上海宝冶施工组织设计

第一章工程综述11工程概况南京奥林匹克体育中心是2005年江苏省举行第十届全国综合性运动会的主场馆和举行国际单项最高级别运动会的硬件设施，是南京市规划中的城市副中心的重要组成部分。该工程是江苏省政府“十五”计划的重点工程，也是“十五”期间开工建设最大的社会事业项目，是标志性建设工程。建设单位为南京龙江体育中心建设经营管理有限公司，设计单位为江苏省建筑设计研究院，主体育场监理单位为浙江江南监理有限公司。体育中心位于江苏省南京市的河西地区，江东南路以西，纬八路以南，青石埂路以北，包含主体育场、体育馆、游泳馆、网球中心、热身场、棒球场、垒球场等多个场馆和一个新闻中心，是一个大型综合类体育中心。其中，主体育场位于奥体中心的中心位置，俯视平面为242M直径的圆，共六层，无地下室。一层设有新闻媒体、赛事工作、运动员和设备用房等，二、四、六层为看台和商业用房，三、五层为贵宾包厢，建筑面积达127982M2，6万多个席位。主体育场的钢结构屋盖包括V形支撑、南北走向跨度为36006M的主拱、由多道平行的箱型梁形成的马鞍形屋面罩棚等，罩棚的径向长度为66M28M，覆盖面积32000多平方米。主拱南北方向对称布置，最高点为拱顶，标高达65M。屋面系统东西及南北对称，钢结构总量约12000吨。主拱为空间结构管桁架，其支座距离为36006M，弧线长度约400M，单榀主拱重量达1664T。主拱断面为斜等腰三角形，4根主弦管布置于等腰三角形的三个顶点和底边的中点上，三角形断面的底边与地面的夹角为45，腰与底边夹角为33，最大三角形断面底边上主弦管的中心距为15M，高4085M。主弦管为1000和500的钢管，壁厚有12、16、20、34、44、54和60七种，腹杆的直径为300600。主拱节点采用铸钢节点和相贯节点，两榀主拱分别向东、西方向倾斜，支承在屋面箱型梁上。屋面系统由箱型梁、环型梁、连系梁、屋面支撑及檩条等组成。每根箱型梁采用不同的断面组合，最多为6个断面组合，断面宽度均为500MM，高度有1100、1400、1600、1800、2100几种，腹板的厚度有T10、12、14、16四种，翼缘板厚度有20、25、32、65、85五种。最长的箱型梁的长度为71332M，最重的重量达59409T，其标高为变化值。箱型梁一端支承在V形支撑上，另一端则通过箱型梁中间位置的M杆与主拱的主弦管相连。箱型梁之间设有钢管连系梁，两个边缘及中间位置设有环型梁。安装后的箱型梁和主拱互相依托，形成空间稳定体系。支承屋面箱型梁的V形支撑设置在两榀箱型梁之间，每个V形支撑有四根支撑钢管，分为前支撑柱和后支撑柱，由一根前支撑柱和一根后支撑柱支承一榀箱型梁。支撑钢管分50024、34两种，四根钢管下端通过销轴连接在铸钢支座上，形成一个倒锥形，上端则分别焊接在箱型梁的下翼缘和箱型梁当中的铸钢球上。12工程特点和难点121工程特点（1）结构复杂、造型新颖该工程采用由大跨度斜拱、V形支撑和多道平行箱型梁等形成的马鞍形屋面罩棚，大跨度斜拱与箱型梁互相依托，结构体系极其复杂。跨度为36006M的45斜拱宛如飘带，线条简明，造型新颖。（2）工程量大、结构类型多马鞍形屋面罩棚覆盖面积32000，钢结构总量达12000T。整个工程既含有100060厚壁钢管、最大断面为2100500的箱型梁，又有铸钢球及各种铸钢节点，结构类型多样。122工程难点（1）工程组织难度大本工程中钢结构工程承上启下，需与砼看台工程、砼拱脚基础预应力工程及屋面围护系统工程相互配合，协调统一。同时，在体育场施工的同时，体育馆、游泳跳水馆、网球中心等场馆和辅助公共设施也在建设中，施工场地布置、构件运输及吊机行走路线等受到很大限制，需要合理协调、统筹管理，工程组织难度大。（2）主拱施工难度大主拱的杆件多，节点复杂，现场拼装工作量大，拼装精度要求高。同时，主拱分段重量及作业半径大、吊装高度高，安装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响，施工难度大。（3）结构复杂、工况分析难屋面和主拱安装时由临时支撑系统支承，安装完成后屋面系统临时支撑分批、分级同步卸载，卸载过程中结构体系逐步转换，杆件内力和临时支撑的受力发生变化，工况分析难。（4）安装精度控制难由于施工过程中结构本身会产生变形，而且支撑胎架在荷载作用下也会产生变形，所以，安装精度极难控制。施工时必须采取必要的措施，使变形在受控下完成，以保证整体造型和施工质量。13施工任务分工主体育场的屋盖钢结构制作全部由上海宝冶建设有限公司负责完成，钢结构安装则由上海宝冶建设有限公司和上海市机械施工公司各负责一半。14现场施工环境南京奥体所在的河西地区属于长江河谷沿岸的现代漫滩，由长江冲击堆积而成，场地承载力低。场地表层为人工回填土，第一层为新填土，厚约26M，第二层为淤泥质土，厚约07M，第三层为素填土，其中第三层的地质承载力标准值为9T/M2。因此，为了满足600T履带吊的吊装要求，600T履带吊的开行路线必须进行加固。15施工组织设计编制依据（1）钢结构施工图（2）钢结构设计规范（GBJ1788）（3）建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）（4）网架结构设计与施工规程（JGJ1791）（5）碳素结构钢（GB70088）（6）低合金高强度结构钢（GB/T1591）（7）建筑钢结构焊接规程（JGJ812002）（8）厚度方向性能钢板（GB/T531385）（9）钢结构工程施工及验收规范（GB502052001）（10）南京奥林匹克体育中心主体育场钢屋盖制作、安装施工合同第二章施工总体部署21施工总体技术路线本工程的施工总体技术路线是一套胎架、两组吊机、地面组装、分段吊装、流水作业、分批卸载。即钢结构制作厂加工的钢构件按照吊装顺序分批散件运输到施工现场，在体育场内外地面拼装，分段吊装，最后分批、分级同步卸载，稳步成型。在屋面箱型梁安装的同时，V形支撑后支撑柱、环型梁、连系梁、屋面支撑、檩条等均在安装，以保证施工过程中的整体结构稳定。（1）一套胎架，两组吊机主拱与屋面系统共同设置一套支撑胎架，主拱施工直接在屋面系统上进行。屋面及主拱荷载由支撑胎架体系直接传递，变形一次完成。根据箱型梁的重量及吊装半径，屋面系统由一台300T履带吊、一台600T履带吊、两台150T履带吊负责吊装。其中，南北方向采用一台300T履带吊、一台150T履带吊进行吊装。东西方向采用一台600T履带吊、一台150T履带吊进行吊装。主拱采用两台50T履带吊在地面分段组装，组装完成后，由一台300T履带吊、一台600T履带吊分段吊装。屋面系统与主拱的安装顺序均由低往高进行。（2）地面组装，分段吊装根据吊机性能，主拱在场内的地面上分段组装成型，然后分段吊装就位，吊装顺序为从两端向中间，在中间合拢。（3）分成两区，流水作业根据现场场地条件、吊机的搭配及施工任务的分工情况，整个工程分成一区（D1CB2区）、二区（B1AD2区）两大施工区域，两大施工区域分区施工，穿插进行，流水作业。具体安装顺序为一区二区，即一区先开始施工，待一区吊装完南面屋面系统后，二区开始施工。每区均从低往高进行安装，以保证屋面体系和支撑胎架体系的整体稳定性。（4）分批、分级同步卸载，稳步成型根据体育场屋盖系统结构体系的实际情况，屋盖钢结构安装完毕后，支撑胎架需采用分批、分级同步卸载。卸载时，分批、分级同步进行，卸载的先后顺序及分级大小要根据结构计算和工况分析得出的结果进行，即以变形量控制分级大小、以支撑胎架的内力变化控制卸载先后顺序，保证卸载时相邻支撑胎架的受力不会产生过大的变化，同时保证结构体系的杆件内力不超出规定的容许应力，避免支撑胎架的内力或结构体系的杆件内力过大而出现破坏现象。卸载后屋面完成变形，结构体系稳步成型。22施工分区与总体施工流程根据现场场地条件、工期要求、吊机的搭配及施工任务的分工情况，决定采用“分区安装、齐头并进”的施工原则，整个工程分成一区（D1CB2区）、二区（B1AD2区）两大施工区域，一区先开始施工，待一区吊装完南面的屋面系统后，二区开始施工（见钢结构施工分区及施工流程平面示意图）。总体施工流程如下23吊装分区与安装流程231吊装分区根据本工程的特点，屋面系统吊装以SKL14为界分为三个区，即A、B、C区。其中南北方向A、B区采用一台300T履带吊、一台150T履带吊进行吊装，300T履带吊在场外，负责吊装屋面箱型梁、屋面杆件及V形支撑，一台150T履带吊在场内，负责吊装悬索钢管、部分分段箱型梁和屋面杆件。东西方向C区采用一台600T履带吊、一台150T履带吊进行吊装，600T履带吊在场内，负责吊装屋面箱型梁、内圈的屋面杆件，150T履带吊在场外，负责吊装外圈的环型梁杆件及V形支撑，具体见屋面系统吊装分区图。主拱由两台50T履带吊在场内外地面分段组装，组装完后，由一台300T履带吊、一台600T履带吊分段吊装，300T履带吊在场外，负责吊装屋面外的主拱分段14、1821，600T履带吊在场内，负责吊装屋面内的主拱分段517，具体见主拱吊装分区图。231安装流程本工程钢结构安装流程为V形支座预埋件屋面支撑胎架V形支撑前支撑柱箱型梁V形支撑后支撑柱、环型梁、连系梁屋面支撑M杆主拱支撑胎架卸载檩条、天沟梁、马道（见钢结构安装流程立面示意图），具体流程如下施工准备轴线测量临时支撑搭设预埋件埋设拼装胎架搭设屋面箱型梁拼装焊接屋面箱型梁安装测量校正环梁、联系梁、屋面支撑安装主拱分段拼装焊接M杆安装主拱分段安装结构整体检测整体卸载及复测支撑胎架拆除檩条、天沟梁、马道深化设计V形支撑前支撑安装24吊机选用根据本工程实际情况，通过经济对比分析，本工程的主要吊装机械选用见下页。25吊装单元和构件分段除交叉处的屋面箱型梁是按主次关系断开吊装外，其余屋面箱型梁均整根进行吊装。但由于受运输能力的限制，屋面箱型梁根据深化设计图分段进场，在施工现场再进行地面拼装。根据履带吊机械性能，主拱分21段安装，安装顺序为从两端向中间，在中间第11段合拢。但考虑到温度应力的影响，主拱安装时要预留两个合拢口，待温度达到20以上时，再将合拢口焊接好。由于主拱大量采用铸钢节点，为了便于合拢段顺利安装，合拢段又分整装段和散装段。具体见主拱分段平面示意图和主拱分段立面示意图。主拱分成21段进行吊装，各段的重量如下表分段121220319418517616715814913101211弧长（M）372830161351551751715515515重量（T）11586970974588679647666579575452序号吊机数量巴杆工况半径用途RMAX62M，Q65T超起压铁200T吊装屋面箱型梁SKL113东西方向内圈的屋面杆件L（主臂）48ML（副臂）72MR50M，Q77T超起压铁200TRMAX54M吊装第517段分段主拱1CC2800型600T履带吊1台L（主臂）48ML（副臂）84MRMAX86M，Q5T吊装部分V形支撑及部分外圈屋面杆件L（主臂）60MR12M，Q118TRMAX18M吊装第14、1821段分段主拱2CC2000型300T履带吊1台L（主臂）42ML（副臂）36MR26M，Q428TRMAX38M吊装屋面箱型梁SKL1427吊装南北方向的屋面杆件3KH8503型150T履带吊2台L（主臂）57ML（副臂）49MRMAX62M，Q29T吊装南北方向悬索钢管和内圈屋面杆件吊装外圈的屋面杆件和V形支撑450T履带吊4台地面拼装分段主拱、屋面箱型梁525T汽车吊2台卸钢构件26项目管理组织机构一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一27项目管理班子组建根据施工任务，上海宝冶建设有限公司组建的项目部管理人员如下项目经理贺建明项目执行经理蒋振彦项目副经理赵增富项目总工程师陈桥生施工部长付佑斌质量部长彭东炳安全员邓作棣技术员张开甲施工员丁得锋施工员白海质量员袁胜斌构件员宋松涛测量员朱建华材料员陈明生机械负责人陈明生（兼）资料员；张开甲（兼）财务负责人涂茉莉计划、预算李鸽上海市机械施工公司组建的项目部管理人员如下项目经理李叔森项目副经理陈慈浩项目总工程师金俞槐施工员彭真如施工员孙东林安全员周伟宝质量员赵家麟测量员赵家麟（兼）办公室主任潘家敏第三章工期进度计划及保证措施31施工进度计划钢结构总工期包括详图设计、材料采购、构件制作、现场安装屋面和主拱、支撑胎架卸载等在内的作业时间。本工程工期短，安装工期不到五个月的时间，因此，必须合理地安排每道工序的作业时间及每根构件的吊装时间，以确保工程的总工期，本工程的工期进度计划具体见附图南京奥林匹克体育中心主体育场钢屋盖工程工期进度计划。32施工进度计划保证措施为了使整个工程顺利进行，保证工期，我们特从人力、物力、财力及管理上制定一系列的保证措施。321组织保证措施（1）建立强有力的项目管理班子，选择合适的管理和技术管理人员组建项目部，在人员组成上不仅要考虑能覆盖项目的各项管理业务，同时必须兼顾项目部技术力量的专业覆盖范围，保证项目管理工作的科学性、有效性、合理性。（2）集中公司的优势兵力，调集技术业务精、能力素质高的人员，劳动力配备充足（劳动力计划见下图），以保证各项工作保质、保量、按时完成。322资源保证措施（1）充分利用公司的资源优势，保证工程所需的技术人员和设备装备，保证工程项目正常运行。（2）详细制定物资材料使用计划，严格材料采购、储运、发放等各个环节的管理制度，保证自购物资材料供应准确及时，同时协助业主做好管理工作。（3）施工机具在使用前准备充足，并保证正常使用。323管理保证措施（1）制定详细的加工生产计划，确保质量要求，保证加工件合理有序地按期交付。（2）加强施工过程质量控制，避免因大量返工而影响工期。050100150200250300350400450500010100010200010300010400010500010600010700010800010900011000（3）合理选择吊机和布局，减少吊机的行程，充分发挥吊机的性能，提高安装效率。（4）选择最佳方案，形成平行流水作业，各工序之间形成搭接关系。材料准备、制作、运输、组装、吊装等环环相连搭接，加快工程进程。（5）加强管理，使得土建、钢结构安装、机电设备、照明等安装能穿插作业，减少相互影响，确保工程总体施工进度。（6）制定内部节点考核制度，用经济手段促进工程建设速度，保证工程质量。第四章施工准备凡是工程建设，施工前的准备工作往往必不可少，施工准备的重要意义在于创造有利的施工条件，从技术、物资和组织管理等方面做好必要的准备工作，使得工程施工能连续的、均衡的、有节奏的进行。搞好施工准备对提高工程质量，降低工程造价，加快工程建设周期有着十分重要的作用，同时，施工准备也是整个工程顺利进行和高质量完成的保证。结合本工程的特点、结构形式、工期及现场场地条件等具体情况，本工程施工前必须做好以下几项施工准备工作。41技术准备（1）工程技术及施工管理人员要熟悉、审查工程图纸和有关资料，勘察施工现场。（2）要调查研究，收集必要的资料，包括自然条件和当地的技术经济资料，如气象资料、交通运输条件、地方材料、建筑构配件的供应等。（3）要编制详细施工预算。（4）编制详细的专项施工方案和施工作业设计，并做好技术交底等各项工作。（5）根据焊接接头形式、母材材质、所用焊材及焊接方法等具体情况做好焊接工艺评定工作和现场焊接方案。42现场准备421“三通一平”由于本工程施工现场几个场馆同时开工，施工场地受到一定的影响。同时，主体育场构件吨位量大，构件多且体型大，不但需要大量的构件堆放场地和组装场地，而且要求现场畅通，确保大型吊车的进退场、行走路线和大型构件的进场。因此，工程现场必须进行场地平整，清除施工障碍，修筑道路，接通施工用水管道、用电线路，保证构件运输、转弯的畅通。外环道路能够满足CC2000型300T履带吊吊装、行走，内环道路能满足CC2800型600T履带吊吊装、行走。具体要求见施工大型临时设施平面布置示意图。422施工平面布置为了便于工程文明施工管理，同时结合本工程现场条件，将生产区、办公区与生活区严格分开，各区根据自身特点制定不同的管理制度，一定把工地建设成为“市级文明工地”，争创“省级文明工地”。施工平面布置内容为施工总平面布置、施工大型临时设施平面布置、构件堆场及运输路线。（1）施工总平面布置原则施工总平面布置合理与否，将直接关系到施工进度的快慢和安全文明施工管理水平的高低，为保证现场施工顺利进行，现场施工总平面布置需要遵循以下原则在满足施工的条件下，尽量节约施工用地；在满足施工需要和文明施工的前提下，尽可能减少临时建设的投资；在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度的减少场内运输，特别是减少场内二次搬运；符合施工现场卫生及安全技术要求和防火规范。（2）施工总平面布置根据现场场地及其它实际情况，本工程施工总平面布置见施工总平面布置示意图。（3）施工大型临时设施平面布置根据工程需要，现场布置600T、300T履带吊各一台，150T履带吊两台、50T履带吊四台，设置焊机房八栋。现场用水、用电根据指定取水点和供电站后排布置线路（具体见现场施工用电方案），本工程施工大型临时设施平面布置见施工大型临时设施平面布置示意图。（4）构件堆场及运输路线本工程构件数量多、体型大、安装工期短，需要大量的构件堆放场地。同时，受运输条件的限制，屋面箱型梁和主拱需要分段或散件出厂，现场再在地面进行组装，必须根据减少倒运、就近组装、方便吊装等原则，在场内外设置多处构件组装场地，以满足安装的要求。另外，针对构件体型大、现场车辆多及现场情况复杂等特点，合理安排运输线路十分重要，以避免出现道路堵塞现象，具体见构件堆场及运输线路示意图。360248231KNP423施工用水需求计划（1）用水量计算Q1P1高峰期施工人数，P1450人P2施工现场居住人数，P2500人N3施工现场施工人员用水定额，N360（L/人天）N4施工现场居住人员生活用水定额，N4120（L/人天）K3、K4用水不平衡系数，K315，K425Q1244L/S（2）供水管径的计算取V15M/SD4Q/1000V4244/1000314150046M46MM现场提供的DN80供水管可满足现场生活用水要求。现场生活区和施工区用水选用公称口径为32MM镀锌水管，由现场2个接驳点引至施工区和生活区，并单独安装水表。424施工用电需求计划现场用电包括现场施工用电和生活用电两大部分，其中现场施工用电又包括现场设备用电和现场照明用电，现场设备用电根据现场施工设备使用情况来计算，具体计算见下表项目或设备名称额定功率数量合计功率焊机24KW701680KW空压机24KW6144KW卷扬机5KW945KW焊条烘箱5KW210KW生活用电150KW1150KW现场照明100KW1100KW总用电需求量P110614445/0650516801008150101001363KVA业主提供1600KVA的供电量可满足使用要求，现场生活用电使用独立的三相五线制电缆由现场接驳点引至生活区；现场施工用电由二级配电箱引至施工作业面内，电缆靠边悬空挂设，配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关，各配电箱必须作重复接地，现场所有设备实施一机、一闸、一漏电开关制（见施工供配电系统示意图）。43物资准备431主要施工机械设备计划序号机械或设备名称型号规格数量国别产地及制造年份额定功率生产能力计划进场时间计划退场时间备注1600T履带吊CC28001德国/2002516马力600T/6M20041200442300T履带吊CC20001德国/2001516马力300T/6M200312200433150T履带吊KH8503型2日本/1994312马力150T/5M20031220043450T履带吊QUY504日本/1997206马力50T/37M200412200435汽车解放2国产/199215T200312200456拖车解放2国产/199220T200312200457拖车红岩1国产/199540T200312200458逆变焊机ZX7400S60国产/199730A200311200459弧焊整流器ZXG80010国产/199760A200392004510烘干箱YGCH2国产/20006000C200392004511焊接保温桶70国产/2001200392004512空压机2V06/7C4国产/20005506M32003112004513空压机W09/72国产/20007509M32003112004514卷扬机9国产/20005T200392004515电动角向砂轮机18020日本/2001200392004516100T千斤顶QF1001060国产/2002100T200312200451750T千斤顶QF505200国产/200250T200312200451820T手拉葫芦HSZ208国产/2002250T200312200451910T手拉葫芦HSZ108国产/200210T2003920045205T手拉葫芦HSZ520国产/20025T2003920045432检测、试验设备计划序号机械或设备名称型号规格数量国别产地及制造年份额定功率生产能力计划进场时间计划退场时间备注1全站仪WILDTC5002瑞士/1999220038200452经纬仪WILDT22国产/1999220038200453水准仪WILDNA22国产/1999220038200454超声波探伤机23002美国/1996200311200455超声波探伤机CJS261国产/1998200311200456超声波探伤机EPOC11III1国产/200020031120045第五章现场拼装施工方法及技术措施51基本概况南京奥林匹克体育中心主体育场屋盖结构主要由多道平行箱型梁和2榀主拱组成。屋面箱型梁的长度最长约71332M，最重约59409T，由于受运输能力的限制，故厂内分段加工制作，现场地面拼装后再采用CC2000型300T履带吊、CC2800型600T履带吊整根进行吊装。主拱为空间结构管桁架，弧线长约400M，单重达1664T。主拱断面为斜等腰三角形，三角形断面的底边与地面夹角为45，腰与底边夹角为33，最大三角形断面底边主弦管的中心距为15M，高4085M。由于主拱长度长，重量大，故需先拼装成小段，然后分段吊装，高空总装成整榀桁架。具体操作程序是根据工程实际情况及吊机工作能力将主拱分成21段，最重的为115吨，长约32米。施工时，先将主拱所有的杆件厂内切割下料，散件运到现场，在现场设置的拼装胎架上拼装成21段，然后采用CC2000型300T履带吊、CC2800型600T履带吊分段进行吊装。52拼装场地布置根据现场场地条件及拼装后的构件长度、重量，构件拼装场地尽量靠近构件安装的位置，以减少构件拼装完成后的倒运，方便吊装。拼装场地的布置原则为就近原则。同时，构件堆放场地要尽量靠近拼装场地。由于主拱与箱型梁之间吊装的先后关系，主拱的拼装场地布置与屋面箱型梁的拼装场地布置一致。具体见箱型梁吊装阶段总平面布置图和主拱吊装阶段总平面布置图。53屋面箱型梁的拼装531拼装胎架设计（1）以路基箱为拼装平台，再在路基箱上每隔1113M放置支撑胎架搁置屋面箱型梁。（2）由于受拼装场地宽度的限制，屋面箱型梁采用斜放置拼装。532拼装方法为便于拼装和焊接，屋面箱型梁的拼装先采用50T履带吊在低的胎架上卧拼，拼装完一根屋面箱型梁后，用600T履带吊翻身，并在高的胎架上拼装拱腹桁架，具体见箱型梁拼装示意图。533拼装精度保证措施为了保证箱型梁的拼装精度，采取如下一些措施（1）在路基箱上每隔1113M布置一条马凳，以保证要拼装的结构有足够的支撑，避免构件因自重变形影响精度；（2）马凳位置需避开焊接接点的位置，高度约1200MM左右以便焊接、矫正与检查；（3）在屋面箱型梁对接处，在工厂制作时预留3MM左右焊接收缩余量，同时装设内衬板，以保证对接光滑，焊缝平整；54主拱的拼装541拼装总流程胎架设计材料准备设备选型场地清理道路铺设测量放线542拼装胎架的设计根据现场场地条件、吊装方案及主拱的截面形状和结构特点，同时胎架搭设找平找正杆件清理腹弦配套杆件拼装焊前预热焊接焊后热处理无损探伤整体尺寸检查涂装脱模为保证主拱的拼装、吊装精度，拼装胎架分段设置。拼装胎架均布置在主拱的上、中、下弦节点处，直接支撑主拱的上、中、下弦节点。由于主拱的上、中、下三弦杆的支撑柱不高，故其可以采用简易的拼装胎架。拼装胎架的顶部设置定位管托。为了保证胎架的整体稳定，各支柱之间可适当用L706角钢进行连接，具体见拼装胎架示意图。543胎架的制作（1）地基处理根据现场组装区域的场地情况、地质情况及主拱的自重情况，先对现场组装场地进行找平、夯实处理，然后做必要的加固处理。（2）拼装平台为便于现场施工和拼装精度的控制，采用路基箱作为拼装平台，路基箱规格为2M6M和25M6M，拼装胎架直接固定在路基箱操作平H250914管托10102510840180台上，如图所示。素土夯实20道渣路基箱（3）胎架搭设胎架搭设顺序由两端向中间逐步进行；严格按照设计要求使用材料，确保安全；按照设计要求进行焊接，严禁随意减小焊缝或漏焊；搭设过程中，注意保护原始测设点；专人对精度进行检查，复测。544拼装施工程序（1）胎架的复核主拱拼装精度靠胎架的搭设精度来实现，因此，胎架的精度务必要求精确。（2）进场杆件的验收与准备杆件必须配套，同时，杆件要放置在吊机的作业半径范围内。测设工具表54321号序数量名称20把钢卷尺1个重锤一套经纬仪一套水准仪一套全站仪定位点H平面测设坐标主拱弦杆全站仪基准点（平面坐标）定位点BABALBLA拼装胎架的测设定位胎架定位点的垂直坐标通过胎架高度确定逐一测设各胎架定位点的平面坐标将全站仪架在基准点处计算基准点到胎架定位点的距离及夹角计算拼装胎架定位点的相对坐标在拼装场地选一基准点（3）拼装主拱拼装采用卧式拼装法，拼装完成后吊装前再进行翻身（见主拱拼装与翻身示意图），以方便拼装施工，确保拼装精度的控制。拼装时，主拱先在小胎架上拼成三角形后，再在胎架上组拼分段主拱。组焊后的构件加工艺支撑以防构件变形。由于分段主拱的杆件与前一段主拱的铸钢件相连，因此拼装前应事先要做几副三角形临时支架，腹杆加工时应短一些，在高空中根据实际尺寸加一段过渡管与铸钢件焊接，达到设计要求。（4）焊接拼装完成并进行检查后方可进行焊接，焊接时应采用合理的焊接顺序和焊接工艺，具体见焊接方案。（5）涂装丙烯酸聚氨脂面漆要在拼装过程中进行施工，同时，还要进行焊接节点的补漆工作。面漆施工前，构件表面应处理干净，焊缝处应进行打磨。（6）检查验收油漆涂刷质量检查涂装基低质量检查焊缝内部质量的无损检测焊缝表面质量检验装配精度检验YESYESYESYES精度调整表面质量处理缺陷清除，重新焊接。基底重新处理油漆质量处理NONONONONO（7）脱模涂装完成后，经有关方检查验收合格后方可进行脱模。脱模采用600T履带吊，吊离胎架前应在每一分段的两端部用角钢进行加固，避免由于应力及碰撞使杆件变形，造成高空拼装不能顺利进行。由于主拱分段的重量很大，最重达115吨，因此，脱模时吊点布置要合理，以防构件变形，同时，要有周密的安全措施。545拼装精度保证措施（1）根据现场施工条件和起重条件，主拱进行卧式拼接。胎架下部必须是硬质地面（钢板或路基箱），胎架底部用焊接或膨胀螺栓与地面牢固连接，制作后进行检验，胎架必须满足强度和安全要求。（2）在胎架上作构件的基准线和中心线，装配必要的定位支撑。然后将需组装的构件吊装在胎架上，借助楔形铁块调节构件高度，满足设计要求后点焊固定。构件两侧可用缆风绳临时固定。（3）从中心开始向两端延伸，依次装配其余件，直至全部装完。（4）焊接前必须对组装构件进行检验，按照不同材质，根据焊接工艺方案的要求，选用对应的焊材。组装焊接时，实施多人对称焊接，最大限度减少焊接变形。工地焊接一般选用E5016或E5015焊条，手工电弧焊，使用的焊材在焊接前按说明书的要求进行烘焙。当设计有特殊要求时，按设计要求执行。（5）工地焊接应作好防雨、防风措施，焊材的管理严格按工厂有关规定和GB502052001标准执行。（6）钢管对接和相贯线焊缝用CO2气体保护焊和手工电弧焊。（7）焊工必须持证上岗，焊接材料按规定进行烘焙。（8）雨雪天气时，不在露天焊接，焊接区域表面潮湿时，必须用氧乙炔焰烘干或用压缩空气吹干。风力超过4级时，采取防风措施。最低施焊温度按JGJ812002标准确定，低于最低施焊温度时，应按规定进行预热。546主拱分段场内外分别拼装的专项技术措施由于主拱分两大部分屋面外主拱和屋面内主拱，所以，两大部分只能分别在场外和场内进行组装，其中14、1821分段在场外进行拼装，517分段在场内进行拼装。为了确保场外、场内拼装的主拱分段高空能够顺利进行对接，避免出现错口现象，屋面外和屋面内交界处的主拱分段在进行拼装时，必须严格控制分段点的尺寸精度。实际操作时，可以采用坐标定位法，即根据交界处屋面外主拱分段分段点最终的坐标来确定交界处屋面内主拱分段分段点的坐标。同时还可以根据已拼装完的交界处屋面外主拱分段分段点的外形尺寸来控制交界处屋面内主拱分段拼装胎架的放线与定位。55铸钢件的组装焊接（1）铸钢件焊接任务的分工铸钢件的焊接分两块进行，铸钢节点与主弦管之间在厂内进行组装、焊接，铸钢节点与腹杆均在现场进行组装、焊接。（2）胎具的设计因铸钢件有多个管口（最多达11个），即铸钢件同时与多根钢管相连，因而其方向性特别明显，特别是空间角度的控制十分重要，无论是在厂内组装还是在现场组装焊接，均需先搭设胎架，并控制好胎架的方位尺寸，以便现场拼装精度能符合设计要求。厂内组装焊接铸钢节点与主弦管时，可只搭设简单的胎架，如采用型钢支托铸钢节点，并调节端口的水平度，然后将铸钢节点与主弦管组对、焊接。节点与腹杆的组对、焊接利用已有的拼装胎架即可，但须控制铸钢节点的管口方向。（3）组装注意事项组装前需找出管口的四分点，并作出标记。在组装主弦上的铸钢节点时，一定要严格控制铸钢节点上与腹杆相连的端口的方向和角度。由于铸钢节点各端口之间的角度存在偏差，故在组装与铸钢节点相连接的腹杆时，应先保证铸钢节点端口与腹杆之间的直线度，要注意杆件之间的夹角是否符合设计要求，避免焊缝处出现明显的折线现象。组装前无论是铸钢端口还是钢管端口均需按焊接工艺要求进行打磨。组装时要严格控制对接口的间隙，以满足焊接的施工要求，否则应进行修整、打磨。（4）焊接焊接材料采用E507焊条，焊条须按要求烧烤到一定的温度，随用随取，没有用完的焊条要及时放回烘烤箱。焊接参数严格按焊接工艺评定试验方案中的执行。焊接时要注意层间打磨，避免出现夹渣现象。（5）焊后处理无论是厂内焊接还是现场焊接，在常温情况下均不用保温，自然冷却即可，0以下时均需用保温棉保温缓冷。（6）焊接措施要设置防风、防雨措施，以确保铸钢件的顺利焊接。同时，所有铸钢件的组装、焊接要由专人来负责，一方面为了保证进度，另一方面为了保证质量。56其他焊缝的焊接焊接前应根据本工程的特点进行焊接工艺评定，并编制详细的作业指导书，施工时应严格根据作业指导书进行施工。并应注意以下几点（1）焊接作业区域设置防雨、防风措施。采用手工电弧焊作业（风力大于5M/S）和CO2气体保护焊（风力大于2M/S）作业时，未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊作业。（2）根据本工程焊接工艺评定的结果编制作业指导书，完成人、机、料的计划及组织。根据本工程的具体情况，完成焊接施工前的准备工作，及本工序的施工技术交底和施工安全交底工作。焊接时确认所焊母材材质，然后按焊接材料选用表，使用相应的焊条或焊丝施焊。构件安装定位后，严格按工艺试验规定的参数和作业顺序施焊。（3）焊接完成后，根据设计及有关规范要求对焊缝进行外观检查以及探伤检查，探伤不合格的焊缝应按照规范进行返修，返修的次数不得超过两次。第六章屋面支撑体系布置及安装61屋面支撑体系的布置611概述体育场钢屋盖由大跨度斜拱和屋面系统共同组成，箱型梁一端支承在V形支撑上，另一端则通过箱型梁中间位置的M杆与主拱的主弦管相连。箱型梁和主拱互相依托，形成空间稳定体系。安装过程中，屋面系统和主拱皆非单独的稳定体系，必须设置支撑胎架，待整个屋盖全部安装完毕并形成稳定的结构体系后，方可拆除支撑胎架。612支撑胎架布置原则（1）安全、可靠，方便施工（包括胎架本身的施工和钢屋盖的施工）。（2）尽量符合设计意图，即施工时的结构受力状况与最终结构本身的受力状况大致一致。（3）尽量减少安装时的屋面变形，便于安装精度的控制。（4）尽量简化结构的受力和支撑胎架的受力情况。（5）尽量减少对下部混凝土看台结构的影响。（6）卸载要安全、可行，方便施工。613支撑胎架的布置根据以上原则和实际情况，主拱与屋面系统共同设置一套支撑胎架，主拱施工直接在屋面系统上进行，屋面及主拱荷载由支撑胎架体系直接传递。即屋面系统下设置支撑胎架，待屋面系统安装完毕后，再安装主拱。主拱安装时，出屋面部分主拱单独设置支撑胎架，对于屋面内主拱部分，先将连接主拱和屋面箱型梁的M杆安装就位，主拱安装时直接支承在M杆上。具体见支撑胎架平面布置示意图一、二、支撑胎架立面布置示意图一五。62支撑胎架设计根据资源情况的不同，支撑胎架将采用不同的结构形式，主要为格构式钢架、螺栓球网架、箱型梁和钢管。见支撑胎架标准节设计施工图。63支撑胎架的安装631安装流程632安装方法支撑胎架在现场制作好后采用150T履带吊场内、场外进行吊装。稳定支撑安装固定最终找正找正、临时固定支承台架吊装底板锚固放线定位底面找平支撑胎架的安装必须在看台混凝土的强度达到要求后方可进行，安装前，先放线定位并在预埋钢筋上焊接支撑胎架底板，胎架底板采用打孔塞焊。安装时，先安装胎架横梁，后安装支撑胎架。633安装质量支撑胎架必须稳定、可靠，安装后要严格按照钢结构施工质量验收规范（502052001）检查验收，具体如下地脚锚固牢靠；平面位移3MM；标高20MM；垂直度H/1000MM，整体不大于10MM；标高、位移标志线2MM；第七章屋面系统安装及技术措施71安装流程根据现场场地条件、吊机的搭配及施工任务的分工情况，屋面系统的施工分成一区（D1CB2区）、二区（B1AD2区）两大施工区域，两大施工区域“分区安装、穿插进行、齐头并进、流水作业”。具体安装顺序为一区二区，即一区先开始施工，待一区吊装完南面的屋面系统后，二区开始施工，见屋面系统安装流程图。72屋面箱型梁的安装721安装工艺及措施安装状态根据深化设计图纸，加工厂把屋面箱型梁分段加工，并运输至施工现场，在拼装场地上进行现场拼装。除交叉处的箱型梁（SKL1417）是按主次关系断开外，其余的箱型梁均整根进行吊装，具体见箱型梁吊装立面示意图一四。吊机选用根据箱型梁的重量及吊装半径，屋面箱型梁由一台300T履带吊、一台600T履带吊及一台150T履带吊负责吊装。其中，南北方向的箱型梁（SKL1827）采用300T履带吊场外进行吊装，东西方向的箱型梁（SKL113）采用600T履带吊场内进行吊装，交叉处的箱型梁（SKL1417）则采用300T履带吊和150T履带吊场内场外共同进行吊装。控制屋面箱型梁的履带吊机械性能CC2000型300T履带吊L（主臂）42M，L（副臂）36M，R（半径）26M，Q（吊重）428T，H（有效高度）68M，RMAX（半径）38MCC2800型600T履带吊L（主臂）48M，L（副臂）72M，超起压铁200TR（半径）62M，Q（吊重）65T安装顺序每区的箱型梁的安装均从低到高进行，以保证屋面体系和支撑胎架体系的整体稳定性，见箱型梁吊装平面示意图。定位基准屋面箱型梁的定位基准为V形支撑前支撑柱及支承胎架的顶端。安装措施（1）安装前，应对整根屋面箱型梁的长度、断面、挠曲进行预检，发现问题立即向技术部门报告，以便及时采取措施。（2）屋面箱型梁采用四点吊装就位（见箱型梁四点吊装示意图），由于屋面箱型梁的腹板较薄且断面较高，故吊装时需在箱型梁的上翼缘吊点位置焊接临时吊耳，具体见箱型梁吊耳设计施工图。（）吊装前，应先根据箱型梁的实际情况计算确定吊点的位置，并选择合适的吊具，具体见箱型梁吊点设计示意图一、二。（3）为便于现场安装，交叉处的断开箱型梁应在加工厂事先设置临时装配式耳板，箱型梁吊装就位后，先点焊临时固定，吊车即可松钩。焊接完成后，再将耳板割除。（4）为加快施工进度，箱型梁下的拱腹桁架随箱型梁一起安装。（5）为保证箱型梁的侧向稳定性，减少支撑胎架的受力及屋面变形，箱型梁吊装就位后要及时安装V形支撑后支撑柱和箱型梁之间的环梁、连系梁及屋面支撑，以增强屋面的整体稳定性，防止屋面箱型梁发生倾覆现象。安装时，箱型梁两边拉设缆风绳进行临时固定。（6）安装就位后，马上初校。通过调整临时支撑顶上的支座和V形支撑的柱顶来达到设计标高，校正后并作临时固定，然后拆除索具。（7）由于箱型梁的长度长，最长的箱型梁长度达71332M，安装时，箱型梁搁置在支撑胎架上，但悬臂长度较大。安装过程中，箱型梁在自重作用下会产生下挠，特别是悬挑端，其最大挠度为18CM。为了保证屋盖的安装精度和结构的整体外形，特别是屋面前檐口的外形尺寸，在安装箱型梁时，采取以下特殊措施A在安装箱型梁和屋面杆件时，内环梁先不安装。以避免箱型梁的悬挑端的变形不一致而导致内环梁无法达到安装精度要求。B主拱安装完毕后，在主拱上挂置手拉葫芦，手拉葫芦的另一端系住箱型梁的前檐端，通过手拉葫芦来调节屋面前檐口的外形尺寸，直到前檐口的变形协调一致为止。调节完毕后，再安装内环梁。722安装质量控制点由于屋面箱型梁直接落在V形支撑前支撑柱和支撑胎架上，所以支撑胎架的制作和安装质量及V形支撑的安装质量将直接影响屋面箱型屋面箱型梁吊装工艺一览表见下表屋面箱型梁吊装工艺一览表1机械性能箱型梁编号构件重量（T）吊机型号巴杆长度工作半径（M）允许吊重（T）有效高度（HMIN）备注SKKL1942426428SKL20352SKL21398SKL22254SKL23274SKL24268SKL25266SKL26242SKL27252CC2000300TL42ML36M2841368屋面箱型梁吊装工艺一览表2机械性能箱型梁编号构件重量（T）吊机型号巴杆长度工作半径（M）允许吊重（T）有效高度（HMIN）备注SKL1512SKL2529SKL3472SKL4527SKL5587SKL6579SKL7568SKL8557SKL9531SKL10594SKL11537SKL12500SKL13578CC2800600TL48ML72M超起压铁200T626580屋面箱型梁吊装工艺一览表3机械性能箱梁编号构件重量（T）吊机型号巴杆长度工作半径（M）允许吊重（T）有效高度（HMIN）备注1422245622626428SKL173343039612212444323030396SKL1633533353132126428SKL1523130396SKL141383CC2000300TL42ML36M284135042929144SKL16531261803362914443025180SKL155312223123029144SKL143110KH8503型150TL69M2420365梁的最终安装质量，而箱型梁的安装质量的好坏又将直接影响屋面系统其他杆件和主拱的安装。因此，必须对影响箱型梁安装质量的因素进行测量控制，同时要对箱型梁的安装质量进行控制，具体质量控制点如下（1）支撑胎架的顶部中心标志和标高；（2）箱型梁和V形支撑前支撑柱顶部连接处的标高和轴线偏差；（3）箱型梁的轴线偏差；（4）屋面箱型梁的两端空间坐标。（5）箱型梁的侧弯、扭曲、下挠；（6）箱型梁上各节点的位置。（7）断开分段屋面箱型梁的高空焊接。73“V”形支撑柱的安装“V”形支撑柱为50034和50024圆管，每个“V”形支撑由四根杆件和一个铸钢平板支座组成，分为前支撑柱和后支撑柱，每两根支撑柱支承一榀屋面箱型梁，前支撑柱上端直接焊接在箱型梁的下翼缘上，后支撑柱的上端则与箱型梁中的铸钢球相接，前后支撑柱下端与铸钢支座之间为销接，各支撑柱之间互成空间角度。吊机选用“V”形支撑柱采用一台150T履带吊场外进行吊装。安装顺序安装时，先安装V形支撑前支撑柱。由于在施工中考虑V形支撑柱和临时支撑连杆做屋面箱型梁的受力支撑胎架，V形支撑的前支撑柱和临时连杆一起吊装，支撑屋面箱型梁，保证安装屋面箱型梁时的平面内稳定。屋面箱型梁安装好后，将V形支撑的后支撑柱下端与V形支座销接起来，上端通过手动葫芦进行调节就位，待调节好V形支撑柱的方位及焊接间隙后，立即点焊固定，然后将其上端和箱型梁中的铸钢球焊接起来。安装措施由于V形支撑为不规则构件，在空间体系里，前支撑柱很难准确与屋面箱型梁进行焊接，可以考虑前支撑柱在加工时预留余量，在与屋面箱型梁焊接前割除余量，然后进行焊接。“V”形支撑安装前必须复测铸钢平板下支座的预埋精度，检查标准见下表项目允许偏差标高30MM水平度L/1000MM支承面位移50MM耳板角度20销孔位移30MM74屋面环型梁、连系梁及屋面支撑安装屋面箱型梁和V形支撑柱安装完毕后，箱型梁之间的环型梁、连系梁、支撑应及时进行安装。安装采用综合安装法，即同一根V形支撑的两榀箱型梁安装后及时找正，安装屋面环型梁、连系梁及屋面支撑等构件。在相邻两根V形支撑支承的四榀屋面箱型梁之间的环型梁安装后才能形成空间稳定体系。屋面环型梁、连系梁及屋面支撑采用两台KH8503型150T履带吊进行吊装，一台150T履带吊在场外安装外圈的环型梁、连系梁、屋面支撑，另一台150T履带吊在场内安装内圈的环型梁、连系梁，150T履带吊作业半径不够的屋面环型梁和连系梁采用600T履带吊在场内进行吊装。由于箱型梁的长度长，且悬臂长度较大。安装过程中，箱型梁在自重作用下会产生下挠，且相邻箱型梁的变形不一致，从而影响内环梁的安装。同时，内环梁先装也会影响屋面箱型梁前檐口的调整。所以，待调节好箱型梁前檐口的标高后，再安装内环梁。另外，环型梁HL913根据设计要求待施工支撑胎架拆除后后装。吊装前，先清点好屋面杆件，并按吊装的先后顺序进行摆放，保证吊装的顺利进行。环型梁、连系梁的连接方式是对接坡口焊，内设衬管。屋面支撑与箱型梁的连接采用相贯连接。75悬索钢管安装屋面环型梁、连系梁等安装的同时，悬索钢管采用150T履带吊在场内安装，悬索钢管的连接方式采用坡口对接焊，内外设置衬管，在焊接外衬管时，必须事先打磨。安装顺序从P、Q、R管开始，根据深化设计逐段依次安装。P、Q、R管下端焊接在预埋件上，上端与铸钢球对接。76檩条安装由于本结构体系为大跨度空间结构体系，支撑胎架拆除后屋盖因自重而产生的变形比较大，且变形为空间三维变形，而檩条为方钢管，刚度较小，为避免檩条因屋面变形而产生破坏，待支撑胎架卸载后再进行檩条的安装。77温度变形和焊接收缩对屋面安装的影响由于屋面系统呈空间曲面，温度变形和焊接收缩对结构本身和安装的影响比较小，故可以不预留后装带。温度变形和焊接收缩变形可采取逐步消除法，以避免误差累计给安装精度带来的不利影响。内环梁HL1913