建筑工程大跨度钢桁架复杂空间结构施工综合技术汇报

大跨度钢桁架-悬挑网架复杂空间结构施工综合技术2014年4月15日12345立项背景开发思路和攻关目标关键技术与创新国内外技术对比成果及荣誉contents6综合效益及推广应用前景目录一、立项背景博览中心是一座集会展、科技、商务、休闲和居住于一体的多功能复合型国际博览城。核心区由展馆、会议中心、酒店、海洋馆和写字楼组成。本科技成果鉴定对象为一期展馆工程。一、立项背景1、建筑概况写字楼会议中心海洋馆展馆酒店一、立项背景本工程下部由钢管柱作为支撑，上部屋盖为钢桁托-网架组合结构，钢结构总用钢量2.7万吨。屋盖结构钢管柱单榀350t，长度126m的大跨度钢桁托-网架组合结构一、立项背景2、钢结构分布概况标准展馆结构三维示意图墙架三维示意图一、立项背景主桁架与次桁架连接示意主桁架与次桁架连接示意边展馆结构三维示意图墙架三维示意图一、立项背景大跨度钢桁托-网架组合结构三维示意图大跨度钢桁架-悬挑网架复杂空间结构主要节点有相贯线节点、焊接球节点、铸钢件节点及插板节点四大部分组成。一、立项背景主桁架立面图相贯线节点一、立项背景一般大跨度钢桁架多为单向无支撑，双向形式较少。大跨度钢桁托-网架组合结构类型为国内少见。类似体量规模在混凝土结构上进行的钢结构安装施工为国内少见。大跨度钢桁架-悬挑网架复杂空间结构施工综合技术一、立项背景查新报告二、开发思路和攻关目标检查验收阶段二、开发思路和攻关目标开发思路试验阶段方案论证阶段实施阶段调研阶段项目组织并召开结构安装讨论会项目召开安装专题会议：二、开发思路和攻关目标项目部通过组织两次专家论证，证明大跨度钢桁架-悬挑网架复杂空间结构在施工过程中可行性。二、开发思路和攻关目标施工前，按照规范和设计要求进行各项检验试验工作：焊接工艺评定试验二、开发思路和攻关目标钢结构铸钢节点试验二、开发思路和攻关目标二、开发思路和攻关目标1、在安全可靠性与经济效益兼顾的情况下，选择满足本工程结构设计要求。2、构件数量较多，现场拼装胎架体量大，能否为项目降本增效，同时确保结构安装安全。3、需要充分利用大跨钢桁托网架的结构特点，优化施工方法，提高安装精度。攻关目标三、关键技术及创新大跨度钢桁托-网架组合结构安装应用技术片状模块化组合支撑体设计应用技术大跨度钢桁托-网架组合结构地面集中拼装工艺大跨度钢桁托-网架组合结构卸载应用技术该技术总体上可以分为四项关键子技术：片状模块化组合支撑体系、结构地面集中拼装、安装、卸载等专项技术中进行研究。大跨度钢桁架-悬挑网架复杂空间结构施工综合技术三、关键技术及创新三、关键吸技术及创束新1、片状模圈块化组合跳支撑体设智计应用技浪术本工程圈大跨度闪主桁架酸共20榀，考虑辅到本工程艇为4个馆同宣时施工轿，单榀捆共需支芹撑胎架7组，共滑需要支录撑胎架56组，且项爆目现有材弊料中无法泄制作那么靠多支撑胎全架，经过丽综合分析校考虑，拟按对我司武舟汉站所用优檩条式栈碗桥进行改猫造，已达屑到项目将蔑本增效目只的。A类B类现场实施学情况三、关烘键技术纵及创新三、关刘键技术骗及创新3）Z向位移4）组合妄应力1）X向位移2）Y向位移A类胎架夫的最不眼利工作女状态为塞次桁架布安装完赞毕主桁离架卸载栗前，其蛇计算结殖果如下镜：三、关键夺技术及创李新胎架类别位移（mm）应力（MPa）XminXmaxYminYmaxZminZmaxMminMmaxA-4.90.0-16.10.0-0.04.0-73.573.9A类胎架各劝构件的应毅力比柱状士图三、关键很技术及创寒新3）Z向位移4）组合抗应力1）X向位移2）Y向位移B类胎架的洽最不利工抹作状态为紧次桁架安缴装完毕且面主桁架两荷端部分胎与架已经卸庄载完毕（手只剩余中秧间两部胎孟架），其徐计算结果片如下：三、关键寒技术及创善新胎架类别位移（mm）应力（MPa）XminXmaxYminYmaxZminZmaxMminMmaxB0.011.2-2.80.8-0.02.3-138.6100.9B类胎架摘各构件姿的应力寸比柱状侧图三、关舰键技术根及创新2、大跨固度钢桁粮托-网架组合客结构地面喷集中拼装齿工艺由于土批建施工膛区域调缩慧整为先却内环后亏外环，幅而钢结任构区域乏主要分娱布在外角环区域翼，为了闸不影响端整体施喂工进度州，经过挪综合分亿析考虑我，充分铜利用现键场场地尘大等特当点，在父位于展赢馆13#、14#、18#、19#内环区域原采取集中填拼装方式说。大跨度哈钢桁托-网架组切合结构茄集中拼血装区域集中拼装得区域三、关键崇技术及创鼻新大跨度钢滚桁托-网架组合勤结构集中新拼装胎架三、关键职技术及创哭新采取分迹段运输汤至指定攀安装位拳置三、关日键技术励及创新3、大跨度吃钢桁托-网架组查合结构今安装应捷用技术大跨度潮钢桁托-网架组合限结构为空槐间结构，盈存在大量命焊接球节爱点，安装套精度高，宫如采用散仿装方案，译将大大提锣高项目成伪本，经过休综合分析锻拟采用“县大型支撑唉胎架、楼代面单元拼露装、高空把原位安装股法”方法汗进行施工唉。HJ7-1HJ7-2HJ7-3HJ7-4HJ7-5HJ7-6HJ7-7HJ7-8HJ7-9HJ7-10HJ7-11HJ7-12HJ7-13HJ7-14HJ7-蹈1~H拘J7-7分段形式HJ7尚-8~寄HJ李7-1策4分段形语式主桁架海分段编走号示意踏图序号编号长度重量序号编号长度(m)重量(t)1HJ7-117.318m8.00t8HJ7-821.315m5.00t2HJ7-212.275m15.0t9HJ7-919.000m4.50t3HJ7-319.050m13.0t10HJ7-1019.000m5.50t4HJ7-421.200m10.0t11HJ7-1118.000m6.00t5HJ7-518.000m10.0t12HJ7-1218.000m6.00t6HJ7-620.250m15.5t13HJ7-1318.500m4.50t7HJ7-718.200m15.0t14HJ7-1417.400m6.00t主桁架旗（HJ7）分段澡重量统口计表RQEC三、关键惩技术及创为新安装HJ7-候7结构三、关键磁技术及创涨新大跨度钢殖桁托-网架组适合结构蔬下弦安恨装情况三、关咽键技术而及创新大跨度钢顺桁托-网架组咐合结构明安装完写成三、关键维技术及创未新大跨度钢奴桁托-网架组合充结构安装东情况三、关键挨技术及创衔新4、大跨况度钢桁料托-网架组合弓结构卸载甜应用技术本工程单丢榀桁架重圈量较大，锋经过综合六分析考虑干，卸载方夫式采用火件焰切割同于步卸载技沙术，同时壁利用施工伸模拟比对稿卸载过程火，已达到郑卸载精度芦控制。在拉单个展馆徐主桁架安俭装完成并蚀验收合格课后，次桁秀架开始吊捷装前,进行主裳桁架卸是载作业倡。卸载铺前，卸鬼载区域哨主桁架诸所有构痒件安装骄、调校搞、焊接替、检测跨、监测晴等工作帆必须全侵部完成位。大跨度榨钢桁托-网架组倾合结构嘉卸载点版示意（疯共4个卸载俗点）主桁架惭卸载顺笼序单馆主羊桁架同扫时卸载饶，单榀编桁架由广图上序宰号位置声依次卸昆载。单邀个支点鸡逐步卸律载，采子用火焰想逐层切鹊割法（策如右图额），每垮次切割楚高度15m絮m（划线贸控制）,每个点约仗经3-4次切割品后完成辫卸载。1122334444三、关键啊技术及创穷新三、关膜键技术扇及创新3）Z向位移4）组合应腥力1）X向位移2）Y向位移通过结构览设计软件Mid拦as，，对胎竖架位移进浩行模拟，壮确认在安什装过程卸珠载方式可讲行性。三、关键谱技术及创鸽新模型位移（mm）应力（Mpa）XmaxYmaxZmaxσmax卸载方案施工阶段模拟32.320.095.1167.2一次性加载施工模拟17.07.2105.8170.4三、关键走技术及创熊新大跨度偿钢桁托-网架组计合结构季卸载情喷况三、关键桶技术及创校新2010年12月30日大跨腊度钢桁阿托-网架组关合结构等验收通君过四、国内酷外技术对秤比四、国毁内外技脖术对比武汉新婶城国际渐博览中纽奉心展馆羡项目技术水平门与国际国亏内同类技离术水平的柏对比表关键技术对比项目本项目技术及典型应用效果国际国内同类技术水平结构设计大跨度钢桁托-网架组合结构设计设计出大跨度钢桁托-网架组合结构体系，实现90*72米双向净跨无柱屋盖结构体系。一般大跨度多为单向大跨无支撑，双向较少，而大跨度钢桁托-网架组合结构在国内未见相关报道。大跨度钢桁架-悬挑网架复杂空间结构施工综合技术大跨度钢桁托-网架组合结构支撑体系施工控制技术根据钢桁托-网架结构组合施工阶段的不同受力特点，采用其他工程既有胎架材料，在已施工完成混凝土楼层结构上方设置安装施工支撑胎架体系。类似体量规模在混凝土结构上进行的钢结构安装施工为国内少见。大跨度钢桁托-网架组合结构地面与空间拼装工艺根据现场面积大、钢结构分布广的特点，在专门区域设置固定桁架拼装胎架进行集中拼装，拼装成品分段运至安装位置进行吊装。利用模块化可调节拼装胎架，并模拟构件拼装及运输全过程，使整个拼装流程达到最优化，不仅节约资源，也提高施工效率。未见同类完整的技术系统。大跨度钢桁托-网架组合安装施工技术大跨度钢桁托-网架组合结构沿高度与长度双向分段，通过安装阶段模拟分析结果和关键控制部位实测调整引入安装初始缺陷，提高卸载模拟分析结果的真实性。钢桁架安装一般只采用横向或纵向分段进行施工，未见同类完整的技术系统。五、成果背及荣誉五、成划果及荣劈燕誉立项书考核指标实际已完成的科研成果工法1项省部级工法1项：大跨度钢桁托-网架组合结构地面与空间拼装工艺国家专利1项完成国家实用新型专利1项：钢结构桁架的限位装置论文4篇发表核心技术论文4篇：《楼面加固施工技术》、《大跨度钢桁托-网架组合结构临时支撑体系施工控制技术》、《浅谈施工安全管理》、《大跨度钢桁托-网架组合结构卸载技术》。QC成果1项完成公司QC成果1项：《提高大跨度桁架安装精度》荣获湖北培省工法一植项：大跨等度钢桁托-网架组遇合结构化地面与廉空间拼询装工艺五、成果沟及荣誉获得国家棒专利一项御：钢结构桁段架的限位撤装置五、成果老及荣誉发表论文价共4篇五、成果图及荣誉发表论代文共4篇五、成水果及荣修誉获得公吩司QC成果二等呀奖五、成朝果及荣奇誉六、综合佛效益与推趴广应用前席景——通过博览尼中心展馆悔项目钢结喇构工程的灯实践，成纹功的将大掀跨度钢桁舒架-悬挑网架苗复