第11章大型体育场钢结构工程施工组织设计

1第11章大型体育场钢结构工程施工组织设计11.1工程概况11.1.1工程简介（一）工程项目性质、功能、地点及规模××体育场钢结构工程是近些年来国内少有的大型体育场钢结构工程，是全国第九届运动会的主会场，是一座集体育场与酒店于一体的现代化大型体育场馆（图1—1），占地300,000m2，建筑面积145,600m2，分地下一层，地上七层，看台可容纳80012个观众。由××省体育运动委员会投资兴建，美国××设计集团和××大学建筑设计研究院设计，××建设工程监理公司监理，××省建筑工程集团有限公司总承包，钢屋架制作安装工程的施工承包方是××省工业设备安装公司。（二）工程范围1.钢屋架屋盖设计新颖、独特，总重约1.2万吨，采用东西两条飘带式桁架结构，飘带式屋架合计全长828m，宽78m，飘带最高点73m，最低点约50m，钢屋架分别由径向主桁架、环向主桁架、径向次桁架和环向次桁架组成，投影面积约6万m2，整个钢屋架靠21根塔柱上的42片榀主桁架支承，每榀主桁架长75.1m、高5.6m、宽仅0.6m，每根塔柱上有2榀主桁架，主桁架悬臂54m（图1—2体育场馆平面结构图），用铰支座支承，铰支座后边4.8m处有一个悬空的后支座，每榀主桁架的后部有2根拉索予以调节平衡，两个塔柱之间20m～40m不等，两柱之间有1榀环向主桁架，3榀径向次桁架。钢桁架由进口H型钢焊接而成，由于采用飘带式设计，每根柱，甚至同根柱上的每榀主桁架标高都不相同，相邻柱间标高最大相差7m，8000个高空焊接接头无一相同。采用的型钢以及重量因其承力不同而不同。2.整个屋面分东、西两大片（两条飘带）（见图1—2体育场馆平面结构图），共有A、B、C、D、E、F、G七个区间，环长约735m，环宽（即单片屋架长）75.1m。钢屋架的所有构件，全部支承于21组塔柱上，并由后部84条钢索予以平衡。23.钢屋架由径、环向桁架纵横布置，主要有以下名称的桁架：（1）径向主桁架：代号为MT，共42片。每一塔柱上有两片主桁架，其单片重量约110吨。除自身有上下弦杆和腹杆外，两片主桁架之间由支承桁架和水平桁架连为一体，合计重量约248吨。（2）环向主桁架：代号为MCT，共38片，它是连结径向主桁架的主要构件，分布于21根塔柱之间，最大片重量达22吨。（3）径向次桁架：代号RT，总数57片，单件重量最大约为36吨，每两组塔柱之间有三榀径向次桁架，其长度和外形与径向主桁架相同。（4）环向次桁架：代号为CT，总数152片。单件重量最大约28吨，它是连接径向主、次桁架的基本构件。（5）边缘桁架：代号为ET，总数有四部份，它分布于东西两大片屋架的边缘，结构近似于径向次桁架。（6）支撑桁架：代号为BT，总数210片，它是将两片径向主桁架连成一体的轻型构件。（7）水平支撑：分布在径向主桁架及环向主桁架的上弦部位，杆件均为方形钢管，采用高强螺栓连接。伸缩缝伸缩缝R25R26R30R31R35R36B1B2B3B4R46R47R51R52R56R57R61R62R66R67R71R72R76R77R81R82D4D3D1D2A1A2A3A4A5A6R10R11R20R21R15R16南北西东3（8）其他构件，除以上桁架外，本工程还包括了边部支撑、屋面、檀条、钢索、马道、火炬和塔柱锚座等。（三）工程及施工特点1.总体造型为空间立体飘带式结构，形式新颖、壮观。每一根杆件都有不同的三维坐标，不具有互换性，加工制作和安装难度较大，工艺要求高。2.每片径向桁架悬臂伸出50米多，全部重量靠塔顶铰轴支承，以及后臂拉索得以平衡。其结构设计甚为独特，桁架的安装、调正及测量必须按图纸的坐标要求认真进行。3.所有构件除径、环向主桁架的水平支撑为高强螺栓连接外，均为焊缝连接，主桁架上下弦翼缘厚度多在δ＝40~125毫米之间，焊接量较大，且有一定难度。焊接质量直接影响整个工程质量。4.安装作业面主要在50~70米的高空作业区，加之地面场地是观众梯台，给吊装工作增加了困难和压力。（四）主要工程量及总工程量1.钢屋面施工总工期为6个月。钢屋架制作安装工程预计2000年4月开始安装工程的施工，需确保在2000年10月全面完工。2.体育场钢屋架制安工程，其钢结构总重量1.2万吨，钢屋面的最高点约72m。3.整个屋面分东、西两大片（两条飘带）共有A、B、C、D、E、F、G七个区间，环长约735m，环宽（即单片屋架长）75.1m。钢屋架的所有构件，全部支承于21组塔柱上，并由后部84条钢索予以平衡。4.径向主桁架共42片。每一塔柱上有两片主桁架，其单片重约110吨。除自身有上下弦杆和腹杆外，两片主桁架之间由支承桁架和水平桁架连为一体，合重约248吨。5.环向主桁架共38片，它是连结径向主桁架的主要构件，分布于21根塔柱之间，最大片重量达22吨。6.径向次桁架总数57片，单件重量最大约为36吨。7.环向次桁架总数152片，单件重量最大约28吨。8.边缘桁架总数有四部份，它分布于东西两大片屋架的边缘，结构近似于径向次桁架。9.支撑桁架总数210片，它是将两片径向主桁架连成一体的轻型构件。10.水平支撑分布在径向主桁架及环向主桁架的上弦部位，杆件均为方形钢管，采4用高强螺栓连接。11.其他构件，除以上桁架外，本工程还包括了边部支撑、屋面、檀条、钢索、马道、火炬和塔柱锚座等。11.1.2建设要求（一）本工程施工必须符合美国国家标准协会标准。（二）质量目标：保证一次成优，确保工程质量达到“鲁班奖”要求。（三）工期目标：钢屋面施工总工期为6个月。钢屋架制作安装工程预计2000年4月开始安装工程的施工，需确保在2000年10月全面完工。（四）安全及文明施工目标：严格按国家、地方法律法规规定及施工方《工地安全文明施工管理规定》要求施工，确保工程顺利实施。施工全过程实现“六无”，即无死亡、无重伤、无中毒、无爆炸、无重大机械交通事故、无火灾，确保工程实施全部顺利完成。（五）环境及职业健康安全工程目标：1.环境目标：有效控制重要环境因素，杜绝重大环境污染事故；防污治污达到排放标准；加强管理，节能降耗，提高经济效益。2.职业健康安全目标：有效控制重大风险因素，杜绝重大伤亡事故，年工伤事故频率不超过24‰；按JGJ59《建筑施工安全检查标准》对施工现场进行各级大检查，项目合格率100%；为员工创造一个健康安全的工作环境。11.1.3实施条件（一）现场条件现场“四通一平”(水、电、通讯、道路通，场地平整），划出预制加工场地，临时设施、材料堆场禁止占用道路。同时临时设施的布置尽量避开地下管道电缆，避免多次移位。5（二）资源条件1.合同签订后七个工作日，根据业主提供的施工图纸和详细资料，将编制详细的施工作业计划并报业主审批；经审批后的施工计划将作为项目施工的指导文件，施工阶段将严格按照计划的要求进行施工作业安排，并根据现场的实际进度情况，计划将每周更新一次；2.制定详细的设备材料进场计划，紧密配合工程进展，确保工程总工期。材料计划应根据分段施工计划，提前做好材料进场的准备工作，保证及时供应合格的材料。图纸会审后立即制定详细的机具进场计划，3.抓住计划“关键路径”的施工作业，从实际出发，合理安排工序，做好人力、物力的综合平衡。主桁架吊装，选用了两台500t汽车吊，分两个工作面同时施工。（三）法规条件1.工程合同签订后，进行协助甲方进行报建报装工作，以确保工程实施能够顺利展开。报装工作由我方安排专人跟进，负责收集施工图、施工组织设计、红线规划图、开工许可证、申请表等等资料，并随时与当地的质监站、公安消防队、供电局、自来水公司、劳动局、技术监督局、环保局、防雷办等政府有关职能部门联络。2.特种作业人员如焊工、起重工、电工、无损检测人员等的资格证检查和上岗培训。11.2施工组织设计主体部分11.2.1编制依据本施工组织设计编制依据：（一）钢结构工程施工及验收的有关标准：1.GB50205《钢结构工程施工及验收规范》2.GB50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》3.GB50194《建设工程施工现场供用电安全规范》4.JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》5.GB50221《钢结构工程质量检验评定标准》6.GBJ301《建筑工程质量检验评定标准》7.JGJ33《建筑机械使用安全技术规程》68.GBJ17《钢结构设计规范》9.美国钢结构协会（AISC）《建筑用钢结构设计、制造与安装规范》10.美国材料及试验协会（ASTM）颁布的有关钢材的标准11.JGJ81《建筑钢结构焊接标准》12.GB11349《钢结构手工焊缝超声波探伤》13.GB50026《建筑工程施工测量技术》14.GB/T1591《低合金高强度结构钢》15.GB359－88《施工现场临时用电安全生产管理制度》16.美国国家标准协会标准及根据现场实际和甲方要求需参照的规范、标准。（二）钢屋架结构设计总说明及相关文件：1.结构布置图2.主桁架详图3.次桁架详图4.环向桁架详图5.其他结构施工图（三）施工方程序文件11.2.2组织方案（一）施工组织管理机构为了确保钢结构工程快捷、高效、低耗、安全进展，按照招标文件要求，我方拟采用指挥部+项目经理部+区域专业的模式进行管理。1．项目经理部设置了质量安全部、工程管理部、材料设备部、配合协调部、资料档案管理等部门。项目组织机构框架图2-1。72.职能分工及其职责基于本工程的社会影响力和工程规模大、工程技术和质量要求高的特点，我方将本工程列为公司重点工程，派我司一位副总经理为本工程的总指挥长，派驻管理协调能力强、技术精湛的一位高级工程师为副总指挥长，对项目经理部进行强有力的指挥和管理。指挥长、副指挥长、项目经理岗位职能如下：（1）总指挥长：是本工程的最高领导者，负责与公司内部各机构协调，向项目部调配各种资源，参与业主、监理机构、总承包等管理公司的主要管理及协调会议，负责整个工程总体目标的宏观调控。对整个工程起着指挥、统筹、宏观控制作用。（2）副总指挥长：主要协助和配合工程指挥长完成各项对内对外工作，在特殊情况下可代理指挥长做出各种决策。（3）项目经理：负责在指挥长领导下对本工程在施工管理过程中出现的各项情件做出决策，负责协调与各相关单位的关系，传达业主指挥部、监理等管理单位及指挥部的各项指令，并负责分配至各专业去执行。对项目经理部职能部门进行管理，监督其落实材料设备的供应、施工设备的调配、各项施工计划的制定，领导项目经理部各管理人员处理好与各方配合工作，与各方保持良好的关系。同时贯彻执行公司的各项制度，严格履行工程承包合同。（4）项目技术负责人：负责本项目的质量和技术的组织工作，包括：组织施工图纸的会审工作，对提出的问题要组织研究或提交设计院解决；负责施工技术准备及副总指挥长项目副经理项目技术负责人总指挥长质量安全部工程管理部材料设备部配合协调部档案管理部项目经理总指挥长图2—1项目组织机构框图8组织编制施工组织设计；组织解决施工生产中的技术问题，组织召开项目技术会议，审批重大技术方案；督促有关部门和各施工班组认真做好工程质量的检查验收工作，组织工程竣工验收工作；负责重大安全技术方案的审批，参加安全大检查，解决施工中存在的安全技术问题；负责组织开展新技术、新工艺、新材料、新设备的研究和推广工作。（5）工程管理部：负责管理分项目部内部各专业的施工技术、方案的编制工作，负责项目部内部的工程实施的管理与配合工作，负责工程实施的测量和定位工作。（6）材料设备部：负责具体的材料采购工作，审核材料计划，并组织对材料的进场验收标识工作，负责各分项目部的施工机械（具）的调配。（7）计划管理部：负责制定总体进度计划，审核各项目的进度计划，并督促各分项目部按计划实施，分析进度偏离原因，制定纠偏措施。（8）协调配合部：负责与土建总承包、装修、弱电、煤气等所有甲招专业和甲招设备的协调配合及管理工作。（9）质量安全部：负责组织并参与对各分项目部进行质量、安全检查，组织并编制纠正/预防措施，并监督各项整改的落实情况。（二）工作管理流程本工程实施中突出项目经理部作为现场施工管理机构的工程计划、统筹