航站楼大跨度空间曲面屋盖安装方法创新微信工程人找工作_W

1、航站楼大跨度空间曲面屋盖安装方法创新宁波市建设集团股份有限公司宁波栎社国际机场三期扩建工程T2航站楼项目QC小组一、工程概况1、总体概况：宁波栎社国际机场三期扩建工程-T2航站楼工程位于宁波栎社国际机场航站区核心区，现状1号航站楼西侧，与1号航站楼之间以连廊相连；与其南侧的交通中心以4.5m和地下室连廊相连。T2航站楼规划用地面积139732m2，总建筑面积约为112410m2，局部地下一层，为地下机房及设备共同沟，建筑面积为11458m2；地上3层，分别为站坪层（标高0.000m）、到达夹层（标号4.500m）、出发层（标高9.000m）。航站楼东西总长约800m，南北最大宽度约155m。主

2、体结构为钢筋混凝土框架，屋顶为空间曲面大跨度钢结构体系，屋面最高处标高约37m。图1-1：T2航站楼站项目效果图2、钢结构概况：本工程航站楼造型新颖、设计独特，屋盖以一种独特的曲面形式及透明的光滑建筑立面为主要设计思路，整个平面呈心形。航站楼钢结构分为东、西指廊钢结构和主楼钢结构两部分。整体钢结构平面投影尺寸为772.7m153.9m。钢结构主要由圆管、H型钢、箱型钢组成，截面尺寸包括P152x8、P400x16、H400x200x8x12、口250x250x12x12等，材质为Q345B，总用钢量约为22990t。其中主楼1屋盖钢结构主要由管桁架、螺栓球网架、型钢天窗、悬挑实腹钢梁及水平支撑

3、组成，钢柱与钢柱之间最大跨度达54m，面积约为23000m，屋盖总重量约3860t。图1-2：T2航站楼站主楼屋盖吊装（提升区）平面图二、QC小组概况表2-1：QC小组简介表2小组名称宁波栎社国际机场三期扩建工程T2航站楼项目QC小组 小组注册号NJG2016QC06 课题名称航站楼大跨度空间曲面屋盖安装方法创新课题注册号NJG2017QCK0 1 活动日期2017.3-2017.12 小组人数10人课题类型创新型人均受QC教育时间 36课时 小组成员 序号姓名性别 年龄 学历 职称职务 组内职务 1 苗志春男55 本科高级工程师 项目经理QC指导 2 邱众杰男45 本科高级工程师 副项目经理

4、组长 3 方利台男47 本科高级工程师 技术负责人副组长 4 柴晓 男36 本科工程师 施工负责人组员 制表日期：2017年3月2日制表人：徐飞龙三、选题理由理由一：本工程为省重点工程，深受政府及广大群众关注，质量目标为“鲁班奖”。因此从公司到项目人员都把提高施工质量及安全当作自己的使命，并组织QC小组针对本工程的关键部位进行详细策划，提高质量，加快进度，节约成本。理由二：因本工程工期紧，任务重，按合同节点要求在主体砼结构完成后6个月时间内完成屋盖安装，不允许出现返工及延误工期现象。且主楼屋盖钢结构施工面积大（达23000m），整体重量重（总重量约3860T），纵、横向跨度长（最大跨度达54m

5、）。同时，安装高度高、附属结构多，结构支撑点少，吊装难度高等因素，传统的吊装方法无法满足本工程的吊装需求。理由三：本工程大跨度、超重量的钢结构屋盖整体提升在浙江省尚属首例，有一定的难度，对QC小组具有挑战性。因此选择航站楼大跨度空间曲面屋盖安装方法创新作为本次QC活动的课题。四、目标设定及目标可行性分析3林5 余朝辉 男30 本科工程师 技术员 组员 6 徐飞龙 男37 本科工程师 质检员 组员 7 男30 本科工程师 施工员 组员 8 王安树 男37 本科工程师 技术员 组员 9 鲍朝辉 男33 本科工程师 安全员 组员 10 朱树成男32 本科工程师 技术员 组员 1、课题目标：确保航站楼

6、大跨度空间曲面屋盖安装一次性验收合格，即屋盖安装一次性验收合格率为100%。2、目标可行性分析1）、依托集团公司企业技术中心的支持，编制合理的施工方案，并组织专家论证；2）、充分利用本工程BIM建模团队对方案优化、结构分析及成品展示提供技术支持；3）、本QC小组团队有很强的攻关能力，责任心强，管理手段先进能吃苦，干劲足；4）、业主、设计、监理、施工等单位的领导都非常重视，在资金以及相关技术方面予以全力支持；5）、我司机械设备充足，吊装小组人员经验丰富。综合以上所述，本QC课题目标可行。五、提出各种方案并确定最佳方案2017年3月10日首次召开关于宁波栎社国际机场三期扩建工程T2航站楼项目主楼钢

7、结构屋盖吊装方案研讨会，小组成员通过“头脑风暴法”，对目前行业及国内大型钢结构屋盖施工方法进行了汇总，主要有如下施工方法：双机或多机抬吊吊装法、分段吊装法、高空散装法、滑移安装法、整体提升法、整体顶升法等。同时QC小组人员结合本工程的现场条件及实际情况，对上述各类施工方法多次组织其他各专业技术人员、设计人员召开专题研讨会，最终提出三套施工方案，分别为多机抬吊+分段吊装法、多机吊装+滑移施工法、多机吊装+液压提升法。表5-1：T2航站楼大跨度空间曲面屋盖安装方案汇总表4方案名称主要施工方法吊装示意图 制表人：余朝辉制表日期：2017年3月12日表5-2：方案对比表5方案一多机抬吊+ 分 段 吊装

8、法桁架、网架结构杆件在屋盖下方三层楼面分段或分块进行拼装成吊装单元。利用结构柱或格构支撑架作为支撑，采用50t 汽车吊将桁架、网架吊装单元依次吊装到位。先吊装桁架，再吊装网架方案二多机吊装+ 滑 移 施工法在屋盖下方三层楼面设置临时滑移轨道及滑移格构操作架，屋盖桁架及网架杆件利用30吨汽车吊吊装至滑移操作架上方进行原位拼装，滑移操作架范围内屋盖结构拼装完成后，滑移操作架向前滑移进行下一单元屋盖结构的拼装，直至这个屋盖结构安装完成。桁架、网架同步依次吊装方案三多机吊装+ 液 压 提升法采用多台30吨汽车吊在屋盖提升单元投影面正下方3层楼面拼装为整体，利用主楼钢柱设置提升平台，在钢结构提升单元设置

9、临时提升杆与上吊点对应位置处安装提升临时吊具，利用液压同步提升系统将钢结构提升单元提升至设计安装标高位置，并与柱顶铸钢件支座杆件完成对接，形成设计状态下的稳定结构。桁架、网架楼面拼装桁架、网架同步提升制表人：余朝辉制表日期：2017年3月15日6方案编号方案一方案二方案三方案名称多机抬吊+分段吊装法多机吊装+滑移施工法多机吊装+液压提升法经济性需设置大量的格构支撑架， 同时还需投入大量的人力对格构支撑架进行安装及拆除，资源投入量大。屋盖主要采用小型汽车吊进行安装施工机械费较低。整体经济性一般。屋盖桁架临时操作架滑移施工时需设置多个拼装平台、滑移轨道梁，滑移轨道梁跨中位置需进行加固，现场施工措施

10、种类繁多，施工措施量大。屋盖主要采用小中型汽车吊进行拼装，施工机械费较低。整体经济性一般。屋盖结构在钢柱柱顶上设置提升点，仅需增设少量临时加固杆件，汽车吊开行道路下部土建结构无需进行加固，施工措施量较少。屋盖主要采用小型汽车吊进行安装，施工机械费较低。整体经济性较高。工期在屋盖结构下部设置临时支撑架，采用50T汽车吊上楼面进行分段吊装。楼面上布置有大量支撑架，安装吊次较多，安装效率低，施工工期长。临时操作架滑移施工时屋盖结构需在楼面拼装成吊装分段，利用汽车吊吊装至临时操作架上并拼装成整体后向一侧进行滑移，然后才能继续进行后续结构累积滑移单元的拼装。受高空拼装效率及滑移速度的影响，安装效率不高，

11、施工工期较长。屋盖结构在楼面拼装成整体后采用提升施工，施工作业面较多，可以大面积同时开展施工，进行多个作业面同时施工，安装效率较高，施工工期较短。施工场地屋盖结构采用分段吊装，需在主体结构两侧设置构件拼装场地和材料临时堆场。现场施工场地要求较高。屋盖结构均在楼面进行拼装并在临时滑移架上组拼成结构滑移单元，仅需在三层楼面布置材料临时堆场。现场施工场地要求低。屋盖结构均在楼面完成拼装， 仅需在三层楼面布置材料临时堆场。现场施工场地要求低。对土建的影响屋盖结构均在楼面进行拼装和吊装。施工时土建主体结构基本施工完成。对土建施工基本无影响。屋盖结构均在楼面进行拼装和吊装。施工时土建主体结构基本施工完成。

12、对土建施工基本无影响。屋盖结构均在楼面进行拼装 和提升。由于提升和楼面拼装的便利性，施工时土建主体结 构基本施工完成，对土建施工基本无影响。技术先进性施工技术较为常见。滑移施工技术先进。提升施工技术先进，并能很好的结合BIM技术作为施工前的技术保障。可行性可行可行可行结论：根据本工程的结构特点及现场施工条件分析，以上三种施工方案均可作为本工程屋盖钢结构的施工方案，但从技术可行性、工期、经济性、施工场地要求及对土建结构的影响等进行全面分析，方案三施工技术可靠，施工作业面多有利于工期的保证，施工机械选择方便、措施量较少，施工过程对现场施工场地要求低，钢结构与土建能够穿插作业。经过综合比较分析，将选

13、择方案三“多机吊装+液压提升法”作为本工程屋盖钢结构的施工方案。1、提升思路：为充分降低安装施工难度以及对质量、安全、工期和施工成本的控制，考虑采用“多机吊装、分区拼装、累积提升”的施工方法，将主楼整个屋盖共分四次累积提升到柱顶设计标高。提升过程流程图如下：2、提升1区提升到相应1、提升1区楼面拼装完成后，首先进行第一次提升标高后，与提升2区、提4、上述提升区域提升到相应标高后，与提升6区区域3、上述提升区域提升到相应标高后，与提升内的钢结构对接后进行第4区、提升5区区域钢结图5-1：屋盖提升流程图2、难点分析：根据吊装流程，小组成员对施工难点进行分析：主楼屋盖提升区域共分为6个提升分区（见图

14、5-2），整体提升区域横向长度约为234m，纵向长度约为98.7m，整个提升区提升构件包括屋盖桁架、 网架、马道、下层主檩条、节点板等，各提升区尺寸及重量统计见下表5-3。 表5-3：各提升区尺寸重量统计表：7提升分区名称 横向长度（m） 纵向长度（m） 提升重量（t） 提升1区 54 62 562.6 提升2区 45 62 480.5 制表人：余朝辉制表时间：2017年3月15日图5-2：屋盖提升区划分示意图制图人：余朝辉制表时间：2017年3月15日3、核心问题：QC小组成员对确定的方案三中的“多机吊装+液压提升法”重点是屋盖液压整体提升工艺进行了仔细研究，组织了多次专题讨论会议，并邀请业

15、主、监理、设计以及集团公司等专家进行了深入论证，用系统图形式罗列出六大核心问题。多机吊装+液压提升法屋盖屋盖提升的同步性屋盖提升相关验算施工安全保证屋盖结构拼装过卸载程误差位移和变控制复核措施控制形监测控控制8提升3区 45 62 480.5 提升4区 30 62 336.8 提升5区 30 60 336.4 提升6区 234 36.5 1663.2 合计 3860 图5-3：多机吊装+液压提升法核心问题系统图制图人：王安树制图日期：2017年3月18日六、 制定对策针对以上六大核心问题小组提出以下对策措施表，并确定具体的实施时间和责任人。表6-1：对策表9序号项目对策目标 措施地点时间 负责

16、 人1 屋盖提升的同步性控制编制专项的施工方案进行认真研究和分析以及对选用的提升系统进行专项考核分析确保屋盖整体提升过程中受力均衡、提速匀速、稳定、安全。1、选用目前市场上较为先进的液压提升控制系统；2、正式提升之前对提升设备及控制系统进行充分的调试，同时保证各个提升吊点的液压提升设备配置系数基本一致；3、利用全站仪对提升过程全程跟踪测量方式进行辅助监控；4、施工前采用迈达斯软件对整体提升过程各种工况的施工进行模拟仿真分析。技术部门 2017.5.1 0 方利台 余朝辉 2 屋盖提升相关验算复核编制专项方案，进行审核审批提升过程中支撑结构、提升单元及提升吊点设计钢构件应力比1。1、编制专项方案

17、审核、审 批；2、对提升单元重要的结构部位进行单独验算分析完成后，报送设计进行复核；3、组织专家对提升施工方案进行论证；4、根据专家意见，对提升方案进行进一步完善。技术部门 2017.3.2 8 方利台 余朝辉 3 屋盖结构位移和变形监测控制对重要部位进行过程监测及后期安装成型后进行健康监测 屋盖变形控制在设计最大变形允许范围135mm内。1、屋盖监测：变形监测和应力监测；2、现场环境：风速、温度监测和地震监测；施工现场 2017.12. 5 4 施工安全编制专项施确保屋盖整1、成立项目管理机构；技术 2017.12. 鲍朝制表人：余朝辉制表日期：2017年3月22日七、 对策实施实施一：屋盖

18、提升的同步性控制1、QC小组根据网上查阅以及实体了解，选用现市场行业较为先进的提升系统为YS-CS-01计算机控制系统以及YS-PP型液压泵源系统和YS-SJ型穿芯式液压提升器作为本工程的提升设备。因其具有毫米级的微调功能，能实现空中垂确定位。10序号项目对策目标 措施地点时间 负责 人保证措施工安全保证措施并成立项目安全文明施工管理组织机构体提升过程中无安全事故，安全事故为零。2、健全安全管理制度及操作规程；3、安全风险分析；4、针对工程特殊部位采取特殊安全防护措施； 5、建立安全应急预案；部门 4 辉 5 屋盖卸载控制组建经验丰富的、有过类似工程的技术团队负责 确保提升、嵌补、卸载后，原屋

19、盖钢结构构件应力比变化均1。1、利用计算机软件建模卸载验算分析；2、提交设计院对本方案的卸载验算进行复核； 3、施工过程中利用计算机可控性和同步性较好条件控制屋盖卸载；技术部门 2017.12. 20 王 安 树 朱树 成6 拼装过程误差控制加工制作时预先起拱， 过程加强监测 保证屋盖分块提升过程中对接误差均控制在规范要求内， 符合设计要求。1、采用计算机分析误差样本的方法；2、根据温度变化，计算出热胀冷缩的位移偏差数值；3、用激光全站仪进行定位；4、加强过程检查验收；技术部门 2017.12. 3 柴晓林 朱树成2、为确保液压提升系统设备的完，在正式提升之前进行充分的调试，以确保其在整个提升

20、过程中能够将同步精度控制在预先设定的安全范围之内，同时确保各个提升吊点的液压提升设备型号、钢绞线的安全系数等配置系数基本一致，达到提升过程中的提升单元自身的平稳。3、采用全站仪对提升过程全程跟踪测量方式进行辅助监控。提升前在每个吊点下方地面上设好测量点，贴上反光片，提升过程中每提升一段距离（约5m），利用激光测距仪对每个吊点进行绝对高度测量，并进行高差比对，分析出提升结构单元各点的同步性偏差值。当相对最大高差大于预设数值时，立即通过手动控制的方式进行局部调整。4、通过迈达斯软件对整体提升过程各种工况的施工仿真分析，对提升安装过程中的结构变形、应力状态进行预先调整控制；提升之前通过加设临时支撑结

21、构、加固构件/板件，临时改变永久结构的受力体系，达到控制局部变形和改善局部应力状态的目的，保证屋盖结构在提升安装过程的稳定性和安全。11正式提升之前进行调试检验YS-PP型液压泵源系统YS-SJ 型液压提升器实施效果：各分区及最后的整体提升过程中均达到预设目标，屋盖整体提升过程中受力均衡、提速匀速、稳定、安全。实施二：屋盖提升相关验算复核1、项目部组建技术过硬的骨干人员会同公司技术中心根据本工程工况编制专项提升方案，并报审公司总工进行内部审核、审批；2、提升单元重要的结构部位进行单独设计、验算、复核。如提升过程采用Midas GENV836有限元程序仿真分析、提升卸载验算、提升平台构造设计及验

22、算、汽车吊楼面行走道路规划及验算复核、桁架拼装胎架构造设计及验算等。并将各部位验算结果同步抄送设计单位进行复核，进而确保安全无误。12第一次提升轴测图（提升1区）应力比分布图利用计算机软件建模施工仿真分析3、考虑到本方案的重要性，为慎重起见，在参建各方审批通过后，再次组织专家团队对本方案的实施进行论证，进而确保本方案实施可行性，同时保证实施过程中安全无误。13第一次卸载验算应力比分布图提升平台三维设计示意图应力比分布图汽车吊楼面行走道路规划及验算复核桁架拼装胎架平面及三位设计示意图4、针对参建各方以及专家提出的宝贵意见，项目部技术团队再次对各方提出的意见进行梳理以及修改，形成最终方案指导现场施

23、工。实施效果：根据现场屋盖提升过程中计算机分析的，现场屋面原结构杆件最大应力比为0.70；临时杆件最大应力比为0.86，提升平台结构最大应力比为0.79，结构杆件均小于1，满足设计要求。实施三：屋盖结构位移和变形监测控制1、挑选技术过硬责任心较强的测量人员，对本工程重点部位进行监测。监测部位如下：14监测对象监测类别 监测内容屋盖结构变形监测 桁架及网架（大跨度）中部节点、悬挑处节点、桁架及网架下弦节点（均匀分布）、屋盖天窗洞口等；应力监测 与钢柱焊接节点、多杆件节点、屋盖天窗洞口等；现场环境风速、温度监测和地震监测 方案最终修改报审备案专家论证会现场以及论证意见2、温度监测时，在屋盖及地面设

24、置两个点利用FBG-HV-T01温度传感器。选择合适的时间段，一般选择在日出前和日落前，此时由于温度的影响造成的构件热胀冷缩量最小,对测量时候的视线影响最小，在各指定监测部位进行监测1次/1天。实施效果：在2017年12月22日由业主委派的第三方监测单位对航站楼屋盖整体卸载后的变形测量过程中，屋盖最大变形量为95mm，小于设计最大值135mm，符合设计要求。实施四：施工安全保证措施1、项目部建立了完善的安全管理机构，实行项目经理安全负责制，项目经理是安全管理第一责任人，项目经理下设专职安全员，技术员、施工员以及各班组长负责班组的全面安全管理。2、健全安全管理制度及操作规程，细化日常例会及考核制

25、度、安全生产交底制度、安全生产检查制度、教育制度以及各类安全操作规程，确保本方案实施过程中有据可查、有据可追溯。3、因本方案实施过程中存在较大的安全风险源，为确保施工安全，对本方案实施过程所有的危险源进行识别、评价以及控制策划。进而保证方案实施过程中的安全。4、考虑本方案实施过程中同样存在较多高空作业环境，为确保施工人员安全，对特殊部位进行特殊安全防护措施的落实。如钢柱操作平台及爬梯设置、屋盖底部挂设安全网等。15过程安装以及提升完成以后进行屋盖监测5、应对现场各类突发状况，项目部建立完整的安全应急预案如：高处坠落事故应急预案、触电事故应急预案、火灾事故应急预案等；同时开展相对应的交底与演练。

26、实施效果：至本提升方案实施开始到全部结束，现场安装、提升过程顺利实施，安全事故为零，达到预定目标。实施五：屋盖卸载控制1、技术团队利用计算机软件建模卸载验算分析，并将验算分析结果提交设计进行复核。16开展火灾预案交底与演练操作平台设计及现场使用屋盖底部挂设高空坠落安全网2、卸载过程中利用计算机控制液压提升器卸载，卸载量可控性及同步性较好，整体卸载量精度可以控制在1mm，卸载不会对主体产生较大的应力及应变，故整个卸载严格按如下进行：a、所有构件在提升到位后，根据构件设计条件，对部分杆件进行后装，保证所有安装杆件顺利到位。b、所有提升吊点为电脑控制，在开始卸载前，必须将所有卸载单元进行整合，统一到

27、同一电脑操作平面上。c、卸载开始后，根据卸载的顺序依次对提升吊点进行卸载，卸载量由电脑控制，缓缓下降。3、采用传感监测和计算机集中控制，通过数据反馈和控制指令传递，可全自动实现同步动作、负载均衡、姿态矫正、应力控制、操作闭锁、过程显示和故障报警等多种功能。实施效果：根据现场屋盖卸载过程中计算机分析的，现场屋面钢结构杆件最大应力比为0.72，结构杆件均小于1，满足设计要求。实施六：拼装过程误差控制17液压同步卸载计算机控制系统人、机界面第三次卸载验算应力比分布及变形分布图1、采用计算机分析误差样本的方法，在深化设计中考虑由此引起的误差，分析屋盖构件的起拱值，给出不同部位不同的预起拱值，通过设计院

28、进行确认，在加工制作时进行预起拱，以应对屋盖在提升过程中的下挠满足规范要求。2、根据温度变化，计算出热胀冷缩的位移偏差数值，在深化设计及施工过程中给予考虑。3、节点用激光全站仪进行定位，定位一榀后进行测量，拼装完一榀后进行测量，安装完一个节段后再测量，整个区段完成后最终进行复核。4、安装过程中加强过程检查验收，检验员随时检查其杆件编号、损伤、几何尺寸、挠度等。18激光全站仪进行正投影定位深化图纸统计进行设计确认实施效果：四次累计提升过程中各提升分区对接无重大偏差，桁架、网架对接误差均控制在规范要求内，符合设计要求。八、 效果检查1、目标效果：通过本次QC小组活动，顺利完成了宁波栎社国际机场三期

29、扩建工程T2航站楼项目主楼钢结构屋面吊装，验收一次性合格，合格率100%。同时，通过开展此次QC小组活动，解决了传统吊装工艺和大型起重机械在起重高度、起重重量、结构面积、作业场地等方面无法克服的难题，保证主楼屋盖优质、高效、安全的吊装成功。提升完成后项目部测量人员以及业主委托的第三方监测机构对主楼屋盖进行了一段时间的监测，监测结果屋盖网架整体变形值均在设计可控范围内，达到了预期的目标。2、安全方面19整体提升现场观摩会长234米宽98.7米重3860T的庞然大物整体稳步提升网架提升以后验收情况，合格率达100%安装过程中检查验收本次整体提升的主楼钢屋盖是T2航站楼工程的重中之重，整体提升面积达25660m2，自三层楼面（黄海高程9m）提升至最高点36m，提升构件包括屋面桁架、网架、马道、檩条等，总重量约为3860t，如此大面积及体量的钢结构整体提升在浙江省内尚为首次应用。T2航站楼主楼屋面钢结构的顺利提升，标志着“蕴藏”各类重大危险源的主体结构施工告一段落，为下阶