电视台施工总承包EPC项目钢结构安装工程总体施工技术方案.doc

电视台施工总承包EPC项目钢结构安装工程总体施工技术方案1.1 工程概况1.1.1 工程钢结构总体分布1. 工程主要钢结构分布情况钢结构分布示意图2.各部分钢结构工程概况1） 展览大厅：由14 根钢柱支撑，10 根由地下二层到4 层为劲性混凝土钢柱，钢柱截面分别为：700mm700mm45mm45mm，4 根由2 层到4 层为H 型钢柱，钢柱截面分别为：400mm400mm21mm13mm。钢桁架底标高为13.00m，顶标高为17.70m。钢桁架共计8 榀，EHT1及EHT6 为一种两个，详细资料见下表：序号桁架名称桁架尺寸（长高）（m）杆件截面型式（mm）桁架重量（t）1EHT1220.04.7388402151521.62EHT220.04.7428407352033.1345841750404EHT320.04.7414405281822.35EHT448.64.7414405281873.6649843270457EHT548.64.7414405281885.7845841750409EHT6225.82.3428407352066.12） 视像室（AVroom）：由7 根钢柱支撑，由一层为劲性混凝土钢柱，钢柱截面分别为1000mm1000mm60mm60mm，1000mm500mm60mm60mm，二层至三层为十字型和王字型钢柱，柱截面分别为1000mm1000mm60mm60mm，1000mm500mm60mm60mm，上部为工字型和王字型钢柱，钢柱截面分别为：500mm500mm60mm60mm，1000mm500mm60mm60mm。钢桁架底标高为9.60m，顶标高为16.90m。钢桁架共计10 榀，详细资料见下表：序号桁架名称桁架尺寸（长高）（m）杆件截面型式（mm）桁架重量（t）1TRUSS144.57.35005003224122.725005006060350050040404TRUSS244.57.35005003224121.255005006060650050040407TRUSS344.57.35005003224138.9850050060609500500404010700300241311TRUSS418.57.3500500322429.512400400261913TRUSS518.57.3500500322458.614500500606015750500606016500500606017TRUSS620.05.025025011119.718390300161019582300171220TRUSS730.04.6350350231720.32130030019142240040026192335035035035024TRUSS810.03.8500500322410.12540040026192640040050403） 舞台塔：由4 根混凝土柱、一个钢柱支撑，钢柱截面尺寸为500mm35mm，混凝土FTC3 及FTC7 由2 层3 层为劲性混凝土钢柱，钢柱截面均为400mm400mm70mm24mm 。钢桁架底标高为10.75m，顶标高为22.60m。钢桁架共计8 榀，详细资料见下表:序号桁架名称桁架尺寸（长高）（m）杆件截面型式（mm）桁架重量（t）1FT137.511.85400400702486.52428407352033003051515440040821215FT222.011.85400400702430.764004082121730030515158FT356.811.85400408212140.69300305151510FT428.07.0400408212135.711FT528.07.0428407352041.512400408212113FT627.611.85400408212150.014FT728.211.85300305151529.815FT830.07.0400408212137.84） 数码电影院由11 榀桁架组成，长度由6.8m 加上沿墙方向从2m 至6m 线性变化的悬挑部分，重量由6t12t 变化不等。5） 剧院座位处由16 个劲性混凝土柱支撑，钢柱截面尺寸为1150mm1150mm50mm50mm、1150mm1150mm80mm80mm、1150mm1150mm100mm100mm。6） 高层酒店：高层酒店平面呈“凹”字型，西侧开口两端电梯井四角及东侧核心筒内设有劲性钢骨柱。在两个电梯井之间处5 层、15 层、25 层各设置一道水平钢管桁架支撑，由800mm20mm 钢管相贯焊接而成；-110 层、1020 层，2030 层各设置一个钢管结构的十字支撑，支撑与水平钢管桁架相交，十字支撑由1200mm40mm 钢管加工而成；从二十九层开始至三十层设置5 榀钢桁架，形成吊挂系统，底标高为129.90m，顶标高为137.90m。钢桁架详细资料见下表：序号桁架名称桁架尺寸（长高）（m）杆件截面型式（mm）桁架重量（t）1HLT126.48.0414405281873.924584175040349843270454HLT226.48.0414405281874.154584175040649843270457HLT328.58.0414405281869.9845841750409498432704510400400404011HLT49.08.0498432704512.612HLT528.58.0414405281843.5134984327045144004004040酒店顶层桁架下弦吊挂两层结构（二十七、二十八层），标高由121.9m129.9m，结构由H 型钢柱及H 型钢梁组成。7） 外包钢网架：自西向东延伸的折板形外包钢网架将群楼及高层酒店连为一体，并形成整个TVCC 大楼屋顶及东西向外檐金属和玻璃幕的支撑结构体系，由抗震缝及伸缩缝分为8个区域，各区域面积分别为：序号区域面积（m2）1012360202190030338304043870505287060624507077608083140合计21180网架布置示意图钢网架采用正放四角锥螺栓球节点体系，网架矢高2.2m，网格间距为5000mm5000mm，螺栓球直径300mm，杆件分为5 种规格详见下表所示：序号 杆件类型 规格（mmmm）TYPE1 圆管 22420 TYPE2 圆管 22416 TYPE3 圆管 22412.5 TYPE4 圆管 22410 TYPE5 圆管 2248 西侧网架水平支撑构件:结构西部支撑钢网架的钢管，规格355mm15mm，共3 根。竖向支撑构件：钢管支撑，规格950mm30mm，共3 根, 450mm30mm，共6 根。3. 钢结构主要节点形式介绍1） 建筑物各功能区基本为型钢钢柱和劲性钢柱，型钢钢梁和钢桁架组成。承重梁柱大部分节点为焊接节点。典型截面及节点形式如下图所示：十字钢柱 王字钢柱 梁柱及支撑节点桁架上弦节点 桁架腹杆连接节点2） 网架为四角锥螺栓球网架，部分节点与结构通过钢管支撑连接，部分网架支座与结构预埋板连接。四角锥螺栓球节点 网架与钢管支撑连接节点1.1.2 主要施工材料1. 钢材：本工程主要采用Q235、Q345、Q390 等级的结构钢材，其质量标准应符合现行中国标准碳素结构钢（GB/T 700）和低合金高强度结构钢（GB/T 1591）的规定。同时符合本工程设计依据的其他中国规范对于结构钢材的要求。1） 酒店大楼高层结构：F5、F15、F25 由圆管组成的水平支撑桁架，F29-F30 桁架：Q345，F27-F30 上的钢梁：Q345，F26A-F26D 斜支撑：Q345，屋顶网架结构：Q345，西区支撑墙楼梯塔：Q345。2） 裙楼结构（包括地下室部分）展览大厅，后舞台梁及柱：Q345 ,舞台塔桁架：Q390，视像室梁、桁架及柱：Q390，其余未标明的部分均采用不少于Q345 的型钢。2. 连接材料1） 焊接材料除非另外说明，所有对接焊缝采用全熔透等强度对接焊缝。焊接材料产生的焊接金属的机械性能应不低于次要焊件的机械性能。手工焊接应采用符合现行国家标准碳钢焊条（GB/T 5117）及低合金钢焊条（GB/T 5118）规定的焊条。对Q235 级钢采用E43 型焊条，对Q345 级钢采用E50 级焊条，对Q390 级钢采用E55 级焊条。自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标注熔化焊用钢丝（GB/T 14957）或气体保护焊用钢丝（GB/T 14958）的规定。焊接工作所采用的焊接方法、工艺参数应符合现行国家标准建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）的规定。首次采用的焊接方法及焊接材料需做焊接工艺评定。除非另有说明，结构构件间的焊接连接应具有最小6mm 的连续角焊缝。部分熔透对接焊缝应比标明的焊接尺寸大8mm。2） 螺栓连接普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓-A 和B 级（GB/T 5782）和六角头螺栓-C级（GB/T 5780）的规定。除非另有说明，所有螺栓连接节点采用采用10.9 级摩擦型高强度螺栓。高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件（GB/T12281231）和钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副（GB/T 36323633）的规定。高强螺栓摩擦面处理方法采用喷砂，抗滑移系数不得小于0.45。3） 抗剪栓钉抗剪栓钉为直径19mm，长100mm 的带柱头栓钉。栓钉的尺寸、性能和强度应符合GB10433。（极限抗拉强度=400MPa）在梁顶通长排布焊接栓钉处，应不喷涂。所有宽度大于150mm 的楼板梁应采用双排抗剪栓钉，中心间距150mm，栓钉尺寸为19mm100mm 长；所有宽度小于150mm 的楼板梁应采用单排抗剪栓钉，中心间距150mm,栓钉尺寸为19mm100mm 长，除非另有说明。楼板梁的定义延伸至所有支撑组合楼板的构件，包括托梁和桁架弦杆。4） 灌浆所有钢柱柱脚底板进行密实灌浆，应采用非收缩性水泥砂浆，其28 天强度不得低于60N/mm2，并符合中国规范钢结构施工质量验收规范（GB50205-2001）的相关要求。5） 压型钢板压型钢板采用镀铝锌钢板，双面镀铝锌总量为300g/m2（含5%铝）。钢板屈服强度fy=350N/mm2。压型钢板采用闭口型截面，其抗火性能须经消防部门指定的国家级检验单位检验通过。1.2 工程特点与施工关键点及特殊部位1.2.1 工程特点1. 工程规模大，构件吨位重1） 结构占地面积约25000m2，其中地上结构占地面积约14500m2，结构北侧为为地下室，根据结构功能划分，钢结构分布比较分散，距地下结构外墙距离较远，吊装机械选择及布置困难。2） 结构主要由钢柱及钢桁架组成，单体构件重量大：十字钢柱每米最大重量为2.64t，最长15m；钢桁架最大重量为139.9t。2. 材质要求高，加工及现场安装难度大1） 材料为低合金结构钢Q345 及Q390。大截面H 型构件及十字构件，板厚达100mm，对焊接产生的应力、变形收缩值和层状撕裂都需要制定严格的措施。2） 单体构件体形大，吨位重，无法整体直接运输、安装，需采取分段加工。为保证施工质量，必须确定合理的加工工艺及现场拼装安装工艺。3. 设计新颖，结构复杂1） 结构外围包裹一单层螺栓球钢网架，作为建筑的“外衣”，酒店东西两侧网架为直立形式，网架最高点为159.0m，且西侧网架仅两端与南北楼梯筒连接，中部无结构，安装难度大。2） 酒店顶层为五榀承重桁架，下弦标高为129.90m，桁架两端与酒店结构连接，桁架下部至标高17.90m 无结构，安装方案的选择及实施难度大。3） 结构定位共有五组轴线，每栋建筑的轴线均不平行，对建筑物的定位提出了很高要求。4. 工期要求紧1） 工程要在2008 年奥运会期间投入节目制作，必须按时交付使用。2） 钢构件预埋、劲性钢柱等工序施工，与土建单位必须配合密切，必须合理调配各参战单位的施工部署，统筹安排，使工程有序施工。3） 从钢结构深化设计、组织工程材料、构件制作、运输，到现场施工准备，拼装，吊装，工序繁多，必须衔接紧密、穿插流水、人员机械配备充足，才能按期保质完成。1.2.2 施工关键点及特殊部位1. 酒店桁架及“吊挂”系统施工1） 酒店二十九、三十层为承重桁架，二十七、二十八层结构利用钢柱与承重桁架连接，吊挂在桁架结构上。2） 由于采用“吊挂”结构，施工时不能按照正常施工顺序施工完二十七、二十八层结构再向上施工，而是要先安装二十九、三十层桁架后再安装二十七、二十八层结构。3） 高层酒店呈“凹”字型结构，开口在结构西侧，开口两端的楼梯井筒为劲性钢骨砼结构，中部设有劲性钢骨砼筒，西侧开口宽40m，屋顶有五榀桁架（29、30、31 层），桁架底标高在130m，而下部结构在地上五层，楼顶标高在18m，中间112m 无结构。如何选择施工方案达到设计要求是关键。2. 结构外包网架施工1） 网架展开面积为21180m2,为螺栓球节点四角锥网架。标准网格尺寸为5m5m，网架矢高2.2m。2） 高层酒店西侧“凹”字型开口处，网架分为直立部分和倾斜部分。直立部分Z05 网架由标高北侧74.00m（南侧85.20m）至标高138.00m，共计2870m2，形成“凹”字型开口侧的维护结构支撑体系，网架上部与顶层吊挂系统桁架相连，两侧与楼梯筒上的支座连接；倾斜部分Z04 网架由标高北侧18.50m（南侧33.86m）至标高北侧74.00m（85.20m），共计3870m2，网架由上至下向外倾斜，倾斜角度在15 16 之间。此区域网架如何安装，是施工的关键点。3. 舞台塔部位施工1） 舞台塔桁架处于结构最深的台仓部位，由地下室17.95m 至桁架结构之间无混凝土楼板，洞口宽度18m50m，桁架顶标高22.60m，无法搭设如此高的安装承重支撑脚手架进行桁架拼装。2） 舞台塔部分没有屋顶结构，上部靠屋顶网架作为面层，而网架距下部楼板高度超过40m，无法搭设常规安装脚手架。1.3 施工工法和施工机械设备选择1.3.1 施工工法的选择根据结构形式及场地情况分为如下三种：1. 分段吊装，就位拼装1） 工法简介由于本工程结构顶面均为钢桁架结构，桁架单体尺寸及重量大，无法地面拼装成整体一次吊装到位。根据实际情况，依据施工机械的起重能力对桁架进行分段加工，依次吊装，在桁架安装位置搭设拼装平台，将桁架立拼装成整体。在桁架下部搭设承重支撑脚手架或安装脚手架，在承重支撑脚手架上搭设拼装平台，对桁架进行定位、施工。2） 应用范围主要针对桁架高度不高的低层结构，具体部位为：展览大厅、舞台塔及后舞台、视像室、数码电影院。2. 地面拼装，整体提升1） 工法简介由于酒店顶部吊挂系统桁架底标高在129.90m，桁架两端与酒店楼梯筒及核心筒结构连接，桁架下部至标高17.90m 无结构，净空高度达112.00m。选用其他工法在实施过程中难度很大。地面拼装，整体提升是将酒店顶部桁架在地面将主桁架最重的四榀桁架拼装成整体，并将上下弦的桁架间次梁安装完成，在酒店顶部利用楼梯筒与核心筒安装提升点，共设置6 点提升。将桁架提升到设计标高。提升点布置示意图在提升过程中，将承重桁架下吊挂的两层结构柱、梁及其他可以安装的构件全部安装到位随桁架一起提升。酒店西侧直立网架Z05 上端点与桁架下弦连接，在桁架提升到一定高度后（根据网格高度确定每次提升高度），进行此部位网架拼装，完成后提升，然后再拼装网架，直至西侧直立网架全部拼装完成后，随桁架一起提升至设计标高。2） 应用范围酒店桁架及吊挂结构系统、酒店西侧直立网架（Z05）。3. 分段拼装，分段滑移，滑升1） 工法简介酒店西侧网架由标高北侧18.50m（南侧33.86m）至标高北侧74.00m（85.20m）为倾斜网架Z04，南端与南侧楼梯筒外侧混凝土结构相连，北端与从北侧楼梯筒挑出的钢管相连，中间无支点。楼梯筒两侧无混凝土结构，网架靠外挑钢管支撑，与混凝土结构无直接支撑点。在两个楼梯筒内侧做滑移用的工装，角度根据网架角度设置，在工装外侧做斜向滑移轨道。网架采用分段拼装，每段在地面拼装好以后，滑移至设计位置固定，直至全部滑移安装完成。舞台塔中间部位有18m50m 洞口，无法搭设脚手架拼装，在洞口南北两侧搭设拼装平台，桁架拼装完成后，滑移至吊装位置。2） 应用范围酒店西侧倾斜网架、舞台塔部分桁架。4. 高空散拼结构外包网架，为四角锥螺栓球网架结构，网格间距5.0m，矢高2.2m，除酒店西侧倾斜Z04 部分采用滑移工法、直立Z05 部分采用提升外，其他部位均采用高空散拼方法安装。在网架下部搭设安装脚手架，利用塔吊进行杆件及球节点就位。1.3.2 施工机械设备选择1. 塔吊选择：根据钢结构分布情况及土建施工情况选择塔吊，共计3 台，分别为：塔吊1：C7050，Pe 轴与P21 轴内侧，性能参数：半径（m）22.42730374043475053576070吊重（t）2016.114.311.110.19.58.57.97.36.66.25.0塔吊2：C7050，L 轴与P8、P9 轴中点，性能参数：半径（m）22.42730374043475053576070吊重（t）2016.114.311.110.19.58.57.97.36.66.25.0塔吊3：H3-36B，A 轴与P8、P9 轴中点，性能参数：半径（m）21.7242830364044505460 吊重（t）1210.78.98.26.665.34.554.153.62. 由于剧场看台钢柱TC1TC3 重量较大，每米重量在1.5t2.6t 之间，利用塔吊H3-36B 起重量达不到要求，无法安装。施工此部位时，现场配备一台300 吨履带吊车，性能参数如下（单位：t）：工作幅度 （m） 主 臂 后方、侧方作业 10.2m 15.65m 21.1m 26.55m 32m 514900140009500705061200012000950069006000798001035083006600580087800826072006000530096750635054704800105620570050004500114740493046204050124220418037001336303750348014315032603180152740285029003. 为避免塔吊吊次多，选择25 吨汽车吊配合构件卸车，及现场构件倒运。性能参数如下（单位：kg）幅度18m24m30m36m42m48m54m60m66m72m78m84m90m半径101701691681671671601401021114914814714614514514613110712128127126125124124127123112948070141021011009998981001009689746958168483828181808382807869675418727070696867706969656465522061605958586060595958585022545352515052525251515149244746454446464645454544253837363537373736363535263332313433333332323230292831303030292929322728282727272726263425242625252424242436232224232322222222382022212120202020