【钢结构组织设计】壳体钢结构安装工程施工方案.pdf

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国家大剧院壳体钢结构安装工程施
工方案
编制单位:上海市机械施工公司
编制人:吴欣之罗仰祖魏义进夏凉风罗梦恬
北京城建- 香港建设- 上海建工
国家大剧院工程总承包联合体
钢结构分部
2 0 0 3 年5 月2 6 日
【评语】本方案的编制认真、细致,图文并茂,
内容齐全、完整。方案对施工涉及的整个过程进行了
规划,确保施工过程能如终处于受控状态之下。本方
案针对性强、指导性强、可操作性强。本方案工艺先
进合理,采用了多种新技术、新工艺,各项保证措施
齐全、合理,是难得一见的精品方案。

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第1 章工程概况
结构概况及特点
国家大剧院(图1)位于人民大会堂西侧,北至西长安街,南面、
西面均为居民区;总占地面积约20 万m2。由北侧建筑(201 区——
地下停车场)、中心建筑(202 区——大剧院主体建筑)和南侧建筑
(203 区——地下主机房)三部分构成。
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图1 国家大剧院鸟瞰
202 区大剧院主体建筑由歌剧院、戏剧院、音乐厅组成(见图2)。
整个工程由北京城建—香港建设—上海建工国家大剧院工程总
承包联合体承建,其中联合体钢结构分部承担壳体钢结构工程的制作
及安装任务。
国家大剧院主体建筑钢结构椭球体壳体(以下简称“壳体”)为
一超大空间的壳体,东西长约212m,南北约144m,高约46m。整个
钢壳体由顶环梁、梁架构成骨架;梁架之间由连杆、斜撑连接。

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图2 大剧院主体建筑
- 钢管,中间矩形框采用矩形箱
型梁。整个顶环梁长约60m,宽约38m。顶环梁半圆区内搁栅呈放射
状分布;矩形框内南北向搁栅采用60mm 钢板梁,东西向采用φ194
钢管,搁栅呈网格状分布。整个顶环梁总重约700t。
梁架分为A 类(短轴梁架)、B(长轴梁架);A 类梁架采用60mm
厚钢板制作,B 类梁架采用上下翼缘不等的焊接H 型钢。A 类梁架
共
46 榀,B 类梁架共102 榀。
斜撑及连杆均采用钢管;短轴梁架之间连杆节点采用铸钢节点连
接,长轴梁架连杆采用钢套筒连接。
结构特点:
该壳体为一超大型空间结构,结构体量大。整个结构待壳
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体完全形成后,方为稳定的空间结构,所以保证施工阶段的结构稳定
至关重要;

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该壳体为非正椭圆球体,且壳体内外两球面的椭圆方程并
不一样,因而施工中平面、空间定位测量的难度颇大;
壳体的主要结构体——梁架(尤其是短轴梁架,侧向厚度
仅为60mm)平面外刚度极差,因而构件的起扳、搬运、起吊难度颇
大;
梁架呈中心对称辐射状布置,因而每种同类构件最多只有
四件,对构件的制作放样及安装顺序要求颇高。
参建单位
建设单位:国家大剧院建设单位委员会
设计单位:ADPi-ARCHITECTS-ENGINEERS-PLANNERS
监理单位:北京双圆工程咨询监理有限公司
工程总承包:北京城建-香港建设-上海建工国家大剧院
工程总承包联合体
钢结构主承包:联合体钢结构分部
主要施工内容
由顶环梁、梁架和连杆等组成的钢壳体的制作、安装。
工程目标
北京市优质工程“长城杯”、国家优质工程“鲁班奖”。
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第2 章编制依据
《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001。
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001。
《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002。

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《国家大剧院工程内部质量控制标准—壳体钢结构工程部
分》。
法国ADPi 设计图及技术文件。
国家大剧院建设单位委员会对工程的要求。
冶金部建筑研究总院设计院钢结构深化设计图。
同济大学国家大剧院壳体钢结构验算报告。
第3 章主要机械选用及性能一览表
主要机械选用及性能表3-1
序主要工作性能
号
设备
名称
数
量起重臂长半径起重量
工作内容备注
主臂:60m
副臂:84m
SFSL
工况
超起
102m 35t
第一作业区吊装
第二、三、四作业区
上段梁架吊装
超起时
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配300t
1 压铁
CC2