上海博物馆细胞壁钢结构吊装施工方案

自然博物馆建筑细胞壁钢结构施工组织设计PAGE66目录HYPERLINK\l"_Toc299913309"第1章 工程概况及特点难点 3HYPERLINK\l"_Toc299913310"1.1 工程概况 3HYPERLINK\l"_Toc299913311"1.2 工程特点难点 5HYPERLINK\l"_Toc299913312"1.3 编制依据 6HYPERLINK\l"_Toc299913313"第2章 施工总体部署 7HYPERLINK\l"_Toc299913314"2.1 施工总体技术路线 7HYPERLINK\l"_Toc299913315"2.2 总体施工流程 8HYPERLINK\l"_Toc299913316"2.3 细胞壁钢结构主要安装分区 9HYPERLINK\l"_Toc299913317"2.4 细胞壁钢结构主要杆件 10HYPERLINK\l"_Toc299913318"2.5 细胞壁钢结构现场焊接节点 13HYPERLINK\l"_Toc299913319"2.6 主要施工机械选型 16HYPERLINK\l"_Toc299913320"2.7 钢结构施工与土建施工之间的协调 17HYPERLINK\l"_Toc299913321"2.8 钢结构施工阶段及施工部署 17HYPERLINK\l"_Toc299913322"第3章 施工测量方案 20HYPERLINK\l"_Toc299913323"3.1 施工测量控制网的建立 20HYPERLINK\l"_Toc299913324"3.1.1 测量控制网移交与复测 20HYPERLINK\l"_Toc299913325"3.1.2 施工测量控制网的建立 20HYPERLINK\l"_Toc299913326"第4章 细胞壁钢结构施工方案 22HYPERLINK\l"_Toc299913327"4.1 细胞壁钢结构施工方案 22HYPERLINK\l"_Toc299913328"4.1.1 第一阶段施工 22HYPERLINK\l"_Toc299913329"4.1.2 第二阶段施工 28HYPERLINK\l"_Toc299913330"4.1.3 第三阶段施工 30HYPERLINK\l"_Toc299913331"4.1.4 第四阶段施工 32HYPERLINK\l"_Toc299913332"4.1.5 焊接顺序 33HYPERLINK\l"_Toc299913333"4.1.6 安全施工脚手架 33HYPERLINK\l"_Toc299913334"4.1.7 防火喷涂工艺 37HYPERLINK\l"_Toc299913335"4.2 细胞壁施工过程模拟分析 39HYPERLINK\l"_Toc299913336"4.2.1 节点部分应力和变形分析 40HYPERLINK\l"_Toc299913337"4.2.2 施工过程模拟 41HYPERLINK\l"_Toc299913338"第5章 质量保证关键措施 43HYPERLINK\l"_Toc299913339"5.1 钢结构质量保证关键措施 43HYPERLINK\l"_Toc299913340"第6章 安全保证关键措施 45HYPERLINK\l"_Toc299913341"6.1 安全保证体系 45HYPERLINK\l"_Toc299913342"6.2 安全保证措施 45HYPERLINK\l"_Toc299913343"第7章 文明及绿色施工技术保证措施 48HYPERLINK\l"_Toc299913344"第8章 产品运输及成品保护方案 49HYPERLINK\l"_Toc299913345"8.1 产品运输及保护方案 49HYPERLINK\l"_Toc299913346"8.2 钢结构构件保护方案 49HYPERLINK\l"_Toc299913347"第9章 施工进度计划及工期保证措施 50HYPERLINK\l"_Toc299913348"9.1 施工进度计划 50HYPERLINK\l"_Toc299913349"9.2 工期保证措施 50HYPERLINK\l"_Toc299913350"9.2.1 劳动力保证措施 50HYPERLINK\l"_Toc299913351"9.2.2 组织保证措施 51HYPERLINK\l"_Toc299913352"9.2.3 管理保证措施 51HYPERLINK\l"_Toc299913353"9.2.4 物资保证措施 51HYPERLINK\l"_Toc299913354"9.2.5 技术保证措施 52HYPERLINK\l"_Toc299913355"9.2.6 雨季、冬季保证措施 52工程概况及特点难点工程概况上海自然博物馆（上海科技分馆）工程位于上海静安区山海关路、北京西路、石门二路地块，基地面积12029m2，地下用地范围16000m2（地下用地范围包括利用雕塑公园地下部分），总建筑面积约45086m2，其中地上建筑面积12128m2，地下建筑面积32958m2。建筑总高度18m，地上三层，地下二层。（见图1-1）建筑的整体灵感源于鹦鹉螺的壳体形式，寓意着博物馆人“管理自然遗产、守护地球家园”的神圣使命。建筑外立面的三种墙体也作为内部展览主题的另一种表达，西北部墙体为一个条形岩石机理的构造墙体，以体现地壳的运动；东北部墙体是活生态墙体，垂直绿化墙为办公区窗户遮阳；南墙则呼应“人类细胞结构”，较大尺度的内层结构代表着身体的骨骼，并支撑着博物馆建筑的墙体和屋面，由较小尺度图案组成的外层，则代表着身体的组织和肌肉。建筑核心区域“细胞壁”的设计既是建筑结构重要组成，又是新馆的标志景观，与螺旋上升的绿色屋面和中心环岛阶梯式水池遥相呼应，诠释出自然科学的主题，给人以艺术的遐想与视觉享受。夜幕下，灯光影效衬托出的“森林”效果，更添神秘。图1-1自然博物馆（上海科技分馆）工程效果图“细胞壁”结构体系为五边形和六边形网格组成的空间异形不规则单层网架（结构外边缘处为三角形和四边形形式），整个建筑造型呈半椭圆形螺旋上升，结构形态垂直竖立于地面，弧形中部向椭圆内倾斜（最大内倾约5m）。细胞壁底部坐落于-16.100m大底板上，作为承重结构支撑着整个螺旋式屋面，结构两侧边缘分别与砼结构墙体和索结构幕墙相连。细胞壁高度最高处为32.5m，椭圆长轴为68.800m，短轴为46.800m，墙体厚度约1m，弧线长度约160m，投影面积2966㎡，展开面积8426㎡。（见图1-2）图1-2细胞壁效果图整个细胞壁由主钢结构、外包铝板、遮阳铝条（外侧）、玻璃幕墙（内侧）组成。细胞壁主钢构件均采用焊接箱型截面，截面规格为500*275*16*14（mm），钢构件形式分为节点和杆件。杆件总数约1300根，杆件长度0.50~3.0m，杆件总长约1600m，杆件总重约为320t（单根250kg左右）；节点总数约900个，节点总重约为235t（单个节点250kg左右）。钢结构总重约555t，材质均采用Q345B。细胞壁主钢构底部与底板（±0.00顶板）埋件刚性连接，左侧边界通过与砼柱侧向埋件刚性连接，右侧边界通过与钢柱（矩形截面）刚性连接。顶部边界与土建顶圈梁连接。图1-3细胞壁钢结构轴侧图及俯视图工程特点难点细胞壁钢结构为空间异形不规则单层网壳结构，无规律可循，且矩形截面管壁厚较薄，节点与杆件对接质量关乎结构的安全性，构件加工精度及现场安装精度要求颇高；节点呈“多杆汇交瓣式”复杂三维，数量多，且各不相同。细胞壁钢结构为5边形网格和6边形网格组成的单层网架，每个网格都相互制约，节点和杆件的加工精度直接影响安装精度。然而，常规的钢结构加工难以达到其精度要求，为确保现场安装控制，高精度机械加工将必不可免。既要适应空间复杂三维构件的机械加工，又要做到合理性和经济性，难度大。异形不规则的空间结构对现场测量定位带来极大的困难和不便，安装质量控制难度大；单层网壳平面外刚度较弱，安装过程中的变形控制难度大。结构在成环前，安装过程中的结构稳定控制问题是关键；单层网壳结构要求连接节点为刚性的抗弯连接，节点连接方向多、角度不一，对于节点形式的选择是一项挑战。图1-7细胞壁展开立面图由于总工期非常紧凑，钢结构施工需与其他专业施工同时进行，各专业对施工作业空间的需要多、安全控制要求高，交叉作业问题的有效解决十分重要。施工现场条件苛刻，场地狭小，环境复杂。土建结构施工受限于13号线地铁站，基坑支护结构与主体砼结构紧密相连，起重作业场地有限，区域性约束大。起重机械的再布设受制于土建两台塔吊，且中心环岛阶梯式的设计布局基本否定了此区域的利用可能，大型机械的设立更是尤为困难。与土建、机电等各专业间的相互协调。编制依据相关设计图纸；现场踏勘所获得的自然条件资料；现行的与本工程相关的国家、行业及地方施工验收规范：《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205—2001）《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—2002）《钢焊缝手工超声波探伤及分级标准》（GB11345—89）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923—88）相关法律、法规。施工总体部署施工总体技术路线根据现场实际情况，细胞壁钢结构位于土建四道混凝土支撑下方，无法与土建施工穿插进行。钢结构施工前提条件：土建完成四道混凝土支撑拆除；土建完成±0.00层结构施工，并交付南侧6015型塔吊给我司使用。钢结构施工技术路线如下：边界埋件及竖向钢柱（分段）根据土建分区分层采用土建塔吊穿插安装。主体钢结构采用土建塔吊分层逐环散装，侧向稳定采用脚手架支撑体系。主体钢结构延伸段及悬挑段，采用2部25t汽车吊配合散装。总体施工流程图2-1总体施工流程图细胞壁钢结构主要安装分区图2-2细胞钢结构立面分环图2-3细胞钢结构分区布置图根据结构特点，按照标高逐环施工。每环的高度为2~3m。结构分8个区，其中分区1为悬挑段，分区8为±0.00楼层外延伸段。相邻分区之间设置焊接预留口，每完成一环结构施工后，后焊焊接预留口，焊接顺序如下：自椭圆长轴中心向两侧结构边界对称焊接。细胞壁钢结构主要杆件主体结构分成节点和杆件散装。典型节点如图2-4：图2-4细胞钢结构典型节点单个节点重250kg左右，共约900个。典型杆件如图2-5：图2-5细胞钢结构典型杆件单个杆件重250kg左右，共约1300根。结构边界均以特殊节点设计，详见钢结构深化图纸。结构右边界为箱型钢柱。钢柱分段如图2-5、2-6，钢柱截面为275x500x16x14。钢柱共5段，每段重量均小于1t。图2-6-16.1m~+5.613钢柱分段（3段）图2-7+5.888~+16.10m钢柱分段（2段）细胞壁钢结构现场焊接节点细胞壁钢结构节点及杆件主要焊接节点有以下几种：杆件与埋件焊接节点；杆件与节点焊接节点；杆件与竖向钢柱焊接节点；立柱与埋件焊接节点、立柱分段对接节点；顶部圈梁节点。杆件与埋件焊接节点如图2-8、2-9所示，杆件与埋件采用剖口全熔透一级焊缝固定：图2-8杆件与埋件焊接节点一图2-9杆件与埋件焊接节点二杆件与钢柱采用口全熔透一级焊缝固定，如图2-10。图2-10杆件与钢柱焊接节点节点与杆件采用全熔透一级焊缝固定，钢柱与钢柱分段对接采用采用全熔透一级焊缝固定。如图2-11、2-12。图2-11杆件与节点焊接节点图2-12钢柱上下对接节点节点与杆件安装时，为了便于施工，采用装配板加临时螺栓固定。临时连接形式如图2-13。图2-12节点与杆件临时装配板细胞壁钢结构顶部边界，采用双槽钢焊接闭合，土建顶圈梁将顶部槽钢浇筑至混凝土圈梁内。如图2-13。图2-13顶部圈梁节点主要施工机械选型序设备名称型号数量备注1自升塔吊6015型1台土建南侧塔吊细胞壁钢结构安装装（使用周期6个月月）225t汽车吊2台细胞壁钢结构悬臂臂段、外延伸伸段安装（使用周期3个月月）起重机械主要性能选取6015型固定自身塔吊L=60m，R=20.2~60m，Q=5t~1.5t，塔身自由悬臂高度最高可达48m。细胞壁钢结构吊装最远作业半径为50m，吊装构件重量约1.5t，6015塔吊可以满足。25t汽车吊L=10.2~24.4m，R=3~22m，Q=25t~1t，H=5~32m。钢结构施工与土建施工之间的协调钢结构施工和土建施工需相互配合、相互协调，土建施工施工工序与钢结构施工工序相互搭接，具体体现在以下几个方面：土建底板分区施工，土建完成钢筋绑扎后，交付钢结构施工底板埋件，钢结构底板埋件施工完毕后，交付土建支模、浇筑混凝土。细胞壁西侧边界通过土建砼柱埋件连接，需根据土建砼柱施工工序穿插施工。土建南侧塔吊完成±0.00层结构施工后，交付钢结构使用。钢结构逐环施工，完成顶部闭环后，交付土建施工顶部圈梁。因此，与钢结构顶部边界相关的土建顶板均需后施工。钢结构施工脚手架与土建支撑顶板模板的承重脚手架存在共用区域，必须综合考虑。钢结构施工阶段及施工部署根据现场实际情况，结合土建进度计划及本工程施工技术路线，钢结构施工分成4个阶段施工：第一阶段：埋件及竖向钢柱施工，该阶段根据土建底板分区、地下结构施工顺序穿插进行。主要采用土建南侧塔吊作为施工机械配合安装。第二阶段：-16.1m~±0.00m区间细胞壁钢结构施工，该阶段土建四道混凝土完全拆除，±0.00层结构施工完成，此时，钢结构具有施工作业面，同时，土建南侧塔吊也完成交付。主要采用土建南侧塔吊作为主力施工机械全力安装。第三阶段：±0.00m~16.10m区间细胞壁钢结构施工，利用南侧塔吊自下而上逐环施工细胞壁钢结构，另配2台25t汽车吊，分别完成外延伸段及悬挑断结构的施工，直至结构闭环。第四阶段：土建完成与钢结构顶部边界相关楼面施工，强度达到100%后，结构整体卸载。第一阶段施工平面详见图2-14。该阶段施工时，受四道砼支撑的影响，无法采用塔吊直接安装的埋件需考虑土法配合施工作业。图2-14第一阶段（支撑围护阶段）施工平面布置图第二阶段~第四阶段施工平面详见图2-15。将中心下沉式环岛底层区域（-16.2m标高）、±0.00层结构平台作为细胞壁钢结构主要堆场。材料的进场卸车由南侧6015型塔吊或25t汽车吊完成，就位各个堆场。堆放时要求构件下铺垫板，并在每个节点下用道木抄实，做好构件保护工作。细胞壁主钢结构吊装由6015型塔吊为主力机械，两台25t汽车吊辅助安装。图2-15第二阶段~第四阶段（±0.0m砼板完成后）施工平面布置图（3）现场临电要求根据计算，现场临电总量需要1500kW。要求总包在沿细胞壁弧线分别布置电箱（按50m布置一个，可根据施工进度调整），供细胞壁施工需要。施工测量方案施工测量控制网的建立测量控制网移交与复测施工前首先对总包移交的首级平面及高程控制网和控制网的进行复核，复测精度满足要求后，方可将此控制网作为细胞壁的施工测量控制基准。同时，对钢结构和土建结构的相互关系进行复测，以保证整体结构的整体性和最终安装精度。施工测量控制网的建立（1）平面控制网本工程的施工测量中，细胞壁钢结构的测量控制是本工程测量作业的难点所在，空间异形不规则的建筑造型对于结构测控精度要求颇高，加之依附其上的幕墙系统、以及与之连接的砼体结构，使得细胞壁结构自身的相对精度和绝对精度都必须给予保证。施工测量控制网的布设既要确保细胞壁多边形相单元内的相对精度，又须与砼体结构整体关联，并贯穿现场施工始末。为此，我们将以首级控制网为依据，针对结构特点，结合安装工艺，采用“分级布网、逐级控制”的方式进行测量。为满足整体结构的安装定位需要，需利用周边稳固建筑物构建平面网，选择控制点时应选择稳定的不受施工影响的场外，同时考虑今后的使用方便及通视问题。控制网须精确观测严密平差后方可使用。使用精密全站仪复测场区首级网点，无误后方可使用。在首级控制网基础上进行加密控制网的布设，建立二级控制网——细胞壁施工测量控制网，作为整体结构安装的施工基准。二级网针对细胞壁建立，二级网点均与两个或两个以上首级网点通视、联测。细胞壁施工控制网拟在椭圆线形中心下沉式环岛区域布设3个测控网点，使其对细胞壁达到全覆盖，此区域设置测量控制网点通视条件最为上佳、视野开阔，完全避让了细胞壁内侧（即建筑结构一侧）满堂脚手架的影响。测控网点的布设先行在CAD模型上作模拟分析，以达到完全覆盖，满足细胞壁钢结构的全部安装，并可贯穿整个施工全过程，兼顾前期预埋件埋设及施工过程监测使用。施工测量控制网应定期复核、统一修正，确保测量精度。如图3-1。图3-1二级测量控制网的建立平面测量控制网施测使用高精度全站仪测放，必须保证各施工环节间的相对关系。（2）高程控制网首级高程控制点应设在不受施工情况影响的场外。以精密水准仪检测首级高程控制网。用闭合水准方式将高程控制点引入场内，并设定固定点作为高程点。场内地面高程点经复核无误后，控制点应引测到稳固的砼结构上，在每一层上对引测点校核，误差应在精度要求范围内。高程引测引点时，以精密水准仪直接引点或精密水准仪加钢尺进行传递，成果经验收合格后使用。钢尺引测时应加温度和尺长改正。钢结构施工测量控制网为三维控制体系，控制点形式采用埋设铜钉的方式，既是平面位置的基准点，又是高程的基准点。为了确保施工控制网的精度，所有的加密控制网按市政临时水准点标准进行布设及复核。对于每个测量控制加密点的设置，必须做到二个以上的测回，观测结果进行严密平差，保证工程的质量。细胞壁钢结构施工方案细胞壁钢结构施工方案细胞壁钢结构分四个阶段进行施工。第一阶段施工第一阶段施工主要内容为底板埋件施工、东侧钢柱分段施工、西侧砼柱侧向埋件施工以及±0.00埋件施工。该阶段结合土建施工工序，穿插进行。主要利用土建南侧塔吊配合作业。埋件布置总图如图图4-1。图图4-1埋件布置置总图其中1~35#埋件（35块）位于-116.1m土土建大底板，36~588#（23块）埋件位位于±0.00层结构底板板。59~655#埋件（共5块）侧向埋埋设于混凝土土柱不同标高高位置，如图图4-2。图4-2砼柱埋件件布置图埋件类型共3类，MJ1、MJ2、MJ3，埋件材质Q345B，单个埋件重重量均在250kg左右。细胞壁壁钢结构与埋埋件顶面焊接接固定。埋件施工埋件埋设采用土建建2#塔吊配合安安装。塔吊型型号：6015型固定自立立塔吊。L=60m，R==20.2~~60m，Q=5t~~1.5t，塔身自由由悬臂高度最最高可达488m。细胞壁壁钢结构埋件件均在2#塔吊吊装半半径内，吊重重不足1t，满足安装装要求。施工人员进场施工人员进场测量放线埋件进场预检埋件安装埋件精校、固定埋件隐蔽验收埋件后续保护图4-3埋件施工工流程框图埋件埋设时，采用用全站仪坐标标法放样埋件件中心控制点点和四个角点点。如图4-4：图4-4埋件测量控控制点埋件进场后，对照照设计图纸，对对埋件进行预预检工作。埋埋件预见项目目如下：埋件外包尺寸偏差差，采用钢尺尺检查，允许许偏差±3mm；埋件对角线偏差，采采用钢尺检查查，允许偏差差±3mm；埋件表面平整度，采采用水平尺检检查，允许偏偏差l/10000；螺孔中心偏移允许许偏差5mmm。焊接质量外观检查查合格。埋件预检做好检查查记录，不合合格的埋件不不予接受，返返回加工厂重重新制作。合合格的预埋件件接收后，入入库保管。跟进土建施工进度度，土建钢筋筋面层完成后后，及时进行行埋件埋设工工作。埋件安装时，由于于埋件整件重重量达2500kg，外形形尺寸较大，无无法人工安装装，因此采用用土建塔吊配配合吊装。埋件安装前，在埋埋件顶面设置置一吊耳，便便于塔吊吊运运和以后的校校正。塔吊将埋件吊运至至安装点，初初步搁置在钢钢筋面层上。初初步校正时，在在钢筋面层上上标记明显的的定位控制点点（控制轴线线），在埋件件面上刻画定定位十字线，对线安装。埋件锚筋与钢筋干涉，可采用撬棒偏移钢筋位置。埋件精校完成后，采采用全站仪复复测埋件四个个控制点坐标标及中心点坐坐标。偏差在在规范要求内内，埋件面板板可与定位支支架角钢焊接接固定。埋件安装技技术要求如下下：埋件水平度采用水水平尺复核，水水平度允许偏偏差l/10000；埋件标高采用全站站仪及水准仪仪复核，标高高允许偏差±10mm；埋件对线偏差采用用钢尺复核，允允许偏差±5mm；埋件埋设完成自检检合格后，整整理埋件偏差差数据，并报报监理验收。监监理验收合格格后，可通知知土建进行混混凝土浇筑。混凝土浇筑完成后后，需对埋件件定位坐标进进行复测，并并整理埋件在在混凝土浇筑筑后的偏差数数据，上报技技术人员。钢柱分段施工钢柱分段采用土建建2#塔吊配合安安装。塔吊型型号：6015型固定自立立塔吊。L=60m，R==20.2~~60m，Q=5t~~1.5t，塔身自由由悬臂高度最最高可达488m。钢柱分段均在2#塔吊吊装半半径内，吊重重不足1t，满足安装装要求。钢柱进场预检：钢柱安装前必须对对出厂构件进进行预检，预预检项目如下下：钢柱长度、截面尺尺寸，用钢尺尺检查；柱长长允许偏差++0，-3mm，接合合处截面允许许偏差不大于t/10，且不大于于3mm。钢柱挠曲矢高，用用拉线、直角角尺和钢尺检检查，允许偏偏差L/10000且不应大于于10mm。安装首节钢柱时，首先复测埋件偏差，并在埋件上刻划定位十字线。钢柱与埋件对线安装，对线偏差控制在±3mm。并采用限位钢板临时固定。采用两台经纬仪校正钢柱垂直度，或采用全站仪复测顶部控制点校正。图4-5钢柱安装及及测量控制点点钢柱垂直度校正采采用外侧拉设设缆风绳予以以调整，调整整到位后，揽揽风绳与土建建结构可靠连连接固定。钢钢柱根部与埋埋件全熔透焊焊接固定。图4-6钢柱校正及及固定上节柱与下节柱对对中安装，吊吊装过程中采采用外侧拉设设缆风绳予以以调整；安装装过程中，柱柱子对接采用用临时装配板板固定。校正到位后后，对接节点点全熔透焊接接固定。图4-7上下钢柱安安装及固定柱子安装校正项目目：柱子的垂直度，采用两台经纬纬仪控制，边边吊边校正。垂直度施工控制值≤5mm，验收允许偏差H/1000，且不应大于10mm。柱子中心线与定位位轴线偏差，采采用吊线和钢钢尺检查，允允许偏差3..0mm。上下节连接处错边边，采用钢尺尺、塞尺检查查，允许偏差差不大于t/10且不大于3..0mm。柱顶腹板中心标高高，采用水准准仪复核，允允许偏差±3mm。第二阶段施工第二阶段施工作业业内容主要为为-16.110~±0..00间细胞壁结结构施工，结结构分区为分分区2~分区7，施工顺序序自分区2~分区7作业，即从从细胞壁钢柱柱端（东侧）向向砼柱端（西西侧）施工，自自下而上逐环环施工，每环环标高2~3m，形成环环箍效果，增增加侧向稳定定。第二阶段施工，采采用土建交付付的南侧6015塔吊作业。吊吊装构件主要要为节点+杆件的组合合构件，组合合构件重量控控制在1t左右。图4-8组合构件件L=60m，R==20.2~~60m，Q=5t~~1.5t，塔身自由由悬臂高度最最高可达488m。细胞壁构件件均在2#塔吊吊装半半径内，吊重重1t左右，满足安安装要求。为了确保构件制作作精度，杆件件制作精度复复核采用阳光光谷特殊节点点的复核方法法，复核节点点各个分肢的的端部中心相相对坐标，并并与理论数据据进行比对，得得出数值偏差差。整个过程程均采用计算算机程序自动动校验并生成成数据报告。对对不满足偏差差要求的节点点、杆件，要要求加工厂返返修处理。要要求加工单位位对节点和杆杆件采用钢印印在明显的位位置予以标记记，杆件与埋埋件连接的加加劲板点焊固固定在杆件上上，随杆件进进场。杆件进进场根据现场场施工需求，逐逐环进场。图4-9第二阶段段施工工况图4-10第二阶阶段施工整体体流程构件进场后，现场场施工人员对对构件进行预预检，并根据据安装工艺，将将节点与杆件件进行组装成成吊装单元，要要求组装单位位连接节点采采用临时连接接板固定，不不得焊死。吊装单元与埋件对对线安装，对对线偏差控制制在±3mm。将吊吊装单元根部部与埋件点焊焊固定，并调调整顶部节点点。顶部节点点采用全站仪仪坐标法，复复测顶部分肢肢中心点坐标标。节点复核核完成后，点点焊固定节点点与杆件的临临时连接板。每环的施工流程如如下图4-11。图4-11每环的施施工流程首先安装靠近钢柱柱端的组合杆杆件1，然后安装装组合杆件1与钢柱的连连接杆，形成成侧向稳定，安安装组合杆件件2，然后安装装两者见得联联系杆3，形成稳定定单元。后续续安装组合杆杆件4，安装2、4间联系人字字形杆件5。自东向右右，逐环施工工，形成空间间稳定结构。第三阶段施工第三阶段施工作业业内容主要为为±0.000~+16..10m间细细胞壁结构施施工，结构分分区为分区1~分区8，施工顺序序自分区1~分区8作业，即从从细胞壁悬臂臂端向延伸段段施工，自下下而上逐环施施工，每环标标高2~3m，形成环环箍效果，增增加侧向稳定定。第三阶段施工，采采用土建交付付的南侧6015塔吊和2台25t汽车吊配合合安装。塔吊吊主要作业分分区为分区2~分区7，2台汽车吊分分区完成分区区1及分区8的施工作业业。图4-12第三阶阶段施工工况况图4-13第三阶阶段施工整体体流程悬臂端（分区1）施施工时，首先先安装底部钢钢梁，钢梁一一端与已经安安装到位的钢钢柱连接固定定，一端搁置置在Ф609临时支撑上上。钢梁焊接接固定后，安安装柱2-A,柱2-B，单节柱安安装采用揽风风绳临时固定定。钢柱焊接接固定后，自自左向右安装装组合杆件，形形成环箍效应应。组合杆件件的施工方法法详见4.11.2。图4-14第三阶阶分区1施工流程第四阶段施工第四阶段施工主要要内容为顶部部封闭槽钢施施工及后续卸卸载作业。顶顶部封闭后，交交付土建施工工顶部圈梁。土建顶圈梁施工完毕，强度满足设计要求后，进行钢结构卸载工作。钢结构安装杆件的的临时稳定，通通过连接杆件与内内侧脚手架固固定。如图4-15。图4-15安装杆杆件的临时稳稳定措施图4-16第四阶阶段施工工况况结构卸载顺序如下下：先自下而上拆除细细胞壁结构与与脚手架的水水平向连接杆杆件；然后自自上而下拆除除施工脚手架架。卸载时，现现场监测钢结结构变形情况况。焊接顺序结构施工需考虑焊焊接产生的焊焊接应力及变变形。为了减减少焊接对结结构的不利影影响，在各个个分区之间设设置了焊接预预留口，并设设置合理的焊焊接顺序。焊焊接预留口及及焊接顺序如如下图4-17。图4-17焊接预留留口设置及焊焊接顺序（以以第一环为例例）安全施工脚手架为了满足细胞壁钢钢结构施工，需需合理搭设安安全操作脚手手架。安全脚脚沿结构内侧侧环结构布置置。由于结构构立面向内倾倾斜，倾斜角角度最大80度（位于椭椭圆长轴端），顶顶部边线距离离底部边线水水平距离达55m左右。脚脚手架搭设时时，必须满足足结构特殊造造型的需求。钢结构施工脚手架架为钢结构施施工操作脚手手架，同时可可借用施工操操作脚手架进进行散件安装装时的校正工工作。（土建建如借用钢结结构施工脚手手架作为顶部部圈梁模板支支撑，需另进进行加固处理理。钢结构散散件安装时，直直接与边界临临时固定，而而不是借用脚脚手架作为临临时支撑使用用。）安全操作脚手架布布置如图4-18。图4-18、安全操操作脚手架平平面布置图在结构内侧环结构构搭设一圈排排架脚手架。排排架脚手架步步距1.8mm，立杆纵距距1.5m，立立杆横距1..3m。脚手手架四面均设设置剪刀撑，两两端封闭，径径向剪刀撑间间距6m设置。脚脚手架展开布布置如下图4-19。图4-19、安全操操作脚手架立立面展开图主结构操作脚手架自自-16m向上上分层搭设，每每次搭设高度度模数采用66m(施工过程中中，要求脚手手架搭设高度度与钢结构高高差不得超过过6m)。搭设高度度最高达322m。两侧延延伸结构可利利用土建完成成楼面向上搭搭设。为了便便于施工人员员上下，排架架脚手两边分分别设置登高高斜道。脚手架剖面如下图图4-20。图4-20、安全操操作脚手架立立面展开图如剖面图所示，A-AA剖面，脚手手架剖面底部部最宽达7..8m，按1.3mm逐步向上收收窄至2.66m宽。该区区域结构倾斜斜角度80度，脚手架架搭设最大高高度32m（-16m~~16m）。脚脚手架两步三三跨，采用脚脚手管与钢结结构有效连接接。脚手管采采用#字构造抱合合细胞壁杆件件，连接件与与#字杆件连接接，连接杆可可承受拉压。如如图4-21。脚手架反反面设置抛撑撑加固。图4-21、脚手架架与结构连接接构造B-B剖面，脚手手架剖面底部部最宽达5..2m，按1.3mm逐步向上收收窄至2.66m宽。该区区域结构倾斜斜角度85度，脚手架架搭设最大高高度28m（-16m~12m）。脚脚手架两步三三跨，采用脚脚手管与钢结结构有效连接接，连接构造造如图4-21。脚手架反反面设置抛撑撑加固。C-C剖面，脚手手架剖面上下下宽2.6mm，该区域结结构接近90度垂直，脚脚手架搭设最最大高度244m（-16m~8m）。脚手手架两步三跨跨，采用脚手手管与钢结构构有效连接。连连接构造如图图4-21。为了便于构件安装装定位及焊接接操作，在构构件连接节点点位置需设置置施工操作平平台。操作平平台1.5mxx1m，平台底底部铺设防火火用石棉板，并并配备接火盆盆。平台四面面采用彩条布布封闭，设置置焊接防风措措施。如图4-22。图4-22、脚手架架操作平台为了防止空间交叉叉作业对下层层工作面的不不利影响，钢钢结构（整环环）每完成88m左右高度度，设置内侧侧硬隔离。隔隔离利用九夹夹板、石棉布布材料组合的的方式予以防防护。通过设设置安全隔离离，消除上部部施工时高空空坠落产生的的安全隐患。详见《自然博物馆馆细胞壁结构构施工脚手架架专项方案》。防火喷涂工艺本工程防火喷涂为为25mm厚、3小时厚型防火火涂料，施工工部位：细胞胞壁钢结构、光光伏玻璃采光光顶钢结构、细细胞天窗钢结结构。防火喷涂施工在钢钢结构焊接作作业完成、探探伤检测合格格后进行。施工准备（1）本工程在施工前前，需进行试试件检测。试试件为两组，喷喷抹3小时一组，检检测报告包含含耐火性能、耐耐火性能判断断、材料性能能，检测过程程需通知业主主、设计方、监监理、总承包包及发包方到到场，并对检检测结果认可可。（2）喷抹前应检查钢钢构件所有表表面除锈是否否干净。当钢钢结构表面上上附有浮锈、油油、尘埃等时时，要进行清清除，以保证证实施防火保保护层部分的的附着性。首首先可用压缩缩空气吹除浮浮尘、浮锈，必必要时用刮刀刀、钢丝刷等等去除污染附附着物。对油油污染可用挥挥发油去除，干干净回丝擦拭拭干净；除锈锈可用砂轮批批磨、刮刀、钢钢丝刷及1000~1800号砂纸去除除。施工工艺（1）本防火涂料加入入一定量的洁洁净自来水经经过搅拌后即即可使用，加加水量应通过过施工稠度试试验确定，手手工涂抹时稠稠度控制在77~8cm。为改善施施工性和涂层层质量，必要要时可在涂料料中加入一定定量的水性胶胶粘剂。（2）防火涂料应随拌拌随用，一次次搅拌的混合合料宜在1小时内用完完。（3）本防火涂料施工工，打底采用用低压喷涂方方式，面层涂涂料以涂抹施施工为主，在在某些特殊部部位也可进行行喷涂施工（如如难以涂抹到到的部位），以以保证施工场场地及周围环环境的整洁。（4）钢结构连接处有有缝隙时，采采用防火涂料料填补平整后后，再进行整整体防火涂料料的喷抹工作作。（5）防火涂料施工时时，首先对钢钢结构表面进进行打底料喷喷涂，24小时后进进行防火涂料料的涂抹施工工，防火涂料料每次涂刷厚厚度宜控制在在10mm左右，二二次涂抹间隔隔时间一般为为24小时，涂涂抹要均匀，在在施工过程中中，施工人员员应带探针随随时检验涂层层厚度，涂层层厚度应达到到设计要求的的耐火极限所所对应的厚度度。（6）防火施工过程中中涂层固化前前，环境温度度宜在0~38℃之间，相对对温度不大于于90%，空气气应流通。构构件表面有结结露时，不宜宜作业。（7）按照施工现场的的实际情况，施施工的进度应应紧跟楼层各各工种有计划划地进行均衡衡施工，如现现场条件变化化影响原计划划的实施，应应及时与现场场各有关单位位协调。（8）施工中，尽量采采用流水施工工方法组织施施工，以便使使用施工连续续、均衡和有有节奏地进行行、合理地使使用人力、物物力和财力，多多快好省地完完成任务。（9）充分、合理地利利用机械施工工设备，提高高施工机械化化程度，减轻轻劳动强度，提提高劳动生产产率。（10）合理布置施工平平面，减少施施工中材料和和设备的二次次搬运，节省省人、物力。防火涂料施工质量量检测方法产品质量检测要求求(1)根据据业主、总包包单位要求，对对现场施工用用SJ—2型隔热防火火涂料需做试试件二组，喷喷涂3小时一组，送送国家防火建建筑材料质量量监督检测中中心检测。钢钢结构防火涂涂料出厂时，产产品质量应符符合有关标准准的规定。并并应附有涂料料品种名称、技技术性能、制制造批号、贮贮存期限和使使用说明。(2)在同一一工程中，每每使用5000吨厚涂型钢钢结构防火涂涂料应抽样检检测一次粘结结强度和抗压压强度。防火涂料厚度的检检测方法和平平均值的确定定钢结构顶、壁的检检测方法以针针入法测定，所所抽查的构件件数不小于施施工总构件数数的20%，但均均不应少于33件，单位抽抽查面积以不不小于3m22，单位抽查查面积内的检检测点宜不少少于8点，其厚度度平均值小于于允许最小值值时则应补刷刷。钢结构的的梁、柱、斜斜撑等按其不不同形状。所所测三组数据据的平均值和和最小值为检检测数据。防防火涂层平均均厚度应达到到设计要求的的耐火极限所所对应的厚度度，偏差在±2mm以内，厚厚度不足部分分的连续面积积的长度不大大于500mmm，并在5m范围内不不再出现类似似情况。若不不符合上述要要求，则要进进行修补。涂层表面平整度的的允许偏差项项目和检验方方法如下：检查数量按同类构构件抽查200%，但均不不少于3件。项目允许偏差（mm）检验方法母线平直度5用1m直尺和钢尺检检查圆度用样板检查细胞壁施工过程模模拟分析在自然博物馆细胞胞壁钢结构施施工完毕，并并且屋顶楼板板养护完成达达到100%强度后，玻玻璃幕墙和铝铝制遮阳条开开始安装前，细细胞壁钢结构构将进行卸载载作业。在卸卸载前后，钢钢结构必然会会产生一定量量的形变，从从而对相关结结构产生一定定的影响。图4-21竖向变形分分析云图我方经过计算分析析和讨论，认认为在多种荷荷载组合下钢钢结构整体在在卸载后，包包括屋顶荷载载、幕墙荷载载等所有荷载载都加上以后后，最大会产产生15mm的竖向变变形，满足设设计要求，同同时这对混凝凝土屋顶板的的影响不大。节点部分应力和变变形分析对幕墙安装完成后后的状态进行行分析，选取取细胞壁钢结结构中应力较较大的节点，对对其进行有限限元分析，模模拟位移和应应力状态。得得到以下结论论：图4-22节点应力力分析图4-23节点应变分分析节点位置最大应力力189.22mPa，节点上最最大位移为3.7655e-4mmm，可以证明明节点区域的的安全性。可以在应力、应变变云图中发现现最大位移和和最大变形的的位置都不在在节点端面的的位置，也就就可以说现场场焊接位置处处的应力、应应变都不会超超过上述的最最大值。施工过程模拟针对几个主要的施施工阶段进行行分析计算，结果如如图4-24组图所示。从施工过程模拟结结果来看，在在异型网格安安装完成阶段段，结构内力力和变形均较较小，应力最最大值为74MPa，变形最大大值为5.22mm；在支撑卸载阶段，应应力最大值为为147MPPa，变形最大大值为14..8mm；在幕墙施工阶段，应应力最大值为为153MMPa，变形最大大值为15mmm。图4-24-1施工工初级阶段变变形图4-24-2施工初级阶阶段应力图4-24-3施工工中级阶段变变形图4-24-4施工中级阶阶段应力图4-24-5施工工完成阶段变变形图4-24-6施工完成阶阶段应力图4-24-7钢结结构卸载完成成后变形图4-24-8钢结构卸载载完成后应力力图4-24-9幕墙墙体系安装完完成后变形图4-24-10幕墙体系安安装完成后应应力质量保证关键措施施钢结构质量保证关关键措施 （1）构件的保护与预检检构件在运输、吊装装时吊点及堆堆放时搁置点点的设定均需需通过计算确确定。运输、转运、堆放放、吊装过程程中应防止碰碰撞、冲击而而产生局部变变形。施工过程中，任何何单位或个人人均不得任意意割焊。凡需需对构件进行行割焊时，均均需提出原因因及割焊方案案，报监理单单位或设计院院批准后实施施。所有构件在运输、转转运、堆放及及安装过程中中，均需轻微微动作。搁置置点、捆绑点点均需加软垫垫，防止油漆漆破坏。（2）装配件割除与打磨磨割除装配件时，应应当按规定打打磨，打磨后后的要求应当当符合有关规规定，严防损损伤母材，打打磨后一定要要满足构件的的外观和质量量以及下道涂涂装工序的要要求。（3）轴线和标高误差保保证措施为防止阳光对钢结结构照射产生生偏差，放线线工作要安排排在早晨与傍傍晚进行。钢尺要统一，使用用时要进行温温度、拉力校校正。在构件加工厂的监监督加工中，监监督员认真复复核构件外形形尺寸，特别别对螺孔进行行严格复查，确确保构件按图图加工。（4）焊接质量的保证措措施为减少焊缝中扩散散氢含量，防防止冷裂和热热影响区延迟迟裂纹的产生生，在坡口的的尖部均采用用超低氢型焊焊条打底，然然后用低氢型型焊条或气体体保护焊丝施施焊。每条焊缝在施焊时时要连续一次次完成，大于于4小时的焊接接量的焊缝，其其焊缝必须完完成2/3以上才才能停止施焊焊，在二次施施焊时，应先先预热再施焊焊，间歇后的的焊缝开始工工作后中途不不得停止。气候条件：雨天原原则上停止焊焊接，风速88m/s以上不准准焊接，一般般情况下，为为充分利用时时间，减少气气候的影响，采采用防雨和挡挡风措施后方方可焊接；气气温在0℃以下时，焊焊缝应采取保保温措施。厚板施焊前应预热热，在焊完后后需进行后热热，使其自然然冷却。（5）现场拼装精度保证证措施保证现场拼装胎架架精度，确保保拼装质量采取合理的焊接工工艺、焊接顺顺序、减少焊焊接变形加强质量管理，坚坚持预防为主主确保测量工具合格格、先进安全保证关键措施施安全保证体系安全保证措施前期安全工作在施工开始前，组组织各合作单单位编制施工工组织设计，我我项目经理部部进行汇总审审核，并指导导各合作单位位在实施搭接接、交叉工作作中的施工安安全措施协调调。安全教育工作建立、健全对施工工人员的日常常安全教育、技技术培训和考考核制度，并并严格组织实实施。建立、健健全施工人员员的上岗证制制度，按国家家规定培训上上岗。安全管理责任人项目经理为负责施施工安全的责责任人。根据据本工程的性性质、规模和和特点，并配配专职安全管管理员。安全技术措施在编制正式施工组组织设计中，技技术人员向安安全员、施工工人员（包括括管理和劳务务人员）进行行安全技术交交底。施工安全防护设施施的设置现场施工应达到安安全条件，施施工现场的防防护设施应按按下列要求：：根据工程进度及时时调整和完善善防护措施。根据季节或天气的的变化，调整整安全防护措措施。机械、机具、电器器设备的安装装和使用。使用期间，指定专专人负责维修修、保养，保保证其完好、安安全。施工中的专项安全全技术交底。现场施工安全操作作脚手（见相相关章节）针对性安全保证措措施实行全面安全技术术交底制度，并并强化落实。对工地重点部位建建立行之有效效的防火、防防盗专项措施施。项目总工程师安全管理部制定危险品、易燃燃易爆物品保保管和存放的的专项措施。项目总工程师安全管理部制定工地消防器材材和消防的管管理制度，建建立相应安全全应急预案。严格遵守“十不烧烧”规定，执行行工程多机多多监护制度和和各级动火审审批制度。严格执行起重机械械三限位、两两保险、十不不吊规定；执行专业指指挥制。严格落实临边、洞洞口安全保护护措施。项目配置足够的安安全生产及应应急物质。高空作业，严禁向向下抛掷物体体，使用的工工具应用绳索索和安全带牵牵牢。小工具必须放在工工具袋内，所所有散件必须须收集在容器器内并不超过过平口，严禁禁散落。电动动机械及工具具应严格按一一机一闸制接接线。电箱中中要加装漏电电保护装置，并并要定时检查查电缆电线的的绝缘情况。高空操作人员应符符合超高空施施工体质要求求，严禁酒后后施工。高空操作人员在施施工时，必须须佩带安全带带，工作时应应及时种根。施工人员的安全要要求施工人员必须使用用符合规定标标准的劳动防防护用品，并并按下列要求求操作：按安全技术标准和和安全操作规规程进行施工工；按国家劳动保护规规定，使用合合格的劳动保保护用品；现场日常安全管理理建立施工现场日常常巡视和检查查，发现事故故隐患和违反反安全标准及及时进行纠正。安全监督检查由安全监督员定期期进行检查，发发现问题限期期整改。其它按制定的安全评议议、处罚办法法执行。文明及绿色施工技技术保证措施施（1）本着“绿色建筑筑，健康人生生，规范管理理，持续改进进”的环境管理理方针，根据据GB/T224001：2004环境管理体体系标准、GB/T228001：2001绿色施工管管理体系、本本公司环境与与绿色施工管管理手册，建建立并实施针针对本工程特特点的施工现现场环境和职职业安全卫生生管理体系。（2）进场后，我们将将立即与交通通部门沟通联联系，以便取取得支持。派派专人协调周周边道路交通通及安全监督督，尤其是大大型车辆进出出时，在出入入口设置警示示牌。确保施施工期间交通通、排污、安安全等工作的的顺利、畅通通，为周边环环境保护、人人员安全及避避免扰民、民民扰等提供前前提条件。大大型材料尽量量在夜间22点以前进场场以避免影响响交通和附近近居民正常的的生活。（3）合理安排施工工工序，晚22:000

至次日6:00

不从事产生生噪音扰民的的施工生产活活动。（4）加强与周周边有关部门门的沟通，有有特殊情况时时调整施工时时间，将因施施工给周边居居民带来的不不便降到最低低限度。（5）现场成立防扰民民和保护周边边环境工作小小组，设立居居民来访接待待办公室，公公布现场联系系电话，密切切联系周边居居民，主动走走访周边居民民，专人负责责接待居民来来访，作好解解释工作，对对合理的要求求及时采取措措施。（6）防尘降噪措施：：垃圾外运时时车辆要严密密覆盖，防止止扬尘和沿路路遗洒；出场场前用压力水水冲洗车轮和和槽帮。混凝凝土浇筑时采采用低噪音环环保振动棒，装装卸材料时，既既轻吊轻放，又又要在被吊材材料与已吊材材料之间垫木木方，防止碰碰撞产生过大大噪音。在现现场四周布置置噪音监测点点，根据监测测结果，按《中中华人民共和和国建筑施工工场界噪音限限值》中有关关规定及时降降噪。（7）场区搭设安全通通道，高空临临边危险处搭搭设水平挑网网。产品运输及成品保保护方案产品运输及保护方方案型材产品应妥善包包装后装车，且且应沿车箱长长度方向摆放放，即型材长长度方向与汽汽车行驶方向向一致。摆放需紧密、整齐齐不留空隙，防防止在行驶中中发生窜动。型材摆放高度超出出车箱板时，须须捆扎牢固。型材不能与钢件等等硬质材料混混装。运输中应尽量保持持车辆行驶平平稳，路况不不好注意慢行行。长途运输途中应经经常检查货物物情况。公路运输、铁路运运输时要遵守守相应规定。如如GB1466.2—83《货车满满载加固及超超限货物运输输规则》。GGB146..1—83《标准轨轨距铁路机车车车辆限界和和建筑限界》。钢结构构件保护方方案（1）钢结构防火涂装装保护方法施工过程保护措施施为保证本工程已完完工程或其它它工种的施工工不因钢结构构防火涂料的的施工而受污污染或影响，因因此当钢结构构防火涂料施施工可能会对对其它施工单单位造成影响响时，将覆盖盖薄膜遮。在在高层打底喷喷涂施工时，为为防止风速过过大，污染其其它建筑物，在在临边钢结构构构件可采用用抹涂打底或或者采用薄膜膜围护。同时时在施工中，对对刚施工的涂涂层，应防止止脏液污染和和机械撞击。施施工中做到随随做随清，保保证每段施工工完成，工作作面上不留建建筑拉圾。已完工程保护措施施在施工中，将派专专职人员负责责检查对已完完工程产品的的保护情况，并并作好检查记记录，若因其其它工种正常常施工所造成成对防火涂层层的损坏，本本公司将派人人修补完好。若若因人为故意意损坏本公司司将追究其因因负责任。在在工程进入后后期阶段视具具体情况增设设24小时巡查查人员，以确确保工程的完完好，直至验验收合格交付付业主。施工进度计划及工工期保证措施施施工进度计划埋件施工阶段，提提前土建施工工一个月进行行埋件材料采采购和加工制制作，提前土土建砼板（柱柱）浇筑一周周进行埋件埋埋设。主体结构材料采购购及加工制作作，提前主体体结构施工2个月进行。钢结构主体结构施施工前提条件件：首道支撑撑拆除并清理理出钢结构施施工作业面，南南侧塔吊交付付钢结构使用用。钢结构主体结构施施工分两个阶阶段进行：-16.110~±0..00区域，绝对对施工工期2个月；±0.000~+16..10区域，绝对对施工工期2个月。防火涂料施工穿插插进行。工期保证措施劳动力保证措施在我司合格劳务分分包商中选择择长期合作、具具有相应资质质的成建制队队伍作为劳务务分包，工程程中标后即签签定合同，作作好施工前准准备工作，确确保准时进场场。我司拥有自己的专专业施工队伍伍（如起重工工、校正工、电电焊工、等），关键键时候可以随随时调遣增援援本工程。本工程施工将跨越越我国传统节节日——春节，春节节前后劳动力力难以保证、工工人思想容易易松懈、工作作效率容易降降低。主要原原因是受回乡乡及返回的交交通难困扰。为为解决这个问问题，将采取取如下措施：：优先选择邻近上海海的江浙地区区的成建制队队伍。春节前，及时与劳劳务队沟通，项项目经理部将将安排专人负负责解决工人人回家的交通通问题，提前前为工人买到到车票，解决决工人后顾之之忧，能够安安心工作。春节后，为使工人人能够及时