钢结构深化设计方案
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CSCEC/A-01/D2005/01- 中央电视台新台址建设工程A标段
钢结构深化设计方案
中国建筑工程总公司
中央电视台新台址建设工程总承包项目部
二零零五年十一月十八日
中央电视台新台址建设工程A标段钢结构施工详图设计方案
目 录
一、编制依据
二、CCTV主楼钢结构施工详图设计概况
三、钢结构施工详图设计中需要考虑的因素
四、钢结构施工详图设计组织形式
五、钢结构施工详图设计组织架构
六、施工详图设计的工作方式
七、钢结构施工详图设计准则
八、钢结构施工详图设计的质量管理
一、编制依据
1、工程施工合同及设计图纸
工程施工合同文本
华东建筑设计研究院有限公司设计图纸(工程编号:200333001)
2、主要规范、规程
《钢结构设计规范》 GBJ50017-2003
《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98
《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-2002
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工与验收规程》 JGJ81-2002
《钢结构工程施工质量验收规程》 GB 50205-2001
其它现行设计及施工规范。
二、CCTV主楼钢结构施工详图设计概况
中央电视台新台址建设工程位于朝阳路和东三环路交界处的CBD中央商务区内,占地总面积196,960m2。CCTV主楼位于场地的西南部,包括两座倾斜塔楼、连接两座斜塔楼顶部的14层高的悬臂结构、以及10层裙楼与三层地下室。CCTV主楼主体结构为钢结构,钢结构总重量约12万吨。
CCTV主楼地下室为钢筋混凝土结构和钢骨混凝土结构;裙房地上结构形式主要为钢框架结构;塔楼地上主要为钢结构。塔楼分为塔楼1和塔楼2,1号塔楼52层,屋顶最高处标高234 m;2号塔楼44层,屋顶最低处标高为194 m;裙楼10层,屋顶最高处标高为46.45 m,两座塔楼结构形式相似,由核心筒、内部结构、外框筒三部分组成。塔楼内部核心筒及内柱为竖直,塔楼外框筒双向6度倾斜。裙楼由与塔楼类似的网格状外框柱、内框柱梁和转换桁架组成,裙楼的柱有钢筋混凝土柱、钢柱和型钢混凝土组合柱,首层以上主要是全钢结构。悬臂结构从塔楼37层至顶层外伸,悬臂底面为水平,顶面与两座塔楼的顶面位于同一个倾斜面内,主要由外框筒、底部转换桁架和内框架组成。塔楼和悬臂部分的屋顶为一个整体倾斜的斜面,从塔楼1向塔楼2倾斜下来,倾斜的屋顶在平面上也呈交叉格状并设置有斜支撑,用以与整体外框相适应。
由于CCTV主楼复杂而又独特的结构特点,施工详图设计对整个工程后续施工有非常重要的作用。CCTV主楼钢结构的施工详图设计工作包括两个范畴的内容:
一是依据奥雅纳工程顾问(以下简称:“ARUP”)和华东建筑设计研究院有限公司(以下简称:“华东设计院”)的设计图纸和相关技术要求,结合各专业工程的安装方案,对主楼结构进行预调整值计算;
二是结合钢构件加工工艺、安装方法及措施、与土建结构、机电和幕墙等专业对钢结构的要求,进行施工详图设计。
三、钢结构施工详图设计中需要考虑的因素
1、结构施工预调整值
本工程因塔楼的倾斜设计和大悬臂结构的影响,在建造过程中主体结构将不断地产生变形,结构形位的控制目标是在建筑物恒载加载完成后(即建筑建造完成时),结构的位形、尺寸符合设计图纸的要求。所以在结构建造时必须采取相应的预调整措施。通过前期对CCTV主楼结构的初步分析,如钢构件加工制作时完全依照结构设计位形图,则会增加安装时调整的难度,达到拟定的预调整幅度有一定的偏差。所以应在施工详图设计和构件制作过程中就考虑结构杆件变形的部分预调整值,并且在各个施工阶段还必须考虑实际变形监测结果对预调值进行修正。
施工中的结构预调值始终是一个动态的调整过程,于是部分结构预调整(即制作预调整值)将在施工详图设计和构件加工阶段进行,现场主体结构安装将进行安装预变形,使结构阶段性完成状态符合结构分析时要求的初始位形。
2、钢结构安装的方法及施工措施
依据吊装设备选型和安装方法进行合理的分节(分段);塔吊安装、爬升所需的附加连接板件;构件吊装时所需的吊耳、临时连接板、临时变形加固结构等;符合现场安装条件的合理的节点形式、焊缝形式等;吊装临时安全措施所需增加的连接板、螺栓孔等;悬臂部分施工阶段的加固措施;等等。
3、与土建结构施工的衔接措施
土建专业所需的钢筋接驳器;需穿过钢筋的孔眼;工地现场不易焊接的栓钉;固定模板可能需要的连接件;钢柱底板灌浆需开设计的孔洞;楼板混凝土施工需增加的钢支撑(包括永久性的和临时性的)等。
4、机电各专业的需求
机电管线穿过构件的预留孔洞及其开孔的加固措施;需预设的连接件;机电设备基座需与钢结构连接的板件;设备吊装所需的与钢结构临时连接的板件;电梯系统与钢结构的连接、固定板件等。
5、幕墙系统及装饰专业的需求
幕墙系统及装饰工程与钢结构的连接、固定板件、孔眼等,此限于尺寸精度符合钢结构制作及安装的施工精度部分。
6、其它施工措施的需求
施工电梯与钢结构的连接板件;混凝土输送泵管与钢结构连接的板件;卸料平台与结构连接的板件;安全措施需临时固定在钢结构上的连接板件等。
7、钢结构制作工艺及运输所需考虑的因素
符合相关规范、标准要求;满足制造加工工艺需要;满足焊接工艺需要;适于运输的需要。
四、钢结构加工图施工详图设计组织形式
根据施工详图设计的工作内容,结合本工程总承包管理和各相关专业的承包模式,拟采用“总承包商组织及协调、清华大学预调整值计算、制作单位施工详图设计、技术顾问单位进行施工详图审核、其它各专业工程参与、设计单位审定”的形式进行钢结构施工详图设计工作。具体如下:
1、总承包商组织及协调工作
总承包商中的“钢结构制作管理及深化设计部”部门具体组织和协调此项工作,主要职责是:
1)对接设计单位(ARUP,华东设计院)、业主和监理;
2)参与专项设计交底、图纸会审;
3)掌握最新有效版本(钢结构)设计文件,通过项目统一的程序和途径向总承包商内部各专业部门、各指定分包商传递发布设计文件的具体内容和相关要求;
4)在规定时限内收集土建结构、钢结构安装、机电各专业(包括指定分包商)、幕墙及装饰分包商等对钢结构加工的要求,初审后传递给钢结构施工详图设计单位;
5)对钢结构施工详图的问题与设计单位或各专业部门(指定分包商)进行协调;
6)组织详图顾问单位对钢结构施工详图进行审核;