[重庆]国际博览中心工程关键施工技术总结(30页)

1、4、技术总结报告 中心钢结构工程新技术研究及应用一、 工程概况中心造型独特、美观、新颖，是集建筑学、建筑环境工程、美学为一体的综合项目，平面上呈带状，东西宽约800m，南北长约1500m，总占地约130万平方米，总建筑面积60万平方米，俯视外形呈展翅欲飞的蝴蝶，象征着重庆发展的未来。建成后将强力集聚西部经济、金融商务、服务外包、休闲娱乐、美食购物等现代服务业，成为助推重庆渝北服务经济发展的又一“强力引擎”。中心效果图中心是一座集展览会议、餐饮住宿、演艺赛事等多功能于一体的现代化智能化场馆，共设有16个室内展厅，一个多功能厅及会议中心，两个室外展场，展厅结构由下至上依次为混凝土支撑体系、钢结构屋

2、盖体系、金属屋面体系和铝格栅体系（含支撑铝格栅结构的树状柱体系）。1、钢结构屋盖体系展厅屋盖平面呈长方形，单厅东西长181米，南北宽70.2米。每个展厅由8榀倒三角钢管主桁架、2榀平面主桁架及纵向三角联系次桁架组成，屋面布置有屋面支撑及檩条等结构。单个展厅钢结构屋盖结构示意图主桁架跨度为70.2米，三角桁架高度较高，最高达9米，桁架宽均为4米，单榀三角桁架重达100多吨，桁架两端采用万向支座支撑混凝土结构柱顶。次桁架也为倒三角钢管桁架结构，次桁架之间联系在两榀主桁架之间。屋盖主次桁架示意图主桁架表达图 次桁架表达图在展馆区设置了一登录厅，登录厅展厅平面呈“T”字型，长57.7米，宽57.6米，

3、下部结构为混凝土框架结构，上部钢结构为平面钢管桁架结构体系。桁架最大跨度为31.4米，桁架高2.2米。2、金属屋面系统本工程金属屋面内容包括屋面板系统、采光天窗、不锈钢天沟和虹吸排水和钢柱穿屋面构造等，单个展厅面积10400平方米。屋面系统的构造从下到上依次为：屋面主次檩条、0.9mm厚75mm肋高打孔钢底板、内铺吸音棉、铝箔隔汽膜、12mm厚防水增强纤维水泥硅酸钙板、100mm厚玻璃纤维保温棉、1.5mm厚PVC防水卷材、铝合金固定座、直立锁边铝镁锰合金屋面板。屋面上层的铝格栅结构通过钢立柱穿过直立锁边屋面与下层钢结构连接，钢立柱穿过屋面数量众多，采取三层防水的做法对此穿屋面部位进行重点防护

4、。3、铝格栅系统铝格栅系统布置在钢结构屋盖结构上部，主要由两部分组成：格栅结构和支撑网格钢柱等。铝格栅系统覆盖面积大，南北长约1500米，东西宽约450米。北展区屋面净面积高达21万平方米，为了建筑造型需要，在展区屋面设置了4个椭球形阶梯生态包屋面造型，普通屋面区域标高约22米左右，花坛屋面区域标高最高达37.5米。铝格栅系统整体布置示意图铝格栅的支撑体系分两大部分，即树状柱树枝支撑和钢结构小短柱支撑。树状柱支撑有落地树状柱、屋盖钢结构桁架上部树状柱、屋盖混凝土上部树状柱等几大类型。支撑体系结构形式采用钢结构构造结构，分钢管和箱型两种截面。树状柱截面主要由钢管组成，柱身截面为100030、80

5、030等、树枝为35116钢管。屋面短柱根据铝格栅结构受力需求进行分布，短柱直接连接于展厅屋盖钢结构体系上，结构截面形式在满足结构受力要求的情况下根据建筑造型及美观要求进行设计。铝格栅结构形式采用了单层工字铝网格结构体系，结构网格尺寸为2.6米X2.4米。工字铝截面尺寸为H300150810、H300150610，杆件材质为6061-T6；杆件轴线交点处在杆件上、下翼缘设置板式圆盘，通过不锈钢环槽铆钉将杆件与圆盘铆接在一起。根据结构的整体造型，在南北展区的展馆上空各对称设置有四个椭球形阶梯生态包屋面造型，每个生态包投影面积约1.5万平方米，由6个台阶状铝格栅组成，每个阶梯标准高度1.5米，底层

6、局部最大高度7.5米；台阶竖向杆件采用箱型铝质型材，截面尺寸为30015016，竖向立杆与水平杆件在节点处采用板式方形盘，通过设置L型角码，用环槽铆钉与之铆接固定。根据混凝土结构体系，展馆之间的卸货通道宽度32米，故此部分上空的铝格栅悬挑跨度也达到32米之多。整个铝格栅结构通过下部支撑柱进行支撑，在各支撑柱的顶部设置有铝格栅活动铰支座节点，通过支座节点将铝格栅结构与各支撑柱进行连接，支座节点为钢结构构造，各支座节点与铝格栅之间通过不锈钢垫片进行隔离。铝格栅结构构造示意图二标段轴测示意图典型结构布置示意图支座大样示意图节点大样图二屋盖结构制作安装施工特点及难点1 大直径厚壁钢管的加工制作及弧形钢

7、管的弯曲加工本工程钢管柱作为装饰性外露构件，其外观要求和顺、美观，所以如何保证钢管柱的外形尺寸精度显得非常重要。同时由于钢管采用卷制或压制加工，钢管表面不可避免地会有多条焊缝，这将严重影响钢管柱的外观美观，加工后如何对钢管的表面进行处理很重要。另外，钢板经卷制或压制后，其力学性能发生变化，卷制和压制的过程，实际就是在外力作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生塑性弯曲变形。冷弯时变形越大，材料的冷加工硬化也越严重，在钢板内产生的残余应力也越大，甚至会发生表面裂纹。卷制或压制后钢管的表面硬度、冷硬化层深度将随压制压力和次数的增加而加大。由于本工程钢管柱壁厚较厚，如何消减钢管柱的残余应力是

8、本工程的难点。本工程屋盖主桁架结构因结构造型及屋面排水需求，大部分桁架的上弦杆件为弧形钢管，钢管截面尺寸大，主要为500X1630。众所周知，目前国内的大口径弯管机采用中频弯管技术，但中频弯管工效低，不能满足本工程的施工进度要求，为此，如何选择大口径钢管的弯制设备,制订合理的钢管弯制工艺，在本工程加工过程中是一个关键技术。2屋面穿孔多、防水要求高铝格栅结构的支承柱连接于下方主体钢结构上，穿透下层铝镁锰合金屋面层，且其数量多，单个展厅高达200多个，铝镁锰合金屋面板施工时在穿透屋面板的部位采取何种最有效的防水处理节点做法，保证防水性能的可靠性，是本项目的重点和难点之一。3. 铝格栅加工、安装精度

9、要求高，工期紧本工程北展区铝格栅覆盖总面积达21万平方米，结构工字铝用量约4500吨，杆件总量约10万根，圆盘节点数量高达3.9万套，所用环槽铆钉690万套。整个铝格栅结构呈空间曲面变化，各相应位置上的杆件和节点都不相同，构件种类繁多。铝格栅结构设计精度要求高，现场连接为全螺栓连接，如何消除前道工序施工误差的影响是保证铝合金结构的安装精度的前提条件。铝格栅结构连接为全螺栓连接,孔径偏差0.2mm,所有到达现场的构件和节点不可焊接或扩孔，其加工精度要求高。另由于铝格栅的支撑体系支撑点间距大、悬挑大、结构曲面并有台阶形，因此安装方案的选择同样十分重要，根据工期要求，及拼装工程量大，拼装工艺及安装精

10、度要求高的特点，应根据结构形式选择多种施工方案同步施工。三钢结构制作加工技术研究1 钢管的加工工艺1）.树状钢管柱加工制作方案分析本工程树状柱（落地树状柱及混凝土上部树状柱）结构形式采用了圆钢管结构，钢管直径为1000X30、800X30、800X40等几种规格，北展区树状柱钢结构用量5600吨（含树枝），共有390榀此类型树状柱。对于这种大直径、厚壁的钢管，目前国内的生产厂家，只能生产焊接钢管，焊接钢管有二种加工方案，即压制成型与卷制成型。钢管加工成型工艺方案压制成型应用大型油压机，设置折弯压力、压模规格、折弯深度、步长等加工参数，对钢板逐段折弯成型。卷制成型钢管分段下料后，油压机先对板边预

11、弯压头，然后采用专用钢管数控卷板机加工成型，分段卷制成型后对接。因本工程落地树状柱位于广场区和绿色通道区，属于室外展区及参展人群室外活动区，对钢结构外观成型质量要求高。针对本工程钢管柱的成型要求和外观要求，钢管成型采用卷制的制作工艺加工。2）.卷制钢管制作工艺（1) 卷制钢管加工制作工艺流程（2)卷制钢管柱加工制作技术钢管柱加工制作工艺理工作要点及技术措施工序加工设备或流程工艺要点工艺措施及要求下料切割采用数控直条切割机进行精密下料切割，由于钢管柱钢板较厚，在压制过程中钢板的延伸率发生变化，会直接导致加工后筒体的直径偏大，所以加工前应将钢管直径缩小2-3mm展开进行展开下料。为保证每一管节位于

12、纵缝区域曲线光顺，必须在纵缝两侧各加放一定的加工压头余量(一般加放1.5倍板厚)，见上图所示。预弯压头根据钢管的展开线形制作压模并安装，采用油压机进行钢板两端部压头，钢板端部压制次数至少压三次，先在钢板端部150mm范围内压一次，然后在300mm范围内重压二次，以减小钢板的弹性，防止接头部失圆，压制后用样板检验。筒体卷制筒体卷制采用专用钢管数控卷板机加工成型。对口错边允许偏差1.5mm；管端椭圆度允许偏差3mm钢管纵缝焊接焊接前对焊缝两侧100mm范围进行预热，预热采用陶瓷电加热板预热，预热温度100150，筒体焊接采用筒体自动焊接中心或用自动焊接胎架上进行，筒体内外侧均采用自动埋弧焊进行焊接

13、。筒体矫正筒体加工过程中和加工成型及纵缝焊接后均需采用专用样板进行检查筒体的成型，加工样板采用2-3mm不锈钢板制作，每节筒体应用不少于三个部位的检查样板进行检查。当个别管节达不到以上要求时，必须进行矫正，矫正采用卷板机和火焰加热法进行矫正。如误差出现偏大时，再上卷板机采用反复滚压法进行矫正。筒体环缝焊接将焊好内隔板筒体在专用水平胎架上进行对接接长，然后采用筒体焊接中心在滚轮胎架上进行环缝的埋弧焊接，焊后进行局部矫正。钢柱端面端铣钢柱端面机加工采用机械动力装置进行端面铣加工，通过端面机加工，使钢柱两端面保证平行且与钢柱轴心线相互垂直，同时精确控制钢柱的长度尺寸。 （3）卷制钢管纵缝的焊接工艺钢

14、管的定位焊接：钢管卷制后进行纵缝的定位拼接，定位拼接时应注意板边错边量和焊缝间隙，另外定位焊时不得用短弧焊进行定位，定位前用火焰预热到120150，定位焊长度不小于60mm，间距300mm左右，定位焊条用3.2，焊缝高度不大于8mm，且不得小于4mm。注意：定位焊接必须由正式焊工进行焊接。钢管的纵缝焊接：（a）.焊接方法:筒体焊接采用在筒体自动焊接中心或在专用自动焊接胎架上进行，筒体内外侧均采用自动埋弧焊进行焊接。（b）.焊接顺序：先焊内侧，后焊外侧面。内侧焊满2/3坡口深度后进行外侧碳弧气刨清根，并焊满外侧坡口，再焊满内侧大坡口，使焊缝成型。（c）.焊前装好引熄弧板，并调整焊机机头，准备焊接

15、。（d）.焊前预热：对于厚度大于25mm焊接前必须对焊缝两侧100mm范围内进行预热，预热采用陶瓷电加热板进行预热，预热温度100150，加热时需随时用测温仪和温控仪测量控制加热温度。（e）.按焊接工艺评定的参数调整焊接工艺参数，先进行内侧面的焊接，焊后用碳弧气刨进行反面清根，清除焊道内的杂物并打磨光洁，如此时温度不够，应进行继续加热，然后再进行焊接，焊后进行校正，待48小时后完全冷却后进行焊缝无损检测。防止筒体焊接产生微裂纹的措施：由于厚板从卷制到成型的过程中，产生的拘束应力非常大，将直接导致钢板的硬度增大，使材料塑性降低，钢材可焊性降低，焊接后在焊缝热影响区易产生微裂纹。如何保证筒体焊缝不

16、致产生裂纹，根据本公司以往施工经验，将采取以下措施：（a）. 会同业主、设计针对关键部位做焊缝试验,对试件进行金相分析,以获得有关重要的焊接参数和数据,用于本工程的焊接。（b）. 严格按厚板焊接要求进行焊接。（c）. 进行焊后热处理，用电加热的方法对焊缝进行消氢处理，具体方法为：在筒体外侧面上焊上悬挂电加热器的碰钉，把电加热器均匀地挂在碰钉上，然后采用二层50mm厚硅酸铝保温隔热材料将电加热器包好，外用铅丝网一层将保温材料紧固，进行均匀加热。3）.钢管的矫正(1)筒体加工过程中和加工成型及纵缝焊接后均需采用专用样板进行检查筒体的成型，加工样板采用2-3mm不锈钢板制作，每节筒体应用不少于三个部

17、位的检查样板进行检查。筒体加工成型后应直立于水平平台上进行检查，其精度要求应达到下述要求：上、下端面平面平行度偏差 2mm ；上、下端面圆心垂直偏差 2mm；上、下端面平面椭圆度偏差 3mm ；上、下端面平面周长偏差 3mm ；筒体高度（长度）偏差 3mm ；圆弧偏差用周长为2米的圆弧样板检验，偏差 1.5mm，为于纵缝两侧的圆弧偏差只允许外凸，不允许内凹。对接缝板边偏差 1.5mm(2) 当个别管节达不到以上要求时，必须进行矫正，矫正采用卷板机和火焰加热法进行矫正。如误差出现偏大时，采用卷板机用滚压法进行矫正，如误差较小时，采用局部火焰加热法进行局部矫正。4） 钢管段节对接接长和对接环缝的焊

18、接(1)钢管段节对接接长组装胎架设置 (2) 如上图示，多节筒体对接接长时，第一节钢柱与上一节钢柱的相邻段节也一起进行预拼，以保证所有钢柱相互之间都进行一次预拼装，从而能保证现场安装时方便、准确。(3) 接管前每节小段节必须进行校正，特别是椭圆度必须校正好。(4) 相邻管节拼装组装时，纵缝应相互错开120，并必须保证两端口的椭圆度、垂直度以及直线度要求，符合要求后定位焊，定位焊要求同前。(5) 拼接后在所有筒体上弹出0、90、180、270母线，以及与上节钢柱的对合标记线，并用洋冲标记。(6) 同样，将拼接好的筒体吊入滚轮焊接胎架上用埋弧焊进行环缝的焊接，焊接要求同纵缝要求，环缝焊接如下图示。

19、环缝焊接顺序：先焊筒体内侧焊缝，外侧清根后再焊筒体外侧焊缝。环缝焊接前同样采用陶瓷电加热板进行焊前预热。钢管接长后环缝自动焊接如下图示：焊接滚轮胎架，根据焊接速度调节转速。2. 钢管相贯线切割相贯线切割的质量好坏是保证本工程制作质量的前提条件，其相贯口的切割直接影响到构件的拼装与焊接质量，因此切割质量是本工程焊接节点制作的重点之一。其重要性表现在如何设计相贯口在A、B、C、D区的相贯坡口，以实现焊缝在不同区的焊缝的有效面积，实现等强连接；由于本工程的钢管构件数量大，钢管的相贯面的切割必须用圆管数控五维相贯线切割机切割，严禁用任何其它切割器械切割。钢管桁架钢管相贯线切割钢管的切割对于数控相贯线切

20、割机而言，只需知道相贯的管与管相交的角度、各管的厚度，管中心间长度和偏心量即可.相贯线切割精度的检查圆管相贯面切割后应将零件倒置水平平台上，按下列要求检验。管长 偏差1.5mm管长1(最高点)-管2(最低点) 偏差1.5mm管端面与平台吻合,间隙1mm管壁垂直度(沿周长等分测4处) 偏差1mm坡口角度偏差2沿相贯面弧长，坡口表面光顺过渡，无凹凸缘。3. 弧形钢管弯曲加工1）钢管弯曲加工方案的确定本工程展厅屋盖钢管桁架上弦因建筑造型需求，部分为弧形弦杆,需要弯曲加工，弧形钢管截面500，钢管壁厚在1630不等，钢管的弯曲半径较大，钢管直径大，弯曲难度大。钢管弯曲加工目前主要有以下二种方法：油压机

21、机械弯圆、中频弯管机电加热弯圆。其优缺点比较见下表：弯圆类型油压机机械冷弯圆中频弯管机电加热弯圆原理钢管受拉或受压成形中频涡流感应加热，靠已定好导轨控制弯曲矢高优点加工效率较高，过渡圆滑均匀受热，内应力较小缺点不同规格的钢管，需配特定的模具弯圆相对成本较高，效率较低成本成本较低成本相对较高图片根据本工程钢管的弯曲半径及弯管的工作量，由上表比较中可知道，采用油压机机械冷弯管比中频弯管机弯管从效率、经济成本、弯曲质量上都有较明显的优势，故本工程钢管的弯曲选择油压机机械冷弯管的工艺方案。2）冷弯成形加工工艺对于曲率半径较大的钢管，采用冷压加工，其弯曲加工设备采用大型油压机进行加工，根据钢管的截面尺寸

22、制作上下专用压模，进行压弯加工.冷压弯管工艺流程表面清理涂装标记包装成品发运切割端面余量和坡口原材料检验定向测厚压模装夹置于杆件过程检验测量再次加工取出杆件试压分步压弯成形检验冷压弯管的外形尺寸允许偏差偏差项目允许偏差（mm）检查方法图例直径d/5003用直尺或卡尺检查椭圆度端部，3用直尺或卡尺检查其它部位，6管端部中心点偏移不大于5依实样或坐标经纬、直尺、铅锤检查管口垂直度11不大于5依实样或坐标经纬、直尺、铅锤检查弯管中心线矢高10依实样或坐标经纬、直尺、铅锤检查弯管平面度（扭曲、平面外弯曲）不大于10置平台上，水准仪检查四金属屋面防水节点施工工艺研究1.电动排烟窗与屋面的连接节点屋面在电

23、动排烟窗处开洞口，电动排烟窗高出屋面，屋面在排烟窗周边设焊接泛水。由于屋面板为长板，会因温度变化产生位移，因此屋面的焊接泛水与天窗周边泛水采用相互搭接而不相连的方式，即可保证屋面的自由伸缩，又可防水。排烟窗与屋面连接示意图2.钢立柱穿屋面节点屋面上层的铝格栅结构通过钢立柱穿透直立锁边屋面与下层钢结构连接，钢立柱穿透屋面数量众多，如不做妥善处理，势必造成漏水隐患。对于铝合金屋面板这样的刚性材料，要达到较好的密封防水效果，必须在节点设计时将各方面因素考虑周全。基于铝镁锰合金能焊接的特点,在洞口四周采用焊接处理,采用优质橡胶条封堵,上盖铝合金泛水板。屋面开洞处理节点示意图五屋面铝格栅施工工艺研究1铝

24、格栅理论及节点试验研究根据工程的需要和特点，开工前，委托浙江大学空间结构研究中心对本工程铝格栅结构受力性能进行理论分析和模型试验研究，研讨板式节点铝合金格栅结构设计理论、验证本工程采用板式节点形式的安全性和可靠性，提出提高板式节点承载能力的加强措施和改进方法。他们进行了腹板在节点处断开与连续两种情况的足尺结构模型试验；进行了铝格栅结构的标准节点、支座节点和台阶变化处节点三类典型节点的足尺节点试验。并且采用精细化的有限元模型进行理论分析。2屋面铝格栅施工工艺本工程铝格栅结构为单层框架结构，且其覆盖面积高达21万平方米，整个铝格栅结构的安装覆盖面积大是本工程的最大特点和难点。我公司针对该工程屋面结

25、构形式、连接方式、支撑形式及与屋面相互关系等进行了多种施工方案研究比较。由于屋面施工分展厅逐步提供施工工作面，故不能同时全部展开铝格栅的安装工作，如果全部采用吊装的安装方式，施工场地的限制导致无法按期完工；若全部采取散拼的方案安装，则树状柱支撑部位需搭设满堂脚手架，此方案严重影响后续其他专业的施工，全部散拼方案不可取。根据上述研究分析，本工程铝格栅结构的现场施工选择“屋面部分散装、其他部分地面分块单元拼装、高空分块吊装安装”的综合安装方案：即位于钢结构小短柱上部的铝格栅在金属屋面上，以散装的形式进行安装；而位于树状柱部位的铝格栅，则设置地面拼装场地，拼成小拼单元，转运至安装位置附近，设置大型组

26、合胎架拼装成大的吊装单元，利用250吨履带吊和150吨履带吊进行吊装。此方案在加强屋面成品保护的前提下，能大大减少土建施工的影响，待屋面施工结束后即可插入铝格栅的安装施工。散拼区域与吊装区域划分如下图所示：安装划分示意图图中阴影部位铝格栅采用屋面散拼的方式进行安装，其余部位采用直接吊装的安装方式。1） 屋面散拼安装技术（1）屋面平台搭设铝格栅施工时屋面板已经安装完成，为了保护屋面板，需在上人处、通道处、安装节点处平行铺设两列木跳板，板间采用铁线绑扎，两块木跳板对接部位，下部与屋面面板处垫塑料泡沫，确保平台不松动，不会滑落。从土建框架平台上金属屋面搭设上人通道，用505的镀锌方管制作骨架、踏步及

27、维护栏杆，四周用安全网做好维护。屋面四周在钢结构小短柱上拉设8钢丝绳，天窗洞口设置禁戒线及警示标示，做好安全防护工作和成品保护工作。所有施工节点处及作业面上满铺木跳板，严禁施工人员在通道外屋面上行走，上屋面的所有材料均需堆放在搭设好的平台上，不得集中堆放。材料间用软性材料隔开，不得直接接触。所有上屋面的铝型材外保护膜须待施工完成后撕除，在施工过程中不随意撕除。 （2）构件转运至金属屋面根据散拼区域划分及屋面拼装进度计划安排，利用平板车配合25吨汽车吊将一天拼装所需杆件及圆盘节点分批转运至金属屋面。构件堆放时不能集中堆放，杆件吊上屋面后及时抬至安装位置。（3）搭设拼装胎架利用全站仪将测量控制网转

28、点至钢结构屋盖桁架四周的檩条上，将节点坐标的X坐标和Y坐标定位于固定的屋面平台上，计算出屋面平台与节点板之间的垂直距离，根据测算的距离准备木质胎架。胎架搭设于距杆件端400mm处，根据节点相对坐标，在杆件下端垫设硬方木，高度600mm左右（考虑铰支座耳板至工字铝下表面497mm），具体支撑高度以全站仪测算出的杆件至施工平台垂直距离为准。如下图所示 钢结构小立柱支撑铝格栅节点示意图 （4）构件拼装、安装根据节点放样坐标及胎架设置，人工抬上杆件进行定位，随后安装圆盘节点，此时先至进行初步定位，故圆盘节点处只安装M10的安装螺栓和不锈钢销钉。每根杆件一端安装4个M10安装螺栓和4个不锈钢销钉，如下图

29、所示，实心圆位置安装M10安装螺栓拧紧，方格位置安装不锈钢销钉。 初定位示意图 不锈钢销钉加工图以相邻4个钢结构小立柱之间的铝格栅为一个施工单元，安装结束后向四周辐射进行安装，第一个施工单元如下图所示：施工单元总体施工流程为，先施工竖向阴影部位的铝格栅，与铰支座焊接定位后，安装横向支座间的铝格栅。当框架形成后对框架内部剩余杆件的安装，最后以此安装成型的标准分区向四周扩散安装屋面其余部分的铝格栅。先将上图阴影部位的铝格栅在小短柱附近的操作平台上进行拼装，定位后拧紧安装螺栓和插入不锈钢销钉后检验外形尺寸及节点相对坐标，符合要求后，在拼装单元安装位置中部节点位置设置2个木质支撑（支撑顶部包裹防护材料

30、），分两部用人工将拼装单元抬上小立柱及支撑胎架上，对支座耳板进行定位（安装前先测量放线出耳板定位位置及小短柱的标高）。在安装固定耳板时，耳板间距严格按照图纸执行，若测量发现小短柱标高与设计图纸标高不符时，对耳板尺寸进行修补或重新加工替换，确保销轴中心标高与设计标高一致。准备就绪后进行耳板与小立柱的焊接，焊接时需对屋面板进行保护。将耳板临时点焊固定在支座上，焊接时在小短柱周围1米区域屋面板上铺设沾水石棉防火布维护，配备灭火器。焊接时为了避免焊缝收缩影响铰支座安装精度，采取小电流，分层施焊的方法，控制层间温度。随后按上述施工思路，拼装施工单元另两边的杆件，即节点编号为Ne5-J2013Ne5-J1

31、480Ne5-J1481Ne5-J1482Ne5-J1483Ne5-J1484Ne5-J1485Ne5-J2014之间的杆件和圆盘与节点编号为Ne5-J2018Ne5-J1641Ne5-J1642Ne5-J1643Ne5-J1644Ne5-J1645Ne5-J1646Ne5-J2019之间的杆件和圆盘。拼装好后与已经安装好的阴影单元进行定位。再进行里面杆件节点的拼装定位。当施工单元内全部杆件及节点安装就位后，节点坐标经测量符合图纸要求后，开始进行环槽铆钉的安装施工，完成此施工单元的安装。以此施工单元为中心，向四周辐射安装铝格栅。（5）测量定位在屋盖桁架四周的檩条上建立测量控制网，在混凝土小厅屋

32、盖上搭设测量塔，如下图所示，建立测量控制体系。按照图纸节点坐标，利用全站仪，将每个节点的坐标定位于搭设好的施工平台上，并测量出每个小短柱标高，确保按照精度要求。当施工单元全部临时安装就位后（利用安装螺栓及销钉临时固定），通过全站仪测量每个节点坐标是否满足图纸要求，对不符合要求部分通过调节铝格栅下部支撑高度，将每个节点调整就位后统一进行环槽铆钉拉铆施工。2） 吊装部分铝格栅拼装本工程铝格栅结构为全栓接节点构造，铝格栅的现场分块拼装主要完成铝格栅吊装单元杆件与圆盘的栓接工作。根据拟定的安装方案及铝格栅的分块划分情况，铝格栅吊装单元826个，现场拼装工作量大，结合本工程的工期要求，铝格栅分块的地面单

33、元拼装分为两个阶段流程进行铝格栅分块单元的地面拼装。第一拼装阶段：根据铝格栅吊装单元的分块划分，将其再次细分成小的拼装单元，为了便于利用平板车运输，小拼装单元外形尺寸控制在4.8米13米以内。在现场拼装场地的专用铝格栅分块地面拼装场地内进行（为了保证拼装质量和拼装工效，拼装场内设置专用的拼装场地），将铝格栅吊装单元分块拼装成便于分块转运的小单元。第二拼装阶段：将标准铝格栅分块单元转运至吊装工位区域附近进行吊装单元的整体拼装。具体拼装阶段流程示意图见下图所示。铝格栅分块单元地面拼装阶段流程3）环槽铆钉的拉铆施工本标段共使用690万颗环槽铆钉，且需在短短45个月内需全部铆接结束，如此大体量的应用，

34、为确保工程顺利、安全的实施，我司从以下三个方面对环槽铆钉的应用进行研究分析：环槽铆钉加工技术要求、方法的研究及工艺改进；大批量生产环槽铆钉，其对加工质量及其质量稳定性提出前所未有的难度，为此我司派技术过硬的机加工技术人员进驻铆钉生产车间，全程跟踪指导，从铆钉原材料的采购，至原铆钉加工工艺、回炉热处理工艺等监督指导、持续改进。环槽铆钉拉铆工具的改良；大体量、高速度的拉铆施工，对拉铆工具是一个极大考验，为此根据本工程板式节点的结构特点，从工具的外形尺寸、工作气压、易损配件强度等进行改良。板式节点环槽铆钉施工工艺的改进；同一圆盘板式节点有160颗铆钉、同一根杆件一端有24颗铆钉，此铆钉施工拉铆顺序将

35、决定最终节点受力能力，而大型吊装单元各节点的拉铆顺序影响拼装精度、质量。在施工过程中，先对整个拼装单元拼装就位，此时采用的是销钉和安装螺丝，验收外形尺寸后，开始拉铆环槽铆钉，从板块中间节点向四周对称拉铆施工，同一节点先拉铆圆盘节点中间位置的环槽铆钉，从内向外逐圈施工，针对节点的具体安装位置，对铆钉的施工工艺逐步改进，为后续工程积累经验。3. 铝格栅现场拼装技术1）铝格栅分块单元地面拼装场地布置（1）铝格栅集中拼装场地本工程铝格栅结构体量大，覆盖面积广，铝格栅结构的拼装、转运的工作量大，而本工程的工期要求十分的紧张，为了保证铝格栅分块单元的地面拼装效率，在工地现场布置专用的铝格栅分块地面拼装场地

36、，面积约3000平方米，周边配备相应材料堆场和拼装铝格栅分块单元堆场。拼装场地周边设置围挡、排水沟，场地内找平用C15素混凝土硬化，并高于周边场地100mm，便于雨水排放；进出口处设置洗水池和车辆冲洗台，做好构件、成品保护工作。（2）现场吊装区域的拼装场地铝格栅吊装区域的拼装场地主要完成铝格栅吊装分块单元的地面拼装工作。吊装分块单元的地面拼装区域采取就近原则进行布置，尽量减少吊装单元的安装短驳路线。并结合吊装单元胎架的布置情况，铝格栅单元的吊装区域的拼装场地布置于卸货通道端头及展厅外侧，如下图所示： 2）铝格栅分块单元拼装工艺流程和方法(1）拼装胎架的设置要求专用拼装场地内的基础地面应压平、压

37、实，并铺设一定厚度的碎石进行压实处理后浇注素混凝土，确保拼装场地内的地基承载力要求、平整度要求及构件成品保护要求。专用拼装场地内的拼装胎架设置成专用拼装平台，平台表面通过纵向铺设工字钢、横向利用钢管焊接固定形成铝格栅单元的固定拼装平台，平台上面满铺木跳板或木模板。胎架平台工字钢上翼缘布设拼装单元的纵横定位基准线，作为铝格栅单元的拼装定位基准。由于铝格栅整体为曲面网格造型，铝格栅单元拼装过程中其杆件和节点定位存在空间定位尺寸，为了保证胎架的通用性，在胎架设置时，其定位模板设置成可调式模板构造，利用角钢（L755）或槽钢（8号槽钢）做竖向支撑架，支撑架上设置长圆孔；水平定位调节模板采用厚10mm，

38、宽50mm的钢带，定位模板顶面通过设置铝制保护套，以对铝格栅单元进行保护。铝格栅拼装场地内专用拼装胎架示意图铝格栅吊装区域的拼装胎架采用整体脚手架支撑形式，在整个拼装板块下设置脚手管胎架，利用脚手管卸扣调节胎架的高低，使胎架能周转利用，通过高低调节，使之能符合各板块相对高差不同的要求，达到重复利用，减少胎架搭设工作量。对于椭圆形阶梯状生态包部位的铝格栅，由于其标准层高为1.5米，故设置脚手管组合胎架，胎架搭设成阶梯状，进行吊装单元的整体拼装。 （2）铝格栅分块单元的拼装流程拼装总流程为：专用拼装场地小板块的拼装吊装区域吊装单元组装；生态包部分铝格栅由于其阶梯形，采用搭设脚手管立体组合胎架，定位

39、划线后进行构件整体拼装。说明：胎架设置时采用钢支撑结构，其定位模板设置成可调式模板构造，定位模板顶面通过设置铝制保护套，以对铝网格单元进行保护。说明：根据铝格栅吊装分块单元的结构尺寸要求，在施工平台上画出结构定位线。说明：依次进行铝格栅分块单元的杆件的定位，杆件定位时应严格对合胎架基面上的杆件定位线。杆件定位前应保证胎架模板的定位标高，如超差应进行调整。0说明：根据要求依次进行杆件下节点圆盘的连接，圆盘连接时保证节点孔群的通孔率要求，严禁进行扩孔。说明：依次定位组装网格分块单元斜杆，并与节点圆盘连接固定，保证孔群通孔率要求。说明：对节点部位的杆件安装完整的节点上圆盘进行连接固定。3）铝格栅分块

40、单元拼装技术保证措施(1）铝格栅分块单元拼装前，应查验由杆件、螺栓、节点板等质量检验。应对应工厂加工图进行尺寸抽验，抽验情况应记录备案。(2）铝格栅分块单元拼装所使用的测量器具必须按国家有关计量法规的规定。所有现场拼装用尺必须与钢结构、土建分项工程的施工用尺统一标定。(3）铝格栅分块单元拼装时，对每道工序均应进行检查验收，未经检查验收，不得进行下道工序施工。(4）所有构件必须在自然拼装就位，拼装好的构件应平整、牢固，不得有松动现象。(5）铝格栅分块单元拼装过程中应对节点的定位、节点的拼装偏差、支座节点中心偏移进行检测和记录，并记录偏差情况。(6）铝格栅分块单元拼装过程后应检验节点板、杆件、螺栓

41、的外观质量和拼装质量。杆件及节点表面应洁净，无划痕、碰伤、锈蚀。(7）对铝格栅悬挑部位，进行预起拱。根据电脑模拟仿真计算及现场实际施工测量记录，从支座处起，预起拱值为每悬挑一格，预起拱增加10mm，依此逐格累加起拱。(8）铝格栅分块单元现场拼装精度要求见下表述。序号内容/项目控制尺寸检验方法1拼装单元长度拼装单元宽度2.0mm钢卷尺2平面对角线差3.0mm钢卷尺3节点中心位置偏差1.5mm激光经纬仪钢卷尺4单元跨中高度10.0mm激光经纬仪钢卷尺5节点与杆件中心偏差1.0mm线垂、钢尺6拼装外观质量表面局部凹凸不大于1.0mm，划痕深度不应大于0.1mm，表面无油污4. 铝格栅吊装安装1） 铝

42、格栅分块划分本工程铝格栅为单层网格结构体系，安装分块的划分需充分考虑安装吊机的吊装作业半径及结构吊装过程中的变形情况，充分利用铝格栅结构自身的支撑体系等要求进行铝格栅分块的划分。安装分块的划分原则如下：(1）、安装分块的划分必须严格按照每台吊车作业范围内的作业参数进行仔细划分，同时应考虑必要的吊装富余系数，以保证吊车在不利吊装工况下的安全。(2）、安装分块的划分要注意结构的合理性，分块位置应满足设计要求，尽量布置在铝格栅结构缝和温度缝的位置，同时应能保证现场有足够的操作空间和定位方便。(3）安装分块的划分需充分考虑本工程铝合金结构安装变形及施工误差的影响。(4）温度缝和结构缝位置均为分块划分位

43、置，其形式如下图所示，拼装时，分两段各自安装在吊装分块上，就位后安装其之间的节点板。根据上述分块划分原则，对吊装区铝格栅进行了分块划分，整个北展区共分成了826个吊次。根据建筑结构形式，以卸货通道四周需吊装部分划分为一个吊装区段，各展厅及广场和绿色通道位置划分如下：分块划分总布置图2）.吊车选择根据前述安装思路，展馆屋面外部位采用大型履带吊吊装，根据吊装机械性能参数，本工程采用了250吨履带吊和150吨履带吊进行铝格栅的吊装安装施工。3）.安装前的准备工作（1）铝格栅结构安装前，根据设计文件和施工图要求编制施工组织设计，并经过规定的审核程序后组织施工；（2）铝格栅结构安装、验收及土建施工放线所

44、使用的量具统一，按国家有关的计量法规的规定进行严格检验，符合要求后使用。（3）铝格栅安装前，按设计施工图的要求查验各节点、杆件和链接件的规格、数量、质量保证书、产品合格证和试验报告；（4）严格按照技术交底，根据杆件、节点上的图标，明确安装部位，理解节点螺栓分布及方向，避免装错的紧固件危机整个结构的完整及安全性；（5）搭建高空安装所需的安装支架，保证其承载能力、稳定及安全；（6）现场找平：根据实测进行支座调整，保证精度很高的杆件安装能适应土建和钢结构部分的误差，从而保证安装的平稳进行。（7）安装机具的选择及配置: 本工程铝格栅结构现场安装为全栓接连接，连接螺栓采用专用M9.66(螺栓有效截面直径

45、9.66mm)不锈钢特制螺栓,材料为304-HS。由于铝合金结构材料的特殊性，其安装施工机具需采用专用锁固工具。具体安装机具配置要求如下：动力工具：动力冲击钻（未固定压条螺栓钻孔）、空气压缩机、拉铆枪螺栓安装工具（利用挤压造成锁紧螺帽塑性变形后，与锁固螺杆锁死）。手工工具/设备：可调节板钳、拉固铆钉工具、锤子、金属钳子、重磅锤子、工具刀、工具袋、卷尺、校正销、抹刀。专用HUCK气压抗铆工具HUCK不锈钢特制螺栓4）.安装前的仿真吊装计算分析为保证分块在吊装过程中的应力、变形满足规范要求，对典型分块的吊装采用有限元软件MIDAS7.80进行了仿真计算分析，吊装示意及计算结果如下所示：（1）展厅之

46、间铝格栅吊装单元分块一吊装模型 分块一吊装变形（mm） 分块一吊带变形（mm）分块一吊装时杆件组合应力（N/mm2）结论：在吊装过程中，分块变形为19-3=16mm，吊点间距离为14397mm，挠跨比为16/14397=1/9001/250，最大杆件应力为17N/mm2200N/mm2，满足安装要求。2、铝格栅生态包吊装单元分块二吊装模型 分块二吊装变形（mm） 分块二吊装工具变形（mm） 分块二吊装时杆件组合应力（N/mm2）结论：在吊装过程中，分块最大变形为13-7=6mm，最大杆件应力为14N/mm2200N/mm2，吊装用方框最大应力为9N/mm2315N/mm2，满足安装要求。5）.

47、铝格栅分块单元的高空安装根据前述分块划分方案及拟定的吊装安装方案，铝格栅吊装单元的高空拼装顺序为展馆两侧同步吊装，从一侧中间向其他三边逐步阶梯型推进，如下图所示。 6）.铝格栅安装流程及节点安装措施（1）对铝格栅下部支撑体系支撑点坐标进行复测，并记录在案，作为铝格栅结构安装的依据，对误差较大的需进行必要调整（树状柱树枝安装时先先用连接耳板进行临时固定，随后安装树枝间的拉索，待树枝顶部就位后再进行焊接，确保安装精度）。（2）根据深化设计图纸，对铝格栅铰支座测量定位，在树枝顶部画线，标志铰支座安装位置。（3）对铝格栅吊装单元进行吊装定位，根据铰支座安装位置，就位后立即进行铰支座耳板与树枝的焊接。安

48、装前按照吊装区单元划分情况及吊装顺序（吊装区域划分重量统计表中编号顺序即为安装顺序），从一端向其他三个方向成阶梯型逐步进行吊装安装。地面拼装时，根据吊装安装顺序，前一个吊装单元中与后续吊装单元相交节点部位只安装下圆盘，上圆盘随后续吊装安装。定位时，相交节点先用不锈钢销钉对吊装单元进行初步固定位置，全部铆钉孔对准后，再换成铆钉进行气动锚固施工。对大型吊装单元，采用框架扁担梁进行吊装，并采用吊带绑扎于铝格栅节点部位，捆绑部位设置垫木。（4）安装就位采用全站仪进行定位：待金属屋面施工完毕后，在屋面天沟部位建立测量控制点，局部可建立在混凝土小厅屋面板上。7）.铝格栅结构安装精度控制措施（1）铝格栅结构安装前质量检验如下：(a)铝格栅结构安装前，应查验由制作单位提供的铝格栅结构零部件如节点板、不锈钢螺栓、杆件等产品质量合格证或质量保证书及加工质量检验。(b)铝格栅结构安装前，应对照设计及有关文件，核对进入施工现场的各种节点、杆件等构件和零部件的规格、品种和数量，并予以记录，待验收合格后方可安装。(c)铝格栅结构安