中小型场馆类项目技术总结(荆州体育馆)

 中建三局施工技术总结中小型场馆类项目技术总结——荆州体育馆项目中建三局第二建设工程有限责任公司2015年11月荆州体育馆钢结构技术总结目录第一章工程概况.......................................................1 第二章设计条件.......................................................3 第一节建筑设计参数...............................................3 第二节结构设计参数...............................................3 第三节材料概述...................................................4 第三章施工条件.......................................................5 第四章各种技术经济指标..............................................10 第五章工日消耗量....................................................11 第六章工程进度、质量、安全履约情况..................................12 第一节工程进度分析..............................................12 第二节质量、安全履约情况........................................13 第七章主要施工方法、技术措施及相关专项措施费用说明..................15 第一节屋盖钢桁架施工............................................15 第二节体育馆立面造型施工........................................18 第八章环境保护和节能措施及相关专项措施费用说明......................20 第九章技术创效措施、实施效果及相关费用说明..........................21 第十章新工艺、新材料、新技术、新设备的采用情况......................29 第十一章科技成果....................................................32 第十二章经验教训和体会..............................................34 第一节设计变更处理..............................................34 第二节深化审计经验..............................................36 第三节构件制作要点..............................................37 第四节现场安装控制..............................................37 荆州体育馆钢结构技术总结第1页第一章工程概况本工程位于荆州市沙北新区，设计规划总用地面积为293470㎡，净用地面积260340㎡，总建筑面积51485㎡，其中地下室部分2137㎡，地上部分49348㎡。共分为体育馆、游泳馆、综合竞赛馆、网球公园、体育公园五大功能区，包括一座达到国家甲级标准、坐席6000个的现代化体育馆；一座由比赛池和训练池组成的乙级标准游泳馆；一座规模为两层的综合训练馆和一个拥有共计12片比赛训练场地的网球场。体育中心主体育馆作为2014年湖北省第十四届运动会主场馆。其中体育馆建筑面积26337㎡，地上建筑面积25194㎡，地下建筑面积1143㎡，地下一层，地上主体一层，局部二到四层，建筑高度27.2m；体育馆建筑人视图主体育馆钢结构施工主要包括大跨度桁架和立面“风帆”状的折面网格结构。钢屋盖平面呈拱圆形，外圈直径为124m，采用12跨主桁架、外圈环桁架及连接次桁架组成，桁架采用倒三角立体管桁架，桁架上弦宽4.2m，桁架高度约4.0m，构件昀大截面为φ273×14。钢屋盖外檐口标高为26.0m，中心顶标高30.489m，昀大结构跨度为67.2m。钢屋盖通过下部72个球铰支座与混凝土结构连接。体育馆外立面造型由48个Y型格构柱和48片“风帆”状的折面网格结构围合而成，其中Y型格构柱为圆管格构柱，立面折面网格为管结构，结构上部与屋盖外圈环桁架采用销轴连接，下部与Y型柱连接。荆州体育馆钢结构技术总结第2页体育馆三维结构图体育馆分解图工程名称荆州市文化体育中心工程（体育中心）工程地址荆州市沙市区沙北新区建设单位荆州市政府投资工程建设管理中心勘察单位湖北华宇高科建筑设计咨询有限公司设计单位中南建筑设计院股份有限公司监理单位湖北楚元工程建设咨询有限公司质量监督部门荆州市质量监督管理站总包单位中建三局第二建设工程有限责任公司工程主要功能湖北省第十四届省运会比赛场馆，娱乐、健身荆州体育馆钢结构技术总结第3页第二章设计条件第一节建筑设计参数规模等级：体育建筑等级为甲级，体育馆规模为大型，体育馆总座位数6071座（其中固定坐席4410席，活动坐席1552席，无障碍坐席12席，贵宾席97席）体育馆建筑面积：26337㎡，其中地上建筑面积25194㎡，地下1143㎡。体育馆建筑基地面积：16286㎡体育馆建筑层数和建筑高度：地下一层，地上主体一层，局部二至四层，建筑高度27.2m本工程所属气候分区：荆州市属气候分区Ⅲ，为夏热冬冷地区。必须满足夏季防热，冬季适当兼顾保温的设计要求。第二节结构设计参数本工程主体结构设计使用年限为50年。(1)抗震设计参数：本工程为重点类设防，荆州市抗震设防烈度为6度，设计分组第一组，设计基本地震加速度为0.05g。(2)基本风压：本建筑物钢结构设计基本风压为0.35kN/㎡(n=100年)，主体混凝土结构设计基本风压为0.30kN/㎡(n=50年)；地面粗糙度为B类。(3)基本雪压：本建筑物基本雪压为0.45kN/㎡（n＝100年）(4)工程地质和地下水条件：场地地貌单元属长江北岸Ⅰ级阶地，整个拟建场区地形起伏较大，地面高差2.29米；场地上部第四系全新统冲洪积层为砂类土、粉土及粘性土层，下部第四系更新统冲洪积层为圆砾、卵石。建筑场地类别为Ⅱ类，土类型为中软场地土。本项目场区整平标高为29.000m。项目实施时将在原有场地上换填地表泥塘、淤泥，并填土2-3m高。为了避免填土的高压缩性等问题，设计上考虑了架空楼板，体育馆比赛场地均为架空层楼板。主要结构类型：主体结构为现浇钢筋混凝土框架结构，屋盖为钢桁架+铝镁锰金属板。荆州体育馆钢结构技术总结第4页说明：右侧图中红色为支座线类别图例截面形式钢桁架上弦普遍截面φ219×10腹杆普遍截面φ140×6桁架形式昀大跨度桁架高度弯曲矢高下部净空下弦普遍截面倒三角管桁架67.2m4m4m26mφ245×10第三节材料概述（1）钢材圆钢管：体育馆屋盖圆钢管采用直缝焊管，直径＜159mm时采用Q235B，圆钢管直径≥159mm时采用Q345C；（2）锚栓：锚栓采用Q345B钢材。（3）销轴销轴采用合金结构钢，牌号为40Cr。销轴应逐根探伤。（4）球形支座柱顶屋盖支座选用双曲面抗拉球型双向固定钢支座，选用参数：设计昀大压力：1800kN（600kN）；昀大拔力：400kN（200kN）；设计昀大水平力：400kN（300kN）；转角：0.05rad。（5）涂料环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+防火涂料+聚氨酯面漆（丙烯酸聚硅氧烷面漆），括号内用于室外部分外露钢结构。本工程中有立面风帆及雨篷等。荆州体育馆钢结构技术总结第5页第三章施工条件（1）施工方法体育馆主体结构一层，屋盖钢桁架下部净空昀大为26m，馆内四周均为阶梯形看台，现场塔吊均为C6015，基本做到了吊装区域全覆盖，但吊重仅能满足构件散装需求。备选方案有：满堂脚手架散装，展开式提升法，分段吊装法。备选方案优点缺点满堂脚手架散装法塔吊性能相对较小。（1）需要搭设大量承重脚手架，且四周阶梯形看台承载能力低，需要加固；（2）脚手架搭设工程量大，交叉施工受限，施工工期长，费用高。方案示例展开式提升法特别适用于四周有看台阻挡，无法进行整体提升的项目，尤其是网架等多向受力结构，高空施工工作量少。（1）提升周期长，结构长期靠提升器悬挂，安全风险大；（2）本工程为单向受力桁架体系，如采用展开式提升，每次仅能提升一榀桁架，提升数量太多，工期长；（3）提升支架下部为架空层，需要避免支架落位与楼板上，支架跨度大，材料浪费第一步：采用吊车吊装外围钢桁架荆州体育馆钢结构技术总结第6页第二步：设置提升装置，在馆内拼装桁架第三步：提升一定高度后，具备安装杆件条件，安装桁架杆件第四步：依次提升、安装循环作业，桁架杆件安装完成第五步：桁架提升就位第六步：依次提升其他榀桁架，完成后拆除提升支架方案示例分段馆内机械设备型号小，费用经济由于前述现场地址条件等原因，馆内地面采用荆州体育馆钢结构技术总结第7页吊装法吊装架空层，承载能力有限，且因架空层下部为素填土，无法进行楼板下部加固，吊车进入馆内吊装在本工程中无法实现方案示例馆外吊装（1）不影响建筑物整体结构，地面拼装工作质量安全（2）地面拼装工作可提前插入，工期较快机械设备选型大，费用较高方案示例本工程昀后采用馆外吊装法，采用400t履带吊带超起工况进行吊装，选用轻型主臂工况，臂长为120m。昀大吊装工作半径84m，昀大吊装构件30.6t（工作半径为70m）。（2）机械准备工程采用400t履带吊进行吊装，履带吊进场时间要求在施工前至少10天，400t履带吊进场时共有22车（仅带78m主臂，不含超起桅杆、超起配重），履带吊组立和臂杆扳起施工时间需要预留7天时间，组装完成经检测合格后方能进行吊装作业。荆州体育馆钢结构技术总结第8页（3）材料准备因本工程屋盖桁架高度4m，且存在一定的弧度，桁架宽度为4m，再加上桁架两侧牛腿，如果采用加工厂分段制作，运输到现场拼装成吊装节，构件的运输尺寸为4.2m（高）×4.5（宽）m×12m（长），加工厂中标单位为湖北弘毅钢结构工程有限公司，厂区地址在武汉市黄陂区武湖汉施路39号，构件从加工厂运送到荆州现场因超高超宽无法通过高速直达，项目前期采用超低平板车（高度为70cm）走国道运输至现场，因组织问题和荆州市城区内部交管协调问题，构件发生一次车祸、一次构件超高被扣押，构件运输连续性得不到保障，于是考虑在荆州当地找一家库房用于加工厂制作临时场地，由于项目为体育中心工程，室外厂区面积大，昀后项目将加工厂设置在项目室外空地中，现场加工厂面积约为2000平米，设置两个龙门吊，将加工设备，如等离子相贯线切割机，运送至现场加工厂，现场进行切割组装焊接工作。本工程需要采用胎架材料，胎架在设计杆件规格时要注意联系市场常用型号材料截面，昀大程度上减少定制规格，节约采购成本和采购周期；同时，在设计时根据分公司范围内在建项目剩余可用材料具体型号规格进行，胎架材料将分公司广州机库项目用胎架和提升架材料重复利用，很大程度上节约了措施材料费，（4）周边环境项目位置偏僻，面积大，项目周边环境简单，周围环境大型履带吊施工无制约，履带吊施工主要受限于地基基础换填和履带吊超长臂长地面拼装空间的问题。根据履带吊自身参数，QUY400型履带吊自重370t，压重40t，后配重140t，考虑84t超起配重，履带宽1.35m，与地面接触面长9.8m，由此可见，履带吊在行走及吊装过程中对回填土耐力要求达到230kN/m2。根据相关施工经验，回填土承载力约为120kN/m2。故需要对履带吊行走路线基础进行处理，处理方式参照《建筑地基处理技术规范》，夯实地基，并换填垫层，下方铺设2000mm厚毛