盐城站钢结构深化设计展示

盐城站钢结构深化设计展示

1     项目概况

新建徐州至淮安至盐城铁路盐城站站房位于江苏省盐城市亭湖区，中心城区东部，中心里程：XYD4K332+420。

新盐城站建筑效果图

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新盐城站钢结构效果图

1.1     施工范围

本项目钢结构部分主要集中于XYFJ-1标段，XYFJ-1标段主体钢结构施工范围包括：

1.1.1   站房工程：站房总建筑面积49964.8㎡，站型为线侧+线上式，由东西子站房和高架候车室组成。所属钢结构可以分为8个区域：

A区桁架钢混柱及提升杆件；

C区幕墙主龙骨；

D区门斗及屋面主檩条；

E区4m商业夹层；

F区16m商业夹层；

G区楼扶梯；

H区桁架下弦马道及外围悬挂马道；

                  N区内装铝帘中间管。

1.1.2   站台雨棚工程：水平投影总面积26678㎡，进站楼扶梯上方采用站台无柱雨棚；其余为有柱雨棚（混凝土结构）。站场规模5台12线：高速场设到发线8条（含正线2条），所属钢结构为B区无柱雨棚。

1.2      参与单位

建设单位：苏北铁路有限公司

设计单位：中铁上海设计院集团有限公司

              华东建筑设计研究总院联合体

监理单位：北京铁研建设监理有限责任公司

施工单位：中国建筑一局（集团）有限公司

                 深圳市华南装饰集团股份有限公司联合体

             钢结构深化单位：山东仁助力工程技术有限公司

2     钢结构深化依据

钢结构深化是以总包方(中国建筑一局（集团）有限公司)及设计单位提供的最新设计图、变更单、答疑、会议纪要为依据，参照相关规范及图集，结合项目工期计划表及工作面划分表，合理安排深化工作有序推进。

2.1      参照标准规范(略)

2.2      参照图集(略)

3      钢结构深化难点重点

3.1     工期紧任务重

本项目从基础开始施工到钢结构主体完成，总工期10个月左右，其中主钢结构工程量超万吨。为确保项目有序推进，建筑结构设计、钢结构深化、加工、施工需协同进行，且钢结构深化作为承上启下的一环任务尤为艰巨。对上需与两家设计单位及所属顾问团队答疑，提供节点细节方案、配合完善图纸，对下需与各家单位协调确保深化可加工、加工可运输、运输可卸载、卸载可拼装、拼装可提升，对内需协调现有结构设计师、建模师、审核答疑负责人、调图员、资料员、外协单位等资源，确保优先分项先攻克、协同分项不落下、重点分项严把控、难点分项有专员。

3.2     完善图纸

本项目由两家综合甲级设计院负责设计，设计新颖、各专业图纸协同，图纸信息量巨大，在有限的时间内，钢结构深化配合设计填补设计空白、提供节点深化解决方案、答疑解决相关专业图纸中的冲突、碰撞、衔接问题。确保深化图纸没有空白、节点连接符合设计图纸、设计答疑及相关设计规范、图集构造要求。

3.3     施工方案协同

本项目运行初期，钢结构深化优先组织创建了项目主体钢结构杆件的三维模型，供施工方案相关会议成员对钢结构分项有个直观了解，提供项目部、施工单位、提升单位关注的工程量、集中荷载、分布荷载、提升荷载等参数值。校核提升方案与主体结构之间的碰撞、衔接问题，提供专业范围内的技术支持。

3.4     施工协同

本项目钢结构深化由总部直属，对总包负责。

3.4.1   提供严格的深化图纸、配合指导加工及施工，确保工程质量。

3.4.2   钢结构各分项整体建模，确保各分项钢结构连接精确、可靠、不冲突。加快现场施工效率。

3.4.3   提供精确的工程量清单、为施工单位采购、回收、结算提供参照、依据。

3.4.4   在设计、加工、施工、管理等各环节做好反馈、传达、指导、协调、参谋等技术工作。

3.5      BIM协同

2015年6月，住房城乡建设部发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》，要求到2020年末，以国有资金投资为主的大中型建筑、申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区等新立项项目的勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM技术的项目比率达到90%。

本项目BIM技术涵盖了各专业设计、深化、施工、运行管理等环节，由各环节合力完善，由以设计单位为主。钢结构深化以设计单位提供的3D3S、Rhino、SketchUp模型为指导和框架、完善钢结构部分的信息模型，反馈设计单位及幕墙、消防、内装等单位在此基础上完善各自分项的信息模型，各单位基于BIM进行协同工作，即是BIM技术的受益者同时也是BIM技术的提供者。确保了整个项目精细可控、高效运行、节省资源，以实现可持续发展。

4     创新

4.1     数理理论在项目中的运用

4.1.1   本项目钢结构分项包含变截面的梯形截面、变截面的三角形截面、菱形截面等异形截面、其在三维空间中的定位需要确定方向、角度、偏心等信息，杆杆相交节点不可避免的会出现各种异形板、折型板，且其空间定位关系均需要确保与建筑表面、结构构造要求协同，其中运用了平面几何、立体几何、解析几何等几何理论进行求解，理论与实践相结合、确保在与设计对接期间，能够跟上设计师的思路，配合完善节点，复查相关专业提供的控制线、控制面等信息的准确性。

4.1.2   本项目桁架弦杆大多为三维曲线，因加工单位只能加工二维曲线的圆管，所以桁架弦杆需要在满足设计误差要求内进行二维曲线拟合，使用多段二维杆件，模拟三维曲线，其中运用了 线性代数等知识。

4.1.3   本项目桁架腹板与弦杆相贯节点，部分节点依照结构设计图需要加加劲肋，其两个腹杆相贯，相贯口的样式随着相交方式的不同，有椭圆曲线、抛物线、三维曲线等的不同，深化需要拟合这些相贯口到一条平面近似曲线，并在此平面创建圆滑加劲肋，其中运用了极坐标系、解析几何等知识。

4.2     编程在软件协同中的运用

在4.1中列出的几项问题，每一个相关节点、杆件的求解均需备相关理论知识的专业人员进行较长时间的深化方可完成，而项目工期紧迫、相关节点、杆件众多、且各不相同，传统方式难以胜任，为确保工期和质量，钢结构深化针对此项目开发了一些参数化节点、二次开发插件等攻克此类问题，确保了深化工作的顺利进行。

5      质量把控

5.1     模型质量

5.1.1   本项目钢结构模型以最新设计图、变更单、答疑、会议纪要为依据，参照相关规范及图集，结合加工、施工单位构造分段要求进行深化建模。

5.1.2   根据总包区域划分表对项目各区域进行合理编号（A~N区），确保零件构件编号清晰明确，不冲突。

5.1.3   模型精度0.001mm，误差控制在1mm以内，出图前均进行严格的碰撞检查、螺栓检查及焊接检查。

5.1.4   采用二次开发插件辅助建模，提高模型精度及质量。

5.2     图纸质量

5.2.1   图纸配置齐全满足送审图、深化图要求（零件图、构件图、布置图、焊缝通图、目录、清单）。

5.2.2   图纸标注清晰，美观、不漏标、构件方向确保与拼装方向一致。

5.2.3   图签、图幅、材料表、螺栓表、构件位置表、图名、图号等图纸要素布局合理。

6      时间把控

6.1     本项目工期紧张，钢结构加工单位入场较晚，项目经理特批钢结构深化提前入场，提前了深化图的完成时间，为后续工作的推进预留了时间。

6.2     主体钢结构各分项衔接紧密、相互关联，钢结构深化采用整体建模，集中对接的方式，梳理各分项的重复问题、关联问题，归纳整理后与设计答疑，减少了设计师的工作负荷，在设计师有限的答疑时间内，确保项目相关答疑能够解决，加快深化进度。

6.3      本项目施工是一个动态的过程，每个钢结构分项的进度均需要符合项目部施工组织进度计划的时间节点要求、且这个进度计划会随着设计、施工等环节进展情况浮动变化，钢结构深化需要与各环节保持紧密沟通，动态调整深化顺序，尽力满足相关环节需求。

6.4     本项目结构新颖，钢结构深化入场时，设计图部分节点、区域、造型尚需完善，钢结构深化为加快深化进度，采用主动深化、送审，反馈，再送审……的方式，配合设计在三维空间中调整节点，虽然深化耗费了人工，却可以让设计师把精力放到思考设计中，由深化负责繁琐的画图工作，让设计师的灵感能够尽快的跃然纸上，加快深化进度。

7      成果、意义

钢结构深化在过去的10个月中，完成了9个区域三十万个零件的建模、2万多张图纸的绘制、上万吨钢构件的加工施工配合。在有限的时间内发挥优势，克服困难，持之以恒，助力项目施工平稳有序推进。

随着国家经济的提高及综合设计院造诣的精进，国内外涌现了越来越多的复杂、异形、曲面、综合性的现代化钢结构建筑，对于钢结构深化工作的要求也越来越高，其要求广而精，需要专业的团队才能胜任，在此项目中有所体现，特此总结经验。希望此项目的运行模式对未来类似项目具有借鉴意义。