二十米跨轻型钢结构市场大棚设计与施工

二十米跨轻型钢结构市场大棚设计与施工1.序言2001年2月月至10月，本人受聘于雅雅安市建筑工工程公司草坝坝镇商业街综综合市场项目目工程的施工工项目部，全全面负责施工工现场的施工工技术管理工工作。此工程程项目包括22500㎡综综合商业楼、814㎡市场大棚棚、附属配套套设施等构造造工程，在主主要承担施工工管理工作的的同时，还承承担并完成了了市场大棚的的施工图设计计工作，不仅仅为保证整个个工程项目在在建设单位要要求的工期内内全面竣工并并通过验收起起到关键的作作用，而且还还在工程施工工成本的控制制方面体现出出了明显的经经济效益。本本人就此工程程项目的施工工技术管理工工作中，关于于市场大棚的的设计与施工工，在此作如如下的简述和和总结，与大大家进行技术术、经验交流流。2.关于施工图图设计2.1建筑设计计说明此大棚的施工图图设计，是根根据建设单位位（雅安市工工商局）提供供的方案草图图、雅安市解解放路市场大大棚的实地考考察情况、施施工场地初步步测量定位放放线结果而进进行；建筑面面积814㎡；整个结结构体系（柱柱、屋架、支支撑架、檩条条等）为轻型型钢结构；由由于大棚二端端采用了“斜山式”设计，整个个屋盖呈闭合合的“双层檐口”形式，造型型美观大方（具具体设计大样样详见以下附附图）。【大棚轴测效果图】【正立面图】【大棚侧立面图】【大棚屋面俯视图】【大棚轴测效果图】【正立面图】【大棚侧立面图】【大棚屋面俯视图】建筑平面在确定的总体结结构方案的基基础上，根据据建设单位对对整个综合市市场的规划要要求，以5mm的开间尺寸寸、20m的进深深尺寸为基本本单元，组合合成35m××20m的7开间单跨的的平面外围尺尺寸，总建筑筑面积为8114㎡（含檐檐口滴水内的的使用面积），法法定建筑面积积为700㎡（不不含檐口滴水水之内、排架架立柱外的外外围面积）。建筑剖面不论是横剖面或或是纵剖面，建建筑轮廓均为为左右对称设设计，而且下下层檐口屋面面保持了相同同的坡度。建筑立面主要以“斜山式式”和“双层檐口”的设计处理理，使整个屋屋面的造型在在每个方向的的立面均体现现出“对称”之美，达到到美化街景的的作用，这也也是此工程在在建筑设计方方面的处理重重点。装饰装修以建筑立面、剖剖面设计中对对“对称之美”的刻意追求求作为基础，屋屋面防水材料料选用高强度度的蓝、白色色蓬布，在满满足基本防水水功能的同时时，利用“双色对比相相间排列”的色彩韵律律，所有檐口口的封檐仍按按照相同的装装饰处理，并并配以“圆齿型吊边边花”的收口处理理，在装饰功功能方面起到到“锦上添花”的效果。此此外，所有钢钢结构构件的的表面在进行行防锈漆的涂涂刷处理后，均均采用“二遍成活”的施工方法法面罩银灰色色调和漆，使使整个建筑的的装饰在色彩彩上达到和谐谐统一。2.2结构设计计说明整个结构体系（柱柱、屋架）为为排柱单跨轻轻型钢结构，屋屋盖呈“双层檐口”形式，主要要由钢管立柱柱、钢管复合合式屋架、钢钢管半坡屋架架、钢管复合合桁架式托架架、钢管支撑撑架、桁架式式檩条等结构构构件组成。立立柱间距（开开间尺寸）55m、立柱跨跨度（进深尺尺寸）20mm，整个纵向向由7个开间结构构单元组成，钢管立柱材料选用1066㎜×6㎜的无缝钢钢管，管材长长度6m（管材出出厂标准长度度），共166根（双排排排列，每排8根）；柱顶顶标高5.22m（含屋架架支座钢板），顶顶部设置1550㎜×150㎜×6㎜的屋架架支座钢板；；柱底标高-0.8m（含基座钢钢板），底部部设置6000㎜×600㎜×10㎜基座座钢板。2.2.2钢管管复合式屋架架整体呈对称形式式，设置在中中间5个开间的范范围（详见22.1的附图图），共6榀，由20mm支承跨度的“梯型屋架”和10m支承跨跨度的“拱型屋架”上下二层组组合而成，“梯型屋架”在下层，“拱型屋架”在上层，其其中“梯型屋架”的下弦杆件件采取“以钢管水平平双杆为主体体受力结构、以以钢条斜角复复杆为辅助构构造结构”的组合构件件设计，亦即即是将下弦杆杆件设计成“桁架组合”式结构，采采用此结构形形式的设计目目的主要是在在保证下弦杆杆件满足结构构安全的前提提下，一方面面可克服按单单杆设计造成成钢管构件的的截面尺寸过过大而增加连连接构造的施施工难度的缺缺点，另一方方面使主要结结构构件材料料的规格尺寸寸的比列统一一，在构件的的尺度上达到到协调、美观观。“拱型屋架”的上弦弧型型杆件也采取取了同样的设设计。2.2.3钢管管半坡屋架该形式的屋架实实际就是古建建筑屋面结构构所称的“斜山”，在此就称称为“斜山式—半坡屋架”，设置在两两端头开间内内，每个开间间内5榀，共10榀，其中中分为二类，一一类为“正交斜山”，每个开间间3榀，共6榀，位于柱柱跨中部100m范围，与与跨度方向呈呈90°正交，榀间间间距5m；一类为“斜交斜山”,每个开间2榀，共4榀，位于个个屋面转角处处并与跨度方方向呈45°°斜交，在此此采取“斜山式—半坡屋架”的设计，将将下层檐口屋屋盖沿四周形形成相同而闭闭合的坡度，使使整个屋盖的的造型美观、大大方。2.2.4钢管管复合桁架式式托架位于二个端跨内内，其作用主主要是托撑半半坡屋架，并并将半坡屋架架以及相连结结构构件和屋屋面传来的荷荷载传递给端端跨立柱，其其下弦杆件仍仍采用与“梯型屋架”的下弦杆件件相同的“双杆桁架组组合”式结构设计计形式。2.2.5钢管管支撑架由于整个结构体体系为轻型钢钢结构，再加加上大棚的四四周都有高于于大棚顶面的的房屋建筑，受受到的风荷载载的作用较小小，即出于工工程成本控制制的考虑，又又出于工程进进度控制的考考虑，所以在在柱间未设计计纵向支撑，整整个屋面结构构的纵向支撑撑在屋架之间间设置，其中中间5个开间按上上下二层设计计，上层在“拱型屋架”之间的顶部部利用采取“桁架式”设计的檩条条作为水平纵纵向支撑，下下层在“梯型屋架”之间以“桁架式”钢管支撑架架设计，作为为“复合式屋架”下部的水平平纵向支撑，该该支撑架的高高度与“梯形单元屋屋架”的高度相同同，每个开间间内设置3榀按5m间距布置置在跨中100m的范围内内，共设置该该形式的支撑撑架15榀；二端端头开间内利利用纵向布置置的“正交斜山”半坡屋架，组组成单层的纵纵向支撑，并并与中间5个开间下层层的支撑架在在空间上连成成一线，构成成完整的下层层水平纵向支支撑体系。2.2.6桁架架式檩条由于开间尺寸为为5m，原建设单单位提供的方方案无具体的的檩条设计，在在进行施工图图设计时，仍仍以“梯型”主屋架和“矩形”托架的下弦弦杆件的“水平双杆珩珩架式”设计，即以以的钢管作为为上下水平弦弦杆，以的钢钢筋作为斜撑撑腹杆，在承承担屋架结构构体系中特定定的檩条结构构功能的同时时，如所述还还承担屋架之之间的纵向水水平支撑的“兼顾性”功能。2.2.7橼橼条选用ф10钢筋筋（Ⅰ级）材料，设设计间距为5500㎜，与与檩条点焊连连接固定。3.设计补充说说明设计工作是在综综合商业楼外外墙面装修施施工期间进行行的，本人除除了承担此市市场大棚的设设计工作外，还还负责现场的的日常施工管管理工作，而而建设单位要要求的工期短短，设计工作作的时间更是是十分紧迫。因因此，为了保保证整个工程程项目在建设设单位要求的的时间内竣工工并通过验收收，整个大棚棚的设计工作作采取边设计计边施工的赶赶工措施。4.关于现场施施工管理4.1工程施工工概况此工程的施工是是在综合商业业楼主体完工工并完成室外外墙面的装修修工程后开展展的，当时正正值8月下旬，而而建设单位要要求此大棚工工程（包括同同期建设的综综合商业楼）务务必于“国庆”节前组织竣竣工验收并保保证在10月1日整个商业业街综合市场场正式投入使使用，整个工工期只有1个多月的时时间，实际有有效施工时间间只有20天。由本人人承担施工图图的设计，并并且直接负责责承担施工管管理，因此在在施工现场技技术管理的环环节上非常不不存在任何阻阻碍，尤其在在时间紧、任任务重的情况况下，不仅要要保证工程的的施工进度、质质量、成本计计划目标的实实现，而且还还必须协调好好技术、施工工、材料供应应之间的关系系，更为重要要的关键工作作是制定合理理、有效的施施工方案，充充分挖掘、利利用各方面有有利因素，才才是完成计划划目标（进度度、质量、成成本）的可靠靠保证体系。本本人通过对整整个工程建设设情况的审事事度势，拟定定了以组织协协调、施工组组织（方案）设设计、施工进进度计划等为为重点工作的的策略措施，同同时在施工管管理的全过程程中，以施工工技术交底、施施工质量检验验工作为主要要技术、管理理措施，坚持持在每个分项项工程甚至是是每道工序施施工之前做好好施工技术、操操作规程的交交底工作，坚坚持在每个分分项工程甚至至是每道工序序施工之中进进行监督检查查，坚持在每每个分项工程程甚至是每道道工序施工之之后进行质量量验收。由于于采取了以上上有力的相关关措施，使整整个工程按时时、包质的完完成了施工。4.2组织协调调主要是技术、施施工、材料供供应之间的关关系协调。技术与施工边设计边施工，设设计必须保证证施工的正常常进度，必须须满足施工现现场的需要。由由于设计时间间紧迫，施工工图的深度不不能完整表达达全部细部的的构造详图，特特采取在施工工中严格按照照《钢结构工工程施工质量量验收规范》（GB20511-2002）的相关规定和本人于1999年10月在建设威远县广场街综合市场大棚的施工管理经验相结合的经验措施，进行施工全过程的指导、监督。施工与材料按照工程施工的的进度要求，以以立柱、复合合屋架、托架架为第一材料料批，以半坡坡屋架、支撑撑架为第二材材料批，以檩檩条、封檐条条、橼条、其其它构件等材材料为第三材材料批进行阶阶段性的材料料入场，制定定满足主要结结构构件的材材料入场计划划。技术与材料以施工图的设计计和材料下料料表为依据，对对主要钢结构构材料采取提提前计划，分分三批（具体体分批见条）入入场的供货方方案进行施工工材料的购置置，保证施工工现场连续的的工作。4.3施工组织织（方案）设设计施工工艺及方案案：由于承担施工的的队伍为当地地的非专业人人员组成，只只有二位具有有不锈钢装饰饰施工的经验验，但对此工工程的轻钢结结构根本无实实际的施工操操作经验。根根据实际的施施工队伍的组组织状况，以以钢结构工程程的基本施工工工艺为基础础，结合施工工队伍的技术术水平较底的的特点，拟订订如下的施工工工艺流程与与施工方案：：下料校样拼装、焊接防锈漆、罩面油漆焊口打磨修整就位、吊装补刷油漆连接、固定地面放样画线下料校样拼装、焊接防锈漆、罩面油漆焊口打磨修整就位、吊装补刷油漆连接、固定地面放样画线支撑架梯形屋架半坡屋架檩条架Ⅰ圆拱屋架檩条架Ⅱ封檐架橼条【屋架、支撑架架、檩条架施施工主要工艺支撑架梯形屋架半坡屋架檩条架Ⅰ圆拱屋架檩条架Ⅱ封檐架橼条排架立柱【轻钢结构制制作、吊装施施工方案组织织框图】排架立柱穿线绳、拉紧锁边卷边、打眼、锁眼分色拼接、粘缝裁料蓬布铺设收边蓬布拼接粘缝钢结构油漆钢结构吊装穿线绳、拉紧锁边卷边、打眼、锁眼分色拼接、粘缝裁料蓬布铺设收边蓬布拼接粘缝钢结构油漆钢结构吊装上屋铺设钢结构制作上屋铺设钢结构制作【总施工方案组组织框图】【屋面蓬布施施工工艺流程程图】施工组织：根据拟订的施工工工艺及施工工方案，以建建设单位的工工期要求将施施工组织设计计的总施工时时间确定为220天，并将将各个结构构构件遵循吊装装次序的先后后，来确定各各结构单元的的制作顺序，以以此进行施工工班组各阶段段工作内容的的安排、各专专业工种的配配置。尤其在在专业工种的的配置上，根根据实际施工工的专业要求求和施工队伍伍的人员状况况，将整个投投入施工的人人力资源划分分为三个施工工班组，即钢钢结构油漆组组、土建吊装装组、屋面蓬蓬布组，每个个组的人员根根据施工阶段段的进展、工工作内容的变变化而进行机机动的调配，而而施工段的划划分在施工流流程的纵向上上共分为七个个施工段，在在竖向施工空空间上分为三三个施工层，每每个施工段（层层）之间、考考虑合理的搭搭接。整个工工程的具体施施工过程的组组织简介如下下。施工段（1）//施工层（Ⅰ）—排架立柱施施工段：本施施工段的施工工内容包括基基坑土方开挖挖、排架立柱柱制作、油漆漆、吊装工作作、基础混凝凝土浇筑。首首先安排钢结结构施工组进进行排架立柱柱的制作和梯梯形屋架的场场地翻样放线线，在此同时时土建施工组组进行排架立立柱基础基坑坑土方的开挖挖作业，待排排架立柱的制制作完备并完完成第一阶段段油漆处理，随随即进入排架架立柱的吊装装，与此同时时钢结构施工工组转入梯形形屋架的翻样样下料。土建建施工组完成成排架立柱的的吊装后，立立即进行基础础混凝土的浇浇筑，开始转转入下一施工工段的施工。施工段（2）//施工层（Ⅰ）、（Ⅱ）—梯形、半坡坡屋架、矩形形托架、支撑撑架制作施工工段：本施工工段的施工内内容包括梯形形屋架、半坡坡屋架、矩形形托架的制作作、油漆涂刷刷。为了加快快施工速度，屋屋架制作的翻翻样下料作业业已经搭接入入上一施工段段开始进行，将将此三个结构构构件归入同同一施工段进进行，主要考考虑它们在结结构体系中是是相互连接而而构成下层檐檐口屋面结构构的重要构件件，是上层檐檐口屋面结构构的吊装就位位的基础，再再加上工程量量大，所以本本施工段是所所有关键工作作中的重点，也也是工作强度度最大的施工工阶段。为了了使下一施工工段的施工作作业能够以一一定的时间搭搭接入本施工工段，特按照照结构构件的的相关连接的的情况，把一一端头开间内内的1榀矩形托架架、5榀半坡屋架架（正交3榀、斜交2榀）、1榀梯形屋架架先制作出来来，并进行油油漆的施工作作业后，随即即安排进行吊吊装，达到下下一施工段的的工作在本施施工段的搭接接目的。施工段（3）//施工层（Ⅱ）—施工段—梯形、半坡坡屋架、矩形形托架、支撑撑架吊装施工工段：本施工工段的施工作作业，紧接上上一施工段搭搭接的端头开开间的结构构构件吊装作业业之后，将陆陆续完成了制制作与油漆的的结构构件，从从已经开始的的端头起向另另一端头逐间间进行吊装，直直至本施工段段内的所有结结构构件全部部完成。而构构件间的节点点连接固定的的工作分为二二个步骤进行行，第一步，在在吊装就位时时采取临时性性固定处理，能能使就位初期期的结构稳定定达到保证施施工安全的要要求；第二步步，在本施工工段的全部构构件吊装就位位完成后，在在前一步节点点连接固定的的基础上，按按照设计要求求和相关施工工质量验收规规范的规定完完成所有连接接节点的固定定施工作业。施工段（4）//施工层（Ⅱ）、（Ⅲ）—园拱屋架、檩檩条架Ⅱ、橼条Ⅱ、封檐架Ⅱ施工段：本本施工段的施施工内容包括括园拱屋架和和本施工层（上上层檐口屋面面）檩条架、橼橼条的制作、油油漆、吊装就就位、节点连连接固定、油油漆补刷施工工作业工作。由由于在随后的的屋面蓬布施施工时，首先先便要在本施施工段的屋面面进行，为了了给后续的蓬蓬布施工阶段段尽快提供出出施工作业的的条件，保证证蓬布施工的的开始时间符符合施工进度度计划的要求求，因此，本本施工段在吊吊装就位后，要要求所有的节节点连接固定定一次性施工工到位，不再再采取在（33）施工段的的二步实施的的方案。本施施工段以施工工层Ⅲ的工作内容容为主，下一一施工段（施施工层Ⅱ）的部分施施工作业工作作在保持施工工作业的连续续进行，可提提前搭接入本本施工段内。施工段（5）//施工层（Ⅱ）、（Ⅲ）—檩条架Ⅰ、橼条Ⅰ、封檐架Ⅰ施工段：本本施工段的施施工内容包括括檩条架、封封檐架、橼条条的制作、油油漆、吊装就就位、节点连连接固定、油油漆补刷施工工作业工作，其其中制作、油油漆作业的开开始时间分别别搭接入上一一施工段内的的相同类型构构件的制作、油油漆作业之后后，保持相同同作业的连续续进行，构件件的吊装就位位、节点连接接固定安排与与（4）施工段的的相同作业同同时进行，充充分利用双层层檐口屋面的的施工作业工工作面，组织织施工段、层层之间同步施施工。此外，在在所有连点节节点的焊接完完工后，立即即安排屋面蓬蓬布与油漆补补刷施工作业业的同时进行行屋面蓬布的的制作（栽布布、拼接粘缝缝、卷边打眼眼）工作。施工段（6）//施工层（Ⅱ）、（Ⅲ）—屋面蓬布施施工段：施工工内容包括上上下层檐口屋屋面的PVC蓬布的铺设设、收边穿绳绳固定的施工工作业工作，施施工顺序按照照先施工层（Ⅲ）后施工层层（Ⅱ）进行，施施工层之间以以平行搭接组组织施工作业业。施工段（7）//施工层（Ⅱ）、（Ⅲ）—收尾施工