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国家大剧院壳体钢结构安装工程.doc5.5.3.4 安装测量技术措施
(1)针对本工程的结构特点，制定专项测量技术培训。
(2)落实主要钢构件的测量参数计算及测量资料表格设置。
(3)全部施工测量仪器设备进场之前复验锦溪镇水利工程施工组织设计，并缩短检测周期。
(4)主要记录资料对比分析，指导下步安装工作操作。
(5)所有测量成果存盘，为壳体钢结构的结构理论分析准备实测资料，为大型壳体钢结构的设计工作提供工程实例资料。
5.5.4 施工测量校正工艺
5.5.4.1 钢支座的安装测量
(1)利用场区控制网，将钢支座的理论坐标逐点放样至设计位置上。为提高工效，使用mini 短棱镜杆进行平面放样工作，标高点放样采用水准测量，对观测困难的点使用短铟钢尺进行。放样完成后，检测相互关系，做到步步校核。在结构上做刻划线，以便支座安装。测点精度±2mm，钢支座安装精度±3mm，累积不超过规范的±5mm。
(2)对钢支座所有的放样资料及校核的计算资料，应经计算和复算无误后，方可现场使用。
5.5.4.2 梁架根部的安装定位
(1)在已完成的混凝土基础上放样各梁架投影点延长线（理论轴线），经闭合测量调整误差后，检验并调整各地脚螺栓。高程采用闭合水准观测调整。由于地脚螺栓是采用预埋管的埋设方法，因此在安装定位时是可以将地脚螺栓和梁架根部段同时安装，并采用限位块和钢楔调整水平位置和标高。
(2)梁架根部的定位精度控制在水平位置±5mm，标高±5mm。
5.5.4.3 支撑系统的安装定位
(1)利用施工测量控制网，分别在两道支撑环上放出各支撑段底部安放位置，在支撑段顶部预先做观测标志，支撑段安装好后精确调整其顶部XYZ 坐标到理论位置。
(2)支撑系统的定位精度控制在±5mm。
5.5.4.4 顶环梁安装定位
(1)顶环梁安装定位精度是影响壳体整体安装质量的关键环节，需确定安装精度并严格执行。
(2)顶环梁必须进行预组装，特别是与梁架安装时的对应点部位，以保证分段拼装到位后，对应点也同时到位。
(3)顶环梁支承平台S0 上设置16 个基准点（见图27），保证构件精确定位。
图27 顶环梁测量控制点布置图
(4)顶环梁采用分段安装，每段顶环梁设3~4 个用型钢组成的临时支座。临时支座安装时必须经过精确测量定位（主要是平面位置与标高），安装精度为不大于3mm。分段的顶环梁吊装进行时，使用经纬仪在已经投放到壳体外围的梁架轴线上观测环梁上与梁架连接板的方向，保证顶环梁各个方向上精确到位。由于分段顶环梁较重（每段在30~50t），因此精调时必须在松钩前精确调整到位（参见图28）。
图28 顶环梁分段吊装校正方案
(5)顶环梁全部安装到位后，还必须精确测定其平面位置和标高，与设计位置相对照，以作吊装梁架依据。
(6)在梁架吊装过程中，应经常检查环梁位置。为减少环梁位移，环梁两侧梁架应对称吊装。
5.5.4.5 梁架安装定位
(1)吊装梁架时，因梁架根部、顶环梁对应点、两道支撑环上支撑段的顶部控制点均已调整到位，因此在吊装每段梁架时将其头尾拼节点对准控制限位标志。
(2)预先放样每榀梁架的轴线并行线并在单榀梁架上设置十三个观测点，每段五点，位置在每段的1/4 处、1/2 处与3/4 处以及两端。
通过标尺将测点引到梁架平面外侧（见图29）。对吊装好的梁架，使用经纬仪架设在轴线并行线上进行观测，进一步精确调整梁架位置，施工阶段梁架的侧弯应控制在±2mm。
图29 梁架安装测量示意图
(3)梁架必须确保在同一垂直面上，可以采用悬挂线锤的方法来控制梁架平面与地面垂直。
(4)对吊装到位的第一榀梁架使用浪风固定。
(5)梁架的校正，分初校和最终校正。初校随吊装过程进行；最终校正在晚上9:00 至凌晨6:00 进行。校正要求及方法相同。
5.6.1.1 本工程选用E5015 焊条。
5.6.1.2 焊条应符合现行国标《低合金钢焊条》GB5118 规定，并附有质量保证书。
5.6.1.3 焊条专人保管，不同的焊条分类堆放在干燥、通风的地方，并做好标识。
从事本工程焊接工作的焊工（包括定位焊工）必须具有ZC 或AWS 颁发的合格证书，且在有效期内。
焊机选用直流弧焊机，应具有良好的性能。其参数应稳定、调节灵活，显示仪表应经计量认证并在有效期内，符合安全使用要求。
整个工艺应在焊接工艺评定合格后的基础上实行，焊接工艺评定另详。
5.6.4.2 焊前准备
⑴ 焊接区操作脚手平台应搭设良好，平台高度及宽度应有利于焊工正常操作且确保安全。
⑶ 焊工按照要求领取焊条，并放置于随身的保温筒中，严禁暴露在空气中。
⑷ 焊工应配置一些必要工具，比如：凿*、**榔头、刷*等。
⑸ 焊把线应绝缘良好，如有破损处要用绝缘布包裹好，以免拖拉焊把线时与母材打火。
⑹ 焊接设备应接线正确、调试好，正式焊接前宜先进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。
⑺ 检查坡口装配质量。应去除坡口区域的氧化皮、水分、油污等影响焊缝质量的杂质。如坡口用氧－乙炔切割过，还应用砂轮机进行打磨至露出金属光泽。
⑻ 60mm 对接和H 型钢翼缘板两端应设置引弧板和引出板，其材质和坡口型式应与被焊工件相同，禁止随意用其他铁块充当。引弧板和引出板的长度和宽度应大于50mm。
5.6.4.3 焊接施工
焊接施工总原则是保证在较小的拘束度下焊接，使接头具有较小的焊接应力。
由于板相对较厚，坡口宜开成K 型，既能减少焊缝金属熔敷量，又可采取两人对称焊接，减小焊接变形。
采用多层多道焊工艺，每一层焊道焊完后及时清理焊渣及表面飞溅物。发现有影响焊接质量的缺陷时，应清除后再焊。一个接头焊缝应连续施焊，一次完成。如若不得不中断焊接，则要采取后热、保温措施，再次施焊前按工艺重新预热。
接头为两面施焊，反面用碳弧气刨清根，必须刨至正面完整焊缝金属。
H 型钢的接头型式为全焊接头，应先焊上下翼缘，再焊腹板。
顶环梁外径达到1.117m，考虑到现场焊接施工条件，拟采取单面V 型坡口背面垫衬圈的接头型式。为了尽量减小焊接变形，首先要保证整个圆周安装间隙保持一致；其次，可安排两名焊工相对同时施焊，分段退焊，注意接头处的熔合。
5.6.4.4 控制焊接变形的措施
焊接变形的控制主要从三方面考虑：
（1）深化设计时，现场安装焊缝的布置要尽量对称，避免单侧密集。
（2）焊接施工时，无论从整体结构还是单个构件都应遵从对称原则。焊接点的设置要均匀分布，不宜集中在某一处。对于较长焊缝，宜采取分段退焊的方法。在减小焊接变形的同时，应考虑到焊接应力的控制。
（3）局部焊接变形可采用火焰矫正的方法，禁止用水浇。
5.6.4.5 焊后检查
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊透、根部收缩等缺陷。具体见GB 50205—2011 附录A。
UT 必须在外观检查合格及焊后24h 后才能进行，按照GB11345－89 标准执行。
5.6.4.6 焊接缺陷返修
（1）焊缝表面的气孔、夹渣用碳刨清除后重焊。
（2）母材上若产生弧斑，则要用砂轮机打磨，必要时进行磁粉检查。
（3）焊缝内部的缺陷，根据UT 对缺陷的定位，用碳刨清除。对裂纹，碳刨区域两端要向外延伸至各50mm 的焊缝金属。
（4）返修焊接时，对于厚板，必须按原有工艺进行预热、后热处理。预热温度应在前面基础上提高20℃。
（5）焊缝同一部位的返修不宜超过两次。如若超过两次，则要制定专门的返修工艺并报请监理工程师批准。
5.6.4.7 焊接操作注意事项
（1）焊接作业区风速不得超过8m／s，否则应采取防风措施，可用类似彩条布遮围。
（2）焊接作业区的相对湿度不得大于90％。
（3）遇到雨天，除非采取隔离措施，否则不得施焊，并且要有加热去湿措施。
（4）严禁在焊缝以外的母材上引弧。
（5）定位焊必须由持焊工合格证的工人施焊，且应与正式焊缝一样要求。
（6）引弧和收弧应在引弧板和引出板上进行。焊接完成后，应用气割切除引弧板和引出板，留有2mm 宽，用砂轮机修磨平整。严
5.6.4.8 焊接质保措施
（1）焊接技术责任人员：应接受过专门的焊接技术培训，取得中级以上技术职称并有两年以上焊接生产或施工实践经验。
（2）焊接质检人员：应接受过专门的技术培训，有一定的焊接实践经验和技术水平，并具有质检人员上岗资质证书。
（3）无损探伤人员：必须由国家授权的专业考核机构考核合格，其相应等级证书应在有效期内，应按考核合格项目及权限从事焊缝无损检测和审核工作。
（4）焊工：应在考核合格项目及其适用范围内按焊接作业指导书规定的工艺方法、参数和措施进行焊接。
（5）气体火焰加热或切割人员应具有气割、气焊操作上岗证。
壳体钢结构工程的验收工作，各分部工程在壳体安装过程中由监理、总承包部及我单位技术管理人员共同验收，并存盘记录。对于壳体的整体验收地质灾害施工组织设计，可以分为两个部分工作来做，具体为：
5.7.1 壳体钢结构安装完毕，临时支撑未拆除时，进行壳体钢结构工程的整体验收，包括节点质量的抽检与整体外形的坐标测量，并将此验收做为评价壳体钢结构工程质量的依据。
5.7.2 壳体钢结构在卸载后所有的临时支撑全部拆除，进行壳体结构的整体第二次验收，本次仅做整体外形坐标的测量，作为屋面安装时屋面板支腿调整的依据，以使壳体的最终外形达到设计要求。
质量验收标准表式见附表五~七。
6.1 壳体安装用临时支撑系统
山东省仿古建筑工程消耗量定额（2021年版）.pdf6.1.1 支撑系统方案选择与设计
壳体钢结构安装时，壳体内的混凝土结构的主体已基本完成。大部分临时支撑点落在混凝土结构上，有的支撑落点在大空间的剧院屋