【正文】 目錄第一章 工程概況 2第二章 編制依據 5第三章 主要機械選用及性能一覽表 6第四章 施工總平面布置 8第五章 施工工藝及施工方法 25第六章 主要施工技術措施 86第七章 質量保證措施 94第八章 關鍵過程 98第九章 安全保證措施 98第十章 工程設備、要料匯總 109第十一章 施工管理人員配備計劃 116第十二章 勞動力配備計劃 118第十三章 施工進度計劃 120工程概況 結構概況及特點國家大劇院（圖1）位于人民大會堂西側，北至西長安街，南面、西面均為居民區(qū)；總占地面積約20 萬m2。由北側建筑（201 區(qū)——地下停車場）、中心建筑（202 區(qū)——大劇院主體建筑）和南側建筑（203 區(qū)——地下主機房）三部分構成。圖1 國家大劇院鳥瞰202 區(qū)大劇院主體建筑由歌劇院、戲劇院、音樂廳組成（見圖2）。整個工程由北京城建—香港建設—上海建工國家大劇院工程總承包聯合體承建，其中聯合體鋼結構分部承擔殼體鋼結構工程的制作及安裝任務。國家大劇院主體建筑鋼結構橢球體殼體（以下簡稱“殼體”）為一超大空間的殼體，東西長約212m，南北約144m，高約46m。整個鋼殼體由頂環(huán)梁、梁架構成骨架；梁架之間由連桿、斜撐連接。圖2 大劇院主體建筑 鋼管，中間矩形框采用矩形箱型梁。整個頂環(huán)梁長約60m，寬約38m。頂環(huán)梁半圓區(qū)內擱柵呈放射狀分布；矩形框內南北向擱柵采用60mm 鋼板梁，東西向采用φ194鋼管，擱柵呈網格狀分布。整個頂環(huán)梁總重約700t。梁架分為A 類（短軸梁架）、B（長軸梁架）；A 類梁架采用60mm厚鋼板制作，B 類梁架采用上下翼緣不等的焊接H 型鋼。A 類梁架共46 榀，B 類梁架共102 榀。斜撐及連桿均采用鋼管；短軸梁架之間連桿節(jié)點采用鑄鋼節(jié)點連接，長軸梁架連桿采用鋼套筒連接。結構特點： 該殼體為一超大型空間結構，結構體量大。整個結構待殼體完全形成后，方為穩(wěn)定的空間結構，所以保證施工階段的結構穩(wěn)定至關重要； 該殼體為非正橢圓球體，且殼體內外兩球面的橢圓方程并不一樣，因而施工中平面、空間定位測量的難度頗大； 殼體的主要結構體——梁架（尤其是短軸梁架，側向厚度僅為60mm）平面外剛度極差，因而構件的起扳、搬運、起吊難度頗大； 梁架呈中心對稱輻射狀布置，因而每種同類構件最多只有四件，對構件的制作放樣及安裝順序要求頗高。 參建單位建設單位：國家大劇院建設單位委員會設計單位：ADPiARCHITECTSENGINEERSPLANNERS監(jiān)理單位：北京雙圓工程咨詢監(jiān)理有限公司工程總承包：北京城建香港建設上海建工國家大劇院工程總承包聯合體鋼結構主 承 包：聯合體鋼結構分部 主要施工內容由頂環(huán)梁、梁架和連桿等組成的鋼殼體的制作、安裝。 工程目標北京市優(yōu)質工程“長城杯” 、國家優(yōu)質工程“魯班獎”。編制依據 《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 502052001。 《建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準》GB 503002001。 《建筑鋼結構焊接規(guī)程》JGJ812002。 《國家大劇院工程內部質量控制標準—殼體鋼結構工程部分》。 法國ADPi 設計圖及技術文件。 國家大劇院建設單位委員會對工程的要求。 冶金部建筑研究總院設計院鋼結構深化設計圖。 同濟大學國家大劇院殼體鋼結構驗算報告。主要機械選用及性能一覽表主要機械選用及性能 表31序號設備名稱數量主要工作性能工作內容備注起重臂長半徑起重量1CC2800 600t 履帶1主臂：60m 副臂：84mSFSL 工況超起102m35t第一作業(yè)區(qū)吊裝第二、三、四作業(yè)區(qū)上段梁架吊裝超起時配300t 壓鐵式起重機主臂：60m 副臂：84mSW 工況62m18tM440D 塔吊安裝、拆除2M440D 塔式起重機255m拆裝QM18 、SK560 柱靴安裝第二、三、四作業(yè)區(qū)下、中段梁架吊裝行走式3SK560 塔式起重機150m第五作業(yè)區(qū)吊裝柱靴安裝需設一道附墻450t 履帶式起重機428m9m12t拆裝600t 主機下段梁架抬吊拼裝梁架5QM18 屋面吊135m15m15t拆裝SK56012m 塔身注：以上的起重量均未扣吊鉤自重。施工總平面布置 施工區(qū)域劃分施工總體布置以殼體為中心，分三塊區(qū)域進行施工平面安排，三塊區(qū)域分布布置為：吊裝區(qū)：位于殼體所在區(qū)域（即202 區(qū)）構件拼裝區(qū)：分第一、第二、第三拼裝區(qū)，分別位于吊裝區(qū)南北兩側；施工主信道：位于吊裝區(qū)和拼裝區(qū)東西兩側。由于殼體吊裝時，202 區(qū)地下結構和地面建筑結構雖然已經施工完畢，但殼體四周的消防信道尚未施工，以及201 區(qū)部分地下結構也未施工。因此，以上各個區(qū)域在吊裝階段處于不同的標高位置，其中：吊裝區(qū) 標高位置；構件第一拼裝區(qū) 標高位置；構件第二拼裝區(qū) 位于177。 標高位置；大型機械和構件進出場信道 位于177。 標高位置。各施工區(qū)域劃分及標高位置見圖3。 吊裝施工作業(yè)區(qū)域劃分整個殼體鋼結構的構件平面分布情況見圖4；考慮到設計要求及結構體形特點，吊裝作業(yè)劃分為五個區(qū)域，安排多臺起重機分別進行綜合吊裝。五個作業(yè)區(qū)域的具體劃分如下：圖3 各施工區(qū)域劃分及標高位置圖圖4 構件平面分布圖第一拼裝區(qū)：設在殼體北面201 區(qū)，南北長度約70m，東西向長度約230m。第一拼裝區(qū)劃分為 1 號、2 號拼裝場地。每塊場地設置拼裝平臺；2 塊場地各配置50t 級履帶式起重機一臺承擔拼裝起重作業(yè)，合計2 臺。第一拼裝區(qū)向CC2800 與兩臺M440D 塔吊提供構件吊裝單元件。第二拼裝區(qū)：設在殼體南面203 區(qū)東西兩端，分為3 號、4 號、5 號拼裝場地。在3 號、4 號場地各配置50t 級履帶式起重機一臺，承擔拼裝起重作業(yè)，分別向位于東西二側的M440D 塔吊構件吊裝單元件。5 號拼裝場地，向SK560 塔吊提供吊裝單元。構件根據工廠制作編號直接運送至相應拼裝場地。拼裝區(qū)域劃分見圖3。 大型機械和構件進出場信道東側主信道寬度25m，長度約434m；西側主信道寬23m，長度約440m。另有10m 寬道路在靠近第二拼裝區(qū)南端將兩信道相連，在殼體東北處有從177。 標高的坡道，便于運輸車輛進入第一拼裝區(qū)域。將運輸道路與工地現場這個大門接通。主要信道和坡道的承載能力為10t/m2??，路面為素混凝土。南面203 區(qū)第二拼裝區(qū)5 號拼裝場地處構件的運輸將通過卡車信道進入。所有施工設備和構件運輸車輛，均可通過主信道和坡道進入吊裝區(qū)域和構件拼裝區(qū)。（見圖3） 主要施工機械布置CC2800（600t）履帶式起重機（一臺）：先采用超起（SFSL）性能，接60m 主臂84m 副臂，后掛300t 超起配重，停在殼體北面，定點中心位置在土建坐標（，+），跨外綜合吊裝，完成第一作業(yè)區(qū)域施工；然后向北退8m，采用SW 性能，安裝M440D 塔吊二臺。再恢復使用SFSL 性能，在原位進行梁架吊裝。最后在殼體安裝完成后拆除M440D 塔式起重機。（見圖5）圖5 CC2800停機位置各吊機吊裝范圍見圖6。施工時剖面圖見圖圖8。圖6吊機吊裝范圍圖圖7 長軸安裝剖面圖圖8 短軸安裝剖面圖 起重機組裝、拆除場地 履帶式起重機CC2800 履帶式起重機裝拆場地布置在殼體北部201 區(qū)，具體位置見圖9。場地的承載能力為16t/m2，起重臂組裝采用東北面M440D行走軌道處空間。圖9 600t組裝場地裝拆工藝詳見《CC2800 履帶吊拆裝實施細則》（另附）。 塔式起重機 M440D 塔式起重機在201 區(qū)組裝。組裝機械選用CC2800 履帶式起重機。塔身高25m（不包括行走機構的高度），55m 巴桿。塔吊的路基采用鋼筋混凝土形式。裝拆工藝詳見《M440D 塔吊拆裝實施細則》（另附）。 SK560 塔式起重機安裝在202 區(qū)的殼體南邊，落腳標高為177。 的歌劇院外側，具體位置詳見圖101。使用兩根14m 長箱梁，一端支于混凝土底環(huán)梁上，另一端支于56 軸鋼筋混凝土弧形墻上。為減小支承點的受力，在標高+ 處設置一道附墻，見圖102。塔吊的基礎加固及拆裝方案詳見《SK560 塔吊拆裝實施細則》（另附）。塔式起重機的安裝與拆除選用QM18 與M440D 塔吊，拆裝時QM18 與M440D 塔吊的停機位置見圖103。 QM18 屋面吊的裝拆選用M440D 塔吊。塔身高12m，36m 巴桿。拆裝方案詳見《QM18 屋面吊拆裝實施細則》（另附）。 場地處理 吊裝區(qū)圖101 SK560塔吊平面位置圖102 SK560塔吊布置立面圖圖103 SK560安裝示意圖 施工機械和構件運輸線路施工機械部件采用100t 平板車通過東側主信道，經過坡道進入設備組裝場地。構件運輸車輛通過東/西兩側主信道，經過東/西面坡道，進入構件第一拼裝區(qū)，經過南面的信道可到達第二拼裝區(qū)的3 號、4 號、5 號拼裝場地。根據現場情況，東、南、西三側的主信道，在土建施工階段已經鋪設完成，北側的信道及坡道，采用土路基，路面承載力在10t/m2 以上。 起重機工作區(qū)域（1） CC2800CC2800 履帶吊采用定點吊裝，8m 路基箱；路基箱鋪設的位置與形式見圖11。路基箱下土路基的承載力要求在16t/m2以上。頂環(huán)梁區(qū)域吊裝時，CC2800 超起配重不設軌道小車；待梁架吊裝時，加設超起配重小車，軌道采用P43 鋼軌。由于路基箱數量有限，兩側軌道基礎采用600t 履帶吊專用路基箱鋪設，中間部分軌道采用鋼筋混凝土基礎，見圖11。圖11 600噸路基箱布置圖（2）M440DM440D 塔吊位于殼體底環(huán)梁外側， 的位置。M440D開行采用P43 鋼軌，軌距8m；內軌中心離混凝土底環(huán)梁外側6m。軌道沿混凝土環(huán)梁外側環(huán)向布置，內軌最小半徑56m；M440D 塔吊中心開行東邊起始于殼體E7 軸，終于E58 軸；西邊起始于殼體W7 軸，終于W58 軸；行走臺車長約14m，再考慮加3m 安全距離，即考慮在W（E）7 軸至W（E）58 軸的軌道長度上再各加10m 的長度，具體見圖2平面布置圖。M440D 開行區(qū)寬度在12m 以上，土路基的承載力要求在16t/m2 以上。軌道基礎采用鋼筋混凝土路基，混凝土采用C30 強度等級，鋼筋采用I 級鋼筋，具體見圖12圖122，詳見《M440D 路基安裝技術要求》。行走軌道與混凝土路基采用軌道壓板固定，壓板螺栓采用 M24“U”型螺栓， 設置一道，見圖123。圖121 M440D塔吊行走軌道路基配筋圖122 基礎與混凝土環(huán)梁剖面圖圖123 軌道壓板螺栓示意圖鋼筋用量見下表41：表41編號內容長度(m)截面積(mm) 2總體積(m3)重量(t)112φ1692024112φ16@150920020134φ129204524φ10@15073605φ10@4507360合計混凝土用量V=AL=920m=368m3 構件拼裝區(qū)構件拼裝區(qū)中，胎架的具體布置詳見圖3 施工平面布置圖。胎架布置規(guī)則是在適應場地形狀的要求下，保證相互之間的間距大于5m，即滿足50t 級履帶吊開行，梁架的胎架應布置在吊機工作半徑內，以減少構件的二次搬運。場地地面荷載要求為12t/m2。拼裝平臺擬采用路基箱上設置胎架的方法，在拼裝平臺使用時，定期測量平臺的沉降和變位情況，實時調整，保證拼裝胎架的精確度。 施工臨時用電布置（詳見施工用電組織設計）（另詳）施工工藝及施工方法 施工總流水如前吊裝作業(yè)區(qū)共劃分為五個作業(yè)區(qū)，除第一吊裝區(qū)為頂環(huán)梁吊裝，其他四個作業(yè)區(qū)的吊裝均為梁架節(jié)間吊裝。根據吊裝作業(yè)區(qū)劃分，殼體吊裝順序按四個步驟進行：第一步驟：頂環(huán)梁的吊裝；第二步驟：梁架節(jié)間吊裝從殼體四個斜撐區(qū)同時開吊。四個區(qū)域第一榀吊裝的梁架分別是位于E18 軸、E56 軸、W18 軸和W56 軸四榀梁架。然后，以此為中心對稱進行相鄰梁架的吊裝。斜撐區(qū)十個梁架節(jié)間完成后，進行斜撐吊裝。連桿安裝隨梁架同步進行，以形成穩(wěn)定體系。至少在完成1/3 連桿的固定工作后，才能開始相臨梁架的吊裝工作。第三步驟：斜撐區(qū)域吊裝完畢后，四個作業(yè)區(qū)繼續(xù)同步作業(yè)，以斜撐區(qū)為中心，對稱進行其他梁架節(jié)間吊裝，最終四個作業(yè)區(qū)分別在W01 軸~E01 軸、E37 軸~E38 軸、W37 軸~W38 軸梁架節(jié)間收尾。第四步驟：拆除SK560 塔式起重機，同時補缺W70、W7W73和W74 軸的下段梁架，使殼體最終合龍。第五步驟：所有構件全部吊裝完畢，按經過計算的卸載順序進行整體卸載。第六步驟：待屋面恒載全部作用在殼體上后，對梁架柱靴下進行細石混凝土（C60）澆筑。施工整體順序流程圖(見圖1圖131)。圖13 施工整體順序流程圖技術準備定位測量施工準備吊裝單元檢驗頂環(huán)梁吊裝柱靴安裝梁架節(jié)間吊裝結構驗收殼體卸載柱底灌砼竣工驗收掃尾退場結構預檢構件拼裝拼裝設施搭設場地處理構件制作機械進場SO網架支撐安裝螺孔壓漿SS2網架支撐安裝支撐拆除圖131 施工整體順序流程圖 鋼結構吊裝 吊裝構件說明 主要吊