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1、1深圳湾体育中心钢结构工程汇报资料深圳湾体育中心钢结构工程汇报资料一、工程概况n1.1整体平面布置n1.2结构组成n1.3构件、节点形式n1.4材质要求及工程周期2一、工程概况n n深圳湾体育中心位于深圳湾滨海休闲带中段，南山后海中深圳湾体育中心位于深圳湾滨海休闲带中段，南山后海中心区东北角，深圳湾后海填海区内，占地约心区东北角，深圳湾后海填海区内，占地约30.77 30.77 公顷。公顷。基地近似长方形，东西向最长约基地近似长方形，东西向最长约730m730m，南北向最长约，南北向最长约420m420m。3整体效果图1.1结构组成n n深圳湾体育中心钢结构屋盖由单层网壳、双层网深圳湾体育中心
2、钢结构屋盖由单层网壳、双层网深圳湾体育中心钢结构屋盖由单层网壳、双层网深圳湾体育中心钢结构屋盖由单层网壳、双层网架（综合馆和游泳馆）及竖向支撑系统构成，平架（综合馆和游泳馆）及竖向支撑系统构成，平架（综合馆和游泳馆）及竖向支撑系统构成，平架（综合馆和游泳馆）及竖向支撑系统构成，平面长约面长约面长约面长约500m500m，宽约，宽约，宽约，宽约240m240m。n单层网壳主要由弯扭箱形构件组成，弯扭构件占钢结构总量（未包括铸钢件）的约60。n双层网架结构主要由钢管、焊接球组成，占钢结构总量（未包括铸钢件）的约9。n劲性框架结构由钢管构件、常规箱形构件、H型构件组成，占钢结构总量（未包括铸钢件）的
3、约21。n附属等结构占约10。41.1结构组成5双层网架展望桥下沉广场幕墙支撑体系单层网壳大树广场1.2构件、节点形式n n单层网壳由弯扭箱型截面组成：单层网壳由弯扭箱型截面组成：单层网壳由弯扭箱型截面组成：单层网壳由弯扭箱型截面组成：n n弯扭箱型截面规格：弯扭箱型截面规格：700*450*8*14700*450*60*700*450*8*14700*450*60*6060n n 600*450*40* 600*450*40*4040，600*450*60*600*450*60*6060n n 500*350*10*12 500*350*10*12，400*300*10*400*300*10
4、*10106弯扭构件弯扭节点单层网壳结构1.2构件、节点形式n n双层网架由钢管和焊接球组成双层网架由钢管和焊接球组成双层网架由钢管和焊接球组成双层网架由钢管和焊接球组成 n n圆管截面圆管截面108*4108*4 402*24402*24n n焊接球规格：焊接球规格： D300*8 D1000*30D300*8 D1000*307双层网架（体育馆、游泳馆）细部构造1.2构件、节点形式n n竖向支撑体系：由竖向支撑体系：由竖向支撑体系：由竖向支撑体系：由树形柱、树形柱、树形柱、树形柱、V V型柱、型柱、型柱、型柱、展望桥、下沉展望桥、下沉展望桥、下沉展望桥、下沉广场幕墙组成。广场幕墙组成。广场
5、幕墙组成。广场幕墙组成。n n树形柱截面规格为树形柱截面规格为600*20600*20 1200*601200*60n nV V型柱截面规格为型柱截面规格为402*16402*16， 500*16500*168六肢管铸钢节点四肢管铸钢节点V型柱节点支撑体系1.2构件、节点形式n n竖向支撑体系：由树形柱、竖向支撑体系：由树形柱、竖向支撑体系：由树形柱、竖向支撑体系：由树形柱、V V型柱、型柱、型柱、型柱、展望桥、下沉展望桥、下沉展望桥、下沉展望桥、下沉广场幕墙钢结构广场幕墙钢结构广场幕墙钢结构广场幕墙钢结构组成。组成。组成。组成。n n展望桥由展望桥由351*10 800*35351*10 8
6、00*35，H600*250*14*28 H600*250*14*28 H700*450*14*28H700*450*14*28组成。组成。n n幕墙钢构本体由幕墙钢构本体由 300*300*300300*12*12*1212 700*450*60*700*450*60*6060 HN200*100*5.5*8 HN200*100*5.5*8组成组成 H600*300*12*20 H600*300*12*209展望桥下沉广场幕墙典型节点构件1.3材质要求及工程周期n n材质要求：材质要求：材质要求：材质要求：n n弯扭构件中，弯扭构件中， 700*450*40*60700*450*40*60，
7、 600*450*60*600*450*60*6060采用采用Q460D-Z15Q460D-Z15n n支撑体系中：圆管支撑体系中：圆管550*40550*40， 800*35800*35， 900*50900*50， 1200*601200*60采用采用Q460DQ460Dn n板厚大于等于板厚大于等于40mm40mm，要求，要求Z15Z15性能。性能。n n其余采用其余采用Q345CQ345C和和Q345BQ345Bn n铸钢件材质铸钢件材质n n工程周期：工程周期：工程周期：工程周期：钢结构安装时间为钢结构安装时间为2009.10.302010.04.302009.10.302010.0
8、4.30n n周期极短！周期极短！周期极短！周期极短！n n 深化设计时间为深化设计时间为2009.07.2608.242009.07.2608.24n n 材料采购时间为材料采购时间为2009.08.1012.072009.08.1012.0710二、本工程特点、难点n2.1深化设计难点分析及措施n2.2加工制作难点分析及措施n2.3施工安装难点分析及措施n2.4管理协调难点分析及措施11二、本工程难点分析类别类别具体内容具体内容设计方面设计方面空间曲面钢结构弯扭构件高效、准确深化设计空间曲面钢结构弯扭构件高效、准确深化设计加工方面加工方面弯扭构件的制作与质量控制弯扭构件的制作与质量控制厚板
9、、厚板、Q460高强钢和异种钢材焊接与焊接高强钢和异种钢材焊接与焊接残余应力消除残余应力消除安装方面安装方面地面拼装精度保证地面拼装精度保证高空空间拼装定位与焊接高空空间拼装定位与焊接管理协调管理协调加工和安装阶段施工管理与工期进度保证加工和安装阶段施工管理与工期进度保证与总包、其他专业交叉施工协调与总包、其他专业交叉施工协调121.空间曲面钢结构弯扭构件高效、准确的深化设计空间曲面钢结构弯扭构件高效、准确的深化设计 -深化设计重、难点深化设计重、难点n常规方法空间尺寸定位方式，深化难度大、效率低n整体结构设计、建模的准确性要求高n结构特点决定必须采用三维坐标形式，进行图纸设计深化n我司以计算
10、机为载体、利用CAD平台开发了专用的计算机辅助深化设计软件，在鸟巢、阳光谷、西塔等项目成功应用。2.1深化设计难点分析及措施1314构件的装配三维坐标零部件的成形三维坐标三维坐标贯穿于弯扭构件的深化、制作、检测各过程构件的施工图三维坐标2.1深化设计难点分析及措施2.1深化设计难点分析及措施15成品构件成品构件1 12 23 34 41 12 23 34 4数模转换软件数模转换软件16依据装配三维坐标依X、Y值在平台放样依Z值立胎架依次装配各零部件三维坐标测量系统采集数据与装配坐标比较，对构件尺寸验证2.1深化设计难点分析及措施1. 弯扭构件加工制作-加工制作重点和难点弯扭构件总体分析弯扭构件
11、总体分析：箱体的翼板更多呈现的是弯曲，腹板呈现的多为扭曲对成型有特殊工艺要求主体焊缝、内隔板焊缝与牛腿焊缝基本为CJP全熔透焊缝存在薄壁和小夹角构造特点 加工量大、进度要求高对加工制作单位，类似技术和施工经验要求高172.2加工制作难点分析及措施工艺重、难点分析工艺重、难点分析：工艺路线的设定需要成熟工艺板间展开精密下料要求高，需喷粉下料才能保证弯扭需要板件弯扭的成型工艺和成形精度要求高空间三维（多牛腿）拼装定位的方法需采用相对坐标焊接工艺要求高， 特别是对于薄壁箱型构件构件装配与成品的空间三维测量与校核要求精准182.2加工制作难点分析及措施弯扭构件的制作流程弯扭构件的制作流程弯扭构件的制作
12、流程弯扭构件的制作流程19下料下料开坡口开坡口平台放样平台放样放下翼板放下翼板立胎架立胎架无模成形无模成形2.2加工制作难点分析及措施动画演示20装腹板装腹板胎下焊接胎下焊接三维坐标测量三维坐标测量组装牛腿组装牛腿装上翼板装上翼板清理转涂装清理转涂装弯扭构件的制作流程弯扭构件的制作流程弯扭构件的制作流程弯扭构件的制作流程2.2加工制作难点分析及措施加工设备、人员和测量技术要求分析加工设备、人员和测量技术要求分析：对翼腹板的弯曲和扭曲需特定设备 才能满足制作精度和进度要求对拼装胎架设计必须有成熟经验空间三维坐标测量必须具有相应的 测量仪器与数据采集与分析软件三维拼装胎架无模成型扭曲成形数控设备三
13、坐标测量与分析系统弯扭构件加工制作主要科技设备和测量系统软件弯扭构件加工制作主要科技设备和测量系统软件弯扭构件加工制作主要科技设备和测量系统软件弯扭构件加工制作主要科技设备和测量系统软件212.2加工制作难点分析及措施无模成形工艺与设备无模成形工艺与设备 无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术CAD软件系统计算机控制系统多点成形主机成形件222.2加工制作难点分析及措施弯扭板件三维造型弯扭板件三维造型 无模成形调形后图无模成形调形后图无模成形工艺与设备无模成形工艺与设备CADCAM232.2加工制作难点分析及措施（国家体育场）无模多点成形设备主要技术参数压力机无模成
14、型系统数控系统输送装置242.2加工制作难点分析及措施板件弯扭成形后效果图 工作状态图 采用无模成型系统极大地提高了扭曲板件的成型效率和精度，比与常规的液压+火焰成型方式提高近十倍，无模成型系统产能100130T/班。无模成型系统已通过浙江省科技成果鉴定！无模成型系统已通过浙江省科技成果鉴定！252.2加工制作难点分析及措施三坐标测量技术三坐标测量技术261. 1. 三坐标测量系统的应用三坐标测量系统的应用该系统以空间三角交会法/极坐标法空间坐标测量系统采集空间点（被测工件等）的三维坐标数据，并对测量数据进行管理及点、线、面的几何计算与分析，还具有数据的输入、输出和用户应用软件等功能。 262
15、.2加工制作难点分析及措施n空间弯扭构件的工厂组装及现场拼装的测量和定位技术2.2加工制作难点分析及措施2 2 测量方法测量方法措措措措 施施施施复杂的空间构件复杂的空间构件焊接变形图焊接变形图结构复杂，无法用常规工具测量定位及精度复检p通过三维坐标测量仪扫描测量、重构模型p计算扫描模型与理论模型绝对偏差p精度达到0.2mm问题问题措措 施施282.2加工制作难点分析及措施3. 3. 三坐标测量系统应用优点三坐标测量系统应用优点 1. 高效解决空间构件用常规的测量方法难以测量准确的问题。 2.实现快速、实时数据比较,即时指导工件姿态调整工作。 3. 该系统极大地提高测量工作效率， 4.较大提高
16、测量数据的精度,达到亚毫米级计量标准。 5.移动式测量，无需建立任何固定坐标系统 6.降低测量人员的劳动强度。弯扭构件制作测量弯扭构件制作测量现场拼装测量现场拼装测量292.2加工制作难点分析及措施1. 现场地面拼装精度保证-安装重点和难点质量保证措施：质量保证措施：编制合理拼装和焊接工艺方案编制合理拼装和焊接工艺方案采用设计合理的刚性胎架采用设计合理的刚性胎架两片连拼，相当于预拼装两片连拼，相当于预拼装加强测量和复核加强测量和复核进行起吊计算，设置合理的吊点进行起吊计算，设置合理的吊点需注意的问题：需注意的问题：p地面拼装，焊接易引起体变形地面拼装，焊接易引起体变形p多牛腿高空对接精度要求高
17、多牛腿高空对接精度要求高p分片吊装易引起弹性变形分片吊装易引起弹性变形302.3施工安装难点分析及措施2. 高空安装对接精度和焊接质量的保证 -安装重点进行起吊计算，设置合理的吊点后补装法分片对接楔形铁块就位或矫正 312.3施工安装难点分析及措施3.厚板、Q460高强钢焊接-加工、安装技术重点322.3施工安装难点分析及措施通过焊接仿真可对实际工作中出现的通过焊接仿真可对实际工作中出现的一些问题进行事先控制一些问题进行事先控制, ,指导实际生产指导实际生产焊接性试验焊接性试验1 1、斜、斜y y试验试验2 2、热影响区硬度试验、热影响区硬度试验3 3、插销试验、插销试验4 4、再热裂纹敏感性
18、试验、再热裂纹敏感性试验全面焊接工艺品评定全面焊接工艺品评定措措 施施问问 题题pp材料强度高，焊接性差材料强度高，焊接性差pp国内建筑领域采用相对较少国内建筑领域采用相对较少pp焊接冷裂纹敏感性强焊接冷裂纹敏感性强Q460高强钢焊接高强钢焊接3.厚板、Q460高强钢焊接-加工、安装技术重点n国家体育场工程中通过的焊接工艺评定的钢种组合有（1）Q345CQ345D （2）Q345DQ345DGJ（3）Q345DGJQ390DGJ （4）Q460E（5）Q345DGJQ460E （6）Q460EGS-20Mn5V通过全部焊接工艺评定需5个月Q460试验文档332.3施工安装难点分析及措施焊接应力
19、消减焊接应力消减A、减少焊接应力工艺措施、减少焊接应力工艺措施1、窄间隙工艺2、顺序焊接B、消减残余应力措施、消减残余应力措施1、采用多层多道焊接2、采用远红外陶瓷加热3、局部采锤击法消除应力4、振动时效，现场局部超声波冲击4.焊接应力消除、焊接仿真分析-加工、安装技术重点 仿真分析目的：仿真分析目的：1.预测复杂节点焊接变形2.预测焊接收缩余量3.评估焊接工艺参数的影响4.评估焊接残余应力仿真分析方法：仿真分析方法：1.Ansys有限元分析2.热分析（温度场）结构分析（应力应变）3.基本数据：A.焊接工艺&顺序温度场分布B.钢材强度fy &变形模量E温度关系焊接仿真分析焊接仿真分析342.3
20、施工安装难点分析及措施1.加工和安装加工和安装阶段施工管理与工期段施工管理与工期进度保度保证-管理工作重、难点管理工作重、难点成功的应用深化设计软件-能够在30天内完成深化设计成熟的弯扭构件制作技术-极大加快技术工作进程强大的无模成型设备和测量软件-无法比拟的施工优势熟炼的技术、管理和车间员工-宝贵的实施财富巨大的产能优势和施工资源-确保工程安时完成丰富的空间结构工程施工经验-质量、管理和进度的保障集团的高度重视和对项目定位-成就事业、成就你我 352.4管理协调难点分析及措施三、现场施工方案n3.1现场施工机械及场地布置n3.2施工总体思路n3.3现场拼装及弯扭构件对接精度保证n3.4临时支
21、撑体系设计n3.5施工合拢方案n3.6整体卸载方案363.1现场施工机械及场地布置373.2施工总体思路u结构整体施工按照“施工一区与施工二区同时开始”的原则进行，由下向上安装，先下部支撑系统，后上部屋盖结构。V形柱及树形柱采用分段吊装；屋盖单层网壳采用分块吊装；游泳馆及体育馆双层网壳则采用原位拼装，分级累积提升的方法安装。根据运输及吊装分段要求，钢柱等构件在工厂分段加工，网壳箱型构件在工厂分条块加工，网壳圆管杆件散件加工运输，构件运输至现场根据吊装方案要求钢柱进行组对，网壳构件则在地面分块拼装。总体施工顺序一区施工顺序二区施工顺序383.3现场拼装及弯扭构件对接精度保证n地面拼装n1、场地条
22、件满足拼装要求n2、拼装胎架设计满足要求n3、测量定位n4、焊接收缩变形的控制 单元之间预留杆件对接网壳吊点设置 对接找正措施 对口错边钢板补强n高空对接n吊点设置n短杆补空n错边矫正、补强393.4临时支撑体系设计临时支撑架平面布置标准支撑架 组件A 组件B 组件C标准支撑架示意图 看台中间位置支撑设置及看台加固403.5施工合拢方案钢结构施工合拢缝设置位置（图中后施工带箭头所指位置）n合拢缝的位置n通过结构分析确定最合理的合拢缝设置位置n合拢温度n取深圳市年平均气温值24为合拢温度n合拢缝的焊接n杆件温度一致n同时施焊n通过临时连接板转移负载413.6整体卸载方案n卸载原则n以结构计算分析
23、为依据、以结构安全为宗旨、以变形谐调为核心、以实时监控为手段。 n分区卸载n变形协调n分级循环42四、与土建及相关单位配合n4.1需要总包单位提供的施工条件n4.2与幕墙、屋面施工单位的协调配合434.1需要总包单位提供的施工条件n土建需预留施工通道及后施工结构区域n红色块为需预留后施工结构范围n蓝色块为预留体育场施工通道位置44n大型吊机施工道路n绕体育场内外应设置环向施工通道n现场拼装场地n围绕钢结构屋盖周边布置n施工过程动态管理n作业面移交n分两阶段移交n2009.11一场两馆n2010.01大树广场4.2与幕墙、屋面施工单位的协调配合n1深化设计配合n与设计人及幕墙专项承包人配合，提供
24、设计合适的连接吊件，以便用于安装玻璃幕外墙；与机电配合，提供连接或开孔，以便管线通过。 n2构件加工过程配合n与钢结构连接的钢件、预埋件以及空调、水电等设备的挂钩、悬挂件等预先进行表面的防锈处理，并在工厂完成焊接连接件的焊接 n3不同专业误差及验收标准的匹配n幕墙等其它专业施工单位，由于其专业特点的需要，其对施工精度的要求相对较高，而钢结构专业则相反，其加工制作及现场安装精度要求相对较低。 45五、钢结构工期计划46五、钢结构工期计划47项目时间项目时间土建提交钢结构施工作业面时间2009.112010.01钢结构提交幕墙施工作业面时间2010.03钢结构提交游泳馆、体育馆水、暖、电等施工面时间2010.02钢结构提交土建施工剩余结构时间2010.0448汇报完毕!谢谢!专用深化设计软件界面49鸟巢深化（动画）阳光谷深化软件（动画）西塔深化软件形图转化（放样动画）形图转化（放样动画）返回
