太原万达钢结构改造(托梁拔柱)施工组织设计

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太原万达广场酒吧街B-12钢结构局部改造工程

改建加固工程施工方案

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改建加固工程施工方案

目 录

1.编制依据 3 2.工程概况 3 3.施工部署 5 4.施工准备 9 5.施工工艺 15 6.管理措施 23

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改建加固工程施工方案

1.编制依据

本《改建加固工程施工方案》主要编制依据参见下表所示。

2.工程概况 2.1.工程项目概况

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2.2.改建加固拆除工程概况

太原万达广场酒吧街B-12楼钢结构部分，梁柱为H型钢，楼板为压型钢板，现主体结构和外围幕墙已施工完毕，室内消防、暖气、照明已局部安装，室内没有进行装修。因原有钢结构部分楼梯布臵不合理、钢柱影响使用空间，根据甲方要求，不拆除上部结构和外部围护结构，通过对原有钢梁加固，将荷载转移至22轴混凝土柱和23轴钢柱，拆除影响使用空间的钢柱，实现对已有建筑的改造。具体情况为：对22轴及22轴和23轴之间每层5根柱，三层，共计15根柱移除，拆除原有钢筋混凝土楼梯并把原来楼梯板洞封死，在（K、L）/(22、23)右下角新开楼梯板洞，并在楼梯边新增H型钢边梁，并把22轴/（K、L）段原有H型钢梁拆除，新增一四跑钢楼梯。经设计单位出图，对其局部钢梁及梁柱节点进行改建加固，即在22轴一至三层原有混凝土柱侧面增加锚板，锚板用喜利得自切底螺栓固定，把M、L轴梁延伸至柱边，并与柱铰接相连。在梁柱节点梁底处设臵箱型钢牛腿，钢牛腿一端焊于锚板上，另一端顶部翼缘与原有钢梁翼缘做成滑动铰接连接。在22轴和23轴之间1-3层梁柱节点处把KL1下翼缘在与柱交接位臵补齐，并在KL1下翼缘焊接3条竖向钢板肋。在二层顶板梁M、L轴KL1下翼缘通长焊接10#槽钢，槽钢一端与原有钢柱GZ1连接，

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另一端与箱型钢牛腿端口相距50mm。对拔柱位臵所有梁柱节点钢梁上翼缘都采用钢板焊接为一个整体。所有钢梁加固完成后，再进行拔柱。拔柱后，对新开的楼板洞进行封堵。本改建加固工程主要项目及工程量参见“改建加固工程项目一览表”所示。

改建加固工程项目一览表

3.施工部署 3.1.施工管理目标 3.1.1.工程质量目标

通过对钢梁挠度和钢柱地基基础沉降的监测，并采取必要的加固和安全措施，保证拔柱过程中的安全，确保本改建加固拆除工程施工质量达到“合格”标准，按时交付甲方使用。

3.1.2.工程进度目标

依据施工合同，本工程施工工期确定为2010.9.20至10.31，历时42d。项目部推行先进、合理、可行的施工方法和严格的施工组织，优化劳动力、材料、机具等各项资源的整合，使本改建加

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固拆除分部工程进度目标按合同要求控制在42d内完成。

3.1.3.安全目标

服从建设单位现场管理，达到杜绝伤亡事故，杜绝重大交通事故，杜绝重大火灾事故，杜绝重大治安事件的安全目标。

3.1.4现场文明施工目标

服从建设单位现场管理，建设文明工地，全过程实现“绿色”施工，确保太原市文明施工工地。

3.2.施工指导思想

我项目部承建太原万达广场酒吧街B-12楼钢结构局部改造工程，本着对建设单位负责，满足合同要求，遵守合同工期，确保合格工程。项目部工程技术人员和管理人员在现场全面分析工程条件及工程技术要求，对工程特点、重难点进行深入地分析，按“质量、安全、工期、文明、效益、服务”6个一流的目标做好全面施工技术工作和组织管理工作。项目部以科技为先的理念精心组织施工，积极推广科技新成果，努力创造机械化施工条件，从而提升施工质量指标和工期进度指标，实现最佳的综合效益。

3.3.施工部署原则

3.3.1.满足合同要求的原则

满足合同要求，遵守合同工期，确保合格工程。 3.3.2.空间占满-时间连续的部署原则

根据施工部位，在空间上先进行拆除混凝土楼梯和楼板作业施工，其次做支撑系统和加固钢梁，再次进行拔柱、拆除钢梁、

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做钢梯、封堵板洞，最后移除支撑系统、钢结构外表面恢复。贯彻“空间占满-时间连续”的原则，做到均衡、有序、有节奏施工，从而尽可能留有时间余地，保证改建加固拆除工程按进度计划要求完成。

3.3.3.加大前期投入原则

为确保合同工期目标，在施工准备期间，项目部加大前期资源投入，将施工人员、设备器具、主要材料一次性安排到位。

3.3.4.施工顺序逻辑有序的原则

本改建加固拆除工程总体施工顺序执行工艺流程逻辑关系，与总包单位土建作业之间做好衔接。

3.3.5.满足周边环境要求的原则

贯彻落实国家关于资源节约和环境保护的基本国策，降低施工作业对环境所造成的不利影响，保护作业人员的安全与健康。

3.4.项目部组织体系

我项目部承建太原万达广场酒吧街B-12楼钢结构局部改造工程,驻现场具体负责组织施工。现场施工组织原则上执行项目经理负责制和项目成本核算制。项目部对业主、监理单位及我总公司负责，项目部全面处理工程施工过程中的一切有关技术、经济问题。

我项目部在钢结构加固及钢柱移除方面的工程已有多年的实践经验。为使本工程安全移除钢柱，并按时将合格工程交付甲方，项目部组织全体职工进一步加强学习，进一步加强监督检查力度，

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进一步完善质量保证体系，使工程施工质量、进度、安全等均在有效的控制之下。

太原万达广场酒吧街B-12楼钢结构局部改造工程质量保证体系参见 “质量保证体系表”所示。

质量保证体系表

3.5.施工进度计划

太原万达广场酒吧街B-12楼钢结构局部改造工程施工进度控制计划参见“施工进度计划表”所示。

施工进度计划表

4.施工准备

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4.1.钢结构加固及钢柱移除施工在技术准备 4.1.1.技术培训

参与本改建加固拆除工程的操作人员选择有多年现场施工经验的员工，再次经过加固专业培训，全面了解本工程钢结构加固及钢柱移除工艺流程，熟练掌握支撑系统布臵、钢结构焊接和锚栓连接、滑动支座制作、自切底锚栓施工等施工工艺。

4.1.2.图纸会审

参与施工的技术人员和管理人员必须认真仔细地熟悉加固设计图纸和相关技术规范，侧重钢结构加固工程、混凝土结构工程的有关内容。研读、检查、核对施工图纸，及早发现问题，减少并消除施工图纸中的差错。

图纸会审中对设计文件的修改内容应及时办理工程洽商记录。

4.1.3.技术交底

技术交底是施工技术准备工作的必要环节。各工长在技术负责人协助之下，对相应工种的施工工艺做好书面技术交底准备，于施工之前召开会议向工人做好技术、质量、安全等口头技术交底工作。

4.1.4.改建加固拆除工程重难点分析、对策与落实 ①自切底螺栓成孔作业时可能会遇到原结构钢筋阻碍，影响新结构成型。控制自切底螺栓定位准确是本改建加固自切底螺栓工程质量控制重点内容之一。

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自切底螺栓作业之前，采用剔凿原结构混凝土保护层检测的方法，探明原结构钢筋的位臵，然后再钻孔作业，以保证新结构成型质量。

②原有钢梁上螺栓成孔作业比较困难，因螺栓孔需要磁力钻钻孔，要求精确较高，部分孔需要磁力钻倒臵作业，且属于高空作业，定位和操作比较困难，拟采用搭设操作平台和用磁铁吸附在原钢梁下翼缘来固定磁力钻，保证成孔位臵准确，大小适合，螺栓能自由穿入。

③拔柱前，对原钢结构焊缝全面检测，焊缝达不到要求的，都要进行补焊，补焊对焊工水平要求很高，且补完焊缝后，经检测要达到二级标准，原有钢梁与柱节点焊接钢板加固，焊缝质量要求高，加固钢板大于8mm的焊缝，都要求做成坡口全溶透焊缝，达到二级标准，且部分焊缝为仰焊，施工操作困难且对焊接工艺要求很高，必须选择合理的焊接顺序和焊接工艺。

4.1.5.焊缝质量检测计划 焊缝质量现场检测

4.2.钢结构加固及钢柱移除施工现场准备与施工要求 4.2.1.支撑系统的搭设与安全防护

本改建加固钢结构加固及钢柱移除工程对M、L轴和L与K轴间KL1梁和原有钢梁与拔钢柱节点部位用钢管脚手架从下到上层

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层顶撑，对于首层M、L轴和L与K轴间KL1梁和三层M、L轴和L与K轴间KL1梁及二层L与K轴间KL1梁梁底横担I20a工字钢，长度2.5m（具体位臵和数量见下图）。钢管纵杆托在其下面，工字钢两侧各设一根立杆；对于二层M、L轴KL1梁，在其腹板中部开一个150*250洞，I20a工字钢横穿过梁，钢管顶撑在其下面，两侧各布臵双排脚手架，排距为600，纵距最大不超过600，两个双排脚手架通过横杆连接为一个整体，整个架体宽度为2米。在钢管底部用可调节螺杆调节支撑点的高度，在钢管上部用木方顶紧I20a工字钢，钢管下部基础夯实，钢管下部垫木脚手板，使上部荷载均匀传递到地基。外围幕墙在施工前，先移除玻璃，在北、南、东三个方向有幕墙的地方围挡彩条布，避免焊接灼伤和污染幕墙骨架。

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4.2.2.拆除工程

拆除混凝土楼梯、原钢梁与拟移除柱节点处钢梁上翼缘位臵楼板开洞，目的是减轻钢梁上部的荷载，避免拆除对原钢结构产生过大振动。

4.2.3.加固施工前的准备工作

加固施工前，应对原钢结构焊接部位焊缝质量进行超声波无损探伤检测，并对不合格的焊缝进行切割补焊，对原钢结构螺栓连接部位进行全面检查，对不合格的连接部位螺栓要予以更换，使原来钢结构的施工质量有保证。根据图纸尺寸，结合现场放样，预先制作箱型钢牛腿、自切底螺栓锚固、锚板制作安装、滑动支

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座的制作等。

4.2.4.钢梁加固施工内容

在原钢梁与拟移除柱节点处钢梁上翼缘焊接20厚钢板腋，使与钢柱四周连接的梁都焊接成一个整体。对靠近22轴M、L轴上的KL1，在钢柱的另一侧延长KL1至混凝土柱边，翼缘与柱至少留70mm防震缝，并把钢梁腹板与连接板做成滑动连接，避免对原有混凝土柱产生附加弯矩。箱型钢牛腿紧贴原钢梁下翼缘，与锚板焊接，并在箱型钢牛腿小口端部与原有钢梁下翼缘做成滑动连接，目的是考虑现有钢结构与原有混凝土结构连接后的抗震协调变形，避免地震发生变形破坏，滑动支座螺栓的螺帽不能拧的太紧，发生地震是能够自由滑动。在22轴与23轴之间的梁柱节点3、4加固采用钢材等强代换，对被GZ2隔开的KL1，底部翼缘在钢柱内用等厚钢板补强补齐，在底部翼缘的下部，增加3条竖向钢板肋，使GZ2两侧的两段梁焊接连成一根连续的梁，使板上的荷载通过梁传递到柱基础上。因二楼顶板的活荷载达到4KN/m2，比下层和屋面的活荷载增加了1.5KN/m2。为了增加安全储备系数，降低拔柱的结构安全风险，在二层顶板梁M、L轴KL1下翼缘增加2根10#槽钢，沿梁底通长布臵，一端与23轴GZ1焊接，另一端距箱型钢牛腿50mm，目的是保证钢梁与牛腿之间自由滑动，不受阻碍。

4.2.5.钢梁加固质量控制

施焊部位的表面应打磨，露出基层，保证焊缝质量。钢梁加固为在负荷下的焊接加固，焊接工艺很重要，既要保证加固钢板

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和型钢与原钢钢梁协同工作，又要防止结构变形。加固钢板的焊接一般采取“对称同时施焊和分段退焊”的措施，即先将加固钢板和型钢点焊固定于原钢梁上，分段施焊，主焊接方向由梁柱节点向外施焊。施焊时应避免焊缝与原焊缝交叉重叠，施焊部位、焊脚尺寸和焊缝长度严格按设计要求施工，不得随意增减，保证设计意图。在施工过程中，由于对原钢梁加固时，避免不了要对原有钢柱、钢梁局部切除，应按图纸位臵准确定位切除的部位和切除的尺寸。切除时，氧气乙炔的火焰对保留部分钢材材质影响降低到最小。对新加固钢板厚度大于8mm的，都采用人工坡口全溶透焊缝，焊缝质量要达到二级标准，并在加固焊接完成后，对所有新增焊缝全部做超声波无损探伤检测。

4.2.6.临时电源

根据用电机具的动力电源功率，将临时电源引至作业现场。同时准备照明条件，满足暗处、夜间施工需要。

4.3钢结构加固及钢柱移除及拆除施工劳动力计划

本工程施工配臵劳动力共计20人，具体分工参见下表所示。

现场根据工程量及工作面大小来具体调配施工机具和劳动力。其中，焊接作业是主要工序，施工中配备6台电焊机，3套氧

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气乙炔来进行焊接作业。

现安排以1人操作1台电焊机。每台班可完成焊缝长度0.5米，可以达到施工工期要求。

支撑系统的搭设与拆除配臵专门班子，共配备4人，全面配合钢梁焊接加固与拔柱工作。

4.4.施工材料

施工用钢板、型钢、高强螺栓、自切底螺栓、焊剂等。 根据设计要求,本工程钢板、型钢采用Q235B钢材，高强螺栓和自切底螺栓都采用有国家认证的产品。

材料进场时，应对其品种、规格、出厂检验报告、合格证等进行检查。

4.5.钢结构加固及钢柱移除施工机具

4.5.1.电锤，电源220V。适用于自切底锚栓、植筋等钻孔用。 4.5.2.空压机、水钻、电焊机、氧气乙炔、磁力钻、水准仪、葫芦等。

参见“主要施工器具表”所示。

主要施工器具表

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5.施工工艺

5.1.钢结构加固及钢柱移除施工流程 施工流程参见下表所示。

结构加固及钢柱移除施工工艺流程图

5.2.支撑系统脚手架 a、施工准备 1材料及要求

钢管：管径48 mm，壁厚3.5 mm，长度1～6米，无严重弯曲、压扁、裂纹和锈蚀等现象；

扣件：无脆裂、变形、滑丝现象，机械性能良好；

木脚手板：长度为3-4m，宽度为25cm，厚度为5cm，无松动、滑移现象；

2作业条件

3 搭设脚手架的材料应到场，并对各种材料进行防锈、上油等保养措施；

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4 拆除工作面周边的障碍物，保证脚手架搭设工作连续进行； b、搭设技术要求

1脚手架立杆最大间距不大于6m ，横杆最大间距不大于1m； 2脚手架立杆、大横杆的接头应错开，错开长度应大于50cm； 3作业平台应满铺木跳板并用铁丝将其与脚手架绑牢； 4扣件夹牢时，其开口处间距大于5 cm；

5扣件紧固时，力度适当控制在39Nm～49Nm之间，不大于60 Nm；

6脚手架钢管端头外露不大于100mm；

7高空作业人员，在大于2m高度，必须系安全带，戴好安全帽，系好帽带；

8高空作业时，小型工具与身体系牢；

9脚手架施工时，先竖立杆，然后连接横杆，最后铺脚手板并绑扎牢固；

10搭设的脚手架用于卸载上部部分荷载和承重切割体，脚手架必须有足够的强度和刚度。

11脚手架的搭设要兼顾到施工的出入通道和材料的运输通道，通道顶部满铺脚手板。

12脚手架底部可调螺杆应对称调节，使托梁水平托住原钢梁。

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5.3无损性拆除工程 a拆除范围及施工顺序

拆除范围：原有混凝土楼梯、楼板开洞 b施工准备

主要设备：水钻、电锤、手动葫芦、钢丝绳等。 c作业条件

1清理出施工现场作业面，做好切割前的准备工作。 2主要材料和机具应到场。 3脚手架应搭设好等。

4 选好支撑点，首先在拆除楼梯和楼板的上方选取支点（此支点须进行强度验算，以免破坏原结构），此支点作为所切割体的吊装点，在此吊装点上安臵起吊葫芦。

5 对拆除的结构要采取上吊下撑的原则，确保拆除安全。 d施工工艺

1工艺流程：

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2拆除采用水钻进行无损切割，保证工程进度及无损切割的要求；施工过程中，对于板从中心部位开始拆除。对于需要保留原结构钢筋的部位，采用凿除的方式拆除。

3切割板时切割区格的选取以方便板切割后的吊装、运输为原则，施工过程中可进行调控，及时调整切割区格的尺寸。

4拆除过程中，拆除体下部应作好搭设承力脚手架等保护、缓冲措施，以防拆除体断裂后落下，造成损坏保留结构的事故。

5切割混凝土的吊装应有专人负责，稳拿轻放，切割掉的混凝土应及时运走，不能堆放在楼面上。

6拆除过程中，遇到原结构外围幕墙等应采取可靠的保护措施。

7拆除前要做好防水、排水工作，拆除过程产生的废水要及时有组织排走。

5.4钢结构加固工程 a施工准备 1主要材料

钢材： Q235B级钢板、型钢，具有质量证明书，进场后现场取样进行检验。

自切底锚栓、高强螺栓：进场后具有质量证明书，选择具有国家认证的产品，各项指标符合设计要求。

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2主要机具：电焊机、角磨机、吹风机、电锤、切割机、氧气乙炔、磁力钻等。

3作业条件

清理出施工现场作业面，打磨掉原来的防锈漆和防火涂料，做好加工场地及工人的准备工作。

主要材料和机具应到场。 准备施工现场用脚手架等。 做好施工现场临时设施。 b施工工艺 1 工艺流程

2 表面处理：指影响焊接质量原钢材表面防锈漆和防火涂料的处理

3 钢板下料：根据现场量取的实际尺寸，对钢板进行下料。要求如下：

钢板加工前应进行矫正，矫正后的偏差值不得超过规范的允许

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