鸟巢质量控制资料.doc

《鸟巢质量控制资料.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、鸟巢质量控制国家体育场(鸟巢)钢结构工程具有极其强烈的吸引力和挑战性，特殊独到的重型钢构、高空大跨度马鞍型设计造型，不仅使结构十分复杂，而且带来难以控制的应力应变，由此形成了“一焊、二吊、三卸载”的施工难关。作为贯穿整个工程决定结构安全运营的主导焊接工序，其质量指标和施工难度之高可想而知，令人瞩目。业内专家、各级政府和相关领导对此给予了极大的关注，在“鸟巢”工地形成了大家关心、担心焊接，人人谈论焊接的局面。紧迫感、使命感、强大的压力由然而生。所幸的是随着时间的推移，“鸟巢”的焊接工作在各级领导、专家的关怀下，经过全体员工的共同努力逐渐进入正轨，在工程中取得了一定的成绩。在此，我们仅用获取的钢

2、结构现场焊接缝100%超声波探伤一次合格率大于99．7%，第三方抽查合格率100%的优异成绩来回报社会各界对“鸟巢”钢构工程的关心和厚爱。　　1　工程概况　　　　国家体育场位于北京市成府路南侧、奥林匹克公园中心区，是北京2008年奥运会的主体育场，“鸟巢”全景如图1所示。建筑顶面呈马鞍型，长轴332．3m，短轴297．3m，最高点高度68．5m，最低高度40．1m。屋盖中间开洞长度185．3m，宽度127．5m。图1　2007年8月“鸟巢”全景　　　　屋盖主结构的杆件均为箱型构件，其中：主桁架断面高度12m，上弦杆截面1000mm×1000mm~1200mm×1200mm，下弦杆截面800m

3、m×800mm~1000mm×1200mm，腹杆截面基本为600mm×600mm，主桁架沿洞口斜角交叉布置。桁架柱为三角形格构柱，每根格构柱由两根1200mm×1200mm箱型外柱和一根1200mm×1200mm菱形内柱组成，腹杆截面1000mm×1200mm。桁架柱上端大、下端小，上端与主桁架相连，下端埋入钢筋混凝土承重台内，并将屋盖荷载传至基础。　　　　工程钢结构体系新颖，经过多种施工方案反复比较、多次多层次的专家论证，最终确定钢结构总体安装方案采用分块高空散装方法。主体钢结构的安装顺序遵循对称同步、尽早形成安装区域局部稳定的原则，总体上分为三个阶段八个区域，主体钢结构共划分230个安装

4、单元，其中桁架柱48个安装单元；平面主桁架166个安装单元；立体桁架16个安装单元。外环布置2台800t履带吊负责吊装24根桁架柱和外圈主桁架，4台150t履带吊负责立面次结构的安装；内环布置2台600t履带吊负责吊装内圈和中圈主桁架；顶面次结构安装阶段，外环采用2台300t履带吊负责吊装外圈肩部及顶面次结构，内环采用2台150t履带吊负责吊装内圈顶面次结构。　　　　工程采用全焊钢结构，所用钢材全部国产化。钢板厚度δ＝34mm时采用Q345钢材；钢板厚度36mm≤δ≤100mm时采用Q345GJD钢材；钢板厚度100mm≤δ≤110mm时部分采用Q460E-Z35钢材。主桁架转换部分采用GS

5、-20Mn5V铸钢节点。钢材从8~140mm铸钢共有19个规格；设计用钢量约为4．2万t，实际用钢量近5．3万t。　　　　工程中存在大量复杂的焊接节点，板件的厚度较大，板件之间的相互约束显著，大量焊缝集中，焊接应力较大。柱脚结构复杂，内部筋板多数要求全焊透，焊缝纵横交错，施工场地狭窄，控制焊接应力和焊接变形难度很大。　　　　屋盖主结构属于大型大跨度空间结构，其自重产生的内力所占比例较大，主结构的施工和焊接顺序对结构在重力载荷下的内力将产生明显的影响，而主结构不规则的走向，使得很难排定焊接顺序和安装程序，因此控制其初始应力状态不是一件容易的工作。　　　　次结构安装难度大于主结构，焊缝分布无规律

6、可循，应力状态十分复杂。　　　　厚δ＝110mm的Q460E-Z35钢为国内建筑钢结构首次使用，Q345GJD国内应用单位也不多，对上述钢材的热加工技术及焊接工艺无成熟经验可借鉴；研究Q460E-Z35厚板焊接技术可焊性研究　，目的是为Q460E-Z35钢材焊接工艺的合理选择与评定提供科学的依据，以指导钢结构工程Q460E-Z35的焊接施工。这项工作存在极大的风险和难度。由于现场焊接焊缝大多为受力焊缝，根据设计要求均为一级全熔透焊缝，施工难度大，施工质量要求相当高，政治影响也很大。“鸟巢”剖面如图2所示，2007年8月“鸟巢”屋顶如图3所示。图2　"鸟巢"剖面图32007年8月"鸟巢"屋顶

7、　　　　首先进行了Q460E-Z35焊接性试验及焊接技术的应用研究。主要进行了SH-CCT图的试验研究，Q460E-Z35热切割试验；Q460E-Z35热矫正试验；Q460E-Z35焊接冷裂纹试验，Q460E-Z35刚性焊接试验，以及Q460E+Q460EO、H、V、δ＝110mm　、Q460E+Q345GJDO、H、V、δ＝110　mm，100mm　、Q460E+GS-20Mn5VO、H、V、δ＝11