摩天轮施工组织设计大纲(最全版)

1 目 录 1 编制依据 2 2 工程概况 3 2 1 总体概况 3 2 2 现场状况 5 3 工程特点 重点 难点 7 4 组织管理机构 8 4 1 组织管理机构设置 8 4 2 职责分工 8 4 3 管理人员组成 9 5 工程部署 11 6 进度计划安排 12 7 现场总平面布置及交通运输布置 14 7 1 场地特征 14 7 2 施工现场总平面布置原则 14 7 3 总平面布置 14 8 初步设计方案 17 9 勘查设计及施工方案 19 10 土建施工方案选择及分析 20 10 1 围堰法施工 20 10 2 局部填湖法 22 10 3 水中桩基础施工法 24 10 4 拟选择方案对比分析 25 11 钢结构施工方案 26 11 1 摩天轮拼装 顶升施工流程 26 11 2 施工工艺 36 11 3 大型设备配置及使用情况 39 2 1 编制依据 1 大飞轮公司及荷兰迪亚公司提供的相关资料 2 北京市建筑设计研究院提供的相关资料 3 中国建筑科学研究院提供的相关资料 4 北京市人民政府有关建筑工程管理 市政管理 环境保护等法规及 规定 5 ISO9000 质量管理体系 ISO14000 环境管理体系 OSHMS18000 职业 安全健康管理体系标准 本公司质量 环境及职业安全健康管理手册 程序文 件及其支持性文件 6 建设部推荐重点推广的十项新技术 7 本公司企业管理手册及其它有关总承包管理 质量管理 安全管理 文明施工管理规定 8 现场和周边环境的实地踏勘情况 9 本公司建筑安装工程施工及验收的企业标准 10 建设部发布的国家级工法和本公司的企业工法 3 2 工程概况 2 1 总体概况 工程名称朝阳公园大飞轮 业主方北京朝天轮旅游观光有限公司 总承包方 EPC 模式 中建三局建设工程股份有限公司 设计分包方 中化岩土工程有限公司 北京市建筑设计研究院 荷兰迪亚公司 工程咨询方 荷兰迪亚公司 中国建筑科学院 供货方 大飞轮公司 荷兰迪亚公司 本工程位于朝阳公园北湖的北岸 占地面积 20000m2 其中附属建筑面积 约 12000m2 地下一层 地上两层 摩天轮总高 208m 外径约 199m 轮宽 9m 截面呈三角形 外环主管为两根管径 660 25 钢管 内环主管为一根 900 500 30 的焊接矩形管 主管间支撑为 406 8 和 610 8 的钢管 四 条支腿为 6500 50 的焊接钢管 轮轴直径 5m 长 30m 重 400t 轴向拉索 为 120 的钢绞索 共 96 根 摩天轮有 48 个观光轿厢 每个轿厢设计容纳 40 人 最大容量为 1920 人 摩天轮设计总重约 5300t 建成后将是世界上最高的 摩天轮 北京的标志性建筑之一 并为 2008 年北京奥运会增加新的亮点 工程计划总投资约 8 亿人民币 9900 万美元 建设投资约 7 5 亿人民币 由荷兰银行德国分行贷款 要求 2007 年底完工 2008 年 3 月正式开始对外营 业 4 大飞轮平面图 大飞轮立面图 5 大飞轮剖面图 2 2 现场状况 2 2 1 场地状况 本工程位于朝阳公园北湖的北岸 邻近公园的东门 现阶段场区为公园北 部生态林景观区 树木密集 根据现场踏勘 考虑利用公园东门作为现场人员 及材料的出入口 并修建专用道路用于履带吊车通行和构件材料的运输 2 2 2 地质条件 拟建场区位于永定河冲 洪积扇中下部 场地地形平坦 地面标高 34 77 36 17m 持力层拟采用 层粘质粉土 砂质粉土 地基承载力标准值 为 160kpa 拟建场地标准冻结深度为 0 8m 2 2 3 水文条件 本工程地下水水位埋深 3 10m 5 00m 历年最高水位标高约 36 00m 近 3 5 年地下水水位接近地面 因基础位于地下水位以下 基础施工时需采取降 排水措施 本场地地下水水质对混凝土结构和钢结构具弱腐蚀性 在干湿交替的情况 6 下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性 7 3 工程特点 重点 难点 1 本工程采用 EPC 交钥匙项目合同 总承包商承担项目的设计和实施 的全部职责 要求总承包商必须具有极强的综合管理协调能力 2 由于存在各种不确定的因素 特别是设计阶段还有很多的手续 资 料不具备 而为了获取投资效益 本工程必须于奥运会前完工 对工期的压力 极大 3 摩天轮作为一个娱乐设施 其安全性和舒适性是一个非常重要的指 标 要求在整个摩天轮管理过程中把好每一个关 由于现实条件的限制 摩天 轮只能采取现场散装的方法进行拼装 给工程质量控制带来了很大的挑战 4 工程位于朝阳公园内 其施工不得影响公园内的正常开放 不得破 坏公园的整体环境 并且不得对游人的游览活动造成干扰 5 本工程部分临时基础位于湖中 需选择安全环保 经济可行的方式 进行施工 6 摩天轮工程中有部分构件严重超长 超宽 超重 给构件运输和吊 装带来了很大的困难 7 整个摩天轮是在地面整体拼装好后一次顶升就位 其总高度 208 米 轮外缘直径 193 米 顶升总重量近 7000 吨 且只有一个顶升点 目前还没有 过先例 施工难度大 8 顶升胎架顶升到与地面夹角大约 500时与摩天轮脱离开 此时顶升胎 架总长度约 140 米 总重量约 3000 吨 除底部有支座外 没有别的任何支撑 点 拟采用在顶升胎架顶部设置拉索的方法将顶升胎架拉至垂直 再从底部开 始拆除 其难度很大 9 由于没有先例工程 在总承包管理过程中难免会存在一些意想不到 的困难和风险 对总承包商的抗风险能力要求极高 8 4 组织管理机构 4 1 组织管理机构设置 本工程将采用 EPC 交钥匙项目合同模式组织管理 即由中建三局建设工程 股份有限公司担任总承包商 承担项目的设计和实施的全部职责 中化岩土工 程有限公司 北京市建筑设计研究院 荷兰迪亚公司作为工程设计分包商 中 国建筑科学院 荷兰迪亚公司作为工程咨询方 大飞轮公司和荷兰迪亚公司作 为工程的供货方 组织管理机构框图如下 组织管理机构 4 2 职责分工 4 2 1 业主 北京朝天轮旅游观光有限公司 4 2 2 工程总承包方 EPC 模式 中建三局建设工程股份有限公司 4 2 3 设计分包 1 中化岩土工程有限公司 负责地质岩土勘察设计 2 北京市建筑设计研究院 设计总负责 负责协调各设计分包的工 业主 总承包方 设 计 分 包 方 承 建 方 供 货 方 咨询方 9 作 负责附属建筑的设计 大飞轮永久基础和施工临时基础的设计 负责 对荷兰迪亚设计图纸进行审核 盖出图章 3 荷兰迪亚公司 负责大飞轮主体部分设计 包括基础预埋件的设计 4 2 4 工程咨询方 1 荷兰迪亚公司 负责提供大飞轮主体部分施工初步方案以及施工过 程中的工况计算 提供现场指导与咨询 2 中国建筑科学院 负责第三方审图 负责对大飞轮设计 施工的安 全论证 包括进行风动试验和抗震试验 负责委托国家技术监督局特种设备检 测中心进行大飞轮安全检测 4 2 5 供货方 1 大飞轮公司 提供大飞轮轿箱至天津港 2 荷兰迪亚公司 提供驱动系统 钢拉索 轮轴 液压顶升设备 备 用发电机组及电缆至天津港 4 3 管理人员组成 根据组织管理机构的设置 考虑整个机构人员编制为 81 人 按照不同阶 段对专业人员的不同需要及时进场 机构名称配备人数 业主方北京朝天轮旅游观光有限公司 3 总承包方中建三局建设工程股份有限公司 54 中化岩土工程有限公司 3 北京市建筑设计研究院 5 设计分包方 荷兰迪亚公司 3 中国建筑科学院 3 工程咨询方 荷兰迪亚公司 4 10 大飞轮公司 3 供货方 荷兰迪亚公司 3 合计 81 11 5 工程部署 本工程整个部署分为两个阶段 第一个阶段为设计阶段 主要进行工程初 步设计 施工图设计 第三方审图 安全检测及评估等 第二阶段为施工阶段 主要进行大飞轮的制作 拚装 安装 大飞轮永久基础和临时基础的施工 附 属建筑的施工等 在第一阶段 首先由设计分包方进行地质岩土勘察设计和整 个大飞轮工程的图纸设计 在施工图纸设计完成后 由工程咨询方负责进行图 纸的审核及工程安全检测 此阶段工作必须于 2006 年 12 月 31 日前完成 设 计阶段完成后转入施工阶段工作的开展 其中施工阶段中大飞轮主体构件的加 工制作及大飞轮永久基础 临时基础的施工可在设计阶段中安全检测及评估期 间提前插入进行 承建方进场后首先展开施工临建搭设 现场围墙砌筑等 待 整个设计阶段完成 条件具备后即进行大飞轮拚装平台的搭设和大飞轮的拚装 拚装完成后采用整体顶升的方法进行大飞轮的安装 在大飞轮主体安装就位 进行轿厢 驱动系统 同步平台 照明等附属设施安装同时 即可开始附属建 筑结构 安装和装修的施工 全部工程完成 经调试和验收后即可移交业主试 运行 整个工程部署过程可按以下几个时间段进行控制 1 2006 年 1 月 1 日 2006 年 6 月 30 日 要求设计分包方及时将本工 程的地质岩土勘察设计和整个大飞轮工程的图纸设计完成 2 2006 年 7 月 1 日 2006 年 12 月 31 日 要求工程咨询方及时完成图 纸的第三方审核及工程安全检测和评估 3 2007 年 1 月 1 日 2007 年 8 月 9 日 要求工程承建方和工程咨询方 共同负责按时完成大飞轮主体的制作 拚装和安装工作 4 2007 年 8 月 10 日 2007 年 12 月 31 日 要求工程承建方按时完成 附属建筑的施工以及大飞轮轿厢 驱动系统 同步平台 照明等附属设施的安 装 5 2008 年 1 月 1 日 2008 年 3 月 1 日 进行整个大飞轮工程的调试和 12 验收工作 并移交业主试运行 13 6 进度计划安排 拟定本工程总工期为 791 个日历天 计划于 2006 年 1 月 1 日开工 2008 年 3 月 1 日完工并移交业主进行试运行 工期控制点 序号施工内容开始时间完成时间 1 初步设计 2006 1 12006 3 31 2 施工图设计 2006 4 12006 6 30 3 第三方审图 2006 7 12006 7 31 4 设 计 阶 段 安全检测及评估 2006 8 12006 12 31 5 大飞轮主体部分制作 2006 10 12007 2 28 6 大飞轮基础施工 临时基础施 工 2006 10 12006 12 31 7 大飞轮拚装平台搭设 2007 1 12007 2 28 8 大飞轮拚装 安装 2007 3 12007 8 9 9 轿厢 驱动系统 同步平台 照明等安装 2007 8 102007 12 9 10 附属建筑结构施工 2007 8 102007 10 31 11 附属建筑安装及装修施工 2007 11 12007 12 31 12 调试及验收 2008 1 12008 2 29 13 施 工 阶 段 移交业主试运行 2008 3 1 为了确保本工程能按期投入运营 根据工期安排可知 在 2006 年 4 月 1 日前业主必须完成所有工程的前期手续 办理好开工证 以具备施工图纸设计 14 的条件 在 2006 年 10 月 1 日前必须完成本工程的初步设计 施工图设计 第 三方审图及安全检测和评估等所有工作和手续 以保证后期施工阶段工作的有 效时间 15 7 现场总平面布置及交通运输布置 7 1 场地特征 本工程位于位于北京市朝阳公园内 拟建场地紧邻园区北湖 位于北湖北 侧 拟建建筑的地下室混凝土结构外墙距湖岸约 70 余 m 目前拟建场地内及其 周边为园林绿化 树木茂盛 拟建场地周边地势起伏 绝对标高变化较大 绝 对标高从 35m 多至 42m 多不等 拟建场地西南方向绕过北湖湖湾处有一块较为 平坦场地 拟建场地离朝阳公园东门较近 可利用朝阳公园东门作为车辆出入口 朝 阳公园东门通往亮马桥路 7 2 施工现场总平面布置原则 1 尽量减少对朝阳公园产生影响 尽量不破坏周边的公共设施 最大 程度的保持公园原貌 2 遵循现场实际情况和北京市建设工程施工现场生活区设置和管理的 要求 有效利用场地的使用空间 对施工机械 生产生活临建 材料堆放区等 进行优化布置 满足安全生产 文明施工 方便生活和环境保护的要求 3 方便对工程各施工阶段总平面的统一协调管理 减少各阶段场地布 置调整工作量 7 3 总平面布置 本工程施工中的临时基础及永久基础 大飞轮结构拼装及起吊安装 混凝 土结构附属建筑各阶段施工场地的使用互不交叉 而总平面布置的重点是保证 大飞轮的现场拼装场地 因此将主要叙述大飞轮拼装及起吊安装阶段施工现场 的平面布置 7 3 1 围墙布置 施工现场采用彩色喷塑压型钢板进行封闭 把工地周边环境相对隔开 临 时围挡高 2m 总长 1150m 16 7 3 2 出入口及场内临时道路 从朝阳公园东门进出公园 施工现场 金属围挡范围内 出入口设置在现场东北角 门宽为 8m 设 置电动大门 为尽量少占用公园用地 本工程现场临时道路不设计成环形道路 通过在 场地西南角靠近湖边空地设置回车场 保证车辆能够掉头出场 考虑到现场地 势起伏较大 为了最大限度的保持朝阳公园现有景观 现场施工临时道路路线 避开已有园内已有土丘 并尽可能少的打断已有景观道路 详见 总平面布置 图 现场施工临时道路宽 6m 总长约 950m 按照设计施工临时施工道路路线 采用铲车和压路机进行平整和压实路基 并在路基土上铺垫 25cm 厚级配砂石 本工程现场表层土质松软 因此必须保证路基土的压实系数 大飞轮支腿等大型构件进场时 采用铺垫路基箱来解决大型运输车辆场内 通行道路路基承载力不足的问题 路基箱受力骨架为 20a 工字钢 每根工字钢 长 3m 横向间距 1 5m 面板为 20mm 厚钢板 此外 为减少因本工程施工而打断园区内局部已有观景道路的影响 我们 将按照现有园区道路标准铺筑临时游园道路 方便游客游园并能从施工现场外 顺利绕行 本工程施工后我们将恢复原有观景道路 7 3 3 排水设施的布置 在场内道路旁和生活区设置宽 300mm 深 350mm 的排水沟 施工及生活 废水经沉淀池沉淀后排入公园内污水管道 现场进行有组织排水 在大门出入口处设置洗车槽 配备高压冲洗水枪 以免车辆出入带泥 引 起扬尘污染 7 3 4 材料堆场及大飞轮拼装场地的布置 本工程材料加工 堆场场地主要布置在拟建建筑的东 西 北侧 因大飞轮直径达 208m 需在地面整体拼装后安装就位 因此拟建建筑南 17 侧作为拼装场地 并且大飞轮部分结构需在湖面上安装 湖面上的安装措施详 见 10 土建方案选择及分析 可利用材料堆场面积约 3500m2 拼装场地面积约 35000 m2 含湖面 7 3 5 办公区和生活区临建的布置 利用拟建建筑北侧的较平坦空地布置本工程办公及生活区 共设置办公室 435m2 管理人员宿舍 240m2 工人宿舍 1296m2 厕所及淋浴间 240m2 整个临时办公及生活区用地面积约 4000 m2 18 8 初步设计方案 由北京市建筑设计研究院负责进行附属建筑的设计 大飞轮永久基础和施 工临时基础的设计 现阶段附属建筑已完成初设 大飞轮永久基础和施工临时 基础还没有进行详细设计 通过与北京市建筑设计研究院商定 暂时按照以下 情况进行考虑 8 1 永久基础 大飞轮支座 4 个 每个基础按 8000 吨承载力设计 由 20 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 20m 2m 钢筋混 凝土承台组成 大飞轮拉索 2 个 每个基础按 8000 吨承载力设计 由 20 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 20m 2m 钢筋混 凝土承台组成 拱形构筑物 4 个 每个基础按 4000 吨承载力设计 由 10 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 10m 2m 钢筋混 凝土承台组成 8 2 临时基础 轮缘安装临时基础 22 个 沿大飞轮轮缘每隔 30m 布置一个临时基础 其 中 14 个布置在陆地 8 个布置在湖中 每个基础按 4000 吨承载力设计 由 10 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 10m 2m 钢筋混凝土承台组成 大飞轮液压顶升临时基础 1 个 布置在湖中 按 24000 吨承载力设计 由 60 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 30m 20m 2m 钢筋混凝土承台组成 大飞轮支座安装临时基础 6 个 布置在陆地 每个基础按 4000 吨承载力 设计 由 10 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 10m 2m 钢筋混凝土承台组成 19 8 3 混凝土标号按 C40 钢筋含量按 150kg m3 考虑 20 9 勘查设计及施工方案 9 1 勘探点布置 1 大飞轮永久基础以及临时基础勘探点布置 每个基础下布置一个勘 探点 液压顶升临时基础下布置 6 个勘探点 共布置 44 个钻孔 其中 15 个 控制性钻孔深度为 55 60 0m 29 个一般性钻孔深度为 50 0m 2 附属建筑勘探点布置 按附属建筑范围内方格网布置 间距为 26 27m 共 40 个 其中 16 个控制性钻孔深度为 20 0m 24 个一般性钻孔深 度为 15 0m 9 2 钻探点施工 附属建筑部分采用 sh 30 型钻机施工 陆上基础勘探点和湖中基础勘探点 采用百米钻机进行施工 湖中的勘探点施工是勘察施工的重点和难点 采用油 桶做成浮标 可采用 20 多个油桶连接到一起 百米钻机在浮标上从油桶间的 空隙下钻 钻杆带套管 钻出的泥浆导入附近另设的集浆桶 以避免污染湖 水 21 10 土建施工方案选择及分析 本工程附属用房混凝土结构及永久基础施工较常规 本文不再做专门介绍 本文重点论述大飞轮拼装临时基础的施工方案 根据钢结构拼装方案 临时基础按围堰法施工 局部填湖法施工 水中桩 基础施工法三种方案分别说明 10 1 围堰法施工 1 大飞轮轮缘安装设置临时基础 22 个 沿大飞轮轮缘每隔 30m 布置一 个临时基础 其中 14 个布置在陆地 8 个布置在湖中 每个基础按 4000 吨承 载力设计 由 10 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 10m 2m 钢筋混凝土承台组成 2 大飞轮液压顶升临时基础 1 个 布置在湖中 按 24000 吨承载力设 计 由 60 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 30m 20m 2m 钢筋混凝土承台组成 3 大飞轮支座安装临时基础 6 个 布置在陆地 每个基础按 4000 吨承 载力设计 由 10 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 10m 2m 钢筋混凝土承台组成 4 混凝土标号按 C40 钢筋含量按 150kg m3 考虑 5 湖中临时基础施工 a 先在湖内修一道挡水围堰 根据勘察报告 若围堰内地下水水量较小 则采用挖明沟排水的方案 若围堰内地下水水量较大 则应采用管井降水或两 种方法结合使用的方案 b 降水井设计 降水井沿湖边布置 先在湖的东侧修一道挡水围堰 将围住的湖水抽净后 在该处围堰的内侧进行降水井的施工 其余的降水井沿湖边封闭布置 井数 79 个 井深 7m 围堰部分 10 00m 12 00m 其余部分 井距 6 00 8 00m 管井孔径 600mm 22 c 围堰施工 挡水围堰要求不但能抵挡湖水压力 保证钻机施工的安全 而且还能有效 的隔住湖水 渗水很少以保证钻机能够正常施工 该围堰属于临时设施 不但 要具备以上条件 还要能够施工快捷 不污染湖水 竣工后便于回收 综合以 上特点 采用钢板桩的施工方案 将 9m 长 10 型工字钢用吊车吊放到事先预制好的钢套筒中 钢套筒在三个 方向上焊有支腿 以保证工字钢竖直沉入湖底 再用吊车吊重锤竖直向下将 工字钢砸进土内 3 0m 然后吊起钢套筒 工字钢每隔 3 0m 设置一个 围堰长度为 88 70m 采用 2 0cm 厚钢板 钢板在内侧设置三道横向支撑 部分还预设有三角支撑 规格为 6000mm 4000mm 和 6000mm 2000mm 两种 用吊车将钢板吊到湖中紧贴工字钢下放 相邻两块钢板间加入止水硬橡胶条 围堰钢板采用螺栓连接 在湖水抽取工作开始前 需同时将露出水面的钢板与横向支撑 相邻钢板 间的高强度锚栓固定 锚栓采用 M30 高强度螺栓 同时还需向湖中水位高的一 侧紧贴钢板堆放装满粘土的土袋 以防止过大的水压力将该处土体掏空 d 湖水的抽取 围堰施工完成后 使用大排量水泵将水 围住的湖水为 99660m3 抽到附 近湖水中 e 钻机施工工作面的铺设 将围住的湖水抽干后 马上开始钻机施工工作面的铺设 因基础平台尺寸 为 10m 10m 钻机施工工作面为 5m 所以需要使用挖掘机将湖底深度 0 5m 沿摩天轮圆弧中心宽度为 20m 20m 的淤泥开挖 甩至附近不妨碍钻机 施工的位置 然后将该处用 50cm 厚的级配砂石或碎石回填 并使用挖掘机反 复碾压 3 5 遍以保证钻机能够正常施工 f 钻机下坑马道的开挖 钻机下到湖底施工的马道必须用渣土或级配砂石垫 0 5m 以上并压实 马 23 道坡度不大于 1 6 详见下图 围堰法施工平面图 10 2 局部填湖法 1 此方法中大飞轮轮缘安装设置临时基础 16 个 沿大飞轮轮缘每隔 39 5m 布置一个临时基础 此方案中共有 5 个基础落于湖中 11 个布置在陆地 每个基础按 4000 吨承载力设计 由 10 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝 土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 10m 10m 2m 钢筋混凝土承台组成 混凝土标号按 C40 钢筋含量按 150kg m3 考虑 2 大飞轮液压顶升临时基础 1 个 布置在湖中 按 24000 吨承载力设 24 计 由 60 根直径 800mm 桩长 45m 的钢筋混凝土灌注桩 单桩承载力 400 吨 以及 30m 20m 2m 钢筋混凝土承台组成 3 大飞轮支座安装临时基础同围堰法 4 填湖施工 采用本方案轮缘上 5 个临时基础 1 个液压顶升临时基础将落在湖中 为 达到不抽排湖水的目的 因此采取局部填湖 适当改变湖岸线的做法 将湖中靠近现有湖岸线的 3 个轮缘上的基础位置和液压顶升基础位置进行 填湖施工 填土夯实后再施工基础 落于湖中离湖岸线较远的 2 个轮缘基础主 要用于大飞轮拼装完就位时的拉索拉接 因此可将布置位置移出湖中 考虑在 湖湾南侧陆地上布置 采用局部填湖法需填湖约 3090m2 因现在湖底地貌资料不详 故填土位置 水深暂时按 6m 估算 需填土约 19000m3 因本方法改变了局部的湖岸线 为了保证不影响观赏的美观 在本工程施 工完后 将雇请专业园林设计公司进行园林美化设计 合理布置亭阁或绿化 或者采用退挖法 将所填土方重新挖除 本方案需获得详细的湖底地貌资料 详见下图二 25 说明 图中阴影部分为填湖区域 局部填湖施工法平面图 10 3 水中做桩基础施工法 本方法对应于大飞轮钢结构拼装在湖面搭设栈桥的方案 详见 12 钢结构 施工方案 1 搭设钢结构栈桥后可在湖面上拼装大飞轮 钢栈桥基础位于湖水中 湖水中的基础施工按照桥梁桥墩的施工工艺 先在栈桥基础位置湖面上搭设操 作平台 采用螺旋钻机钻孔成桩后采用单臂吊箱围堰的施工方法做基础承台 26 2 吊箱围堰 吊箱围堰包括侧板和底板 围堰侧板兼作承台外侧模板 基础承台的吊箱 围堰高度暂按 6m 考虑 围堰内尺寸与承台尺寸相同 3 桩基础及承台 桩基础及桩基承台结构构造同围堰法中的临时基础结构设计 为保持湖面原有景观 原则上桩基承台顶标高位于水平面以下不小于 2m 但具体顶标高位置将根据湖底实际深度确定 钻孔桩桩头处理完 即可进行承台施工 承台钢筋绑扎过程中安装承台混 凝土冷却水管 承台混凝土配合比由试验室设计 主要根据承台防腐要求 增 强混凝土的防腐抗渗能力 根据大体积混凝土施工要求降低混凝土的水化热 为了能对承台内部混凝土进行降温 在承台内布设循环水管 冷却管 对混凝 土进行通水降温 10 4 拟选择方案对比分析 方 案优缺 围堰法 干作业 临时基础施工方便 需抽排湖水 并进行降 水处理 可能会对湖的生 态环境产生一定影响 成本较高 局部填湖法 干作业 进度快 环境影响相对较小 局部湖岸线改变 水中桩基础法 搭栈桥 对已有环境影响较小 施工工艺复杂 成本高 临时基础质量不易控制 27 11 钢结构施工方案 由于摩天轮直径太大 竖起高度高 构件吨位重 采用高空散件拼装等方 法不可取 通过方案比较拟采用地面整体拼装 整体顶升法施工 具体步骤 如下 1 在地面搭设拼装支撑胎架 独立分别拼装轮 轴和支腿 2 将拼好的轮提升到一定高度 安装张拉索 3 顶升摩天轮 就位固定 4 拆除顶升架和临时支撑 安装轿厢和驱动机构 5 调试 试运行 11 1 摩天轮拼装 顶升施工流程 第一步 方案一 湖中部分 围堰抽水 在湖中搭设提升胎架 轮圈拼装胎架及轮轴 胎架 拼装湖中轮圈部分构件 28 方案二 湖中部分 在湖中打桩 我做支承平台 在支承平台上搭设栈桥 和提升胎架 在栈桥上搭设轮圈拼装胎架 拼装湖中轮圈部分构件 方案三 湖中部分 考虑做浮桥 29 第二步 安装摩天轮轮轴 搭设下部支腿拼装胎架 摩托轮的轮圈同时向两 边延伸安装 30 第三步 拼装下部部分支腿并用临时桁架固定 延下部支腿胎架搭设上部支 腿的拼装胎架 轮圈构件继续向两边延伸拼装 第四步 拼装部分上部支腿用临时桁架固定 31 第五步 摩天轮轮圈构件拼装完成 32 第六步 安装拉索 提升摩天轮 33 第七步 安装轮圈外部分支腿并用临时桁架固定 张拉拉索 第八步 整体顶升摩天轮 34 第九步 摩天轮顶升到一定角度 在支腿下安装另一顶升胎架支撑摩天轮 35 第十步 顶升到一定角度时 采用拉索拉住摩天轮 同时也用拉索把顶升胎架 拉起 使其与摩天轮分开 36 第十一步 摩天轮拉伸就位 并用拉索固定摩天轮形成稳定体系 同时四个方 向拉住顶升胎架使其竖直并形成稳定结构 第十二步 从底部拆除顶升胎架 拆除支腿间的临时连接桁架 第十三步 摩天轮安装完成 37 11 2 施工工艺 11 2 1 轮拼装胎架的设置 工厂制作时每个杆件的长度最长不超过 15 米 从运输成本角度考虑 考虑在地面单根杆件散装 每 5 米在轮内外缘设置一个临时支撑胎架 胎架 采用 角钢制作 截面 2000 2000 米 在胎架上设置钢板平台 便于放线定位和设 置卡具 胎架底部落在钢箱平台上 胎架与胎架之间用角钢连接 形成一个稳 定的体系 整个支撑胎架系统的用钢量约 1500 吨 11 2 2 轮拼装 在要拼装的第一根外缘下主弦管上标示定位点 吊就位后与胎架上的的 拼 装定位点对齐 用卡具固定 然后吊装相应的轮内缘主弦管 定位后连接两弦 管之间的支撑 再吊装相应的外缘主弦管 定位后连接上主弦管之间的支撑 继续拼装 直至整个轮拼装完毕 也可在钢平台上按 1 1 的的比例放出一段 38 轮的大样 如 30 米一段 在平台上分段拼装 在支撑胎架上组装成一个整体 采用此法施工可以减少拼装支撑胎架的设置数量 增加轮拼装精度 减少高空 作业 但吊装设备要求高 对吊车作业场地要求高 设备使用费高 导致施工 成本上升 11 2 3 轮轴安装 轮轴采用整体吊装法施工 吊装前先安装好顶升液压系统和顶升套架 吊装就位后下端落在顶升液压系统顶部 上端用缆风绳多方向拉紧 11 2 4 支腿安装 支腿采用地面拼装 支撑胎架上组装的方法施工 首先在地面平台上按 截面变化位置将每条支腿拼成三段 分三段吊装到支撑胎架上组装成一个整 体 11 2 5 支腿安装支撑胎架的设置 支腿支撑胎架由 820 16 的立柱和 406 10 支撑组成框架结构采用焊 接钢管制作 截面 8000 8000 底部落在混凝土承台上 和摩天轮支腿接触 处设置钢板平台 以便设置定位卡具 每条支腿设置三个支撑点 支腿安装 分两部分进行 一部分是摩天轮缘里面部分 和摩天轮同步安装 另一部分 是轮缘外面部分 待摩天轮提升到一定位置后再安装 整个支撑系统的用钢 量约为 1000 吨 11 2 6 支腿间临时加固支撑的安装 摩天轮在顶升过程中下面两条支腿在承受整个系统的重量 仅靠两条支 腿是不够的 施工方案中增加了临时加固支撑 将整个系统在顶升过程中的 荷载到另外两条支腿和支腿与轴连接节点处 该系统采用焊接钢管制作成独 立柱的支撑结构 经计算钢管规格为 3000 36 2000 25 1200 20 整 个加固系统的用钢量约为 1000 吨 11 2 7 张拉索的安装 张拉索在轮缘提升到大约 35 米 指轮宽度中心线 时开始安装张拉索 39 一条张拉索的重量超过 10 吨 长度约 90 米 共 96 条 安装时沿索安装方向 搭设满堂钢管脚手架作为托架 支承钢绞索 防止钢绞索下垂 影响安装和 张拉 也可以做一榀空间钢桁架 一端和轴连接 另一端和轮内缘连接 两 端各设置一个可围绕轴和轮转动的装置 钢绞索沿桁架铺设 一条钢绞索安 装完毕后 移动钢桁架到下一点 安装另一条钢绞索 首先安装上一层钢绞 索 当上层钢绞索安装完毕后 将钢桁架移至下层 安装下层钢绞索 钢绞 索安装完毕后拆除钢桁架 11 2 8 摩天轮顶升 见流程图 11 2 9 顶升胎架的拆除 见流程图 11 2 10 起重设备的选用 1 800T 履带吊 1 台 或 600T 履带吊 1 台 超起 或 500T 履带吊两 台 工作范围 摩天轮轴安装 支腿安装 支腿间临时加固支撑拆除 暂 定 选择理由 第一 摩天轮轴长 30 米 直径 6 米 整体重量在