第二届全国钢结构施工技术交流会

第二届全国钢结构施工技术交流会时间：2008年5月10日地点：广州珠江宾馆主持人：下面请允许我介绍主席台就坐的各位嘉宾：中华人民共和国住房和城乡建设部科学技术司副司长韩爱兴广州市建设委员会副主任向恩明深圳市建筑工务署副署长叶虔本次会议学术委员会常务副主任、清学大学教授郭彦林中国建筑设计研究院副院长张军天津大学教授刘锡良太原理工大学教授尹德钰东南大学教授郭正兴北京工业大学教授张毅刚中国建筑金属结构协会建筑钢结构委员会主任张爱兰广东省空间结构学会理事长、华南理工大学教授王仕统中国建筑第四工程局董事长叶浩文中建三局股份钢结构公司总经理王宏上海宝治建设有限公司副总工程师杨华兴长江精工钢结构集团（股份）有限公司华南事业部总经理陈国栋上海冠达尔钢结构有限公司总工程师贺明玄江苏沪宁钢机股份有限公司总工程师石荣金浙江东南网架股份有限公司设计院副总工程师刘扬中建总公司专家委员会委员鲍广监亚太建设科技信息研究院院长熊衍仁施工技术杂志社社长兼主编张可文主持人：下面有请本次会议学术委员会常务副主任、清学大学教授郭彦林致开幕辞。郭彦林：各位领导、专家、来宾、朋友们、上午好，首先我代表主办单位对各位专家和同行能在百忙之中出席第二届全国钢结构施工技术交流会表示衷心的欢迎和衷心的感谢，特别要感谢施工技术编辑部为本次会议的出版和大会的组织付出了辛勤劳动，感谢中建三局股份钢结构有限公司给予大会鼎立的支持，二年前大概有300名代表出席了在北京召开的首届钢结构交流会，在那次交流会上，参会者普遍认为全国钢结构施工技术交流会，为从事钢结构施工技术的研究人员和建造师提供了很好的技术交流与沟通的平台，今天我们又重逢广州市围绕目前钢结构施工技术和公共试验分享新经验探讨新问题，重会老朋友，结交新朋友，两年来已经建成和正在建成的复杂大星施工项目中新的技术难题挑战各位同行，通过各位的艰苦努力和集体智慧的发挥创造，一个个施工难题得到了解决，这次钢结构施工技术交流会，在于总结过去重大工程施工过程中的技术问题经验和教训，讨论目前在建钢结构工程新材料、制造工艺、安装方案、应用技术研究，面临的新课题和新挑战，共同切磋新的施工工艺和工法，共享施工科研成果，这次大会选在广州召开，是因为广州市处于经济繁荣的前沿地区，在这里我们可以直接看到代表我国建筑领域最高水平的高建筑以及新兴空间结构的体育场馆，正在建设的广州市新电视塔和广州市珠江新城西塔工程能够使我们了解到钢结构的设计制作和施工难题，正在深圳建设的世界大学生运动员体育中心代表了我国设计和施工领域的最新进展，最后希望通过此次钢结构施工技术交流会使大家在总结经验、探讨问题和共同发展的基础上，将中国钢结构施工技术推向新的水平，预祝大会获得圆满成功，谢谢大家。主持人：下面有请中华人民共和国住房和城乡建设部科学技术司副司长韩爱兴同志讲话。韩爱兴：尊敬的各位领导、各位专家大家好，我很高兴参加今天由施工技术杂志和有关单位共同举办的第二届全国钢结构施工技术交流会研讨会，因为通知我时已经很晚，我也没有什么准备，也谈一点感想和体会。到广州召开这样的会议非常的有意义，钢结构工作的起点或者说是在新的发展阶段的起点也是源自于广州的，十多年前我们到深圳的地王大厦也是中建三局承建的中建总公司进行地王大厦验收的时候，很多国内的老专家，钢结构的老前辈提出了在中国发展钢结构的建议。我们非常重视这些口头上的建议，回去以后，做了三件工作。一件是在有关部门成立了钢结构委员会。二、有关单位成立了钢结构的技术中心。三、制定了钢结构的发展政策。还有一个想法就是召开全国钢结构大会，那次以后这样的大会召开了很多次，都不是建设部主持召开的，但是也召开了类似的大会，是钢结构协会和很多的组织根据的，伴随着我国改革开放和经济社会的发展，建设事业的发展的同时，钢结构也得到了很大的发展，这次研讨会告诉我是研讨施工技术，我也很感慨，标志着钢结构从最早的讨论要不要发展钢结构到现在如何发展钢结构，甚至在钢结构的研究设计阶段进入了施工阶段，实质上酒窝个人来讲，钢结构的施工技术跟其他的混凝土技术相比，很多的设计技术并不是重要的，相对来讲材料、理论在设计研究阶段是很好搞的，施工方面跟混凝土以及其他的方面来讲，施工的难度和遇到的问题更多一点，很多的方面要大家重新研究重新认识，特别是近期以来很多新结构的形势，在国内普遍的建设起来，有很多施工的新问题，召开本次会议是非常必要的个。还想说一个意思，看到今天在座很多的专家和高校教授和国内著名的钢结构专家我是很激动建设部科技司在推动很多行业的技术发展的时候没有象钢结构那样云集这么多的人才，搞化学建材当年都是民间企业，搞太阳能，大家知道中国是号称世界上太阳能企业最多地，但是没有高级的专家，甚至过去也没有类似的专业。搞建筑节能，墙体保温、节能保温都没有象钢结构那样云集大批的人才，这是因为我国教育结构长期培养的基础，使得我们在发展钢结构方面有很多的人才，相对于我说的建筑节能化学、太阳能、保温窗而言，钢结构的人才奠定了很好的基础，有了人才的基础，也可以促进钢结构在全国更大的发展。现在是继承化的发展，实际上很多的技术都是通过各个专业甚至是各个行业的结合，使得我们的工作得到了很大的进步，我从本次会议的情况来看，我很高兴，国家倡导的产学研结合在本次会议上得到了很好的体现，我国有生产企业也有国内最现代化的钢结构企业，也有国内著名的高校以及研究单位，主办单位是中国建筑设计研究员，甚至还结合了单位的施工杂志，这样就使得我们一开始就走向健康发展的模式，很多专业方面，产学研结合的很好，而且是在市场经济的情况下大家自发的，并不是靠政府发文组织的。顺着这个思路建筑技术走向了高度综合很多行业需要很多技术都需要结合，在目前条件下，要和节能减排，环境相结合，我们现在的钢结构，这次研讨最大论文题里面更多是从结构技术、施工安装，焊接、在这个方面，这是最基础和根本的，实质上，我们纵观建筑科学，建筑环境远远不至于在这个方面努力，还要跟建筑环境相结合。最近几年来，国内出现了很多千奇百怪的建筑，更多的还是钢结构建筑，从力学上、施工连接焊接技术上取得了突破，但是要对社会影响和对欢迎产生影响，并不是本次会议讨论的问题，今天也没有这方面的专家到来，人类活动以及自然界的情况下，人类的活动不是孤立的，这方面的研究远远胜过古人的，我们开车到自然界看到的山川河流自然的风貌是亿万年来自然界形成的地然地貌，我们现在建立的土木工程对环境的影响是怎样的，现在没有更多的人去研究，大家都知道。牛顿从苹果落到地上就发明了万有引力，美国从龙卷风发明了涡轮发动机，提高了燃油效率，在航空技术上取得了突破，中国也应该在建筑技术上有悠久的历史，在这些方面也应该有所突破，近期也要跟环境结合起来研究，北京有几个钢结构研究单位，有环境概念的人都会认为人居住在建筑中工作和居住是不合适的，不仅仅是从环境的日照、风向还是心里作用都不合适的。有的建筑在里面居住会得病的，环境造就人这是大的前提是不能改变的。研究技术方面要注重学习钱学森同志讲的，要跟其他学科结合，要跟社会科学相结合，要跟文学艺术相结合，要跟哲学相结合，才能够使得我们的研究工作和技术发展走到正确的方向，否则的话，我们在很多方面做了一辈子的工作，做的非常的辛苦，但是其结果可能还会起到不好的效果。就象资料带中印的中央电视台的建筑，从某个方面来讲还是比较欣赏的，技术是创新的，从创新的角度是可以的，真正要从其他的层次来讲，目前还是不敢说的，不敢说建筑得到了肯定和公认，目前总体来说还是不错的，还是取得了很大的成就，还是具备标志性的。深究起来，用中国传统的建筑理论分析，还是有很多的问题，需要在座以及其他各方面的专家共同的研讨，最后希望本次的研讨会，能够使钢结构的施工技术上新的台阶，能够使中国的钢结构发展健康发展，我就讲这么多，谢谢大家。主持人：下面有请广州市建设委员会副主任向恩明发言。向恩明：尊敬的各位领导、来宾、女士们、先生们，大家上午好，今天第二届全国钢结构施工技术交流会在广州市召开感到很荣幸，我代表广州市建委对大会的召开以及各位嘉宾的到来表示欢迎，对辛苦工作的领导、专家和各界人士表示衷心的感谢。我们期待本次高水平全国性会议的成功召开，为广州创造建筑科技之声，这几年在住宅城乡建设部、省委省政府和市委市政府的正确领导下，广州市的城市面貌不断加强，日新月异，在2006年城市投资250亿元的基础上，今年继续加大城市建设，在推进新城的同时，不断加快优化老市的步伐，道路交通、城市绿化、文化体育等方面取得了显著的成效，特别是已经建成和正在建设的国际国内很有影响力的建筑钢结构项目，例如新白云国际机场、广州新电视塔、珠江新城西塔、广州歌剧院、琶洲国际会议中心等等。今天到会的很多专家都直接参与了广州这些钢结构项目的设计、加工制作和施工安装等等，多次来广州参与评审和技术指导，这些建筑工程不仅是广州的名片也是国内建筑钢结构的明珠，凝聚了在座各位领导和专家的心血之作，钢结构在建筑中的应用不仅颠覆了传统建筑很多设计和建造理念，同时也极大丰富了钢结构加工经验，提高了施工安装技术水平。今年，住房和城乡建设部大力倡导节能减排、建筑钢结构政府和了这个要求，国内逐年提升的钢产量为钢结构的发展提供了坚实的基础，这种情况下钢前景不可忽视，此时第二届全国钢结构施工技术交流会的召开，对钢结构的发展提供了交流施工技术，展示建筑钢结构技术理念，研究施工难点和热点，为钢结构在我国快速发展提供科学技术保障，参加大会的都是钢结构的领导、专家学者和工程技术人员，我希望大家留下宝贵的意见，为广州的建设和行业的发展留下好的建议，多看看成是建设，对城市建设多提宝贵意见，最后预祝大会圆满成功，祝贺在座的各位在广州度过愉快的时光，身体健康、家庭幸福，事业更上一层楼。主持人：感谢向主任的讲话，下面有请深圳市建筑工务署副署长叶虔先生发言。叶虔：各位领导和专家、来宾，早上好，首先，请允许我代表深圳市建设公署，深圳市建设指挥部对大会的召开表示热烈的祝贺。深圳市在去年取得了2010年世界大学生运动员的举办全，目前正在对场馆建设展开大规模的设计和施工，目前要兴建的场馆有29个，旧的场馆翻新的有27个，现在面临着艰巨的建设任务，而且碰到了许多技术难题，今天我是带着学习的心情来跟在座的各位专家讨教的，我希望项目的建设能够得到在座各位专家的指导，特别是有经验专家的指导，能够在深圳的建设当中给予支持、关心和帮助。今天与会的专家代表了中国钢结构建设水准的最高水平，我看到大家的到来很高兴，我们的难题就会迎刃而解，首先邀请各位专家给我们做技术指导，我希望专家所在的科研施工单位参与我们的建设，为我们做研究项目，施工单位能够参与投标，给大运会的建设作出贡献，因为项目的建设是代表中国举办世界大学生运动员，并不是国内的项目，到时参会的有180个国家的运动员，虽然比赛没有奥运会影响那么大，也有100多个国家的运动员和媒体要使用场馆，我们感觉到压力很大，不但是场馆建设，还有一大批公共建筑正在实施，其中有很多的结构都是采用钢结构设计的。我们有广阔的领域、包括钢结构的设计安装以及喷涂油漆，其中有一大堆的问题摆在我们的面前，我们希望大会可以在全国经验技术总结的基础上不断的提高，而且将经验运用到深圳的新建的场馆当中。最后，我预祝大会圆满成功，谢谢大家。主持人：谢谢叶处长，下面有请中国建筑设计研究院副院长张军先生讲话。张军：尊敬的各位领导、各位来宾，大家上午好，今天来自于全国各地的钢结构的专家学者、工程技术人员聚集在广州，迎来了第二届全国钢结构施工技术交流会的隆重召开，首先我代表会议的主办方之一中国建筑设计研究员承办方亚太建筑设计信息研究员和施工技术杂志社对各位来宾的到来表示热烈的欢迎和中心的感谢。近年来随着我国国民经济的又好又快的发展，我国的建筑业不断的扩大，支柱地位日益突显，对国民经济的支撑作用进一步增强，2008年的奥运会和2010年的大运会带来了国内建设的高超，国内交通、铁路的蓬勃发展都极大的拉动和促进了钢结构的发展，我们迎来了钢结构发展的春天，国内钢结构的设计和建设水平不断的跃进，涌现了很多先进的施工技术，有的达到了国际领先水平甚至赶超世界的先进水平，2006年12月在北京举办了全国首届钢结构施工技术会议，会议上总结了重大施工的经验，研究钢结构领域的热点和难点问题取得了空前的成功，本次会议的地点选择在美丽的花城广州，主要是看重了这里有一大批国家重点的钢结构重点建设工程。同时，广州也是非常热情的，今天的叶司长在广州亲自参加会议给予了很大的支持，在主办和承办各方面的努力下，本次会议会更好的贯彻会议的宗旨，发挥平台的作用，促进钢结构的设计、制造的交流，加速钢结构的设计、创新和发展，彼此促进相互提高是我们的美好愿望也是我们努力的目标，最后感谢各位领导、专家在百忙之中出席本次会议，也感谢为呼吁会议顺利召开付出辛勤劳动的同志们，预祝本次会议圆满成功，预祝各位拥有美好的广州之行，谢谢。主持人：下面有请中建三局钢结构公司总经理王宏讲话。王宏：尊敬的各位专家、各位领导、各位同仁大家好，2008年是中国的奥运年，奥运的圣火正在广东传递，点燃激情传递梦想，中国加油、奥运加油的喊声响彻华夏大地，此次在广州召开第二届全国钢结构施工技术交流会具有特殊的意义，在此我代表中国建筑第三工程局向本次会议的召开表示热烈的祝贺，向关心支持中国钢结构事业的同志们致以崇高的敬意。2008年也是中国改革开放30周年，中建三局钢结构伴随着改革开放的春风一路走来，从深圳的地王大厦到上海的环球金融中心，从深圳机场到广州新白云国际机场，从厦门的会展中心到深圳的国际会议中心，从哈尔滨体育场到广州的新体育场，从郑州的电视塔到澳门的观光塔，从武汉的火车站到阿联酋的地铁站，都留下了我们的足迹，洒下了三局的泪水，我们创造了两个速度，八十年代三天一城的深圳速度，九十年代的新的深圳速度，城建了三大工程，北京央视、上海的环球金融中心，香港的环球贸易广场，打造了五大系列产品，形成了六大技术优势。今天我们又迈上了打造一体化、多元化、国际化钢钩集团的征程。2008年又是中国钢结构的发展之年，如今中国钢结构产业万象更新，朝气蓬勃，桥梁、石化、海洋、房屋等钢结构领域迅速的发展，大跨度超高层钢结构施工技术广泛应用，业内对绿色环保、节能减耗要求更高，预示钢结构的春天已经到来，第二届全国钢结构施工技术交流会，业内精英相聚羊城商讨钢结构的发展，研讨施工中的新工艺和新技术，促进行业的发展和创新进步，推动行业的共同繁荣，最后预大会圆满成功，各位代表身体健康，万事如意，谢谢大家。主持人：感谢王总的发言，本届大会的学术委员会主任委员叶可明先生也为大会发来了贺电，中建总公司助理总经理王建生先生也打了电话祝贺大会的顺利召开，对于没有到会的专家、学者表示衷心的感谢。本次会议的日程是上午开幕式，等一下大家集体合影，随后是技术交流。我说一下会议日程，下午还是大会交流，明天全天是大会交流，第三天是工程参观，现在开幕式到此结束。

主持人：广州珠江新城西塔参与的单位比较多，下面有请中国建筑工程总公司顾国荣介绍西塔的总体施工方案，下面有请清学大学的郭教授接受西塔施工过程中的关键技术，最后请江苏沪宁钢机的陈虹介绍相关技术问题，下面有请顾国荣先生发表广州珠江新城西塔综合施工技术。顾国荣：尊敬的各位领导、各位专家、各位同行，早晨好，下面由我代表广州珠江新城联合体项目部，向各位介绍西塔项目的施工特点。一、工程概况广州珠江新城西塔的建设高度是432米，是华南第一高楼。是一座集办公、酒店、休闲娱乐为一体的综合性商务中心。总建筑面积45万平方米，主塔楼是103层，主塔楼结构是钢筋混凝土和钢结构外圈桶结构，钢关注沿竖向分17节段，每一阶段分别由30个直段钢管柱和15个“X”形结点组成，钢管直径由地步的1800MM逐步变为顶部的800MM。67层以下为内外两个6边形，68层开始由内墙逐步收掉，73层以上内桶全部收掉，长边改为倾斜弧状。下面我简要的汇报西塔项目的难点，西塔项目的设计是非常新颖，结构独特，带来了很多施工方面的难题，我们总结了一下，主要存在巨型超重斜交网格钢管柱制作安装、复杂多边核心筒施工，朝高性能混凝土、超高泵四难题，给我们的施工带来了难题。二、工程难点与对策巨型超重斜交网格钢管柱制作与安装。复杂空间X形结点的加工制作难度大，最长12米，最重64吨。主要带来一系列的问题是，大直径厚壁钢管相贯口的设计，精确切割与焊接，焊接参与应力消减，实体预拼装、吊装技术、空间多点三维坐标、精确定位复杂环境下的焊接等工程。超高性能混凝土超高泵是属于世界性的难题，目前国内还没有，国内从文献的报道也是没有的，本工程的超高强和超高泵有两部分，主塔的部分是采用C80—C50。主塔楼的外框钢筋混凝土的难度是最大的，强度等级从C90—C60，其中C80混凝土要送到410米高，这是目前要解决的世界性的难题。西塔的高性能混凝土的应用特别大，C60以上的高强度高兴宁混凝土约7万立方米，C80混凝土最高畜泵送至410米，超高配送就是我们碰到的最大的难题。高强混凝土单方用水量很低，在150公斤以下，其流动性的产生主要依靠高效减水剂的强吸附分散作用，使混凝土的黏性极大，我们配置的是C80和混凝土，因此高性能的混凝土的高黏性造成配送压力大大超过现有设备的配送能力，既要保证高强高性能混凝土的强度，又要保证工作性能这就是矛盾，这就是必须要解决的最大的难题。项目主要从下面四个方面为解决这个问题进行了研究，一，原材料，治疗控制水平是直接影响到现场混凝土最大的因素，为这件事情制定了一套现场实施的标准。高性能混凝土的配置，为此联合清华大学成立了西塔项目超高性能的公关小组对混凝土的强度，可供性和稳定性进行了系列的试验研究。现场根据高性能混凝土的要求，对每一车的混凝土都要进行检测、进场温度、出站时间、进站时间，包括供到核心筒上部的时间和温度进行检测。对混凝土的其他指标，因为可供性没有直接对应的指标，我们对很多的指标，例如U型流动仪、L型流动医、压力泌水检测等进行研究。通过上面各种检测的方法，找出混凝土的各种性能以及可供的关系，从而对混凝土进行优化。为了确保工程质量，对混凝土的耐火性、收缩性、防火进行了研究。到目前为止西塔的施工高度已经达到了250米，C80混凝土也配送到250米，较好的解决了高性能和可供性的矛盾，现场的应用情况比较好。在此基础上，我们还编制了C70—C90高强高性能混凝土配置和施工、验收标准。目前，在西塔确定的课题是，要做C100混凝土配送到430米的课题研究。除了混凝土的研究还有超高配送的研究，我们选择了HBT90.40.572RS混凝土输送泵。在此设备商还设置了GPS的全程跟踪系统，将混凝土的泵压以及配送速度都是由电脑记录的。超高压的泵管，计算混凝土的输送量。每一次将高性能混凝土的性能都进行了记录，根据现有的公式和现场实测的参数进行了理论推算，根据推算的结果，以目前混凝土的参数，现阶段泵送技术完全可以将C80泵送到410米的高度。下面介绍混凝土核心筒的施工难题，西塔是非常复杂的，变化是繁多的，特别是67层后核心筒内部墙体收掉，外部的强调变成倾斜的墙体，自身就不稳定，带了比较大的难度，例如塔吊都是附在核心筒上面的，这就带来了很大的难度，包括塔吊都是要在高空作业的。67层以下是标准的，大概是827平方米，施工起来比较方便。墙体既是倾斜的，又是浮萍的，到了70层的附近墙体又变成了钢结构，因此施工带来了很大的难度。74层以上全部是浮萍，94层又变成了向外倾斜，针对西塔核心筒设计的特点，我们提出了提模系统设计思路，根据合同的要求，核心筒施工速度必须达到3.5天一层的速度，这就要求提模系统的提升过程要方便、迅速。钢平台布置必须综合考虑67层以下和以上变化情况，而且在高空的改动量要尽量小。大钢模板的设计必须考虑直墙壁化弧墙的变化。吊架系统必须要考虑满足直墙和弧墙、弧墙倾斜、随着高度的增加墙体的厚度会变薄逐渐内收。钢平台、吊架系统、模板系统一次性整体提升。针对以上的内容和个性的要求，我们参考了国内工程的施工经验，在设计上进行了一系列的创新，在此基础上，设计了适合本工程提升的模板系统。创新点在动力系统，刚才介绍了是820平米的核心筒，钢平台是1000米，动力系统采用大吨位、液压双座运动，提升能力是30吨，鼎盛能力是300吨，行程是5米，1000米选用了三个支撑点，辅助同步控制系统自动补偿不同步高差，误差控制在10毫米以内。1000平方米的钢平台，而且是可以改进的。钢平台系统与混凝土之间预留了5.5米的操作空间，方便混凝土墙浇铸后可以插入板材提高速度。模板系统是大钢模，主要是弧墙和直墙的应用。国内采用的都是常规提模工程，施工电梯只能到达提模吊架底部，现在在西塔施工的一、二、三号施工电梯标准进行滑动加固，可以达到28米，这样就可以达到钢平台顶部，这样就提升了材料运输的功效和效率。西塔核心筒面积是820米，标准层高4.5米，每层混凝土方量约700立方米，钢筋约250吨，目前达到了3天一层的施工速度，最快可以达到2.5天一层的施工速度。还要对工序进行优化，今年将达到2天一层的施工速度，在67层以上部分的施工方案也是经过专家评审。我汇报的题目是广州珠江西塔题目钢平台关键问题的研究，提到西塔采用了整体提模设计出一套提模平台，由于67层以上核心筒变得越来越薄弱，在施工过程中能不能承受提模平台，是施工中需要解决的问题。关键针对以上几个问题，我汇报分三个内容。一个是提模计算的问题，塔吊弧墙的问题。塔吊附强吊的关键部分，67层塔吊通过自身力度的牛腿扣在附墙上。塔吊不是钢体而是钢体变形体，直接造成四个扣部的承接负载力，附墙架在施工中的突出位置，设计的时候，希望附墙架不要从高空失控。附墙架节点的设计，要高于与构件的承载能力。67层以上施工过程中的关键问题前面已经提到了，从67层开始内墙要收掉，直墙变弧墙，还要朝筒内倾斜6度，因此67层以上核心筒墙体的受力成为施工的关键问题，从61层开始，建立整体模型结构，在有序的情况下施加塔力提模承载能力。对混凝土核心筒的评价门槛有两个，第一，施工过程中混凝土不要开裂，在程序中提取核心筒墙体的主拉力度，不要超过混凝土抗拉强度的标准。如果说有局部区超过抗拉强度，就要检查局部区域混凝土的承载能力，根据公式计算主拉力是否超过墙体，如果没有越过墙体是安全的，分析结果显示在73层以上倾斜的端口和连梁容易开裂，但是承载力是足够的，为了尽量避免混凝土在施工过程中因为荷载引起的开裂，考虑施工的可行性，进行大量的计算分析，找到的办法是将核心筒的内墙和楼板的施工加快，加快到什么程度，只允许内墙楼板落后于倾斜楼层二层，内部进行环固，核心筒所有的墙体就不会因为弧墙的倾斜导致开裂。主持人：下面有请清学大学周明博士江磊鑫博士发表主题演讲，演讲题目“广州珠江新城西塔施工过程关键技术研究。周明博士江磊鑫博士：采用有限元软件依照施工方案逐步即或计算模型，模拟结构施工成型的全过程，计算中考虑结构自重、幕墙荷载、施工活荷载，塔吊荷载，提模荷载，装饰荷载，极点荷载等，以施工计算为依据，每个荷载部都承接一个阶段。结构内力分析，在设计的时候，都是按照一次成型和一次加载计算的，实际过程是经历很长很复杂的过程，结构的钢度是逐渐有的，结构设计的时候，没有考虑到荷载，例如塔吊和提模系统等等，所以在施工过程中，结构的应力结构是复杂的，是不断变化的，这跟结构设计得到的力是不同的，因此对施工过程中结构的内力进行分析，希望了解到内力的变化，判断施工的安全性，为工程提供参考。下面分析外框筒和核心筒的变化。从外框筒取了不同高度的截断，斜柱轴压力的变化，空间上空间位置靠下的斜柱的压力是最大的，随着施工高度的增加而增大，角度最大的压力要明显大于边柱，角度上的弯矩作用大于角度的边柱压力，某些时间点上有一定的跳跃，因为分级加压造成的，张拉的影响要比斜柱大得多。因为核心筒发生了结构的变化，施工过程中应用也超过了减力墙作用。结构变形分析西塔高层结构以竖向变形为主，水平变形不大，重点关注竖向变形。核心筒以混凝土为主，不仅有收缩导致的竖向变形，混凝土的收缩是复杂的过程，跟时间和硬度都是有关的，在计算过程中，我们通过对核心筒半圆模拟这种作用的。另外，需要说明的是，在施工过程中，结构的变形跟通常的概念是有所不同的。下面以一根柱子为例计算，例如柱子是30米，柱子的变形两上面是很大的，下面是越来越小的。假设这根柱子分三段施工，第一阶段施工10米，第二阶段再施工10米，第二阶段的时候，第一阶段的柱子下沉，因此混凝土一直施工，一直到29米，因为设计标高控制施工，因此混凝土一直浇铸到设计高度30米，如果不考虑收缩的因素，结构最上面的点实际上是没有变形的，结构的变型随高度的变化要考虑外部凸显的情况，顶部的点承受的荷载比较小，引起下面结构变化是比较小的，结构底部的点因为荷载大因此变形也很小。核心筒施工完成、外框筒完成，虽然西塔考虑了收缩变化的因素，计算比较复杂，结果跟前面举的例子是类似的，无论是外框筒还是核心筒，随着高度的增加，都是先变大，后变小的。核心筒随着内部的变化有自己的特点，有320—330米时曲线上出现了拐点，好象两个波浪加在一起，核心筒变大了，所以曲线抬高了。内外同变形差对结构的影响是比较大的，因此要重点的关注。曲线上也出现了双波，正如前面分析的，核心筒结构体系的转变造成的，我们将四条不同时间的曲线附在一张图上，从核心筒的变化不是随着时间的增加简单的增大，核心筒完成之后，变形差是先减少的，主塔封顶后又逐渐的增大，核心筒完成到结构封顶，外框筒的变形不断的变化，大于核心筒的变形，封顶后外框筒的变形停止了，核心筒的变形仍再继续。环索张拉过程分析下塌外框筒两头细中间粗，适应这种建筑提醒，在外框筒节点层钢管混凝土柱外侧设置闭合涣状预应力索，每个节点层有上下两道预应力环索。兼顾结构安全和施工便利，采用两次张拉到位。计算表明这样的张拉可以保证结构的安全，而且也并不复杂，考虑环索内力随施工变化规律，环索张拉的内力代表环索最终的内力，西塔的长度很大，施工过程不会导致环索内力明显的改变。转换框架安装分析西塔在320米的高度，设置了三道转换桁架连接内外筒，工程中转换桁架的时候，设置时是没有连接的，关键是确定连接时间，使得内外筒变形差对桁架的影响最小。这里说的变形差是以桁架的安装为基础的，从桁架安装到结构封顶用于进度的影响，外框筒的变形会更大一点，结构封顶后外框筒不变形，核心筒还有收缩，变形差慢慢的减少。如果在横向安装的时候，就同步连接减少核心筒的变形，但是都在结构的承载范围内，没有安全隐患。桁架开始安装到结构封顶时间内，负载连接的最晚，桁架的承载力更大，结构峰巅的时候，桁架连接晚影响也很大，也会影响到工期。因为内外变形差对桁架的变形差也是最小的。施工过程中的应力总体上是安全，我们建议环索按照提供的张拉方案分级张拉，桁架的在施工中就完成链接。主持人：下面有请江苏沪宁钢机股份有限公司陈虹介绍广州珠江新城X节点制作技术。陈虹：珠江新城他高432米，设计新颖、造型优美，线条流畅，结构独特，具有广泛的适用性和观赏性，不仅成为广州市标志性建筑，也会成为世界经典建筑的时代性。结构具有三个特点，结构的组成，由外框筒、核心筒以及外框筒和核心筒之间的横梁组成，外框筒由30个斜梁组成的，高度是每隔27米在立柱交界处形成X节点，受力复杂，因此精确度很高，该塔材质要求高，受力复杂，选用的钢材也是很高的。加工制造难点分析结构优五大难点，大直径钢管的制作，工程30根钢管是由小钢管焊接而成，重量占整个工程重量的比例较大，而且工程难度大，这是工程的首先难点。外层加工制作，最大的结点长度达12米，高3.3米，单个重量达到64吨，因此结点的制作是工程的重点。X结点的相关焊接，施工焊接都是工程的难点，钢材厚会容易产生裂痕，难度比较高。钢管在卷制压制过程中会产生相应的参与应力，如何减少是工程的难点。拼装过程中对制作的偏差进行调整，预拼装是保证工程质量的重要措施，因此预拼装的工作量大，占用场地的面积大，周期长，要求结点的要求高，因此拼装基面的选取制作和测量方案都是工程的施工难点。钢管的成型工艺和方法钢管经过八道工序，直板、油压、卷板、反复液压成型、中控焊接、环筒焊接、检测。钢管卷制成型的关键设备和关键技术，采用计算机三维放养技术，以保证通体零件放养的准确性，根据我公司以前曾加工过的类似工程的实际经验，加工前应按钢管直径缩小3—5MM展开后进行下料。X型结点的加工制作，由外同立柱等组成。管段坡口开设顺序，X形节点相贯部位的相贯线焊接，坡口是沿其周长在变化的，而外同立柱多由3个小段钢管焊接而成，其中2段多为非全圆形。钢管与椭圆形拉接板间的角接焊缝坡口设计。立柱管段拼接，拼接完成后在所有的主题上进行相应的标记。焊接工装板安装，安装前要将弧形板跟钢管进行拼接焊接，焊接的要求跟中缝的要求是一样的。管柱断部机加工为控制节点的组装精度以及保证节点现场安装的精度，特别是钢柱分段间的加工保证钢柱的垂直。X型结点整体组装：组装基准面划线，组装胎架，椭圆拉板的组装定位，定位第一根立柱，定位后，采用相同的方法将同一侧的另外一根立柱进行组装定位，与已定位的立柱进行对位，检查后整体焊接。立柱之间的对接焊接，为了减少整体焊接变形，采用二氧化碳焊接，焊接前先预热，焊接的时候先焊内部，内部完成后在进行拉板焊接，采用对应焊接，焊接后将节点反复焊接，焊接完成后进行超声波检测。加强环组装，加强换定位时，将其板边进行组装和装配。牛腿组装，先将模板和翼缘的组装焊接病制空，再与节点进行定位组装，保证精确精度。整体焊接，安装完毕后进行整体复查，焊接时同样采取对侧焊，焊接完成后将节点吊上胎架对接，长度方向进行接口。X型结点完成及验收检查各部件中心控制点坐标，测量18个点，是各个牛腿的中心点，还有梁的上下中心点。测量各不见断面上下口控制点坐标值，因此还要控制铜铁和端口的偏差值，控制了整个断面的尺寸和牛褪的精确定位。广州珠江新城外框筒钢结构体系庞大，总计4万多根，X型结点255个，外型尺寸节点重量大，最大板厚达100M厚，结构极为复杂。生产技术人员在化正为零，化繁为减，为安全完成工程奠定了基础，我的汇报完了，谢谢大家。主持人：下面有请中建三局股份钢结构公司陆建新介绍广州珠江新城西塔复杂X节点钢柱外观尺寸的测量验收。陆建新：我代表中建三局介绍珠江新城钢结构的情况。珠江新城西塔是由国外设计的，国内是华南理工大学，由中建公司和中建三局进行施工，现在说的是西塔，不久的将来还有东塔，东西塔之间有大型的地下空间，从而连接一体。楼高103层，高度432米，上面还有停机坪。工程最大的特点是外框筒的巨型斜交的钢结构，总共是4万吨，建筑面积是45万平方米，主楼是25万平方米，设计方面，介绍核心筒的钢结构，13层以下是由X型的结构。从7层—67层，每离6层有一道精心的钢梁，通过牛腿和钢梁连接到外部的钢结构。70—73层的核心筒中两边还有倾斜的钢管，核心筒在69层以上是X型的，69层以上是中空的结构，67层以下是由桁架承受重量的。外统治管柱30根，其平面位置不断变化，外同1800平米，核心筒700平方米，X节点是对称的，楼层的平面往上慢慢的缩小，吊装的过程随着上部重量的增加，楼层产生向外的推理，设计中就带来了拉索，有了拉力后要将梁封闭，里面要灌浆。整个外立面分成了17个区域，每个区域都是27米，X型的结点，每个区域是15个，总共有17个，总共是255个。外筒的钢管是从地下室一直到顶。X型节点是1800X55，X型节点最重62.8吨，最长13，宽4.2米，结点中间的椭圆拉板厚度是100—300MM，结点左右不对称，中间椭圆拉板折弯。17个区域由两加工成制作，按照区域的分工，是交替的制造。节点制作后，就采取三维坐标验收，工厂进行分组循环预拼装。检查的原理，建立独立的坐标系测量关键点，例如四个端点的重心坐标，将坐标放在电脑中，还原实物，就可以得到各个点的制作情况。拼装后就用汽车运输到现场，在钢结构的安装方面，地下室安装小型的塔吊，地下室起吊的位置是在路边。第一节柱子的安装完成后，因为地下室施工期间塔吊是比较小的，第一阶段的直径是21米，要分成5小段分开完成，负一层往上是X型节点，就需要大型的塔吊，之后是第二台和第三台塔吊。西塔的三个边缘有三座塔吊，这样做是比较合理的。M900D塔吊能力是很强的，最大起重是64吨。X节点吊装完成后就意味着地下室完成了，上面由三台900D吊装。我们在场外有300平方米的备件工地。三台塔吊将施工区域分成三块，首先是直板连接，之后是第二、第三个管柱相互连接。吊装后，直馆里面要浇铸混凝土，前期是吊装的，后期是泵送的。因为直管是比较长比较重的，所以起用了双机其中配合900D，X节点同样用这样的方式起吊的，这样可以保证起吊的楼板。对于超宽、超高、超重节点的处理，如果不做任何的处理，就是68吨，超过了64吨的起重承载量。有人问为什么不做平切，因为中间的楼盘靠的比较近，我们进行了斜切处理。对于分叉大的也进行了处理，对于超宽的处理就是节点的牛腿超宽处理，在现场组装后再进行吊装。钢结构的安装在13层以下用的是横梁。现场的测量验收是类似的，主要是检测端口的中心点和位置。2007年底施工到17层，春节期间只干了3层，高度达到了61米，我们有意识的让核心筒先上，因此外框筒跟核心筒有一定的差距，3月一个月内吊装完成了4段，也就是12层，一般的情况下，核心筒施工可以达到3天一层，我们可以在合同期内顺利的完成安装工程。观众：X节点在焊接过程是否考虑过焊接收缩嘉宾：下料的时候就考虑了，焊接间隙和焊接次序，两边分段焊接，之后才是中间焊。观众：收缩情况是怎样的，原来留下一定的间隙，最后跟预想的是否有差距。石荣金：关于X型节点的制作，可以说85%是没有偏差的，收缩和焊接的参数，跟总的热收缩是有关的，针对这个问题，延续了造船系统的工序，有专门的施工和焊接工艺，西塔我们分了12个焊接点，通过每个焊接点得出的经验和数据不断的调整后面的焊接。焊的时候，先将两个管对应起来，垂直焊接，相关节日同时焊接，直管是弧形的，因此要多点同时焊接。X节点制造的过程中，不是将整个的管段做完了以后同时焊接的，而是分段制造的，便于不同部位的焊接，分了六个阶段焊接。观众：混凝土浇铸的高度是多少，检测的方法，施工控制的技术本身预留的值是多少，是否实际应用了。嘉宾：钢管柱最高是21米，浇铸的高度也就是21米。里面是用绞车将震动棒在下面进行震动的。观众：混凝土是如何检测的？嘉宾：是通过超声波对混凝土进行检测的。观众：施工本身有预留量的，实际工作中是否应用到。嘉宾：变形部分，包括变形的规律进行了计算，理论上提供了依据，将数据提供给施工单位，可以根据自己的条件和理解选择用还是不用，我们给他们提供了这样的依据，是否使用应该由施工单位根据自己的情况选择的。观众：最后是否用了。嘉宾：不是每一层都调整，而是隔几层调整的，否则就不能满足设计变形对项目的要求。主持人：现在进行上午的第二个阶段，主要是介绍广州新电视塔，主要是外钢柱节点，第二个是震动消声技术在广州新电视塔Q390GJC冷成型钢管中的应用。

下面有请江苏沪宁钢机股份有限公司石荣金做主题演讲，内容“广州新电视塔外框筒结构的制作及拼装技术”。石荣金：广州新电视塔高610米，由一座高达454米的主塔体和一个高156米的天线构成。该塔结构设计新颖、造型优美、线条流畅，也是世界上最高的钢结构之一，建设后对广州市来说，也是标志性的结构，也是当今世界上最据现代化特性的标准型结构。现在来看，广州电视塔的结合体，一共有24个锥形立柱组成，塔的设计理念是婀娜多姿的苗条少女，腰是如何细的，后来到广州设计院了解，实际上就是将24个筷子组成一个椭圆体，下面固定，就是今天广州电视塔的结构，看起来电视塔的柱子是弯的，实际上是倾斜的直柱子。椭圆形的斜环，斜环街面用了1104根，材质是Q390GJC级钢，斜撑用的截面是700X40—30MM的钢管。天线桅杆就不介绍了，主要是156米高，由八角形和四角形组成的。广州电视塔有1104个节点和管子和斜撑。钢管如何做，在广州电视塔招标前后一直延续到现在，而且是不断争论的。根据我国目前做钢管的情况，真正钢管的工程，因为做了广州电视塔后，暴露了焊接钢管用怎样的加工方法最好，而且钢管在整个框架中应用的范围越来越好，因此中国钢结构协会向建设部汇报编辑焊接钢管的书籍，汇报下来前还是沿用以前的制造方法，参照其中的参数计算。现在钢管在建筑中应该有多大的特性，截面是多少，是很值得大家关注的。广州电视塔的24个街面钢管的性能比是38，不能超越钢管的规则，性能比是38，其他的钢管用的是比较小的，采用的是压制，从而大家需求。直缝管的残余应该力由刘扬介绍，这里我详细介绍了。卷制钢管的制作，西塔做的是圆柱体，我们做的是圆锥体，圆锥管展现的是扇子形，大家知道锥体上有母线，将每个母线都划出来，母线画出来后，母线是我们控制做圆锥管的基础。钢板如果在运行的轨迹中，上扎的中心线如果可以吻合母线的话，圆锥管线的落差不是很大的。我们做圆锥管的时候，我们要将地板全部打掉，请经验丰富的技师观察上扎的中心线在运行中跟母线是否吻合。目前，做出来的产品质量还是有合格的。预弯钢管还是坚持了造船的理念，放了1.5倍，从而增加了制造的成本。例如现在的钢材是8000元买回来，如果制造成废料只能以2000元卖出去。压出来的预弯的弧形也不是完全的吻合图纸的要求，有一点尖角就是考虑了焊接的设施和效果，我公司做的圆柱管和锥管基本上都是一次性。管节对接，横隔板安装，如果内进是1.9米的圆环，要将整个圆环平均安放在其中。我们从首都机场的经验得出来，圆环是一个整环，下料后是4个1/4做成整环，圆环提高了效率，但是整环放进去后，焊接后对于圆环的固定起到了作用。节点制作工艺流程西塔中有190多个数据，就形成了制作的依据。要注意的事项，基本划线，杆件定位，焊接工艺。现在有很多先进的仪器可以测量，但是所有的装置都是对产品质量进行跟踪和检验，对产品质量进行跟踪和检验，最有效，可以起到作用的是干活的工人，不是检验员，根据自己的体会不一定对，我将感叹说一下，只有工人真正的懂得测量工艺的使用以及工艺的关键，那么管子的作用基本上是完成的，如果只是靠检验是不行的，检验是手段，不是工程质量的主要手段，只是补救。基本上所有复杂的结点都在基本面确定。预拼装广州电视塔分成9个预拼装，说起来是简单的，在高度上累计拼装。我的演讲到此结束，谢谢大家。主持人：下面有请浙江东南网架股份有限公司刘扬发言，“振动消声技术在广州新电视塔Q390GJC冷成型钢管中的应用”。刘扬：尊敬的各位领导、专家上午好，刚才石总已经将广州电视塔的加工制造介绍的很详细，我针对钢管在制造过程中的一个环节，就是残余声音的消失予以介绍，广州电视塔是目前世界最高的电视塔之一，钢管全部是采用卷制或者是压制加工完成的，立柱直径比较大，最大的是2米，精度相对大一点，但是环面和斜切比较小，为了减少初始应力，设计要求对径厚比小于等于33的冷加工钢管需进行消应处理。初始残余应力主要有四来源：一是钢板扎制过程中产生。二是钢板热处理过程中产生。三是钢管卷制过程中产生。四是钢管纵横向焊缝焊接过程中产生的。残余应力的存在对建筑的强度是不好的，残余应力的局部点已经超过了钢材的强度，残余应力影响构建外型的稳定性，为了达到内部的平衡，有拉必须有压，在不同作用力的情况下，产生的力也是不同的，存在相互叠加的问题。常规的消音方法是很多的，包括热处理和局部的热处理，局部热处理，机械拉伸、挤压、温差拉伸、温差控制控制焊接、表面冲击、爆炸消应力、震动焊接、低温相变焊料、自然时效、震动时效，为本过程采用的消应方法。消应技术的工作原理：实质上是以机械的震动方式对工件施加附加应力，当附加应力与残余应力叠加后其总应力达到或超过某一数值后，在应力集中的地方超过金属材料屈服强度。残余应力的检测方法比较多，如X涉嫌法、盲孔法等，本工程应用盲孔法，主要是检测表层残余应力。应用震动消应技术进行消应的工作准备，盲孔法专用参数A、B、C的标定，测出的是应变，实际上是通过计算的，并不是直接检测出来的，所以要测定参数A、B、C。厚度是一公分的，先在构件表面进行焊接之后才加工，加工的时候，同样的要求要有同样的材质，实际上材料的厚度要达到3公分以上，实际做的时候，要先进行精加工，堆焊、热处理后在进行构件加工。测量后事件要在拉伸机上进行拉伸，要看一系列的应变值，从而计算出A.B、C值。设备及工装准备：我们设计了这样的东西，可以针对不同的环境可以利用的，关键是设计是激振器，在机械装置的时候，力量会不均匀，所以会采用激振器。弹性制作，前面制作过了，起来是利用激振器。配重既是一个弯曲震动也是一扭转震动，是联动，在一根钢管里面有不同的作用，震动为了得到供应，为了得到波形，因为自身是多种震动有关的，做的时候是调整正负和制作的位置和频率以及机器的位置，配重的位置经过多次得调试得到很好的工艺，工艺将动力和机器放在钢管的内部，大家可以对照看一下，在试验过程中是放在外面的，当时的机器是很重的，操作的时候，是非常困难的，先将它固定起来是比较难的，后来不断的调试，将振动器放在管里面，效果还是很好的，支撑的位置是在2/9，左右，采用这些技术，应用的效果是怎样的，实际上通过最后实物的构件检测震动的效果还是不错的，最大的峰值是192MP，最大应力平均值为152MP，还是达到很好的效果，震动消音技术顶部完全可以达到效应力，光从字面了解还是有一定的差别的，实际上不是这样做的。我的汇报到此结束，谢谢大家。

第二届全国钢结构施工技术交流会时间：2008年5月10日pm地点：广州珠江宾馆各位专家和代表，今天下午会议开始，今天下午由我和刘树屯大师支持，他是业界专业人士之一。今天下午的报告是由长江精工钢结构集团（股份）有限公司陈国栋发表演讲题目是广东省博物馆新馆钢结构工程制作与安装技术；长江精工钢结构集团（股份）有限公司黄明鑫演讲的题目是弦支穹钢结构体育馆体系与施工技术；江苏沪宁钢机股份有限公司高继领演讲的题目沈阳体育中心体育场钢结构制作、与安装技术；江苏沪宁钢机钢体股份有限公司藺军演讲题目的是济南奥体中心体育场钢结构制作、安装技术；浙江杭萧股份有限公司杨强跃发表演讲的题目是杭萧多高层钢结构住宅体系的制作和施工。

主持人：下面开始第一个报告，由陈国栋博士，时间是20分钟。陈国栋：各位专家、领导下午好！在这之前，我大体介绍一下我承接的项目，今天三局介绍很多关于钢结构实施的轻工，实际上在广州这边实施的项目参与的也很多，今天要介绍就是广东省博物馆新馆的制作和安装的技术，还有就是广州市歌剧院，明天也会由歌剧院的介绍安装，歌剧院的制作是由我们来制作的。另外就是广州新图书馆等等，还有一个就是白云国际会议中心这次我们也去参观这些项目，也是一个非常庞大的广东省人民大会堂支撑我们做制作跟安装。今天我主要介绍博物馆的施工与技术。大家在施工技术的表面可以看到广东省博物馆的效果图，这个效果图可以说广东省博物馆从外观来看是一个四四方方的盒子，外观形状是非常规则的，如果说不规则从这个图上可以看出来，建筑的里面是凹凸的，有一定的建筑造型的容器，这个项目很重要的特点是在结构方面，这个工程的结构形式有一个塑像结构和水平勘测的结成的，就项目的一个特定就是预应力巨型桁架、双向悬臂悬吊结构。我们先给大家看一下实景图，这边是悬吊的结构，悬吊是三层，局部四层的结构。这个是悬吊下来的水平衡量，右边是应力的头。我们看一下整个结构的特点，这是一个巨型的悬臂悬吊结构，吊了三层，主结构的形状是这样的，这个巨型的屋盖，钢钢桁架外条23M，预应力结构在体内的预应力，如何穿梭和如何控制扎拉的顺序，在这个过程中我们监测跟同济大学一起实现了，但是是松散的钢绞线。整个重量是600—700吨，如何制作、运输吊砖这是施工的特点。还有就是双向悬吊，我们在制作的过程中如何保证双向的性能是一致性的，在施工的过程中如何保证施工最终的状态跟设计的基本精神。特别是悬吊结构，楼层的水平度的控制是非常关键的，因为在施工的过程中，在第一个阶段就把主要的结构施工上去了，在后期有很多预应力的扎压和混凝土的灌注，这就变成非常关键的问题。我们围绕这几个关键问题，对加工制作跟现场的施工安装有一系列配套的方案。这个是钢管柱，钢管柱后面还要加混凝土的墙，这个是悬吊的几个楼层，大家去现场参观可以看到这是非常不规则的幕墙结构，我们把这个结构分解成四大部分。对于立体交叉预应力结构，预应力的布置是这样的，这里头有四个主要的桁架，预应力都是在上悬受压的地方横穿，桁架的体内用的是钢绞线，这里面的弯的半径是比较小的，用钢是穿不过去，这里是楼层的吊杆我们采用的是钢索来实现的，一个用钢索一下用成捆的钢绞线。对于这个桁架结构，我们看结构形式和简单，这里画的是单向的，实际上在这些都是双向的，板厚8M。在施工的过程中，这个项目有一个特点，我们投标的时候地业主提交给我们的是混凝土的墙已经好了，但是我们近墙的时候是没有的，整个施工条件就发生了变化，我们就要考虑安全，钢管灌上混凝土如何把19000吨如何立在这个墙上，这是关键。另外一个工程的特点，就是要求我们有4个月的时间安装好，非常紧张。这个项目的特点空地是很小的，从当时实施的情况看，当在西边有一个空地，结合这些特点，我们采用是累计的施工方案。是结构的大体组成，其中有一层有12米高。这个吊杆柱子跟水平梁连接，最加工制作的精度要求非常高，我们在现场就按照这样来做的，这个是一个特别重要的。横梁跟柱子连接，就跟腹板连接，通过隔板来传授减力，就灌到预应力这边去。我们根据这些特点，在加工制作和安装上面，有这些方案。首先大家看一下这个图（PPT）就知道非常复杂的，这个是预应力穿过去，看起来比较简单，所谓有受压的都要用混凝土，要保证这个混凝土的流动性。大家可以看到这个结点，是双向的，我们的钢板切割肯定要一个方向，再加上另外一个方向，如何保证这两个双向性能的一致性，我们在脱口的方式跟钢板的切割，正板的结合做了比较大的工艺，保证焊接的时候基本上性能是一致的。这个项目的特点归纳起来是几个方面：板比较厚，板厚方向传力。在这个密集的区域内头要进行大量的焊接是会产生大量的焊接收缩预应力，一般说8公分的收缩要4—5毫米，如果没有很好的焊接顺序，很容易使这个板产生承接失力，就不可靠。如果这个板不裂的话，就会减少预应力。如果说焊接顺序没有选对的话，可能最后有几条焊是怎么焊都焊不到的。有了这么几个要求，我们在坡口的设计，在焊接工艺做了比较大的努力，来满足这个需要。这个都是比较复杂的节点，这个节点不比鸟巢的节点简单，因为鸟巢我们也做了，这个隔板是非常密集的，所以难度不低于鸟巢。这个是巨无霸的节点，在路途运了1700多公里，这个是一个运输单元，在高空瓶装的。在安装方面，因为现场的条件，以及结构的受力特点跟构造，我们实物在施工面分三条线来做，我们是同期一起做的，满足工期的需求。这是整个施工的顺序图，主要采用的吊机，我们算起来要900多吨以上的大型的吊机，但是考虑到楼面是比较薄的，只有15公分，一般我们采用了在地面上行走，减少了吊砖的回转半径，600吨的履带和250吨履带吊配合吊砖。这个是过程的一些图片，楼层结构采用了斜撑。这里就是拼装平台，这是600吨的吊机，这个就是底下楼层的结构。桁架我们在工场制作的时候的情况，我们是一根一根运到现场的，包括节点。这是现场的俯视图。我们这个项目最重要的施工方案是滑移施工方案，我们请了运输局的几位专家进行鉴定，有两项成果专家们一致认为我们达到国际进水平。我们做这个方案的时候，是采用很刚强的支撑架来进行滑移轨道的滑移，整个用钢量要3000多吨，经过内部仔细的研讨，采用了一些安全措施保证施工过程的安全。在推的过程中，整个推有8780吨的重量有24个千斤顶一起推进，油泵水量比较多。刚才讲了唯一的一个地板就在西头这边有拼装的地，我们这里修改一个大型的受力支撑平台，这里的钢管都是比较粗的，形成交叉的支撑体系。我们特别考虑了承重的轨道，我们用了50公分的高的轨道，这个轨道是可以变形的，同时我们又采用自平衡的方式，只能把这个推理千斤顶推到旁边。我们施工的过程中，变成一个单向的悬臂，如何保证最终的结果基本上跟设计的状态相一致，我们在整个过程进行了大量的监测，以及进行了预调整。这些支撑我们用了大量的柔性交叉支撑，不是刚性的，这个安全过程非常关键。另外就是预应力张拉，因为这个结构，特别是上面的桁架，需要有受压感。我们整个施工过程有几个大的阶段，到最终结果的时候，在施工过程中，我们桁架的预变形在第一阶段就要完全了，整个桁架在什么地方张拉，我们是一步一步的倒算回来，倒算到这个时候我们需要怎么样的预变形，在整个施工过程的顺序是非常关键的，永久荷载预应力0.5可变荷载作用下，达到平衡。我们把集体桁架每一个角算出来，而且要倒算到第一步，给出一个控制值，比如说在这个夹角是148毫米，这里是96毫米，在施工过程这个标高就已经预调了。有一些预变形的实现，我们是通过加工的，有时候是在拼装的时候就实现了。这个项目还有一个特点，工厂制作跟现场制作产生的预应力都比较大，可能使得传力有点危险，我们采用了震动和局部加热的方式把这个预应力消减一部分，在现场也是比较大的结构在拼装，拼装的过程也是在一个状态下增加，也会额外的增加预应力，我们采用了两种方式把表表层的预应力消除，一个就是现场专控法和超声波冲击震动法对受拉区焊缝分层消残，在制作安装时，负责的节点在强数据状况下焊接，将产生非常大的焊接残余应力。在这个过程中，我们也用了测量的设备，看整个施工以及焊接过程中的应力的变化，配套的措施。预应力这一块，我们张拉以后，如何控制分级了明天也会跟大家做一个介绍。我们采用的是EM的传感器，利用外力的变化引起铁磁性材料保持能力的变化，通过一定仪器的转换来测得里面预应力变化，在国内算是比较先进的方法，不是测应变的。从现在的监测来看，这个效果是非常好的，现场测试我们还有油泵、压力环进行符合，从这里里看精度是非常高的，在建筑工程中是一个非常好的测试方式。整个过程中，我们除了预应力监控之外，因为这个项目底下的底盘太了多，因为混凝图的墙没有做上去，我们对比较关键的柱子，在柱顶上面都进行了应力的检测。变形的监测是不可避免的。这个项目为了慎重起见，还做了桁架实现，是1：7的桁架试验，结点是1：3的破坏试验。整个过程我们到后头这个项目是比较顺利的，都是由我们专门请来的德高望重的许多专家，包括刘大师都给我们的施工方案提了很好的建议，保障施工安全的顺利性。我的介绍到这里，谢谢大家！主持人：下面由长江精工钢结构集团（股份）有限公司的黄明鑫介绍弦支穹顶钢结构体育馆的结构体系与施工技术。黄明鑫：尊敬的各位领导、各位专家、前辈，同志们的大家下午好，很高兴在这个会议上跟大家的探讨、交流钢结构的技术。我今天的主要介绍就是弦支穹顶钢结构体育管的结构体系与施工。弦支穹顶作为一种新型的结构开始在国内运用，在过去的几年，我们所了解的弦支穹顶有国家的网球馆，安徽大学的体育馆等的。我们很幸运我们先后承接了三项，一个就是安徽大学的体育馆、常州体育馆、济南奥体体育馆等。安徽大学体育馆建筑面积12809平方米，整个建筑呈钻石形状，钢屋盖为48米的正六边形，边柱至边柱的距离为44米。安徽大学体育馆工程钢屋盖钢网壳为双向举行街面钢构件单层网壳，我们可以看到（PPT）。这是一个安徽大学的结构的分析图，这个是单层网壳。常州体育馆面积有9000多平方米，跨度是一个椭球型建筑，屋盖23米，容纳观众近6000人。体育馆下部结构采用全线浇柱筋混凝土框架结构体系，主要柱网尺寸为8.4×7.2。单层网壳王中与撑杆相连的节点采用铸钢节点。这是模型制造的图（PPT）济南奥体中心体育馆是一个圆形，最大的宽度是122米，弦支穹顶高是12.2米，在弦支穹顶顶部设2.5高风帽。济南奥体中心体育馆上部的单层网壳有两类型了。安达体育馆我们的跨度有88米，也是最先进攻的项目，常州体育馆是跨度是120米×80米，济南要体育馆是122米，高是12.2米。上层网壳的结构方面，三个体育馆都不一样。环项拉索，我们的安达体育馆环向的拉索是才拉材料屈服强度不下于167。常州体育馆所有的环项和径项都是采用拉索的。济南奥体环项我们也也是采用拉索，径向是采用钢棒。这个是三个场馆的相关节点，撑杆上结点，我们在秤杆上的设计方面都是采用上下铰接的方式。安徽大学体育馆的拉索的张拉的形式主要是采用了张拉径向的方式，通过油压施压的预应力。拉索预应力的施加分为3级，第一个张拉到二世设计预应力状态下索力的30%，第二级张拉到70%，第三级张拉到100%，每一级张拉顺序为千斤顶由外圈往中间移动。常州体育馆总体安装思路是采用满堂脚手架。这是常州体育馆的下面支撑架的布置图（PPT）满堂脚手架是作为一个很大规模支撑的结构，材料的测量方面都有很很难保证的，我们济南奥体工程做过测验我们实际上是用60万米的脚手架，最早测试它的时候，发现测试是最大的，最大的地方是1.5公分左右。这是上面的模型，（PPT），钢网壳屋盖构建的吊装机械为2台7027塔吊和1台5613塔吊，钢网壳屋盖构建吊装时以抽钢间和杆件为基本吊装安源，安装起吊定位后，先安装不换管，后安装径管。我们在这个是环索的安装过程，首先是把索夹规定下来的。这是常州体育馆张拉的里面布局，我们在常州体育馆从内到外有很多环索，外面的4道环索力度比较长，内部的两道环索我们设置了四道展览。这个是张拉的方案，拉索张拉顺序采用由外向内，即由HS—6—HS—1逐换进行张拉。为控制环索的的现行，保证撑促垂直度和环索缩地的均匀性，同环环索须同步分级张拉，并对环索张拉施行双控，即控制张拉里和张拉索段的长度。同步张拉程序分为四级的。我们在张拉体育馆张拉结束之后，我们也通过了测试的。这是安装张拉工装的设备图，这个是结构成型的状态。济南奥体是我们最后，到目前为止我们做得最满意的弦支穹顶较结构，还是运用了常州体育馆的总体施工思路。在这个施工过程我们总结了前两个体育馆的施工经验，我们通过比较分析，体育馆网壳开始安装最外环节及杆件，从外内对称以每两个节间安装体育馆网壳成十字成型，后补全十字型构建之间的杆件，体育馆网壳中心风冒节点及杠杆在其他网壳干间安装完成之后再安装。在焊接过程当中，我们做了非常细致的焊接方案。从这个图我们可以看出，从第一次是先从十字形的，这个时候是不焊接的，完了以后就进行顶部的改建，最后连成十字型，就完全了一个结构体系了。这是下部索杆体系各部件安装，下部大系的安装，首先就是安装索夹，然后就是安全环索。因为外环争得是200米的拉索，直径相当大，我们把二环分成8根，每根重约4.5吨。这是济南奥体中心的拉索张拉，我们也是采用径向钢拉杆张拉法，进行缆索张拉。跟常州体育馆不一样的之处在于，在常州体育馆的张拉过程中，我们是往上拉索。我们为了安全期间，待网壳拼装完毕，且制作固定后逐环张拉拉索。径向张拉杆分两级张拉。第一级：0—>50%出示预张力，由外环向内环进行；第二级：50%—>100%出示预张力，由内环向内环进行。拉索为张拉时，结构为一单层网壳，为保证施工阶段结构安全性，第一张拉时不落支架，保留支架仍支撑着网壳。第一级张拉结束后，结构为完整的弦支穹顶，为避免支架对拉索张拉的影响。这是拉索张拉程序，我就不详细介绍了。这是现场预应力拉索张拉设备。这是环向索的图，安装完毕这是现场的图。随着我国空间结构的迅速发展，弦支穹顶这一新兴结构体系在建筑钢结构中的应用越来越多，通过安徽大学体育馆、常州体育馆和济南奥体体育管三项工程的实践，希望能给同行们的在今后相关结构的设计施工中带来新的帮助、新的体会，同时对给我们公司在以上项目施工过程中带来帮助和支持的单位和个人表示衷心的感谢！刘树屯：谢谢黄明鑫的报告。济南奥体中心的计划，前阶段我们多次参加，这个方案最大的特点刚才大家都看到了，非常的好。主持人：接下来有请江苏沪宁钢机股份有限公司高继领为我们演讲题目是沈阳奥体中心体育场钢结构制作、安装技术。高继领：各位专家、同行下午好，非常荣幸能给大家介绍沈阳奥体中心体育场钢结构制作、安装技术。（PPT）这是沈阳奥体的结构的三维图，从这个图上大家可以看出，主要有三部分结构，一部分就是三角形的，跨度是360米，目前还是国内的最大跨度，它是两侧落地的单层网壳，包括南北的联系桁架，三部分组成的。整个外型相当于踢球的一部分，几乎外型可以认为取自一直径约433米的球体，两着地点间水平距离360M，正中最宽处水平投影尺寸111M，最高点距地482m。几乎所有的管全是弧形管。在加工方面主要有两个，一个就是大口径钢管的弯曲成型，另外在我们制作过程中发现的问题，就是大口径钢管的尤其是弧形惯线的切割，就是相关性参数的取值。首先介绍一下大口径钢管的弯曲成型工艺，从我们了解的和使用过的方法主要有三种：一种就是手工火工弯曲，这种方法在2003年国家大剧院的项目，由于那时候加工设备的进化，设备都没有那么完备，采用的就是手工的做的火工弯曲，达到很好的效果，但是最大的问题就是效率太低。还有一个就是现在比较多的采用的中频热弯弯曲，我们工程也少量的采用了。还有一个在我们这个工程当中大量采用的就是冷弯弯曲这个钢管的弯曲，我们特意增加了1200吨的油压机，对它进行改造，因为这个比较大，通过的了上下轧膜，经过我们的模拟计算，反复的试验，通过这个平台适合相对比较长的管子来回行走，所以就采用了机械转弯。这里头几个特点就是先我前面所说的，手工火工弯曲：最大的不足就是工效低，只能针对少量的构件加工。我们总结出来了一个中频弯曲，是4.6M到20米之间采用中频弯曲。相对半径比较大的采用了冷弯弯曲成型。从成型效果来看，在冷热的局部凹凸要比机械的要明显一点，当然也是可以控制的。因为冷弯可以反复、来复的来压，灵活性会更好的。如果你要是中频经过加热弯曲之后，若发现超差的话，较难重新弯制；冷弯弯曲可以根据要求重复压制修整，成型的质量较好。中频热弯弯曲无法对同一根钢管进行两种不同半径的弯制，冷弯弯曲可以通过对压模的调整，实现对同一根钢管进行两种以下半径的弯制。中频热弯弯曲需对钢管进行加热，钢管煨弯后一般采用风棱，对钢管木材会造成一定的影响。两种方式我们都采用了，冷弯的工艺在大口径，半径相对比较大的大工作量的加工来说，还是具有很的优势，但是对于设备来说，对工程的设备来说，要求相对比较高，因为1200吨的油压机等等。另外，大口径钢管的相贯线切割，由于工程大口径干杆件均为弧形，导致才具大口径钢性相贯性的集合信息与采集小口径弧形钢管的相贯线集合信息的不同，目前国后者均采用近似的方法，而这种方法在大口径钢管上，将导致相贯线切割误差很大，因此采集大口径钢管相贯线的集合信息必须采用精确方法。我简单的介绍一下吊装方案的选定，从前面大家看到的图来看，这个结构应该还是比较适合传统的分段吊高的。这是一个临时支撑结构，这个工程全部采用的是预制楼，我们的支撑不能全部落在混凝土结构上，又不能预留一个落地的口，所以全部通过一个转焊接来落在混凝土结构柱上。由于支撑高度比较高，转换的横梁特别多，我们当时对支撑结构自身的高度和变形的影响，我们整个钢装过程中的安全性的影响，当时就采用了把集成和结构一起计算，做了一个模拟分析，这样的话，可以充分反应整个支撑体系在真实的情况。同时，这种方法还用了对卸载进行了模拟分析，这是模拟计算的结果。通过这种方式，整体的模拟计算最后经过实测来算，还是对吊高和卸载进行了准确的预测。通过本工程的制作加工对大口径钢管的向观线切割和弯曲成型工艺进行了全面、系统的研究和论证，总结和完善了国内这项工艺，为大口径钢管的相贯线切割和弯曲的成型提供了指导性工艺。谢谢！主持人：接下来是江苏沪宁钢机股份有限公司蔺军，他介绍的是济南奥体中心体育场钢结构制作、安装技术。蔺军：各位专家、同行大家下午好！我的题目是济南奥体中心主体育场钢结构制作与施工。这是建筑的效果图，这是基本的工程概括，主要就是6万多座比较大型的体育场，用钢量是6600吨。大家看一下这个效果图，中间的框架，每一面东西两面是地面空心的框架。内圈是32个支点里面，为了增强整体的的高度，环向次桁架共布置9圈。这个工程有一些特点，主要的特点就是双曲面，每一片的标高都不一样，空间定位点多样。我们根本这个工程的特点：本工程钢结构件和节点的制作可分类为：钢管桁架构建的制作、节点支座的加工铸钢结点制作、桁架平面分管的加工制作等。对管桁架节点采用相贯焊接节点，支座和部分弦杆的相浇结点采用了铸钢。另外说一下支座节点的加工制作。本工程钢结构结点形成主要包括钢管桁架向管贯节点、铸钢件节点、预应力钢棒节点、H型钢竹支座节点、钢管柱制作节点等。对重要的结构内圈钢管柱支座结点。施工的结合现场土建施工条件，采用场内、场外分区、分段进行结构拼装，吊装的技术措施。这是它的拼装的空间突，包括场内履带吊行走路。我们在场内进行了拼装，包括拼装的布置。主体桁架安装顺序，先安装屋面桁架，就位后安装内圈支座，最后安装侧面桁架。这是一个内圈制作的柱子位，施工比较顺利。临时支撑布设，我们也是根据特点进行了内圈和外圈的布置。这是一个支撑系统的剖面，内圈和外圈的支撑。通过我们的支撑钢平台把他们树立了，转化到支撑点上。我们现场撑高，包括吊拉面。这是屋面框架的情况，大家可以看一下。这是施工吊装过程的模拟（PPT）。这是我们在吊装的基础上进行的卸载的透视，这是从最初生产内圈的卸载到最后的反应公布。我们对这个模拟计算也进行了现场监测，通过施工的模拟，也能看出来是可能比较好的完成了，也取得了比较好的效果。我的报告完毕，谢谢大家！主持人：谢谢蔺军。刚才开始讲的这个报告是由杨强跃来介绍的，但是由于他还在路上没有到，就换成上海冠达尔钢结构有限公司高国兵介绍。他报告的题目是三丝埋弧焊技术在厚板焊接中的应用。高国兵：各位专家、朋友下午好！我报告的题目是三丝埋弧焊技术在厚板焊接中的应用。大家前面看一下这个三丝埋弧焊，下面我从四个方面来介绍一下三丝埋弧焊。第一个就是三丝埋弧焊的工艺技术，包括三丝埋弧焊焊电源的选择，熔池特性及焊丝排列；单熔池焊丝艰巨和角度的设置；另外介绍焊接线能量对接头组织性能影响及人性影响分析；第三是点就介绍焊接材料的开放应用，第四点介绍工艺参数的选择和工艺品的应用。首先从第一种开始介绍。焊接工艺技术，三丝埋弧焊采用了独立的电源供应，类型是组合采用直流反接+交流+交流，避免直流+直流组合佃户此偏吹现象，减少气孔的产生。采用交流只是一个作用，但是交流电跟户次电力稳定性比较的差，而且交流电弧是比较浓的，如果焊接比较高的话，有一个腐化带的作用，腐化层增加比较。

这个图是三丝埋弧焊的选择图。焊接方向、这是直流。第二是坡口式的排列，汉的排列，一般采用是焊丝排列，一方面是电弧扩展面积达，有效的消除坡口边缘的未熔合，不易形成了理性喊到，减少了焊缝根部热烈问的产生概率，且在焊缝的外观上成型了，可有效的减少要边和焊缝表面的鱼鳞；另一方面借助与多电弧共同作用于一个熔池时较强的搅拌作用，降低了气孔产生的可能性，同时冶金反应更加的充分。

焊丝间距和角度根据坡口形式，焊接规范及焊接速度具有确定，一般单熔焊丝总间距控制在20-35MM，焊丝角度设置时，焊丝通常垂直于钢板表面。

焊接性能量对接头组织性能影响及韧性影响分析。三丝埋弧焊是目前需要考虑的问题，三丝埋弧焊相对于单丝、双丝埋弧焊而言，性能的影响主要在刚才方面，通过改变溶蚀的过热程度和冷却速度而使柱晶尺寸及转变特性发生变化，还可通过改变熔合来影响焊缝的划分成分，从而使焊缝组织性能发生变化。下面介绍一下焊接热影响区的人性决定于组织和组织的形态，既受焊接热输入的影响，同时其取决于母材的化学成分及原始状态。焊接线能量的变化会引起焊接热循环的变化，性能量增大时，不仅熔合线奥氏体精粒直径增大，而且奥氏体晶粒涨大范围也增大。此外焊接线能量的变化还会引起冷却速度的变化，从而使冷却组织发生变化。不同的钢种，由于化学成分不同，线能量对人性的影响不同，对于Q345、Q390类等控扎、正火刚才，合金元素含量少。3、介绍一下焊接材料以提高接头性能和防止结晶裂纹的产生对于一般的低合金钢钢种（Q345，Q390）行焊接，常用焊接材料为焊丝H10Mn2配碱性少结焊剂SJ101，接头的性能完全可以满足母材的匹配要求，但对于40mm额以上较后钢板采用大先2能量焊接时，由于合金元素的烧损，焊缝金属存在强度和人性下降甚至达不到刚才最低性能指标现象。后来提高焊缝金属的强度措施。通过对现有H10mN2焊丝的化学成分进行综合分析，提出改良和优化方案。分析认为：提高焊丝的C含量，虽能提高焊缝金属强度，但焊缝金属的韧性和抗冷裂纹和热裂纹性能降低，为不改变焊丝焊接性，都对H10Mn2焊丝中mMn水平1.50—1.90%提高到1.9—2.20%水平，通过Mn的固溶强化能力的提高。实际上在实际开放的时候，我们要求焊丝中S含量不大于0.35%。最后是焊丝与开发的大线能量焊丝主要化学成份，大家看一下，我就不具体介绍了！第一、综合考虑焊接典押应和焊接电流及焊接速度匹配，注意辅丝的焊接规范对焊缝成形及熔深的影响。对厚板偏下部层焊道的焊接采用三丝单道焊时，采用较小的电流（650—700A），略低的电压，稍慢的焊接速度（50—60cm/min）焊接，以防止焊道过薄过凹而开裂。底部层以外的焊道实施多层