计划及其保证措施13

3.1施工组织管理机构13

3.2劳动力投入计划及保证措施15

3.3材料投入计划及保证措施16

第4章机械设备、办公设备及检测设备投入计划17

4.1机械设备配备原则17

4.2机械设备投入计划18

4.3办公设备投入计划19

4.4检测设备投入计划20

第5章关键施工技术、工艺及工程项目实施的重点、难点和解决方案20

5.1钢结构施工重点、难点、关键技术、工艺分析及解决方案20

5.2钢结构现场安装总体布置21

5.3钢结构二次设计方案23

5.4钢结构制作及运输25

5.5钢结构安装施工方案35

第6章质量保证措施与承诺60

6.1质量管理目标及承诺60

6.2质量保证体系60

6.3质量控制、监测程序63

6.4质量保证措施67

6.5质量验收79

第7章安全生产和文明施工保证措施与违约承诺85

7.1安全生产目标、违约承诺及确保安全生产的措施85

7.2确保文明施工的措施102

第8章附录114

附录一施工平面布置114

附录二临时设施平面布置114

附录三施工进度计划114

附录四临时用电施工组织设计114

附录五临时支撑方案114

附录五临时支撑方案115

5.5钢结构安装施工方案

1.体育场钢屋盖安装总体要求

（1）安装定位测量精度要求高，考虑安装定位测量精度要求很高，结构空间变化又大，场馆内外又不通视，决定采用全站仪施测钢桁架定位轴线及柱柱脚定位点，结构拼装定位测量也采用全站仪施测，定位点选择圆中心点及椭圆的两个焦点。

（2）焊接工艺的选择：

选择适当预热温度、焊接材料、焊接电流、焊接电压的焊接工艺参数，并根据以上参数，进行工艺评定，直至满足需要，在施焊接的过程中，严格按照焊接工艺卡（根据焊接工艺评定报告制定）进行施工，以此来保证焊接质量。

（3）焊接变形与安装误差对结构内力影响较大：

为尽量避免由焊接变形与安装误差引起的结构内力变化，环向管焊接时尽量采用安装耳板做临时固定，以减少安装误差。

在杆件拼装及安装过程中应考虑一定的焊接收缩余量，焊接过程采用同步对称焊接施工工艺。

（4）结构卸载：

根据施工安装工艺，在屋盖下面适当位置地布置支撑架，结构安装完毕后，在每个支撑架上放置千斤顶，进行同步卸载。

2.体育场屋盖安装工艺

（1）安装方法：

要综合考虑吊装机械的性能、土建结构外形的影响、混凝土的柱、梁受力状况，构件的结构特点确定了主桁架分段安装，环向桁架采用塔吊分节安装。

主桁架主要分为两段，即水平段和竖直。

在体育场内外各设一个环道，主桁架固定端及其间的环桁架选用履带吊安装，主桁架悬臂端选用两台400t/450t履带起重机站位于外环道，分A与D与C与B两个区段安装，安装顺序是由A到D，由C到B；两台150t站位于内环道配合安装。

图5.5.3-1400T吊车

图5.5.3-2CCH1500

（2）施工区段划分及施工流向　体育场按伸缩缝共分四个施工区段，A、B、C、D区。

施工顺序按由A到D；由C到B两个作业顺序施工。

（3）措施支架的搭设：

详见《措施支架制作、安装方案》。

（4）测量控制

1）测量说明

测量作为施工的依据，在施工过程中进行的一系列测量工作，衔接和指导各工序的施工，它贯穿于整个钢结构施工过程，是钢结构施工的关键技术工作之一。

通过高精度的测量和校正使得钢构件安装到设计位置上，满足绝对精度的要求，因此测量控制是保证钢结构安装质量以及工程进度的关键工序。

2）测量器具

测量的精度直接影响到施工安装质量，而测量器具的精度质量问题又直接影响着测量结果的好坏。

所有测量器具在作业前必须经技术监督部门进行检定，保证这些仪器的实际测量精度合格有效，并报监理工程师验证。

3）钢桁架的测量监控

（a）桁架地面对接测量

桁架对接的施工测量采用相对坐标系，其桁架几何结构点均采用相对坐标和相对高程。

桁架对接精度要求（单位：

mm）

项目

允许偏差

对接中心位置偏移

2.0

单元长度＞20m

±20.0

（b）桁架测量控制

序号

测量控制内容

1

桁架安装前，先进行支座位置定位测量，如土建施工平面或高程偏差超过规范允许偏差，测量完应马上将资料报监理，核实放线正确或纠正施工误差后开始安装支座，对偏差超标现象应报监理，并会同业主处理，不得自行修改支座尺寸。

2

桁架中心线在水平面上投影为一直线，安装前在桁架的分段位置先搭设支撑胎架，将桁架中心线用全站仪投测到各个支撑架顶部拼装对接平台面。

3

将标高及钢管就位用全站仪引测到胎架顶部作标记，桁架吊装就位时，吊机松钩前应仔细对中，使中心线与定位线吻合，保证各段桁架连接成直线。

每段桁架下两端各放置两个千斤顶，用于调整拱的就位高度。

误差要求见下表：

（c）控制测量作业技术要求表

测量作业项目

限差项目

限差要求

角度测量

仪器标称精度

±1＂

测角误差

±3＂

测回数

2

半测回归零数

±6＂

重复读数差

±1＂

测回间较差

±5＂

2C互差

±1＂

距离测量

仪器标称精度

1mm+2ppm

测回数

2

测回读数较差

3mm

往返测较差

2（1mm+2ppm）

温度测定允许差

1度

气压测定允许差

10Pa

气象元素测定时间间隔

每边一次

水准高程

前后视距允许差

0.3m

视距累积误差

1m

最大视距

40m

基铺读数较差

0.3m

（d）控制测量成果精度技术要求

项目

限差要求

备注

方位角闭合差

±4√n＂

n：

测站数

水准闭合差

±4√L＂

L：

水准路线长度，单位kM

直线度

±2.5＂

正交度

±5＂

全部桁架安装完成，临时支撑拆除后，在安装上部檩条等结构的过程中，对桁架结构进行位移、下挠变形观测，通过对桁架节点脱离胎架前后若干节点位移、标高数据的观测变化，判断桁架是否回到设计要求状态。

（e）测量复核程序

序号

测量中的注意事项

1

所有测量仪器必须经专门机构检测认定为合格仪器，并征得工程师同意方可投入使用。

2

在架设仪器时要保证架设地点坚硬，不致因架设仪器后，发生下沉现象，并防碰撞。

3

测控时要考虑外界因素的影响，如太阳照射、风力等。

4

在结构安装后，尽可能利用早上时间进行复测。

5

结构安装应进行全程监控测量，所有测量数据均应及时上报监理工程师，并随时接受监理工程师的检查、抽查或复查。

6

施工基准线、定位点、控制点和施工基准点的标准，经测量后都要进行复查，测量及定位点的精确度要符合相关规程规定。

7

工程观测时间应从设点开始，直到工程竣工验收。

8

工程观测期结束时，应向建立、总承包单位提供两套完整的钢结构工程挠度及位移的观测记录资料。

（f）桁架空间定位及直线度、垂直度保证措施

本工程主要受力构件钢桁架其安装质量的保证是施工中需要解决的首要问题。

针对本工程我们主要从以下几方面来解决这一问题。

要点

保证措施

安装方案

正确的安装方案是保证工程施工质量的第一要素。

对于本工程我们选择了现场分段吊装、高空组对的施工方案。

测量方案

测量是检查施工中桁架安装直线度、垂直度误差，保证直线度、垂直度满足规范要求的重要手段。

针对本工程钢结构的安装，我们将采用先进的测量仪器，制定合理的测量方案，以保证桁架安装的直线度、垂直度满足规范及设计要求。

临时支撑胎架设计

临时支撑胎架是桁架分段在空中定位和成形的平台。

支撑胎架应具有足够的刚度，并应设置揽风绳以确保胎架稳定。

支撑胎架制作位置下的楼层应进行适当的加固。

支撑胎架顶部作业平台应留设足够的空间，以满足高空作业的需要。

4）主要测量控制项目

主要测量控制项目包括主桁架端头、支架支撑位置、主桁架与环桁架连接节点位置标高、支座的标高、整体的侧向位移、平面扭曲度、沉降量等。

这些测量控制项目直接影响整个结构安装质量。

由于现场测量监测控制面广，场内控制点与柱固定端不通视，且主桁架除支座外大部分控制点均为悬空，采用传统的经纬仪、水准仪很难达到测量精度要求，本方案主要采用全站仪测量测控。

首先通过计算确定控制点的标高和平面位置，利用桁架没轴线方向布置的特点，以一个中心、两个焦点为观测基准点，在主桁架布设控制点进行观测布线。

用全站仪测控可减少中间的控制环节和累积误差。

施工现场应根据现场实际情况编制切实可行的测量方案。

（5）结构安装顺序

根据主桁架受力特点和结构特征，确定总体安装顺序如下：

主桁架固定端桁架及其间环桁架、撑杆安装－主桁架支座处的桁架及环桁架安装－主桁架悬挑桁架及其间环向桁架、支撑安装。

具体安装顺序见施工网络计划图。

1）主桁架安装：

主桁架安装应从有水平撑杆单元开始，向两侧安装，以便减少安装过程中累积误差。

主桁架固定端为共两个支撑点，但因其下小上大，安装调整完毕后应用缆风绳固定，待到下榀固定端安装完毕后安装其间的环桁架，形成一个稳定单元后方可进行下一单元的施工，在主桁架固定端其它结构安装过程中第一安装单元缆风绳不得拆除，并在固定端标识径向、切向测量控制点或线，随时进行检查。

大量焊接时应最少滞后安装两个单元，并应监测焊接后整体桁架偏移量以便及时调整。

大连体育中心体育场钢结构构件对照表

构件名称

构件数量

构件单重（㎏）

总重量（㎏）

使用部位

吊装段重量

支撑点

I段-平

II段-立

HJ-1/68

2

65389.0

130778.0

A10/11

36.5

28.9

4

HJ-2/67

2

64120.0

128240.0

A9/12

35.9

28.2

4

HJ-3/66

2

64497.0

128994.0

A8/13

35.9

28.6

4

HJ-4/65

2

64245.0

128490.0

A7/14

36.1

28.1

4

HJ-5/64

2

64581.0

129162.0

A6/15

36.8

27.8

4

HJ-6/63

2

61311.0

122622.0

A5/16

35.1

26.2

4

HJ-7/62

2

56511.0

113022.0

A4/17

33.4

23.1

4

HJ-8/61

2

51612.0

103224.0

A3/18

31.1

20.5

4

HJ-9/60

2

48984.0

97968.0

A2/19

27.8

21.2

4

HJ-10/59

2

40908.0

81816.0

A1/20

23.5

17.4

4

HJ-11/58

2

37029.0

74058.0

C1/D1

24.5

12.5

4

HJ-12/57

2

35365.0

70730.0

C2/D2

20.5

14.9

4

HJ-13/56

2

34469.0

68938.0

C3/D3

20.3

14.2

4

HJ-14/55

2

33647.0

67294.0

C4/D4

20.4

13.2

4

HJ-15/54

2

33643.0

67286.0

C5/D5

20.2

13.4

4

HJ-16/53

2

32775.0

65550.0

C6/D6

19.5

13.3

4

HJ-17/52

2

32999.0

65998.0

C7/D7

18.4

14.6

4

HJ-18/51

2

32772.0

65544.0

C8/D8

19.0

13.8

4

HJ-19/50

2

33060.0

66120.0

C9/D9

19.3

13.8

4

HJ-20/49

2

32959.0

65918.0

C10/D10

18.9

14.1

4

HJ-21/48

2

33706.0

67412.0

C11/D11

19.5

14.2

4

HJ-22/47

2

33895.0

67790.0

C12/D12

21.4

12.5

4

HJ-23/46

2

35364.0

70728.0

C13/D13

21.2

14.2

4

HJ-24/45

2

35926.0

71852.0

C14/D14

24.5

11.4

4

HJ-25/44

2

42688.0

85376.0

B1/20

26.1

16.6

4

HJ-26/43

2

44644.0

89288.0

B2/19

25.9

18.7

4

HJ-27/42

2

45598.0

91196.0

B3/18

26.4

19.2

4

HJ-28/41

2

46532.0

93064.0

B4/17

26.4

20.1

4

HJ-29/40

2

48511.0

97022.0

B5/16

26.4

22.1

4

HJ-30/39

2

49753.0

99506.0

B6/15

27.1

22.7

4

HJ-31/38

2

51017.0

102034.0

B7/14

29.5

21.5

4

HJ-32/37

2

53547.0

107094.0

B8/13

27.8

25.7

4

HJ-33/36

2

49740.0

99480.0

B9/12

27.7

22.0

4

HJ-34/35

2

52080.0

104160.0

B10/11

27.5

24.6

4

安装顺序示意图如下：

图5.5.3-6吊装分段

图5.5.3-7主桁架段就位示意图

图5.5.3-8-1水平桁架吊装示意图

图5.5.3-8-2侧面桁架吊装示意图

图5.5.3-8-3环向桁架吊装示意

图5.5.3-9吊装回转半径示意

图5.5.3-10现场拼接节点图（竖段）

根据每品桁架的详图，深化设计取内力最小区段断开桁架，制作现场拼接节点，所有节点需100％探伤，保证等强连接。

2）主桁架支座处及悬挑端安装：

安装应从有水平撑杆单元开始，向两侧安装，以便减少安装过程中累积误差。

第一榀安装调整完毕后应用缆风绳固定，待到下榀安装完毕后安装其间的环桁架，形成一个稳定单元后方可进行下一单元的施工，在主桁架其它结构安装过程中第一安装单元缆风绳不得拆除，并在固定端标识径向、切向测量控制点或线，随时进行检查。

大量焊接时应最少滞后安装两个单元，并应监测焊接后整体桁架偏移量以便及时调整。

3）结构卸载主桁架悬挑端较长，就单榀桁架来说，在自由状态下，结构变形会很大，这样就会对相临结构产生很大的影响，如果措施控制不当或卸载不当，就有可能造成其它结构的永久变形，很难修复。

卸载时必须进行必要的卸载计算，根据软件计算的出变形量，以此为依据同施工实际值比对。

根据结构特征和力学状况，遵循分步骤多次循环微量下降的原则，实现荷载的平稳转移。

整体卸载时应根据各榀主桁架措施支架位置点的挠度值，按设计计算值降低支撑高度，当完全卸载时，整个屋盖呈自由状态时，静置1-2天，然后对主桁架、环桁架的焊缝进行认真细致的检查，同时用全站仪监测主桁架侧向位移和标高及杆件的变形等变化，以及如有超差应及时调整，各向检测数据都满足设计要求时，再拆除措施支架。

4）措施支架的拆除。

本工程主体结构为悬臂结构，在整体结构闭合之前，措施支架会受到很大的竖向轴力，支座部分的撑杆会产生很大的弯矩，为满足设计的工况要求，每区措施支架在其区主体钢结构施工完毕后方可拆除。

拆除前必须严格检查桁架支座处的轴销及焊接情况，全数检查现场焊接节点的现场施工质量及防腐涂装情况，由专业机构出具现场焊接的探伤报告，相关负责人及作业班组负责人必须签字确认，保证质量的可追溯性。

5）四个分区主钢桁架成型后，安装至合龙前需注意测量配合，保证主体完美成型，作为高品质百年工程，合拢时须注意温度控制，焊接时选择夜间或傍晚，严禁中午高温时焊接，以免温度下降导致整体收缩影响合拢焊缝焊接质量。

主体钢结构全部合龙成形后，根据施工图放线檩条托板位置，安装检修用马道，并安装檩条。

钢结构桁架与东西南北看台相对尺寸示意图

图5.5.3-11西看台

图5.5.3-12东看台

图5.5.3-13南北看台