波兰Konsortium体育场方案

1、波兰格丹思科体育场工程方案介绍波兰格丹思科体育场工程方案介绍第一章第一章 工程概况工程概况第二章第二章 钢结构制作、包装及运输方案钢结构制作、包装及运输方案第三章第三章 钢结构现场施工方案钢结构现场施工方案 第一章第一章 工程概况工程概况 1工程名称波兰格丹思科体育场工程2招标单位波兰格丹思科体育中心3设计单位德国JSK公司4建筑规模建筑面积约40000m2,钢结构总用钢量约7124吨波兰格丹思科体育场工程是为2012年于欧洲举办的UEFA修建，将作为欧洲冠军联赛的比赛场地。体育场长2270米，宽度为1940米，高度为45米。设计中屋顶包括80个钢跨，每个钢跨重66吨，屋顶材料为聚碳酸脂。场馆

2、的总面积为16万平方米。整个项目占地约为34公顷。 一一、工程简介、工程简介波兰格丹思科体育场工程建筑效果图二、工程特点、难点及对策二、工程特点、难点及对策序号序号工程重点、难点工程重点、难点对策对策1 1 切管：本工程钢管规格多、体量大，钢管相贯线切管：本工程钢管规格多、体量大，钢管相贯线的切割精度及切割量直接影响决定工程质量和进度。的切割精度及切割量直接影响决定工程质量和进度。 采用多台五轴联动数控管相贯线切割机进行管相贯线及其采用多台五轴联动数控管相贯线切割机进行管相贯线及其坡口的切割，切割精度高，坡口在加工的工程中一次成型。坡口的切割，切割精度高，坡口在加工的工程中一次成型。 2 2

3、焊接：该工程所有管桁架之间的连接均需要坡口焊接：该工程所有管桁架之间的连接均需要坡口焊，焊接质量要求比较高，因此焊接量比较大。焊，焊接质量要求比较高，因此焊接量比较大。 适当的增加焊接技术较好的人员数量，增加探伤人员适当的增加焊接技术较好的人员数量，增加探伤人员数量及探伤设备。数量及探伤设备。3 3 预拼装预拼装: :该工程构件为大型管桁架，为保证现场安该工程构件为大型管桁架，为保证现场安装精度，车间需要预拼装，预拼装不但需要场地，而装精度，车间需要预拼装，预拼装不但需要场地，而且需搭设胎架，要求有经验的人员进行指导作业。且需搭设胎架，要求有经验的人员进行指导作业。 利用专门的预拼装场地，搭设

4、专用胎架，配备有经验的人利用专门的预拼装场地，搭设专用胎架，配备有经验的人员指导作业，配备先进专业的测量仪器，来保证构件的精度及员指导作业，配备先进专业的测量仪器，来保证构件的精度及整体稳定性。整体稳定性。4 4 包装及运输包装及运输: :该工程为国外工程，运距和运输时间该工程为国外工程，运距和运输时间都较长，构件到场要保证质量，因此对包装及运输要都较长，构件到场要保证质量，因此对包装及运输要求较高。求较高。 采取散装海运运输，桁架分段上下弦分片，制作专用包装采取散装海运运输，桁架分段上下弦分片，制作专用包装胎架的运输方案，充分保证构件质量及降低运输费用。胎架的运输方案，充分保证构件质量及降低

5、运输费用。5 5 安装：现场焊接量大，桁架分段吊装吨位及高安装：现场焊接量大，桁架分段吊装吨位及高度都比较大，整体卸载要求同步性、技术性较高。度都比较大，整体卸载要求同步性、技术性较高。 适当的增加技术性较强的焊接人员数量，合理的采取大适当的增加技术性较强的焊接人员数量，合理的采取大型吊装设备，运用先进的电子控制系统等设备及选用担任过同型吊装设备，运用先进的电子控制系统等设备及选用担任过同类工程的项目负责人进行工程同步卸载。类工程的项目负责人进行工程同步卸载。6 6 支撑系统张拉：本工程屋盖系统上弦层设置有支撑系统张拉：本工程屋盖系统上弦层设置有大量用以保证结构整体稳定的预张拉支撑杆。由于支大

6、量用以保证结构整体稳定的预张拉支撑杆。由于支撑系统是一个相互关联的整体，因此对每根支撑的安撑系统是一个相互关联的整体，因此对每根支撑的安装张拉要求较高。装张拉要求较高。 选择合理的张拉顺序，即由下而上，由外到内。张拉时选择合理的张拉顺序，即由下而上，由外到内。张拉时对整个体育场钢结构体系同步对称施加应力，保证钢结构支撑对整个体育场钢结构体系同步对称施加应力，保证钢结构支撑预拉力的平衡和整个结构受力的稳定。预拉力的平衡和整个结构受力的稳定。7 7 屋盖安装支撑胎架的卸载：由于本工程结构受屋盖安装支撑胎架的卸载：由于本工程结构受力比较特殊，每榀桁架每根构件都是整个屋盖的重要力比较特殊，每榀桁架每根

7、构件都是整个屋盖的重要组成部分，只有当所有构件严格按照设计要求就位后组成部分，只有当所有构件严格按照设计要求就位后才能保证结构的安全。因此才能保证结构的安全。因此“安装支撑胎架安装支撑胎架”在脱离在脱离屋盖结构的过程中如何保证同步性是非常重要的。屋盖结构的过程中如何保证同步性是非常重要的。 选用先进的电脑控制液压千斤顶系统，每圈选用先进的电脑控制液压千斤顶系统，每圈8282个千斤顶个千斤顶支撑点进行同步卸载，保证结构由安装支撑胎架承载同步平稳支撑点进行同步卸载，保证结构由安装支撑胎架承载同步平稳的过渡到屋盖结构自身承载。的过渡到屋盖结构自身承载。 第二章第二章 钢结构制作、包装及运输方案钢结构

8、制作、包装及运输方案 一、制作总体思路一、制作总体思路1、制作工艺流程概述、制作工艺流程概述 本工程管构件规格比较多，直径均小于600mm，钢管直接采用购买的无缝钢管或高频焊管。根据结构形式特点，本工程钢结构工厂加工制造分二个阶段进行，第一阶段为杆件的切割加工制造，第二阶段为杆件在专用组装胎架上进行杆件相贯节点的组装焊接。工厂加工制造采用：钢管相贯线切割节点整体组装焊接涂装底漆防火涂料施工构件运输。 制作工艺流程图如下：二、制作工艺二、制作工艺 波兰国家体育场工程车间制作总体思路、流程：深化设计 材料采购及检验 采用多台五轴数控相贯线切割机进行杆件二次加工 根据图纸要求进行杆件之间的相贯线焊接

9、 桁架分段后上下弦分片制作 桁架预拼装 构件包装 构件运输。 技术准备设计图转换成制造图焊接工艺评定试验，焊接变形测试等编制工艺规范及制造方案焊工及检验人员培训施工组织设计工装器具设计及制造验收标准的制订材料采购及复验钢材前期加工预处理及车间底漆制管加工NC切割，焊接坡口加工杆件加工胎架组装焊接及焊接变形控制校形检验节点整体组装组装方法，胎架及机具整体检验拆卸涂装二次处理涂装运输 波兰国家体育场工程切割相贯线切割的质量好坏是保证本工程制作质量的基本前提条件，本工程需要相贯线切割的钢管直径规格主要为600以下的钢管，钢管的相贯面的切割必须用圆管数控相贯线切割机切割，严禁用任何其它切割器械切割。

10、本公司拟投入该工程最关键的加工设备是SPC-600、中国林克曼LMGQ800、 PCM-215高精度数控相贯线切割机，完全能满足本工程的加工需要。该设备能自动实现多重相贯线的切割和坡口的开设，采用CNC控制系统，配置等离子切割机，经过多个大型类似工程的实际使用,该设备具有很高的自动化程度和切割精度，能适应几乎所有材质和各种厚度的管材。管桁架生产线主要设备见下图：2、下料、切割、下料、切割 中国中国 林克曼切管机林克曼切管机管桁架生产线主要设备管桁架生产线主要设备荷兰产切管机荷兰产切管机中国中国 林克曼林克曼LMGQ-A800切割钢管直径: 600mm切割钢管壁厚 650mm荷兰荷兰 HGG S

11、PC600型型切割钢管直径: 600mm切割钢管壁厚: 550mm小型切管机小型切管机PCM-215 日本日本切割钢管直径: 34 165mm切割钢管壁厚 1.612mm贯口切割实例贯口切割实例贯口切割实例贯口切割实例贯口切割实例贯口切割实例3、焊接、焊接 焊接工艺评定任务书焊接工艺评定任务书 工程焊接工艺特点分析工程焊接工艺特点分析 制定焊接工艺评定方案制定焊接工艺评定方案 制定焊接工艺评定指导书制定焊接工艺评定指导书 制备焊接工艺评定试件制备焊接工艺评定试件 焊接试件焊接试件 试样制备试样制备 焊接工艺评定检验焊接工艺评定检验 焊接工艺评定报告焊接工艺评定报告 合格合格 不合格不合格 焊接

12、作业指导书焊接作业指导书 试样送检试样送检 焊工资格确认焊工资格确认检测单位资格确认检测单位资格确认 工厂和现场应用工厂和现场应用 资料备案资料备案 对该工程中首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应按相关规定进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。焊接工艺评定流程如右图：4、桁架制作过程以及预拼装、桁架制作过程以及预拼装 步骤一：管桁架分段上弦组装，分段原则符合海运散装运输要求，长度不大于步骤一：管桁架分段上弦组装，分段原则符合海运散装运输要求，长度不大于20米。米。步骤二：管桁架分段下弦组装，分段原则符合海运散装运输要求，长度不大于步骤二：管桁架分段下弦组装，分段原则符

13、合海运散装运输要求，长度不大于20米，并且和上弦对应分段。米，并且和上弦对应分段。步骤三：预拼装：管桁架分段预拼装。步骤三：预拼装：管桁架分段预拼装。步骤四：预拼装：单榀管桁架整体预拼装。步骤四：预拼装：单榀管桁架整体预拼装。二、包装、运输方案二、包装、运输方案1 1、包装方式、包装方式 波兰国家体育场工程钢桁架车间整体分段，每榀桁架分段部位相同，上下弦分片制作，包装采取每几榀桁架分段后的上下弦各自打包，腹杆及撑杆单独包装，既考虑到尽量现场的拼接量，又尽量节约运输成本，如下图所示。 上下弦杆包装示意图上下弦杆包装示意图 腹杆包装示意图腹杆包装示意图( (瓮福沙特曼阿顿选矿厂钢结构项目工程包装实

14、例瓮福沙特曼阿顿选矿厂钢结构项目工程包装实例 建设地点：沙特）建设地点：沙特） 对其他的异形构件和容易散落的小件，采用箱包的形式，包装箱采用适当厚度的钢板和角钢、槽钢焊制而成，箱体图片如下： 小构件包装示意图小构件包装示意图( (瓮福沙特曼阿顿选矿厂钢结构项目瓮福沙特曼阿顿选矿厂钢结构项目工程包装实例工程包装实例 建设地点：沙特）建设地点：沙特）2 2、运输方式、运输方式 波兰国家体育场工程所有钢结构构件均采取汽运运输到上海港，经上海港海运运输到波兰。第三章第三章 钢结构现场施工方案钢结构现场施工方案 一、现场施工总体思路一、现场施工总体思路 1、主桁架分段：每榀主桁架分成三段进行吊装。 2、

15、每段桁架在地面搭设胎架拼装，屋盖最内部一段桁架在体育场内部进行拼装，其他两段桁架在体育场外围拼装。 3、混凝土看台需预留一个宽度5.5m的设备和构件进出通道。 4、桁架拼装由两台25吨汽车吊机配合，桁架和支撑系统、拉索系统等构件均由两台履带吊机负责吊装，体育场内外各布置一台。 5、履带吊进出体育场时需成散件形式，由汽车和起吊配合运输安装。 6、每榀桁架均吊装就位于格构式支撑系统上面，所有支撑需等到整个钢结构系统安装完毕后方可卸载。 7、十字拉索支撑系统需有序张拉施工。 8、支撑系统需由内而外同步分级卸载。二、具体施工方案二、具体施工方案 1、看台预留5.5m宽的通道，主要供机械设备，和构件运输

16、用。预留通道示意图预留通道示意图 2 2、支撑平台安装、支撑平台安装 为了保证设置在看台中部的格构式支撑力柱的稳定，避免支撑竖向荷载对混凝土看台结构造成不利影响，确保支撑竖向荷载直接传导到下部混凝土结构柱上，因此在支撑柱的下部设置钢平台。钢平台由场内的履带吊机吊装。支撑平台安装示意支撑平台安装示意 （整体）（整体）支撑平台安装示意支撑平台安装示意 （局部）（局部）3 3、支撑柱和液压千斤顶系统安装、支撑柱和液压千斤顶系统安装 格构式支撑柱由场内的履带吊机吊装，每个支撑柱就位后必须有缆风索固定，各支撑柱之间均由刚性梁连接，保证支撑柱的整体稳定性。在支撑柱顶部的工作平台均设置一个液压数控千斤顶，此

17、千斤顶作为桁架的搁置点位。可通过计算机同步控制各千斤顶 升降情况，用于精确调节预起拱值、和同步支撑卸载。支撑柱安装支撑柱安装安装示意安装示意 支撑柱安装支撑柱安装完成后整体示意完成后整体示意 4 4、桁架分段拼装、桁架分段拼装 整榀桁架分成三段，最重的一段桁架重量约为35吨，采用两台采用两台2525吨汽车吨汽车吊配合拼装。吊配合拼装。拼装时需在地面搭设稳固的钢结构胎架，胎架搭设时需由精密经纬仪、水准仪、全站仪放样，确保桁架的几何尺寸精度满足设计要求和相贯线焊缝的焊接质量。桁架分段拼装桁架分段拼装示意示意 本图已替换本图已替换5 5、桁架吊装、焊接、桁架吊装、焊接 第一段桁架吊装单元为柱脚段，高

18、度约35m，重量约35吨，采用设于场外的一台最大起重吨位180吨的履带吊机吊装。吊装时控制工作半径在15米左右，吊臂长度在50米以内。吊装就位后需在看台侧面和桁架顶部设置两个支撑点，并用三根缆风索固定。柱脚段桁架吊装柱脚段桁架吊装示意示意 第二段桁架吊装单元为整榀桁架的中间段，长度约25m，重量约20吨，桁架位于40m高度处。采用设于场外的一台最大起重吨位180吨的履带吊机吊装。吊装时控制工作半径在25米左右，吊臂长度在60米以内。吊装就位后需一端与柱脚段用安装连接耳板螺栓固定，另一端搁置并固定于支撑柱上部的平台。中间段桁架吊装中间段桁架吊装示意示意 第三段桁架吊装单元为整榀桁架最靠近体育场中

19、心的顶部段，长度约23m，重量约12吨，桁架位于40m高度处。采用设于场内的一台最大起重吨位100吨的履带吊机吊装。吊装时控制工作半径在20米左右，吊臂长度在57米以内。吊装就位后需一端与中间段用安装连接耳板螺栓固定，另一端搁置并固定于内圈支撑柱上部的平台。三段桁架精确就位后，就可对弦杆进行对接焊接，腹杆进行相贯线焊缝的焊接。顶部段桁架吊装顶部段桁架吊装示意示意 根据上述方法进行第二榀桁架的安装第二榀桁架安装就位后第二榀桁架安装就位后示意示意 第二榀桁架安装完毕后就应吊装、焊接刚性系杆和平面支撑桁架。所有刚性系杆和平面支撑桁架吊装焊接完成后就应安装十字交叉支撑拉索，此时拉索不应施加很大的预应力

20、，只需稍微张紧就可。5 5、钢结构支撑系统安装、钢结构支撑系统安装 钢结构支撑系统安装钢结构支撑系统安装示意示意 钢结构安装完毕全景钢结构安装完毕全景6 6、十字交叉支撑拉索张拉十字交叉支撑拉索张拉立面十字交叉支撑拉索张拉顺序示意立面十字交叉支撑拉索张拉顺序示意立面十字交叉支撑拉索张拉顺序局部放大示意立面十字交叉支撑拉索张拉顺序局部放大示意平面十字交叉支撑拉索张拉顺序局部放大示意平面十字交叉支撑拉索张拉顺序局部放大示意十字交叉支撑拉索张拉顺序应当为由下而上，由外到内。张拉时应当对整个体育场钢结构体系对称施加应力，具体索的应力值应严格根据结构设计提供的值为依据，最终的张拉预应力应通过多次逐步调整

21、得到。平面十字交叉支撑拉索张拉顺序示意平面十字交叉支撑拉索张拉顺序示意 （1）柱脚段看台侧面支撑的卸载：当钢结构全部安装完毕，十字交叉拉索张拉完毕后，就可进行安装支撑的卸载工作。第一步就是柱脚段看台侧面支撑的卸载。要求相对整体结构进行对称卸载，卸载时应当始终监测整体结构的变形、挠度值的变化。7 7、钢结构安装支撑体系的卸载钢结构安装支撑体系的卸载柱脚段看台侧面支撑示意柱脚段看台侧面支撑示意柱脚段看台侧面支撑卸载后示意柱脚段看台侧面支撑卸载后示意 （2）内圈格构柱支撑（靠近体育场中心的一圈支撑）卸载：当柱脚段看台侧面支撑的卸载完毕后，且经变形监测整体结构的变形、挠度值的变化是在设计允许范围内后，就可进行内