国家大剧院壳体钢结构安装工程 - 图文

目录

第一章 工程概况 ................................................................ 2 第二章 编制依据 ................................................................ 4 第三章 主要机械选用及性能一览表 ................................................ 4 第四章 施工总平面布置 .......................................................... 5 第五章 施工工艺及施工方法 ..................................................... 16 第六章 主要施工技术措施 ....................................................... 47 第七章 质量保证措施 ........................................................... 51 第八章 关键过程 ............................................................... 53 第九章 安全保证措施 ........................................................... 53 第十章 工程设备、要料汇总 ..................................................... 57 第十一章 施工管理人员配备计划 ................................................. 59 第十二章 劳动力配备计划 ....................................................... 60 第十三章 施工进度计划 ......................................................... 61

工程概况

1.1 结构概况及特点

国家大剧院（图1）位于人民大会堂西侧，北至西长安街，南面、西面均为居民区；总占地面积约20 万m2。由北侧建筑（201 区——地下停车场）、中心建筑（202 区——大剧院主体建筑）和南侧建筑（203 区——地下主机房）三部分构成。

图1 国家大剧院鸟瞰

202 区大剧院主体建筑由歌剧院、戏剧院、音乐厅组成（见图2）。 整个工程由北京城建—香港建设—上海建工国家大剧院工程总

承包联合体承建，其中联合体钢结构分部承担壳体钢结构工程的制作及安装任务。

国家大剧院主体建筑钢结构椭球体壳体（以下简称“壳体”）为一超大空间的壳体，东西长约212m，南北约144m，高约46m。整个钢壳体由顶环梁、梁架构成骨架；梁架之间由连杆、斜撑连接。

图2 大剧院主体建筑

顶环梁通长采用φ1117.6-25.4THK 钢管，中间矩形框采用矩形箱型梁。整个顶环梁长约60m，宽约38m。顶环梁半圆区内搁栅呈放射状分布；矩形框内南北向搁栅采用60mm 钢板梁，东西向采用φ194钢管，搁栅呈网格状分布。整个顶环梁总重约700t。

梁架分为A 类（短轴梁架）、B（长轴梁架）；A 类梁架采用60mm厚钢板制作，B 类梁架采用上下翼缘不等的焊接H 型钢。A 类梁架共46 榀，B 类梁架共102 榀。 斜撑及连杆均采用钢管；短轴梁架之间连杆节点采用铸钢节点连接，长轴梁架连杆采用钢套筒连接。 结构特点：

1.1.1 该壳体为一超大型空间结构，结构体量大。整个结构待壳体完全形成后，方为稳定的空间结构，所以保证施工阶段的结构稳定至关重要；

1.1.2 该壳体为非正椭圆球体，且壳体内外两球面的椭圆方程并不一样，因而施工中平面、空间定位测量的难度颇大；

1.1.3 壳体的主要结构体——梁架（尤其是短轴梁架，侧向厚度仅为60mm）平面外刚度极差，因而构件的起扳、搬运、起吊难度颇大；

1.1.4 梁架呈中心对称辐射状布置，因而每种同类构件最多只有四件，对构件的制作放样及安装顺序要求颇高。 1.2 参建单位

建设单位：国家大剧院建设单位委员会

设计单位：ADPi-ARCHITECTS-ENGINEERS-PLANNERS 监理单位：北京双圆工程咨询监理有限公司

工程总承包：北京城建-香港建设-上海建工国家大剧院 工程总承包联合体

钢结构主 承 包：联合体钢结构分部 1.3 主要施工内容

由顶环梁、梁架和连杆等组成的钢壳体的制作、安装。 1.4 工程目标

北京市优质工程“长城杯” 、国家优质工程“鲁班奖”。

编制依据

2.1 《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001。 2.2 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001。 2.3 《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002。

2.4 《国家大剧院工程内部质量控制标准—壳体钢结构工程部分》。 2.5 法国ADPi 设计图及技术文件。

2.6 国家大剧院建设单位委员会对工程的要求。

2.7 冶金部建筑研究总院设计院钢结构深化设计图。 2.8 同济大学国家大剧院壳体钢结构验算报告。

主要机械选用及性能一览表

主要机械选用及性能 表3-1 序号 设备名称 数量 主要工作性能 起重臂长 主臂：SFSL 60m 工况超副臂：起 84m 式起重机 半径 起重量 工作内容 第一作业区吊装第二、三、四作业区上段梁架吊装 备注 1 CC2800 600t 履带 1 102m 35t 超起时配300t 压铁 主臂：60m SW 工副臂：况 84m 62m 18t M440D 塔吊安 装、拆除 拆装QM18 、SK560 柱靴安装行走式 第二、三、四作业区下、中段梁架吊装 第五作业区吊装柱靴安装 需设一道附墙 2 M440D 塔式起重机 2 55m 37.5m 13.2t 3 SK560 塔式起重机 1 50.8m 50m 11.36t 4 50t 履带式起重机 QM18 屋面吊 4 28m 9m 12t 拆装600t 主机下段 梁架抬吊拼装梁架 拆装SK560 12m 塔身 5 1 35m 15m 15t 注：以上的起重量均未扣吊钩自重。

施工总平面布置

4.1 施工区域划分

施工总体布置以壳体为中心，分三块区域进行施工平面安排，三块区域分布布置为： 吊装区：位于壳体所在区域（即202 区）

构件拼装区：分第一、第二、第三拼装区，分别位于吊装区南北两侧； 施工主信道：位于吊装区和拼装区东西两侧。 由于壳体吊装时，202 区地下结构和地面建筑结构虽然已经施工完毕，但壳体四周的消防信道尚未施工，以及201 区部分地下结构也未施工。因此，以上各个区域在吊装阶段处于不同的标高位置，其中：

吊装区 位于-6.750 标高位置；

构件第一拼装区 位于-9.000 标高位置；

构件第二拼装区 位于±0.000 标高位置和位于-7.000 标高位置； 大型机械和构件进出场信道 位于±0.000 标高位置。 各施工区域划分及标高位置见图3。 4.2 吊装施工作业区域划分

整个壳体钢结构的构件平面分布情况见图4；考虑到设计要求及结构体形特点，吊装作业划分为五个区域，安排多台起重机分别进行综合吊装。五个作业区域的具体划分如下：

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