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文檔簡介
樹形結(jié)構(gòu)天棚施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目為某商業(yè)綜合體中庭樹形結(jié)構(gòu)天棚施工,位于建筑核心區(qū)域,設(shè)計以“自然生態(tài)”為主題,通過鋼結(jié)構(gòu)與玻璃幕墻結(jié)合,模擬樹木枝干形態(tài),形成跨度36m×28m的異形天棚系統(tǒng)。天棚最高點距地面22.5m,最低點18.8m,整體造型包含6根主“樹干”鋼結(jié)構(gòu)支撐柱及32組“樹枝”懸挑構(gòu)件,覆蓋面積約850㎡,兼具裝飾性與采光功能。1.2主要技術(shù)參數(shù)項目具體參數(shù)結(jié)構(gòu)形式樹形異形鋼結(jié)構(gòu)+雙層夾膠玻璃幕墻主結(jié)構(gòu)材質(zhì)Q355B低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼玻璃規(guī)格6mm鋼化玻璃+1.52PVB夾膠+6mm鋼化玻璃最大懸挑長度9.2m(西側(cè)樹枝構(gòu)件)抗震等級按建筑主體要求達(dá)到二級1.3施工難點異形結(jié)構(gòu)加工精度控制:樹枝構(gòu)件為三維空間彎曲形態(tài),需采用參數(shù)化建模與數(shù)控切割技術(shù),確?,F(xiàn)場拼接誤差≤3mm;高空安裝安全風(fēng)險:天棚下方為商業(yè)活動區(qū)域,需設(shè)置全封閉防護(hù)架體及防墜網(wǎng),同時協(xié)調(diào)交叉作業(yè)時間;玻璃幕墻抗風(fēng)載性能:根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù),設(shè)計抗風(fēng)壓值1.5kPa,需通過結(jié)構(gòu)計算與現(xiàn)場風(fēng)壓測試驗證。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備深化設(shè)計:基于原設(shè)計圖紙,使用BIM技術(shù)建立1:1全模型,細(xì)化樹枝構(gòu)件節(jié)點連接方式,優(yōu)化主樹干與主體結(jié)構(gòu)的錨固節(jié)點,出具《樹形結(jié)構(gòu)深化設(shè)計圖》并通過設(shè)計院審核;參數(shù)化加工模型:將BIM模型導(dǎo)出為STL格式,導(dǎo)入數(shù)控切割設(shè)備,生成各構(gòu)件加工坐標(biāo)參數(shù),確保每根樹枝的曲率半徑、角度偏差符合設(shè)計要求;施工模擬:利用Navisworks軟件模擬吊裝路徑,碰撞檢查結(jié)果顯示需調(diào)整東側(cè)3根樹枝安裝順序,避免與主體結(jié)構(gòu)梁沖突。2.2材料準(zhǔn)備鋼材采購:主結(jié)構(gòu)鋼材需提供出廠合格證、力學(xué)性能檢測報告(抗拉強(qiáng)度≥470MPa,屈服強(qiáng)度≥355MPa),進(jìn)場后抽樣送檢,復(fù)試合格后方可使用;玻璃加工:委托專業(yè)廠家定制異形玻璃,每塊玻璃需標(biāo)注編號、安裝位置及方向,出廠前進(jìn)行自爆測試(加熱至280℃恒溫3小時無破裂);輔材配置:高強(qiáng)度螺栓(10.9級摩擦型)、結(jié)構(gòu)膠(中性硅酮耐候膠,位移能力±25%)、防火涂料(超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,耐火極限2小時)等材料需符合GB12441-2018《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》標(biāo)準(zhǔn)。2.3現(xiàn)場準(zhǔn)備場地布置:在建筑北側(cè)設(shè)置加工區(qū)(30m×15m),劃分鋼材堆放區(qū)、構(gòu)件拼裝區(qū)、玻璃存放區(qū)(配備恒溫除濕設(shè)備),加工區(qū)地面硬化處理(C20混凝土,厚度150mm)并設(shè)置排水坡度;吊裝設(shè)備選型:選用25t汽車吊(作業(yè)半徑12m時額定起重量8.5t)配合50t履帶吊(主臂42m工況),滿足最大構(gòu)件(單根主樹干重6.8t)吊裝需求;測量控制網(wǎng):在地面設(shè)置6個永久性控制點(坐標(biāo)精度±2mm),采用LeicaTS60全站儀進(jìn)行天棚結(jié)構(gòu)定位,高程控制使用TrimbleS9高精度水準(zhǔn)儀,閉合差≤±3mm。三、主要施工工藝3.1鋼結(jié)構(gòu)加工與拼裝3.1.1主樹干鋼結(jié)構(gòu)制作鋼板切割:主樹干采用30mm厚Q355B鋼板卷制而成,數(shù)控切割下料后,使用大型卷板機(jī)冷彎成型,彎曲半徑誤差控制在±5mm內(nèi),接口處采用埋弧焊焊接,焊后進(jìn)行24小時時效處理消除應(yīng)力;牛腿焊接:樹干上共設(shè)置48個樹枝連接牛腿,采用“先定位后焊接”工藝,使用專用工裝夾具固定牛腿位置,焊接采用CO?氣體保護(hù)焊,焊腳高度按設(shè)計要求為12mm,焊后進(jìn)行100%UT探傷檢測;表面處理:噴砂除銹達(dá)Sa2.5級,噴涂環(huán)氧富鋅底漆(干膜厚度80μm)+環(huán)氧云鐵中間漆(60μm)+氟碳面漆(40μm),涂層附著力測試≥5MPa。3.1.2樹枝構(gòu)件拼裝分段加工:樹枝構(gòu)件分為主枝(直徑200-300mm)和分枝(直徑80-150mm),主枝采用無縫鋼管煨彎成型,分枝采用鋼板焊接成異形截面,每段長度控制在6m以內(nèi),便于運輸;胎架拼裝:在加工區(qū)設(shè)置1:1放樣胎架,按BIM模型坐標(biāo)固定各控制點,將分段樹枝吊裝至胎架后,使用全站儀校核三維坐標(biāo),調(diào)整偏差后焊接臨時固定支撐,焊接完成后拆除支撐并復(fù)測變形量;編號標(biāo)識:每根構(gòu)件標(biāo)注唯一二維碼,包含加工批次、材質(zhì)證明、檢測報告等信息,掃碼即可追溯全流程數(shù)據(jù)。3.2高空安裝施工3.2.1支撐體系搭設(shè)滿堂腳手架:采用盤扣式腳手架(立桿間距1.2m×1.2m,步距1.5m),從地面搭設(shè)至天棚底部1.2m處,頂部設(shè)置可調(diào)托撐,鋪設(shè)50mm厚木腳手板,架體四周設(shè)置連續(xù)剪刀撐,搭設(shè)完成后進(jìn)行承載力測試(加載1.5倍設(shè)計荷載,沉降量≤10mm);高空操作平臺:在腳手架頂部安裝可移動液壓升降平臺(載重300kg),平臺四周設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板,平臺與結(jié)構(gòu)間隙使用柔性材料密封,防止墜物風(fēng)險。3.2.2主樹干吊裝吊點設(shè)置:每根主樹干設(shè)置2個吊點(上部吊點距頂端1/3處,下部吊點距底端1/4處),使用10t卸扣連接,吊索采用φ28mm鋼絲繩(安全系數(shù)K=8);吊裝流程:地面試吊:起吊高度0.5m,檢查吊點穩(wěn)定性及構(gòu)件平衡度,確認(rèn)無誤后正式吊裝;高空就位:由信號工指揮履帶吊將樹干緩慢吊至安裝位置,使用全站儀實時監(jiān)測垂直度(偏差≤1/3000,且≤15mm),通過底部調(diào)節(jié)螺栓微調(diào)定位;錨固固定:樹干底部與主體結(jié)構(gòu)預(yù)埋鋼板采用16顆M30高強(qiáng)螺栓連接(扭矩值650N·m),螺栓終擰后進(jìn)行扭矩復(fù)擰檢查。3.2.3樹枝與玻璃幕墻安裝樹枝拼接:采用“由內(nèi)向外、分層安裝”原則,先安裝主枝后安裝分枝,使用臨時螺栓固定后,焊接節(jié)點處加勁板,焊接完成后拆除臨時螺栓并更換為永久螺栓;玻璃幕墻安裝:支撐框架安裝:在樹枝鋼結(jié)構(gòu)上固定鋁合金龍骨(截面尺寸120mm×80mm),龍骨間距按玻璃尺寸設(shè)置(最大板塊1.8m×2.2m),使用不銹鋼自攻螺絲固定;玻璃板塊安裝:采用“從上至下、從中間向兩側(cè)”順序,玻璃板塊通過機(jī)械爪件與龍骨連接,爪件間距≤500mm,板塊間預(yù)留12mm縫隙,注入耐候膠密封;密封膠施工:注膠前清理縫隙內(nèi)灰塵,粘貼美紋紙控制膠縫寬度,膠縫表面平滑連續(xù),固化期間避免淋雨及外力碰撞。3.3涂裝與防火施工鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)漆:安裝完成后,對焊接部位進(jìn)行二次除銹(St3級),補(bǔ)涂與原涂層配套的涂料,干膜厚度補(bǔ)足至設(shè)計要求;防火涂料施工:主樹干及承重構(gòu)件涂刷超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,分3遍施工,每遍間隔24小時,最終干膜厚度≥3mm,涂層干燥后進(jìn)行附著力測試(劃格法測試無脫落);玻璃鍍膜處理:根據(jù)設(shè)計要求,玻璃外表面鍍Low-E膜,透光率70%,反射率15%,現(xiàn)場抽樣檢測光學(xué)性能符合GB/T18915.1-2013標(biāo)準(zhǔn)。四、質(zhì)量控制4.1關(guān)鍵工序控制點工序名稱控制指標(biāo)檢驗方法檢驗頻率鋼結(jié)構(gòu)焊接焊縫余高0-3mm,無氣孔、裂紋100%UT探傷+目測檢查每批次構(gòu)件玻璃板塊安裝接縫高低差≤1mm,平面度≤3mm/2m塞尺+靠尺測量每10塊玻璃抽查1塊高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差±10%設(shè)計值扭矩扳手復(fù)擰按數(shù)量10%抽查膠縫施工寬度偏差±0.5mm,深度≥70%縫寬卡尺+切開檢查每50m抽查1處4.2BIM技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量追溯:將各工序檢測數(shù)據(jù)錄入BIM模型,形成“構(gòu)件-檢測項-責(zé)任人”關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫,掃碼即可查看實時質(zhì)量狀態(tài);偏差分析:通過點云掃描技術(shù)獲取已安裝結(jié)構(gòu)的實際坐標(biāo),與BIM模型對比,生成偏差分析報告,對超過允許偏差的3處樹枝構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場切割修正;竣工模型交付:施工完成后,將最終版BIM模型(包含材料證明、檢測報告等)提交業(yè)主,作為運維階段的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。4.3材料質(zhì)量控制鋼材、玻璃等主要材料需提供“三證一書”(出廠合格證、質(zhì)保書、檢測報告、備案證明),進(jìn)場后按規(guī)定抽樣送檢,如Q355B鋼材力學(xué)性能復(fù)試合格率需達(dá)100%;結(jié)構(gòu)膠、密封膠等化工材料需在有效期內(nèi)使用,儲存溫度控制在5-25℃,避免陽光直射,使用前進(jìn)行相容性測試,確保與玻璃、鋁合金型材無不良反應(yīng)。五、安全措施5.1高空作業(yè)安全防護(hù)個人防護(hù):作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶(連接至獨立安全繩)、防滑鞋、安全帽,安全帶有效長度≤2m,高空行走時使用防墜器(額定荷載150kg);防墜設(shè)施:在腳手架頂部設(shè)置水平安全網(wǎng)(網(wǎng)目密度2000目/100cm2),網(wǎng)繩直徑≥9mm,每隔6m設(shè)置承重繩,網(wǎng)邊與結(jié)構(gòu)間隙≤10cm;臨邊防護(hù):天棚邊緣3m范圍內(nèi)設(shè)置1.5m高防護(hù)欄桿,底部設(shè)置20cm高擋腳板,欄桿刷紅白警示漆,夜間懸掛LED警示燈(間隔5m)。5.2吊裝作業(yè)安全管理吊裝設(shè)備檢查:每日作業(yè)前檢查吊機(jī)鋼絲繩磨損情況(斷絲數(shù)≤10%)、吊鉤保險裝置完整性,定期(每月)進(jìn)行荷載試驗(1.25倍額定荷載);吊裝區(qū)域警戒:設(shè)置半徑15m的警戒區(qū),使用硬質(zhì)圍擋隔離,配備2名專職安全員旁站監(jiān)督,嚴(yán)禁非作業(yè)人員進(jìn)入;惡劣天氣停工:當(dāng)風(fēng)力≥6級、能見度<100m或遇雷雨天氣時,立即停止吊裝作業(yè),已吊裝未固定的構(gòu)件采取臨時加固措施。5.3應(yīng)急管理應(yīng)急預(yù)案:編制《高空墜落事故應(yīng)急預(yù)案》《火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案》等專項方案,配備急救箱(含止血帶、擔(dān)架等)、滅火器(4kg干粉滅火器10具)、應(yīng)急照明設(shè)備;應(yīng)急演練:每月組織1次應(yīng)急演練,模擬高空墜落救援流程,檢驗救援小組響應(yīng)時間(要求≤5分鐘)及急救技能掌握情況;醫(yī)療保障:與附近醫(yī)院建立綠色通道,簽訂《應(yīng)急救援合作協(xié)議》,確保重傷員30分鐘內(nèi)送達(dá)醫(yī)院救治。六、驗收標(biāo)準(zhǔn)6.1鋼結(jié)構(gòu)驗收主控項目:鋼材力學(xué)性能、化學(xué)成分復(fù)試結(jié)果符合設(shè)計要求;高強(qiáng)度螺栓連接副終擰扭矩值偏差在±10%范圍內(nèi);焊縫探傷檢測Ⅰ級焊縫合格率100%,Ⅱ級焊縫合格率≥98%;一般項目:構(gòu)件安裝垂直度偏差≤H/2500(H為構(gòu)件高度),且≤10mm;表面涂層厚度偏差±25μm,附著力測試≥4MPa。6.2玻璃幕墻驗收外觀質(zhì)量:玻璃表面無劃痕(深度>0.1mm的劃痕需更換)、氣泡,膠縫平滑連續(xù),寬度偏差±0.5mm;性能檢測:現(xiàn)場淋水試驗(持續(xù)30分鐘,水流量4L/min·m2)無滲漏,氣密性檢測(壓力差10Pa時,空氣滲透量≤0.1m3/(m·h));開啟扇功能:開啟角度30°-60°,關(guān)閉后密封嚴(yán)密,啟閉靈活無卡頓。6.3整體驗收結(jié)構(gòu)荷載試驗:在天棚均勻布置20個加載點,施加1.05倍設(shè)計荷載(含自重),持荷1小時后卸載,結(jié)構(gòu)殘余變形量≤L/2000(L為構(gòu)件跨度);觀感驗收:樹形結(jié)構(gòu)整體造型流暢,樹枝分布均勻,與設(shè)計效果圖一致性≥95%,玻璃幕墻反射率、透光率符合設(shè)計要求;資料驗收:提交《竣工圖》《材料檢測報告》《隱蔽工程驗收記錄》等18類資料,文件完整性、簽字手續(xù)齊全。七、施工進(jìn)度計劃7.1關(guān)鍵節(jié)點控制階段工作內(nèi)容計劃工期責(zé)任人深化設(shè)計階段BIM模型建立與審核15天技術(shù)部加工階段鋼結(jié)構(gòu)加工與拼裝45天生產(chǎn)部安裝階段主結(jié)構(gòu)吊裝20天施工隊幕墻階段玻璃板塊安裝與密封30天幕墻班組驗收階段性能檢測與整體驗收10天質(zhì)量部7.2進(jìn)度保障措施資源調(diào)配:高峰期投入鋼結(jié)構(gòu)加工設(shè)備12臺(套)、施工人員85人(分3班作業(yè)),確保日均完成2-3根樹枝安裝;交叉作業(yè)協(xié)調(diào):與土建單位約定每日22:00-次日6:00進(jìn)行高空吊裝,避免影響商業(yè)運營;進(jìn)度預(yù)警機(jī)制:當(dāng)某工序延誤≥3天時,啟動趕工計劃,增加人員或設(shè)備投入,如玻璃安裝延誤時,協(xié)調(diào)廠家增加2條生產(chǎn)線同步加工。八、成品保護(hù)8.1鋼結(jié)構(gòu)成品保護(hù)加工完成的構(gòu)件存放時底部墊木方(間距≤1.5m),避免直接接觸地面,堆疊高度≤3層,每層間墊橡膠墊塊;安裝后未涂裝的鋼結(jié)構(gòu)表面覆蓋防雨布,焊接部位采用防銹底漆臨時保護(hù),避免銹蝕。8.2玻璃幕墻保護(hù)玻璃板塊運輸時使用專用架體,板塊間夾
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