杭州国际动漫馆钢结构工程施工技术

杭州国际动漫馆钢结构工程施工技术 http:/ 一、工程概况 杭州国际动漫馆是中国承办2008年国际动漫节的关键工程，倒计时工程，杭州市、浙江省的重点工程，国家形象工程，2008年4月28日国际动漫节的唯一场馆。 杭州国际动漫馆设计新颖、造型美观，充分体现了动漫信息的时代特征。 http:/ 杭州国际动漫馆为一座地下一层，地上二层，局部三层的展览馆。建筑面积40689。建筑高度23m。钢梁最大跨度99m。动漫馆钢结构平面：137.46m99m。一层展厅及地下车库柱网为9米10.5米，二层特展厅柱网为27米21米，主体结构为钢框架结构。Q345B钢材。箱形柱：800800mm、400400mm。屋架梁主要采用折形H型钢。屋架梁立面高度3.1m。二、工程特点、技术难度 2.1 钢结构平面长度137.46m，宽度99m。箱型柱+折形H型钢结构屋架。2.2 施工空间狭小：土建与钢结构交叉施工，运输通道交叉使用，安装现场基本无构件堆放场地。 http:/ 2.3 箱型柱制造工艺复杂、焊接质量要求高 2.4 预埋螺栓需进行二次灌浆。 2.5 安装施工难度大，分区吊装、分步骤吊装。 2.6 工期紧。边制作，边安装，安装工期72天。战严寒、 斗冰雪，春节施工不放假。 http:/ 三、主要技术要求 3.1 全熔透一级焊缝的部位： 矩形钢管柱隔板与柱壁板的连接焊缝；梁端翼板与柱或隔板的连接焊缝；梁与柱刚接时，柱在梁翼缘上下各600mm的节点范围内，箱型柱壁板间的连接焊缝；梁与柱刚接时，腹板连接板与柱连接http:/ 焊缝；上下柱的对接连接焊缝；柱拼接接头上下各100mm的范围内，箱型柱壁板间的连接焊缝； 梁与梁拼接时或梁与梁刚接时梁翼缘间的连接焊缝；箱型柱、H型钢梁的翼板、腹板的对接焊缝。 3.2 熔透二级焊缝的部位：梁柱刚接时，梁腹板与柱的连接焊缝；柱脚底板与柱的连接焊缝；箱型柱除节点区上下600mm范围以外部分的连接焊缝。 3.3 跨度大于10m的梁，应按2.5/1000起拱。四、采用的关键技术、关键工艺4.1 1030mm厚度、Q345B钢板，MC、GC、SC、电渣焊焊接方法的各种焊接工艺评定和焊接工艺 4.2 应用MSTCAD、STSCAD、3D3SCAD等软件，建立动漫馆钢结构建筑设计模型，深化细化图纸设计，进行节点分析与设计。 http:/ 4.3 箱型柱制造、焊接工艺技术，钢梁、楼梯等构件制造技术。4.4 大型多层“箱型柱+H型折形屋架”钢结构工程安装施工新技术。建立设计模型五、制造技术、工艺流程 5.1 深化、细化图纸设计节点设计、节点图 5.2 焊接工艺评定、焊接工艺进行 1030mm厚度、Q345B钢板，MC（手工电弧焊接）、GC气体保护电弧焊接）、SC（埋弧焊接）焊接方法，对接接头、u型坡口、T型接头、角接头，F（平焊）、H（横焊）、V（立焊）、O（仰焊）的各种焊接工艺评定。 http:/ 5.3 箱型柱制作工艺与检验、检测原材料入厂检测、检验 拼板 UT检测 箱型柱组装 埋弧焊 下料、制孔、制作隔板 连接板焊接 电渣焊 端面铣 UT检测 UT检测 抛丸除锈 涂装油漆 U型组立 气保焊打底焊接 UT检测 制电渣焊孔 矫正、清磨 连接板组装 隔板U型焊接 清磨、矫正 http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 5.4 折形屋架梁制作工艺与检验、检测原材料入厂检测、检验 拼板 涂装油漆 抛丸除锈 清磨、矫正 UT检测焊接 组装 钻孔 机械矫正 埋弧焊 组立 http:/ 六、安装施工技术构件、设备、人员准备 放线及验线(轴线、标高) 安装压型钢板 6.1 安装施工工艺流程焊接、螺栓连接 焊缝检测 零星构件安装 梁与柱、梁与梁节点焊接 柱与柱节点焊接 高强度螺栓初拧、终拧 安装柱、梁核心框架 构件中心线及标高线 预埋螺栓施工及基础面处理 6.2 第一节柱子的吊装由于第一节柱子施工时基础底板面还没有浇混凝土，安装第一节柱子。 http:/ 采用液压车将第一节柱子运到安装位置。采用门字架来完成所有第一节柱子的安装。桩基施工时预留的空间大约为：3m3m，1.6m1.6m。门字架的尺寸如图1所示：图1 门架 门架梁截面为H200*100*5.5*8mm，门架柱截面为H200*200*8*12mm。 采用35t越野吊和8t汽车吊同时吊装。35t吊车吊柱子 折梁、屋面梁、二夹层梁、二层梁和其他较高的构件。http:/ 8t汽车吊吊一层梁和其他较小的构件。 二节柱屋面折梁一层梁补缺 35T吊车机械性能如下：主臂22.5m,主臂角度74.60,作业半径4.5m,起重量11.4t,起重高度22.7m,满足安装柱子的要求。主臂27.85m,主臂角度75.50,作业半径6m,起重量8.4t,起重高度27.9m,满足安装折梁的要求。8t汽车吊机械性能如下:主臂7.7m,作业半径6.5m,起重量2.4t,起重高度7t,满足安装一层梁的要求。6.3 安装步骤： 屋面梁、二层梁、三层梁 6.4吊装区间的划分：吊装区间大致分22个，如图2所示：http:/ 图2 吊装区间划分示意图http:/ 6.5 构件拼装位置、吊车行走路线和吊装顺序顺序一：35t吊车行走到Q、P轴线间，吊1、2号柱子;P、N轴线间吊3号柱子；连接P轴线上的屋面梁、夹层梁、二层梁；连接1、2号柱子间的所有钢梁；Q轴线间所有钢梁都可以安装。如图3所示： 图3 吊装顺序一示意图http:/ 顺序二：35t吊车往后退，装4、5、6、7号柱子；钢梁的安装要求：Q轴线上的钢梁都可以安装，P轴线上的一层梁暂不装，Q、P轴线间的钢梁在不影响下一步安装的情况下可以安装。如图4所示： 图4 吊装顺序二示意图http:/ 顺序三：依序完成1、2、3区间钢柱、屋面梁、夹层梁、二层梁和局部一层梁的安装；同时在P、N轴线间拼装P轴线上的屋面折梁；然后吊车在下图所示位置安装安装811轴线上的屋面折梁。如图5所示： 图5 吊装顺序三示意图http:/ 顺序四：依次完成P轴线上剩余的两榀屋面折梁。 顺序五：35t吊车从坡道上来，到区间4安装柱子、屋面梁、夹层梁、二层梁和局部一层梁，8t吊车下到QN轴线间补缺一层梁。由于区间4上有一个屋架体系，屋面梁很多，N轴线与3轴线间相交处和N轴线和4轴线相交处的两根柱子暂不装，把区间4的10根柱子连接成一个框架，装屋面体系，待屋面安装好后再装这两根柱子和与其连接的梁。如图6所示： 图6 吊装顺序五示意图http:/ 顺序六：区间5和区间6的吊装顺序与区间4基本一样。最后用8t吊车补缺局部一层梁。 顺序七：同时区间7即A轴线上的柱子（A轴线的第二节柱子长度约8米，重量较轻）和梁也具备施工条件了，拟采用另一台35t吊车在A轴线以外的区域吊装。如图7所示： 图7 吊装顺序七示意图http:/ 顺序八：吊车从坡道下到基坑里进行区间8的吊装。形成框架后，装屋面折梁、屋面梁，然后把A、B轴线间的二层梁连好，装门庭前的钢架。钢架需要现场拼装后整体吊装。装玩两榀钢架后，把中间的连梁连接好，进行下一榀的安装。8t吊车补缺一层梁。如图8所示： 图8 吊装顺序八示意图 http:/ 顺序九：依次进行9、10区间的安装。11区间也可以同时进行安装。最后完成22区间的安装，K、J轴线间可以先空一挡不吊，吊车从K、J轴线间出去。6.6 钢柱安装6.6.1 吊装准备6.6.1.1 在钢柱上测放出十字中心线，并在上下端适当部位用白色或红色油漆标出中心标记。6.6.1.2 在构件弹线的同时，按照施工图，核对构件上的编号标记。6.6.2 起吊方法6.6.2.1 起吊时钢柱必须垂直，尽量做到回转扶直，根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏 http:/ 地脚螺栓的丝牙。 6.6.2.2 第一节钢柱是安装在柱基上的，起吊就位后临时固定地脚螺栓，校正垂直度，必须等地脚螺栓固定后才能松开吊索。6.6.2.3第二节钢柱安装前应将登高爬梯和挂篮等挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固，钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板做临时固定，校正垂直度。安装螺栓安装好后才能松开吊索。 http:/ http:/ 6.6.3 钢柱校正：柱基标高调整，柱基轴线调整，柱身垂直度校正。6.6.3.1 柱基标高调整：放下钢柱后，利用柱底板下的螺母或标高调整块控制钢柱的标高，精度控制在2mm以内。 6.6.3.2 第一节柱底轴线调整：在起重机不松钩的情况下，将柱底板上的四个点与钢柱的控制轴线对齐缓慢降落至设计标高位置。6.6.3.3 第一节柱身垂直度校正：采用缆风绳和手拉葫芦校正方法。用两台呈90度的经纬仪找垂直。在校正过程中，不断微调柱底板下螺母，直到校正完毕，将柱底板上面的两个螺母拧上，缆风绳松开不受力，柱身呈自由状态，再用经纬仪复核，如有微小偏差，再重复上述过程，直至无误，将上螺母拧紧。 http:/ 6.6.3.4 第二节钢柱轴线调整：钢柱中心线偏差每次调整在3mm范围以内，如偏差过大应分23次调整。第二节钢柱的定位轴线不允许使用第一节钢柱的定位轴线，从地面控制线引至高空，以保证每节钢柱安装正确无误，避免产生过大的积累误差。6.6.3.5 第二节钢柱垂直度校正：钢柱垂直度校正的重点是对钢柱有关尺寸预检。下层钢柱的柱顶垂直度偏差就是上节钢柱的底部轴线、位移量、焊接变形、垂直度校正及弹性变形等的综合。采取预留垂直度偏差值消除部分误差。预留值大于下节柱积累偏差值时，只预留累计偏差值，反之则预留可预留值，其方向与偏差方向相反。6.6.3.6 钢柱标高的调整：每安装一节钢柱后，对柱顶进行一次标高实测，标高误差超过6mm时，需进行调整，多用低碳钢板垫到规定要求。如误差过大(大于20mm)不宜一次调整，可先调整一部分，待下一次再调整，否则一 http:/ 次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面标高。 http:/ 6.7 钢梁的就位与固定6.7.1 根据各层钢梁上表面标高，操作人员可通过爬梯到已搭好的操作平台上或挂篮中操作。6.7.2 钢梁起吊到位后，按设计施工图要求进行对位，注意钢梁的轴线位置和正反方向，以防安错。梁安装时应用冲钉将梁的孔打紧逼正，再用高强螺栓连接紧固，在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙。 http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 七、结语杭州国际动漫馆钢结构工程量大（钢构件3000多吨），技术复杂、质量要求高（箱型柱、折梁），安装工期紧（边制造、边安装，安装工期72天），施工难度大（罕见冰雪、春节施工）。中南钢构公司精心组织、精心施工，解决了制造与安装施工的一系列技术、工艺难题，保质、保量、保安全。保证了2008年4月28日杭州国际动漫节的按期举办。为大型体育文化场馆的建设积累了宝贵的经验。 http:/ 请各位专家、领导多加指导。 谢谢！ 二00九年十月 http:/