工程重点、难点及保证措施

下面是小编为大家整理的工程重点、难点及保证措施（2022年）,供大家参考。

　

　钢结构工程重点、难点及保证措施 第一节 概述 体育场钢结构为单层折面空间网格结构，主要由形状复杂、大管径厚壁铸钢节点和高材质圆管、箱型截面杆件构成，整个结构的屋盖闭合、悬挑跨度大，钢结构的安装精度控制难度大。

　现从深化设计、制作、安装、施工管理等方面进行分析，列举本工程的重点、难点如下：

　（1）深化设计是本工程的重点和难点； （2）球铰支座等预埋件的制作、安装的精度要求高，是重点； （3）铸钢节点和焊接节点的质量控制是重点和难点； （4）现场拼装要求精度高，且工作量大，是重点； （5）钢结构吊装质量和进度控制是重点和难点； （6）异种材质高强厚壁铸钢管全位置焊接是难点； （7）在高温季节钢结构合拢与卸载的技术措施要求高，是难点； （8）工程地处沿海地区，钢结构、膜结构的防腐质量是本工程的重点； （9）膜结构的深化设计、安装是重点； （10）膜结构的变形控制及膜结构水平张拉力的控制是重点和难点； （11）高处作业的安全防护是重点； （12）对混凝土主体结构及清水混凝土预制看台板的保护，是重点和难点； （13）与预制看台板吊装施工的协调，是重点和难点； （14）与其他专业承包人的协调和配合面广，是重点； （15）现场平面规划与交通组织是重点。

　第二节 重点、难点分析与保证措施 一 深化设计 1 重难点分析 本工程钢结构深化设计涉及到的内容较多，包括预应力锚栓、球铰支座、铸钢节点、主次杆件、附属结构以及防雷系统等方面的内容，特别是球铰支座与铸钢节点，是整个钢结构工程最重要的深化设计，主要体现在以下几个方面：

　（1）本工程结构的复杂性和建筑美观的新颖性，决定了球铰支座与铸钢节点是整个结构最关键的承力位置，在深化设计中需要进行力学校核。

　（2）构造复杂、体形大、多为重型高强度空腔厚壁节点，壁厚达到 250mm，且有的节点分枝与主杆件连接呈锥形变截面过渡；节点上多杆件汇交形成的接头较多，最多分枝达 10 个，空间位形变化大，接头按不同角度分布，在深化设计中需要充分体现出构造与外观的处理方式，必须以俯视、平面、立面和足够多的剖面图才能反映清楚构件的大样，这将给详图设计带来较大的工作量。

　（3）复杂的空间位置和结构构造决定了现场安装定位的坐标转换比较多，需要在深化设计图中反映出各节点的定位坐标，特别是有利于现场安装的支管外表面上的坐标，这对深化设计建模的精度要求高， （4）设计要求深化后的外观品质表面成型质量美观、圆滑、光顺，须满足整体建筑效果，在设计上，任何一个支管的空间位置稍有偏差就会对制作安装质量、进度带来影响。

　（5）工期紧，根据工期安排，在混凝土结构施工过程中，需要及时插入预应力锚栓、球铰支座的安装，这就要求深化设计必须提前深化出相应的内容，以保证材料采购和制作按计划进行。

　综上，深化设计是本工程的重点与难点，需要科学合理部署，采用专门的软件进行设计。

　2 保证措施 （1）采用 Xsteel、Solidworks 等铸钢节点专用设计软件, 并密切联系设计院，严格执行相关规范，确保节点深化设计的准确性； （2）采用通用有限元程序 Ansys 10.0 进行节点验算，分析形式如下图所示：

　 铸钢件有限元计算模型图

　 单元等效应力图 （3）根据具体的设备和工艺状况，采用国际上较流行的通用有限元程序 STAAD PRO 2007 作为验算程序来进行较核，对结构形式、结构布置、材料种类、节点类型向设计单位提出详细的建议; 采用电脑放样制作铸造模具。

　（4）采用专门的绘图软件对其进行深化放样，深化设计过程对于每个管口的四个关键点进行标记，同时应用于现场安装定位；对部件端部或棱边进行倒角处理，确保节点外观设计质量。管口标识如下图所示：

　铸节点测量控制点的标识示意图 （5）针对前期工期比较紧的特点，由项目深化设计管理组根据总体工期要求和施工部署，制定详细的深化设计计划，并定期召开各专业深化设计协调会，确保深化设计分阶段分部位及时出图。

　二 球铰支座等预埋件的制作与安装 1 重难点分析 （1）球铰支座的制作 球铰支座呈倾斜布置，基座底板采用了预应力锚栓固定，球铰支座由三个分枝管与球碗构成，中间采用高强度穿心螺栓Φ60 与基座底板的半球连接，它是结构的主要受力部位之一，球铰需要形成良好的“咬合”，才能满足受力需要，因此球铰支座制作精度是保证安装精度的关键。

　（2）预应力锚栓施工

　球铰支座的基座底板采用 16 根Φ36 的预应力锚栓，随球铰支座位置而倾斜分布，在1/4 结构范围内，每个支座的锚栓倾斜角度不同，锚栓张拉在混凝土浇筑后进行，对锚栓的定位和在混凝土浇筑中的保护要求较高。

　设计要求张拉以控制张拉力为主，对张拉力的控制与防止力的损失要求较高，充分确保锚栓承力要求，因此需要从锚栓制作、安装与张拉等方面采取有效的控制措施才能满足施工质量。

　综上，球铰支座等预埋件的制作、安装的精度要求高，是本工程的重点； 2 保证措施 （1）选择专业制作厂家对球铰支座等预埋件进行深化设计及制作，与相关科研单位联合对支座进行受力分析与研究，确保制作精度和质量满足设计要求。

　（2）按图纸主要尺寸确定加工余量，在专用工装上用数控车床铣削，确保支座球面的光滑和曲率，确保内、外球面机械加工精度。

　（3）进行样板引路，首件检验合格后，方能生产。

　（4）采用套架装配法对锚栓进行安装定位，套架设置上下端限位钢板；将锚栓装入套架内进行整体吊装就位，套架的支腿与混凝土柱内设置的预埋件焊接，确保锚栓的安装定位精度。

　（5）在钢筋绑扎及底板混凝土浇注过程中，测量人员及时跟踪监测、调校套架和锚栓连接，防止锚栓偏位。

　（6）采用全站仪测量三维坐标对锚栓进行精确定位。

　（7）为防止锚栓在张拉中和张拉后的拉力损失，除了通过专用传感器和读数表控制拉力大小外，还应对锚栓的螺母进行特制，即将螺母与钢板接触的部位设计成锥形“咬合”。

　锚栓安装就位方式如下图：

　 （1）锚栓+套架吊装就位 （2）锚栓测量校正 （3）锚栓定位稳固 三 铸钢节点和焊接节点的质量控制 1 重难点分析 （1）铸钢节点的制作 铸钢节点分枝多、方向不规则，加工与运输难度大，其几何尺寸和表面质量控制的好坏，直接关系着整个结构的安装精度和建筑美观，因此，要求铸钢节点的制作精度高、外观成型质量好。

　铸钢节点外观品质须满足整体建筑效果，表面成型需质量美观、圆滑、光顺，这给工厂铸模选择提出了很高的要求。

　部分铸钢节点形体大、单件重，部分节点的长度超过了国内大部分铸造厂家退火炉的设备尺寸，需要采取措施满足设计要求。

　（2）铸钢节点安装 本工程不同于常见的空间结构型式，采用的铸钢节点形状复杂、多支腿、体形大，单件重、姿态各异，铸钢节点的安装精度直接影响到后续构件安装质量，是保证钢结构整个结构安装精度的重点。

　铸钢节点为多维空间结构，如何把设计控制坐标转化为为实际可操作的控制坐标,实现安装准确定位，这是本工程钢结构安装的重点和难点之一。

　（3）焊接节点的制作与安装 焊接节点多分枝形态，杆件之间为相贯焊接，同铸钢节点一样，也是关键的受力部位，对相贯线的切割与相贯焊接要求高，而且安装质量的好坏直接关系着其他构件的就位精度。

　综上，铸钢节点和焊接节点的质量控制是本工程的重点、难点。

　2 保证措施

　（1）严格控制产品的化学成分，合金元素取上限，降低 P、S 的含量。

　（2）合理控制热处理温度，加速出炉的冷却速度。

　（3）采用电脑制模进行铸造，严格控制铸钢管的圆弧度和表面成型质量。

　（4）选择国内最好的铸造厂家、用最先进的铸造工艺加工，并采用先进的硝石模铸模和数控退火等工艺进行铸钢节点的铸造。

　（5）铸钢节点和焊接节点必须参与结构成片预拼装，做好预拼装记录，预拼装合格后，方能运输至现场。

　（6）对超长铸钢节点进行合理的分段，以满足工厂铸造需要。分段位置如下图所示：

　 超长节点的分段示意图 （7）在专门的工装上采用全站仪进行“电脑坐标拟合法”检查验收。内业将管口中心的坐标转化为管口表面十字可测量坐标，在深化设计图中体现。节点加工完先对拟定的节点支管端口坐标测量，然后在电脑中将实测结果与实体模型拟合。

　坐标转换与拟合检查见下图：

　 节点分枝的坐标转换示意图

　 节点电脑坐标拟合示意图 （8）采用高精度全站仪对铸钢节点进行空间三维坐标控制。

　（9）安装姿态初调时，采用“坐标分解法”最终将复杂的空间三维定位转化为平面二维定位，从而实现测量定位的可操作性。

　（10）安装到位后，用全站仪激光捕捉空间三位坐标信息直接测量控制点的三维坐

　标，将测量数值与设计值比较，调整节点至设计位置。

　（11）三维坐标激光捕捉时，贴厚度小于 1mm 的反射薄膜；节点上的测控点根据设计中心坐标转化到节点分枝表面上，一般不小于 4 个点，构件进行深化设计时进行测控点转换计算，构件出厂前进行标识。

　四 现场拼装 1 重难点分析 由于加工与运输条件的限制，钢构件不能成整体或片状加工运输，需要进行分段处理，分段构件在加工中因下料切割有一定的尺寸偏差，再加上堆放、焊接等原因会使构件有一定变形，各种误差的积累，必将给现场安装带来不利，因此为了保证构件的接头质量和高空快速精确就位，必须对构件进行现场拼装，因此，现场拼装精度的控制是本工程的重点。

　2 保证措施 （1）为了保证构件现场拼装质量，必须在工厂对构件进行单元结构面的循环预拼装，检查铸钢节点、主杆件、次杆件相互间的连接情况，并及时进行修正，确保运到现场的构件质量满足设计与安装要求。工厂预拼装形式如下图所示：

　工厂预拼装示意图

　（2）构件运至现场后采用专用型钢马凳进行支垫，避免因堆放不妥而造成构件变形，在指定的场地进行拼装。构件堆放的支垫形式如下图所示：

　 主杆件支垫示意图

　次杆件支垫示意图 （3）主杆件在拼装场地组装成整体，次杆件块状单元在移动钢平台上进行拼装。

　（4）主杆件现场拼接成型后，为了检验主杆件的拼装质量，除按规范检查外形尺寸与侧向弯曲等内容外，还需检测拼装的结构面尺寸，以确保拼装质量。现场结构面拼装形式如下图：

　现场结构面拼装示意图 （5）拼装焊接位置设置移动式防风雨棚，确保焊接质量。防风雨棚形式如下图：

　 地面拼装焊接防风棚示意图 五 钢结构吊装质量和进度控制 1 重难点分析 （1）本工程社会影响大，质量要求争创鲁班奖，钢结构复杂、施工工序多，施工专业多、工期较紧。而且大部分构件为多点绑扎，并用手拉倒链调节吊装角度，使得吊装效率会有一定程度的降低。

　（2）钢结构整体精度控制是膜结构、玻璃幕墙等其他专业结构安装精度的基础，若钢结构吊装偏差较大，其他专业的连接件尺寸需重新设计，连接节点很难保证质量，严重影响施工进度。因此，钢结构吊装质量与进度控制是本工程的重点与难点之一。

　2 保证措施 （1）严格进行构件进场交接验收，不合格构件，不得交付安装。

　（2）采用先进软件和高精度测量仪器，确保工况计算的准确性和测校精度。

　（3）根据周、旬吊装计划，及时组织构件配套进场；对吊装进行动态管理，随时掌握吊装进度和质量情况，确保作业有序展开。

　（4）对钢结构各专业指定专业人员进行协调管理，派驻厂代表监督制作质量和进度。

　（5）运用仿真技术，模拟预拼装和安装过程，为预拼装和安装提供参考。

　（6）制定测量专项方案，选用先进的高精度测量仪器进行钢结构安装测量。采用三维坐标测量定位，确保定位精度。

　（7）利用临时支撑或千斤顶或缆风绳等调节装置进行校正。

　（8）安装过程中，采用应力应变监测设备，对结构受力和变形进行监测，指导施工。

　六 异种材质高强厚壁铸钢管全位置焊接

　1 重难点分析 （1）本工程现场焊接部位主要有钢梁与铸钢件焊接，钢梁对接等,大部分接头焊接难度较大，铸钢件与钢梁异种钢材的焊接量多，特别是厚达 140mm 的 LX420 铸钢管与Q390B 钢管的异种材质高强厚壁铸钢管全位置焊接难度大。

　（2）铸钢节点结构复杂，焊接操作空间小;焊缝形式有平焊、横焊、立焊、仰焊等高空全位置焊接。焊接质量要求高，焊接变形和应力控制是关键。

　2 保证措施 （1）采用二氧化碳半自动气体保护焊加药芯焊丝的工艺技术，严格按焊接工艺评定进行焊接。并在地面上最大限度的进行构件组合，减少高空焊接量。

　（2）在拼装平台上采用专用焊接设备对节点焊接，采用局部加固约束变形的方法控制焊接变形。

　（3）加强焊接前、焊接中和焊接后的预热、层间温度和保温等技术措施，用电加热进行预热和后热保温，消减焊接残余应力，防止层状撕裂和冷裂纹的出现。

　（4）制定合理的焊接顺序，严格控制焊接的插入时间，即立面结构和屋面结构主次杆件安装校正分别完成后，才能插入焊接。

　（5）单个主杆件结构面的焊接顺序采取先焊接主约束后焊次约束的方法，即先焊主杆件与铸钢节点，最后焊接主次杆件。

　（6）在焊接方法上采取加大能量密度，减少热输入的工艺措施，并在焊中采取风铲振动，焊后采用电加热保温等措施减少焊接应力。

　 焊前、焊后电加热示意图 七 钢结构合拢与卸载

　1 重难点分析 （1）本工程为马鞍形闭合结构，安装过程产生的积累误差，必将对合拢位置的构件安装造成不利影响，给合拢带来一定难度；而且合拢将在高温季节，结构受温度和日照影响比较大，需考虑合拢杆件内力和临时支撑的受力对整个结构体系受力的影响。

　（2）钢结构卸载既是支撑胎架卸载的过程，又是结构体系受力逐步转换的过程，在卸载过程中，结构本身的杆件内力和临时支撑的受力均会产生变化，合理的卸载工艺及顺序是结构安全的重要保障。因此，钢结构合拢与卸载是本工程的难点。

　2 保证措施 （1）模拟工况进行合拢计算分析，确定最佳的合拢时段。

　（2）采用临时快速连接接头，保证合拢在最短的时间内完成。合拢接头形式如下：

　快速合拢接头设置示意图 （3）采用智能全站仪自动跟踪测量技术进行实时动态监测，特别是合拢前连续 24小...

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