深圳展览馆钢结构-现场安装重点工序分析及应对措施讲解

黄冈职业技术学院深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施职业教育建筑钢结构工程技术专业教学资源库《企业案例》深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施

一、吊装单元的现场拼装（重点）分析（1）本工程外表皮大部分为空间曲面，且构件具有不同程度的空间弯扭特征。根据其结构特点，现场吊装单元多，拼装量大。（2）分段构件在加工中因下料切割有一定的尺寸偏差，再加上运输、堆放、焊接等原因会使构件有一定变形，各种误差的积累，必将给现场拼装带来不利。（3）地面拼装，焊接易引起整体变形；分片吊装易引起弹性变形；多牛腿现场对接精度要求高。应对措施（1）根据分片的结构特点，编制合理拼装和焊接工艺方案。（2）拼装时采用设计合理的刚性胎架作为拼装胎架。（3）拼装过程中加强测量和复核，严格安装深化设计的控制坐标点进行坐标拟和检测拼装单元的几何尺寸，采用高精度全站仪对拼装单元进行空间三维坐标控制。（4）进行起吊计算，设置合理的吊点。关键技术工艺

二、安装胎架布设（难点）黄冈市体育中心位于湖北省黄冈市黄州区南湖大道。其中的主体育场工程占地面积约300亩，总建筑面积为21964㎡，观众席共有20695座。黄冈体育场钢结构工程由东西看台的外拱、内拱及网架钢构焊接而成，总吨位约3600吨，并由雨棚屋面、虹吸雨水系统而组成的钢罩屋面，安装完成后将形成跨距280.96m，内矢高49.10m的看台顶棚。深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施分析（1）表皮包裹内部主体悬挑结构，内外均需设置胎架，胎架设置方案需综合考虑内外的结构施工。（2）当代艺术馆三层悬挑结构投影重叠，规划馆悬挑结构旋转，胎架设置需考虑结构自身特点。（3）表皮钢结构倾斜曲面、旋转曲面、扇形曲面多，胎架布设难度大。（4）胎架数量多、高度高，与土建交叉较多。应对措施（1）本工程钢结构主要采用“片状单元高空原位胎架安装工艺”进行施工，为此根据吊装分块在合适的分段点下方布置临时支撑胎架，胎架之间根据布置形式通过连系桁架或H型钢连系梁进行连接，共同组成一个稳定的临时支撑体系。（2）根据结构特点，灵活地选择胎架类型：内桁架主要设置钢管胎架，外表皮主要设置标准格构式轻型支撑胎架。（3）胎架的底部坐落于混凝土柱头上或通过转换梁改变力的方向。关键技术工艺

三、复杂异型空间钢结构测量控制（难点）黄冈市体育中心位于湖北省黄冈市黄州区南湖大道。其中的主体育场工程占地面积约300亩，总建筑面积为21964㎡，观众席共有20695座。黄冈体育场钢结构工程由东西看台的外拱、内拱及网架钢构焊接而成，总吨位约3600吨，并由雨棚屋面、虹吸雨水系统而组成的钢罩屋面，安装完成后将形成跨距280.96m，内矢高49.10m的看台顶棚。深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施分析（1）施工测量受温度变化影响，在温度变化大的情况下，钢结构会产生一定的变形。（2）部分异形节点的三维测量控制难度大，测量控制点多，检验测量复杂。（3）空间异形结构三维坐标定位困难，尤其是弯扭构件的空间定位需要多个控制点。应对措施（1）通过历年气象资料，统计分析深圳地区在主体结构施工时间段内的气温，采用计算机分析结构受温度影响变化的规律，提前做好预调措施。（2）施工中核对地面布控点群校群检，形成稳定片区，从核准独立杆件到核准片区杆件框体，在平面从中向四方延伸，从保证单体精准到局部精准、全面精准的开展测量工作。（3）采用高精度全站仪对节点进行空间三维坐标控制;安装到位后，用全站仪激光捕捉空间三位坐标信息，并将测量数值与设计预控制值比较，调整节点至设计位置。关键技术工艺

四、安装精度控制（难点）黄冈市体育中心位于湖北省黄冈市黄州区南湖大道。其中的主体育场工程占地面积约300亩，总建筑面积为21964㎡，观众席共有20695座。黄冈体育场钢结构工程由东西看台的外拱、内拱及网架钢构焊接而成，总吨位约3600吨，并由雨棚屋面、虹吸雨水系统而组成的钢罩屋面，安装完成后将形成跨距280.96m，内矢高49.10m的看台顶棚。深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施分析（1）复杂异形闭合的表皮结构，多曲面杆件汇交，受安装误差积累、温度变形、焊接变形等影响，安装精度控制难度非常大。（2）空间异形结构三维坐标定位困难，尤其是弯扭构件的空间定位需要多个控制点。（3）安装顺序、焊接顺序及卸载顺序对安装精度影响非常大。（4）悬挑结构需结合卸载工艺及模拟分析考虑预起拱。应对措施（1）采用高精度全站仪对节点三维坐标进行测量，调整节点使得节点三维坐标值与设计值吻合，达到对节点高精度控制的目标。（2）对整个安装流程进行模拟计算分析，保证安装流程合理可行。（3）焊接整体顺序随安装整体顺序进行，并遵循以下原则：1）片状成形校正完成后进行焊接；2）构件焊接按照先主后次的顺序进行焊接；3）次杆件焊口跳焊，同一杆件避免焊缝收缩过大引起结构变形；4）考虑焊接收缩变形的影响，提前预控（经验值）关键技术工艺

五、Q420GJ高强钢现场高空焊接（重点）黄冈市体育中心位于湖北省黄冈市黄州区南湖大道。其中的主体育场工程占地面积约300亩，总建筑面积为21964㎡，观众席共有20695座。黄冈体育场钢结构工程由东西看台的外拱、内拱及网架钢构焊接而成，总吨位约3600吨，并由雨棚屋面、虹吸雨水系统而组成的钢罩屋面，安装完成后将形成跨距280.96m，内矢高49.10m的看台顶棚。深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施分析（1）Q420GJ高强钢材料强度高，焊接性差;国内建筑领域采用相对较少，焊接冷裂纹敏感性强，焊后母材易发生层状撕裂；（2）部分构件节点复杂，焊接可操作性差，增加焊接难度。（3）Q420GJ高强钢现场高空焊接环境差。应对措施（1）对板厚大或节点拘束度大的焊缝采用电加热进行焊前预热、后热和热处理，使用红外线测温仪严格按工艺要求进行温度监控，从工艺上预防冷裂纹出现；（2）焊接过程中采用多层多道焊接工艺，使用小线能量的焊接参数，控制好层间温度，严防裂纹出现；对复杂或拘束度大的焊接节点进行合理优化，并设计处合理坡口形式，降低层状撕裂发生机率。（3）在地面上最大限度的进行构件组装，减少高空焊接量；（4）高空焊接时搭设焊接防护棚。关键技术工艺

六、钢结构整体卸载（难点）黄冈市体育中心位于湖北省黄冈市黄州区南湖大道。其中的主体育场工程占地面积约300亩，总建筑面积为21964㎡，观众席共有20695座。黄冈体育场钢结构工程由东西看台的外拱、内拱及网架钢构焊接而成，总吨位约3600吨，并由雨棚屋面、虹吸雨水系统而组成的钢罩屋面，安装完成后将形成跨距280.96m，内矢高49.10m的看台顶棚。深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施分析（1）悬挑平台与表皮结构两个体系既独立又连接，受力情况复杂，需通过大量仿真模拟确定卸载顺序。（2）现场卸载点多、卸载工作量大、卸载各区域变形量差异大，卸载方法的选择难度大。应对措施（1）对于表皮部分应先同内部40M平台脱离成为独立体系后,再由内到外进行分步分级卸载。（2）对钢结构卸载过程进行模拟计算分析。（3）对于悬挑平台，宜从悬挑端向悬挑根部卸载，以保证平台接近设计受力状态。（4）采用我司专利“砂箱卸载工艺”对结构分级同步卸载。关键技术工艺

七、钢结构施工安全管理与防护（重点）深圳展览馆钢结构---现场安装重点工序分析及应对措施分析（1）本工程结构特殊，空间曲面屋盖钢结构在安装时安全围护难度大。（2）钢构件空间位置复杂，使得施工时上人行走通道设置难度大。（3）在安装过程中，部分结构还未形成稳定的结构体系，加大了高空作业施工安全风险。（4）高层施工的焊接作业量大，容易产生火花飞溅。应对措施（1）使用我司“钢结构施工安全防护标准化成果”，安全防护横向到边，纵向到底。（2）钢构件采用临时支撑