某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计63p

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某少年宫是深圳市新的四大重点文化工程之一，位于深圳市**中心区，基地以南为**一路，东临**路，北临**路，西为**一路。某少年宫北与**山公园隔**路相望，西隔市政绿化带与****中心相对，南侧为**广场，地理位置十分优越。深圳市某少年宫是面向全市少年儿童进行素质教育的重要基地，是全市少年儿童的科技教育中心，团队及艺术活动的营地、信息交流和健康娱乐的场所，是一座集教育性、知识性、趣味性、参与性为一体的现代化建筑，也是深圳市福田中心区的标志性建筑之一。
本工程地上建筑七层，地下一层，总高度43m。地上部分为少年山、科学山、水晶石三个部分，其中科学山五层，总高度38.033m；少年山七层，总高43m；水晶石大厅总高30.5m。
2.2 钢结构工程内容
某少年宫钢结构比较分散，分以下几个大部分，所在位置如图2—1 所示。
结构类型、材料及重量如下：
2.2.1 少年山斜墙巨型桁架及支撑柱
型钢巨型组合桁架，共一榀，长度57277mm，投影高度7178mm，垂直高度6976mm，桁架重量80.3t，材质Q345B。
支撑柱，H 型钢，共四根，重量9.1t，材质Q345B。
2.2.2 少年山三层展厅梁柱构件
十字型钢柱，共四根，总重29.3t，材质Q345B。
H 型钢梁，共七根（十八段），总重137.3t，钢材Q345B,大于50mm 厚采用Q345B-Z15。
2.2.3 水晶石环柱、梁
水晶石四周钢管柱，共16 根，材质Q345B，总重267.3t。连接环梁为箱形结构,材质Q345B,总重560.3t。
2.2.4 水晶石18.55m 层平台梁
水晶石蛋体(上部): 采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为椭球冠,钢管最大直径Φ480mm×22mm,材质为16Mn 钢（Q345B）,总重245.5t。
水晶石蛋体(下部): 采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为椭球冠,钢管最大直径Φ79,材质为16Mn 钢（Q235B）,总重12t。
2.2.5 飞艇桁架
型钢桁架结构,桁架长度24 米,共七榀,材质Q235B,总重258.6。
2.2.6 科学山球幕影院
采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为球冠,切割面与水平面夹角18.35°,钢管最大直径Φ219mm,材质为Q235B,总重78.9t。
2.2.7 天窗
普通型钢框架结构,材质Q235B,总重8.7t。
2.2.8 其他
栓钉:圆柱头熔焊栓钉,有Φ19 和Φ16 两种,主要用于劲性梁柱构件外表面,共计四万多套。
高强螺栓：采用10.9S 级扭剪型高强螺栓，其性能应满足GB3632-83。
焊接材料：焊接16Mn 钢和Q235B 钢可分别选用E50××型焊条和E43××型焊条。
钢结构防腐、防火:本工程外露钢结构（除劲性砼钢骨结构之外）要求进行防腐、防火处理。精装修、薄涂的面积5260 ㎡；仅考虑防锈、防火的面积2400㎡；考虑防锈、防火做一般性乳白色装饰的面积2800 ㎡。按设计和有关规范要求，该工程防腐采用亚美隆的mercoatR 385PA 型防锈底漆和AmershieldTM脂芳族聚氨酯面漆；防火等级一级，采用小于5mm 的薄形涂料（耐火时间：钢柱3 小时，钢梁2 小时。）。
2.3 钢结构工程特征
建筑造型复杂
深圳市某少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂，空间跨度大、地下室面积大、层高较高等突出的特点。
1.少年山巨型斜墙桁架长度57.277m，投影高度7.178m，与水平面夹角78.62°，桁架重量80.3T。
2.未来时代馆（水晶石）为三根近20m 高圆形劲性混凝土柱支撑的立体椭球，球体三轴长度分别为36m、28m 和15m。
3.球幕影院为直径24m 的圆球冠，切割面与水平面夹角18.35°,切割面直径23.368m。
结构类型繁多
为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：斜墙巨型H 型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁＋型、H 型钢柱、梁结构；飞艇桁架结构等。
钢结构分布点多面广
本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构分布点多，两千多吨钢结构分为8 个大部分，散布于整个129m×126m 平方米的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。
钢结构主承建管理
以钢结构安装单位为主体，对钢材的采购、钢结构制作、运输、钢结构安装、钢结构防腐、防火实行钢结构主承建管理，作为同一实体与业主、总包对施工阶段的所有问题进行处理和协调。
2.4 本工程施工难点和施工中重点需要解决的问题
2.4.1 钢材的采购和质量控制
本工程以Q345B 无缝钢管和Q345B 中厚钢板为主要材料，但50mm 厚以上钢板国内仅少数几个厂家生产，性能还不够稳定，而Φ480mm×22mm 大直径无缝钢管国内几乎没有厂家生产，需进口。因此，钢材供货厂家的选择、质量的控制、检验和材料复验是施工的重点。
2.4.2 弯管、斜桁架构件质量控制
深圳某少年宫建筑形体复杂，结构变化大，其中未来时代为空间椭球型管结构，球幕影院为空间球冠管结构，需要工厂弯管和预拼装。其建筑几何外形的保证、分段钢管几何尺寸的保证、弯管和焊接时钢管口径的几何形状的保证是本工程的重点控制内容。
2. 4.3 大型构件运输
本工程钢结构构件超长超大，如何综合考虑现场吊装、工厂拼装、运输和现场拼装等方面的因素，使其协调和统一，是本工程钢结构施工方案中重点考虑的内容。
2.4.4 安装吊机布置
钢结构分布点多面广，散布于整个129m×126m 混凝土结构群中，地下室几乎占据了所有的建筑用地，大型吊机无法在地下室楼面上站位和行驶就近吊装，加上构件单重大，因而吊机的选择、布设，结构分段、吊装，吊装顺序是本工程钢结构施工的重点和难点。
2.4.5 球体构件的安装
工厂预拼装构件，因运输条件及现场安装机具的限制，需拆散后分段运输至现场进行安装，斜墙桁架、未来时代椭球体、球幕影院等构件拼装，安装定位、测量控制、校正是现场安装的最大难题。
2.4.6 厚板和钢管相贯焊接
厚度大于50mm 厚钢板采用Q345B-Z15 钢板，最大厚度达80mm，其余板材均为Q345B 钢材、管材也为Q345B 厚壁无缝钢管，钢材可焊性较差，易产生层状撕裂现象和全位置钢管焊接焊缝不饱满现象。据记载，国内多个使用厚钢板和大直径钢管直接汇交的工程，在焊接过程中多次发生层状撕裂和焊接质量差等现象。在地处沿海的多风、多雨、环境条件特殊的深圳地区，如何在厚钢板防止焊接导致钢材出现层状撕裂，是本工程的课题之一。
2.4.7 工期保证
钢结构区间5 月10 日~9 月30 日，净工期要求90 天。因构件复杂，主要钢材为超厚钢板和大直径无缝钢管，钢材的轧制需要一定周期，深化设计、加工、预拼装周期较长，根据本工程钢结构特点，钢结构安装受土建施工、混凝土浇筑等工序的影响较大，工期的保证，施工协调、配合、施工组织是本工程的又一难点。
2.4.8 对分包的管理和与总包的协调
因负责钢结构范围内所有分包的管理，包括原材料、深化设计、钢材采购、构件制作、运输、安装、成品保护、钢结构防腐、防火等施工。同时，负责与土建单位的配合，因钢结构较分散，提供给钢结构施工工作面的时间也不一致，因而作为钢结构主承建单位其管理要求非常之高。
2.4.9 对水晶石钢柱外观的质量要求
水晶石四周16 根钢柱为外露钢结构，防火涂料面层外不再进行二次装修，钢柱分段需严格按设计分段执行，钢柱制作、现场焊接的质量及外观要求高，防火涂料的表面涂装的选材及质量要求高。