1、国家体育场工程 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土 矩形钢管永久模板混凝土 斜（扭）柱施工方案斜（扭）柱施工方案 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 1 目目 录录 编制说明编制说明.2 1编制依据编制依据.3 1.1 施工图纸.3 1.2 现行相关标准、规范、规程.3 2工程概况工程概况.5 2.1 原设计概况.5 2.2 变更情况.5 2.3 关键点控制.10 2.4 现场条件.12 3施工安排施工安排.16 3.1 试验施工原则.16 3.2 组织机构.16 3.3 施工流程.16 3.4 总体施工安排.18 4施工准2、备施工准备.20 4.1 技术准备.20 4.2 现场准备.20 4.3 资源准备.21 5.施工工艺施工工艺.23 5.1 钢筋.23 5.2 钢管制作与运输.23 5.3 柱箍设计与验算.23 5.4 钢管柱吊装.23 5.5 支撑防护体系.23 5.6 混凝土浇筑.23 5.7 技术保证措施.24 6安全、环保保证措施安全、环保保证措施.25 6.1 安全保证措施.25 6.2 环境保护措施.28 附件一 整体吊装法 附件二 分节吊装法 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 2 编制说明 本施工方案的编制，是依据中国建筑设计3、研究院下发的永久性钢管混凝土柱变更附图（S-028g），并遵照国家体育场有限责任公司、中咨监理公司的关于跨层双斜柱采用永久钢管模板体系的有关文件指示，在原已上报的矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案基础上深化而成。本方案主要采用了两种工艺：工艺一为“整体吊装法整体吊装法”，即“钢管构件与钢筋笼工厂组装成型，现场一次吊装就位，混凝土采用泵送顶升浇筑法，支撑体系采用碗扣架体系”；工艺二为“分节吊装法分节吊装法”，即“钢管柱工厂分节加工，现场分段套入，混凝土采用导管一次浇筑法或手工逐段浇筑法，碗扣架支撑体系”。由于钢管柱具有特殊性和独立性，本施工方案主要侧重描述工程施工总体部署、施工准备、及安全4、环保措施。后附专项施工工法及质量验收标准，其中专项施工工法在 A、B1 区选取 XKZ28-2、XKZ54-3 两根钢管柱作为典型进行编制，分为附件一 整体吊装法、附件二 分节吊装法，主要侧重以下几方面进行描述：加工制作与运输 钢管柱柱箍设计 钢管柱吊装 钢管柱支撑体系的设置与计算 混凝土浇筑工艺 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 3 1编制依据 1.1 施工图纸 编 号 内 容 日 期 备 注 1 建筑设计图纸-1 2005-3-7 2 建筑设计图纸-2 2005-3-7 3 混凝土结构设计图纸-1 2005-3-7 4 5、混凝土结构设计图纸-2 2005-3-7 5 永久性钢管混凝土柱变更附图 S-028G 中国建筑设计研究院 HDemeuron ARUP 1.2 现行相关标准、规范、规程 序号 名称 编号 1 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002 2 钢筋机械连接通用技术规程 JGJ107-2003 3 钢筋焊接及验收规程 JGJ18-2003 4 工程测量规范 GB50026-93 5 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001 6 建筑工程施工现场供用电安全规范 GB50195-94 7 建筑工程测量规程 DBJ01-21-2000 8 建筑工程资料管理规程 DBJ01-56、1-2003 9 建筑结构长城杯工程质量评审标准 DBJ/T01-69-2003 10 建筑安装分项工程施工工艺规程 DBJ/T01-26-2003 11 建筑长城杯工程质量评审标准 DBJ/T01-70-2003 12 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130-2001 13 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-2002 14 建筑施工高处作业安全技术规范 JGJ80-91 15 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001 16 矩形钢管混凝土结构技术规程 CECS159：2004 17 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ99-98 18 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等7、级 GB8923 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 4 19 滚扎直螺纹钢筋连接接头 Q/JGY02A-2001 20 建筑钢结构焊接规程 JGJ81-2002 21 碳素结构钢 GB/T700-88 22 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 GB11345-89 23 热轧钢板表面质量的一般要求 GB/T14977-1994 24 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB709-1988 25 碳钢焊条 GB/T5117-1995 26 低合金钢焊条 GB/T5118-1995 27 气体保护电弧焊用碳钢、低合金8、钢焊丝 GB/T8110-1995 28 低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T12470-2003 29 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T5293-1999 30 熔化焊用钢丝 GB/T14957-1994 31 气体保护焊用焊丝 GB/T14958-1994 32 带肋钢筋套筒挤压连接技术规程 JGJ108-96 33 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 34 混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 5 2工程概况 2.1 原设计概况 体育场工程斜柱一种为单向倾斜，另一种为在单向倾斜9、基础上沿纵向旋转一个角度（简称斜扭）。倾斜角度从 59o89o 不等,共 70 种，旋转角度从 1o89o 不等,共 36 种。斜柱共计 212 根，其中斜柱存在跨 2、3、4 层与楼板相交情况，形成跨层单斜柱 40 根和跨层双斜柱 76 根。2.2 变更情况 由于跨三层、跨四层斜柱柱体最高为 18.65m，净长 22.8m，倾斜旋转角度各异。斜柱施工与 P 承台、环梁钢结构施工及看台结构梁板施工交叉，相互影响大；楼层以上外排柱，最高处在 52m 高空，局部柱投影在楼层板外侧，高大空间架体安全要求高，施工技术难度极大。经与业主及设计方协商，将楼板层以下跨三层（含）以上斜柱，楼板层以上与看台斜梁10、相交外排斜柱，变更为矩形钢管柱。采用 1014mm 厚的钢板组拼成矩形钢管，作为斜柱的永久模板而本身并不受力。变更后的矩形钢管混凝土柱技术可靠、易于保证质量，大大降低了跨层斜柱的技术风险和安全风险。矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱位于 D-F 轴/6.65m 标高以上部分，。截面均为方形，尺寸均为 10001000mm。按现场变形缝位置分为三个大的施工区域，每个施工区域的钢管柱分别为：A 区：41 根，B1 区：41 根，B2 区：42根。钢板采用 Q235-B，板厚 10、12、14mm，总重量约 708t，钢筋总重约 623t。具体参数见下统计表：A 区统计表 A 区统计表 倾斜/旋转 钢11、板重量柱长度 柱总重 序号 柱号 角度 板厚mm 未连接楼层 Kg m Kg 1 XKZ1-1 68.8/0 12 二、三层5821.183215.449 12055.32 XKZ5-1 75.9/9.5 12 二、三层5614.32 14.9 12146.73 XKZ5-2 65.1/-64 12 二、三层5991.12 15.9 12678.74 XKZ8-1 74.5/-35 12 二、三层7291.08 19.35 12546.65 XKZ8-2 86.67/-76.912 二、三层7038.62418.68 12336.5 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案12、矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 6 6 XKZ10-1 86.15/0 12 二、三层5456.06414.48 12564.77 XKZ12-1 76.96/40.3112 二、三层5587.94414.83 12346.88 XKZ12-2 86.2/76.6 12 二、三层5456.440814.481 12445.69 XKZ12-3 79.3/19.7 12 二、三层5538.96 14.7 12656.710 XKZ18-2 72.2/-47.7 12 三、四层5463.6 14.5 12221.311 XKZ19-4 76.4/-14.7612 二、三层5603.01613、14.87 12773.112 XKZ25-1 79.84/14.4712 二、三层5538.96 14.7 12657.713 XKZ25-2 85.3/15.1 12 二、三层5697.21615.12 12453.614 XKZ32-1 79.84/14.4712 二、三层5538.96 14.7 12334.715 XKZ32-2 85.3/15.1 12 二、三层5697.21615.12 12223.416 XKZ3-1 67.8/11.98 14 二至四层8855.302420.144 15195.117 XKZ8-3 86.67/76.9 12 二至四层7046.16 18.714、 15304.618 XKZ19-1 81.6/63.97 14 二至四层8286.46 18.85 15344.519 XKZ19-2 73.4/50.67 14 二至四层8554.61619.46 15221.320 XKZ27-3 77.37/21.0914 二至四层7947.96818.08 15452.321 XKZ28-1 68.79/0 14 二至四层7376.48816.78 15344.122 XKZ28-2 67.46/32.1614 二至四层8396.36 19.1 15463.423 XKZ16-1 84.14/37.8 10 六层以上2650.16 8.44 600415、.2 24 XKZ17-1 79.47/54.4210 六层以上2967.3 9.45 7200.6 25 XKZ18-1 79.37/0 10 六层以上3246.76 10.34 7832.7 26 XKZ18-2 72.2/47.73 12 六层以上5463.6 14.5 8441.8 27 XKZ19-2 73.42/-50.6612 六层以上4648.204812.336 8994.5 28 XKZ21-1 78.62/0 12 六层以上4898.4 13 9644.6 29 XKZ22-1 87.86/0 12 六层以上4370.88 11.6 8837.2 30 XKZ23-1 816、9.1/0 12 六层以上5275.2 14 12228.531 XKZ25-1 79.8/-1.21 12 六层以上5538.96 14.7 12584.632 XKZ25-2 85.3/0 12 六层以上5086.8 13.5 13093.133 XKZ27-2 83.2/0 12 六层以上5026.51213.34 11611.834 XKZ28-1 68.79/0 14 六层以上7376.48816.78 13563.835 XKZ29-1 66.35/0 14 六层以上7508.36817.08 13036 36 XKZ30-3 83.2/0 12 六层以上5011.44 13.3 17、12221.337 XKZ36-1 78.62/0 12 六层以上4898.4 13 11406.5 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 7 38 XKZ35-1 87.86/0 12 六层以上4370.88 11.6 8302.8 39 XKZ34-1 89./0 12 六层以上5275.2 14 12222.140 XKZ32-1 79.8/1.21 12 六层以上5538.96 14.7 12343.141 XKZ32-2 85.3/0 12 六层以上5086.8 13.5 13036 总量 238037.4 44364318、.9B1 区统计表 序号 柱号 倾斜/旋转角度 板厚mm 未连接楼层 钢板重量Kg 柱长度m 柱总重 Kg 1 XKZ38-1 81.6/63.9 14 二至四层 8286.928 18.851 15358.814 2 XKZ38-2 73.4/-50.6 14 二至四层 8554.436 19.460 15854.608 3 XKZ38-2 73.4/50.6 14 六层以上 8554.43619.460 15854.608 4 XKZ38-4 76.3/14.7 12 二至三层 5602.532 14.869 10429.887 5 XKZ39-1 79.3/0 10 六层以上 3247.19、794 10.343 6605.900 6 XKZ39-2 72.2/47.7 12 二至三层 5461.268 14.494 10166.903 7 XKZ39-2 72.247.7 12 六层以上 4367.035 11.590 8129.839 8 XKZ40-1 79.4/54.4 10 六层以上 2968.341 9.453 6037.505 9 XKZ41-1 84.6/37.7 10 六层以上 2649.488 8.438 5388.968 10 XKZ45-1 76.3/-40.3 12 二至三层 5588.796 14.832 11153.048 11 XKZ45-2 86.20、2/-76.6 12 二至三层 5456.562 14.481 10158.142 12 XKZ45-3 79.3/-19.6 12 二至三层 5540.969 14.705 10315.279 13 XKZ47-1 86.1/0 12 二至三层 5457.097 14.483 10159.139 14 XKZ49-1 74.4/35.0 12 二至三层 7293.932 19.358 14555.831 15 XKZ49-2 86.6/76.8 12 二至三层 7039.237 18.682 13104.511 16 XKZ52-1 75.8/9.4 12 二至三层 5614.498 14.21、900 10452.163 17 XKZ52-2 65.0/64.0 12 二至三层 6002.870 15.931 11175.171 18 XKZ54-1 83.4/66.7 14 二至四层 8252.171 18.772 15294.397 19 XKZ54-3 62.1/46 14 二至四层 9268.526 21.084 17178.088 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 8 20 XKZ56-1 68.7/0 12 二、三层 5840.023 15.499 10872.009 21 XKZ57-1 68.7/0 22、12 二至三层 5840.023 15.499 11654.399 22 XKZ59-1 67.7/11.9 14 二至四层 8855.302 20.144 16412.227 23 XKZ61-1 75.8/-9.4 12 二至三层 5614.498 14.900 10452.163 24 XKZ61-2 65.0/-64.0 12 二至三层 6002.870 15.931 11175.171 25 XKZ64-1 74.4/-35.0 12 二至三层 7293.932 19.358 14555.831 26 XKZ64-2 86.6/-76.8 12 二至三层 7039.237 18.6823、2 13104.511 27 XKZ66-1 86.1/0 12 二至三层 5457.097 14.483 10159.139 28 XKZ68-1 76.9/40.31 12 二至三层 5588.796 14.832 11153.048 29 XKZ68-2 86.2/76.6 12 二至三层 5456.562 14.481 10158.142 30 XKZ68-3 79.3/19.6 12 二至三层 5540.969 14.705 10315.279 31 XKZ72-1 84.6/-37.7 10 六层以上 2649.488 8.438 5388.968 32 XKZ73-1 79.4/24、-54.4 10 六层以上 2968.359 9.453 6037.540 33 XKZ74-1 79.3/0 10 六层以上 3247.794 10.343 6605.900 34 XKZ74-2 72.2/-47.7 12 三至四层 5461.268 14.494 10166.903 35 XKZ74-2 72.2/-47.7 12 六层以上 4367.035 11.590 8129.839 36 XKZ75-1 81.6/-63.9 14 二至四层 8286.928 18.851 15358.814 37 XKZ75-2 73.4/-50.6 12 六层以上 4648.292 12.3325、6 8653.438 38 XKZ75-2 73.4/-50.6 14 二至四层 8554.436 19.460 15854.608 39 XKZ75-4 76.3/-14.7 12 二至三层 5602.532 14.869 10429.887 40 XKZ69-1 80.6/-32 10 六层以上 3070.9759.78 6739.895 41 XKZ49-3 86.6/76.898 12 二至三层 7039.237 18.682 13104.511 总量 228687.2 433549.3 B2 区统计表 序号 柱号 倾斜/旋转角度 板厚mm 未连接楼层 钢板重量Kg 柱长度 m 柱总重26、 Kg 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 9 1 95-1 81.6/63.9 10mm 六层以上 3247.7 10.34 6603.9 2 96-1 73.4/50.6 10mm 六层以上 2967.3 9.453 6035.5 3 97-1 73.4/50.6 10mm 六层以上 2467.028.437 5388.5 4 108-2 76.3/14.7 12mm 二至三层 7664.5 20.341 14269.25 112-1 79.3/0 12mm 二至三层 7453.1 19.78 13875.236 95-2 27、72.2/47.7 12mm 三至四层 5066.1 13.445 9431.3727 108-1 72.247.7 12mm 二至三层 5236 13.869 9728.7988 105-1 79.4/54.4 12mm 二至三层 5258.6 13.956 9789.8279 105-2 84.6/37.7 12mm 二至三层 5077.7 13.476 9453.11810 103-1 76.3/-40.3 12mm 二至三层 5081.9 13.487 9460.83411 101-1 86.2/-76.6 12mm 二至三层 5190.4213.775 9662.85912 101-28、2 79.3/-19.6 12mm 二至三层 5080.7713.484 9458.72913 101-3 86.1/0 12mm 二至三层 5141.8813.6461 9572.43914 94-4 74.4/35.0 12mm 二至三层 5214.5313.839 9707.75415 88-1 86.6/76.8 12mm 二至三层 5148.5913.664 9584.99516 81-1 75.8/9.4 12mm 二至三层 5148.5 13.664 9584.99517 81-2 65.0/64.0 12mm 二至三层 5084.9 13.495 9466.44618 88-229、 83.4/66.7 12mm 二至三层 5084.9213.495 9466.44619 95-2 62.1/46 12mm 六层以上 4363.7211.581 8123.81720 94-2 68.7/0 12mm 六层以上 4648.2012.336 8653.43321 78-1 68.7/0 12mm 六层以上 4370.8 11.6 8137.14522 91-1 67.7/11.9 12mm 六层以上 4370.8 11.6 8137.14523 77-1 75.8/-9.4 12mm 六层以上 4899.9013.004 9122.0224 92-1 65.0/-64.0 130、2mm 六层以上 4901.7913.009 9125.52725 81-1 74.4/-35.0 12mm 六层以上 5535.1914.69 10304.7126 88-1 86.6/-76.8 12mm 六层以上 5537.45214.696 10308.9227 79-1 86.1/0 12mm 六层以上 5278.9814.01 9827.70728 90-1 76.9/40.31 12mm 六层以上 5278.9614.01 9827.70729 83-2 86.2/76.6 12mm 六层以上 5026.5113.34 9357.71730 86-3 79.3/19.6 12mm31、 六层以上 5026.51213.34 9357.71731 81-2 84.6/-37.7 12mm 六层以上 5697.21615.12 10606.3532 88-2 79.4/-54.4 12mm 六层以上 5697.2115.12 10606.3533 84-1 79.3/0 14mm 六层以上 7376.48816.78 13671.5134 85-1 72.2/-47.7 14mm 六层以上 7508.3617.08 13915.9335 105-3 72.2/-47.7 14mm 二至四层 7904.00817.98 14649.2136 94-2 81.6/-63.9 14m32、m 二至四层 10031.6722.82 18592.637 84-1 73.4/-50.6 14mm 二至四层 8321.6218.93 15423.22 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 10 38 84-2 73.4/-50.6 14mm 二至四层 8396.3619.1 15561.7339 94-1 76.3/-14.7 14mm 二至四层 7842.46417.84 14535.1440 83-3 80.6/-32 14mm 二至四层 7947.96818.08 14730.6841 110-1 86.6/76.833、98 14mm 二至四层 7750.14817.63 14364.0442 110-3 73.4/-50.6 14mm 二至四层 8771.55919.953 16257.11总 量 243098.6 453738.42.3 关键点控制 2.3.1 支撑、防护架体 跨三层以上斜柱及楼层以上外排柱均为高大空间架体，架体支撑生根标高存在错落情况，与其它结构支撑受力界定，加之斜柱施工水平力抵消措施等对于架体整体稳定和安全存在较大关系；斜柱位置精度靠架体保证，变形控制难度大。施工前应对支撑、防护架体进行专项设计。2.3.2 钢筋就位与对位连接 整体吊装法整体吊装法:钢管与钢筋笼一次吊装。在吊装倾斜状态34、钢筋笼与钢管箱体固定，保证不发生滑移，需要采取特殊的固定措施。钢筋笼钢筋与预留钢筋对位连接，采用机械连接，精度要求高。柱保护层混凝土段与钢管段保护层变化，要求在核心区过渡，需采取专门措施保证位置精度。分节吊装法 分节吊装法 上节钢筋与下节钢筋笼连接在高空进行作业，应搭设专门的操作平台。2.3.3 钢管柱吊装就位 整体吊装法整体吊装法:钢管柱需要在工厂拼装完成后在现场进行整体吊装，吊点的设计以及在吊装过程中如何保证钢管柱（粗、精确）就位，并保证柱身的整体稳定性都需采取特 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 11 殊保证措施。钢管柱35、吊装临时就位困难,与下段 2.2m 钢管段现场拼装焊接应采取特殊措施。分节吊装法 分节吊装法 钢管柱吊装时为“素筒”，如何保证钢管自身不变形，应制订专项措施予以保证。钢管柱分节拼装，且在高空焊接作业，如何确保拼接质量，保证钢管柱整体不出现错台，应制订关键措施。2.2.4 混凝土施工 整体吊装法整体吊装法 钢管柱体内部钢筋对顶升的过程中的压力损失尚无借鉴数据，需要在施工过程中进行试验和数据采集，最终确定可顶升最大高度。在泵送过程中如何消除泵管对柱体所造成的冲击力，保证架体安全、斜柱精度应采取保证措施。泵送工艺、协调指挥以及止回装置有效对成型混凝土质量至关重要，直接影响斜柱施工成功与否。分节吊装法36、 分节吊装法 混凝土自上而下一次浇筑到顶，斜柱倾斜角度大，一次浇筑高度达 22m，如何保证混凝土密实应制订保证措施。2.2.5 测量、检验 钢管柱倾斜及旋转角度复杂，而且每一根钢管柱的倾角和扭转角各不相同，在钢管柱就位测量、验收检验测量实现手段需专门研究，寻求简便易行且保证质量措施。国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 12 建筑要求精度非常严格，过程中需要测量人员进行全程监控，指定可靠措施实现过程纠偏。2.4 现场条件 根据工程的实际情况，钢管柱施工期间在 2005 年 8 月-10 月，在此期间，现场同时进行 0-6 层看台混37、凝土结构的施工和钢结构施工。要求场地合理组织，最大减少施工干扰。国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 13 76-112 轴钢管柱现状图 76-112 轴钢管柱现状图 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 14 1-36 轴钢管柱现状图1-36 轴钢管柱现状图 国 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 15 P9F36373839404142434445464748495054565577767574737238、717069676463595758ABCEF363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465707172737475767766676869F1AFBCDE1/FFBCDE1/FA606162656668515253P11承台承台P9承台承台 37-76 轴钢管柱现状图轴钢管柱现状图 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 16 3施工安排 3.1 试验施工原则 遵循试验柱大面积柱施工的原则，首先在 A 区、B1 区分别选择 XKZ8-1、XKZ69-2 柱作为试39、验柱，通过试验测算泵送混凝土顶升时的压力损失、混凝土侧压力数据，检验施工工艺及参数。试验柱试验成功后各区开始大面积展开施工。3.2 组织机构 为保证钢管柱施工的有效进行，各施工区域在总承包部的统一领导下成立相关的组织机构。组织机构图组织机构图 3.3 施工流程 深化设计加工制作运输现场焊接吊装吊点设计支撑、防护架搭设支撑、防护架设计与预留钢筋对接连接钢筋笼加工泵送机械及专职泵送司机原材料及配合比设计混凝土浇筑、振捣及现场质量检查总承包部城建一分部城建四分部中信建设钢管柱加工制作单位钢管柱吊装单位支撑、防护安装单位钢筋加工单位砼施工单位国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形40、钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 17 整体吊装法整体吊装法 深化设计吊点柱箍支撑点位预留筋、底部预埋件及拉接点预埋钢管柱、钢筋笼加工制作现场测量斜柱投影等辅助线施放，支撑防护架体放线钢筋下料、加工预留筋长度实测支撑防护架搭设、验收吊装粗就位现场与预留钢筋对接连接柱底封板焊接精确就位输送泵/管就位混凝土泵送顶升混凝土质量检查施工完毕混凝土原材料及配合比设计构件运输 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 18 分节吊装导管一次浇筑法（逐段浇筑法）分节吊装导管一次浇筑法（逐段浇筑法）深化设计吊点柱箍支撑点位预留筋、底部预埋件及拉接点预41、埋现场测量斜柱投影等辅助线施放，支撑防护架体放线钢筋现场绑扎钢筋下料、加工支撑防护架搭设、验收第一节钢管柱吊装套入钢筋笼就位第二节钢筋连接第一节与第二节钢管柱连接混凝土导管一次浇筑混凝土质量检查施工完毕混凝土原材料及配合比设计构件运输钢管柱加工制作第一节钢管柱吊装套入钢筋笼就位第一节混凝土浇筑第二节钢筋连接第一节与第二节钢管柱连接第二节混凝土浇筑混凝土质量检查施工完毕 3.4 总体施工安排 3.4.1.钢管柱深化设计（包括柱箍设计、吊点设计）和矩形钢管加工由专业厂家负责进行，支撑体系由施工单位提出设计模型，由科研单位协助进行设计国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永42、久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 19 计算。3.4.2 钢管柱在吊装时利用支撑体系临时就位，保证柱体钢筋连接前稳定。3.4.3.楼层板以下跨层柱砼浇筑采用泵送顶升法、导管一次浇筑法或手工逐段浇筑法，楼层以上外排柱采用常规混凝土浇筑方式。3.4.4.工厂的钢管加工、钢筋笼绑扎一次完成，测量控制点、吊点、支撑点在制作时一次成型，运输至现场后整体吊装就位。3.4.5.根据钢管柱所在区域的不同，分别组织施工，各层钢管柱所在层在楼板钢筋绑扎过程中首先进行底部埋件及拉接点的预埋，整体吊装法整体吊装法还应依据泵送口的位置对主筋间距进行调整，并对钢筋进行编号，以确定方向。3.4.6.架子验收合格后方可使用，缆43、风绳依据设计布设。3.4.7.混凝土采用微膨胀高流态混凝土，28d 限制膨胀率控制在2-6/10000。3.4.8钢管柱支撑在楼层顶板梁混凝土浇筑完成达 100%强度后拆除，柱箍在混凝土达到 1.2Mpa 后拆除，输送导管在达到设计强度的 70%后切除。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 20 4施工准备 4.1 技术准备 4.1.1 图纸 各专业施工队伍接到设计院提供的矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱图纸以后，立即进行图纸审查，将问题及时报到总承包项目部进行汇总。在设计交底会上提出图纸问题，并指定专人做好记录，形成技术会议纪要，以44、便指导现场施工。4.1.2 深化设计 根据矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱图纸组织各专业施工队伍进行深化设计。其中包含柱箍的设计、矩形钢管加工制作、钢筋笼及矩形钢管吊点设计、矩形钢管柱的临时就位及其倾角的校正技术保证措施、脚手架支撑设计、泵送顶升混凝土施工技术保证措施等。4.1.3 测量 各施工分部依据施工方案完善内业资料准备，并按照施工图纸计算出斜柱控制标高面上四个角点坐标报总承包部测量队、监理单位测量工程师审核，并编制测量控制措施，提前为矩形钢管混凝土斜柱现场安装创造好条件。4.2 现场准备 4.2.1 道路及交通组织 车辆主要从现场西南门进入、西北门离开，根据矩形钢管混凝土斜柱定位、2545、0 吨汽车吊的工况性能、基坑边坡支护情况，合理规划 250 吨汽车吊在施工现场的行走路线及站位，与之影响的施工临时设施采取措施保证斜柱施工。4.2.2 施工用水 现场南侧、东侧提供两处水源，接口为 DN400mm。主干管选用 DN200mm 铸铁管，水管埋深为 1m，两路环状布置。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 21 4.2.3 施工用电 现场西北角位置设立 10KV 高压配电室，施工现场布置 7 台 800KVA 厢式变电站,以 380/220 伏电压采用 TN-S 系统方式供现场施工用电。各分部应根据施工用电情况，合理布设用46、电闸箱，电缆埋地敷设。4.3 资源准备 4.3.1 劳动力准备 施工队伍按照劳动力需求计划及现场施工需要及时进场，并依据相关规定办理各项手续。施工人员入场后进行安全教育和专业技能培训，特殊工种人员须经培训考试合格后持证方可上岗。矩形钢管混凝土斜柱施工拟投入劳动力情况见下表。工种 钢筋工 砼工 架子工 信号工壮工测量 试验 焊工 电工人数 150 60 60 12 60 15 12 45 12 4.3.2 机械准备 吊装机械准备 序号 名 称 型号与规格 单位数量备 注 1 履带吊 250t 台 2 2 塔吊 HK70/30 台 1 3 环链手拉葫芦 HSB2 2t 个 60 校 正 4 螺旋千47、斤顶 起重量 10t 个 6 校 正 5 专用吊具 起重量 20t 个 6 吊 装 6 钢丝绳 637+1 281m 根 12 吊 装 637+1 282m 18 7 钢丝绳 619+1 1315m 根 36 校正缆风绳 619+1 6.27.7mm m 750 8 防坠器 TXS3-20 个 12 9 磁性线坠 GDSZ450 个 6 10 斜 铁 块 60 调整间隙用 11 撬 棍 1.2m 长 把 12 卸货用 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 22 焊接机械准备 序号 名 称 型号与规格 单位 数量 1 交流电弧焊机 ZX48、500A 台 18 2 自控焊条烘干箱 YZH2100 台 3 3 电焊条保温筒 W3 个 18 4 角向磨光机 125 台 6 5 感应自动调压机 台 6 6 气割用具 套 6 7 特制烤枪 把 6 钢筋加工机械准备 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 钢筋切断机 台 6 2 钢筋弯曲机 台 6 3 钢筋调直机 台 3 4 剥肋机 台 6 5 滚丝机 台 6 6 交流电焊机 台 12 4.3.3 材料准备 依据施工图，商务部、物资部组织对主要原材料供应及加工厂家的考察及招标工作，并制定进场计划。序号 材料名称 数 量 备 注 1 钢 板 750t 10mm、12mm、14mm 厚2 槽49、钢柱箍 21000 m 1020 号槽 3 脚手架 3000t 碗扣架或塔架 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 23 5.施工工艺 5.1 钢筋 采用“整体吊装法”“整体吊装法”时，钢筋笼加工在钢管柱加工厂进行,并在工厂与钢管箱模一次拼装成型。钢筋连接主要为直螺纹连接和冷挤压连接。直螺纹连接主要在加工厂进行。由于柱保护层在变更核心区处由 40mm 调整为 46mm，因此柱筋在核心区范围弯折收口。为保证上下钢筋对接准确，变更区下部采用钢筋定位框，以便于控制钢筋间距准确。对于下部泵管连接处预先调整钢筋位置保证 150mm 净距以利于泵50、管插入。为保证钢筋位置精度以及加工方向识别，要对每根已下料钢筋进行编号。冷挤压主要用于现场钢筋对接。对于对接钢筋的定位原则上必须精确，如出现过长或过短进行如下处理：1、如超长就按实际尺寸截断；2、如尺寸短采用增加一根钢筋与上下段进行冷挤压连接；3、如上下钢筋同心偏差不符合要求则将上下钢筋按 1：6 弯折调整。采用“分段吊装法”“分段吊装法”时，钢筋在现场常规绑扎，钢筋连接主要为直螺纹连接。5.2 钢管制作与运输 详见附件一、二 5.3 柱箍设计与验算 详见附件一、二 5.4 钢管柱吊装 详见附件一、二 5.5 支撑防护体系 详见附件一、二 5.6 混凝土浇筑 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混51、凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 24 详见附件一、二 5.7 技术保证措施 5.6.1 采用泵送顶升法施工时，为消减泵送冲击力，自输送管到斜柱范围内支架与基础，泵管与支架必须采取固定措施，在 135转接管与临时支架进行牢固固定。5.6.2 为保证定位精度，在吊装定位过程中，应采用全站仪全程跟踪控制，将误差控制在规范允许范围内。5.6.3 对于在敲击检测中不密实的部位，采用局部钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。5.6.4 采用泵送顶升法施工时，如出现异常不能继续，应立即改顶升为抛落，自上而下继续浇筑完毕。从上部抛落可采用塔吊加吊斗进行。国家体育场工程 矩形钢52、管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 25 6安全、环保保证措施 6.1 安全保证措施 6.1.1 钢筋工程 施工人员均需经过三级安全教育，进入现场必须戴好安全帽，系好帽带。所有临时用电必须由电工接至作业面，其他人员禁止乱接电线。特殊作业人员持证上岗，并按规定使用好个人防护用品。电焊机外壳要做接地或接零保护，一次线长度不能大于 5m，二次线长度不能大于 30m，且接线牢固，并安装好可靠防护罩，电焊机要防雨、防雪、防漏、防砸。使用氧气、乙炔时，氧气瓶、乙炔瓶用火点之间距离大于 10m。合理调配好劳动力，防止操作人员疲劳作业，严禁酒后操作，以防发生事故。吊车运53、输一定要听信号工指挥。使用电动机械要注意用电安全，按操作规程操作。使用钢筋切断机，只有当机械运转正常时方可断料。切断钢筋严禁超过机械的负载能力。安全员及时检查，及时制止违章作业，消除隐患。6.1.2 钢管混凝土斜柱吊装工程 安全防护技术措施 安全防护技术措施 在施工前必须逐级进行安全技术交底，其交底内容针对性要强，并做好记录，明确安全责任制。进入施工现场的所有人员必须佩戴好安全帽。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 26 凡从事两米以上且无法采取可靠安全防护设施的高处作业人员必须系好安全带，严禁高处作业临空投掷物料。对构件安装就位等54、高空连接工作，应搭设稳固可靠的临时工作平台。脚手架作业面必须满铺脚手板，严禁有探头板、飞跳板。脚手板层面下设水平兜网，同时脚手架每隔四步大横杆底部设一道水平兜网；作业面设置护身栏杆和挡脚板；脚手架外立杆内侧密目网全封闭。作业人员必须戴好安全帽系好安全带。加强雨季施工的防护措施，及时掌握气象资料，以便提前作好工作安排和采取预防措施，防止雨天对施工造成恶劣影响。五级以上大风、大雨等恶劣天气，禁止从事露天吊装作业。施工人员应采取防滑、防雨、防水及用电防护措施。不允许雨天进行焊接作业，如施工必须则需设置可靠的挡雨、挡风蓬等防护后方可作业。夜间施工必须有足够照明，危险作业面周围应红灯示警。施工现场的各种55、安全防护设施，未经批准任何人不准随意拆改。施工机械安全技术措施 施工机械安全技术措施 所有施工机械的进场必须符合质量和安全要求，机械进场进行验检制度，实行人机配套管理。信号工要经专门培训，持正式证件，并统一着装上岗。对吊车司机、信号工及起重人员要制订专门的管理措施，以确保大型机械的正常使用。大型机械（特种设备）司机实行书面交接班制度。临时用电安全技术措施 临时用电安全技术措施 临时用电管理按照高标准、规范化的要求进行布置，配电箱达到三级配电、国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 27 三级保护，电焊机二次接电器达到 100%。独立的配56、电系统必须按标准采用三相五线制的接零保护系统，各种电气设备和电力施工机械的金属外壳、金属支架和底座必须按规定采取可靠的接零接地保护。电缆线的架空、敷设和电闸箱的设置必须符合标准、方案的要求、经验收确认合格后，才能投入使用。电工必须实行交接班制度、做好交接记录。消防安全技术措施 消防安全技术措施 用火必须开动火证，并配备看火人员，准备灭火器和消防水桶等设施。氧气瓶和乙炔瓶按规定距离放置，必须配备灭火装置。作业完毕或暂停时，应切断电源和气源。电焊、气割等用火作业前，应清理周围易燃易爆物品。施工现场严禁吸烟。吊装作业安全技术措施 吊装作业安全技术措施 斜柱施工的吊装作业必须设置专职起重安全员，全面负57、责监督本工程的安全工作；所有起重指挥和操作人员必须持证上岗，坚持“十不吊”原则。对吊装时所使用的索具卸夹等必须符合国家的安全规范。对施工现场使用的吊机应经常保养检查，确保性能完好。吊装时在作业范围内应设置警戒线并放置明显的安全警示标志，严禁无关人员通行，施工人员不得在吊装构件下和受力索具周围停留。在吊装过程中，如因故中断电源时，必须采取安全措施，不得使构件悬空过夜，特殊情况时应报主管领导批准，并采取可靠的安全防护措施。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 28 操作平台、吊篮、焊接用防风防雨罩等均应捆绑、固定在柱、梁上，所有缆风绳必须58、安全可靠。高空作业人员应配带工具袋，工具应放入工具袋中，不得放在杆梁或容易失落的地方，所有手动工具（如榔头、扳手、撬棍等）应穿上绳子套在安全带或手腕上，防止失落伤及他人。高空作业人员严禁带病作业，禁止酒后作业。6.1.3 钢筋工程 泵车操作工必须是经培训合格的且责任心强的有证人员，严禁无证操作。泵管的质量应符合要求，对已经磨损严重及局部穿孔现象的泵管不准使用，以防爆管伤人。混凝土开始顶升时，柱顶操作工人不要将头部伸入矩形钢管内观察混凝土，以防止混凝土泵送顶升压力过大喷出伤人。泵管架设的支架要牢固，转弯处必须设置井字式固定架。泵管转弯宜缓，接头密封要严。泵车料斗内的混凝土保持一定的高度，防止吸入59、空气造成堵管或管中气锤声和造成管尾甩伤人的现象。泵车安全阀必须完好，泵送时先试送，注意观察泵的液压表和各部位工作正常后加大行程。在混凝土坍落度较小和开始起动时使用短行程。检修时必须卸压后进行。当发生堵管现象时，立即将泵机反转把混凝土退回料斗，然后正转小行程泵送，如仍然堵管，则必须经拆管排堵处理后开车，不得强行加压泵送，以防发生炸管等事故。混凝土浇筑结束前用压力水压泵时，泵管口前面严禁站人。6.2 环境保护措施 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案 29 噪音的控制：现场沿基坑四周用48 钢管围挡，外侧满挂密目网，设置隔音屏，降低施工过60、程中产生的噪音；现场施工的操作工人在施工时，要有意识地控制自己的行为，轻拿轻放，以避免人为产生的噪音，减小噪音对周边环境的影响。混凝土泵、混凝土罐车噪声排放的控制：加强对混凝土泵、混凝土罐车操作人员的培训及责任心教育，保证混凝土泵、混凝土罐车平稳运行、协调一致，禁止高速运行。要求混凝土泵操作人员加强对混凝土泵的维修保养，及时进行监控，对超过噪声限制的混凝土泵及时进行更换。水的循环利用：现场设置沉淀池、污水井，罐车在出现场前均要用水冲洗，以保证市政交通道路的清洁，减少粉尘的污染。沉淀后的清水再用做洗车水重复使用。施工场地 C15 混凝土硬化，以确保降低施工现场扬尘污染。工地设立“绿色工地”监督员61、，负责环境保护和文明施工工作。尽量选用高性能、低噪音、少污染的设备，采用机械化程度高的施工方式，减少使用污染排放高的各类车辆。施工区域与非施工区域间设置标准的分隔设施，做到连续、稳固、整洁、美观。硬质围栏/围档的高度不得低于 2.5 米。严格按照防汛要求，设置连续、通畅的排水设施和其他应急设施。对危险废弃物必须设置统一的标识分类存放，收集到一定量后，交有资质的单位统一处置。合理、节约使用水、电。大型照明灯须采用俯视角，避免光污染。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 1 页 共 39 页 附件一附件一 整体吊装法整体62、吊装法 本附件是针对本工程内较典型的 XKZ-54-3 柱编制，是对矩形钢管永久模板砼斜（扭）柱施工方案具体对象的补充和细化，主要工艺为“钢管构件与钢筋笼工厂组装成型，现场一次吊装就位，混凝土采用泵送顶升浇筑法，支撑体系采用碗扣架体系”钢管构件与钢筋笼工厂组装成型，现场一次吊装就位，混凝土采用泵送顶升浇筑法，支撑体系采用碗扣架体系”。XKZ-54-3 斜柱技术参数斜柱技术参数 序号 名称 技术参数 备注 1 跨层/斜长 跨四层/19.5m 2 双向斜 倾角：62.197；自旋角 46 3 截面尺寸 10001000mm 4 配筋 主筋：36 根直径 32 钢筋；箍筋：直径 12100/200 63、钢筋重=4.115（主筋）+2.892（箍筋）=7.007 吨 5 钢板厚 14mm 钢板重=8.945 吨 6 柱箍 2.2m 以下双12 槽钢间距 350，2.2m 以上双10 槽钢间距有 400、450、500 和 600。柱箍约 4.80 吨 7 混凝土 高流态砼 约 47.62 吨 8 总重 约 68 吨 9 2.2m 以上 钢管柱重量 不含混凝土 13.95 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 2 页 共 39 页 1.钢管柱制作和运输 1.1 钢管制作总体部署 1.1.1 制作加工工艺流程 U型组立（64、装焊隔、箱柱腹板）装焊钢筋笼 盖面板成型 焊箱形纵缝 抛丸除锈 无损检测 尺寸、外观检查 下料、切割 破口、铣边 装焊角铁垫 检 验 尺寸检查 箱型校正 尺寸、外观检查、无损检涂装 成品检验 尺寸、外观检查 包装运输 涂装检查 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 3 页 共 39 页 1.1.2 加工设备 数控火焰切割机 直条切割机 液压式箱型组立机 BOX 双丝龙门 CO2 与埋弧焊接机 端面铣 抛丸除锈机 1.1.3 钢筋笼与钢管结合方式 1、钢筋笼的加工：现场加工，工厂绑扎成形组装，整体安装的施工方法。在浇筑65、楼板前，为了保证钢筋位置精度以及加工方向识别，要对每根已下料 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 4 页 共 39 页 钢筋进行编号。对于下部泵管连接处预先调整钢筋位置保证 150mm 净距以利于泵管插入。钢筋布置及插筋长度见下图示 柱预留插筋 柱钢筋标号详图1210192836ABCD说明:1、对于单斜柱:为受压面,1点为起始点，其余点顺时针得出。2、对于双斜柱：为两个受压面交点，1点为起始点，其余点顺时针得出。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件66、一附件一 第 5 页 共 39 页 钢筋笼绑扎实景 2、钢结构加工严格按照图纸尺寸进行下料；下料需根据原材及图纸认真排版。作到最大限度地节省原材料。1）、组装前,零部件要经检查合格。连接接触面和沿焊缝边缘每边 30-50mm范围内的铁锈、毛刺等清除干净。来料的钢筋笼截面对角线误差应小于10mm。2）、组立时，设置工艺支撑作为组对时的定位基准（放置铁笼前取出），先组对成 U 型。放置钢筋铁笼，3 面钢板内侧布置板块。规格为 T=20mm，长度为 200mm，宽度为 100mm，间隔按图纸位置。点焊固定。点焊处不应出现气孔或裂纹，严禁在非焊接部位引弧。然后再在箱型柱端部设置工艺支撑。最后进行盖板。67、国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 6 页 共 39 页 U 型组立的工序过程 4）长度方向板块的布置：垫块的定位焊接 5）钢筋笼刷红漆的面朝向为受压面。6）箱型柱埋弧焊接前先采用气体保护焊进行打底，打底厚度不小于 2/3 板材厚度。7）埋弧焊接时一定要设引、熄弧板。引、熄弧焊缝长度应大于或等于 80mm。引、熄弧板长应大于或等于 150mm；焊后气割切除，修磨平整，不得用锤击落。8)按照图纸分段，上段柱 1、3、5、7 号零件制作成箱型，下段柱 2、4、8 号件制作的 L 型。6 号件一起运到现场，现场负责盖板。68、国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 7 页 共 39 页 2、钢筋分段加工制作，每段长度约为 9 米，钢筋采用直螺纹连接，上段钢板柱内侧加 3cm 宽的衬垫板兼做定位钢板。1.1.4 钢管组立及变形控制 薄壁弯扭箱形四条角焊缝的角部采用龙门双丝 CO2 气体保护焊自动跟踪打底焊接，龙门埋弧焊填充盖面保证焊缝质量与成型美观。左右两边的焊缝对称焊接，做到等量热输入，确保构件各向受热均等，减小焊接变形。双 形柱体对接新增10厚的柱体下部定位钢板30mm宽定位钢板 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩69、形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 8 页 共 39 页 1.2.加工工艺 1.2.1.材料管理 原材料进厂要求 原材料进厂必须核对材质保证书，材料入库前按所提供的材料的标准核对质保书，按合同要求做材料复验。材料试验报告，其中包括结构钢的化学、物理以及其它相应的试验数据报告提交给需方。材料保管 材料流转或驳运时，应采取必要的措施避免损伤母材。材料应有序堆放并进行标识，避免与其它工程的材料相混。为防止变形，材料应平放垫平，吊运操作时应规范。若发现钢板平整度或翘曲超差，应进行矫正处理。经切割下料后所剩的余料应按材料的牌号、规格堆放好，并标识。材料矫正 火焰矫正材料时被加热的最70、高温度应控制在 900内，严禁用水激冷，加力矫正应避开蓝脆区（200400）。1.2.2.放样、号料 放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当之处。应在长度和宽度方向加放适当加工余量。放样应在平整的放样平台上进行。放样工作完成，对所放大样和样杆、样板(或下料图)进行自检，无误后报专职人员检验。号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料。号料时，应尽量使构件受力方向与钢材轧制方向一致。使用的钢材必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。划线号料后应标明基准线、中心线和检验线以利于组装和检验，允许用洋冲或凿子一类的工具71、进行标记，但其深度应不大于 0.5mm。1.2.3.切割加工 切割工具的选用 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 9 页 共 39 页 条形钢板：可优先采用多头火焰切割机及 NC 火焰切割机。零件板：可采用NC 多头切割火焰机或半自动切割机。切割前应清除表面的油污、铁锈和潮气，切割后切割面应去熔渣和飞溅物。对于组装后无法精整表面，应在组装前进行处理。所有构件自由端必须进行倒角。火焰切割后矫直切割可能引起的变形（如旁弯等），且标上零件所在构件号及零件号后才能流入下一道工序。1.2.4.组装 组装前必须熟悉图纸，仔细核72、对零件的几何尺寸和零件之间的连接尺寸；核对零件的编号、材质、数量等，熟悉相应的制造工艺和焊接工艺，以便明确各构件加工精度和焊接要求。装配用的工具（卷尺，角尺等）必须事先检验合格，样板和样条在使用前也应仔细核对，组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求（胎具的水平应在 3mm 之间）并具有足够的强度和刚度，使用前应经技监部门认可合格。构件组装要按照工艺流程进行，零件连接处的焊缝两侧各 3050mm 范围以内的轧屑、水份、毛刺、氧化皮、油污等应清理干净。在加工中发生了变形时，如该变形量不能确保所定的制品精度，要在无损于材质的情况下用加热法进行矫正。BOX 钢的拼装应优先在 BOX 拼装机上进行拼73、装，也可以在拼装胎架上进行拼装，拼装后按焊接工艺进行焊接和矫正，然后在翼板上标出中心线的位置作为构件组装时的基准。构件钻孔后应进行自检和互检，准确无误后再提交专检人员验收，若在检验中发现问题，应及时向上反映，待处理方法确定后进行修理和矫正。BOX 构件组装精度 1.2.5.钢管柱的装配焊接 翼、腹板下料时应预放焊接收缩和切割余量，长度加放 15mm，宽度为+2 +3mm，纵向焊缝的坡口按图纸或焊接工艺进行切割。切割后，需矫正和检查翼、腹板的平直度。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 10 页 共 39 页 在腹板上74、装配全焊透，装配时应注意衬垫板和腹板的密贴与平直度。在翼、腹板上划出组装线和隔板定位线，每块隔板之间加放 2mm 的焊接收缩余量。将一块翼板放置在 BOX 生产线的的 U 形组立机上，调整好位置后，安装两侧腹板，并使其与工艺隔板贴紧，找正好位置后点焊。箱形四条纵缝的焊接顺序及探伤按焊接工艺要求进行。焊接、探伤合格后本体进行矫正，矫正可采用局部加热加压的办法。根据箱型的实际旁弯值，修正箱形的中心线。修正后中心线 e 抛丸除锈，检验。多段箱体合龙焊接，检查、探伤、矫正。箱体合龙检查合格后，打磨清理构件，涂装发运。1.2.6.除锈与涂装 1.2.6.1 构件的除锈和涂装（1）除锈采用抛丸机，磨料采用75、钢丸或棱角砂等，除锈等级达到（GB 50212-2002）的 Sa2.5 级标准，其质量要求符合现行国家标准涂装前钢材表面绣蚀等级和除锈等级GB8923-88 的规定，表面粗糙度达到 40-70 微米。（2）经处理好的摩擦面，不应有毛刺、焊疤、飞溅、油漆或污损等，并不允许再进行打磨、锤击或碰撞。（3）钢材表面温度低于露点以上 3，相对湿度大于 85%时，干喷磨料除锈应停止进行。（4）除锈处理后，一般应在 4 小时内涂刷首道底漆。油漆的调制和喷涂按使用说明书进行。涂装作业一般应在室内进行，当环境温度、相对湿度、钢材表面温度等要求超过使用说明书时，应停止涂装作业。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混76、凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 11 页 共 39 页（5）构件喷涂底漆前，构件边缘必须打磨倒角以防油漆在转角开裂。漆膜厚度按图样设计要求。底漆施工工艺按油漆说明。每道油漆均应保证质量，外观检查无明显色差、流挂、起皱、针孔、气泡、裂纹等缺陷；用漆膜测厚仪测量得平均厚度应达到规定的要求。1.2.6.2.构件涂层配套方案 工厂内完成底漆，具体材料待设计明确。1.2.6.3.油漆涂装工艺 油漆涂装工艺要求详见各油漆供应商所提供的油漆施工说明，并严格按油漆施工说明对钢结构进行喷涂作业。1.3.包装与运输 1.3.1.构件的包装（1）包装的产品须经产品检77、验合格，随机文件齐全，漆膜完全干燥。构件发运前必须编制发运清单，清单上必须明确项目名称、构件号、构件数量及吨位，以便收货单位核查。（2）产品包装应具有足够强度，保证产品能经受多次装卸、运输无损伤、变形、降低精度、锈蚀、残失，能安全可靠地运抵目的地。构件装运使用卡车，平板车等运输工具。装车时构件与构件，构件与车辆之间应妥善捆扎，以防车辆颠簸而发生构件散落。（3）装车和运输过程中应注意保护构件，应尽量避免与其他构件直接接触。（4）连接件应固定在构件本体与构件同时发运。（5）捆包方式 a本工程的包装主要采用框架夹紧式：包装材料采用截面 50X100 和100X100 的木材及 1X30 的钢带。可以78、几榀为一个包装单位，尽量使相近尺寸的构件包装在一起。b将相临构件中间用木块隔开，组成一榀捆扎在一起发运，当构件长度6M 时，距端口 1 米左右捆扎两道包装带。当6 米时，至少捆扎 3 道包装带，国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 12 页 共 39 页 两件组成一榀，捆扎在一起发运。c底部枕木高度至少为 100mm，遇底部连接件的构件，应至让最低点离地面 100mm。钢管柱的包装方式 （6）包装限制 a包装应将同一车间号的构件包装在一起，将同一区域的小构件打包在一起 b包装的最小尺寸及重量：不低于 500 公斤，或79、 1 立方米。c包装的最大重量：不超过 5 吨。1.3.2.构件的运输（1）待运 a.待运物件堆放需平整稳妥垫实，搁置干燥、无积水处，防止锈蚀。b.钢构件按种类、安装顺序分区存放，底层垫枕应有足够的支承面，应防止支点上沉。c.相同构件的钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂直线上，防止钢构件被压环或变形。（2）运输 a.装车时，必须有专人监管，清点上车的箱号及打包件号，并办好移交或交接手续。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 13 页 共 39 页 b.车上堆放牢固稳妥，并增加必要的捆扎，防止滚动碰撞。c.构件制80、作必须符合运输安全要求和现场进度、质量要求。构件按照安装顺序分单元成套供货。防护软垫 钢丝绳后视图木头警示灯 侧视图防护软垫 枕木钢丝绳 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 14 页 共 39 页 2、钢管柱柱箍、模板验算 考虑现场浇筑速度，高流态大坍落度混凝土、底部顶升混凝土以及倾倒混凝土时，对柱箍的验算。验算参数：柱模板截面宽度 1000mm，面板 Q235 钢板，厚度 14mm，长度 19.84m，垂直高度 17.55m。3m 以下柱箍双12 槽钢间距300mm，3m 以上、6m 以下双12 槽钢间距 35081、mm，大于 400mm 的部位按照设计图纸布置。2.1 柱箍设计 柱箍采用如下图的形式，双 12 槽钢，角部用 T26 螺栓缩紧。柱箍只作为混凝土浇筑时，控制钢板模板变形的作用，原则上不与模板焊接，吊点和其他加劲设置不与柱箍连接。钢管柱吊装时的刚度依靠其钢板与钢筋笼的连接的刚度控制。2.2 3m 以下柱箍验算 模板荷载标准值计算 按照建筑工程大模板技术规程（JGJ74-2003）附录 B，模板荷载及荷载效应组合 B.0.2 规定，可按下列二式计算，并取其最小值：2/1210122.0VtFc=HFc=1 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施82、工方案-附件一附件一 第 15 页 共 39 页 式中 F1-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力柱箍采用双12 槽钢，计算长度 L=1.2m,弹性模量 E=206000N/mm2 惯性矩为 I782cm4，抵抗矩 W124.2cm3（KN/m2）c-混凝土的重力密度（kN/m3）取25 kN/m3 t0-新浇混凝土的初凝时间，当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算。由于本工程初凝时间定在10小时，考虑到混凝土浇筑的时间逐渐延长，对模板的压力逐渐减小，因此，计算中采用8小时作为控制参数。T-混凝土的温度（）取30 V-混凝土的浇灌速度（m/h）;取2.5m/h H-混凝土侧压力计算位置83、处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取20m 1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂取1.2，该工程取1.2。2-混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于100mm时，取1.10不小于100mm，取1.15。该工程设取1.15。2/1210122.0VtFc=0.22x25x8x1.2x1.15x2.51/2=96kN/m2 HFc=1 =25x17.55=438.75kN/m2 取二者中的较大值，F1=438.75kN/m2作为模板侧压力的标准值。(经试验柱压力测试所得数据验证,取此数值合适)由于采用顶升混凝土方式浇筑，地泵工作时产生附加压力。喷射混凝土出口压力p9MPa(考虑泵84、管压力损失后)，泵送管管径d125mm，按照球体压力扩散。D混凝土扩散度,取650mm,坍落度240260mm 喷射混凝土时产生的荷载标准值2224/DdpF=国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 16 页 共 39 页 F2=83.2kN/m2.考虑由倾角产生的混凝土斜柱自重G产生垂直于模板表面的分力。=25/3 斜柱新浇筑的混凝土对模板的侧压力的设计值计算公式为：F3=Gcos 其中G为单位混凝土自重。考虑施工时的影响，按活荷载考虑。G=25 kN/m2 F3为新浇筑混凝土对模板的水平侧压力。取最大角度60o，F85、3=25cos60=12.5 kN/m2 对模板的荷载组合设计值FF1+F2+F3438.75+83.2+12.5 534.45（km/m2）柱模板面板验算 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 17 页 共 39 页 面板抗弯强度计算 面板承受混凝土产生的均布荷载的压力，按照三跨连续梁计算。支座最大弯矩计算公式 2110.0qdM=跨中最大弯矩计算公式 2208.0qdM=q荷载设计值，q=534.451534.45kN/m d柱箍间距，d300mm；kNmM81.430.045.53410.021=kNmM84.86、330.045.53408.022=面板截面抵抗矩W10001414/632667mm3 则，1M/W147MPa205MPa,满足要求。面板挠度计算 最大挠度计算公式 =EIqd100677.04 q混凝土侧压力标准值，q534.45kN/m E面板的弹性模量，取206000MPa I面板截面惯性矩I1000143/12=228667mm4 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 18 页 共 39 页 则，22866720600010030045.534677.04=0.622mm 300/250=1.2mm 面板87、的最大挠度满足要求。柱箍验算 柱箍采用双12号槽钢组焊，模板侧压力传递给柱箍，形成线荷载。柱箍受力简图如下：q荷载设计值，q534.450.30160.34kN/m 柱箍采用双12槽钢，计算长度L=1.2m,弹性模量E=206000N/mm2 惯性矩为I782cm4，抵抗矩W124.2cm3。柱箍强度验算 2125.0qlM=0.125160.341.22=24.45kNm MpafWM2155.18710002.12405.11045.246=，M柱箍所受的最大弯矩 截面塑性发展系数，取1.05 W双12槽钢截面抵抗矩 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板88、混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 19 页 共 39 页 柱箍强度满足要求。柱箍变形验算 柱箍跨中最大变形值：mmEIql69.210782206000384120034.16053845444=1200/300=4mm,柱箍满足验算要求。2.3.3m 以上柱箍验算 模板荷载标准值计算 新浇筑混凝土侧压力HFc=1 F1=25(17.55-3)=363.75kN/m2 倾倒混凝土时产生的活荷载F28kN/m2 混凝土自重产生的活荷载F312.5kN/m2 对模板的荷载组合设计值FF1+F2+F3 363.75+8+12.5384.25（km/m2）柱模板面板验算 面板抗弯强度计算 面89、板承受混凝土产生的均布荷载的压力，按照三跨连续梁计算。支座最大弯矩计算公式 2110.0qdM=跨中最大弯矩计算公式 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 20 页 共 39 页 2208.0qdM=q荷载设计值，q=384.25kN/m d柱箍间距，d400mm；kNmM71.435.025.38410.021=kNmM77.335.025.38408.022=面板截面抵抗矩W10001414/632667mm3 则，1M/W144MPaF=100KN 所以所选钢丝绳为合格钢丝绳。3.2.3 吊点的设计 根据钢柱的90、具体情况，钢管柱上安装二或三道柱箍，柱箍分别距离钢管柱顶端0.5米、4米、10米；考虑最不利情况，单个吊点所能承受的力为10吨，F=100KN。钢柱箍箱型柱孔1、钢箍长度取+4公差2、盖板外侧的钢箍先进行禁锢，槽型外侧的钢箍再进行禁锢3、每个钢箍按间隔1500布置。柱体吊点设置详图 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 24 页 共 39 页 吊点的验算：（1）轴心受拉的验算 F=100KN An=14mm65mm2=1820mm2=F/An=100103/1820=54.94N/mm2 f205 N/mm2（2）最91、不利截面校核 N=100KN 钢丝绳直径为50mm r=25mm 吊耳厚度 t=14mm=N/An=N/rd=100103/3.142514=90.99 N/mm2 f205 N/mm2（3）剪应力的验算 T=100/2=50KN R=110 mm r=45 mm t=14mm=T/(R-r)20=50103/(110-45)14=64.9 N/mm2 fv120 N/mm2（4）焊缝的验算=N/An=N/lwt=100103/（220220）14=39.7 N/mm2 f tw175 N/mm2 经以上验算可知所选吊具满足吊装要求。3.2.4 吊车的选择 根据工程情况选择CKE2500全油压92、式履带起重机，具体参数见下表：最大起重能力 250t 回转速度 2.1min-1 起重臂基本长度 15.2m 额定输出功率 235KW/2000min-1 起重臂最大长度 91.4m 平均接地压力 95KPa 行走速度 1.1-0.7Km/h作业时的总重量 208t 根据设计图纸对所有钢管柱进行计算，最重的钢管柱重17.2吨，钢管柱的柱箍重3吨左右。根据钢管柱的总重在20吨左右选择的吊勾型号为35t，该型号的吊勾重0.9吨。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 25 页 共 39 页 直径为50mm的637钢丝绳每193、00m重952Kg，本吊装方案中选择60m长的钢丝绳，重量为952*0.6=0.58吨。吊具总重为1.5吨。吊装站位设计见下图。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 26 页 共 39 页 xkz54-3 吊装站位图xkz54-3 吊装站位图 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 27 页 共 39 页 4 支撑体系设计 本支撑体系采用碗扣式脚手架支撑体系。在支撑体系的设计中，为保证架体的整体稳定性，在可能的情况下，柱身与楼板及周边柱子之间94、设置刚性拉接。在脚手架的四个角点设置缆风绳。4.1.支撑架设计 钢管柱施工支撑体系采用碗扣式脚手架搭设施工，钢管柱支撑架架体与楼板及环梁支撑体系连为一体，以加强整体稳定性。钢管脚手架在柱体下部承重部分搭设三排，总宽度1800mm。立杆间距600mm600mm，步距600mm，其余部分沿柱体两侧向外各扩展1800mm。位于柱体下部承重部分架体按照图示要求设置剪刀撑。同时，为了进一步加强柱身的稳定和可调，在柱身设置拉接点，采用6*37+1公称抗拉强度1400mpa，K5.0的19.5钢丝绳进行拉接，竖向设置三道，每道两根，拉接点下部与楼板相连，钢丝绳上设置花篮螺栓进行调节。施工顺序为：架体搭设钢管95、柱吊装钢丝绳调节刚性连接架体顶托调节钢管柱节点连接。4.2.支撑架计算 4.2.2.1 荷载 基本假设：以下的计算是建立在一榀框架，不考虑支撑的支座变形。1)、风荷载 基 本 风 压 取20/45.0mkNw=；建 筑 结 构 荷 载 规 范(GB50009-2001)P73 风荷载标准值应按照以下公式计算扣件钢管脚手架规范 其中 W0 基本风压(kN/m2)，20/45.0mkNw=；ZU 风荷载高度变化系数，按照50米高和城市郊区的地面粗糙 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 28 页 共 39 页 度计算，取96、 1.67；sU 风荷载体型系数，取1.3；经计算得到，风荷载标准值 2/68.045.03.167.17.0mkNwk=考虑1.4的活荷载分项系数。2)、钢筋混凝土自重荷载 30/5.25mkNq=，考虑1.2的静荷载分项系数。3)、混凝土模板自重荷载 21/35.0mkNq=；考虑1.2的静荷载分项系数。4)、倾倒混凝土产生的荷载 22/0.4mkNq=建筑工程大模板技术规程P19,考虑1.4的活荷载分项系数。5)、槽钢自重荷载 2根10槽钢自重荷载mkNq/2.03=；考虑1.2的静荷载分项系数。6)、新浇混凝土侧压力 新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:其中 混凝土的重力密度，取97、24.000kN/m3；t 新浇混凝土的初凝时间，为0时(表示无资料)取200/(T+15)；T 混凝土的入模温度，取25；V 混凝土的浇筑速度，取2.5m/h；国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 29 页 共 39 页 H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度；1 外加剂影响修正系数，取1.000；2 混凝土坍落度影响修正系数，取1.1。根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值F1=46kN/m2。考虑1.2的静荷载分项系数。7)、20mm厚度方钢管的自重荷载 mkNq/24.6780.102.045=，考虑98、1.2的静荷载分项系数。8)、施工人员均布荷载 26/0.3mkNq=，考虑1.4的活荷载分项系数。9)、铺脚手板自重荷载 27/3.0mkNq=，考虑1.2的静荷载分项系数。10)、方钢管柱箍自重荷载 kNq14.007.028=，考虑1.2的静荷载分项系数。4.2.2.2 支撑体系计算 柱子斜长：20.14m 未打混凝土前底部2.2m支架斜长：2.38m 基本计算条件：连续浇筑，考虑14mm厚度钢管与支撑架一体的受力计算体系，每榀框架不考虑支座变形。结点处理：未打混凝土之前斜钢管柱铰接，打混凝土之后斜钢管柱固接；顶托斜钢管柱的结点按照铰支点处理；碗扣架横向连接杆两端按照铰支点处理；立杆下端99、落地点按照铰支点处理。施工要求：方钢管的支座位置要求达到固接水平，顶托与方钢管的连接位置达到铰接水平。立杆端部需要处理，方钢管悬臂时立杆底部剪力较大；落地部位尽量减少沉降变形。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 30 页 共 39 页 整体稳定性计算是参考扣件钢管脚手架的规范完成的，必须按照规范中的要求增加整体脚手架的连墙措施。1)、未打混凝土之前斜钢管柱下端竖向铰接。初始荷载下计算，不考虑混凝土的荷载，只考虑方钢管、钢筋和脚手架立杆的自重荷载，混凝土内钢筋的自重按照3/5.1mkN。mkNQx/5.02/)68.100、04.1(=mkNQy/7.12/4.42.12/5.12.1=立杆号(图)M 下 N 下 V 下 M 上 N 上 V 上 2 0.00 4.77 0.06 0.04-4.74 -0.06 3 0.00 6.00 0.07 0.04-5.97 -0.07 4 0.00 6.48 0.07 0.04-6.45-0.07 5 0.00 6.77 0.07 0.04-6.74-0.07 6 0.00 6.90 0.07 0.04-6.87-0.07 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 31 页 共 39 页 7 0.00101、 6.97 0.07 0.04-6.94-0.07 8 0.00 6.98 0.07 0.04-6.95-0.07 9 0.00 6.96 0.07 0.04-6.93-0.07 10 0.00 6.91 0.07 0.04-6.89-0.07 11 0.00 6.81 0.07 0.04-6.78-0.07 12 0.00 6.54 0.07 0.04-6.51-0.07 13 0.00 6.01 0.07 0.04-5.98-0.07 14 0.00 5.29 0.07 0.04-5.26-0.07 15 0.00 5.53 0.06 0.04-5.51-0.06 最大位移：Dx=2.7m102、m，Dz=1.1mm，最大柱的轴力为8.2kN。结论：最大杆件轴向力小于40kN（杜荣军建筑施工脚手架实用手册），满足单根立杆的允许荷载要求；所有48mm钢管受压构件强度计算，平面内、平面外应力满足要求。2)、打混凝土之后斜钢管柱固接 STS_20m_67_8_00mSTS_11_0 水平荷载mkNQx/5.02/68.04.1=垂直荷载，计算中14mm厚度钢管的自重可以在PK软件中考虑，并且软件中不考虑实际布置两榀，这样钢管自重计算了两倍，可以在混凝土自重荷载计算中减去这部分自重，于是有mkNQy/7.122/4.42.12/5.252.1=立杆号(图)M 下 N 下 V 下 M 上 N 上103、 V 上 1 288.86 94.14 45.37-186.59-82.70-40.69 2 0.00 8.05 0.15 0.09-8.03-0.15 3 0.00 11.73 0.18 0.11-11.70-0.18 4 0.00 14.34 0.18 0.11-14.32-0.18 5 0.00 16.45 0.18 0.11-16.42-0.18 6 0.00 18.02 0.18 0.11-17.99-0.18 7 0.00 19.18 0.18 0.11-19.15-0.18 8 0.00 19.99 0.18 0.11-19.97-0.18 9 0.00 20.54 0.18 0104、.11-20.51-0.18 10 0.00 20.84 0.18 0.11-20.82-0.18 11 0.00 20.80 0.18 0.11-20.77-0.18 12 0.00 20.04 0.18 0.11-20.01-0.18 13 0.00 18.19 0.18 0.11-18.16-0.18 14 0.00 15.64 0.19 0.11-15.61-0.19 15 0.00 16.09 0.16 0.09-16.06-0.16 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 32 页 共 39 页 最大位移：105、Dx=9.0mm，Dz=3.8mm，最大柱的轴力为31.4kN，斜柱角最大支座力2*M 2*N，2*V。结论：最大杆件轴向力小于40kN（杜荣军建筑施工脚手架实用手册），满足单根立杆的允许荷载要求。3)、立杆的整体稳定性计算 此部分计算没有相应规范，参照建筑施工扣件钢管脚手架规范和建筑施工脚手架实用手册计算完成。整体稳定性计算是参考扣件钢管脚手架的规范完成的，须按照规范中的要求增加整体脚手架的连墙杆，可以考虑在施工完成的楼板上进行连墙杆拉结。立杆的稳定性计算公式/fAN=其中N立杆的轴心压力设计值；i计算立杆的截面回转半径，取1.58cm；u计算长度系数；0l计算长度；k计算长度附加系数，取1106、.155；轴心受压立杆的稳定系数；A立杆净截面面积，289.4cmA=；W立杆净截面模量(抵抗矩),308.5cmW=；钢管立杆受压强度计算值；f 钢管立杆抗压强度设计值，取205.00N/mm2。作业层施工荷载取2/3mkN，作业层铺面层荷载取2/3.0mkN。立杆轴向力kNN04.336.06.035.02.16.06.00.34.14.31=+=计算长度系数u按照三步三跨考虑，并碗扣架按照扣件0.9325系数折减，有 6785.18.19325.0=u mkuhl16.16.06785.1155.10=由长细比0.73/0=il结果查表，76.0=；/9.8848976.0330402f107、mmN=结论：立杆的整体稳定性计算满足要求！4)、增加水平拉接 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 33 页 共 39 页 并非所有的48mm钢管受压构件强度应力计算在平面内、平面外满足要求，实际上在钢管顶端以下的受压钢管强度非常大，达到了两倍的强度设计值要求，所以必须采取控制办法，从已经浇筑完成的楼板拉两道以上的水平拉接。选择6*37+1公称抗拉强度1400Mpa，K=5.0的直径19.5mm钢丝绳，其容许拉力为32.4kN，可以有效解决强度不足的问题。为保证架体和钢管柱柱身支撑节点的稳定，在柱身焊制牛腿(牛腿做108、法与塔架牛腿做法相同)。脚手架支撑体系在斜柱吊装前施工，对于搭设边界要放线。脚手架与钢管箱模之间通过可调节U托进行支撑，在脚手架的低部和顶部加设千斤顶进行调节。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 34 页 共 39 页 XKZ54-3 柱脚手架支撑体系立面图柱脚手架支撑体系立面图 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 35 页 共 39 页 XKZ54-3 柱平面投影图柱平面投影图 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案109、矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 36 页 共 39 页 5 混凝土泵送顶升施工 5.1 混凝土材料 混凝土采用 C45 微膨胀高流态混凝土，坍落度值取2426cm。28d限制膨胀率控制在26/104，水泥采用普通硅酸盐水泥，砂子为中砂；石子级配符合泵送要求，粒径控制在525mm；为降低水灰比，加掺减水剂；为补偿收缩和增强混凝土与管壁的粘结力，加掺膨胀剂；为提高混凝土的和易性，加掺粉煤灰。5.2 浇筑准备 5.2.1 混凝土输送泵采用 80 拖式泵，型号为埃美柯AMHBT80混凝土输送泵，其功能参数如下：型 号 最大理论输送量(m3/h)最大泵送砼压力(Mpa)最大理110、论输送距离垂直/水平(m)原动力 功率(kW)外 形 尺 寸 (mmmmmm)AMHBT80 55/88 8/13 180/600 110 6100199019805.2.2 钢管柱与拖式泵的连接需通过连接管、止回管、高压软管和普通泵送管组成。具体见示意图。方钢管箱模与混凝土输送管的连接方钢管箱模混凝土输送管管卡止回管连接短管高压弯管 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 37 页 共 39 页 连接管、止回管、高压软管 5.2.3 混凝土浇灌口预先在加工场切割好（切割的园洞板要保留，以供浇注完混凝土达到强度后补焊洞111、口），浇灌口一般留设在钢管柱受压面上 1.5m 左右高处位置，同时考虑现场地泵、泵管接设部位。钢管柱安装完毕，焊接连接管。连接管与钢管柱间夹角 4560，伸入管内 2030cm，焊接牢固可靠。连接管与钢管柱间连接焊缝高度不小于壁厚，为防止施工时浇灌口处振动剧烈，将焊缝撕裂，在浇灌口下方钢管柱与连接管间加设水平支撑加强其刚度。连接管 5.2.4 为防止在拆除输送管时混凝土回流，设置专用止回管（见下图）。止回管管外径与混凝土输送管相同，便于管卡连接，长度 500cm 左右，止回装置采用 220+216 插楔。混凝土泵送浇筑前，孔口朝上，采用加设塑料软垫和高压卡具固定好插楔孔顶部。国家体育场工程 矩112、形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 38 页 共 39 页 止回管样件 5.2.5 弯头采用可弯曲的高压软管，一方面有利于连接管与钢管柱的连接，同时可缓冲泵送时泵管对钢管柱的冲击，以保证双斜箱模的定位，也可大大加快连管速度，提高施工效率，从而使泵送顶升更加顺利。高压软管内径同泵送管，均为125mm，与混凝土输送管采用高压卡具连接。高压软管 5.2.6 混凝土泵送顶升前，应检查泵送管连接是否牢固，严密，防止局部漏气造成泵压损失。还应预先采用同标号减石子混凝土进行润管，防止堵管。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩113、形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件一附件一 第 39 页 共 39 页 5.5.浇筑方法 混凝土拖式泵在浇筑前要备用一台。泵送顶升应浇筑连续进行，中断时间不得超过 30min。混凝土浇注到位后，先让混凝土自由下沉 56min，然后再泵送顶升一次。在混凝土顶升过程中，随顶升随敲击检测内部混凝土密实情况，特殊情况视现场情况具体处理。在混凝土泵送过程中，严禁反泵，在更换车辆时要保证泵压连续。泵送顶升混凝土时，发现顶部冒浆应立即停泵。混凝土泵送顶升完毕顶部存在浇筑面沉落问题，其原因：混凝土初凝前由于自重引起的压缩沉落；停泵时未能有效控制泵压，压力骤减引起的沉落；止回管打入止回钢楔过程中少量混114、凝土（主要为砂浆）回流。处理的方法是自上而下浇筑混凝土注入填满并加以振捣。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 1 页 共 28 页 附件二 分节吊装法 本附件是针对本工程内较典型的 XKZ-28-2 柱编制，是对矩形钢管永久模板砼斜（扭）柱施工方案具体对象的补充和细化，主要工艺为“钢管柱工厂分节加工，现场分段套入，混凝土采用导管一次浇筑法或手工逐段浇筑法，碗扣架支撑体系钢管柱工厂分节加工，现场分段套入，混凝土采用导管一次浇筑法或手工逐段浇筑法，碗扣架支撑体系”。XKZ28-2 斜柱技术参数 序号 名称 技术参数 备115、注 1 跨层/斜长 四层/19.5m 2 双向斜 倾角：67.464；自旋角 32.157 3 截面尺寸 10001000mm 4 配筋 主筋：36 根直径 32 钢筋；箍筋：直径 12100/200 钢筋重=4.044（主筋）+2.842（箍筋）=6.886 吨5 钢板厚 14mm 钢板重=8.792 吨 6 柱箍 2 12 柱箍约 5.1 吨 7 混凝土 高流态砼 约 46.8 吨 10 总重 约 67.578 吨 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 2 页 共 28 页 1.矩形钢管制作和运输 1.1 矩形钢116、管制作 1.1.1 工艺流程图 施工图 绘制各个构件加工详图 编制下料单及下料排版 原材料 进货检验 钢材矫正 核对下料单、构件加工详图及编号 下料 校正和 打磨切割毛刺 连接板组装 尺寸检查 连接板焊接 返修 焊接质量检查 返修 返修 拆装 预拼装并检查表面检查处理 构件喷漆 刷漆检查 存放 出厂 返修 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 3 页 共 28 页 1.1.2 制作准备 制作生产前发放各个构件的加工详图并进行施工技术交底，明确每道工序的工艺准备工作。明确各工序操作人员的工作要求，并进行工序技术交底工作117、。本工程矩形钢管柱采用先进的 H 型钢生产线进行制作。构件板材下料采用电脑下料自动切割快速准确，面板与腹板焊接采用门式埋弧自动焊焊接，保证焊接质量。1.1.3 矩形钢管柱的加工制作 1.1.3.1 下料图单 此工序为材料检验部分，其内容包括对工程所选用的型号、规格的确认以及材料的质量检查。质量检测标准：应符合设计要求及国家现行标准的规定。检验方法：检查钢材质量证明书和复试报告，用钢卷尺、卡尺检查型号、规格。1.1.3.2 放样、号料 放样划线时，应清楚标明装配标记、螺孔标注、倾斜标记及中心线、基准线和检验线，必要时制作样板。注意预留制作，安装时的焊接收缩余量；切割、刨边和铣加工余量；安装预留尺118、寸要求。划线前，材料的弯曲和变形应予以矫正。放样和样板的允许偏差见下表：项 目 允 许 偏 差 平行线距离和分段尺寸 0.5mm 对角线差 1.0mm 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 4 页 共 28 页 宽度、长度 0.5mm 孔距 0.5mm 加工样板角度 20 号料的允许偏差见下表：项 目 允 许 偏 差 外形尺寸 1.0 孔距 0.5 质量检验方法：用钢尺检测。1.1.3.3 下料 矩形钢管柱下料采用数控火焰切割机进行柱板切割，开坡口方法为碳弧气刨切割 K 型坡口。下料前应将切割表面的铁锈、污物清除干净119、，以保持切割件的干净和平整，切割后应清除溶渣和飞溅物，操作人员熟练掌握机械设备使用方法和操作规程调整设备最佳参数的最佳值。质量检验标准：切割的允许偏差值（mm）项 目 允许偏差 零件宽度、长度 3.0 边缘缺棱 10 型钢端部垂直度 20 钢材剪切面或切割面应无裂纹、夹渣和分层。质量检验方法：目测或用放大镜、钢尺检查。1.1.3.4 组立、成型 钢材在组立前应矫正其变形，并达到符合控制偏差范围内，接触毛面应无毛刺、污物和杂物，以保证构件的组装紧密结合，符合质量标准。组立时应有适量的工具和设备，如直角钢尺，以保证组立后有足够的精度。为保证柱身板拼装准确，需制备组装胎模，组装顺序为：首先以上盖板为120、基 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 5 页 共 28 页 准，然后放出横隔板与侧腹板的装配线，进行 U 型组立，最后组装下盖。点焊时所采用焊材与焊件匹配，焊缝厚度为设计厚度的 23 且不大于 8 mm，焊缝长度不小于 25 mm，位置在焊道以内。预组立的构件必须进行检查和确定是否符合图纸尺寸，以及构件的精度要求成型。采用 Z12 型型钢组立机组立成型时，构件应在自由状态下进行，其结构应符合施工及验收规范及有关标准规定。经检查合格后进行编号。质量检验标准。允许偏差符合钢结构工程施工及验收规范有关规定。组立的允许偏121、差表（mm）类 型 项 目 允许偏差 焊接钢梁 高 度 2.0 中心偏移 2.0 垂直度（）b/100 且不大于 2.0 质量检验方法：用直尺、角尺检查。为了观察砼的浇筑情况，矩形钢管组立成形后，在钢管侧板上设置直径10mm 的溢浆孔。溢浆孔设置在倾斜背向板上，孔距离板边 50mm，距离根部100mm，孔间距 5000mm。1.1.3.5 焊接 箱体结构整体组装在 U 型结构全部完成后进行，先将 U 型结构腹板边缘矫正好，使其不平度L/1000，然后在下盖板上放出腹板装配定位线，翻转与 U型结构组装，采用一个方向装配，定位点焊采用对称施焊法。四块钢板拼装焊接均为内坡口（见四块钢板拼装焊接均为内122、坡口（见 3.1.5 中节点图），上下节柱拼装对接为外坡口焊缝。中节点图），上下节柱拼装对接为外坡口焊缝。柱身主体焊接采用埋弧自动焊，加劲板焊接采用电焊机手工焊接，最后一面隔板焊接采用 CO2气体保护焊的方法进行，焊接设置引弧板。矩形钢管柱焊接完成后进行调直矫正，后用端头铣床进行端头切割。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 6 页 共 28 页 该工序采用设备为门式全自动埋弧焊机。埋弧自动焊焊接参数 焊缝厚度 焊丝直径 焊接电流 电弧电压 焊接速度 12 5 775825 3638 18 焊接工艺：焊接采用门式自动123、埋弧焊进行焊接；加肋板采用手工焊接。使用门式自动焊应满足以下两点：（1）焊接后边缘 3050mm 范围内的铁锈、毛刺污垢等必须清除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素。（2）引弧板应与母材材质相同，焊接坡口形式相同，长度应符合标准的规定；使用手工电弧应满足以下规定：使用状态良好、功能齐全的电焊机，选用的焊条需用烘干箱进行烘干。焊接允许偏差表（mm）序号 项目 允许偏差（mm）检测方法 图例 1 箱形截面高度 h 2.0 用钢尺检查 2 箱形截面宽度 b 2.0 用钢尺检查 3 箱形截面垂直度 b200,且不应大于 3.0 用直角尺及钢尺检查 4 箱形柱身板垂直度 h（b）200，且不应大于 5124、.0用直角尺和钢尺检查 5 接口错边 2.0 用焊缝量规检查 6 柱箍间距 20 用钢尺检查 1.1.3.6 矫正 使用设备：翼缘调直机 工艺要求：操作人员熟悉工艺内容并熟悉掌握设备操作规程，矫正完成后，国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 7 页 共 28 页 应进行自检，允许偏差符合钢结构施工及验收规范有关规定。钢板矫正允许偏差。项 目 允 许 偏 差 钢板局部平面度 t14 t14 1.5 1.0 弯 曲 矢 高 11000 5.0 质量检验方法：目测及直尺检查。1.1.4 焊接检验 钢结构的检验包含检查和验收125、两项内容，因而焊接贯穿于整个焊接过程中，本工程焊接检查阶段和内容见下表。检验阶段 检验内容 焊接施工前 焊接接头的组装，坡口的加工，焊接区域清理、引入、引出板安装及及肋板贴紧情况 焊接施工中 焊接材料烘焙、焊工资质，焊接工艺参数，施焊中清理及清根情况 焊接施工后 无损探伤检查内部缺陷和外观检查 1.1.5 预拼装 预拼装前，施工人员必须熟悉构件施工图及有关的技术要求，并且根据施工图要求复核各段矩形钢的质量。选择的场地必须平整、坚实。采用道木作为钢管预拼装的找平措施，通过对道木的找平保证钢管对接处在同一水平面上。将钢管按编号对接，检查接口部位，如有走形、错边等质量问题，须采取措施加以纠正。对预拼126、装后的钢管增加临时支撑（见下图），保证在吊装、运输、堆放的过程中不发生变形。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 8 页 共 28 页 mm 临时支撑在穿钢筋笼之前去除。1.1.6 除锈 除锈采用专用除锈设备，进行抛丸除锈可以提高钢材的疲劳强度和抗腐能力。对钢材表面硬度也有不同程度的提高，有利于漆膜的附和不需增加外加的涂层厚度。除锈使用的磨料必须符合质量标准和工艺要求，施工环境相对湿度不应大于 85。经除锈后的钢材表面，用毛刷等工具清扫干净，才能进行下道工序，除锈合格后的钢材表面，如在涂底漆前已返锈，需重新除锈。1.127、1.7 涂装底漆 钢材除锈经检查合格后，在表面涂完第一道底漆，一般在除锈完成后，存放在厂房内，可在 24 小时内涂完底漆。存放在厂房外，则应在当班漆完底漆。油漆在涂刷过程中应均匀，不流坠。1.1.8 验收、标志、包装 构件制作完成后，质检部门应按施工要求和 GB502052001 规范规定对成品进行检查验收，钢构件出厂时，应提供以下资料：a.产品合格证 b.构件发运包装清单 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 9 页 共 28 页 成品包装前，构件必须检验合格。对于节点等凸出部位，采用橡胶带缠绕牢固，以防磕坏变形。128、构件编号在包装前，将各种符号转换成设计图面所规定的构件编号，并用笔（油漆）或粘贴纸标注于构件的规定部位，以便包装时识别。用包装膜将整个构件全部密封，外包装上写上工程号，构件号，构件数量，总数量。1.2 矩形钢管运输 同附件一 整体吊装法 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 10 页 共 28 页 2.钢管柱柱箍、模板验算 考虑现场浇筑速度，高流态大塌落度混凝土以及倾倒混凝土时，对柱箍的验算。验算参数：柱模板截面宽度 1000mm，面板 Q235 钢板，厚度 14mm，长度19.433m，柱箍双12 槽钢间距 500129、。2.1 柱模板验算 2.1.1 模板荷载标准值计算 按照建筑工程大模板技术规程（JGJ74-2003）附录 B，模板荷载及荷载效应组合 B.0.2 规定，可按下列二式计算，并取其最小值：2/1210122.0VtFc=HFc=1 式中 F1-新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）c-混凝土的重力密度（kN/m3）取25 kN/m3 t0-新浇混凝土的初凝时间，当缺乏实验资料时，可采用t=200/(T+15)计算。由于本工程初凝时间定在10小时，考虑到混凝土浇筑的时间逐渐延长，对模板的压力逐渐减小，因此，计算中采用8小时作为控制参数。T-混凝土的温度（）取30 V-混凝土的浇灌速度（m/130、h）;取2.5m/h H-混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）;取20m 1-外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺缓凝外加剂取1.2，该工程取1.2。2-混凝土塌落度影响系数，当塌落度小于100mm时，取1.10不小于100mm，取1.15。该工程设取1.15。2/1210122.0VtFc=0.22x25x8x1.2x1.15x2.51/2 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 11 页 共 28 页=96kN/m2 HFc=1 =25x19.433=487.5kN/m2 考虑到混凝土初凝前131、是胶体状态，即使在顶升情况下也非流体，同时现场混凝土掺加了缓凝剂，因此，取二者中的较小值，F1=96kN/m2作为模板侧压力的标准值。斜柱新浇筑的混凝土对模板的侧压力的设计值计算公式为：F2=Gcos 其中G为单位混凝土自重。考虑施工时的影响，按活荷载考虑。G=25 kN/m2 F2为新浇筑混凝土对模板的水平侧压力。取最大角度60o，F2=25cos60=12.5。对模板的荷载组合设计值F1.2F1+1.4F2 1.2961.412.5132.7（km/m2）2.1.2 柱模板面板验算 面板抗弯强度计算 面板承受混凝土产生的均布荷载的压力，按照三跨连续梁计算。支座最大弯矩计算公式 2110.0132、qdM=跨中最大弯矩计算公式 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 12 页 共 28 页 2208.0qdM=q荷载设计值，q=(1.296+1.412.5)1132.7kN/m d柱箍间距，d500mm；kNmM13.24.07.13210.021=kNmM23.134.07.13208.022=面板截面抵抗矩 W10001414/632667mm3 则，1M/W65MPa205MPa,满足要求。面板挠度计算 最大挠度计算公式 =EIqd100677.04 q混凝土侧压力标准值，q96+12.5108.5kN/m133、 E面板的弹性模量，取 206000MPa I 面板截面惯性矩 I1000143/12=228666mm4 则，2286662060001004005.108677.04=0.399mm 500/400=1.25mm 面板的最大挠度满足要求。2.2 柱箍验算 柱箍采用双 10 号槽钢组焊，模板侧压力传递给柱箍，形成线荷载。柱箍受力简图如下：q荷载设计值，q(1.296+1.412.5)0.566.35kN/m 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 13 页 共 28 页 柱箍采用双12 槽钢，计算长度 L=1.2m,134、弹性模量 E=206000N/mm2 惯性矩为 I782cm4，抵抗矩 W124.2cm3。柱箍强度验算 2125.0qlM=0.12566.351.22=11.9kNm MpafWM2159110002.12405.1109.116=，M柱箍所受的最大弯矩 截面塑性发展系数，取 1.05 W双 12 槽钢截面抵抗矩 柱箍强度满足要求。柱箍变形验算 柱箍跨中最大变形值：mmEIql11.110782206000384120035.6653845444=1200/400=3mm,柱箍满足验算要求。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附135、件二附件二 第 14 页 共 28 页 3.钢管柱分节吊装 矩形钢管柱XKZ28-2在3#塔吊（HK7030塔吊）的吊装覆盖范围内，该柱距离塔吊中心33米。矩形钢管柱长19.433m,总重8.792t，根据现场情况，结合塔吊起重能力和混凝土施工要求将矩形钢管柱平均分成三节安装，每段长6.478m，每节重约2.93t。HK70/30型塔吊性能表 臂长 m 20.4 27 35.8 45 50 55 60 70 臂杆70m 起重量 t 12 8.56 6 5.15 4.54 4.05 3.64 3 矩形钢管柱起吊采用两点绑扎法，两端各加两个捯链分别调节矩形钢管柱起吊和就位时的倾斜角度及旋转角度，矩136、形钢管柱的对接口处每面焊接两个临时连接耳板以便矩形钢管柱的连接定位。如图所示：吊耳吊钩导链导链导链导链 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 15 页 共 28 页 钢结构安装前要在混凝土楼面预埋一“”形埋件。埋件如图：3.1 支撑架搭设 吊装前搭设支撑脚手架做为钢管柱的受力支撑体系，通过脚手架把矩形钢管柱倾斜所产生的水平推力传递到楼板和框架柱或梁上。（详支撑架方案部分）3.2 第一节矩形钢管柱吊装 第一节钢管安装前要将埋件顶端和本节矩形钢管柱底面的渣土和浮锈清除干净。对“”形埋件进行复测，确保埋件的扭曲度和平整度满137、足规范要求.然后在“”形埋件表面画出轴线和矩形钢管柱外框线，在“”形线的四个顶点紧贴线的里面位置焊四个定位锚栓，将他们倾斜角度调节到和安装好的矩形钢管柱角度一致。起吊前，栓好缆风绳和安全绳，以便空中定位和就位后临时定位调节，确保吊装过程的安全。就位前，预先在钢筋笼四边各焊2根10的钢筋（见下图）作为导轨，使钢管能沿着导向钢筋下滑而不致卡住箍筋。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 16 页 共 28 页 在钢管柱支撑架搭设时，沿柱高在2倾斜斜底面每面布置4道支撑，每道支撑由双钢管组成。双钢管上面一根焊滑轮，作为钢管柱138、安装时的动导向，下面一根在钢管与柱体钢筋笼间垫50100mm木枋。如图所示：矩形钢管吊装下滑过程中，钢管柱遇到滑轮，沿滑轮滑动，遇到下面木枋，将依次将下面木方抽出，为矩形钢管柱下滑留出空间。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 17 页 共 28 页 吊装就位图如下：在矩形钢管柱顶的背向拉设两根缆风绳,各用一个 3t捯链与预埋地锚连接，调节揽风绳使钢管的倾斜角度和旋转角度达到设计要求，同时调节可调支撑加以支撑固定。在调节时，用全站仪测量预先标注在钢管顶端的测点确保定位的准确。在钢管的位置、标高、倾斜度、旋转角度检验合139、格后，将钢管的底端与预埋板进行焊接。焊接完毕后在矩形钢管柱上面柱箍上拴缆风绳和混凝土柱连接。按照设计要求加设柱箍。柱箍采用对拉方式，每层在互相垂直的两个方向用对拉螺杆拉紧，使矩形钢管柱壁受力均匀。在柱箍安装完毕检查无误，办理验收手续后方可进行混凝土浇筑施工。3.3 第二节矩形钢管柱吊装 吊装前，第一节矩形钢管柱顶面和第二节矩形钢管柱底面浮锈要清除干净。第一节矩形钢管柱顶部连接板作为第二节钢组柱安装的导向板，安装方法同第一节矩形钢管柱，在调节时用钢楔配合缆风绳调节矩形钢管柱倾斜度和柱面连 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件140、二 第 18 页 共 28 页 接处的平整。钢管上端的定位测量与第一节钢管相同。如下图：3.4 第三节矩形钢管柱吊装 吊装步骤同第二节矩形钢管柱。如下图：国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 19 页 共 28 页 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 20 页 共 28 页 4.支撑体系设计 4.1 施工方法 14mm厚的钢管柱周围设计柱箍，柱箍间距每500mm一道。支撑架采用碗扣式脚手架，沿着斜柱的轴线在水平面上的投影方向搭设。碗扣架的141、水平尺寸为900900mm，步距为1200mm，荷载通过横杆传递给与其连接的两榀立杆上。4.2 计算书 4.2.1 荷载计算 4.2.1.1 风荷载 07.0WUUWszK=其中：20/35.0mKNW=67.1=zU 3.1=sU 得风荷载的标准值为：2/53.0mKNWK=4.2.1.2 钢筋混凝土自重（连同钢管和柱箍）第一节柱根部与埋件焊接固定，形成刚性节点，则支撑架承担的整根斜柱的荷载须折减。考虑1.2的恒荷载分项系数，G1.20.567.640.56吨405.6KN 1 倾倒混凝土产生的荷载：20/0.4mKNq=2 槽钢自重荷载：选用212：mKNq/25.0=3 施工活荷载：2/142、0.3mKNq=4 脚手板自重：2/3.0mKNq=5 碗扣架自重：mKNqk/122.01=4.2.2 验算 脚手架承受的最大荷载为：当19.433米的钢管柱浇筑完全的时候，再叠加风荷载（风荷载通过钢管柱传递到碗扣架上）。先以斜柱为研究对象，在不考虑风荷载时斜柱的的受力特点为：1 钢管柱下部固定在混凝土楼板上（钢管与楼板埋件满焊），形成刚性 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 21 页 共 28 页 节点，可以承受水平剪力（防止根部位移）。2 钢管柱承受重力荷载G405.6KN 3 钢管柱承受脚手架的支撑均布荷载143、q1 4 钢管柱上部承受的倾倒混凝土的荷载F30.4KN 为了计算出脚手架承受的荷载，先计算出脚手架对斜柱的支撑均布荷载q1。以钢管柱为研究对象，受力简图如下（F3的数值很小，可以忽略不计）：对斜柱根部O点取矩：=5.190121675.19sdsqCOSG=5.1901267cos5.196.405sdsq mKNq/11.81=根据力的平衡条件：F1G8.1119.433cos67343.8 KN F28.1119.433sin67145.5KN 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 22 页 共 28 页 假设144、柱根部与预埋件的焊缝高度为5mm，则 贴角焊缝：htfflhN=7.0 223/1200/7.211985.07.021055.14cmkgcmkg=从上面计算可知，柱脚的焊缝能承受的剪力远远大于F2，根部不会破坏（发生位移）。为了减少q1的大小，可以采用在三层和四层楼板上设置刚性拉杆的办法。拉杆拉接在柱箍上（方向垂直斜柱），控制每根刚性拉杆中的拉力为50KN，此时的计算简图如上图 此时的mKNq/83.25.195.0)125.7(5073.36.40512=+=以脚手架为研究对象。其主要承受斜柱作用在其上面的作用力q1、斜柱传递的风荷载和其上面的施工活荷及其脚手架的自重。垂直荷载完全由碗扣145、架的立杆承受，承受竖向荷载的立杆有两排，每排8根，共计2816根 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 23 页 共 28 页 水平荷载通过斜杆传递给立杆（根据斜杆的布置位置的不同，传递给的立杆不同），必须按照下图中的布置要求设计斜杆。假设作用在每个节点上的水平力为W，碗扣架承受水平力的计算简图如图06，杆件中的应力表示在图中。其中：WahWV=WWV33.1=WahaWS22+=WWS67.1=其中立杆4和立杆10传递下来的竖直力最大，为WV 斜杆中承受的最大荷载为4WS 碗扣架所承受的各种荷载在水平方向和垂直方向146、的分力如下：16235478910 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 24 页 共 28 页 1）q1的水平分力Fq水平2.8319.433sin6750.8KN q1的垂直分力Fq垂直2.8319.433cos6718.1KN 则每根立杆承受的水平力为50.8/163.17 KN 每根立杆承受的垂直力为18.1/161.13 KN 2）风荷载通过钢管斜柱传递给每根脚手架脚手架的荷载分解为；水平分力F风水平sin414.1cos9.0sin0W1.46KN 垂直分力F风垂直=cos414.1cos9.0sin0W147、0.62 KN 3）碗扣架自重Q1Hgk1=200.1221.22.9KN 4）施工活荷载Q20.90.931.43.4KN 由q1的水平分力在4、10号立杆上产生的竖向压力3.171.33 4.2 KN 由风荷载的水平分力在4、10号立杆上产生的竖向压力1.461.331.94KN 所以在10号杆件中总的压力为 4.2+1.94+2.9+3.412.44KN30KN（允许压力）斜杆中的承受的最大拉力为4（3.17+1.46）1.6730.9 KN 每个转角扣件能承受的最大拉力为8 KN，而最下一层斜杆上的扣件数量至少为6个，满足要求。4.3 碗扣架的搭设要求 在碗扣架四周通过锚筋将根部固定在148、楼层上，防止发生侧移（可以抵抗80KN的水平力）斜杆的设置必须按照图中要求的设置，并且转角扣件必须连接牢固，与每根立杆都必须绑扎。应该设置相应的缆风绳，必须满足碗扣架安装使用规范。国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 25 页 共 28 页 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 26 页 共 28 页 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 27 页 共 28 页 149、5.混凝土浇筑 5.1 作业条件 1)柱钢筋隐检验收合格。2）柱钢管吊装安装完成，与预埋钢板焊接，或与下层钢管。3)钢管斜柱倾斜度、自转度验收合格。4)钢管柱支撑牢固，保证浇筑混凝土过程中不发生偏位。5)搭设操作平台，四周封挂密目网，下方设兜网。6)混凝土浇筑所需设备、机具准备完成，并保证处于正常工作状态。7)对柱根施工缝进行剔凿并用清水冲洗干净。8）在柱箍安装完毕检查无误，办理完验收手续。5.2 施工方法 5.2.1 混凝土技术参数 钢管柱混凝土采用自密实高流态混凝土，强度为C45，坍落度控制为25010mm，混凝土从出机到浇筑这段时间内的坍落度损失不大于20mm，且混凝土不分层、不离析。5150、.2.2 混凝土浇筑、振捣 方案一：一次浇筑法（钢筋分段绑扎，钢管分段安装，混凝土一次浇筑）钢管柱混凝土使用汽车泵浇筑，混凝土浇筑过程中保证混凝土快速连续浇筑。为避免混凝土下落过程中离析，在柱中布设下料导管。下料导管插至距柱根1m左右，导管上口加设料斗进行浇筑，混凝土沿导管下料。钢管柱内下部混凝土自密实，上部使用插入式振捣棒振捣。方案二：分段浇筑法（钢筋分段绑扎，钢管分段安装，混凝土分段浇筑）钢管柱混凝土采浇筑分段高度为6.478m（同每段钢管柱长度），使用汽车 国家体育场工程 矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案矩形钢管永久模板混凝土斜（扭）柱施工方案-附件二附件二 第 28 页 共 28 页 泵浇筑，混凝土浇筑过程中保证混凝土快速连续浇筑。为避免混凝土下落过程中离析，在柱中布设下料导管。下料导管插至距柱根1m左右，导管上口加设料斗进行浇筑，混凝土沿导管下料。混凝土分层浇筑、分层振捣，每层浇筑厚度500mm。使用插入式振捣棒振捣。在钢管顶部，加设一50mm高小钢管，用导板将其与该段钢管连接。本段钢管柱混凝土浇筑至加设小钢管顶部，混凝土浇筑完成且初凝后，取下小钢管，将混凝土浇筑剔凿到第一段钢管顶部，清理干净，进行下一步施工。