目录
    第一章 工程概况              2
    第二章 编制依据              5
    第三章 主要机械选用及性能一览表              6
    第四章 施工总平面布置              8
    第五章 施工工艺及施工方法              25
    第六章 主要施工技术措施              86
    第七章 质量保证措施              94
    第八章 关键过程              98
    第九章 安全保证措施              98
    第十章 工程设备、要料汇总              109
    第十一章 施工管理人员配备计划              116
    第十二章 劳动力配备计划              118
    第十三章 施工进度计划              120
    

工程概况

    1.1 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。
    
    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。
    
    图2 大剧院主体建筑
    顶环梁通长采用φ1117.6-25.4THK 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：
    1.1.1 该壳体为一超大型空间结构，结构体量大。整个结构待壳体完全形成后，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；
    1.1.2 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；
    1.1.3 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；
    1.1.4 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。
    1.2 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
    1.3 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。
    1.4 工程目标
    北京市优质工程“长城杯” 、国家优质工程“鲁班奖”。
     

编制依据

    2.1 《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001。
    2.2 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-2001。
    2.3 《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002。
    2.4 《国家大剧院工程内部质量控制标准—壳体钢结构工程部分》。
    2.5 法国ADPi 设计图及技术文件。
    2.6 国家大剧院建设单位委员会对工程的要求。
    2.7 冶金部建筑研究总院设计院钢结构深化设计图。
    2.8 同济大学国家大剧院壳体钢结构验算报告。
     

主要机械选用及性能一览表

    主要机械选用及性能 表3-1

    注：以上的起重量均未扣吊钩自重。
     

施工总平面布置

    4.1 施工区域划分
    施工总体布置以壳体为中心，分三块区域进行施工平面安排，三块区域分布布置为：
    吊装区：位于壳体所在区域（即202 区）
    构件拼装区：分第一、第二、第三拼装区，分别位于吊装区南北两侧；
    施工主信道：位于吊装区和拼装区东西两侧。
    由于壳体吊装时，202 区地下结构和地面建筑结构虽然已经施工完毕，但壳体四周的消防信道尚未施工，以及201 区部分地下结构也未施工。因此，以上各个区域在吊装阶段处于不同的标高位置，其中：
    吊装区 位于-6.750 标高位置；
    构件第一拼装区 位于-9.000 标高位置；
    构件第二拼装区 位于±0.000 标高位置和位于-7.000 标高位置；
    大型机械和构件进出场信道 位于±0.000 标高位置。
    各施工区域划分及标高位置见图3。
    4.2 吊装施工作业区域划分
    整个壳体钢结构的构件平面分布情况见图4；考虑到设计要求及结构体形特点，吊装作业划分为五个区域，安排多台起重机分别进行综合吊装。五个作业区域的具体划分如下：
    
    图3 各施工区域划分及标高位置图
    
    图4 构件平面分布图
    第一拼装区：设在壳体北面201 区，南北长度约70m，东西向长度约230m。第一拼装区划分为 1 号、2 号拼装场地。每块场地设置拼装平台；2 块场地各配置50t 级履带式起重机一台承担拼装起重作业，合计2 台。第一拼装区向CC2800 与两台M440D 塔吊提供构件吊装单元件。
    第二拼装区：设在壳体南面203 区东西两端，分为3 号、4 号、5 号拼装场地。在3 号、4 号场地各配置50t 级履带式起重机一台，承担拼装起重作业，分别向位于东西二侧的M440D 塔吊构件吊装单元件。5 号拼装场地，向SK560 塔吊提供吊装单元。
    构件根据工厂制作编号直接运送至相应拼装场地。
    拼装区域划分见图3。
    4.4 大型机械和构件进出场信道
    东侧主信道宽度25m，长度约434m；西侧主信道宽23m，长度约440m。另有10m 宽道路在靠近第二拼装区南端将两信道相连，在壳体东北处有从±0.000 标高到-9.000 标高的坡道，便于运输车辆进入第一拼装区域。将运输道路与工地现场这个大门接通。主要信道和坡道的承载能力为10t/m2，路面为素混凝土。南面203 区第二拼装区5 号拼装场地处构件的运输将通过卡车信道进入。
    所有施工设备和构件运输车辆，均可通过主信道和坡道进入吊装区域和构件拼装区。（见图3）
    4.5 主要施工机械布置
    CC2800（600t）履带式起重机（一台）：先采用超起（SFSL）性能，接60m 主臂84m 副臂，后挂300t 超起配重，停在壳体北面，定点中心位置在土建坐标（0.000，+86.000），跨外综合吊装，完成第一作业区域施工；然后向北退8m，采用SW 性能，安装M440D 塔吊二台。再恢复使用SFSL 性能，在原位进行梁架吊装。最后在壳体安装完成后拆除M440D 塔式起重机。（见图5）
    
    图5 CC2800停机位置
    各吊机吊装范围见图6。
    施工时剖面图见图7、图8。
    
    图6吊机吊装范围图
    
    图7 长轴安装剖面图
    
    图8 短轴安装剖面图
    4.6 起重机组装、拆除场地
    4.6.1 履带式起重机
    CC2800 履带式起重机装拆场地布置在壳体北部201 区，具体位置见图9。场地的承载能力为16t/m2，起重臂组装采用东北面M440D行走轨道处空间。