清真寺鋼結(jié)構(gòu)圓頂施工方案一、設(shè)計階段1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)本方案采用鋼結(jié)構(gòu)空間框架體系，設(shè)計荷載需滿足GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》要求，基本風(fēng)壓按0.55kN/m2取值，雪荷載按0.3kN/m2考慮，抗震設(shè)防烈度按8度設(shè)計。圓頂直徑20.44米，底部結(jié)構(gòu)標(biāo)高+8.85米，頂端結(jié)構(gòu)標(biāo)高+15.59米，總高度6.74米，由12根構(gòu)造柱支撐，形成八角形平面布局，單根構(gòu)造柱截面尺寸為400mm×1450mm，通過圓弧梁連接成整體受力體系。1.2材料選型主體結(jié)構(gòu)選用Q355B低合金鋼，屈服強(qiáng)度355MPa，抗拉強(qiáng)度470-630MPa，延伸率≥20%，沖擊功（-20℃）≥34J。輔助構(gòu)件采用Q235B鋼材，節(jié)點(diǎn)連接采用10.9級高強(qiáng)度螺栓，摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.45。屋面系統(tǒng)選用0.8mm厚彩色壓型鋼板，內(nèi)層設(shè)置100mm厚離心玻璃棉保溫層，導(dǎo)熱系數(shù)λ≤0.042W/(m·K)。1.3建筑美學(xué)設(shè)計圓頂外觀采用阿拉伯傳統(tǒng)洋蔥頭造型，頂部設(shè)置直徑1.2米的金色新月裝飾，表面處理采用氟碳噴涂工藝，涂層厚度≥60μm，耐鹽霧性能≥5000小時。內(nèi)部裝飾遵循伊斯蘭幾何美學(xué)原則，設(shè)計八組放射狀肋拱結(jié)構(gòu)，肋拱間距1.8米，交匯處形成直徑3.6米的圓形采光天窗，天窗采用6+1.14PVB+6夾膠鋼化玻璃，透光率≥85%。二、材料準(zhǔn)備2.1鋼材加工鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠預(yù)制加工，采用數(shù)控切割下料，切割精度控制在±1mm以內(nèi)，腹板與翼緣板組裝采用H型鋼組立機(jī)，垂直度偏差≤1/1000且不大于3mm。焊接采用門式埋弧焊機(jī)，焊腳尺寸按設(shè)計要求執(zhí)行，一級焊縫進(jìn)行100%UT探傷檢測，二級焊縫進(jìn)行20%UT探傷檢測。構(gòu)件加工完成后進(jìn)行噴砂除銹處理，達(dá)到Sa2.5級標(biāo)準(zhǔn)，表面粗糙度50-80μm，隨后噴涂環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度≥80μm）和環(huán)氧云鐵中間漆（干膜厚度≥120μm）。2.2裝飾材料準(zhǔn)備外部裝飾采用24K金箔，厚度0.12μm，每張規(guī)格100mm×100mm，含金量≥99.9%，需提前在30℃恒溫環(huán)境中存放24小時以上。內(nèi)部馬賽克選用意大利進(jìn)口玻璃馬賽克，顏色包括鈷藍(lán)、翠綠、金色等伊斯蘭傳統(tǒng)色系，單塊尺寸20mm×20mm，背面預(yù)涂強(qiáng)力膠層。木質(zhì)裝飾構(gòu)件采用進(jìn)口胡桃木，經(jīng)脫脂、干燥處理，含水率控制在8%-12%，表面進(jìn)行碳化仿古處理。2.3材料檢驗所有進(jìn)場材料需提供出廠合格證、質(zhì)保書和檢測報告，鋼材按每60噸為一批次進(jìn)行力學(xué)性能抽樣檢測，高強(qiáng)度螺栓按3000套為一批次進(jìn)行扭矩系數(shù)檢測。金箔需進(jìn)行純度檢測，采用X射線熒光光譜分析法，含金量偏差不得超過±0.5%。保溫材料進(jìn)行導(dǎo)熱系數(shù)和密度檢測，確保符合設(shè)計要求。三、施工流程3.1基礎(chǔ)施工在圓頂下方設(shè)置12個鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)尺寸1500mm×1500mm×1200mm，混凝土強(qiáng)度等級C30，基礎(chǔ)內(nèi)配置Φ20@150雙層雙向鋼筋網(wǎng)。基礎(chǔ)施工前進(jìn)行地質(zhì)勘察，地基承載力特征值需≥200kPa，如遇軟弱土層需采用碎石樁處理，樁長6米，樁徑500mm，樁間距1.2米，呈梅花形布置?；A(chǔ)頂面預(yù)埋20mm厚鋼板，采用M24地腳螺栓與鋼柱連接，螺栓定位偏差控制在±2mm以內(nèi)。3.2鋼結(jié)構(gòu)安裝3.2.1吊裝準(zhǔn)備選用25噸汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè)，吊機(jī)站位距基礎(chǔ)邊緣3.5米，最大吊裝半徑12米，額定起重量5.8噸。吊具采用20mm厚鋼板制作的專用吊耳，每個吊耳焊接長度≥100mm，角焊縫焊腳尺寸10mm。設(shè)置4個纜風(fēng)繩固定點(diǎn)，采用Φ12鋼絲繩，地錨埋深1.5米，采用C25混凝土澆筑。3.2.2柱與環(huán)梁安裝首先安裝12根鋼柱，每根鋼柱重量3.2噸，吊裝時采用兩點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)位置分別設(shè)在柱頂1/3處和柱底1/3處。鋼柱垂直度采用兩臺經(jīng)緯儀雙向控制，偏差≤H/1000且不大于10mm。鋼柱安裝完成后安裝圓弧梁，圓弧梁分段制作，每段長度6.5米，重量2.8噸，采用法蘭連接，連接螺栓初擰扭矩300N·m，終擰扭矩650N·m，終擰后進(jìn)行扭矩檢測，偏差在±10%以內(nèi)為合格。3.2.3穹頂框架安裝穹頂鋼結(jié)構(gòu)分為8個扇形單元在地面預(yù)拼裝，每個單元重量5.6噸，拼裝偏差控制在±3mm以內(nèi)。采用"由下至上、對稱安裝"的原則，先安裝下弦桿，再安裝腹桿，最后安裝上弦桿，每安裝完成3個單元進(jìn)行一次整體校正。節(jié)點(diǎn)連接采用螺栓球節(jié)點(diǎn)，螺栓擰緊后外露絲扣2-3扣，節(jié)點(diǎn)處設(shè)置防松螺母，螺母擰緊后點(diǎn)焊固定。3.3屋面系統(tǒng)施工3.3.1檁條安裝在穹頂鋼結(jié)構(gòu)上安裝C型鋼檁條，規(guī)格C120×50×20×2.5，間距1.2米，檁條與主結(jié)構(gòu)采用M12螺栓連接，每處連接不少于2個螺栓。檁條安裝完成后測量其撓度，最大撓度不得超過L/200（L為檁條跨度）。3.3.2防水保溫施工鋪設(shè)0.4mm厚PE隔汽層，搭接寬度100mm，采用丁基膠帶密封。隔汽層上方鋪設(shè)100mm厚離心玻璃棉保溫層，保溫棉采用梅花形布置的Φ4mm尼龍扎帶固定，間距500mm。保溫層上方安裝0.8mm厚YX35-125-750型彩色壓型鋼板，板與板之間采用暗扣連接，縱向搭接長度200mm，屋脊處設(shè)置擋水板，高度300mm。3.3.3泛水收邊檐口處安裝300mm寬彩鋼板泛水，泛水與屋面壓型板采用拉鉚釘連接，間距150mm，鉚釘直徑5mm。泛水板內(nèi)側(cè)填充密封膠，膠縫寬度10mm，深度8mm，采用中性硅酮耐候膠，位移能力±25%。四、裝飾工程4.1外部金箔施工4.1.1基層處理屋面壓型鋼板表面采用噴砂除銹，達(dá)到Sa2.5級標(biāo)準(zhǔn)，噴涂環(huán)氧底漆（干膜厚度60μm）和聚氨酯中涂（干膜厚度80μm），中涂表面采用200目砂紙打磨，去除表面光澤，增加附著力。4.1.2金箔粘貼采用傳統(tǒng)"貼金"工藝，先在基層涂刷特制金膠（由魚鰾膠、明膠、酒精按3:2:5比例調(diào)制），膠層厚度控制在0.05mm，涂刷后晾置15-20分鐘至指觸不粘。金箔采用"三折法"裁剪，每張金箔裁剪為4片，用竹鑷子夾取粘貼，搭接寬度1-2mm，粘貼后用軟羊毛刷輕壓，擠出空氣和多余膠液。4.1.3保護(hù)層施工金箔粘貼完成24小時后，涂刷透明氟碳清漆，采用無氣噴涂工藝，噴涂壓力15-18MPa，噴嘴直徑0.4mm，濕膜厚度120μm，干膜厚度≥60μm。清漆實干后（≥7天）進(jìn)行光澤度檢測，60°角光澤度≥90GU。4.2內(nèi)部裝飾施工4.2.1馬賽克鑲嵌墻面基層采用20mm厚1:3水泥砂漿找平，表面平整度≤3mm/2m。按設(shè)計圖案在墻面彈出分格線，采用專用馬賽克膠粘劑（抗壓強(qiáng)度≥15MPa，拉伸粘結(jié)強(qiáng)度≥1.0MPa）粘貼，膠粘劑涂抹厚度3-5mm，馬賽克拼縫寬度2mm，采用專用十字架控制。拼縫采用白色硅酸鹽水泥勾縫，勾完后用濕海綿擦拭干凈，24小時后噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于7天。4.2.2木質(zhì)裝飾吊頂采用胡桃木格柵，格柵尺寸50mm×80mm，間距150mm，通過鍍鋅角鋼掛件與鋼結(jié)構(gòu)連接，掛件厚度5mm，每個掛件至少2個M10膨脹螺栓固定。木格柵表面涂刷透明硝基清漆，采用"三底兩面"工藝，底漆干膜厚度≥40μm，面漆干膜厚度≥30μm，漆膜硬度≥H級。4.2.3經(jīng)文雕刻在八根主肋拱上雕刻阿拉伯文經(jīng)文，字體為庫法體，字高300mm，深度15mm。采用數(shù)控雕刻機(jī)加工，雕刻完成后清理表面碎屑，噴涂金色環(huán)氧漆，漆層厚度20μm，隨后粘貼0.08mm厚金箔，金箔表面再涂刷一層透明保護(hù)漆。五、質(zhì)量控制5.1鋼結(jié)構(gòu)檢測5.1.1焊縫檢測對所有一級焊縫進(jìn)行100%UT探傷，Ⅱ級焊縫進(jìn)行20%UT探傷，檢測執(zhí)行GB/T11345-2013標(biāo)準(zhǔn)，Ⅰ級焊縫不允許存在裂紋、未熔合、未焊透等缺陷，Ⅱ級焊縫單個氣孔直徑≤1.5mm，且在100mm長度內(nèi)氣孔數(shù)量不超過2個。5.1.2變形監(jiān)測在圓頂結(jié)構(gòu)安裝過程中設(shè)置8個變形監(jiān)測點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行實時監(jiān)測，監(jiān)測頻率為每安裝完成一個扇形單元監(jiān)測一次，終擰完成后24小時、7天各監(jiān)測一次。結(jié)構(gòu)撓度允許值為L/250（L為結(jié)構(gòu)跨度），水平位移允許值為H/3000（H為結(jié)構(gòu)高度）。5.2裝飾工程驗收5.2.1金箔質(zhì)量金箔覆蓋率≥99.5%，不允許存在空鼓、翹邊、破損等缺陷，采用50倍放大鏡檢查，金箔搭接縫錯位≤0.5mm。光澤度檢測采用微型光澤度計，在不同位置測量10點(diǎn)，平均值≥85GU，單點(diǎn)最小值≥80GU。5.2.2馬賽克工程表面平整度≤2mm/2m，垂直度≤3mm/2m，接縫高低差≤0.5mm。采用敲擊法檢查空鼓，空鼓面積≤5%，且每自然間不超過2處。顏色均勻一致，無明顯色差，在自然光下距離1.5米觀察，不允許存在肉眼可見的色差。六、安全與文明施工6.1安全防護(hù)措施6.1.1高空作業(yè)防護(hù)設(shè)置雙層安全平網(wǎng)，首層平網(wǎng)距地3.2米，向上每隔10米設(shè)置一道，平網(wǎng)寬度≥6米，網(wǎng)繩斷裂強(qiáng)力≥1.6kN。作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，安全帶應(yīng)高掛低用，安全繩長度≤2米。臨邊作業(yè)設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿，欄桿立柱間距≤2米，橫桿兩道，下桿距地0.6米，上桿距地1.2米，欄桿刷紅白相間警示漆，間距400mm。6.1.2防火措施施工現(xiàn)場設(shè)置8個滅火器配置點(diǎn)，每個點(diǎn)配置2具4kg干粉滅火器和1具3L水基型滅火器，滅火器保護(hù)半徑≤15米。焊接作業(yè)時設(shè)置接火斗，斗內(nèi)鋪設(shè)防火毯，作業(yè)點(diǎn)下方10米范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆放易燃物品。施工現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙，設(shè)置明顯禁煙標(biāo)識，劃分禁煙區(qū)域。6.2宗教文化尊重6.2.1施工時間安排施工時間避開每日五次禮拜時間（晨禮5:00-6:00、晌禮12:00-13:00、晡禮15:00-16:00、昏禮18:00-19:00、宵禮20:00-21:00），禮拜期間停止一切施工作業(yè)，施工人員不得進(jìn)入禮拜區(qū)域。齋月期間（伊斯蘭教歷9月）調(diào)整作業(yè)時間，上午作業(yè)時間為6:00-10:00，下午作業(yè)時間為16:00-20:00，確保施工人員有足夠的飲食和休息時間。6.2.2著裝與禮儀施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場必須穿著整潔的工作服，禁止穿短褲、背心、拖鞋。男性施工人員不得留長發(fā)、胡須，女性施工人員需佩戴頭巾。嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場飲食、喝水（齋月白天），嚴(yán)禁談?wù)撆c宗教相關(guān)的敏感話題，施工材料和工具不得印有宗教禁忌圖案。七、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1分項工程驗收7.1.1鋼結(jié)構(gòu)工程主控項目：鋼材、焊接材料、高強(qiáng)度螺栓等材料的品種、規(guī)格、性能應(yīng)符合設(shè)計要求和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)；鋼結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點(diǎn)應(yīng)牢固可靠，高強(qiáng)度螺栓終擰扭矩應(yīng)符合設(shè)計要求；鋼結(jié)構(gòu)的垂直度、標(biāo)高、軸線偏差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。一般項目：構(gòu)件表面應(yīng)無明顯損傷和變形，涂層厚度應(yīng)均勻，附著良好，無剝落、起泡等缺陷；螺栓連接外露絲扣應(yīng)為2-3扣，螺母擰緊后應(yīng)點(diǎn)焊固定。7.1.2裝飾工程主控項目：裝飾材料的品種、規(guī)格、顏色應(yīng)符合設(shè)計要求；金箔粘貼應(yīng)牢固，無空鼓、翹邊；馬賽克鑲嵌應(yīng)平整、牢固，接縫均勻；木質(zhì)裝飾應(yīng)無腐朽、蟲蛀，含水率應(yīng)符合要求。一般項目：表面平整度、垂直度、接縫高低差等允許偏差應(yīng)符合GB50210-2018《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定；裝飾圖案應(yīng)清晰、完整，無明顯變形和色差。7.2竣工驗收工程完工后，施工單位應(yīng)先進(jìn)行自檢，自檢合格后向建設(shè)單位提交竣工驗收報告，并附下列資料：竣工圖、設(shè)計變更記錄、材料出廠合格證和檢測報告、施工記錄、隱蔽工程驗收記錄、分項工程質(zhì)量評定記錄、觀感質(zhì)量檢查記錄等。建設(shè)單位組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位進(jìn)行竣工驗收，驗收合格后簽署竣工驗收證書，工程正式交付使用。八、維護(hù)與保養(yǎng)8.1定期檢查建立定期檢查制度，每月進(jìn)行一次外觀檢查，每半年進(jìn)行一次結(jié)構(gòu)安全檢查，每年進(jìn)行一次全面檢測。外觀檢查主要包括金箔表面有無破損、褪色，馬賽克有無脫落，木質(zhì)裝飾有無開裂、變形等；結(jié)構(gòu)安全檢查主要包括鋼結(jié)構(gòu)有無銹蝕、變形，節(jié)點(diǎn)螺栓有無松動，焊縫有無裂紋等；全面檢測包括鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試、涂層厚度檢測、金箔純度檢測等。8.2日常維護(hù)金箔表面如有灰塵，采用軟羊毛刷輕輕清掃，嚴(yán)禁用水沖洗或使用清潔劑。馬賽克拼縫如有脫落，及時用同色水泥勾縫修復(fù)。木質(zhì)裝飾定期涂刷木蠟油，每2年涂刷一次，涂刷前清理表面灰塵和污垢，采用棉布蘸取木蠟油均勻涂抹，自然晾干24小時。鋼結(jié)構(gòu)每年進(jìn)行一次防腐處理，對局部銹蝕部位采用砂紙除銹后，涂刷環(huán)氧富鋅底漆和面漆，干膜厚度不小于原涂層厚度。8.3應(yīng)急預(yù)案制定突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案，包括火災(zāi)、地