足球场钢罩棚施工技术交流汇报

广州恒大足球场项目悬挑91m罩棚巨型带肋空间网格结构施工技术介绍汇报人：秦

锴汇报时间：2021年12月24日汇报单位：中建四局第六建设有限公司一、工程概况六、竖转方案介绍三、履带吊吊装施工方案五、旋转滑移方案介绍四、原位安装方案目

录二、钢结构重难点分析七、方案对比总结八、下一步工作计划项目名称广州恒大足球场项目建设地点广州番禺区谢村片区建设单位广州市番禺区瑞森体育有限公司监理单位上海市建设工程监理咨询有限公司勘察单位深圳市勘察研究院有限公司总承包单位中国建筑第四工程局有限公司中建四局第六建设有限公司设计单位中国建筑西南设计研究院有限公司承包模式EPC工程总承包工期要求计划开竣工日期：2020年7月15日～2022年6月30日，施工总工期不超过715日历天施工范围除高档精装修、园林绿化以外的所有设计、采购、施工等内容。1、工程简介一、工程概况序号内容说明1用地面积15.09万㎡2建筑面积总建筑面积：54.5万㎡（地下室30.84万㎡，地上部分23.63万㎡)3结构层数地上7层、地下2层（局部3层）4建筑高度建筑总高度约92m；座位数10万；5场地尺寸南北向长度483.5m，东西向长度314.0m1、工程简介一、工程概况纯地下室区域纯地下室区域主体结构场芯区域负一层平面图311.0m268.0m126m85m426.6m314.0m483.5m体育用房配套商业用房看台区域2、建筑概况一层平面图（主体结构）一、工程概况一、工程概况东西剖面南北剖面2、建筑概况下部混凝土主体结构上部钢结构屋盖高区看台：4F-7F，长度52m中区看台：2F-3F，长度14m低区看台：-1F-1F，长度29m独立基础桩基础独立基础一、工程概况基础类型场芯及纯地下室独立基础主体结构区域钻孔灌注桩基础结构类型内侧框架核心筒劲性混凝土结构+外侧钢罩棚结构主要材料混凝土C60，钢结构:Q355B、Q420B3、结构概况：整体结构概况88.600屋盖平面南北方向长约324m，东西方向宽约287m。巨型带肋空间网格体系，网格大，杆件尺寸超长。罩棚最大外伸长度约91m，结构标高88.6m，桁架高6~16m。足球场屋盖平面尺寸图3、结构概况：钢结构概况一、工程概况3、结构概况：钢结构概况一、工程概况内压力环—三角环桁架外压力环—片式弧桁架内外环间罩棚钢架外压力环与上拉力环间罩棚钢架口1600x1600x60（约3.5t/m）5.2m7.0mφ900x30φ800x25φ1000x25口1200x1300x60（2.7t/m）34.5m口2200~1500x1500x75（5.01t/m）58.6m3、结构概况：钢结构概况一、工程概况上拉力环梁下拉力环梁立面支撑结构次结构主檩条口1500x1500x60（3.3t/m）口1500x1500x60口2200~1500x1500x75（5.01t/m）口900x400x25（0.59t/m）一、工程概况节点2节点3节点1节点2节点3节点13、结构概况：钢结构概况结构杆件重量/t1.25×重量/t面积/㎡内罩棚Q420B6584.808231.0015714Q355B606.70758.38总重7191.508989.38外罩棚Q420B10961.9013702.3836120Q355B2495.303119.13总重13457.2016821.50立面支撑Q420B11083.9713854.9613442Q355B2663.543329.43总重13747.5017184.38合计Q420B28630.6935788.3665276Q355B5765.577206.97总重34396.2642995.32一、工程概况各主要结构杆件重量汇总表注：1.25是考虑加劲板、焊缝、吊耳、临时连接板等施工过程的重量增幅系数。3、结构概况：钢结构概况内罩棚外罩棚立面支撑第二部分：钢结构重难点分析总用钢量约4.3万吨，深化体量大，与机电、幕墙等专业交叉多。应对措施钢结构深化设计1、组建有类似工程经验的深化团队2、采用X-steel等专业深化软件二次开发，提高深化效率及准确率3、与机电、幕墙等各专业开展前期配合，深化阶段完成专业碰撞问题，较少后期修改4、以BIM为核心平台，导出BIM模型及控制坐标，确保现场安装效率二、钢结构重难点分析1、深化设计难点大箱型件交汇节点多，最多11主杆件，箱型构件互不共面，节点深化拟合难度大；节点尺寸和重量大，运输及吊装困难。应对措施146t典型空间交汇节点超60t1、与设计沟通配合，综合考虑结构超限设计分析、加工工艺、运输条件及吊装工况进行节点设计；2、采用箱型盒式节点，使加工制作可行可靠，保证节点质量和节点受力；3、根据结构受力特点，将节点拆分成多个小箱体后现场吊装焊接，解决运输超限与吊装重量过大的问题1、深化设计难点二、钢结构重难点分析高强超厚钢材数量多、采购周期要求短。构件尺寸重量大，节点复杂，加工难度高，制作周期长。应对措施2、选择信誉良好的材料商签订战略合作协议，集团化集中采购，从源头确保钢材的采购周期及质量3、充分利用五大片区制作基地的优势，确保加工制作工期1、快速开展深化工作，提取材料采购清单，分批进行采购，缩短材料整体采购周期2、加工制作难点二、钢结构重难点分析材料堆放、加工、吊装场地小，场芯大跨度悬挑，超高空作业，质量和安全不利因素多，构件吊装受工期和环境限制大。施工荷载大，均在结构上施工，对施工组织和设备选型难度大。3、现场施工重难点二、钢结构重难点分析罩棚钢结构施工阶段平面布置图负一层出口负一层入口Q420高强度特厚板(75mm)，连接节点多，现场焊接质量要求高，焊接时间长。应对措施层间保温工艺评定焊前预热焊后保温焊接防风棚焊缝检测3、现场施工重难点二、钢结构重难点分析多杆件汇交，受安装误差积累、温度变形、焊接变形等影响，安装精度控制难度非常大。安装顺序、焊接顺序及卸载顺序对安装精度影响较大。应对措施1）采用高精度全站仪对节点三维坐标进行测量，调整节点使得节点三维坐标值与设计值吻合，达到对节点高精度控制的目标。2）实行桁架及复杂异形节点工厂预拼装，确保构件出厂前精度。3）对整个安装流程进行模拟计算分析，保证安装流程合理可行。4、精度控制难点二、钢结构重难点分析

项目特色和影响力大，创优要求高，需选择安全、可靠、技术水平高的施工方案。在局领导的带领下，攻坚克难，局研究院和局设计院等领导对罩棚施工方案一同编制和指导，召开推进会议。改变以往专项方案靠专业分包模式，培养人才。5、施工方案选择难度大二、钢结构重难点分析局领导对方案评审重庆大学方案评审局专家对方案评审第三部分：履带吊吊装施工方案三、履带吊吊装施工方案国内体育场常用屋盖采用网架或桁架式，重量轻，跨度小，一般选择履带吊进行施工，本项目为巨型箱形结构，重量超重。参考项目履带吊选择对比序号项目名称履带吊配置1鸟巢内圈2台600t履带吊，外围2台800t履带吊2厦门新体育中心2台750t履带吊，2台130t3西安奥体内圈650t，外围350t4杭州奥体外围2台600t，2台400t，2台150t5成都凤凰山体育馆外围2台650t履带吊，2台350t履带吊6广州恒大足球场内圈2台600t履带吊外围6台1250t履带吊三、履带吊吊装施工方案方案分析：罩棚吊装若采用履带吊，满足需求的履带吊级别为1250t左右（超起）。1、地下室顶板、底板无法承受该设备重量。2、东西边地下室场地小，周边为钢抛撑区域，东西侧无法站位行走。采用该吊装方案时外围30~50m大面积地下室基础及地下室结构需预留后做，现场无空间位置，且钢构施工周期长，需要达到11个月，超出计划5个月，后期施工预留区，总工期无法满足本工程需求，且预留区影响幕墙、装饰装修堆场时间及材料转换时间。3、市场难以同时找到6台该级别履带吊，租赁费用超过80万/台•月，费用高。结论：荷载大，结构承受不可行，预留作业面大，工期超，经济性差，因此1250t履带吊不适合本工程。第四部分：原位安装+提升方案外罩棚内罩棚1、罩棚钢结构安装思路外罩棚内罩棚吊装设备：12台T2200平臂塔吊（55m臂）+2台300t履带吊吊装方法：胎架支撑+塔吊高空原位散装吊装设备：2台450履带吊（36m主臂+54副臂超起）+提升装置吊装方法：履带吊高空拼装+整体提升以外压力环为界分外罩棚及内罩棚，两部分安装思路如下：450履带吊T2200塔吊300履带吊支撑胎架内罩棚施工工况外罩棚施工工况提升支架内外罩棚分界四、原位安装+方案2、罩棚钢结构分区及施工顺序钢结构施工分区及顺序图（1）根据施工区域划分，罩棚划分为A、B、C、D四个区，每个区分为提升区（A1、B1、C1、D1）及原位安装区（A2、B2、C2、D2）。（2）由于工期问题，四个区域同时全面施工，每个分区根据土建施工看台完工顺序，先安装提升区再安装原位安装区（如A1→A2）。四、原位安装+方案第一步：内场履带吊进场，穿插A1、D1区拼装胎架安装。第二步：A1、D1区内罩棚原位高空拼装。四、原位安装+方案2、罩棚钢结构分区及施工顺序第三步：B1、C1区域拼装胎架安装，外罩棚立面结构吊装第四步：B1、C1内罩棚结构安装，外罩棚支撑胎架安装四、原位安装+方案2、罩棚钢结构分区及施工顺序第五步：外罩棚径向钢架安装、内罩棚加固和提升支架安装第六步：提升准备，完成内罩棚整体提升，调整校核四、原位安装+方案2、罩棚钢结构分区及施工顺序第七步：内外罩棚间嵌补段安装，结构合拢，涂装施工第八步：卸载并移除支撑胎架和提升支架，完成所有次结构安装四、原位安装+方案2、罩棚钢结构分区及施工顺序3、内罩棚安装方案安装思路：因内罩棚钢结构无法原位投影地面安装，需搭设临时支撑至高空，进行原位投影安装，拼装顺序由南向北依次搭设胎架进行结构单元吊装。高空散拼顺序拼装胎架布置四、原位安装+方案构件分段：内罩棚构件整段吊装，各构件最大规格尺寸重量如下表。部位名称杆件名称主截面规格整根长度（m）分段最大重量（t）内压力环上弦口1600*1600*6010.956.7下弦Φ800*3010.916.2径向加强肋上弦口1300*1400*5533.088.6下弦Φ900*2034.535.4外压力环弦杆Φ800*2524.514.0腹杆Φ700*2025.610.2节点-口1300*1400*55-57.856.7t88.6t14.0t35.4t10.2t3、内罩棚安装方案四、原位安装+方案吊装立面分析图履带吊起重性能工况分析：考虑最不利吊装情况，最重构件为外压力环节点，吊装半径48m，重约57.8t，450t履带吊在R=48m处极限起重能力G=63t，满足吊装需求。3、内罩棚安装方案四、原位安装+方案提升胎架示意内罩棚提升部分总重约8630t，下部拼装好后整体提升。3、内罩棚安装方案内罩棚提升胎架布置内罩棚胎架平面布置四、原位安装+方案4、外罩棚安装方案外侧罩棚塔吊布置安装思路：（1）分为四个区12个单元，立面由低至高，罩棚由外至内的顺序施工；（2）合理分段，在看台搭设胎架支撑，待内罩棚提升完成后与外压力环连接，结构稳定后整体卸载；（3）卸载完成后使用塔吊将胎架拆除移出场外，完成胎架拆除后再使用塔吊进行次杆件的嵌補施工。外侧罩棚胎架布置四、原位安装+方案斜撑分段及工况4、外罩棚安装方案构件分段及工况分析：按12台塔吊布置时，外罩棚吊重杆件最大76吨，每个单元31个主吊次。径向分段及工况环向分段及工况四、原位安装+方案5、方案模拟提升点与反力：最大13695KN位移验算：最大156mm四、原位安装+方案提升支架截面验算：0.78四、原位安装+方案5、罩棚钢结构施工模拟123456位移变化卸载前最大位移51mm，卸载后最大位移442mm＜L/125=728mm,满足要求！四、原位安装+方案5、罩棚钢结构施工模拟123456应力变化卸载前最大应力132.5MPa，卸载后最大应力242MPa＜f=390MPa，满足要求！四、原位安装+方案根据业主工期要求，钢结构完工工期进行倒排：内罩棚钢结构在看台结构完成后开始插入施工；外罩棚立面钢结构在4层结构完成后开始插入施工；土建主体完成封顶后，6个月通过2~3班抢工基本可完成。序号项目计划工期备注1罩棚钢结构深化设计107天2罩棚钢结构原材采购143天以地下室劲性结构为起始日3罩棚钢结构加工制作222天以地下室劲性结构为起始日4内罩棚拼装胎架及提升胎架91天未考虑劲性结构安装5外罩棚立面斜柱安装60天6内罩棚钢结构92天7外罩棚拼装胎架安装45天安装准备8外罩棚平面钢结构72天9胎架卸载及拆除30天10罩棚钢结构涂装施工60天6、施工工期计划四、原位安装+方案7、现场劳动力计划劳动力投入计划表工种2022年3月4月5月6月7月8月9月10月11月铆工01010353535351010安装工040401401401401404040测量工4841212121222起重工4810181818181010焊工020401201201201204020校正01040404040402020油漆工0062424242466防火涂料工0010242424242020电工122444422探伤工022888822吊车司机41281616161688平板车司机224666642普工661224242424126仓管员111222211合计22121189473473473473177149高峰期钢结构施工人员投入约473人，罩棚结构施工劳动力需求如下：四、原位安装+方案8、胎架措施量核对位置组数平均高度单位重量重量t合计t外罩棚胎架高度<40m72组160.5t/m5763136胎架高度>40m96组430.62t/m2560外罩棚每单元共14组胎架，十二个单元共168组，内罩棚共108组支撑和6组提升胎架。位置组数平均高度单位重量重量t合计t内罩棚胎架高度(<40m)108组13.4m0.5t/m7245700提升架6组97m8.55t/m4976综上，罩棚施工支撑胎架投量约8836t，另考虑临时加固措施等措施量约2000t，即共10836t，其中约1300t为标准胎架，可周转使用；约9500t为非标胎架，一次性投入，无法周转使用。结论：该方案基本可实施，但高空作业多，安全风险大。第五部分：旋转滑移施工方案一、滑移+原位安装二、滑移+高空提升五、旋转滑移施工方案（平面滑移）累积滑移方向55m臂长T2200塔吊内圈滑轨R=137m外圈滑轨R=244m设置四个拼装区下的滑移施工分析 1、拼装区设置：设四个拼装区A、B、C、D，对应区域内分别拼装对应的1、2、3、4单元； 2、设备布置；4台T2200塔吊，场心布置4台450t履带吊辅助高空拼装施工； 3、外立面施工部署：外圈布置2台300t履带吊安装立面杆件。五、旋转滑移施工方案（平面滑移）取C区进行工况分析：C1C1拼装C1C2C2拼装C1C2C3C3拼装原位拼装原位拼装C1C2C3C4组拼第一次滑移第二次滑移C1C2C3C4C4拼装第三次滑移组装合拢滑移布置选取屋盖长轴附近塔架侧面。内圈胎架落于-1层，标高-6.4m。外圈胎架落于5层，标高26.4m。滑移剖面图五、旋转滑移施工方案（平面滑移）累积滑移措施水平环桁架措施3816吨X1.2系数=4580吨

竖向格构式塔架7200吨X1.2系数=8640吨胎架措施量汇总：4580+8640=13220吨内圈滑道外圈滑道联系桁架五、旋转滑移施工方案（平面滑移）类似旋转滑移项目塔架示意滑靴临时滑靴五、旋转滑移施工方案（平面滑移）滑移轨道爬行器钢结构进度计划序号项目计划工期计划起始时间计划完成时间1钢结构图纸深化110天2021.12.012022.3.202钢结构原材采购120天2022.1.212022.05.203钢结构加工制作240天2022.3.12022.10.314屋面拼装胎架及滑移胎架40天2022.5.012022.6.105屋面结构拼装及累积滑移105天2022.6.112022.09.256屋面最后单元原位拼装5天2022.9.262022.9.307塔吊站位区域结构补装14天2022.10.12022.10.148屋面结构卸载就位6天2022.10.152022.10.209外立面钢结构安装100天2022.8.112022.11.2010罩棚钢结构涂装施工60天2022.10.12022.11.2811钢结构验收2天2022.11.292022.11.30五、旋转滑移施工方案（平面滑移）经复核，钢结构工期满足要求，6个月内可实施完成。第六部分：竖转施工方案六、竖转施工方案1、钢罩棚竖转思路六、竖转施工方案1、钢罩棚竖转思路六、竖转施工方案1、钢罩棚竖转思路将钢结构罩棚在平面上分成8个区域，3种类块名称A#块B#块C#块单元块重量2180.2t2270.4t2110.2t所有提升块总重量2×(A#块)+4×(B#块)+2×(C#块)=17662.4t（占85%）单元块重量汇总表提升架竖转单元转动铰基础转换动力系统六、竖转施工方案1、钢罩棚竖转思路六、竖转施工方案1、钢罩棚竖转思路六、竖转施工方案1、钢罩棚竖转思路钢结构罩棚竖转法施工模拟2、钢罩棚竖转节点分析六、竖转施工方案2、钢罩棚竖转节点分析提升胎架碰撞分析--胎架布置结构内A#块提拉点转动轨迹示意图提拉点提拉点转动轨迹A#块竖转与提升架碰撞分析多个单元块同时竖转碰撞分析间隔3m间隔4m名称A#块B#块C#块提拉点径向滑移距离4.5m4.5m5.8m提拉点径向滑移距离汇总A#块B#块C#块提升胎架六、竖转施工方案2、钢罩棚竖转节点分析提升胎架布置位置及尺寸分析重心B#块C#块提升胎架最大截面尺寸6*6m；7*8mA#块提升