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文档简介
目录
1.编制说明.................................................3
2.工程概况.................................................5
2.1建筑造型.............................................5
2.2结构组成及截面形式...................................5
2.3工程特点.............................错误!未定义书签。
2.4施工技术难点.........................错误!未定义书签。
3.施工部署.................................................9
3.1项目部的建立.........................................9
3.2钢结构制作部署......................................12
3.3钢结构安装部署......................................15
3.4工期目标及计划安排..................................22
3.5质量目标............................................22
3.6施工用电计划........................................22
4.施工图设计..............................................23
5.钢材采购与验收..........................................28
6.钢结构制作工艺..........................................31
6.1总则................................................31
6.2箱形截面构件制作工艺流程............................37
6.3桁架制作............................................38
6.4钢柱制作............................................50
7.钢结构安装方案..........................................55
7.1安装前准备..........................................55
7.2格构柱安装..........................................55
7.3屋盖中心部分整体安装................................58
7.4井字架外及主桁架外段、次桁架安装....................70
7.5开启屋盖安装........................................74
8.钢结构焊接工艺规程......................................79
8.1焊接工艺评定........................................79
8.2焊接................................................84
9.钢结构施工检测方案......................................94
10.高强螺栓施工要求......................................106
11.防腐方案................................................108
12.成品运输与保护.........................................110
13.工期保证措施...........................................112
13.1工期保证管理措施...................................112
13.2工期保证技术措施...................................113
13.3工期保证经济措施...................................114
14.工程质量保证措施.......................................115
15.施工安全健康保证措施...................................117
16.冬、雨季施工措施......................................120
17.现场文明施工..........................................124
18.工程验收...............................................126
1.编制说明
1.1根据2003年12月10日与北京城建集团沟通意向,特编制国家体育
场钢结构工程施工组织设计(初稿)。
1.2由于设计资料有限,很多细节问题不能深化,待有详细设计资料后再
作进一步完善。
1.3编制依据
1.3.1本施工组织设计根据2003年11月版北京国家体育场屋盖结构说明而
编制。
1.3.2依据现行国家施工规范、标准及规程:
编号名称
GB700碳素结构钢
GB/T1591低合金高强度结构钢
GB5313厚度方向性能钢板
GB5117碳钢焊条
GB5118低合金钢焊条
GB/T14957熔化焊用钢丝
GB/T14958气体保护焊用钢丝
GB/T1228-1231钢结构高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈与技术条件
GB5780六角头螺栓-C级
GB3632-3633钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副
JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程
GB50026-93工程测量规范
GBJ17-88钢结构设计规范
JGJ99-98高层民用建筑钢结构技术规程
CECS102:98门式刚架轻型房屋钢结构技术规程
JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程
GB50300-2002建筑工程施工质量统一标准
GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范
GB11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级
GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级法
GB500715高层民用建筑设计防火规范
GB8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程
公司企业标准、工法及质量管理手册
2.:n呈概况
2.1建筑造型
国家体育场为2008年奥运会主场,整体结构形式被称为“鸟巢”,互
相编织的立面单面形成了一个完整的曲面,由规则的箱形截面钢构件相互
连接而组成,所有的钢结构构件自然裸露在外,不加幕墙或其他外墙的粉
饰,形成建筑物独有的外观特点。
2.2结构组成及截面形式
整个结构分为三个主要部分。
2.2.1主结构:由24根三角形(分别为两根方形及一根五角形构件)组合柱
构成,这些柱沿体育场外围等距布置,每个柱顶均作为主桁架至内环的起
点,主桁架及内环由上下弦杆和腹杆组成,结构形式均为箱形。上下弦杆
最大断面尺寸为1200*1200*90,钢柱最大断面为1200*1200*90,最大腹杆
为750*750*65。
2.2.2次结构:由与主结构相同的箱形截面构件组成,且交叉布置在主结
构之中,断面最大尺寸为1200*1200*28。
2.2.3开启屋盖:外形为二块,这两部分以富有特色的“阴阳八挂”曲线
形状在中间吻合,开启屋盖的下表边缘与固定屋盖弧度一致,使活动屋盖
开启时可流畅地与固定屋盖溶为一体,每片屋盖跨度为75m,长度约70m,
由5块不同的三角形板块组成,钢结构量约900t,材质为Q345,结构包
括主桁架、次桁架、边桁架。
CQ家休天场加结构工W•施工组织次计
2.3工程特点
2.3.1工程规模大,构件吨位重。屋盖为椭圆形,长轴339.20m,短轴
291.55m,中心环体长轴142.24m,短轴74.5m,开启屋盖跨度75m。总
重量约450003主要分布如下:主桁架:21674t;钢柱:10300t;次结
构:12759t。
2.3.2设计新颖,节点复杂
2.3.2.1钢结构外侧无装饰结构,构件交叉编织即组成建筑外造型,屋面设
置大跨度可开启屋盖。
2.3.2.2主结构均为大截面箱形结构,杆件相交节点复杂,一个节点在三
维空间汇交多根杆件,为营造“鸟巢”效果,屋面次结构节点更是复杂多
变,规律性很少。
2.3.3施工难度大。
2.4施工技术难点
2.4.1设计难点
钢结构图设计完成后,必须进行详图设计,钢结构的制作与安装在详
图设计的指导下进行施工。
本工程详图设计的主要难点:
241.1本工程建筑造型奇特,结构复杂,目前尚无成熟的详图节点形式。
2.4.1.2由于结构制作工艺、拼装工艺、安装工艺复杂,详图设计时必须有
针对性的进行综合考虑。
2.4.2制作技术难点
2.4.2.1焊接技术
大型中厚板箱形截面构件的焊接,一直是钢结构加工行业的难题之
-O其中主要包括钢材的焊接性能评定、焊接方法及焊接工艺参数的选择、
中国第二十二冶金建设金底结构工程公司The22ndMetallurgicalConstructionCompanyofChina
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CQ家休天场加结构工W•施工组织次计
防止层状撕裂的措施、焊缝质量检测方法与标准、焊接变形、焊接应力、
小夹角节点的焊接技术措施等。
2.4.2.2曲线箱形构件制作及其组装的变形控制
本工程超大跨度格构式门式刚架多数为不同的曲线形,柱和刚架上下
弦杆均为曲线箱形构件,部分构件为弯扭外形。因此其零件加工、组装和
焊接偏差控制难度大,需要制定相应的质量和精度控制标准。需要设计制
作胎架和优化焊接工艺,以减少焊接变形。
2.4.2.3大跨度结构预起拱量的确定
由于本工程结构跨度巨大,在世界上尚无先例,因此无可借鉴的施工
经验,如此大跨度的结构,预起拱量的过大或过小,都可能导致严重的后
果,轻者影响结构的使用性能,重者影响结构的安全性能。
2A.2.4小夹角(<30。)节点的制作
主桁架与中心环有多点相切连接,其切点夹角多小于30。,部分夹角
仅10。左右,若进行焊接,存在焊不到,焊接质量不易保证,且施工时存
在尖角,易产生各类缺陷,影响构件的使用寿命。
这些小夹角杆件(箱形截面)的连接方法有两种:
(1)采用焊接连接:这种连接方式对于小夹角节点不太适用,如果必
须采用,则必须进行焊接工艺评定进行强度试验,确定焊接工艺。
(2)采用铸钢节点连接:这种小夹角的连接适宜采用铸钢节点的连接。
但是铸钢节点在我国应用还刚刚起步且经验不多,况且这样大截面箱形铸
钢节点不仅是在国内,即便是在国外,也还是首次应用,存在很大的技术
难度。
2.4.3安装技术难点
2.4.3.1结构的分段与现场组装
中心环体、门式刚架、开启式屋盖结构,均为巨型空间结构。根据构
件运输情况确定结构的制作分段及现场吊装单元的组装。各段的划分及现
场结构的组装,有很大的难度,并且直接关系到工程的质量。
2.4.3.2温度变形的影响
由于钢材受温度变化线性膨胀,在340m长度内,温度变化达到10℃
中国第二十二冶金建设金底结构工程公司The22ndMetallurgicalConstructionCompanyofChina
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时,线性膨胀将达到40.8mm,这样大的长度变化,在安装时必须考虑。
2.4.3.3测量技术难点
(1)要求测量精度高,结构安装闭合偏差一般仅为2mm,相对于环柱
之间距离,精度高达1/6万。
(2)工作难度大:虽然测量仪器的精度可满足钢结构安装测量控制,
但是由于受结构安装工艺措施及土建施工的影响,造成测量视线的严重阻
碍,导致测量工作不能正常进行。
(3)工作量大:在钢结构安装过程中,需要大量的定位测量、即时变
形测量来密切配合安装工作。
(4)外界因素干扰大:由于本工程钢结构的跨度大、自重大、安装工
期长,温度变形和荷载变形对钢结构的安装影响大,为测量工作提出了新
的更高的课题。
2.4.3.4屋盖中心部分整体组装与提升
屋盖中心部分由中心环体、井字桁架段、斜桁架三部分组成,组合重
量近13000t,须在设计位置水平面上的投影上进行组装,然后垂直整体提
升至设计位置。在提升时,水平位移、垂直偏差及各点提升的同步控制是
提升安装工作的难点。
2.4.3.5开启式屋盖的安装
开启屋盖安装时的起拱量与轨道间距必须要应,否则将会影响屋盖的
整体运行性能,制定合理的安装方案是本工程的难点之一。
3.施工部署
项目部的建立
3.1.2项目部岗位职责
3.1.2.1项目经理:
是企业法定代表人即公司经理在项目上的代理人,受企业法定代表
人委托,对项目施工全过程,全方位负责,对项目的工程质量负全责。接
受公司经理(或委托人)领导和公司管理部门归口管理。在项目上贯彻执
行公司质量方针,全面履行工程承包合同,负责组织、制定项目质量策划,
保证质量体系有效运行。
3.1.2.2工委书记:
对项目经理负责,主管项目部的政治思想、保卫、后勤保障及办公室
日常工作。
3.1.2.3项目副经理:
协助项目经理履行工程承包合同,保证质量体系的有效运行。
3.1.2.4项目总工程师:
对项目经理负责,主管项目技术工作,对项目质量负有技术责任,组
织编制施工组织设计,组织评审施工方案,组织技术攻关,解决技术难点。
3.1,2.5项目总经济师:
对项目经理负责,主管项目经济工作,对项目经济组织制定项目部年、
季、月生产经营计划,组织编制审核预决算。负责施工合同的管理,项目
部工程承包转包、分包合同,必须经项目部总经济师审核认定后办理。
3.1.2.6项目总会计师:
对项目经理负责,主管项目财务工作,对项目财务组织制定项目部年、
季、月财务计划,负责工程项目成本核算。
3.1.2.7工程技术部:
负责编制质量计划,针对工程项目、质量目标,工程质量要求运作实
施。负责项目的产品标识和可追溯性的管理。负责施工准备过程中的设计
交底,施工图审核,进度计划,物资计划,设备配备,工序控制计划及施
工全过程的开工,项目部组织技术交底,现场管理。
负责产品最终检验项目,质量要求和记录内容,自检合格标准。
负责最终检验后产品在顾客接收产品前应采取防护措施,保护措施,使产
品不致损坏,使标识不致损坏、丢失并保存检测设备的检定的校准记录。
负责提出采购和顾客提供产品的检验和试验状态标识内容和方式,明确各
种记录的填报、流程及保存单位,将常规检验、试验项目按负责标识的部
门分类,规定标识方式,各部门制作及保护标识的职责。
负责对施工现场的安全、保卫、作业环境等方面的管理提出要求,保证适
宜的工作环境。
负责项目施工中所需生产设备的使用、控制的管理。
3.1.2.8质量检查部:
负责组织工程质量的检验评定、判定工程是否符合验收标准和要求,
确定质量检验规程,保证检验方法正确,记录检验数据真实可靠,记录施
工过程中出现的不合格项目内容,并提出处理意见,评价工程质量和质量
活动的有效性,提出质量共性问题的纠正和预防措施,作好质量统计工作。
3.1.2.9物资管理部:
负责不同产品的验证地点及如何对供货单位进行控制,规定各类产品
的质量要求由谁提出,采购资料的内容对供货单位的评价,产品控制,进
货前验证以及业主对采购产品的验证内容、方式和建筑企业的责任等。
负责对业主提供产品的收货、标识、验证、贮存、维护和报告,及不
合格品的处理等提出要求,并作好记录。
负责确保未经检验或验证合格的产品不能交库和投入使用,对紧急放行的
情况提出要求。
应根据产品特点,选用适宜的搬运、贮存、防护措施保证产品在搬运、
贮存过程中不被损坏、腐蚀、污染等。
3.1.2.10合同预算部:
制定项目部年、季、月生产经营计划。预、决算编制。负责施工合同
的管理。负责组织参加项目部材料采购招标计划。
3.1.2,11安环管理部
负责本工程安全、健康、环保的培训、监督、检查和考核工作。
3.2钢结构制作部署
3.2.1场地布置
钢结构制造厂厂房及设备布置如下图:
巢0301
3.2.2制作前的准备
3.2.2.1熟悉图纸,编制制作工艺,筹划质量计划及质量检验计划。
3.222按照工艺要求,配备并落实机械设备及劳动力。对设备进行检修,
使其达到正常使用状态。要选用精明强干的技术人员负责本工程技术管理。
322.3人员培训:对参加本工程施工的各工种作业人员进行专项培训,
特别是焊工的培训要有针对性,就一些复杂、焊接难度大的焊缝要进行模
拟培训,定向上岗。
3.2.2A规划构件出厂方案,对构件出厂单元进行排版。
3.2.3制作设备投入
3.2.3.1加工机械设备投入
额定功率
机械设备名称型号规格数量生产能力备注
kw
抛丸除锈机HP6020B11452000mm
抛丸除锈机HP6012B11001200mm
喷砂机AC-460.56m3
数控切割机SKG-3D22.5100mm
固定式五头切割
B400012020-100mm
机
坡口加工机B120022520-100mm
进
隔板组立机/11.55t
口
U型组立机U-1212.220t
箱
箱形组对机□-1212.220t
形
CPMR-1500
生三电极埋弧焊机2套50020-90mm20t
K2UMC-1000
产
两轴钻床LZ-12120①30
线
不熔化极电渣焊
CPMW-600124016-65nlm
机
四轴钻床SZ-12130①30
端面铳床FMF2000
半自动精密切割机CCD-10040.1100mm
端面铳床1200*80010.51200*800mm
铁边机XBJ-1212.26-50mm
无气喷漆机GB6C20.05/
①12-33.5mm
三维数控钻床SWZ100014
①12-25.5mm
摇臂钻床Z3080X2512①40、①80
平面数控钻床2K345012.5①50
空压机20m320.256m3
桥式吊车20/543220t
桥式吊车32/544732t
螺旋千斤顶5t60.55t
手动磨光机①100101.2/
卧式双柱、双缸龙门
GA406012.24/
带锯床
运输车辆40t3//
运输车辆60t3//
液压机360t1/360t
液压机lOOOt1/lOOOt
滚床100mm1/100mm*4m
3.232焊接设备投入
额定功率
机械设备名称型号规格数量生产能力备注
kw
埋弧自动焊机MZ-10002011.2/
CPMR-1500
三电极埋弧焊机2套50020-90mm
K2UMC-1000
不熔化极电渣焊机CPMW-600124016-65mm
C02气体保护焊机YM-5006013.8/
焊条烘干箱500℃20.25500℃
干燥箱DG801-320.2500℃
可控硅焊机
ZX7—6302025.4/
3.2.3.3焊接检测设备
机械设备名称型号规格数量备注
红外线测温计PM204
涂镀层测厚仪GTG-10F3
超声波探伤仪CTS-22-266
磁粉探伤仪CXX-E2
3.2.4工厂制作劳动力投入
工种人数(人)
钾工95
电焊工85
气割工35
起重工20
油漆工30
钳工4
电工4
辅助工40
合计308
3.3钢结构安装部署
3.3.1现场施工平面布置
由于本工程占地面积大,工程量大,相对工期紧,预测参战单位要多,
施工工序将受到一定的影响,必须在总包商的统一协调下合理布置现场,
使施工工序有序进行,初定现场总平面布置如下图:
ME
6年
施工嬲豺林置
3.3.1.1拼装场地预计需20000m2,化分为半成品库及拼装场,建一个
llOOOn?的半成品周转库,一个9000m2的拼装厂房;拟配置2台20t龙门
吊,1台30t龙门吊负责半成品构件卸车,2台150t履带吊负责由现场运
至工地的大构件的倒运及装车。两台45t龙门吊负责构件拼装。
3.3.1.2由于钢构件运输体型大,为保证构件运输顺畅,体育场混凝土看
台西北角预留18m宽构件运输通道,构件通过运输通道将拼装场地构件运
至施工现场。
3.3.1.3场区中心由跑道至看台区域为中心环体拼装构件堆放场地,跑道
内侧为拼装外挑斜桁架构件堆放场地。安排一辆600t履带吊车在场区中心
负责组拼提升结构及安装提升系统。
3.3.1.4沿体育场外侧一周为钢格构柱、柱间交叉支撑、斜桁架构件堆放
及拼装场地。安排2台1250t履带吊及2台300t履带吊进行组拼、吊装。
331.5根据开启的结构形式,在体育场南北两侧各设置一个开启屋盖拼装
平台,两边同时作业。待主体钢结构完成验收后,各由一台1250t履带吊
进行开启屋盖的吊装。
3.3.1.6为使工程清晰有序进行,对施工现场进行分区(基本分区如下图),
以井字桁架为分区线,钢结构施工现场共分为8个施工区:北侧为1区、2
区、3区,中部为4区、5区,南侧为6区、7区、8区。屋面结构吊装时
按照施工区域对称吊装。
7b7o6b6。
醋相嫖区飒分示意图
3.3.2进场前准备
3.3.2.1技术准备:
(1)组织各部门有关人员认真学习,熟悉施工图纸,领会设计意图,及时
组织图纸会审,并为设计交底做准备。
(2)根据施工部署编制各分项工程施工方案及技术交底。对结构制作安装
等工程编制详细的作业指导书。
(3)装备高精度施工测量仪器、工具,组建测量小组。
(4)根据我公司质量手册及程序文件,并结合现场的实际情况建立技术、
质量、试验、测量、资料等质量保证体系,制定完善的现场技术管理制度。
3.322物资准备:
(1)编制施工预算,并根据施工预算及施工进度总计划,制定材料采购定货
计划。
(2)列出各种材料、半成品、构件需用量总体计划,掌握材料来源、质量
情况,并确定材料供应渠道和进场时间表。
(3)落实各种施工机械的进场使用性能,组织性能良好的施工机械,加强
各种施工机具的维修、分类及动态情况分析,按计划进场投入使用。
3.322劳动力准备
(1)根据工程的施工特点,加强企业内部劳动力结构的调整,组建适合本
工程施工需要的各种专业队伍。
(2)对进场的劳动力进行技能考核,施工组织、工艺流程交底,确保施工
队伍的有效投入。
3.3.2.3施工现场准备
现场的各类施工场地和临设工程按平面布置图规划建设。
3.3.2.4现场施工用电准备
现场施工用电均按《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88标准
规范要求执行,本工程实行三级供电,且采用具有专用保护零线的TN-S
接零保护系统。
3.325现场施工用水和消防准备:
施工用水管与临时消防给水管采用统一供水管路,每50m设一个单出
口消火栓,管子埋地敷设0.9m。
现场临时用水主管选择DN108供水主管,支管选用DN50,接自业主
提供水源点,满足施工、生活需要。
3.3.3机械投入
3.3.3.1起重机械设备投入(含拼、安装)
机械设备名称型号规格数量(台)备注
履带吊1250t2
履带吊600t1
履带吊300t2
履带吊150t2
履带吊loot1
履带吊50t3
龙门吊30t1
龙门吊45t2
龙门吊20t2
运输车80t4
倒链5、10、15t各24
千斤顶30、60t12
钢丝绳①32、40若干
卡环40、50、60t若干
3.3.3.2焊接设备设入
机械设备名称型号规格数量(台)备注
埋弧自动焊机MZ-100010
气体保护焊机YM-50050
直流电焊机ZX7—63040
空气压缩机0.6m36
焊条烘干箱500℃6
烤枪40
气割设备8
电加热板200
3.3.3.3焊接检测设备投入
机械设备名称型号规格数量(台)备注
超声波探伤仪10-500mm8
数字温度仪0-1300℃8
数字钳形电流表2000A、1000V4
焊缝检查尺20套
磁粉探伤仪DA-400S2
X光探伤仪2
角向砂轮市100、15080
3.3.3.4安装测量设备投入
机械设备名称规格型号数量(台)备注
激光全站仪TC(R)3072
激光全站仪LEICA1800L2
激光经纬仪TDJ2E4
电子水准仪DI122
激光铅垂仪DGJ32
激光平面仪PENTAXPLP5H1
振动失效仪IFS-VSR20011
超声波探伤仪CTS-222
漆膜测厚仪GTG-10F2
拉力器15kg4
333.5提升设备投入
设备名称型号规格数量备注
提升支承架2.2*2.2m24组
缆风绳①21200根
穿心式千斤顶600t52台
锚具若干
油泵额定高压260Mpa6个
控制房2*2.4*2,41个
3.3.4劳动力投入
3.3.4.1现场拼装劳动力投入
工种人数(人)
钾工60
电焊工60
气割工15
起重工20
钳工4
电工4
辅助工20
测量工4
合计187
3.3.4.2现场安装劳动力投入
工种人数(人)
安装钾工50
电焊工30
气割工6
起重工30
测量工8
钳工12
电工8
合计144
3.4工期目标及计划安排
3.4.1工期目标:游定义主要求。我公司新引进了日本箱形生产线,月生
产能力(二班)2800t。
3.4.2施工进度表:待定。
3.5质量目标
满足业主要求。
3.6施工用电计划
施工现场暂定用电计划为4000KVA
4.施工图设计
详图设计方案应根据结构安装工艺、制作工艺进行。本工程详图设计
应由一家单位进行或由业主牵头,由几家单位组成联合体,以便于设计沟
通与联络,确保详图设计满足原设计及施工要求。。
4.1本工程施工详图由我公司钢结构设计研究所完成。主要安排如下:
4.1.1我公司在原设计图的基础上,对图纸进行详图深化设计。
4.1.2由于工程造型奇特,结构复杂,特制定如下措施:
4.1.2.1成立课题研究小组:成员包括设计、制作及安装专业人员。
4.1.2.2制定可行性研究方案:由课题研究小组分别关于安装、制作、详
图设计根据结构特征及工程环境制定可行研究方案。
4.1.2.3方案计算验证:利用结构分析程序SAP84对方案进行结构及变形
验算,从而进行理论验证。
4.1.2.4邀请知名专家会审:对于安装、制作、设计方案进行会审。
4.1.2.5修改:根据会审意见,进行方案修定。
4.1.2.6交付设计单位审核、签章。
4.1.2.7进行详图设计。详图设计时,对于各种变更及不确定因素必须经
设计单位及监理单位批准后方可进行下一步设计。
4.2钢结构施工图设计过程
4.2.1施工详图设计流程图
4.2.2设计依据
4.2.2.2现行设计规范及标准:
《钢结构设计规范》GBJ17-2003
《建筑结构荷载规范》GBJ99
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《钢结构高强螺栓的连接设计。施工及验收规程》(JGJ82-91)
《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
4.2.3施工详图设计的内容
4.2.3.1施工详图设计是根据原设计提供的节点进行详图绘制,对于在节
点图中无相应的节点时,按照《钢结构设计规范》GBJ17-2003进行制定,
最终提交原设计认可。
4.2.3.2节点图包括了大跨度格构式门式刚架与曲线箱形构件的连接、与
开启式屋盖桁架的连接、与中心环形大桁架的连接、与格构式刚架相切处
的连接、与桁架小夹角处的连接、与构件分断处的连接;铸钢节点的连接
等详图。
4.2.3.3节点图内容包括了各个节点的连接类型、连接件的尺寸、高强度
螺栓的直径、焊缝的形式和尺寸等一系列施工详图设计。
4.2.3.4安装布置图
a.平面布置图
b.安装布置图所包含的内容有构件编号、标高、安装说明等一系列安装
所必须具有的信息。
4.2.3.5构件详图包含的内容
a.构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部、索引图
等。
b.螺栓标记,螺栓直径。
c,轴线号及相对应的轴线位置。
d.方向、构件的对称和相同标记(构件编号对称,此构件也应视为对称)。
f.图纸标题、编号、改版号、出图日期。
g.加工厂所需要的信息。
h,详图必须给出完整、明确的尺寸和数据。
4.2.3.6图纸清单
注明了详图号、构件号、数量、重量、构件类别、改版号、提交日期。
4.2.3.7文字
所有文书、资料、清单、图纸均使用中文。
4.2.3.8图纸尺寸
a.图纸尺寸和其它资料均使用A系列纸张,即AO、Al、A2、A3和A4。
b.图纸尺寸使用Al和A2绘制,文书、资料和清单等使用A3和A4。
A0:841mm*1189mm
A1:594mm*841mm
A2:420mm*594mm
A3:297mm*420mm
A4:210mm*297mm
4.2.3.9图纸比例
索引图:1/100、1/500、1/1000
构件详图:1/15、1/20、1/30
局部详图:1/1、1/5,1/10
安装布置图:1/100
4.2.3.10书写
所有文件、资料、图纸均打印。
4.2.3.11构件编号的设定
以构件名称的首位大写字母,如钢柱编号为GZ,主桁架编号为ZH,
如业主对编号系统的设定有特殊要求,适当变更。
4.2.3.12焊接
a.详图中对焊缝标注符合建筑钢结构焊接技术规程。
b.详图中对焊缝进行标注(类型、高度、坡口尺寸等)。
4.2.3.13工程质量计算要求
a,钢结构工程中的钢构件重量为净重,对斜面切割、凹槽、孔洞、槽口之
类的项目不加以扣除。
b.曲梁、桁架和支撑等构件的长度,按几何中心线的长度计算。
c.钢结构工程中的钢构件重量包括节点板、加劲板等。
4.2.4施工详图设计软、硬件配置
金结公司钢结构设计研究所拥有先进的技术和雄厚的实力:
4.2.4.1人员配备:
a,金结公司钢结构设计研究所对此项目工程投入设计人员共16人,
高级工程师:4人
中级职称:12人
b,人员分配:12人为软件工作组主要工作是深化图纸设计。
4人为为审核工作组主要工作是审核深化设计图纸。
4.2.4.2硬件设备配备有:
金结公司钢结构设计研究所对此项目工程投入的设备如下:
主服务器(2台):IntelP42.4MHZ(Cpu);
终端计算机(14台):IntelP41.8MHZ(Cpu);
绘图仪(1台):HPDesignJet500-NR;
打印机(1台):激光打印机;A6100U
晒图机(1台):500CD宽幅无氨晒图机。
4.243软件设备配备情况
专业详图绘制软件:
Xsteel:XSTEEL是一个智能钢结构模拟、详图绘制及材料一览的软
件,它能有效地完成从设计、详图、材料加工、切割到施工等一系列过程。
包括了所有的图形编辑手段。具有数千种易于使用的结点类型库,三维建
模,简洁、直观、可以出效果图;可以处理从简单到复杂的任何钢结构,
XSTEEL可以检查整个结构的协调性及碰撞问题,能保证输出结果的正确
性。能连接包括STAAD、INTERGRAPH.Modeldraft及Frameworks在内的
三维,模拟系统。XSTEEL软件已通过IS09001体系认证.
AutoCad2002:我设计研究所与上海基冶电子技术公司联合开发的金
属结构板材CAD/CAM软件,以微机PC为硬件平台,以Autodesk公司CAD
软件,进行二次开发,应用于数控机床做板材异型拼接的详图设计和放样
下料,这样大大地缩短施工详图的设计周期,提高了施工详图的正确性和
图纸的同一性。
SAP84:是北京大学力学与工程科学系研制开发的国内最受欢迎的微
机结构分析通用程序之一。它具有力学模型合理、使用方便,功能强、结
果准确等优点,尤其适用于大型、特种、复杂、具有不规则结构形式的土
建结构,如多层和高层建筑、多塔楼高层建筑、具有大开洞、错层、转换
层等各种特殊构造的大型建筑物以及大型网架等。国内已有数千个工程项
目使用SAP84软件进行了计算,如长江三峡大坝、西客站主体结构、上海
大剧院等重大工程,得到了用户的好评。
5.钢材采购与验收
5.1材料管理的控制
材料管理各程序的控制执行如下标准:
钢结构设计图纸的全部内容;
《低合金结构钢》GB/T1591-94
5.2钢材材质说明
国家体育场钢结构主要钢材材质为中国标准GB/T1591的Q345类钢材。
主要材料包括:钢板等。
5.3材料管理的工作程序如下图:
5.3.1甲供材料管理流程
5.3.2自行采购材料管理流程
5.4.1根据合同规定的甲供货范围编制供货清单,经甲方批准后由供应部
报送甲方供货单位。
5.4.2在接收甲方提供原材料时,由供应部组织有关人员按照供货清单核
对物资名称、规格、尺寸公差要求、数量并进行外观检查,同时验证有关
技术资料(产品说明书及合格证、材质合格证、商检证),不合格品不准进
入制作现场。
5.4.3经检验合格的原材料,办理入库验收手续,建立台帐。
5.4.4经检验发现不合格品,由质检组对其标识“不合格”标志,并办理
填表做好记录,由供应部以书面报告甲方,将不合格品退回。
5.4.5对甲方提供的原材料设立单独的库区,分类储存,物资出库时,由
保管员与领料员共同对物资外观质量及有关技术资料进行验收,合格后办
理出库手续。
5.4.6对加工所剩余料标明材质、规格后退库。
5.4.7材料的使用严格按甲方提供的使用部位和制造厂排版图和放样资料
进行领料和下料,实行专料专用,以免长料短用。
5.5自采原材料的控制
5.5.1根据施工图提出材料采购计划,按照国际行业标准和国家标准生产
的物资要注明品名、型号、规格参数;有特殊要求的要标明必要的图样、
规范、质量要求等,需代用的物资必须经设计同意办理“材料代用洽商”
记录手续。
5.5.2选择有资质的供应商,签订采购合同,合同应明确原材料标准,质
量要求、价格、交货方式、地点、时间违约责任等。
5.5.3自采原材料到场后,应进行实物与资料核对,如甲方有要求可共同
进行。对有特殊要求的原材料应按有关规定进行检验和试验。
5.5.4自采原材料必须有符合要求的材质合格证书。
5.6钢材堆放
561钢材进入现场时,要按其规格型号分类堆放。每个堆放单元应控制在
300T以下。
562每个堆放单元要设立标识牌,标识牌上要明确材质,规格,数量,用
于哪个工程。
5.6.3码放钢材前,底层要加垫(型钢,道木,混凝土枕等)。使其底面离
地面距离大于100mm。
5.6.4由于本工程制作周期长,如赶上雨季,应将未使用完的钢材用塑料布
或散布罩上,减少钢材的锈蚀。
5.7焊材
5.7.1CO2气体保护焊采用E71T-1O1.2焊丝;埋弧自动焊采用焊丝
H08MnA和SJ101焊剂;非熔化极电渣焊采用焊丝H08Mn2SiA①1.6焊丝。
5.7.2实行严格的焊材烘干制度。
5.7.3气体保护焊丝应置于干燥、通风处进行保存,以防焊丝表面生锈。
5.8油漆:
5.8.1构件成品的保护油漆应符合图纸设计要求。
5.8.2油漆在使用之前,要对其进行检查,合格后方可使用。
5.8.3采取严格的防火措施。
5.9原材料检验试验
执行北京市地方标准及国家相关标准。
6.钢结构SU作工艺
6.1总则
6.1.1钢结构主要为箱形截面格构柱,箱形截面主桁架,箱形截面腹杆等
构件,为解决箱形构件制作问题,我们从日本引进了一条箱形流水线,可
焊接箱形规格400-1500mm,采用四个(两个水平,两个垂直)激光探头跟
踪技术可焊接箱形截面弧形结构。具体做法在桁架制作中论述。
6.1.2由于主桁架最长约300米,制作时将采取分段制作,每段长度约12m,
各桁架具体分段方法根据结构设计决定。为了确保构件的组装精度,桁架
接口安装螺栓采用大六角高强螺栓。
6.1.2屋面为马鞍形双曲线面,在结构制作时要采取计算机建模,数控切割
下料。
6.1.3.下料时,预留焊接收缩余量、切割以及起拱、温度变化余量。
6.1.3.1焊接收缩余量:主桁架每边口预留3mm,腹杆每边口预留2mm。
在批量制作前,制作模拟试件,测定其收缩值,以便正式制作时进行修正。
6.1.3.2切割余量:板厚小于等于25mm,每边预留2mm;板厚大于25mm,
每边预留3mm。
6.1.3.3大跨度结构预起拱量的确定
⑴根据设计图纸及施工工艺,利用结构分析程序SAP84对变形进行验算,
从而确定各部位安装预起拱量。
(2)在详图设计时即考虑各节点的预起拱分量,在制作安装时必须保证各
节点的预起拱量。
6.1,3.4温度变化的影响
(1)采用钢尺测量时,必须对尺长进行温度修正:
根据公式:AL=«(r-z0)L
其中:
AL--尺长温度修正值
L--测量长度
a--钢尺的膨胀系数,取).000012。©
t--丈量时的温度
/0—检尺时的温度20℃
(2)测量时间:尽量选取早起或傍晚时温度变化影响较小的时段进
行定位测量。
(3)测量设备:尽量采用高精度测量设备以提高测量精度。
6.1.4主桁架制作
6.1.4.148幅主桁架在屋面呈正反螺旋布置,相交成网状。桁架的弦杆及
腹杆均为箱形,相交节点为箱形相贯节点。在节点制作时,以一榴桁架为
主,在其上、下弦杆上设牛腿,通过牛腿实现与之相交桁架弦杆的连接,
如图示:
6.1.4.2将相交节点作为一个整体考虑:
(1)节点的上下盖板用整板制作,并且在桁架弦杆相交处以圆弧过度;
来料宽度不够时,可二张拼成一张,然后再大板切料。
(2)主桁架弦杆的腹板,相交桁架弦杆的腹板,被视为主桁架弦杆的
隔板,隔板方向与相交弦板方向一致,用电渣焊焊接,如下图所示:
(3)其它位置的隔板,仍垂直于弦杆布置。
6.1.5弧形弦杆制作
6.151腹板呈拱形时,下料直接切出弧形;盖板要用滚床或液压机加工。
6.152组装时必须用胎具,胎具制作要符合三维坐标尺寸,胎具必须要有
足够的刚度。
6.153翼板伏胎时,尺寸若有偏差,要用火焰矫正,合格后再组装隔板和
腹板。
6.1.5.4组装时可根据焊接工艺采取反变形措施。
6.155组装时应采用刚性固定法,以增加结构刚度,减小焊接变形。
6.1.5.6曲线箱形截面构件制作前先制做模拟试件,根据制作工艺检测各项
制作工艺参数及变形量,分析构件变形规律。
6.1.6屋面次结构
屋面次结构仅设置在上弦平面内。由于其长度较长,而且沿屋面走向。
因此是弯曲的且两端是扭曲的。其工艺隔板也是各异的,必须逐根放样,
逐根绘图加工。
6.1.7中心环体
由于主桁架都与中心环相切,其切点夹角多为10〜30度,组装焊接空
间狭小。建议制作时:
6.1.7.1采用中心环上下弦伸出牛腿,再与主桁架相连增加操作空间,如图
示:
主桁架与中心环相交牛腿示意囱
6.172锐角连接②号板与①号板要达到全熔透难度大,采取的措施有:
(1)当相交角度<30。时,采用小角度加相同角度斜垫板,间隙4mm,利
于焊接。如图示:
(2)牛腿装配时相交角度>30°时,采用腹板不对称坡口形式,背面清根,
先焊里侧。盖板采用加垫板形式,手工C02焊。
大于30°髓懿示翻
(3)同设计部门协商要求在此部位开人孔,这样人在里侧焊接有操作空间,
而且操作位置也很好,在留间隙的情况下,能达到焊缝质量要求,而且焊
接中排烟容易。
(4)可采取在此部位增加补强板的方法(需同设计部门协商认可)。
6.1.8小夹角节点的制作如下图所示:
相交处的翼缘板与腹板均作成圆弧过渡形式,过渡半径约R400mm,
腹板的接口焊缝均放在直段,以便于施焊。
6.1.9.1焊接时采用较小的焊接热输入方法进行焊接,如采用药芯焊丝
CO2焊。
6.1.9.2对于主缝焊接,采用多丝埋弧焊技术。
6.1.9.3采取分部组装焊接,分别矫正变形后再进行总装焊接或连接。
6.1.9.4箱形构件的接口焊缝,必须采取多名焊工同时对称焊接,并应连
续焊完。
6.1.9.5对于大型箱形构件的内隔板,建议从中间开设人孔,一则可便于
隔板焊接操作(尽量减少电渣焊),二则可减轻结构自重,三则可减少焊接
内应力及焊接变形。
6.2箱形截面构件制作工艺流程
6.3桁架制作
6.3.1按设计的总体分段图进行详细的分段划分,按每个分段及来料情况
进行配料。因环梁高12m,公路无法运输,工厂制作只能是单件出厂,即
①、③、⑥组成一体,②、⑤、⑧组成一体,④、⑦单体。
0©
0
0
IZ
②
6.3.2划线号料
6.3.2.1号料前必须核实所用钢材与设计图纸相符,钢材材质必须符合
相关规范要求;如有代料应有代料通知单;做到专料专用。严格按照材
料使用部位表进行号料,避免长料短用,宽料窄用。
6.3.2.2当钢材表面有锈蚀,麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该
钢材厚度负偏差值1/2,否则不得使用。
6.323在施工过程中,无论划线号料、气焊、还是聊工等工序都必须
认真检查钢材是否有重皮、裂纹等缺陷,如发现应及时会同技术人员及
检查人员研究处理。
6.3.2.4号料时长度方向必须留焊接收缩量,宽度方向留切割余量。
6.3.2.5号料时,翼板及腹板焊缝不能设置在同一截面上,应相互错开
200mm以上,并与隔板错开200mm以上。接料尽量采用大板接料形式。
6.3.2.6接料坡口形式:
6.3.2.7号料的允许偏差,如表1。
表1
项目允许偏差(mm)
零件外形尺寸±1.0
6.3.2.8弧形盖板及腹板用计算机编程,在数控切割机上进行切割加工。
6.3.2.9号料必须注明坡口的角度和钝边及取圆方向。
6.3.2.10斜杆接头即③、⑥、⑤、⑧号先号成长箱形梁,然后在其上截
取。
6.3.3切割
6.3.3.1切割气体
⑴氧气
气割用氧气纯度应在99.5%以上,并有厂家产品合格证且符合国家标准。
⑵乙烘气
用乙焕气纯度应在96
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