宁波机场钢结构施工组织设计.docx
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宁波机场钢结构施工组织设计
工程特点
一、工程特点
1、设计新颖、结构形式独特:
本工程航站楼钢结构屋盖呈“伞形”,它由xx_榀跨度
分别为xx_M和xx_M的空间曲线桁架组成,重量分别为xxT和
xx_T,桁架截面为倒置三角形,采用管一管相贯线连接,桁架高差达13M主桁架(T-1,T-2)、(A)、(G)轴通过法兰连接底座、(D)轴通过多根发射状的摆式杆支承在3排52根四肢(双肢)格构式钢柱上,屋面通过轻型檀条、系杆连成整体后安装压型钢板及采光天窗。
2、所有支承柱为格构式钢柱,最大长度达xxM,“伞形”主桁架中部(D轴)通过摆式杆与钢柱采用铰接连接,摆式杆最在长细比达xx,对钢屋盖的整体强度及稳定性要求很高。
3、屋盖钢结构设计在xx层(+xxm)予应力楼板上,楼面设计荷载为xxkg/m2,航站楼四周施工场地与道路开阔,可满足钢结构现场分段拼装及跨外吊装的需要。
4、工期紧:
要保证xx_具备送气条件,航站楼必须全封闭,
这样地下室工程施工需xx_月份进场,xx_月份完成并具备钢柱吊装条件;而钢结构的制作工作尚未开始,要保证xx_月份初钢柱进场特别是主桁架的制作能满足现场拼装及吊装的需要,难度很大。
施工难点第页共页
二、施工难点:
1、承重柱为格构式钢柱,长细比较大(最高达xxm_),与xx_m楼板采用悬浮式连接,当主桁架在施工过程中产生应力、应变及xx_m楼板发生位移时易产生扭曲与变形。
2、摆式杆长细比达xx_,与主桁架及支承柱采用铰接,
其自身刚度和稳定性控制难度较大,易产生失稳。
3、整个钢屋盖结构为轻型结构,其整体刚度与整体稳定性均较差,应力、应变难以控制。
4、总体工期紧,各工序交叉配合尤其是xx_楼板、予应力
张拉与屋盖结构的交叉施工配合难度较大。
方案选择第页共页
三、方案选择:
针对上述特点和难点,我们对可能适用于位该工程屋
盖钢结构的三种施工方案在安全可靠性、质量控制、工期控制及成本投入四个方面进行了认真地分析与比较:
方案一:
“高空拼装、单无滑移、分片累积滑移就位”
基本思路是:
在航站楼(14)轴线棽嗖贾脳台K50/50行走式塔吊,利用©48X3.5脚手架钢管在航站楼一端搭设22MK110M滑移拼装胎架,并沿(A)、(D)、(G轴布设滑移轨道(43kg/m)((A)轴滑移轨道安装在托架梁上),(D)、(G)轴线的滑移轨道安装在布置于+7.00m楼面的滑移承重架上,T-1、T-2各分段桁架通过行走式塔吊吊装到拼装胎架上进行组对、校正、焊接及屋面檀条、系杆的安装(根据需要可将屋面板、采光带等安装好),将拼装好的分片桁架(4-6榀)落放在(A)、(D)、(G)轴三条轨道上,通过设置在+7.00m楼面上的三台8T改装卷扬机进行分片累积滑移就位。
方案二:
“跨外吊装、拼装胎架滑移、分片就位”基本思路是:
在+7.00楼板上搭设9座滑移举重拼装胎架,(A)、(D)跨间的6座滑移拼装胎架间设置三座辅助滑移胎架,分段桁架,利用陆侧的K50/50行走式塔吊和空侧的100T履带吊吊装到滑移胎架上进行整榀组对、校正、焊接及屋面檀条、系杆和摆式杆的安装,检测达到设计及规范要求后拆除刚顶撑,使桁架就位在(A)、(D)、
(G)轴线上。
滑移拼装胎架,按上述程序依次进行各榀主
桁架的组装、就位及屋面檀条、系杆的安装(根据需要可
穿插进行屋面板及采光窗等的安装)
方案三:
总体思路与方案二相同,不同之处是将滑移
拼装承重胎架架设在±0.00m进行主桁架及屋面檀条、系杆的组对与安装,与方案二相比,方案三有以下三个方面的缺陷:
a.+7.00楼板后施工,(A)、(D)(G轴的钢柱长细比更大,其刚度与稳定性更差,需采取相应的加固补强措施,才能保证主桁架在安装落放过程中的安全与质量,工期与成本均相应要增加。
b.滑移拼装胎架高度增加了7米,不仅总重量增加近
80T成本增加近12万,关键是胎架在滑移过程中的稳定性较差,桁架拼装质量不易保证,加固措施与水平滑移难度增大,工期增加,不利于总体施工进度。
c.+7.00M楼板后施工屋盖钢结构先施工的作业顺序,一、二层各工序间交叉作业难以及时展开,安全不易保证,对钢结构制作工期与进度的要求相当紧凑,一旦出现钢结构制作无法满足现场拼装及吊装进度时,整个工程的施工将外于停滞状态,不仅会延缓+7.00楼板及予应力张拉的施工时间,更主要的是屋盖钢结构施工完后,配合土建及其它专业工程施工的现场塔吊的作用与工效将大大降低,土建几千吨施工材料的垂直与水平运输将严重受阻,如采用屋面留洞进行垂直运输,不安全因素太多。
因此方案三比方案二在安全、质量、工期与成本等方
面都具有更多的不确定性,存在着很大的施工风险。
方案比较第页共页
四、方案比较本着“安全、优质、高速、低耗”的原则,我们对方案一与方案二从安全可靠、质量、工期及施工成本四个主面进行了认真的分析与比较:
在安全、可靠性及质量控制方面:
如采有“高空拼装,分片累积滑移”方案,格构式钢柱在滑移摩擦力及侧向推力作用下需进行加固处理,摆式杆与主桁架及(D)轴格构式钢柱均采用铰接,长细比达xx_,给分片累积或整体滑移带来了许多不安全的隐患,且
T-1、T-2两榀主桁架间仅通过xx_根xx*xx_钢管过渡,檀条大多为薄壁C型檀条,滑移时的整体刚度与整体稳定性均无法保证。
采取“跨外吊装、高空分段组装”的方法,主桁架始终处于静止状态,且主桁架在成型前均支撑在组装胎架上,待主桁架、摆式杆、屋面檀条等联系杆件均按设计及规范的要求安装无误,形成整体刚架并通过摆式杆及支座安装在(A)、(D)、(G)轴四肢格结构式钢柱上后,才拆除主桁架拼装胎架上的顶撑系统。
从而保证了主桁架及屋面檀条、系杆等所有钢结构构件的安装精度和质量,消除了因内外力作用给格构式钢柱、主桁架及摆式杆等造成的破坏,不利于提高屋盖钢结构施工的安全与质量。
采用滑移方案时,受布置于航站楼一端的行走式塔吊的影响,需将A区(或C区)指廊的二层楼板分隔开,给+7.00M楼面也带来了不安全的隐患。
2、在总体施工进度方面:
“高空分榀组装,分片累积滑移”方法与本工程所采用的“跨外吊装、胎架滑移、高空分榀组对”方法的共同之处在于两种方法都是在拼装胎架上完成主桁架、摆式杆及檀条等屋面构件的组对与安装,两种方法都将主桁架T-1、T-2分为5段,主桁架在拼装胎上组对接头数量是一致的。
因此,主桁架T-1、T-2及屋面檀
条、拉杆等在高空组对及安装同期基本相同,采用“跨外吊装、拼装胎架滑移、高空组对”方法时,只需在+7.00M楼面上对3组拼装胎架进行滑移即可,节省了大量的牵引系统、钢丝绳换位及格构柱、主桁架、摆式杆加固等工作量,大大缩短了滑移的时间;而且拼装胎架的滑移与钢屋盖分片累积滑移相比既快捷又易于操作,从而可加快整个钢结构的总体施工进度。
通过对二种方案施工周期的比较,采用“高空分榀组装,分片累积滑移就位”的方法,整个刚结构的施工周期约为xx_天,而采用“跨外吊装,高空分榀组对”的方案,整个钢结构的施工周期为xx_天左右,比
“分片累积滑移”方案缩短工期xx_天。
(注:
采用跨外吊
装,高空分榀组对“方案时整个钢结构的施工工期xx_天是
按搭设一组滑移拼装胎架来考虑的,如搭设二组滑移拼装胎架进行主桁架T-1、T-2的组装及屋面檀条、系杆等构件的安装时,整个航站楼屋盖钢结构的总体施工进度可提前xx天。
此时,航站楼屋盖钢结构的施工顺序可考虑从中间向两端进行)。
另外采用此方法施工时,整个航站楼屋盖钢结构安装一步到位,未留下任何收尾工作。
3、在成本投入方面:
方案一:
采用“高空拼装,分片累积滑移”方案时,投入的机具设备及施工措放如下:
序号投入设施规格型号数量发生费用
1行走式塔吊K50/501台60万
2汽车吊50T/25T各1台共30万
3拼装胎架©48*3.5钢管200吨25万
4滑移轨道承重架©48*3.5钢管350吨45万
5滑移轨道43kg/m钢轨600米10万
6卷扬机5T改装3台5万
7钢丝绳©21.52500米3万
8方木160*200*10001500米7万
9滑轮5T单门闲口150个1万
10导向轮自制45号钢42个0.5
11脚手板硬木厚5cm3000m21.5万
12前撑装置自制©219*1012T10万
13后撑装置自制©219*1012T10万
14联撑装置©219*1030T25万
15其它加固装置25套约40T30万
16千斤顶10T/8T各20只0.8万
17倒链10/5T/2T10号/20号/40号1.2万
18双门滑轮8T20号0.4万
19其它吊具1.6万
20+7.00M楼板下支撑加固©4883.5脚手架钢管250T25万
21
22
合计xx_万方案二:
采用“跨外吊装、高空分段组装”方法时,投入的机具设备及施工措施如下:
序号投入机具设施规格型号数量发生费用
1行走式塔吊K50/501台60万
2履带吊100T1台30万
3汽车吊50T/25T各1台共20万
4拼装胎架©48*3.5钢管200T25万
5滑移轨道38kg/mq钢轨400米6万
6枕木160*200*2500660条6万
7卷扬机2T1台0.2万
8钢丝绳1/2''1000米0.8万
9滑轮3T单门开口40只0.3万
10导向轮2T单门开口25只0.2万
11脚手板硬木、厚5cm800m20.4万
12千斤顶10T/8T各10只0.4万
13倒链10/5T/2T10只/10只/20只0.5万
14其它索吊具1.2万
15+7.00M楼板下局部支撑加固©48*3.5脚手架钢管
150T15万
合计xx_万
通过上述分析,可见在本工程中采用“跨外吊装,高空
拼装”的方法比“分片累积滑移”的方法可降低成本xx_万
元。
综上所述,方案二比方案一及方案三在安全、工期、质量、成本诸方面均有优势,通过综合分析评定,我们决定在本工程钢结构屋盖安装施工中采用方案二“跨外吊装,拼装胎架滑移、高空分榀组对”的施工方案。
钢结构工程简介第页共页
钢结构工程简介
XX机场钢结构—施工总面积xxx_平方米,分为AB、C三个区段。
B区为大厅,大厅屋盖结构由两个跨度分别为xx米和xxx米、外观呈“香蕉形”倒三角形钢管桁架组成。
桁架有两个上弦杆和一个下弦杆,上弦杆最大间距xx米,相互之间以交叉的圆钢斜杆拉接,上下弦通过斜拉腹杆和压力支架连成整体,两翼A、C段为连廊,屋盖由与大厅相似的倒三角形钢桁架组成,跨度xx_米。
钢屋盖的荷载传至四根(两根)钢管和若干缀条组成的格构式四肢钢管柱上,陆侧/大厅中部的四肢钢管柱间距为xx米,断面2.0X2.0_米,空侧四肢钢管柱间距xx米断面为xx_米.
大厅中部四肢钢管柱通过发射壮钢摆式杆与钢桁架连结,摆
式支柱长xx米,屋面的两端及中部均匀设置四道屋架水平支撑,支撑采用圆钢管结构,设于屋架上弦.檩条通过檩托支撑于桁架上弦.
钢结构材料第页共页
钢结构材料钢管:
本工程全部钢柱、屋架、托架、支柱等均采用结构
无缝钢管(GB8162-87),材质为16皿门钢(Q345B。
铸钢:
用于摆式
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