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BIM螺旋异形钢结构是什么？你有见过吗？如果没有的话，可以来看看这个BIM项目全体现！
2015年8月24日，梅溪湖国际新城城市岛项目BIM工作站顺利起航，在集团BIM中心的大力支持下，在湖南建工集团一公司及项目部各成员的努力下，于2016年2月2日顺利完成项目BIM工作站试点工作。
在此期间，BIM工作站分别从基于BIM的异型钢结构精密测绘、异型钢结构焊接工艺、异型钢结构安装工艺、异型钢结构地面拼装工艺及重型塔吊拆除工艺五大方面进行系统研究及总结，陆续在微信公众号上发表“梅溪湖异型钢结构BIM应用”系列文章，并在此基础上取得了一定的成绩：《“BIM+智能型全站仪”测绘施工工法》已通过省级工法立项，即日即将发表相关论文，本篇文章作为最后一篇，以求完善文章系列，对集团基于BIM的钢结构安装测量做出一点贡献。
1.湖南建工基于BIM的测绘机器人集成应用（2015.08.25）
2.梅溪湖城市岛项目异型钢结构测绘技术实施思路（2015.09.15）
3.梅溪湖城市岛项目基于BIM的施工进度管理（2015.09.16）
4.梅溪湖城市岛项目基于BIM的LN-100放样机器人软件操作流程分享（2015.09.18）
5.梅溪湖城市岛项目钢结构BIM应用（2015.10.10）
6.梅溪湖城市岛项目钢结构安装复核技术报告（2015.10.25）
7.梅溪湖城市岛项目基于BIM的精密测绘深入应用思路分享（2015.11.23）
8.梅溪湖城市岛项目双螺旋体观景平台焊接工艺（2015.12.18）
9.梅溪湖城市岛项目双螺旋体观景平台吊装工艺（2016.01.07）
10.梅溪湖城市岛项目人行天桥三角钢桁架地面拼装工艺（2016.01.23）
11.梅溪湖城市岛项目重型塔吊拆除工艺（2016.01.29）
12.梅溪湖城市岛双螺旋体异型钢结构BIM测量技术（2016.02.25）
13.梅溪湖城市岛双螺旋体异型钢结构安装施工技术
摘要
梅溪湖城市岛双螺旋体异型钢结构属于大截面空间弯扭结构，工程主体由32根钢斜立柱及两条相互环绕螺旋上升的采用三角支撑架结构的全钢环形通道组成。整个工程异型钢结构的地面拼装、吊装及施工过程中定位精度、焊接变形的控制要求高，高空焊接工艺、细部节点的处理都充分体现了施工的难度。本文通过工程实践，对于今后大型异型钢结构的安装具有借鉴意义。
01——工程概况
长沙梅溪湖国际新城城市岛工程的标志性构筑物为双螺旋体景观构筑物，最高点约34m，环道外边界直径最大约86m，两条相互环绕螺旋上升的采用三角支撑架结构的环形通道，环道由内部螺旋外扩上升，绕过柱顶在外部螺旋收缩下降，连接着一列密集的廊柱。双螺旋体斜立柱共32根，立柱与水平面的夹角为62.02°，相邻斜立柱在水平面上的投影夹角为11.25°，相邻斜立柱之间以钢棒连接保证结构的整体稳定性。钢构件总量约6500吨，该种造型目前在国内鲜有出现，该构筑物高空吊装作业多，焊接量大，精度控制要求高。
02——工程的重点与难点
1）节点对口精度要求高、吊装难度大，斜立柱箱型柱体、环道三角撑节点形状相似但均不相同，规律性小，且为外露结构，形成整体后的表面平整度和对接口的错边要求高。
2）螺旋体柱体与环道三角撑焊接位置多，焊缝形式多样，焊缝等级要求高。特别是小夹角焊接，变形控制难度大，现场焊接作业条件差，高空焊接平台搭设、安全防护措施设置难度大，对焊工操作、焊缝成形质量影响大。
3）本工程钢结构构件分段较重，特别是螺旋体柱体截面大，均需要进行高空组装，安装精度难以保证。螺旋体柱体一次安装到位难度大，需要考虑分段吊装，安装过程中结构体系受力复杂，施工中结构的受力状态与设计受力状态有很大的差别。要确保施工每一阶段的结构变形、应力变化和稳定性都符合规范要求。
4）现场钢结构安装作业点多、高空作业，螺旋体顶部距地面高度约34m，高空坠落、物体打击、机械电气伤害等危险源控制难度较大，对高处作业的安全管理与防护有较高要求。
5）整个工程工序多、交叉施工频繁、体量大、工期极为紧张，进度管理是一大难点。
03——双螺旋体钢结构吊装总体思路
双螺旋体钢结构安装方法主要采用“地面散件拼装，分段整体吊装，单元高空组装”方法进行安装。
螺旋体一节柱脚施工选用1台STC750型75t汽车吊，在环道内侧布置一台ST80/75塔吊用于环道单元拼装、斜立柱分段吊装及环道单元吊装。施工过程中按照每次完成一圈环道单元的原则依次进行。施工从内圈一层环道单元开始顺时针进行安装，然后逆时针进行外圈二层环道单元安装，依次由内向外完成环道单元安装。安装完成后，使用2台SAC3500型350t全地面起重机分别布置在双螺旋体的内外侧分节拆除塔吊大臂并将散件吊运至环道外侧。
钢结构的吊装是控制钢结构安装精度的重要影响因素之一，是一个系统性的工程。一方面，在施工前必须做好相应的准备工作，包括技术准备、人员准备、机具准备及材料准备等；另一方面，采用有限元分析软件Midas对施工过程进行分析，结合计算目的、计算分析依据、材料性能、荷载取值、边界条件等影响因素论证钢结构在安装各阶段的刚度及应力情况以确定安装流程。
梅溪湖城市岛双螺旋体异型钢结构在施工过程中运用BIM技术对施工工艺、工程进度、施工组织及协调配合进行模拟管理，并使用“BIM+智能型全站仪”测量技术，确保了各构件的节点安装在空间定位±5mm的预定精度，使得顶部钢结构最后安装合龙时，其定位测量控制到最后的闭合差仅为10mm，最终顺利完成了所有钢构件的空中安装对接，形成了受力稳定的双螺旋体异型钢结构。本工程提升了BIM应用价值，同时还为解决复杂异型钢结构安装施工提供了新的思路，为今后类似工程施工提供了借鉴。
文章来源：湖南建工BIM中心
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