钢结构工程施工方案.docx
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1、香山街道监控室及东配楼中间屋顶更换改造工程钢结构工程施工方案编制单位:编制:审核:监理:编制日期:年月 日目录第一章概况一、编制依据二、 工程概况第二章施工部署第三章 施工工艺第四章工期控制第五章质量保证措施第六章安全技术措施一第一章概况一、编制依据1、工程钢结构设计图纸;2、现行建安工程施工及验收规范,工程质量检验评定标准。3、内蒙古自治区建委有关建设和环境、安全方面的法律、法规。GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准; GB50205-2001纲结构工程施工质量验收规范;GB11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法; GB3323-91 钢熔化焊对接接头射线照
2、相和质量分级; JGJ81-91建筑钢结构焊接规程;JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规范; GB3098-82紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺栓;GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级。二、 工程概况项目概况与比选内容1.1 香山街道监控室及东配楼中间楼梯间屋顶更换改造工程(项目名称),比选人(项目业主)为北京市海淀区人民政府香山街道办事处。现拟对该项目进行比选,诚邀你单位参加。1.2 本项目的建设地点:北京市海淀区香山一棵松 2号香山街道机关院内1.3 本项目的建设内容:对街道监控室及东配楼中间楼梯间彩钢屋顶进行更换。1.4预算金额:124593.45元1.5 本
3、项目的计划工期 28日历天1.6 比选范围:工程量清单所示范围内全部工程三、 工程特点该工程的特点是:高空作业多,结构件重量大,吊装难度高,制作质量要求高。所以要有一支专业性强的施工队伍和科学合理的施工方案、安全技术措施,尤其是吊装时要作好各项工作的协调,消除影响正常施工的诸多因素,保证施工工期。第二章施工部署工程安排的主导思想:组成一个强有力的项目班子,选派经验丰富的项目经理,在工程建设中努力实现“三高”即“高速度、高质量、高效益”,把该工程建设成为一流工程,使业主满意。在工程施工和组织过程中要围绕下述几个目标进行努力工作。(1) 科学管理,精心组织,努力工作,保证工程按照工期目标完成。(2
4、) 完善项目管理制度,提高工作效率,尽最大力量为工程建设提供有力条件。(3) 完善工程质量控制系统,配合业主和工程监理的工作,确保工程实现高质量标准。(4) 合理安排施工顺序,实行工序交接控制。(5) 健全安全生产保证系统,落实安全责任制,严格管理确保, 安全生产。第三章 施工工艺第一节,钢结构施工方案总体施工方案及施工顺序2.6 总体施工方案及施工顺序2.6.2 方案概述1. 所有钢柱和托架均不分段,整体一次吊装。钢柱及托架构件在制作厂制作成散件,运输至施工现场拼装场地进行现场拼装,整根钢柱和整榀托架构件采用履带吊和汽车吊依次吊装至设计位置。2. 轴线屋架在制作厂制作成散件后运输至施工现场拼
5、装场地进行现场拼装。单榀桁架地面分段拼装,利用一台行走式塔吊和一台 100T 履带吊将分段桁架吊装至高空进行组装,滑移置于楼面的拼装胎架,依次进行 27 榀桁架安装。3. 屋架构件在制作厂制作成散件,运输至施工现场拼装场地进行现场拼装,利用 50T 汽车吊跨外依次整榀吊装。2.6.3 施工顺序1100T 履带吊按图(一)所示行走路线顺次吊装钢柱及托架。同时,25T 汽车吊按所示行走路线顺次吊装钢柱及托架。2. 钢柱及托架安装完成校正无误后,交土建进行 7.00m 楼面施工,待楼面混凝土施工完成并达到设计强度后,移交钢结构屋面施工。3. 安装K50/50 塔吊、三榀屋架拼装胎架、胎架底座及胎架滑
6、移轨道。4. 进行三榀屋架的分段吊装和高空组装(包括檩条和支撑)。5. 滑移屋架拼装胎架一个柱距(18m),再进行三榀屋架的高空组装。6. 沿方向滑移拼装胎架,顺次三榀一组安装屋盖。7. 安装屋盖的同时进行屋盖安装。8. 屋面板安装与屋架安装同步、交叉进行。2.6.4 施工流程框图( 制作厂的选择3.1 制作厂的选择钢结构的制作是钢结构工程一个极其重要的环节,将直接影响到钢结构施工的施工质量、工期等。为了保证工程质量以及制作与施工的密切配合,在制作厂的选择上,将重点考虑以下内容:1. 选择有实力、有类似工程加工制作经验的钢结构制作专业厂家进行钢结构制作。2. 选择与安装施工单位有过多次钢结构工
7、程合作经验的制作单位。3. 选择钢结构构件运输方便的制作厂进行钢结构加工、制作。4. 根据本工程工期较短,一家制作厂很难在短期内完成所有钢结构构件制作任务,考虑同时选择 2 个厂家进行制作。5. 选择有现场拼装实力和经验的制作厂。待制作厂家选定后,以下工作由制作厂完成。细部设计3.2 细部设计细部设计是本工程制作过程中最重要的环节,是将结构工程的初步设计细化为能直接进行制作和吊装施工图的过程。细部设计的主要内容为: a.主桁架分段b. 单件部件放样下料c. 编制下料加工、弯管、组装、焊接、涂装、运输等专项工艺。d. 主桁架组装 e.吊装吊点布置f.配合安装技术措施g.运输加固。3.2.1 细部
8、设计组织表钢结构制作的加工制作工艺及工艺流程3.3 加工制作工艺及工艺流程本屋盖钢结构主要构件为曲线倒三角形主桁架和格构式钢柱几及托架,依据吊装及运输要求,将主桁架分别为三段和二段进行放样下料、编号,散件成捆运输至工地现场,主桁架具体分段划分所示,桁架组对方法所示3.3.1 加工准备3.3.2 组装3.3.3 钢材预处理对所有桁架钢结构中所用的钢管和钢板,将在切割加工前进行预处理。钢管在涂装车间内进行抛丸除锈,钢板则由钢板预处理流水线进行预处理,使钢材表面粗糙度达到Sa2.5 级后喷涂保养底漆, 以保证钢材在加工制作期间不锈蚀及产品的最终涂装质量。3.3.4 放样、下料制作前根据细部设计图纸,
9、在放样平台上对桁架钢结构进行1:1 实物放样,对上下弦杆定制加工样板、样条,以保证弯管及制作精度。所有构件全部采用数控切割机进行切割下料,保证下料数据准确性。由于主桁架节点均为钢管马鞍形相贯线接头,其切割质量将直接影响到构件的精度和焊接质量。对此类接头,采用钢管加工流水线上配置的 700HC-5 钢管相贯线切割机进行切割,相贯线曲线误差控制在?毫米以内。该相贯线切割机最大切割管径为700,切割管壁厚为 25 毫米。切割时,将切割参数(管材内径、相贯钢管外径、相贯夹角、相贯线节点距及相贯线上下标距)输入切割机的控制屏内,被切割钢管形成在机身平台上原地旋转,气割头沿钢管纵向移动,两种运动速度所形成
10、的曲线即为所要求的相贯线曲线。3.3.5 弯管利用大型数控、程控弯管机对钢管进行各种曲率的弯曲成型。对主桁架上下弦管,可采用 DB275CNC 中频弯管机及DB276CNC 数控弯管机进行弯管。弯管采用折线法弯曲,用样板进行校对,弯曲线与样板线之间的误差按GB50205-95 规范要求不超过?毫米。管子弯曲后的截面椭圆度不超过?.5%。3.3.6 装配所有钢管结构,包括钢柱、托架及屋盖桁架现场拼装前,均需根据图纸及规范要求制作组装胎架,并经监理检验合格后,将已开坡口、弯曲成型后的钢管和成型的斜、腹杆,按编号组装、点焊定位。由于腹杆上、下弦管的组装定位比较复杂,控制好腹杆的四条控制母线和相应弦管
11、的四个控制点至关重要,定位时要保证相同的腹杆在弦杆上定位的唯一性。定位时应考虑焊接收缩量及变形量,并采取措施消除变形,在组装时还将吊装耳板同时组装。经检验合格后,进行焊接(各分段接头处不焊)、超声波探伤等,经监理验收合格后,再分段运输到施工现场。3.3.7 焊接在加工制作前,进行焊接工艺试验评定和工艺方法试验,严格按焊接规范 JGJ81-91 要求;在坡口形式、焊接程序、电流、焊层控制、焊接速度等方面进行控制。通过焊接工艺实验,找出适合于本工程特点的焊接工艺与方法。3.3.8 涂装主桁架钢结构制作验收完毕后将在涂装车间进行“二次喷丸除锈”,然后再进行喷涂富锌底漆。钢结构安装施工准备4.1 施工
12、准备4.1.1 地脚螺栓验收 1交接轴线控制点和标高基准点,布设钢柱定位轴线和定位标高。2. 复测地脚螺栓的定位、标高、螺栓伸出支撑面长度及地脚螺栓的螺纹长度,作好记录。如误差超出规范允许范围应及时校正。3. 验收合格后方可进入钢柱吊装工序。4.1.2 柱底支撑面处理1. 钢柱底板与基础面之间的 30mm 间隙是调整钢柱倾斜及钢柱标高的预留值,待钢柱安装就位后,通过调整设置在柱底的垫铁来控制。2. 标高调整采用垫铁组叠合两次完成。首先将垫铁均布于钢柱底板下面,对标高进行初步调整,待钢柱就位后,视需要再次加设垫铁进行调整。3. 当钢柱垂直度偏差和标高校核无误后,用高强无收缩细石砼浇灌钢柱地板。4
13、.1.3 钢构件进场与验收 1本工程钢构件均在制作厂制作成散件后,运输至现场进行拼装。2. 现场拼装成整体的构件,需通过验收后方可进入吊装工序。3. 按图纸和钢结构验收规范对构件的尺寸、构件的配套情况、损伤情况进行验收,验收检查合后,确认签字,作好检查记录。格构式钢柱及托架吊装4.2 格构式钢柱及托架吊装4.2.1 吊装方案1所有钢柱及钢托架构件均在制作厂制作成散件,运输至现场拼装场地,进行现场拼装。4.2.2 钢柱固定措施单根钢柱吊装完成,校正无误后,紧固地脚螺栓固定钢柱由于钢柱的自由高度较高(近 18m),长细比较大,在无托架方向钢柱的稳定性不足。且屋架安装前要插入 7.00m 楼面混凝土
14、施工,钢柱柱底螺栓紧固后需用缆风绳作临时固定。该固定缆风待楼面浇注完成并达到一定强度后,屋盖钢结构安装4.3.3 拼装胎架搭设在 7.00m 楼面上安装可滑移的桁架拼装胎架,由于采用摆式杆空间斜向支撑桁架此种独特的结构形式,胎架要求可同时满足三榀桁架的拼装。拼装胎架用483.5 普通脚手架钢管搭设,根据屋架分段高空拼装及摆式杆的高空安装要求,每榀桁架拼装需 3 个主胎架,三榀桁架共需要 9 个主胎架,胎架间通过过渡胎架及横杆连成整体。整体胎架固定在铺设于楼面的型钢格构架上,格构架可通过轨道进行滑移,详见图(三)。胎架及钢格构架应具有足够的强度和刚度。可承担自重、拼装桁架传来荷载及其他施工荷载,
15、并在滑移时不产生过大的变形。4.3.4 桁架高空拼装 1拼装胎架定位后,即可同时进行三榀桁架的安装。 2桁架在A、G 轴的柱支撑节点(托架支撑节点),分段桁架离接口最近的两个下弦与腹杆、四个上弦与腹杆节点为整榀桁架的控制节点。在拼装胎架的铺板上弹出上下弦轴线的投影线,控制节点的投影点,标定投影点的标高作为桁架标高的控制基准点,柱头及托架节点靠连接板的螺栓孔定位控制。3. 布设于 A 轴外侧的K50/50 行走式塔吊由A-D 轴依次吊装T-1 桁架的一椚畏侄危肎轴外侧的 100T 履带吊依次吊装 T-2 桁架的一、二分段。将每分段控制点的投影位置及标高调整至控制误差范围之内,用枕木、千斤顶、倒链
16、将分段桁架固定在胎架上,待单榀桁架全部吊装完成(包括Y-1 连接杆),作桁架的整体调整,保证水平偏差、垂直度偏差及控制节点标高均合格后,方可作对接焊接和高强螺栓紧固。4. 三榀桁架安装完成后,校正无误,进行摆式杆安装。5. 摆式杆安装完成,检查合格后,落放桁架,进行檩条的吊装。4.3.5 胎架滑移1. 胎架的底座用格构式型钢制成,脚手架钢管通过套筒固定在格构底座上。底座下设有滚轮,可沿布设在楼面上的钢轨道进行滑移。2. 每个主胎架下设有 3 条滑移轨道,过渡胎架下设有 2 条滑移轨道,共 11 条轨道。轨道仅布设供滑移一个柱距的长度,约 45m。为了使楼面荷载均布,轨道下设有枕木。枕木按楼面承
17、载力不超过5KN/m2 布设。3. 滑移胎架采用卷扬机作动力,利用 2T 卷扬机进行胎架的串联牵拉。牵挂点设在胎架底座的最前端。4. 一次拼装三榀桁架,拆除胎架上的桁架支撑,将桁架落放在柱及摆式杆上后,即可进行胎架的滑移,拟定桁架的组装顺序是由 14?6 轴,因而滑移沿 14-36 轴进行。5. 将胎架沿轨道滑移一个柱距(18m),固定胎架,复测控制点、线。进行新的三榀桁架的组装。将滑移过的轨道及枕木倒移至胎架前方,供下一次滑移重复使用。6. 按次方式循环,共进行 9 次胎架滑移完成B 区 23 榀桁架的安装。4.3 屋盖钢结构安装2. 根据 桁架的特点及布置区域,此桁架采用整榀一次吊装方案。
18、3. 选用 50T 汽车吊沿 G 轴外侧行走吊装,顺次吊装 屋面桁架,吊装桁架的同时吊装檩条、拉杆等构件,操作平台置于柱顶。4C 区屋盖钢结构的安装进度及顺序,在不影响 B 区安装的前提下可随时调整。但要与B 区同时完成。钢结构制作的设计与计算4.4 设计与计算4.4.1 胎架的承载力计算1. 根据施工方案的要求,桁架拼装胎架需要承担桁架荷载、施工 xx_xxm_,按滑移一次胎架拼装三榀桁架,滑移胎架共需 xx_ 个主胎架,胎架沿桁架方向分布长度约 35 米,沿桁架垂直方向分布长度约xx 米。2. 拼装胎架为空间体系,三维方向间距均为 1m,每三节胎架作一道剪刀撑1按保守计算,取一节(1m)单
19、根钢管作受力分析,该结构体系可简化为长度为 1 米两端交接的细长轴心受压杆进行简化,单根钢管的临界承载力计算公式:根据计算483.5 钢管临界力Pcr=2.48T,考虑2.0 的安全系数,单根脚手架钢管的承载力:P=1.24t单榀主胎架承载力:nP=491.24t=60.76t4.取受力最大的一个主胎架,即 T-1 架中间分段胎架进行受力计算。T-1 架一、二分段拼装传来荷载:15.2/2+10.4/2=12.8t 脚手架管自重(钢管以平均 18m 高计算):1.2(49183.84+171463.84+1.6+2)=14.96t施工活荷载及底座格构架:10t 共计:37.76t60.76t4
20、.4.2 楼面荷载验算:按设计要求楼面允许活荷载为:500kg 楼面承载面积A:2535=875m2总荷载G:37.76t9=339.84t楼面均布荷载:p=G/A=388kg500kg4.4.3 楼面位移计算胎架滑移时,滑移荷载只为胎架自重,经计算: G=9(14.96+10)=224.64t钢与钢的滚动摩擦系数:=0.02 牵引力:F=1.20.02G=5.39t按照设计模型的假设条件 ,楼面在水平方向刚度无限大 ,楼面位移既为混凝土柱顶位移(楼面与钢柱铰接,楼面受力不影响钢柱), 在最不利的情况下滑移时仅有 12 根混凝土柱受力,平均每根柱增加的水平力:P=F/N=5.39/12=449
21、kg柱顶位移(按悬臂结构计算): 测量的基本内容测量的基本内容屋盖钢结构测量工作内容包括:主桁架直线度控制,标高控制,变形观测、滑移胎架同步监控、胎架的二次定位等。主桁架组装测控技术主桁架组装测控技术521 测 控 方 案 的 基 本 构 思1直线度控制:考虑到桁架下弦杆中心线在水平面上投影为一直线,管外边投影线对称于下弦中心线,对称线间距等于弦管直径,故直线度的控制依据可考虑以下弦入手。2. 主桁架标高控制:随着桁架曲线的变化,桁架上各点标高也相对发生变化,因此,正确的控制其标高至关重要,根据桁架分段示意图可选定下弦节点与标高控制点。3. 上弦平面水平控制:与主桁架下弦空间位置确定后,重点上
22、弦平面的水平度控制。4. 下挠变形观测:通过对主桁架脱离胎架前后若干节点标高变化的观测,测定主桁架下挠变形情况。5. 激光控制点位的布置:根据土建0.000m 层测放的建筑轴线,利用直角坐标法,选定四个激光控制点,并在楼地面作好永久标记。6. 铺设测量操作平台:在每个承重架上用木方、七夹板铺设平台。此平台的铺设必须满足仪器架设时的平稳要求。7. 下弦中心线的投测:把激光铅直仪分别架设在四个已经精密测定的激光控制点上,垂直向上引测激光控制点到铺设好的平台之上,并做好点位标记,然后在平台上经莱卡 TC2002 全站仪进行角度和距离闭合,精度良好,边长误差控制在 1/30000 范围内,角度误差控制
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