(1)國家游泳中心鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，既要保證建筑效果同時(shí)又要保證結(jié)構(gòu)的安全和減少用鋼量,，因此圓盤拉刀在設(shè)計(jì)中對所有桿件和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)”,，造成節(jié)點(diǎn)桿件構(gòu)造復(fù)雜多樣、非 標(biāo)準(zhǔn)化,。
(2)由于本工程鋼結(jié)構(gòu)是 由十二面體和十四面體組成的多面體空間剛架,，其獨(dú)特的構(gòu)造形式造成節(jié)點(diǎn)桿件復(fù)雜多樣、非 標(biāo)準(zhǔn)化,，空間分布規(guī)律性差,，安裝過程中需要解決測量定位、合攏縫 位置的確定,、安裝精度的控制等許多難題,。
(3)本工程由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)造特點(diǎn)，水滴的不規(guī)則形狀決定了鋼框架桿件空間變化的不規(guī)則性,、空間性,、多樣性，構(gòu)件總數(shù)為30513件,，其中球體9843件,，鋼管20670件。要保證安裝質(zhì)量,，其安裝方法和工藝的研究,，給我們 提出了一個(gè)全新的技術(shù)課題。
(4)本工程鋼結(jié)構(gòu)類型有四種,，整球,、球冠體、方鋼管,、圓鋼管每一根桿件都各不相同各桿件之間不可替代,，桿件的加工、運(yùn)輸,、存放,、吊裝等管理難度大；
(5)本工程鋼結(jié)構(gòu)屋蓋被兩道內(nèi)墻分割成三個(gè)區(qū)域，跨度分別為40m,，50m,，137m，均屬于大跨度鋼結(jié)構(gòu),。在結(jié)構(gòu)空中組裝完畢后,，在拆除支撐體系的卸載過程中如何保證結(jié)構(gòu)安全、保證桿件內(nèi)應(yīng)力的變化在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi),，是 一大難題,。
2、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)
(1)材料及構(gòu)件類型的歸并
針對主體鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)空間規(guī)律性差,，構(gòu)件規(guī)格多樣,，節(jié)點(diǎn)種類繁多，某些規(guī)格板件用量很少,。為保證施工進(jìn)度,，同時(shí)達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)約的目的，對施工圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì),，減少了材料采購的規(guī)格和球節(jié)點(diǎn)的模具數(shù)量,。(2)桿件與節(jié)點(diǎn)的歸并
設(shè)計(jì)圖紙給出了所有的桿件和節(jié)點(diǎn)規(guī)格與空間坐標(biāo)，由于切割和邊界封閉等原因,，根據(jù)空間坐標(biāo)計(jì)算出部分節(jié)點(diǎn)距離很近,，桿件長度很短，對這些節(jié)點(diǎn)桿件進(jìn)行合并,。在設(shè)計(jì)圖紙的節(jié)點(diǎn)大樣合并原則指導(dǎo)下,，對圖紙又進(jìn)行了進(jìn)一步的深化，找出所有需要合并的構(gòu)件,、確保構(gòu)件正常加工制作,。
(3)剛接節(jié)點(diǎn)深化
結(jié)構(gòu)整體為全焊接結(jié)構(gòu)，所有節(jié)點(diǎn)均設(shè)計(jì)為剛接節(jié)點(diǎn),。桿件不僅承受軸力,，還要承受相當(dāng)大的彎矩，所以節(jié)點(diǎn)區(qū)域受力狀況相當(dāng)復(fù)雜,。為增加結(jié)構(gòu)的延性,，部分高應(yīng)力桿件進(jìn)行了外套管加強(qiáng)，極大的增加了現(xiàn)場焊接工作量,。因而與制作安裝廠商緊密配合,，在設(shè)計(jì)與施工之間搭建起溝通的橋梁，優(yōu)化焊接形式與焊接順序,，提高工廠化生產(chǎn)制作的比例,，加快了施工進(jìn)度,，保證施工質(zhì)量，提高了安裝效率,。
(4)構(gòu)件加工詳圖深化設(shè)計(jì)
總包與制作,、安裝各方進(jìn)行緊密溝通,，手動拉刀對構(gòu)件加工詳圖進(jìn)行深化設(shè)計(jì),，將施工圖轉(zhuǎn)化為制造廠的構(gòu)件加工圖紙。
鋼結(jié)構(gòu)安裝
(1)鋼結(jié)構(gòu)安裝采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行全過程工況模擬計(jì)算分析
對于本工程這樣的全新結(jié)構(gòu)體系,，施工安裝也都是 全新的,，沒有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，因而施工過程中采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行全過程工況模擬計(jì)算,，為施工工序的合理性和施工臨時(shí)支撐的經(jīng)濟(jì)性提供具體的計(jì)算依據(jù),，同時(shí)保證施工過程中加載及卸載過程的結(jié)構(gòu)安全。主要計(jì)算項(xiàng)目：
①施工過程中,，屋蓋主要臨時(shí)支撐點(diǎn)設(shè)置及反力計(jì)算,。通過計(jì)算屋蓋構(gòu)件在臨時(shí)支撐工況下的內(nèi)力及變形，結(jié)合下部土建條件,，尋求一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)合理的屋蓋支撐點(diǎn)布置方案,。
②屋蓋支撐架受力點(diǎn)卸載全過程模擬計(jì)算。根據(jù)分區(qū)卸載實(shí)施的可能性,，提供各種情況下的計(jì)算分析數(shù)據(jù),。并根據(jù)具體實(shí)施方案，對屋蓋支撐架卸載全過程進(jìn)行模擬計(jì)算分析,，確保卸載過程結(jié)構(gòu)的安全,。
(4)鋼結(jié)構(gòu)加工、堆放及吊裝管理
多面體氣泡在空間的特殊定位決定了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件種類繁多,，為了保證現(xiàn)場安裝的進(jìn)度和精度要求,，施工現(xiàn)場與構(gòu)件加工廠的組織管理必須做到有序，主要采取措施：
①構(gòu)件編號分類存放管理
將每一個(gè)構(gòu)件都在深化圖紙上單獨(dú)編號,，球體以S開頭,，桿件以F開頭，將現(xiàn)場墻體與屋面的構(gòu)件分別按安裝區(qū)域再編號,，并將構(gòu)件編號按料場分區(qū)錄入計(jì)算機(jī)建立電子檔案,。由于現(xiàn)場場地狹小，所以要求現(xiàn)場制定各安裝區(qū)詳細(xì)的施工計(jì)劃,，加工廠根據(jù)施工安裝計(jì)劃,，將加工好的構(gòu)件在安裝前一 天發(fā)運(yùn)到現(xiàn)場。構(gòu)件在料場采取單層擺放,，若構(gòu)件實(shí)在多則較多雙層擺放,，要求構(gòu)件編號朝上擺放,。通過對構(gòu)件統(tǒng)一安排和協(xié)調(diào)管理，確保眾多桿件堆放有序,，使用及時(shí),。
②構(gòu)件加工管理
彩鋼板手拉刀為了保證鋼結(jié)構(gòu)安裝工期，構(gòu)件的加工分為三個(gè)加工廠進(jìn)行,，項(xiàng)目部對工廠進(jìn)行延伸管理,，監(jiān)督控制加工廠按已審定的工藝、材料進(jìn)行加工制造,。對原材料進(jìn)入加工廠后的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控與記錄,，構(gòu)件進(jìn)入現(xiàn)場要進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，記錄好每根構(gòu)件的詳細(xì)檢驗(yàn)資料,。使每個(gè)構(gòu)件具有可追溯性,，確保成品構(gòu)件的質(zhì)量和及時(shí)滿足現(xiàn)場工期要求。
③構(gòu)件吊裝管理
按照鋼結(jié)構(gòu)安裝分區(qū),，現(xiàn)場安排兩臺25噸,、一臺50噸吊車進(jìn)行構(gòu)件水平運(yùn)輸及墻體低標(biāo)高處的吊裝工作。夜間安排塔吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸,，將第二天需安裝的構(gòu)件在夜間運(yùn)輸至安裝部位,，提高塔吊的使用效率、降低施工成本,。
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