会展中心钢结构关键技术交流.pdf

1、杭州大会展中心一期项目钢结构关键技术交流杭州大会展中心一期钢杭州大会展中心一期钢结结构工程构工程0102030405第一章项目简介及工程特点第一章 项目简介及工程特点工程名称杭州大会展中心一期项目杭州大会展中心一期项目地理位置杭州市萧山区南阳街道建设单位杭州大会展中心建设运营有限公司总包代建招商局地产（杭州）有限公司设计单位中国建筑设计研究院有限公司/法国VP建筑设计研究所勘察单位浙江大学建筑设计研究院有限公司监理单位浙江泛华工程咨询有限公司施工单位中国建筑第四工程局有限公司项目规模地下建筑面积21.97万（钢筋混凝土结构）地上建筑面积42.35万（钢结构）建设用地面积35.3万总建筑面积64

2、.32万项目由8个展厅和东、西登录大厅、中央廊道组成工期要求2020年12月30日至2023年12月30日（总工期：1095天）合同额88亿元布展规模国内已建和在建展馆中，一期布展面积排在全国第六，一二期全部建设完成，其布展面积排在全国第三。一一期期二二期期第一章 项目简介及工程特点单层（15/8#单层展厅）平面尺寸：110 x189m；双层（6#、7#双层展厅）平面尺寸：95.4mx207m；东、西登录大厅：平面尺寸94x95m；中央廊道：平面尺寸：71mx324m；总用钢量为11万t，单个展厅0.8万t，双层展厅2.3万t，中央廊道1.2万t。189m110m189m95.4m207m95

3、.4m207m95.4m95.85m94.14m324m71.48m第一章 项目简介及工程特点单层展厅：下部为框架结构，柱距18m；屋盖采用倒三角形桁架体系，桁架最大高度6.0m，最大跨度81m；下部钢柱及夹层体系钢柱屋面桁架及支撑体系柱+桁架+桁架支撑体系单榀桁架桁架支撑单层展厅三维示意图第一章 项目简介及工程特点双层展厅三维示意图二层楼面桁架体系双层展厅：下部为框架结构，柱距18m；二层楼面采用正交桁架体系；屋盖采用倒三角形桁架体系，桁架最大高度6.0m，跨度81m；单跨桁架体系单榀桁架单榀桁架柱+桁架+桁架支撑体系屋面桁架体系第一章 项目简介及工程特点登录大厅三维示意图下部钢柱及夹层体系

4、屋面桁架及支撑体系登录大厅：下部为三肢格构柱，中柱为圆管柱。屋盖采用六坡波浪型桁架体系，长80m，宽6695m，端部纵向悬挑水平长度17m（距柱中心）。屋面设纵横双向次梁，梁格尺寸约2.5m9m。柱+桁架+桁架支撑体系单榀桁架格构柱及中柱截面均为圆管形式，格构柱间按照设计要求设置支撑。桁架支撑第一章 项目简介及工程特点中央廊道三维示意图中央廊道立面三维示意图中央廊道局部三维示意图中央通廊：地上框架纵向总长324m，端部最宽26m，中部最窄17m，中间设滑动连接释放温度应力。局部连桥两层，纵向柱距9m，横向柱跨12m，横向悬挑2.5m6.5m；商业楼座三层，柱距9m。树杈柱桁架支撑体系整个屋盖体

5、系桁架体系第一章 项目简介及工程特点特点一：中央廊道下方运营地铁隧道东西向横穿场地第一章 项目简介及工程特点特点二：8个展厅下方全含全地下室结构 地下室施工面积约21万，分南北两个独立的区域，中间采用连通口连通。南、北地下室底板长约480m，宽约207m，底板厚0.6m，承台厚1.1m，顶板厚度400mm。第一章 项目简介及工程特点双层展厅：最大跨度81m，6#、7#展厅之间跨度6440m，外挑1223m。特点三：展厅屋盖桁架跨大，度长达81m。单层展厅：1#4#、5#、8#展厅最大跨度81m。第二章钢结构管理要点第二章 钢结构管理要点钢结构招采管理主要含深化设计、材料采购、构件加工、现场安装

6、四大模块。目前总承包工程中对于钢结构招采形式主要有以下几种：01030204深化设计单独进行设计招采，材料采购、构件加工、现场安装一并招采。深化设计单独进行设计招采，材料采购与构件加工一并招采，现场安装独立招采。本项目由于是代建EPC总承包模式，钢构招采前设计无施工图，后期图纸变更及商务风险较大；钢结构深化设计及加工制作与安装方面人才缺乏。故采取深化设计，材料采购、构件加工、现场安装统一招采，主合同背靠背定额下浮模式。深化设计，材料采购、构件加工一并招采、现场安装独立招采。项目钢结构体量大，钢结构专业分包选择了4家，也增大了项目的管理协调难度。项目部建立了深化设计、加固制作与安装统一标准，强加

7、过程及标准化管理。第二章 钢结构管理要点统一管理采用统一的报审邮箱采用统一的报审文件夹名称统一使用软件TEKLA 建模出图统一出图标准使用统一的标准图框出图统一采用标准的深化节点报审图纸包括统一的TEKLA模型、网页 模型、CAD版本图纸、PDF版本图纸统一深化分段形式第二章 钢结构管理要点要求分包单位报送深化设计策划书，经业主、监理、项目部审核后实施，规范深化报审、图纸变更流程。第二章 钢结构管理要点统一管理由总包牵头组建BIM设计团队，统一合模，组织各专业进行模型碰撞分析。钢结构与钢筋、机电班组碰撞检查讨论防碰撞一体化深化建模第二章 钢结构管理要点钢结构加工厂验收验收记录材料进场前组织各方

8、进行原材料质量验收，合格后方可生产第二章 钢结构管理要点委派专业工程师驻厂监造，建立日报、周报制度，每天统计构件加工进度；每周汇报本周的图纸下发进度、材料采购进度、材料复试情况、构件加工进度及下周工作计划等详细信息。在工厂定期召开深化及制作协调会，通报材料采购、深化、加工进度、构件加工质量情况以及各单位需协调解决的事项。工厂拟发货清单工厂制作协调会第二章 钢结构管理要点构件在出厂前，总包驻厂代表、驻厂监理、厂质检、第三方检测机构各方对构件联合验收，确认构件合格后，在构件上签字确认，构件方可出厂。第二章 钢结构管理要点构件进行实体预拼装时，业主、监理、代建、总包各方单位代表定期赴制作厂验收。屋面

9、桁架工厂预拼装验收第二章 钢结构管理要点（1）方案重点对施工总体部署、平面布置、道路交通组织、材料堆场等等进行针对性论证；（2）针对重型机械设备上地库顶板进行多方案比选，确定重载钢平台方案；（3）针对安装方案结合场地条件和工程特点，从人、材、机配置，工期、安全、技术可行性、经济性等方面进行多方案比选。请行业内知名专家进行论证，选择最优方案。展厅钢结构方案专家论证会专家论证方案意见及回复第三章施工总体部署第三章 施工总体部署非预留区地下结构非预留区地下结构地保区地下结构地保区地下结构+非预留区地上结构非预留区地上结构预留区地下结构预留区地下结构中廊区地下连接通道中廊区地下连接通道地保区、预留区地

10、上地保区、预留区地上结结构构中廊区地上结构中廊区地上结构项目部结合工程特点，划分非预留区、预留区及地保区。第三章 施工总体部署方案一：大型履带吊搭设栈桥分段吊装方案n 方案优点n 方案缺点 采用 50t、25t 汽车吊进行桁架的分段吊装单元地面拼装。桁架分段处搭设临时支撑架进行临时固定。采用 2 台 350t 履带吊将拼装完成的吊装单元桁架吊装至临时支撑架上进行对接。分段吊装施工技术成熟、工艺简单、质量可控。大型履带吊上地下室顶板施工，需搭设两条钢平台加固线路，措施量大，且占用关键工期路线；吊机作业、钢平台架设、桁架拼装、胎架转移均在馆内进行，场地周转困难。第三章 施工总体部署方案二：累积滑移

11、施工方案n 方案优点n 方案缺点 在柱顶布置通长滑移轨道，将屋盖桁架累积滑移就位。桁架分段拼装采用1台350t履带吊吊至滑移平台上进行对接。屋盖上的檩条等次构件在滑移平台上随主结构一同安装、滑移。无需进行大面积地下室顶板加固；拼装场地在固定位置，无需转移，悬挑桁架、檩条等次结构可带在主桁架上一起滑移，施工效率高。大面积桁架拼装及履带吊作业场地均位于结构外侧，对南北区场地需求高，将阻断环场道路对交通不利。作业面单一，对赶工不利。第三章 施工总体部署方案三：液压提升施工方案n 方案优点n 方案缺点 屋盖跨中桁架在屋盖投影正下方原位拼装，拼装机械采用 150t履带吊，采用液压穿心千斤顶整体提升。在柱

12、顶布置上吊点、提升器，在地面桁架结构上布置下吊点、临时加固杆件。通过液压提升器、钢绞线等提升设备将下部结构提升至设计指定位置。地下室顶板完成后，屋面桁架即可整体拼装提升，灵活性强，效率高；高空作业极大减少。桁架整体由高空作业转为地面作业，需占用展厅内部空间，对其他专业配合要求高。第三章 施工总体部署总结分析安装工期措施量机械设备安全性可行性分段吊装方案70天700t2台350t履带吊3台80t汽车吊4台5t叉车4台50t汽车吊安全性好可行累积滑移施工方案75天720t3台80t汽车吊1台350t履带吊4台5t叉车4台50t汽车吊难度较大，安全要求高。施工效率低，安全风险高，不满足要求。液压提升

13、施工方案70天600t3台150t履带吊3台100t汽车吊4台5t叉车4台50t汽车吊安全性好可行优选方案方案三：液压提升施工方案第三章 施工总体部署方案一：分段吊装方案n 方案优点n 方案缺点 屋盖桁架及二层桁架采用 2 台 350t 履带吊从南向北边退边分段吊装，履带吊上地下室顶板上吊装作业，吊装行走路线需加固处理。采用 2 台 350t 履带吊将拼装完成的吊装单元桁架吊装至临时支撑架上进行对接。分段吊装施工技术成熟、工艺简单、质量可控。大型履带吊上地下室顶板施工，需搭设两条钢平台加固线路，措施量大，且占用关键工期路线；吊机作业、钢平台架设、桁架拼装、胎架转移均在馆内进行，场地周转困难。第

14、三章 施工总体部署方案二：逆向分层液压提升施工方案n 方案优点n 方案缺点 屋盖桁架及二层桁架均采用“楼面拼装+整体提升”法施工，先提升屋盖桁架，后在结构柱上设牛腿提升二层桁架。采用 150t履带吊 汽车吊上楼面拼装，先楼面拼装屋盖桁架，主体钢框架施工完成后开始提升屋盖，提升就位补杆对接完成后，开始楼面拼装二层桁架层。分段吊装施工技术成熟、工艺简单、质量可控。大型履带吊上地下室顶板施工，需搭设两条钢平台加固线路，措施量大，且占用关键工期路线；吊机作业、钢平台架设、桁架拼装、胎架转移均在馆内进行，场地周转困难。第三章 施工总体部署方案三：滑移（屋盖桁架）+吊装（二层桁架）n 方案优点n 方案缺点

15、 屋面桁架在地面进行桁架分段吊装单元的拼装，然后采用 1 台 350t 履带吊将拼装完成的吊装单元桁架吊装至滑移平台上进行对接。二层桁架采用200t履带吊进行穿插补装。屋盖桁架和二层楼面桁架分为 2 个独立作业面互不干涉，可同步平行施工，对工期有利；无需进行大面积施工道路加固，施工成本低。技术复杂施工可行性低，屋面桁架已施工完，二层桁架重量较重，大型履带吊大臂无法伸缩，存在抗臂现象第三章 施工总体部署总结分析安装工期措施量机械设备安全性可行性分段吊装方案80天850t2台350t履带吊3台80t汽车吊4台5t叉车4台50t汽车吊安全性高可行逆向分层液压提升施工方案70天700t3台150t履带

16、吊3台100t汽车吊4台5t叉车4台50t汽车吊难度较大，安全要求高。较难滑移（屋盖桁架）+吊装（二层桁架）90天600t1台350t履带吊3台100t汽车吊4台5t叉车4台50t汽车吊安全性好困难优选方案方案一：分段吊装方案 单层展厅：屋盖桁架采用“地面拼装+整体提升”的施工方法：采用汽车吊和小型履带吊在场内倒退拼装作业，全部拼焊完成后，整体提升至指定高度。双层展厅综合吊装施工单层展厅整体提升施工 双层展厅：屋盖桁架采用“综合吊装法”：在场内布置钢平台，履带吊行走于钢平台上倒退依次安装下部和上部桁架，桁架就近在场内加固拼装。第三章 施工总体部署中央廊道：屋盖桁架采用“地面拼装+整体提升”的施

17、工方法：采用汽车吊和小型履带吊在场内倒退拼装作业，全部拼焊完成后，整体提升至指定高度。登录大厅分段吊装施工中央廊道整体提升施工登录大厅：屋盖桁架采用分段吊装的施工方法：在场内布置钢平台，履带吊行走于钢平台上倒退依次安装下部和上部桁架，桁架就近在场内加固拼装。第三章 施工总体部署第四章钢结构关键施工技术第四章 钢结构关键施工技术地上钢结构安装，为避免地库顶板造成较大损害和不影响地下结构施工，设计了重载转换钢平台。其创新技术结合地下室结构9m柱距特点，布置9m宽车型道路，即在顶板面柱头放置30mm厚钢板，钢板上放置方形钢管焊接钢平台，钢平台上部铺路基箱，利用结构柱承担全部荷载，保证混凝土梁、板不受

18、力。在地下结构设计阶段，项目部即确定地库顶板大型机械行驶路线，根据设计荷载对相关区域混凝土柱进行设计。与传统支撑加固方案相比，即解决了钢结构施工时，保证砼结构质量和安全问题，又不影响地下室施工。三 施工分区：每个单体展厅按预留区和非预留区分界线分为2个施工大区。施工顺序：平面施工顺序：先施工非预留区，后施工预留区和地保区；立面施工顺序：单层展厅先施工下部框架结构，同步拼装屋盖桁架。待下部框架结构安装完成后，整体提升屋盖桁架。施工方案：下部框架结构：钢柱采用汽车吊分段吊装施工；钢梁采用汽车吊整根吊装；屋盖桁架结构：地面拼装+液压分区整体提升；单体展厅施工机械：下部框架吊装：2台100t汽车吊+2

19、台80t汽车吊；屋盖桁架拼装：3台50t汽车吊；第四章 钢结构关键施工技术三1234下弦杆上弦杆斜腹杆上弦腹杆第四章 钢结构关键施工技术安装下弦杆拼装上弦杆斜腹杆上弦腹杆第四章 钢结构关键施工技术桁架拼装结构示意图胎架结构设计图第四章 钢结构关键施工技术提升分区提升重量提升高度提升面积提升点数量提升器选型提升一区786.88t17.5m778812个100t提升二区251.33t17.5m19204个100t提升作业前进行模拟验算，确定提升点位数量及提升器的型号选择。三单层展厅结构施工技术方案验算结果：上提升点在提升荷载作用下，最大组合位移为0.64mm，刚度满足要求。验算结果：下吊点在提升荷

20、载作用下，最大组合位移为0.173mm，刚度满足要求。最大应力值为242MPa，小于295Mpa，满足要求。第四章 钢结构关键施工技术第四章 钢结构关键施工技术液压提升器液压提升器 钢绞线安装钢绞线安装1、吊具检查；2、钢绞线检查；3、锚夹具检查；提升泵站系统安装提升泵站系统安装1、泵站位置检查；2、油管连接情况检查；提升控制系统调试提升控制系统调试1、提升器行程传感器信号检查；2、泵站动作信号检查；3、提升控制系统通讯稳定性检查。测量监控体系布置测量监控体系布置1、单榀桁架布置三组反光片；2、提升前测量桁架标高数据；第四章 钢结构关键施工技术桁架预提升预提升分级加载，使提升结构整体脱离拼装胎

21、架约150mm，期间观察结构受力变形情况，确认无异常后，提升器机械锁紧，静置约12小时。桁架正式提升桁架提升就位安装后补段及卸载测量各吊点标高情况，进行提升结构整体提升作业。1、严格控制缩缸距离，在30mm50mm以内；位移差控制在10mm以内；2、每提升5M测量一次各吊点同步位移情况提升结束后，做好液压提升器安全行程。桁架提升就位安装后补段，提升卸载启动泵站,泵站压力调节至吊点实际提升压力+10%；提升器空载升缸到200mm；利用计算机控制泵源系统按20%比例分级卸载；第四章 钢结构关键施工技术第一步：胎架安放，第一榀桁架拼装；第四章 钢结构关键施工技术第二步：吊车后移，拼装第二榀桁架；第四

22、章 钢结构关键施工技术第三步：安装第一榀与第二榀桁架之间的次桁架及系杆；第四章 钢结构关键施工技术第四步：拼装第三榀主桁架、次桁架及系杆；第四章 钢结构关键施工技术第五步：按照以上工序继续拼装；第四章 钢结构关键施工技术第六步：非预留区屋面桁架整体拼装完成后，进行整体提升；第四章 钢结构关键施工技术第七步：后补杆件及水平拉杆安装；第四章 钢结构关键施工技术第八步：预留区桁架拼装；第四章 钢结构关键施工技术第九步：同步施工预留区框架结构；第四章 钢结构关键施工技术第十步：预留区桁架整体提升；第四章 钢结构关键施工技术第十一步：非预留区与预留区合拢段安装；第四章 钢结构关键施工技术双层展厅钢结构按

23、：框架结构二层桁架屋盖桁架悬挑桁架进行施工。整体安装顺序：先安装非预留区（一区）、再安装预留区（二区）、最后安装6、7#之间钢梁。屋屋盖盖合合龙龙区区19.0m钢桁架屋盖桁架主体钢框架屋盖大跨度钢梁连体区屋盖桁架中间屋盖大跨度梁主体钢框架19.0m钢桁架7#展厅6#展厅合龙区在第二阶段安装第四章 钢结构关键施工技术双层展厅地库顶板上各设置4条固定的机械行驶路线，其中两条路线上的路基箱考虑周转使用。6#展厅吊机行驶道路布置图7#展厅吊机行驶道路布置图第四章 钢结构关键施工技术二层桁架采用标准格构式支撑，截面2x2m，竖向杆件截面P89x4，腹杆截面P64X3.5；底部设置HM300X200X8X

24、12型钢平台进行荷载转换。第四章 钢结构关键施工技术屋盖桁架分为两段，单段重量为60t。为保证安装时稳定性，需设置特殊支撑架组。单个支撑架组重量约为55t。第四章 钢结构关键施工技术最不利框架柱截面口1200 x1200 x60。分段长度约为17.8m，重量约为40t。考虑吊索、吊具及其他因素约41t。选用200t履带吊，当在臂长67.5m，吊装半径14m工况下，最大额定起吊重量约为48.8t大于最不利吊装段重量41t，满足现场吊装要求。第四章 钢结构关键施工技术二层桁架分段长度13.5m，重量约为35.5t，考虑吊索、吊具及其他因素约37t。采用200t履带吊，在臂长67.5m，吊装半径14

25、m工况下，最大额定起吊重量约为48.8t大于最不利吊装段重量37t，满足现场吊装要求。第四章 钢结构关键施工技术屋盖主桁架分段长度40.5m，重量约为80t，考虑吊索、吊具及其他因素约85t。选用350t履带吊，在吊装半径为20m，吊装臂长90m时，最大起吊重量约为97.9t大于85t，满足吊装要求。第四章 钢结构关键施工技术施工划分：登录厅及中央廊道划分为东登录厅、中央廊道、西登录厅。施工顺序：东登录厅中央廊道西登录厅。东登录厅由西向东施工，屋盖桁架采用原位拼装+分段吊装施工。西登录厅由西向东施工，屋盖桁架采用地面整体拼装+分区提升施工。中央廊道由西向东施工，屋盖桁架采用地面整体拼装+分区提

26、升施工。第五章总结及建议第五章 总结及建议深化设计：深入进行节点优化，进行有限元分析，确保节点受力满足设计要求。加工制作：应用数字钢构管理系统追溯管理，确保本项目构件配套生产、发货。组织策划：成立现场交通和场地使用维护小组，制定出钢结构各施工阶段的现场平面规划；进度管控：制订网络计划，合理安排流程，流水分段施工，提出控制目标。现场安装：1、分阶段施工模拟分析，提前采取有效的控制措施；2、模拟分析预起拱数值，在工厂进行预拼装的工艺优化；3、固定吊车行驶路线、进行详细的吊装工况分析、细致到各吊点的坐标位置。第五章 总结及建议（2）钢结构与混凝土钢筋的连接施工质量控制的重点。以往施工过程中，往往出现钢筋与钢板穿筋孔、钢筋与接驳器无法对齐，产生错位等事例。为了控制施工质量，加快施工进度，建议将连接方式都设计为钢板搭接的方式，钢筋和钢板搭接焊接固定。（1）根据公司钢结构专业的能力，在招采阶段可选择将深化设计、加工采购、现场安装独立或者单项组合进行招采，争取利益最大化；（3）由于本工程构件截面规格种类较多，屋面桁架部分横纵向桁架弦杆规格相同，图纸会审阶段建议归并工程量较少、规格相近的杆件，桁架按主次桁架进行设计，以保证相贯桁架焊接质量。