国际动漫馆钢结构工程施工技术-兰格钢铁网解读课件.ppt

1、杭州国际动漫馆钢结构工程施工技术杭州国际动漫馆钢结构工程施工技术 赵赵 宪宪 文文 浙江中南建设集团钢结构有限公司浙江中南建设集团钢结构有限公司 一、工程概况一、工程概况 杭州国际动漫馆是中国承办杭州国际动漫馆是中国承办2008年国际动漫节的关键工程，倒年国际动漫节的关键工程，倒计时工程，杭州市、浙江省的重点工程，国家形象工程，计时工程，杭州市、浙江省的重点工程，国家形象工程，2008年年4月月28日国际动漫节的唯一场馆日国际动漫节的唯一场馆。杭州国际动漫馆设计新颖、造型美观，充分体现了动漫信息的杭州国际动漫馆设计新颖、造型美观，充分体现了动漫信息的时代特征时代特征。杭州国际动漫馆为一座地下一

2、层，地上二层，局部杭州国际动漫馆为一座地下一层，地上二层，局部三层的展览馆。建筑面积三层的展览馆。建筑面积40689。建筑高度。建筑高度23m。钢梁。钢梁最大跨度最大跨度99m。动漫馆钢结构平面：。动漫馆钢结构平面：137.46m99m。一。一层展厅及地下车库柱网为层展厅及地下车库柱网为9米米10.5米，二层特展厅柱网米，二层特展厅柱网为为27米米21米，主体结构为钢框架结构。米，主体结构为钢框架结构。Q345B钢材。钢材。箱形柱：箱形柱：800800mm、400400mm。屋架梁主。屋架梁主要采用折形要采用折形H型钢。屋架梁立面高度型钢。屋架梁立面高度3.1m。二、工程特点、技术难度二、工程

3、特点、技术难度 2.1 钢结构平面长度钢结构平面长度137.46m，宽度，宽度99m。箱型柱。箱型柱+折形折形H型钢结构屋架。型钢结构屋架。2.2 施工空间狭小：土建与钢结构交叉施工，运输通道交施工空间狭小：土建与钢结构交叉施工，运输通道交叉使用，安装现场基本无构件堆放场地。叉使用，安装现场基本无构件堆放场地。2.3 箱型柱制造工艺复杂、焊接质量要求高箱型柱制造工艺复杂、焊接质量要求高 2.4 预埋螺栓需进行二次灌浆。预埋螺栓需进行二次灌浆。2.5 安装施工难度大，分区吊装、分步骤吊装。安装施工难度大，分区吊装、分步骤吊装。2.6 工期紧。边制作，边安装，安装工期工期紧。边制作，边安装，安装工

4、期72天。战严寒、天。战严寒、斗冰雪，春节施工不放假。斗冰雪，春节施工不放假。三、主要技术要求三、主要技术要求 3.1 全熔透一级焊缝的部位：全熔透一级焊缝的部位：矩形钢管柱隔板与柱壁板矩形钢管柱隔板与柱壁板的连接焊缝；梁端翼板与柱或隔板的连接焊缝；梁与柱刚的连接焊缝；梁端翼板与柱或隔板的连接焊缝；梁与柱刚接时，柱在梁翼缘上下各接时，柱在梁翼缘上下各600mm的节点范围内，箱型柱的节点范围内，箱型柱壁板间的连接焊缝；梁与柱刚接时，腹板连接板与柱连接壁板间的连接焊缝；梁与柱刚接时，腹板连接板与柱连接焊缝；上下柱的对接连接焊缝；柱拼接接头上下各焊缝；上下柱的对接连接焊缝；柱拼接接头上下各100mm

5、的范围内，箱型柱壁板间的连接焊缝；的范围内，箱型柱壁板间的连接焊缝；梁与梁拼梁与梁拼接时或梁与梁刚接时梁翼缘间的连接焊缝；箱型柱、接时或梁与梁刚接时梁翼缘间的连接焊缝；箱型柱、H型型钢梁的翼板、腹板的对接焊缝。钢梁的翼板、腹板的对接焊缝。3.2 熔透二级焊缝的部位：梁柱刚接时，梁腹板与柱的连熔透二级焊缝的部位：梁柱刚接时，梁腹板与柱的连接焊缝；柱脚底板与柱的连接焊缝；箱型柱除节点区上下接焊缝；柱脚底板与柱的连接焊缝；箱型柱除节点区上下600mm范围以外部分的连接焊缝。范围以外部分的连接焊缝。3.3 跨度大于跨度大于10m的梁，应按的梁，应按2.5/1000起拱。起拱。四、采用的关键技术、关键工

6、艺四、采用的关键技术、关键工艺4.1 1030mm厚度、厚度、Q345B钢板，钢板，MC、GC、SC、电、电渣焊焊接方法的各种焊接工艺评定和焊接工艺渣焊焊接方法的各种焊接工艺评定和焊接工艺 4.2 应用应用MSTCAD、STSCAD、3D3SCAD等软件，建立等软件，建立动漫馆钢结构建筑设计模型，深化细化图纸设计，进行节动漫馆钢结构建筑设计模型，深化细化图纸设计，进行节点分析与设计。点分析与设计。4.3 箱型柱制造、焊接工艺技术，钢梁、楼梯等构件箱型柱制造、焊接工艺技术，钢梁、楼梯等构件制造技术。制造技术。4.4 大型多层大型多层“箱型柱箱型柱+H型折形屋架型折形屋架”钢结构工程安钢结构工程安

7、装施工新技术。装施工新技术。建立设计模型建立设计模型五、制造技术、工艺流程五、制造技术、工艺流程 5.1 深化、细化图纸设计深化、细化图纸设计节点设计、节点节点设计、节点图图 5.2 焊接工艺评定、焊接工艺焊接工艺评定、焊接工艺进行进行 1030mm厚度、厚度、Q345B钢板，钢板，MC（手工电（手工电弧焊接）、弧焊接）、GC气体保护电弧焊接）、气体保护电弧焊接）、SC（埋弧焊接）（埋弧焊接）焊接方法，对接接头、焊接方法，对接接头、u型坡口、型坡口、T型接头、角接头，型接头、角接头，F（平焊）、（平焊）、H（横焊）、（横焊）、V（立焊）、（立焊）、O（仰焊）的（仰焊）的各种焊接工艺评定。各种焊

8、接工艺评定。5.3 箱型柱制作工艺与检验、检测箱型柱制作工艺与检验、检测原材料入厂检测、检原材料入厂检测、检验验 拼板拼板 UT检测检测 箱型箱型柱组柱组装装 埋埋弧焊弧焊 下料、制孔、制作隔板下料、制孔、制作隔板 连接连接板焊板焊接接 电渣电渣焊焊 端面铣端面铣 UT检测检测 UT检测检测 抛丸抛丸除锈除锈 涂涂装装油油漆漆 U型组型组立立 气保焊打底焊接气保焊打底焊接 UT检测检测 制制电渣电渣焊孔焊孔 矫矫正、正、清磨清磨 连接板组装连接板组装 隔板隔板U型型焊接焊接 清磨、清磨、矫正矫正 5.4 折形屋架梁制作工艺与检验、检测折形屋架梁制作工艺与检验、检测原材料入厂检测、检验原材料入厂

9、检测、检验 拼板拼板 涂装油涂装油漆漆 抛丸除锈抛丸除锈 清磨、清磨、矫正矫正 UT检测检测焊接焊接 组装组装 钻孔钻孔 机械机械矫正矫正 埋弧埋弧焊焊 组立组立 六、安装施工技术六、安装施工技术构件、设备、人员准备构件、设备、人员准备 放线及验线放线及验线(轴线、标高轴线、标高)安装压型钢板安装压型钢板 6.1 安装施工工艺流程安装施工工艺流程焊接、螺栓连接焊接、螺栓连接 焊缝检测焊缝检测 零星零星构件构件安装安装 梁与梁与柱、柱、梁与梁与梁节梁节点焊点焊接接 柱与柱与柱节柱节点焊点焊接接 高强高强度螺度螺栓初栓初拧、拧、终拧终拧 安装安装柱、柱、梁核梁核心框心框架架 构件中心线及标高线构件

10、中心线及标高线 预埋螺栓施工及基础面处理预埋螺栓施工及基础面处理 6.2 第一节柱子的吊装第一节柱子的吊装由于第一节柱子施工时基础底板面还没有浇混凝土，安装由于第一节柱子施工时基础底板面还没有浇混凝土，安装第一节柱子。第一节柱子。采用液压车将第一节柱子运到安装位置。采用门字架来完采用液压车将第一节柱子运到安装位置。采用门字架来完成所有第一节柱子的安装。桩基施工时预留的空间大约为：成所有第一节柱子的安装。桩基施工时预留的空间大约为：3m3m，1.6m1.6m。门字架的尺寸如图。门字架的尺寸如图1所示所示：图图1 门架门架 门架梁截面为门架梁截面为H200*100*5.5*8mm，门架柱截面为，门

11、架柱截面为H200*200*8*12mm。采用采用35t越野吊和越野吊和8t汽车吊同时吊装。汽车吊同时吊装。35t吊车吊柱子吊车吊柱子 折梁、屋面梁、二夹层梁、二层梁和其他较高的构件。折梁、屋面梁、二夹层梁、二层梁和其他较高的构件。8t汽车吊吊一层梁和其他较小的构件。汽车吊吊一层梁和其他较小的构件。二节二节柱柱屋面折屋面折梁梁一层梁补缺一层梁补缺 35T吊车机械性能如下：主臂吊车机械性能如下：主臂22.5m,主臂角度主臂角度74.60,作作业半径业半径4.5m,起重量起重量11.4t,起重高度起重高度22.7m,满足安装柱子满足安装柱子的要求。主臂的要求。主臂27.85m,主臂角度主臂角度75

12、.50,作业半径作业半径6m,起重起重量量8.4t,起重高度起重高度27.9m,满足安装折梁的要求。满足安装折梁的要求。8t汽车吊机汽车吊机械性能如下械性能如下:主臂主臂7.7m,作业半径作业半径6.5m,起重量起重量2.4t,起重高起重高度度7t,满足安装一层梁的要求。满足安装一层梁的要求。6.3 安装步骤：安装步骤：屋面梁、二层梁、三层屋面梁、二层梁、三层梁梁 6.4吊装区间的划分：吊装区间的划分：吊装区间大致分吊装区间大致分22个，如图个，如图2所示：所示：图图2 吊装区间划分示意图吊装区间划分示意图6.5 构件拼装位置、吊车行走路线和吊装顺序构件拼装位置、吊车行走路线和吊装顺序顺序一：

13、顺序一：35t吊车行走到吊车行走到Q、P轴线间，吊轴线间，吊1、2号柱子号柱子;P、N轴线间吊轴线间吊3号柱子；连接号柱子；连接P轴线上的屋面梁、夹层梁、二轴线上的屋面梁、夹层梁、二层梁；连接层梁；连接1、2号柱子间的所有钢梁；号柱子间的所有钢梁；Q轴线间所有钢梁轴线间所有钢梁都可以安装。如图都可以安装。如图3所示：所示：图图3 吊装顺序一示意图吊装顺序一示意图 顺序二：顺序二：35t吊车往后退，装吊车往后退，装4、5、6、7号柱子；钢梁号柱子；钢梁的安装要求：的安装要求：Q轴线上的钢梁都可以安装，轴线上的钢梁都可以安装，P轴线上的一轴线上的一层梁暂不装，层梁暂不装，Q、P轴线间的钢梁在不影响

14、下一步安装的轴线间的钢梁在不影响下一步安装的情况下可以安装。如图情况下可以安装。如图4所示：所示：图图4 吊装顺序二示意图吊装顺序二示意图 顺序三：依序完成顺序三：依序完成1、2、3区间钢柱、屋面梁、夹层区间钢柱、屋面梁、夹层梁、二层梁和局部一层梁的安装；同时在梁、二层梁和局部一层梁的安装；同时在P、N轴线间拼轴线间拼装装P轴线上的屋面折梁；然后吊车在下图所示位置安装安轴线上的屋面折梁；然后吊车在下图所示位置安装安装装811轴线上的屋面折梁。如图轴线上的屋面折梁。如图5所示：所示：图图5 吊装顺序三示意图吊装顺序三示意图 顺序四：依次完成顺序四：依次完成P轴线上剩余的两榀屋面折梁。轴线上剩余的

15、两榀屋面折梁。顺序五：顺序五：35t吊车从坡道上来，到区间吊车从坡道上来，到区间4安装柱子、安装柱子、屋面梁、夹层梁、二层梁和局部一层梁，屋面梁、夹层梁、二层梁和局部一层梁，8t吊车下到吊车下到QN轴线间补缺一层梁。由于区间轴线间补缺一层梁。由于区间4上有一个屋架体系，屋上有一个屋架体系，屋面梁很多，面梁很多，N轴线与轴线与3轴线间相交处和轴线间相交处和N轴线和轴线和4轴线相交轴线相交处的两根柱子暂不装，把区间处的两根柱子暂不装，把区间4的的10根柱子连接成一个框根柱子连接成一个框架，装屋面体系，待屋面安装好后再装这两根柱子和与其架，装屋面体系，待屋面安装好后再装这两根柱子和与其连接的梁。如图

16、连接的梁。如图6所示：所示：图图6 吊装顺序五示意图吊装顺序五示意图 顺序六：区间顺序六：区间5和区间和区间6的吊装顺序与区间的吊装顺序与区间4基本一样。基本一样。最后用最后用8t吊车补缺局部一层梁。吊车补缺局部一层梁。顺序七：同时区间顺序七：同时区间7即即A轴线上的柱子（轴线上的柱子（A轴线的第轴线的第二节柱子长度约二节柱子长度约8米，重量较轻）和梁也具备施工条件了，米，重量较轻）和梁也具备施工条件了，拟采用另一台拟采用另一台35t吊车在吊车在A轴线以外的区域吊装。如图轴线以外的区域吊装。如图7所所示示：图图7 吊装顺序七示意图吊装顺序七示意图 顺序八：吊车从坡道下到基坑里进行区间顺序八：吊

17、车从坡道下到基坑里进行区间8的吊装。的吊装。形成框架后，装屋面折梁、屋面梁，然后把形成框架后，装屋面折梁、屋面梁，然后把A、B轴线间轴线间的二层梁连好，装门庭前的钢架。钢架需要现场拼装后整的二层梁连好，装门庭前的钢架。钢架需要现场拼装后整体吊装。装玩两榀钢架后，把中间的连梁连接好，进行下体吊装。装玩两榀钢架后，把中间的连梁连接好，进行下一榀的安装。一榀的安装。8t吊车补缺一层梁。如图吊车补缺一层梁。如图8所示：所示：图图8 吊装顺序八示意图吊装顺序八示意图 顺序九：依次进行顺序九：依次进行9、10区间的安装。区间的安装。11区间也区间也可以同时进行安装。最后完成可以同时进行安装。最后完成22区

18、间的安装，区间的安装，K、J轴轴线间可以先空一挡不吊，吊车从线间可以先空一挡不吊，吊车从K、J轴线间出去。轴线间出去。6.6 钢柱安装钢柱安装6.6.1 吊装准备吊装准备6.6.1.1 在钢柱上测放出十字中心线，并在上下端适当在钢柱上测放出十字中心线，并在上下端适当部位用白色或红色油漆标出中心标记。部位用白色或红色油漆标出中心标记。6.6.1.2 在构件弹线的同时，按照施工图，核对构件上的在构件弹线的同时，按照施工图，核对构件上的编号标记。编号标记。6.6.2 起吊方法起吊方法6.6.2.1 起吊时钢柱必须垂直，尽量做到回转扶直，根部起吊时钢柱必须垂直，尽量做到回转扶直，根部不拖。起吊回转过程

19、中应注意避免同其他已吊好的构件相不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。在吊装第一节钢柱时，碰撞，吊索应有一定的有效高度。在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。地脚螺栓的丝牙。6.6.2.2 第一节钢柱是安装在柱基上的，起吊就位第一节钢柱是安装在柱基上的，起吊就位后临时固定地脚螺栓，校正垂直度，必须等地脚后临时固定地脚螺栓，校正垂直度，必须等地脚螺栓固定后才能松开吊索。螺栓固定后才能松开吊索。6.6.2.3第二节钢柱安装前应将登高爬梯和挂篮等第二节钢柱安装前

20、应将登高爬梯和挂篮等挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固，钢柱两侧装有挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固，钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板做临时固定，顶中心线后，即用螺栓固定连接板做临时固定，校正垂直度。安装螺栓安装好后才能松开吊索。校正垂直度。安装螺栓安装好后才能松开吊索。6.6.3 钢柱校正：柱基标高调整，柱基轴线调整，柱身垂钢柱校正：柱基标高调整，柱基轴线调整，柱身垂直度校正。直度校正。6.6.3.1 柱基标高调整：放下钢柱后，利用柱底板下的螺柱基标高调整：放下钢柱后，利用柱底板下的螺母或标高调整块控制钢柱的

21、标高，精度控制在母或标高调整块控制钢柱的标高，精度控制在2mm以以内。内。6.6.3.2 第一节柱底轴线调整：在起重机不松钩的情况下，第一节柱底轴线调整：在起重机不松钩的情况下，将柱底板上的四个点与钢柱的控制轴线对齐缓慢降落至设将柱底板上的四个点与钢柱的控制轴线对齐缓慢降落至设计标高位置。计标高位置。6.6.3.3 第一节柱身垂直度校正：采用缆风绳和手拉葫芦第一节柱身垂直度校正：采用缆风绳和手拉葫芦校正方法。用两台呈校正方法。用两台呈90度的经纬仪找垂直。在校正过程度的经纬仪找垂直。在校正过程中，不断微调柱底板下螺母，直到校正完毕，将柱底板上中，不断微调柱底板下螺母，直到校正完毕，将柱底板上面

22、的两个螺母拧上，缆风绳松开不受力，柱身呈自由状态，面的两个螺母拧上，缆风绳松开不受力，柱身呈自由状态，再用经纬仪复核，如有微小偏差，再重复上述过程，直至再用经纬仪复核，如有微小偏差，再重复上述过程，直至无误，将上螺母拧紧。无误，将上螺母拧紧。6.6.3.4 第二节钢柱轴线调整：钢柱中心线偏差每次调整第二节钢柱轴线调整：钢柱中心线偏差每次调整在在3mm范围以内，如偏差过大应分范围以内，如偏差过大应分23次调整。第二节次调整。第二节钢柱的定位轴线不允许使用第一节钢柱的定位轴线，从地钢柱的定位轴线不允许使用第一节钢柱的定位轴线，从地面控制线引至高空，以保证每节钢柱安装正确无误，避免面控制线引至高空，

23、以保证每节钢柱安装正确无误，避免产生过大的积累误差。产生过大的积累误差。6.6.3.5 第二节钢柱垂直度校正：钢柱垂直度校正的重点第二节钢柱垂直度校正：钢柱垂直度校正的重点是对钢柱有关尺寸预检。下层钢柱的柱顶垂直度偏差就是是对钢柱有关尺寸预检。下层钢柱的柱顶垂直度偏差就是上节钢柱的底部轴线、位移量、焊接变形、垂直度校正及上节钢柱的底部轴线、位移量、焊接变形、垂直度校正及弹性变形等的综合。采取预留垂直度偏差值消除部分误差。弹性变形等的综合。采取预留垂直度偏差值消除部分误差。预留值大于下节柱积累偏差值时，只预留累计偏差值，反预留值大于下节柱积累偏差值时，只预留累计偏差值，反之则预留可预留值，其方向

24、与偏差方向相反。之则预留可预留值，其方向与偏差方向相反。6.6.3.6 钢柱标高的调整：每安装一节钢柱后，对柱顶进钢柱标高的调整：每安装一节钢柱后，对柱顶进行一次标高实测，标高误差超过行一次标高实测，标高误差超过6mm时，需进行调整，时，需进行调整，多用低碳钢板垫到规定要求。如误差过大多用低碳钢板垫到规定要求。如误差过大(大于大于20mm)不不宜一次调整，可先调整一部分，待下一次再调整，否则一宜一次调整，可先调整一部分，待下一次再调整，否则一 次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面标高。次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面标高。6.7 钢梁的就位与固定钢梁的就位与固定6.7.1 根据各层钢梁上表

25、面标高，操作人员可通过爬梯到根据各层钢梁上表面标高，操作人员可通过爬梯到已搭好的操作平台上或挂篮中操作。已搭好的操作平台上或挂篮中操作。6.7.2 钢梁起吊到位后，按设计施工图要求进行对位，注钢梁起吊到位后，按设计施工图要求进行对位，注意钢梁的轴线位置和正反方向，以防安错。梁安装时应用意钢梁的轴线位置和正反方向，以防安错。梁安装时应用冲钉将梁的孔打紧逼正，再用高强螺栓连接紧固，在初拧冲钉将梁的孔打紧逼正，再用高强螺栓连接紧固，在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙。的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙。七、结语七、结语杭州国际动漫馆钢结构工程量大（钢构件杭州国际动漫馆钢

26、结构工程量大（钢构件3000多吨），多吨），技术复杂、质量要求高（箱型柱、折梁），安装工期紧技术复杂、质量要求高（箱型柱、折梁），安装工期紧（边制造、边安装，安装工期（边制造、边安装，安装工期72天），施工难度大（罕天），施工难度大（罕见冰雪、春节施工）。中南钢构公司精心组织、精心施工，见冰雪、春节施工）。中南钢构公司精心组织、精心施工，解决了制造与安装施工的一系列技术、工艺难题，保质、解决了制造与安装施工的一系列技术、工艺难题，保质、保量、保安全。保证了保量、保安全。保证了2008年年4月月28日杭州国际动漫节的日杭州国际动漫节的按期举办。为大型体育文化场馆的建设积累了宝贵的经验。按期举办。为大型体育文化场馆的建设积累了宝贵的经验。请各位专家、领导多加指导。请各位专家、领导多加指导。谢谢！谢谢！二二00九年十月九年十月