大剧院壳体钢结构安装工程施工方案.pdf

国家大剧院壳体钢结构安装工程 施工方案 编制单位：上海市机械施工公司 编 制 人：吴欣之 罗仰祖 魏义进 夏凉风 罗梦恬 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 分 部 2003 年 5 月 26 日 1 第 1 章 工程概况 1.1 结构概况及特点 国家大剧院（图 ）位于人民大会堂西侧，北至西长安街，南面、 1 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 （ 区——地下主机房）三部分构成。 203 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。 2 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； 3 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”。 第 2 章 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 。 4 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。 第 3 章 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 设备 数 主要工作性能 工作内容 备注 号 名称 量 起重臂长 半径 起重量 SFSL 第一作业区吊装 超起时 主臂：60m 工况 102m 35t 第二、三、四作业区 配 300t CC2800 副臂：84m 超起 上段梁架吊装 压铁 1 600t 履带 1 式起重机 M440D 塔吊 主臂：60m SW 副臂：84m 工况 62m 18t 安装、拆除 拆装 QM18、SK560 M440D 柱靴安装 2 塔式起重 2 55m 37.5m 13.2t 行走式 第二、三、四作业区 机 下、中段梁架吊装 SK560 塔 第五作业区吊装 需设一 3 1 50.8m 50m 11.36t 式起重机 柱靴安装 道附墙 拆装 600t 主机 50t 履带 4 4 28m 9m 12t 下段梁架抬吊 式起重机 拼装梁架 QM18 屋 12m 5 1 35m 15m 15t 拆