施工组织设计下载简介
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科技馆新馆项目钢结构施工组织设计初步汇报（86页，附图丰富）钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
塔吊采用350t履带吊进行拆除，塔吊最重构件为爬升架，重量为30t，使用350t履带吊塔式副臂工况，48m主臂87°、48m副臂，32m半径起重量为43t，除去50t吊钩重量为1.71t，起重量41.29t>30t，满足吊装要求。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
施工高峰期钢结构每月安装量大约为3000t，每天安装量为100t。一共分配四个堆场，每个堆场每天需要堆放25t钢结构件广州某开发区道路工程第三标段施工方案，堆场堆放10天的钢结构安装构件，每个堆放量为250t。
本工程主要拼装工作为桁架拼装，最大桁架拼装尺寸为24.4x4.5m。平面面积为109.8㎡，桁架施工时，考虑三个最大尺寸桁架拼装胎架。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
基础结构施工阶段总平面布置图
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
主体结构施工阶段总平面布置图
说明：1、塔吊吊装半径35m范围内，起重性能达25t，根据钢结构吊装分段，设置了相应的拼装场地。2、部分拼装场地与塔吊35m半径交汇区域较小，分布拼装完成的桁架需用汽车吊进行一次转运。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
装饰装修施工阶段总平面布置图
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
本工程整体结构复杂，桁架、抗震结构体系、拉索、管桁架等结构相互穿插，存在大量复杂节点。在对复杂节点的制作安装提出了极高的要求的同时，还需对复杂节点进行节点静载实验及安装过程中的应力应变监测。
节点牛腿分支多，且大部分为厚板（>60mm）箱型构件。箱型构件制作过程中存在扭剪变形控制难度大，多支腿的焊接应力变形对节点的支腿受力相贯影响大，支腿错口的现场校正困难等问题，对制作精度提出了极高的要求。
1）通过向业主、设计方介绍加工制作工艺，寻求合理的铸钢节点变更；2）无法变更的焊接节点，制定针对的制作方案，寻求合理的制作工艺及措施。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
湖北省科技馆新馆悬挑桁架为一典型的长悬臂结构，在竖向地震引起的惯性力作用下，会产生上下振动，从而可能导致较严重的破坏。为保证其在竖向地震作用下的安全性，本项目需通过低周反复荷载实验的手段，研究其抗震能力、变形能力、耗能性能及破坏机制。
低周反复荷载实验主要针对结构整体抗震进行分析，再根据实验结论对设计进行调整，我部需配合高校完成等比缩尺模型的深化及建模。
抗震结构体系（BRB/BRW/TMD）的现场安装方案影响到将来的建筑使用。主要涉及：1）安装方法；2）安装时机；3）连接方式。
低周反复荷载实验：指派专人参与缩尺模型的深化设计及制作，并配合完成校方提出的要求。抗震结构施工：1）抗震结构深化完成后，指派专人对结构深化方进行交底；2）验算抗震结构的施工工况，选择合理的安装时机及临时连接方式。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
跨层主桁架以三、四层楼层主桁架为上下弦，以楼层间跨层杆件为腹杆，并于悬挑端增设平行斜拉钢丝束，与核心筒共同构成一类似斜拉桥的结构体系，平行钢丝束的施工对本工程有着重要影响，其应力水平影响结构的成型与整体安全。
平行钢丝束的施工需寻求专业厂家的支援，除施工工艺外，主要难点涉及：1）拉索安装过程中的分级张拉控制；2）整体卸载后的索力调整。
1）通过结构验算模型，对拉索施工的分级张拉值进行计算分析，并咨询专业厂家了解其施工工艺，按计算结果进行施工；2）模拟计算卸载前后的施工工况，比较与设计值的差异，并向设计值进行最终调整；3）对拉索施工进行专项的施工监测。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
中庭沉浸影院结构四周封闭，结构立面呈漏斗造型，内外壳层层重叠，造型复杂，结构整体标高达+50.675m，高空安装施工精度控制困难，危险性高，为本工程结构施工的最大难点，也是本工程结构施工的最大亮点。
1）内壳、外壳、顶部管桁架杆件平面投影重叠，拼装胎架搭设需重重穿越；且沉浸影院立面呈漏斗造型，胎架的设计、搭设困难；2）施工方案选择对沉浸影院施工有重大影响，需综合考虑成本、工期、施工工艺等因素，选择最优的施工方案；3）沉浸影院四周封闭，人材机进出困难，施工组织难度极大。
1）综合各项因素，制定合理的施工方案，并组织专家论证，具体内容见“分项施工方案”详述；2）安装施工胎架搭设需进行建模模拟施工工况，对胎架的强度，稳定性进行验算，并组织专家论证，在保证施工的同时，争取做到标准化、可周转；3）综合全局施工部署制定针对性的施工组织方案，确保沉浸影院施工的物料进出，以便及早完成沉浸影院的施工，为工期关键线路上的外围结构施工创造良好的施工环境。
钢构施工组织架构施工总体思路施工分区吊装设备选型堆场布置施工总平面布置施工重难点分析
本工程主桁架最大悬挑达32.5m，施工过程中，需搭设较多的支撑胎架，结构总体施工完成后，钢结构整体卸载工况复杂多变，需对钢结构的卸载期间关键构件变形情况进行监测，以保证结构在施工和卸载过程中保持设计性态，满足施工要求。
卸载施工首先取决于胎架的布置，根据胎架的布置情况，需按照施工分区进行分区制定卸载施工流程；同时还需兼顾抗震结构体系及拉索的施工状况，保证完成卸载的同时，不影响抗震结构体系及拉索的使用。
1）制定合理的卸载施工方案，遵循“先边后角，由外向内”的分区分级卸载思路。并对卸载工况建模分析，进行专家论证；2）综合考虑抗震结构体系及拉索的施工状态，于验算模型中进行反映，遵循“先张拉，再卸载，后固接”的原则，即先进行拉索张拉，再进行卸载；整体卸载完成后，进行BRB/BRW的固接施工，最后浇筑三四层混凝土楼板并调整索力。
核心筒钢构施工至顶标高
四层筒间主桁架拼装并首次提升
沉浸影院拼装并整体提升至设计标高
第一步：土建结构底板施工阶段，进行柱脚预埋件及首节柱（柱顶承台面以上1.2m）的安装。
第二步：底板施工完成后，开始钢结构施工，I区开始核心筒吊装，外围由II区开始顺时针施工。
第五步：9.450m标高以下框架结构完成，I区开始提升结构的地面拼装。
第八步：I区沉浸影院结构整体提升，三层悬挑主桁架安装完成后，开始四层悬挑主桁架的安装。
第十一步：三层结构施工完成后，开始三至四层外幕墙立面桁架的安装。
第十二步：立面桁架安装完成后，开始四层层间次桁架的安装。
第十三步：结构主体施工完成后，施工完成二层以上钢筋桁架楼承板的施工。
第十四步：结构整体卸载，卸载完成后，二层以上混凝土楼板浇筑。
第十五步：混凝土楼板浇筑完成后，固接BRB与BRW，调整索力，结构施工完成。
核心筒钢构施工至顶标高
四层筒间主桁架拼装并首次提升
沉浸影院拼装并整体提升至设计标高
沉浸影院倒装结构施工完毕
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
沉浸影院结构造型复杂，立面呈一漏斗造型，通过双曲网壳与四层主桁架连接，一端倒挂于四层主桁架上，一端支承于地面，经纬线分别通过箱型及圆管构件分割，施工难度大，精度控制要求高。我部目前考虑了两种施工方法：
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
为保证提升过程中结构竖向挠度小及外壳径向变形小，必需保证内壳及外壳上段组合桁架的完整性及外壳自身的刚度，故在内壳底部下端，外壳有环形斜杆处分段，上部逆作提升，下部结构在提升完成后倒装施工。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
本工程浮空影院结构安装采用整体提升的方法进行施工，经计算，整体提升结构总重约1800t，考虑到整体提升过程的稳定性，设置16个提升点；同时，为保证屋面结构的完整性，及提升过程中提升段的强度和稳定性，故将占用整体提升通道的核心筒部分结构预留补装施工。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
因提升机构只提供竖向力，故计算时通过在主桁架两端只设置竖向约束进行模似；同时考虑主桁架与核心筒的安装精度，提升时设置侧向支撑，防止端部扭转过大，故增加支座两侧低弹性刚度进行模似，为安全起见，弹性刚度取5KN/mm。荷载组合：1.3恒载。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
由下图可知，提升段大部分构件强度应力比均小于0.6，满足规范要求，局部靠核心筒处，因抽除钢柱，而使该处杆件截面不足，需进行加固。
主桁架挠度从支座处往跨中逐渐变大（0.274～62.508mm）；结构外壳在核心筒抽柱边缘局部不协调变形（蓝色80.289mm左右）。
由于单层网壳对缺陷非常敏感，同时为使安装完后，提升段结构与原结构接近，需局部加强，并对主桁架进行预起拱。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
局部强度不足问题，由于该处有抽柱现象，与原结构受力不同，故现于主桁架靠近支座端加悬挑桁架。
仅增加悬挑，未能使抽柱处GL6a强度满足规范要求，只对结构变形有所改善，现对其强度不足进行加固。拟在其即GL6a与封边桁架间增加腹杆，使其形成桁架受力体系。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
应力分析：增加腹杆后，结构杆件强度最大应力比0.897<1，满足规范要求。应变分析：在增加腹杆后，结构整体变形未发生大的变化，变形对称协调，且挠度值有所降低，66.706mm<126mm（50400/400=126），满足规范要求。但考虑下部安装，及与原设计结构相吻合，加工时必需对主桁架进行预起拱，起拱值为MAX（桁架跨度的1/1000，提升下挠变形）。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
支座反力及桁架扭剪变形
根据计算结构，对提升点制作反力进行验算，结论如下（支座反力单位KN）：
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
支座反力及桁架扭剪变形
由各支座反力结论可看出，外侧支座受力较小，内侧支座受力较大，结合结构应力变形分析，可知：四层筒间主桁架存在扭剪变形。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
支座反力及桁架扭剪变形
整体提升工况下，桁架外侧跨中下挠约16mm，桁架内侧跨中下挠约51mm，沉浸影院下端下挠约66mm。由于受沉浸影院结构的影响，所以桁架内侧吊点反力与桁架外侧吊点反力相差较大，桁架整体受扭，现考虑在桁架外侧与沉浸影院下端加设4根临时拉索，重新对结构进行模拟分析。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
支座反力及桁架扭剪变形
增加临时拉索后，支座反力如下：
由上述计算分析对比可以知，在桁架外侧与沉浸影院之间架设临时拉索后，桁架外侧吊点反力增大，桁架内侧吊点反力减小；桁架外侧桁架下挠增大，桁架内侧下挠减小；沉浸影院下挠减小，由此可以可以看出，增加临时拉索有助于减小桁架的扭转趋势，对提高提升过程中的稳定性有很大帮助。最终得到的预起拱值为50.4mm。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
高空散拼焊接方案的优化
在考虑了整体提升施工方案的同时，项目部亦对高空散拼焊接方案提出了优化。一般状态下，高空散拼焊接方案考虑自地面搭设拼装胎架或满堂架至外壳下弦，超高胎架搭设费时，体量大，结合提升施工思路，考虑按提升施工的区段划分，在原倒装段的顶部搭设大型平台，通过临时桁架与三层主桁架进行连接作为平台基础，再在平台上搭设支撑胎架：
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
抗震结构体系作为将来建筑使用过程中的重要力学构件，需保证在安装过程中不发生应力加载，直至结构卸载完成后JG／T 266-2011 泡沫混凝土，方可进行固接。故考虑将BRB及BRW的临时连接方式进行优化。而TMD阻尼器本身带有自锁功能，故三四层桁架悬挑端TMD阻尼器只需进行自锁，环形步道内部的TMD阻尼器需留下解锁所需的人工孔。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
本工程共涉及到两处胎架的设计与搭设：1）沉浸影院地面拼装胎架；2）悬挑桁架支撑胎架。
现阶段，胎架布置与设计仍在进行中。1）沉浸影院地面拼装胎架复杂，需穿越内壳、外壳直达顶部管桁架下弦处，总体思路经与投标方案、中建钢构施组对比后，保持不变，搭设格构式胎架，环形分布，胎架间采用临时措施形成环向稳定体系。2）根据吊装分析所述分段分节，现已完成胎架定位分布，但胎架设计尚在进行中，目前考虑将胎架支撑在9.450m结构面上，采用钢管支撑或格构式胎架。
沉浸影院施工方案抗震结构施工方案胎架布置及设计方案整体卸载施工方案
受限于胎架施工方案，整体卸载方案目前确定了卸载的总体思路地营房框架结构工程施工组织设计，但尚未建立模拟分析验算模型，待胎架施工方案确定后，将同步开展整体卸载施工方案的编制。