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无锡太湖施工组织设计7.21

无锡太湖国际博览中心二期展厅屋盖形状为曲面，平面尺寸为288m×114m，柱距跨度达94.5m，两侧分别悬挑10.5m和9m，屋盖桁架为箱型结构。根据建筑造型、空间使用功能和视觉美观要求，结合结构受力特点，屋盖结构形式采用钢桁架结构。钢结构包括预埋件、钢立柱、屋盖桁架、屋面主檩条、幕墙柱、斜撑、电梯井、通风井、烟囱等，其中钢立柱50件，屋盖桁架25榀，腹杆225件，屋面檩条936件，幕墙柱144件，斜撑1380件，钢结构总吨位约11000t左右。

无锡太湖国际博览中心二期效果图

公路桥涵施工技术规范JTG∕T 3650-2020.pdf1.2.1.结构预埋件

（2）幕墙斜撑和幕墙柱预埋件

（3）与核心筒连接预埋件

（4）电梯井、通风井、烟囱预埋件

1.2.3.幕墙柱及斜撑

幕墙柱共144根，分布在A轴、H轴、1/3轴HE标高分别从+11.900~檩条底端和+21.050~檩条底端。

屋面桁架包括桁架上弦、下弦、支撑杆、屋面支撑、屋面檩条。

1.2.5.通风井、电梯井、烟囱

电梯井中心尺寸2.65m×2.65m，标高0.145m~+16.945m，位于A~B轴/20~21、A~B轴/23~24轴，数量2个。钢结构由150X150X8及φ20不锈钢拉杆组成。

烟囱标高0.15m~+24.33m，位于J轴/17轴两侧。钢结构由φ1000×20钢管、φ180×10钢管拉杆组成。

2.1.工程组织难度大

本工程中钢结构工程承上启下，需与土建砼工程、屋面围护系统工程相互配合，协调统一。同时受到场地周围的限制，施工场地布置、构件运输及吊机行走路线等需要合理协调、统筹管理，工程组织难度大。根据本工程钢结构特点，屋面桁架的吊装与土建的施工分区、施工流程、施工进度密切相关，钢结构吊装必须与土建单位进行整体协调。

本工程钢结构形式多种多样，有箱型、钢管、十字型预埋件、钢棒等结构形式，钢结构杆件数量较多，钢结构与土建施工进度相辅相成。现场场地条件相当狭小。在短短2.5个月内完成9800吨钢结构，施工进度比较紧张。

2.3.焊接工艺要求高

本工程屋盖桁架重量相当重，其中2轴、4轴、40轴、42轴屋面桁架吊装分10段进行安装，其余21榀屋面桁架分7段进行安装，产生较大的现场焊接。尤其是屋盖桁架下弦杆最大板厚达到120mm和140mm，钢板厚度大且主要集中在节点全熔透焊缝去，部分焊缝操作空间非常狭小，如何有效控制大量厚板T、K接头的焊接，导致焊缝应力集中，焊缝拘束度大，层状撕裂等是本工程焊接的重点难点，确保安装质量是必须面对的一大技术难题。

2.4.曲面桁架安装难度大

本工程的桁架共25榀，呈曲面，且跨度大（柱间距94.5m）、单个构件重量重（最重55.9t）、外形和截面多变（最大截面700*2600），桁架在整个工程中又是骨架构件，因而如何达到桁架和设计尺寸完全一致，各分段桁架之间的接口完全吻合，以及在吊装过程中一次成功是重中之重。且屋盖桁架其特殊的结构形式，如何保证其成型精度及桁架的卸载后最小变形量也是必须面对的一大技术难题。

建设单位：无锡市太湖新城建设投资管理有限公司

设计单位：上海中森建筑和工程设计顾问有限公司

监理单位：无锡建设监理咨询有限公司

总承包单位：上海市第四建筑有限公司

钢结构主承包单位：无锡海原重工股份有限公司

钢结构深化制作单位：无锡海原重工股份有限公司

钢结构安装单位：上海市机械施工有限公司

死亡事故为零，重伤事故为零，月均负伤率控制在0.2‰以内，安全隐患整改率100%，施工期间无重大火灾。

工程质量标准：一次性验收通过，100%“合格”，争创“扬子杯”工程。

总工期365日历天，2011年2月10日开工，2012年2月9日竣工。钢结构吊装工期2.5个月。

达到“省级文明工地”。

5.1.无锡太湖国际博览中心钢结构安装合同、协议书；

5.2.本工程钢结构施工的设计图纸和设计技术要求；

5.3.钢结构深化设计图纸；

5.4.钢结构施工规范及标准：

6.钢结构施工总体部署

6.1.施工总体技术路线

根据本工程钢结构特点和现场实际状况，钢结构安装总体施工技术路线：屋盖桁架大型履带吊两端跨外分段吊装，中型、小型吊车共同协作补缺安装。即在钢结构制作厂加工的钢构件按照现场实际吊装顺序计划分批运输到施工现场，然后根据施工要求流水搭接依次施工安装。在施工现场一端布置一台CC2800型600t履带吊，另一端布置一台SCC4000型400t履带吊跨外分段安装屋盖桁架，布置二台150t履带吊、一台25t汽车吊进行构件卸车、补缺杆件等。

本工程钢结构施工总体流程需根据土建的施工顺序，按照两端向中间分块流水施工。

附图1钢结构施工流程平面图

6.3.吊装单元和构件分段

根据本工程钢结构特点和现场机械设备性能，钢柱、幕墙柱、屋面檩条、斜撑等采用整体安装，2轴、4轴、40轴、42轴屋面桁架分10段进行安装，其余21榀屋面桁架分7段进行安装。

21榀屋面桁架分段示意图（7段）

2轴、40轴屋面桁架分段示意图（10段）

附图2屋面桁架分段示意图

6.4.机械设备的选用

根据本工程钢结构特点和现场实际情况，通过公司现有设备资源分析，本工程主要选用机械设备见下表。

48m主臂，72m副臂，SWSL工况

R=74m，Q=22t，T=19t，超起压铁50t

屋面桁架、斜撑、屋面檩条

48m主臂，63m副臂，LJDB工况

R=64m，Q=29t，T=24t，超起压铁155t

42m主臂，19m副臂

R=23m，Q=18t

卸车、钢柱、斜撑、屋面檩条、幕墙柱安装

构件卸车、拆除临时支撑

运输小型构件和临时支撑

7.1.施工总平面布置原则

施工总平面布置合理与否，将直接关系到施工进度的快慢和安全文明施工管理水平的高低，为保证现场施工顺利进行，现场施工总平面布置需要遵循以下原则：

（1）在满足施工的条件下，尽量节约施工用地；

（2）在满足施工需要和文明施工的前提下，尽可能减少临时建设的投资；

（3）在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度的减少场内运输，特别是减少场内二次搬运；

（4）符合施工现场卫生及安全技术要求和防火规范；

（5）施工场地需平整坚实，600t履带吊和400t履带吊开行道道路的坡度不得大于1‰，吊机开行道路的地基承载力不小于12t/㎡。

7.2.钢结构安装阶段场地布置

构件运输车辆可从和风路和震泽路进入施工现场，构件运输至现场，直接在运输道路上卸车。

在结构东西两侧布置有600t履带吊、400t履带吊开行道路。

7.2.2.堆场和拼装场地布置

根据600t履带吊和400t履带吊的开行区域两侧设置有大型构件堆场，构件在运输道路上卸车。

根据现场施工流程，在结构内部设置小型构件堆场。

7.2.3.道路的施工及要求

为了满足大型履带吊的使用工况，在钢结构安装阶段，施工现场600t履带吊和400t履带吊开行区域内原有的绿化带和围墙等需拆除。

附图3钢结构施工阶段围墙、绿化、路灯拆除平面图

600t履带吊开行道路

600t履带吊开行区域为现有施工道路，无需特殊处理。

600t履带吊履带吊边与基坑间有6m的放坡，钢结构施工时，此区域内必须用回填土压实，同时600t履带吊开行时应避开回填区域。

600t履带吊开行在原土路基上，路基要求满足8t/㎡。

600t履带吊与基坑关系

400t履带吊开行道路

400t履带吊开行区域为现有施工道路，无需特殊处理。

400t履带吊履带吊边与基坑间有6m的放坡，钢结构施工时，此区域内必须用回填土压实，同时400t履带吊开行时应避开回填区域。

400t履带吊与基坑关系

400t履带吊与基坑及2#箱变关系

附图4大型履带吊与基坑、2#箱变关系图

600t、400t履带吊的路基及路基箱铺设要求：

两路基的中心距8400mm±10mm；

两路基的横向标高差≤10mm；

路基纵向坡度≤1/1000；

两路基的纵向坡度应一致；

路基铺设好后，派校正工用经纬仪、水准仪对路基进行验收。

幕墙等小型构件可直接对方在土建已完成的混凝土楼面上。

大型构件堆场在原土路基的道路上。

7.3.钢结构安装阶段主要机械布置

在结构两侧分别布置一台600t履带吊和一台400t履带吊，并配两台150t履带吊辅助吊装，每侧一台。

600t履带吊的行走中心线距离基坑边线10.8m布置。

400t履带吊的行走中心线距离基坑边线13.2m布置。

主臂48m，副臂72m，超起配重0~225t，SWSL工况

主臂48m，副臂63m，超起配重250t，LJDB工况

附图5钢结构施工机械布置平面图

附图6大型履带吊组装场地平面布置图

7.4.钢结构施工阶段总平面布置

根据本工程钢结构特点和现场场地实际情况，根据钢结构施工不同的施工阶段进行总平面布置，详见附图。

附图7钢结构安装第一阶段施工总平面布置图

附图8钢结构安装第二阶段施工总平面布置图

附图9钢结构安装第三阶段施工总平面布置图

附图10钢结构安装第四阶段施工总平面布置图

8.钢结构施工总进度计划

8.1.钢结构施工总进度计划

根据本工程钢结构特点和钢结构加工制作施工进度，本工程钢结构现场安装施工进度计划见附件！

附件1无锡太湖国际博览中心二期钢结构安装施工进度计划表

主体钢结构施工周期2.5个月。

8.2.钢结构施工进度计划保证措施

为了使整个工程顺利进行，保证施工总体工期，特采取以下保证措施：

8.2.1组织保证措施

(1)建立强有力的项目管理班子，选择合适的管理和技术管理人员组建项目部保证项目管理工作的科学性、有效性、合理性。

(2)集中优势力量，调集技术业务精、能力素质高的人员，劳动力配备充足，以保证各项工作保质、保量、按时完成。

8.2.2资源保证措施

(1)充分利用公司的资源优势，保证工程所需的技术人员和设备装备，保证工程项目正常运行。

(2)详细制定物资材料使用计划，严格材料采购、储运、发放等各个环节的管理制度，同时协助业主做好管理工作。

8.2.3管理保证措施

(1)加强施工过程质量控制，避免因大量返工而影响工期。

(2)选择最佳方案，形成平行流水作业，各工序之间形成搭接关系，和其他施工单位环环相连搭接，加快工程进程。

(3)加强管理，减少在与其他工种的穿插施工过程中相互影响，确保工程总体施工进度。

8.2.4机械设备配置保证措施

由于本工程钢结构吊装进度相当紧张，为保证施工进度，在机械设备选型和机械数量配置上进行精心布置，配置一台600t履带吊、一台400t履带吊、二台150t履带吊、一台25t汽车吊、一台10t卡车。

本工程钢结构包括预埋件、钢柱、斜撑、钢棒、屋盖桁架、屋面檩条、电梯井、通风井、烟囱等，钢柱50根吨位825t，其中25根□800×1000×27m高，25根800×1000×9.8m高。屋面桁架共计25榀，根据会展一期上弦分187件，吨位5800t，最重分段700×2600×11.6m，重量56t，中间段(最重)700×2400×16米，重量28t。下弦分11件，总吨位1050t，分段尺寸290×500×21.6m，重量13t。腹杆225件，重量225t。屋面檩条936件，重量1840t。幕墙柱144件，重量445t。斜撑1380件，重量600t。电梯井架钢结构2个，通风井2个，烟囱1个。钢结构总吨位约11000吨。

9.2.钢结构吊装区域划分

本工程钢结构由一台600t履带吊、一台400t履带吊、二台150t履带吊相结合吊装，为提高机械设备的利用率和功效，对构件进行区域划分。屋面桁架上、下弦吊装分段、中间区域的檩条、临时支撑由600t履带吊和400t履带吊吊装就位，两侧的钢柱、屋面檩条、幕墙柱由150t履带吊吊装就位。

附图11钢结构吊装区域划分图

9.3.大型机械设备的组装

本工程机械设备配置一台600t履带吊、一台400t履带吊、二台150t履带吊，150t履带吊用50t汽车吊组装，600t履带吊和400t履带吊用150t履带吊进行组装。

具体详见《无锡太湖国际博览中心二期钢结构工程600t、400t履带吊组装方案》。

9.4.1.预埋件概况

本工程预埋件分为钢柱预埋件、斜撑预埋件、幕墙柱预埋件、与筒体连接预埋件、劲性钢梁预埋件、电梯井和烟囱预埋件、通风井预埋件等。

9.4.2.预埋件安装

预埋件由于重量比较轻，拟采用25t汽车吊或土建塔吊直接进行安装，为了保证预埋螺杆的精度，在安装过程中必须配套设置相应的定位支架和定位钢板。地脚螺栓到位后，定位支架斜撑必须与周边钢筋焊接相连固定，保证其在钢筋绑扎、砼浇捣过程中的稳定性，从而保证埋件的最终精度。同时对螺杆上部螺段要涂黄油、套PVC管，以防浇砼时损坏螺杆丝牙。预埋件埋设时必须与土建单位相互配合，施工流程协商一致，避免埋件与土建钢筋相碰或影响相互施工。

9.4.3.埋件的复核

在钢结构安装前，必须对所有的埋件的标高和位置进行测量复核。复核标准参照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205－2001）。

对超出误差范围的预埋件通知土建单位给予纠偏，在无法纠偏的情况下，上报设计院，提出处理的解决方案，同意后方可进行结构安装。

9.5.1.钢柱安装工艺

本工程钢柱共计50根，其中25根27m长钢柱，重量25t，25根9.8m长钢柱，最大重量13t，采用一台CC2800型600t履带吊、一台SCC4000型400t履带吊、二台150t履带吊直接整段安装就位。

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，SWSL工况

R（吊装半径）=34m，Q（吊重）=53t，T（构件重量）=13t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJ工况

R（吊装半径）=34m，Q（吊重）=49t，T（构件重量）=25t

150t履带吊接42m主臂

R（吊装半径）=14m，Q（吊重）=40t，T（构件重量）=25t

9.5.2.钢柱安装控制要点

（1）钢柱的安装采取边吊边校的方法，操作人员应有具体的测校记录。钢柱的安装基准线与土建施工共用一套测量系统，采用两台经纬仪同时进行校正。

（2）安装前，应在地面把钢爬梯等装在钢柱上，供登高作业用。

（3）根据工况分析计算结构，屋面桁架卸载后钢柱往外倾斜，27m钢柱最大倾斜31mm，9.8m钢柱最大倾斜17mm。综合考虑屋面桁架焊接时的焊接收缩及卸载变形，控制27m钢柱安装时向跨内预偏15mm，9.8m钢柱不预偏，但是安装到位后即与劲性钢梁焊接，保持钢柱的稳定。

（4）在形成结构前，安装第一根钢柱的时候，特别是27m钢柱的时，为保证钢柱的稳定性，在钢柱吊装到位后，通过浪风将其固定。

附图12钢柱吊装立面工况图

9.6.1.屋面桁架概况

本工程钢结构屋面桁架合计共25榀，截面形式为箱型梁，分为上、下弦杆和腹杆。其中2轴、4轴、40轴、42轴合计4榀屋面桁架上弦分为10段安装，其余21榀屋面桁架分为7段安装。屋面下弦分为5段安装。屋面桁架分段合计187件，屋面下弦112件，腹杆225件，最大分段重量55.9t。

9.6.2.临时支承设置

根据本工程钢结构特点和机械设备性能，屋面桁架分10段和7段进行安装，分段节点部位需设置临时支撑。

2轴、4轴、40轴、42轴屋面桁架设置9个临时支撑，其中支撑1为单根φ609钢管支撑，其余支撑为双拼φ609钢管支撑。由于2轴、42轴桁架位于货运坡道上方，故双拼609钢管临时支撑的两根钢管都坐落在斜坡上，在斜坡上铺设6m×1.5m的路基箱后放置φ609钢管支撑，609钢管根据斜坡坡度斜切，与6m×1.5m路基箱焊接，并在钢管四面加劲板加固。斜坡楼板下方土建排架脚手不得拆除。

其余21榀屋面桁架设置6个临时支撑，其中支撑1为单根φ609钢管支撑，其余支撑为双拼φ609钢管支撑。

本工程共用φ609钢管支撑84副，总长度约2600m，可配套给13榀桁架使用，因此钢结构施工过程中，φ609钢管支撑只需要周转一次。

2轴、42轴临时支撑示意图

2轴、42轴609临时支撑与斜坡连接节点

4轴、40轴临时支撑示意图

其余21榀屋面桁架临时支撑示意图

临时支撑上下节点连接示意图

由于屋面桁架上、下弦都分段吊装并通过临时支撑搁置，故609临时支撑大都采用双拼形式，两根609钢管采用工字钢连接，并将桁架上、下弦杆搁置在工字钢上，由于上弦为曲面，无法直接搁置在工字钢上，故在上弦搁置处设置2块连接刀板，刀板沿桁架上弦下翼缘切割，并与上弦下翼缘电焊连接。609临时支撑的下端直接坐落在混凝土梁上，经建模计算分析，结构满足要求。

附图13屋面桁架临时支撑立面布置图

附图14屋面桁架临时支撑详图

屋面桁架临时支承采用一台CC2800型600t履带吊、一台SCC4000型400t履带吊、2台150t履带吊辅机直接安装。临时支承两侧设置浪风钢丝绳。

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，SW工况

Rmax（吊装半径）=74m，Q（吊重）=14t，T（构件重量）=4t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJ工况

Rmax（吊装半径）=64m，Q（吊重）=29t，T（构件重量）=4t

Rmax（吊装半径）=38m，Q（吊重）=8t，T（构件重量）=4t

临时支承的H型钢搁置点标高必须按照设计要求的标高进行投放。

临时支撑设置两个搁置点，上部工40a工字钢搁置屋面桁架上弦，中间工20a搁置屋面桁架下弦。

9.6.3.屋面桁架吊装

（1）屋面桁架吊装工艺

屋面桁架采用一台CC2800型600t履带吊和一台SCC4000型400t履带吊分段进行安装。其中2轴、4轴、40轴、42轴分10段进行安装，其余21榀桁架分7段进行安装。

2轴、4轴、40轴、42轴边跨段重量16.6t，其余21榀边跨段最大重量14.9t，可用600t履带吊或150t履带吊直接安装。

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，SW工况

R（吊装半径）=34m，Q（吊重）=53t，T（构件重量）=16.6t

R（吊装半径）=23m，Q（吊重）=18t，T（构件重量）=16.6t

第二分段最大重量56t，用150t履带吊卸车，用600t履带吊安装就位。

R（吊装半径）=10m，Q（吊重）=60t，T（构件重量）=56t

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，超起压铁50t，SWSL工况

R（吊装半径）=34m，Q（吊重）=71t，T（构件重量）=56t

第三分段最大重量29t，用150t履带吊或600t履带吊卸车，用600t履带吊安装就位。

R（吊装半径）=16m，Q（吊重）=34t，T（构件重量）=29t

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，SW工况

R（吊装半径）=42m，Q（吊重）=39t，T（构件重量）=29t

2轴、4轴、40轴、42轴第四分段最大重量27.7t，用150t履带吊或600t履带吊卸车，用600t履带吊安装就位。

R（吊装半径）=16m，Q（吊重）=34t，T（构件重量）=27.7t

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，超起压铁50t，SWSL工况

R（吊装半径）=56m，Q（吊重）=36t，T（构件重量）=27.7t

2轴、4轴、40轴、42轴第五分段最大重量23.8t，用150t履带吊或600t履带吊卸车，用600t履带吊安装就位。

R（吊装半径）=16m，Q（吊重）=34t，T（构件重量）=23.8t

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，超起压铁50t，SWSL工况

R（吊装半径）=66m，Q（吊重）=26t，T（构件重量）=23.8t

2轴、4轴、40轴、42轴第六分段最大重量19.2t，用150t履带吊或600t履带吊卸车，用600t履带吊安装就位。

R（吊装半径）=16m，Q（吊重）=34t，T（构件重量）=19.2t

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，超起压铁50t，SWSL工况

R（吊装半径）=74m，Q（吊重）=22t，T（构件重量）=19.2t

其余21榀屋面桁架第四分段最大重量22.5t，用150t履带吊或600t履带吊卸车，用600t履带吊安装就位。

R（吊装半径）=16m，Q（吊重）=34t，T（构件重量）=22.5t

CC2800型600t履带吊接48m主臂，72m副臂，超起压铁50t，SWSL工况

R（吊装半径）=62m，Q（吊重）=29t，T（构件重量）=22.5t

2轴、4轴、40轴、42轴边跨段重量34.2t，其余21榀边跨段最大重量42t，可用600t履带吊或150t履带吊直接安装。

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJ工况，后配重155t

R（吊装半径）=28m，Q（吊重）=46.5t，T（构件重量）=42t

R（吊装半径）=12m，Q（吊重）=50.8t，T（构件重量）=42t

2轴、4轴、40轴、42轴第二段重量19t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJ工况，后配重155t

R（吊装半径）=38m，Q（吊重）=32t，T（构件重量）=19t

R（吊装半径）=20m，Q（吊重）=25.1t，T（构件重量）=19t

2轴、4轴、40轴、42轴第三段重量17.3t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJ工况，后配重155t

R（吊装半径）=48m，Q（吊重）=22.5t，T（构件重量）=17.3t

R（吊装半径）=20m，Q（吊重）=25.1t，T（构件重量）=17.3t

2轴、4轴、40轴、42轴第四段重量14.5t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJ工况，后配重155t

R（吊装半径）=56m，Q（吊重）=17.5t，T（构件重量）=14.5t

R（吊装半径）=20m，Q（吊重）=25.1t，T（构件重量）=14.5t

其余21榀屋面桁架第二段最大重量26.6t

R（吊装半径）=12m，Q（吊重）=50.8t，T（构件重量）=26.6t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJDB工况，后配重155t

R（吊装半径）=44m，Q（吊重）=42t，T（构件重量）=26.6t

其余21榀屋面桁架第三段最大重量24t

R（吊装半径）=12m，Q（吊重）=50.8t，T（构件重量）=24t

SCC4000型400t履带吊接48m主臂，63m副臂，LJDB工况，后配重155t

R（吊装半径）=64m，Q（吊重）=29t，T（构件重量）=24t

水泥砂浆和细石混凝土找平层施工工艺标准（QB-CNCEC J040101-2004)2轴、4轴、40轴、42轴屋面桁架吊装示意图

其余21榀屋面桁架吊装示意图

（2）屋面桁架安装措施

A.安装前，应根据设计要求进行验收，验收合格后方可安装。

B.分段屋面桁架采用四点吊装就位。

C．吊装前T／CECS10087-2020标准下载，应先根据分段屋面桁架的重心确定吊点的位置，并选择合适的吊具。

D.屋面桁架吊装到位后，先通过连接板加临时螺栓连接，使相邻两段桁架临时固定。待到屋面桁架全部连接完毕后，再进行焊接固定。