鹽城站鋼結構深化設計展示

鹽城站鋼結構深化設計展示

1     項目概況

新建徐州至淮安至鹽城鐵路鹽城站站房位于江蘇省鹽城市亭湖區(qū)，中心城區(qū)東部，中心里程：XYD4K332+420。

新鹽城站建筑效果圖

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新鹽城站鋼結構效果圖

1.1     施工范圍

本項目鋼結構部分主要集中于XYFJ-1標段，XYFJ-1標段主體鋼結構施工范圍包括：

1.1.1   站房工程：站房總建筑面積49964.8㎡，站型為線側+線上式，由東西子站房和高架候車室組成。所屬鋼結構可以分為8個區(qū)域：

A區(qū)桁架鋼混柱及提升桿件；

C區(qū)幕墻主龍骨；

D區(qū)門斗及屋面主檁條；

E區(qū)4m商業(yè)夾層；

F區(qū)16m商業(yè)夾層；

G區(qū)樓扶梯；

H區(qū)桁架下弦馬道及外圍懸掛馬道；

                  N區(qū)內裝鋁簾中間管。

1.1.2   站臺雨棚工程：水平投影總面積26678㎡，進站樓扶梯上方采用站臺無柱雨棚；其余為有柱雨棚（混凝土結構）。站場規(guī)模5臺12線：高速場設到發(fā)線8條（含正線2條），所屬鋼結構為B區(qū)無柱雨棚。

1.2      參與單位

建設單位：蘇北鐵路有限公司

設計單位：中鐵上海設計院集團有限公司

              華東建筑設計研究總院聯(lián)合體

監(jiān)理單位：北京鐵研建設監(jiān)理有限責任公司

施工單位：中國建筑一局（集團）有限公司

                 深圳市華南裝飾集團股份有限公司聯(lián)合體

             鋼結構深化單位：山東仁助力工程技術有限公司

2     鋼結構深化依據(jù)

鋼結構深化是以總包方(中國建筑一局（集團）有限公司)及設計單位提供的最新設計圖、變更單、答疑、會議紀要為依據(jù)，參照相關規(guī)范及圖集，結合項目工期計劃表及工作面劃分表，合理安排深化工作有序推進。

2.1      參照標準規(guī)范(略)

2.2      參照圖集(略)

3      鋼結構深化難點重點

3.1     工期緊任務重

本項目從基礎開始施工到鋼結構主體完成，總工期10個月左右，其中主鋼結構工程量超萬噸。為確保項目有序推進，建筑結構設計、鋼結構深化、加工、施工需協(xié)同進行，且鋼結構深化作為承上啟下的一環(huán)任務尤為艱巨。對上需與兩家設計單位及所屬顧問團隊答疑，提供節(jié)點細節(jié)方案、配合完善圖紙，對下需與各家單位協(xié)調確保深化可加工、加工可運輸、運輸可卸載、卸載可拼裝、拼裝可提升，對內需協(xié)調現(xiàn)有結構設計師、建模師、審核答疑負責人、調圖員、資料員、外協(xié)單位等資源，確保優(yōu)先分項先攻克、協(xié)同分項不落下、重點分項嚴把控、難點分項有專員。

3.2     完善圖紙

本項目由兩家綜合甲級設計院負責設計，設計新穎、各專業(yè)圖紙協(xié)同，圖紙信息量巨大，在有限的時間內，鋼結構深化配合設計填補設計空白、提供節(jié)點深化解決方案、答疑解決相關專業(yè)圖紙中的沖突、碰撞、銜接問題。確保深化圖紙沒有空白、節(jié)點連接符合設計圖紙、設計答疑及相關設計規(guī)范、圖集構造要求。

3.3     施工方案協(xié)同

本項目運行初期，鋼結構深化優(yōu)先組織創(chuàng)建了項目主體鋼結構桿件的三維模型，供施工方案相關會議成員對鋼結構分項有個直觀了解，提供項目部、施工單位、提升單位關注的工程量、集中荷載、分布荷載、提升荷載等參數(shù)值。校核提升方案與主體結構之間的碰撞、銜接問題，提供專業(yè)范圍內的技術支持。

3.4     施工協(xié)同

本項目鋼結構深化由總部直屬，對總包負責。

3.4.1   提供嚴格的深化圖紙、配合指導加工及施工，確保工程質量。

3.4.2   鋼結構各分項整體建模，確保各分項鋼結構連接精確、可靠、不沖突。加快現(xiàn)場施工效率。

3.4.3   提供精確的工程量清單、為施工單位采購、回收、結算提供參照、依據(jù)。

3.4.4   在設計、加工、施工、管理等各環(huán)節(jié)做好反饋、傳達、指導、協(xié)調、參謀等技術工作。

3.5      BIM協(xié)同

2015年6月，住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布了《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，要求到2020年末，以國有資金投資為主的大中型建筑、申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態(tài)示范小區(qū)等新立項項目的勘察設計、施工、運營維護中，集成應用BIM技術的項目比率達到90%。

本項目BIM技術涵蓋了各專業(yè)設計、深化、施工、運行管理等環(huán)節(jié)，由各環(huán)節(jié)合力完善，由以設計單位為主。鋼結構深化以設計單位提供的3D3S、Rhino、SketchUp模型為指導和框架、完善鋼結構部分的信息模型，反饋設計單位及幕墻、消防、內裝等單位在此基礎上完善各自分項的信息模型，各單位基于BIM進行協(xié)同工作，即是BIM技術的受益者同時也是BIM技術的提供者。確保了整個項目精細可控、高效運行、節(jié)省資源，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

4     創(chuàng)新

4.1     數(shù)理理論在項目中的運用

4.1.1   本項目鋼結構分項包含變截面的梯形截面、變截面的三角形截面、菱形截面等異形截面、其在三維空間中的定位需要確定方向、角度、偏心等信息，桿桿相交節(jié)點不可避免的會出現(xiàn)各種異形板、折型板，且其空間定位關系均需要確保與建筑表面、結構構造要求協(xié)同，其中運用了平面幾何、立體幾何、解析幾何等幾何理論進行求解，理論與實踐相結合、確保在與設計對接期間，能夠跟上設計師的思路，配合完善節(jié)點，復查相關專業(yè)提供的控制線、控制面等信息的準確性。

4.1.2   本項目桁架弦桿大多為三維曲線，因加工單位只能加工二維曲線的圓管，所以桁架弦桿需要在滿足設計誤差要求內進行二維曲線擬合，使用多段二維桿件，模擬三維曲線，其中運用了 線性代數(shù)等知識。

4.1.3   本項目桁架腹板與弦桿相貫節(jié)點，部分節(jié)點依照結構設計圖需要加加勁肋，其兩個腹桿相貫，相貫口的樣式隨著相交方式的不同，有橢圓曲線、拋物線、三維曲線等的不同，深化需要擬合這些相貫口到一條平面近似曲線，并在此平面創(chuàng)建圓滑加勁肋，其中運用了極坐標系、解析幾何等知識。

4.2     編程在軟件協(xié)同中的運用

在4.1中列出的幾項問題，每一個相關節(jié)點、桿件的求解均需備相關理論知識的專業(yè)人員進行較長時間的深化方可完成，而項目工期緊迫、相關節(jié)點、桿件眾多、且各不相同，傳統(tǒng)方式難以勝任，為確保工期和質量，鋼結構深化針對此項目開發(fā)了一些參數(shù)化節(jié)點、二次開發(fā)插件等攻克此類問題，確保了深化工作的順利進行。

5      質量把控

5.1     模型質量

5.1.1   本項目鋼結構模型以最新設計圖、變更單、答疑、會議紀要為依據(jù)，參照相關規(guī)范及圖集，結合加工、施工單位構造分段要求進行深化建模。

5.1.2   根據(jù)總包區(qū)域劃分表對項目各區(qū)域進行合理編號（A~N區(qū)），確保零件構件編號清晰明確，不沖突。

5.1.3   模型精度0.001mm，誤差控制在1mm以內，出圖前均進行嚴格的碰撞檢查、螺栓檢查及焊接檢查。

5.1.4   采用二次開發(fā)插件輔助建模，提高模型精度及質量。

5.2     圖紙質量

5.2.1   圖紙配置齊全滿足送審圖、深化圖要求（零件圖、構件圖、布置圖、焊縫通圖、目錄、清單）。

5.2.2   圖紙標注清晰，美觀、不漏標、構件方向確保與拼裝方向一致。

5.2.3   圖簽、圖幅、材料表、螺栓表、構件位置表、圖名、圖號等圖紙要素布局合理。

6      時間把控

6.1     本項目工期緊張，鋼結構加工單位入場較晚，項目經(jīng)理特批鋼結構深化提前入場，提前了深化圖的完成時間，為后續(xù)工作的推進預留了時間。

6.2     主體鋼結構各分項銜接緊密、相互關聯(lián)，鋼結構深化采用整體建模，集中對接的方式，梳理各分項的重復問題、關聯(lián)問題，歸納整理后與設計答疑，減少了設計師的工作負荷，在設計師有限的答疑時間內，確保項目相關答疑能夠解決，加快深化進度。

6.3      本項目施工是一個動態(tài)的過程，每個鋼結構分項的進度均需要符合項目部施工組織進度計劃的時間節(jié)點要求、且這個進度計劃會隨著設計、施工等環(huán)節(jié)進展情況浮動變化，鋼結構深化需要與各環(huán)節(jié)保持緊密溝通，動態(tài)調整深化順序，盡力滿足相關環(huán)節(jié)需求。

6.4     本項目結構新穎，鋼結構深化入場時，設計圖部分節(jié)點、區(qū)域、造型尚需完善，鋼結構深化為加快深化進度，采用主動深化、送審，反饋，再送審……的方式，配合設計在三維空間中調整節(jié)點，雖然深化耗費了人工，卻可以讓設計師把精力放到思考設計中，由深化負責繁瑣的畫圖工作，讓設計師的靈感能夠盡快的躍然紙上，加快深化進度。

7      成果、意義

鋼結構深化在過去的10個月中，完成了9個區(qū)域三十萬個零件的建模、2萬多張圖紙的繪制、上萬噸鋼構件的加工施工配合。在有限的時間內發(fā)揮優(yōu)勢，克服困難，持之以恒，助力項目施工平穩(wěn)有序推進。

隨著國家經(jīng)濟的提高及綜合設計院造詣的精進，國內外涌現(xiàn)了越來越多的復雜、異形、曲面、綜合性的現(xiàn)代化鋼結構建筑，對于鋼結構深化工作的要求也越來越高，其要求廣而精，需要專業(yè)的團隊才能勝任，在此項目中有所體現(xiàn)，特此總結經(jīng)驗。希望此項目的運行模式對未來類似項目具有借鑒意義。