1、郑州市博物馆项目型钢混凝土组合结构施工技术交流,一、工程概况,二、钢构深化设计,三、钢结构加工与运输,四、钢结构现场拼装,五、钢结构与钢筋穿插施工做法,目录,Contents,六、工效统计及工期安排,七、出现的问题,八、钢结构施工主要策划点,PART1,工程概况,郑州博物馆新馆项目位于郑州市民公共文化服务区中轴线南端，是该区域中心标志性建筑物。郑州市民公共文化服务区以中原文化为灵魂，大型公益性文化设施为支撑，依托南北轴线历史文化要素和南水北调总干渠的生态资源，打造集体育赛事、艺术欣赏、科普教育、休闲娱乐、培训会务、新闻媒体、旅游服务、对外宣传等功能于一体的市级文化创新示范区。,工程概况,1.12、 工程简介,1,郑州作为中原文化的发源之地，数不尽的文物珍宝出土于此，承载着中华民族五千年悠久而灿烂的文化传承。郑州博物馆新馆秉承“中华之中、黄帝之冠”的设计理念，以弘扬中原黄帝文化为切入点，将象征黄帝文明的“冕冠”作为设计原型，同时引借聚宝盆的形象语言，提炼出刚劲有力的曲线动势，生成建筑主体形象，表达中原地区光辉灿烂的文明历史。,工程概况,1.1 工程简介,1,1,工程概况,1.1 工程简介,本工程总建筑面积145098平方米，其中地上建筑面积72998平方米，地下建筑面积72100平方米；地下两层，地上五层。本工程结构形式为“劲性钢骨柱+劲性钢骨梁+核心筒钢-砼组合截面剪力墙”的混合结构体3、系，部分柱及剪力墙内设置钢骨及钢板。主体结构内部有10个核心筒，核心筒内部设有钢骨柱和钢板剪力墙，外包钢筋混凝土；屋盖为单坡钢结构屋盖，为螺栓球网架和双向正交钢管桁架组合结构。整体钢结构用钢量约12000吨。本工程劲性钢结构类型主要包括钢板墙、型钢柱、圆管柱、型钢梁。,1,工程概况,1.1 工程简介,1,工程概况,1.1 工程简介,1,工程概况,1.1 工程简介,PART2,钢结构深化设计,结合以往工程的深化设计经验，本工程拟采用Xsteel软件进行深化设计，包括搭建构件、节点设计、图纸绘制等,1、三维结构模型搭建,2、节点细部设计,3、与相关专业碰撞校核,4、自动输出加工图,2,钢结构深化设4、计,2.1 深化设计方法,2,钢结构深化设计,2.2 深化设计流程,5,1,3,2,4,运输限制,根据交通运输要求，限制构件长度及钢板墙宽度,吊装机械性能,加工工艺要求,现场场地状况,其他专业影响,根据加工工艺，防止构件在加工及运输中产生较大变形，限制构件尺寸,根据现场吊装机械要求，构件分段重量要满足吊装性能。,构件分段，要综合考虑施工现场平面布置。,构件分段，要综合考虑相关专业情况，例如土建楼层标高，机电设备管道等,2,钢结构深化设计,2.3 钢柱钢板墙分段因素考虑,PART3,钢结构加工与运输,3,钢结构加工与运输,3.1 加工设备简介,3,钢结构加工与运输,3.2 钢板的排版,圆管柱排版5、图,钢结构在加工制作之前通常需要排板下料，下料常采用软件排板和手工排板相结合。对于规则的零部件常采用软件排板，软件排板有时也不尽合理需要手工调整。,钢板排板一般大零部件用整板，小零部件用边角料，大小零部件综合排板，减少材料损耗。在资金、准备时间充足的情况下可以定尺采购钢板，这样可以减少损耗。是否定尺要对比原材加价与损耗之间的成本。,3,钢结构加工与运输,3.3 钢板墙加工工艺,3,钢结构加工与运输,3.4 日字柱加工工艺,3,钢结构加工与运输,3.5 圆管柱加工工艺,3,钢结构加工与运输,3.6 钢骨梁加工工艺,本工程钢构件主要包括主体结构劲性钢柱（圆管、H型、十字型、日字型、T型、异形），钢6、管柱，钢板墙及H型劲性钢梁，屋盖网架和桁架圆管散件，焊接球、螺栓球。还包括高强螺栓、连接夹板等其他零星散件。采用常规公路运输至现场。公路运输一般宽度不超过3（2.5）m，高度不超过4m,长度一般为16m以内。限载30t以内。构件运输还要充分考虑施工现场的场地布置和临时道路通行情况。,3,钢结构加工与运输,3.7 刚构件运输,PART4,钢构件现场安装,2,工厂,现场,4,钢构件现场安装,4,钢构件现场安装,4.1 钢板墙安装流程及注意事项,第一节钢板墙安装,上部钢板墙安装,4,钢构件现场安装,4.2 钢骨柱安装流程及注意事项,第一节柱安装,上部钢柱安装,4,钢构件现场安装,4.3 钢骨梁安装流7、程及注意事项,单根钢梁吊装,串吊,高强螺栓安装,PART5,钢结构与钢筋穿插施工做法,如果采用钢筋连接器、过渡板等措施，一定要了解钢筋规格、排布间隙，必要时事先做好调整.钢筋的断开、搭接、代换必须满足设计与规范要求。,钢骨与钢筋连接配合,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.1 劲性结构与钢筋的配合,通过对本工程的仔细研究，可以将本工程中劲性结构归纳为以下几类典型节点。,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.2 劲性结构典型节点分析,深化设计,4,深化设计,5,墙柱箍筋、拉筋穿型钢时，若均采用开孔对钢骨削弱较大。如果同时考虑拉筋、穿墙对拉螺杆开孔通过钢骨腹板，则腹板在该范围开孔率达20%25%，那么对8、腹板有较大削弱并最终影响钢骨受力造成安全隐患。,墙柱箍筋、拉筋在钢柱上设置带孔的拉筋板，拉筋与拉筋板拉结，拉筋板为80*8mm，通长布置；闭合外箍在型钢上开孔，箍筋分段搭接。,暗柱箍筋排布调整,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,对于箍筋贯穿圆管柱此种做法，需在圆管柱上开设大量的箍筋孔，且在现场施工中箍筋需要穿过双层孔与柱筋进行拉结，以上都会对构件受力造成质量安全隐患。,暗柱内穿圆管柱箍筋做成U型箍筋，伸入圆柱内LAE,闭合外箍在型钢上设拉筋板。,深化设计,4,深化设计,4,5,暗柱箍筋排布调整,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,承重销与钢管柱9、连接示意图,承重销、梁与钢管柱连接构造,承重销与钢管柱连接实施效果,梁纵向受力钢筋与钢管柱连接,框架梁纵向受力钢筋与钢管柱连接采用连接板焊接，连接板长度满足焊缝长度要求，单面焊10d，双面焊5d。,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,剪力墙与钢管柱连接构造,剪力墙与钢管柱连接平面布置图,剪力墙与钢管柱焊接效果,剪力墙与钢管柱连接，采用增加搭筋板，将墙水平筋焊接于搭筋板上，通过搭筋板将剪力墙和钢管柱连接成整体。,钢管柱构造详图,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,圆钢骨柱钢筋绑扎效果,圆钢骨柱与梁连接构造及钢柱钢筋绑扎做法,框架梁纵向受力钢筋与10、圆钢骨柱连接采用连接板焊接，连接板长度满足焊缝长度要求，单面焊10d，双面焊5d；钢柱外侧柱内箍调整为单肢箍，减少与抗剪栓钉的冲突。,圆钢骨柱梁柱节点三维放样,圆钢骨柱梁柱节点实施效果,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,十字柱与梁纵向受力筋连接三维放样图,十字柱与梁连接构造,框架梁纵向受力钢筋与十字柱翼缘连接采用连接板焊接，连接板长度满足焊缝长度要求，单面焊10d，双面焊5d，其余钢筋穿十字柱腹板或采用弯锚15d与柱内；钢柱外侧柱内箍调整为单肢箍，减少与抗剪栓钉的冲突。,十字柱与梁纵向受力筋连接实施效果,十字柱与梁平面布置图,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深11、化设计主要优化点,1,T型柱、H型柱与梁连接构造三维放样,T型柱、H型柱与梁连接构造,T型柱、H型柱与梁连接构造节点做法,框架梁纵向受力钢筋与T型柱、H型柱翼缘连接采用连接板焊接，连接板长度满足焊缝长度要求，单面焊10d，双面焊5d，其余钢筋穿十字柱腹板或采用弯锚15d与柱内；钢柱外侧柱内箍调整为单肢箍，减少与抗剪栓钉的冲突。,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,梁纵筋贯通圆管柱，需在管壁上开孔，在制作上难度非常大很难加工出理想的钢筋孔，且对圆柱母材损伤极大，后期造成安全隐患；在施工上钢筋需要同时穿过前后圆孔，施工难度非常大；环梁箍筋与钢骨梁碰撞无法闭合。,（1）梁主筋至12、少穿钢管柱（钢骨柱）四个孔（中间），钢筋贯通，可用火焰切割开孔且须补强，其他的钢筋可弯锚15d到环梁内。环梁腰筋与钢框梁腹板相连，腹板开30*60长圆孔（水平），钢筋采用搭接。（2）梁主筋遇钢管柱（钢骨柱）采用连接板焊接（连接板厚度不小于钢筋直径，若直径不同，取单排钢筋直径的较大值，若钢筋为双排筋，则与上排钢筋连接的连接板长度为10d+20，与下排钢筋连接的连接板长度为20d+20，d为钢筋直径），柱主筋遇连接板的开槽处理,深化设计,4,4,5,环梁节点优化,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,环梁节点示意图,环梁节点优化,环梁三维放样及实施效果,框架梁纵向受力钢筋与13、环梁连接时，垂直于钢柱的梁主筋在钢柱预留孔内直穿（开孔处增加同钢柱壁厚的内衬板补强），折梁采用弯锚15d于环梁中。,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,双环梁图纸定位图,双环梁做法,双环梁钢板绑扎实施效果,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,暗柱内型钢与连梁采用连接板构造,暗柱内型钢与连梁连接构造,暗柱内型钢与连梁采用连接板构造实施效果,暗柱截面宽度小于400时，因无空间间隙，连梁主筋与型钢翼缘冲突，现采用增加横向搭筋板，每个搭筋板焊接两根连梁主筋。,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,暗柱内型钢与连梁采用接驳器连接14、构造,暗柱截面宽度大于等于400时，连梁中间主筋与型钢翼缘冲突，现采用在连梁两端钢柱上增加接驳器连接，在跨内搭接焊，其他主筋从型钢翼缘侧面锚入暗柱内。,暗柱内型钢与连梁连接构造,暗柱内型钢与连梁采用接驳器连接构造实施效果,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,深化前,钢骨梁做法,梁侧面腰筋上拉筋穿钢骨梁腹板时，原图采用接驳器连接，因拉筋直径小于14，无法车丝，现调整为在钢梁腹板处设置直径为 10的构造钢筋，构造筋点焊到腹板栓钉上，拉筋与构造筋拉结。,钢骨梁现场实施效果,深化后,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,抗剪槽及抗剪键,抗剪槽大样及锚栓15、详图,钢结构柱脚设计中，在剪力超过柱脚与混凝土间摩擦力时设抗剪键，并埋在砼基础内预留的抗剪槽中，一般用微膨胀砼二次浇灌。抗剪键的首要作用是抵抗柱底剪力，防止柱底板与基础砼顶面之间出现滑移，不允许锚栓抗剪，是因锚栓与底板孔配合间隙大，起不到限制位移的作用，故用不用抗剪键要看柱脚节点能不能和需不需要限制位移。,筏板钢筋绑扎及抗剪槽预留,抗剪槽内墙柱插筋实施效果,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,抗剪槽封堵实施效果,钢板墙锚栓预埋及加固支撑,钢板墙锚栓及抗剪键三维大样,抗剪槽及抗剪键,本工程中钢板墙抗剪键采用钢板墙往下延伸500mm，抗剪键上布置抗剪栓钉，钢板墙与基础连接16、通过锚栓和抗剪键共同连接。抗剪槽采用钢丝网封堵并在砼浇筑后剔除钢丝网，再二次灌浆。,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,（1）钢板墙构造节点拉筋通过设置接驳器进行拉结，钢板墙拉筋为 10，市场上无对应尺寸接驳器。（2）钢板墙约束边缘端LC位置拉筋如何处理？,（1）400以上的墙采用直径为 10构造筋与栓钉焊接，拉钩与构造筋拉结，300及350的墙点焊到钢板墙上，对拉螺杆按照间距457在钢板墙上开孔16。（2）LC截面大于等于400的拉筋采用拉筋板拉结，拉筋板为80*8mm，通长布置；截面小于400的采用分段点焊到型钢上。（3）钢板墙竖向连接方式由焊接改为高强螺栓连接，减少17、现场焊接量、加快施工速度，提高经济效益。,深化设计,4,4,5,钢板墙钢筋与钢板连接实施效果,钢板墙深化三维放样,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,拉筋与拉筋板拉筋构造,钢板墙内暗柱箍筋与型钢连接构造,钢板墙内暗柱箍筋与型钢连接采用增加带孔连接板拉结，截面小于400的墙体采用分段点焊到型钢上，外箍与型钢柱穿孔连接，同时分段搭接。,箍筋穿钢板墙穿筋孔分段搭接构造,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,BRB深化立面布置图,BRB,BRB预埋件及杆件安装实施效果,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,1,连梁阻尼器,连梁阻尼器18、立面示意图及构件,连梁阻尼器预埋件实施效果,5,钢结构与钢筋穿插施工做法,5.3 深化设计主要优化点,PART6,工效统计及工期安排,1,6,工效统计及工期安排,6.1 工效统计,1,6,工效统计及工期安排,6.1 工效统计,本工程共分A区、B区、C区三个大区，24个小区，每个区的位置和面积从700-2000平米，但高跨区域和底跨区域分开施工，每个区的按照900平米来考虑，每个区施工时间如下：,1,6,工效统计及工期安排,6.2 工期安排,PART7,出现的主要问题,1,1,7,出现的主要问题,7.1 不足照片,1,1,1,7,出现的主要问题,7.1 不足照片,1,1,1,7,出现的主要问题,19、7.1 不足照片,1,1,1,7,出现的主要问题,7.1 不足照片,1,1、本工程施工分区共计26个区，除纯车库10个区外均有型钢结构，现场是整体分节奏流水作业，目前钢构有四个工厂在加工配送构件，各工厂加工能力不同，而每个区内不同构件又在不同工厂内加工，最终造成同一个区内缺构件，导致整个区无法正常作业；2、现场施工处于动态调整，而钢结构构件加工程序较多，构件加工调整难度大，最终造成现场工作面处于闲置状态。,型钢结构排布及分区图,1,1,7,出现的主要问题,7.2 构件加工进度与现场进度不对应,1,本次对郑州市博物馆项目的剖析，我们做到的仅仅是以点带面，以偏概全，并不能客观全面的反映设计中心的整20、体情况。而我们要做的是就事论事，对于有利于我们自身和公司发展的要保持和坚持拓展，对于不利的和落后的我们应当积极改正，勤勉学习努力总结相关经验和教训，对于本工程存在的问题总结如下：一、钢结构形式复杂，涉及到各个方面。郑州市博物馆项目结构复杂包含多种类型的钢结构。例如：多截面类型劲性结构，大跨度鱼腹式钢梁结构，钢桁架体系，钢网架结构，交叉支撑体系，钢板剪力墙结构，巨型组合结构，构件截面、材质、定位、连接节点是及其重要的，要求人员必须由扎实的钢构知识才能确保完成如此一个具有高难度挑战的项目。二、合理选择钢构单位，。郑州市博物馆项目工期紧，在短短的2个多月时间里完成10000吨的报审图，而且现场施工要21、同时进行施工，但本项目钢结构由三局安装分公司安装事业部承接，过程中图纸深化滞后，材料和加工滞后，构件迟迟不能进场，影响项目整体进度50天。,1,1,7,出现的主要问题,7.3 问题总结,三、混凝土结构平法规则掌握不牢固。通过在做劲性结构过程中可以发现我们部分设计人员对平法不了解或者认识不够深入。对于同时有集中标注和原位标注的混凝土梁对应的配筋拿捏不准心里没底。特别是对于有高差的梁或者有加腋梁等特殊梁，掌握的情况就更不理想。四、对劲性结构钢筋排布及构造不能够灵活运用。目前反应的情况普遍是我们很多深化设计人员在做劲性结构时会潜移默化的受到之前类似工程的影响。特别是对于穿筋方面的知识很少有自己独立的22、思考，更多的是照搬以前经验。在本工程中很明显的一个问题是，型钢柱与交叉梁连接，钢筋与搭筋板连接时是否要考虑上下错筋这个知识点掌握不够。通常十字柱腹板开孔时穿筋孔是要求上下错开，而采用搭筋板连接时一般搭筋板是不用考虑错开，除非有特别要求。一个项目中设计给出的标准设计节点在大多情况是适用的，但并不是可以照搬到所有节点位置。这时要求我们的设计人员要在读懂设计意图的前提下，能够灵活运用所学的知识和积累的经验进行钢筋放样和节点构造综合考虑在加工制作和现场施工中能以最小的代价实现。,1,1,1,7,出现的主要问题,7.3 问题总结,1,五、深化过程中钢构、土建、设计的沟通交流不够。经过勘察现场反映出的问题23、有很大一部分来源于土建和钢构专业衔接不上。例如1、型钢柱搭筋板因为考虑错筋其中一边降低了3公分左右，而土建施工时则没有按错筋施工，导致搭筋板比钢筋要低无法焊接。2、关于梁加腋的问题，与圆管柱相连的砼梁做加腋处理两侧钢筋按照1:6的斜度绕过钢柱。钢构专业按此深化而土建专业并未考虑加腋，导致砼梁外侧钢筋没有搭接板进行焊接。3、设计节点中给出搭筋板到砼梁顶的距离为100mm，显然这个100mm按照平法中钢筋放样是偏大的，也会导致搭筋板低于钢筋无法焊接的结果。对于设计有不合理的情况我们应当查找规范图集收集有力的依据和设计进行沟通交涉，争取在源头解决工程隐患。从以上几条可以看出我们的设计人员确实存在与土24、建、设计的沟通不积极的情况。,1,1,1,7,出现的主要问题,7.3 问题总结,2,通过对此次项目的总结，我们更加清晰的认识到在钢结构方面的薄弱，尤其是复杂节点处钢结构和钢筋穿插问题，因此我们更应该朝着我们的短板去努力。在后期的工作中我们应将以下4点作为重点：1、加强混凝土结构平法的学习。2、加强劲性结构钢筋排布及构造的学习。3、注重培养与钢构和设计沟通的习惯。4、加强P（计划）D（实施）C（检查）A（行动）工作程序，科学合理的安排工作与休息时间。,1,1,1,7,出现的主要问题,7.4 后期改进,PART8,钢结构施工主要策划点,8,钢结构施工主要策划点,1、做好图纸深化设计，深化设计图纸要完善甲方、设计院的审核手续，以便作为结算依据。2、钢板采用高建钢，信息价中无相应参考价，采取市场认价，提高收益水平。3、钢构件连接方式由焊接变更为高强螺栓连接，一方面减少现场用电量，一方面增加高强螺栓收入。4、抗剪栓钉一般清单中描述不清，可争取单独进行认价。5、钢筋与钢构连接方式在满足现场施工方便的前提下，进行牛腿连接与套筒接驳器连接的对比，如钢构单价高，可采用长牛腿搭接或短牛腿焊接，增加钢构吨位，如钢构单价低可采用套筒接驳器连接，并进行认价。6、地脚螺栓支撑、钢构件之间临时连接措施，争取写入图纸会审，争取此部分措施费。7、做好钢板、构件抛丸、喷砂除锈的策划，争取费用。,谢谢！,