国家图书馆钢结构整体提升施工概况.ppt

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1、中铁建工集团张文学国家图书馆二期暨数字化图书馆工程钢结构整体提升施工汇报内容一．工程概况二．施工方案的选择三．钢结构施工工艺流程四．提升施工特点、难点分析五．提升施工设备布置六．提升施工理论计算分析七.提升施工控制方案八.提升施工九.小结1．建筑基本情况建设单位：中国国家图书馆工程名称：国家图书馆二期工程暨国家数字图书馆工程建设地点：海淀区中关村南大街33号建筑规模：总建筑面积约为81310m2；其中地上建筑面积：37231m2，地下建筑面积：44079m2。一．工程概况2．主要设计及参建单位建筑设计单位：德国KSP建筑设计有限公司结构设计单位：华东建筑设计研究院有限公司监理单位：北京鸿厦基

2、建工程监理有限公司施工总承包单位：中铁建工集团有限公司3．工程简介国家图书馆二期工程暨国家数字图书馆工程主楼和地下车库两部分组成，主楼结构由地下三层和地上五层组成。该建筑基础底板标高－13.6m，钢结构屋面结构标高＋26.19m。主要建筑内容为密集型藏书库、阅览室、图书加工用房、学术交流用房、珍品图书保存库和展示厅、数字图书馆的大型计算机机房、数字资源存储机房、数字处理间等。主体三层以下采用钢筋混凝土框架－筒体结构体系形成基座区，基座区长120m，宽90m。三层以上采用巨型钢桁架结构体系由36根钢柱承受其重量，外形尺寸116m×106m。南北向设有6榀巨型钢桁架，东西向设有4榀支撑桁架。基座区

3、屋顶区钢骨柱核心筒HJ-1HJ-1HJ-2HJ-2HJ-3HJ-3HJ-3HJ-3HJ-5HJ-5HJ-4HJ-4主楼南北方向剖面主楼东西方向剖面HJ-3HJ-1、2WJ-1桁架结构桁架节点钢桁架及主梁均采用箱型截面，桁架长116m，高10.04m,最重单榀桁架1100t,总工程量约13500t。钢板厚度范围主要为25～80mm，材质为Q345C，其中40～60mm板材Z向性能要求满足Z15，大于60mm板材Z向性能要求满足Z25。桁架杆件连接采用全焊接形式，各层主梁与桁架弦杆连接采用栓焊结合，焊缝等级为一级。钢结构工程主要构件截面尺寸构件名称截面形式截面尺寸桁架下弦箱形1500×1200×4

4、0×60桁架上弦箱形900×1200×30×60桁架腹杆箱形1200×600×（50～80）×（50～80）四层主梁箱形1500×600×25×60五层主梁工字形H485×300×16×30顶层主梁箱形900×600×25×60各层次梁工字形HM482×300、HN500×200、HW300×300Y形支撑箱形1200×600×（60～80）×（60～80）主劲性柱箱形1200×600×（40～80）×（40～80）2.1施工方案的选择本工程采用了巨型钢桁架体系，主桁架1.2m*106m*10.04m，重1100t,经深化加工图单个杆件最重61t，空中组拼难度较大。若采用常规的安装方法无法实现

5、跨外吊装，跨内吊装吊车运行通道加固及桁架拼装支撑胎架费用惊人，施工安全难以保证且无法满足工程工期要求。结合本工程钢结构特点和通过对常规钢结构安装方法在本工程使用不利因素的分析，考虑到安装方案的可行性、安全性、经济性和施工工期。为保证钢结构整体安装质量和精度，本工程总体施工方案采用逆作法施工，钢结构采用“地面拼装，整体提升”的施工方案。二．施工方案的选择2.2钢结构“地面拼装，整体提升”方案优点：（1）在地面上建立拼装平台,使结构构件的杆件利用工装、卡具和较小起重机，能准确无误地拼装在水平、轴线位置上；相对减少高空作业。构件所有节点均稳定地坐落在平台上焊接变形量小，施工质量及安全易于保证。（2）

6、工作面大，工序间衔接较好，便于施工组织。（3）主钢构地面拼装完成后，建立了空中安装平台，对继续安装的四层、顶层次结构及五层构件提供可靠保障。（4）大型结构整体提升施工技术是一项新颖的结构安装施工技术，其采用柔性钢绞线承重、提升油缸集群、计算机控制、液压同步提升、机电液一体化的技术原理，实现同步升降、负载均衡、结构姿态校正、应力控制、操作锁闭、过程显示、故障报警等，施工安全有一定保证。2.3提升重量的确定工程总体施工方案采用逆作法施工，屋顶区钢桁架结构地面原位拼装完成后，再进行土方开挖、基础结构施工。经多方讨论研究，屋顶钢结构主要钢结构地面拼装，剩余构件在整体提升完毕以后穿插散拼。最终确定整体提

7、升重量约为10388吨。桁架体系地面原位拼装后进行土方开挖，施工基础结构四层提升构件四层提升构件主要包括主桁架、次桁架下弦杆件及四层主梁、悬臂梁等。2.4提升构件布置2.4提升构件布置屋面层提升构件屋面层提升构件主要包括主桁架、次桁架上弦杆件及屋架、屋面层主梁、悬臂梁、天井区次梁。2.5整体提升方案的确定确定总体施工方案后，共制定了四套整体提升施工方案：1）钢格构柱提升方案；2）混凝土框架柱提升方