钢结构施工方案

第一节综合说明

一、编制依据

1、本次拟建工程招标文件

2、由招标方提供的设计图纸及方案设计说明

3、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

4、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）

5、《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》（GB985-88）

6、《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24-90

7、《钢结构设计规范》GB50017-2003

二、工程概况

本工程钢结构部分为联合检修库钢天窗架、运用库钢天窗架和地铁博物馆。运用库和地铁博物馆均为钢桁架结构。

钢结构总重1151.5吨。其中联合检修库钢天窗架11.5吨，运用库钢天窗架330吨，地铁博物馆810吨。地铁博物馆二层为压型钢板楼板，共1453m2。

三、工程重点与难点

本工程地铁博物馆为三维钢结构，钢柱为V型斜柱，顶层钢梁为双环梁与单环梁连接形成封闭结构，双环梁需要分段制作现场空中对接，保证此三维结构的安装精度为本工程的重点与难点。

第二节钢结构施工总部署

一、现场组织机构人员

所有参加施工的人员必须持有身份证、上岗证等相关证件，工程施工用工必须符合有关规定。

（一）管理人员

1、项目经理 1人

2、现场经理1人

3、项目总工程师1人

4、安全总监1人

5、质量总监1人

6、技术员1人

7、工长3人

8、资料员1人

（二）钢结构安装施工人员一览表

二、钢结构施工机具总布署

钢结构安装机具一览表

焊接设备及辅助设备表

三、工期计划及保证措施

(一)施工工期计划

详见总体施工进度计划。

(二)工期保证措施

为确保计划工期的实施，我司在人、机、料、法方面做了周密的安排。

1、项目经理主抓工期进度。根据施工部署，按顺序施工进度可以完成施工任务，如现场施工允许，可以考虑三个施工段同时施工以满足工期需要。在每个工序配置强有力的管理人员，责任到人，抓住每个工序的主线条、关键工序，在条件允许的情况下开双班作业。力争最大限度的保证计划工期的实施。

2、积极协调好总包、制作、安装和各工序施工的工作，相互支持配合，统筹安排交叉作业。减少不利因素，创造条件。在每一个施工环节中有人把关，有人监督。制定出详细的日工作计划，只有保证了日工作计划的完成才能保证月甚至整个工期计划的完成。

3、做好现场机械的维护保养工作，提高机械的利用率。机械维修人员24小时值班，发现问题及时解决。对机械进行定期的维护保养，杜绝因机械原因造成停工。

4、现场电焊设备挂牌施工，一旦发生机器故障，立即用备用焊机调换，不能出现现场停机整修现象。

5、根据现场的施工条件，认真编制构件进场计划，合理安排钢构件的加工及进场时间，明确构件的编号，位置，方向及配件。不得出现停工待料的现象。

6、构件加工的问题必须在制造厂解决，不合格构件不得进场。

7、认真编排施工周、日计划，作到明日施工，今日计划。每天进行现场碰头会，研讨检查计划落实情况。

(三)施工计划编制方式

为了科学合理安排施工计划，充分说明工程进度情况，我们在多年的施工实践中总结出多级计划编制体系：

一级总体控制计划：表述工程的阶段目标，提示业主、设计、监理及总包各层管理人员进行总体部署。该计划满足总包进度计划。

二级进度控制计划：是专业工程进行流水施工计划，供部门具体控制每一份工程工序工期。

第三节钢结构加工

钢结构加工顺序根据现场安装的工期、顺序进行加工。保证现场安装的进度要求。所有构件加工前进行1：1放样，检查无误后下料制作。板材剪切下料后，进行边缘加工，刨削量不小于2mm。制作偏差符合GB50205-2001的规定。

钢柱整根制作。

梁柱H形截面，采用埋弧自动焊。

柱脚处翼板，支座支撑板刨平顶紧后焊接。

桁架制作完毕在车间进行预拼装，合格后出厂。

一、钢结构加工工艺

（一）加工工艺

梁、柱的加劲板位置必须准确，误差不得超过±2mm。

装底座板保证安装孔的位置准确。

按照图纸要求进行熔透焊接。

熔透焊缝进行UT检查，并出报告。

组装焊接终了进尺寸检查，并出报告。

确认合格后，喷砂、喷漆按要求高强螺栓的周围防护。

焊接时考虑变形，采取如下焊接顺序

焊接形式：埋弧自动焊

焊接顺序：①先焊1/3--②焊1/3--③焊1/3--④焊1/3--①焊2/3--②焊 2/3--③焊2/3--④焊2/3--①满焊--②满焊--③满焊--④满焊—焊后矫正。

二、放样及号料

（一）样板应精确制造，其尺寸偏差应符合下表规定

（二）制作样板和放样号料时,根据工艺要求预留切割、刨铣的加工余量和焊接收缩量。（三）样板必须经质量部门鉴定后放可投入使用。使用过程中，经常校对,如需休整，应经放样负责人同意.休整后的样板必须经过质检部门的验收。

（四）放样、号料前,对影响放样、号料的钢材,进行初步矫正.矫正后的尺寸偏差要求。

三、下料

（一）火焰切割

1、腹板翼缘板采用自动或半自动气割,其他可用手工气割.

2、切割前,钢材表面沿切割线宽度50mm—80mm范围内的铁锈、油污应清除。切割后清除切口表面的毛刺、飞溅物等。

3、气割的尺寸偏差应符合以下规定

⑴手工切割：≤±2.00mm

⑵自动、半自动切割：≤±1.5mm

⑶精密切割：≤±0.5mm

⑷自动、半自动、精密切割面应符合下表规定

⑸所有的切口阴角处，均设有半径不小于12mm的圆弧过度，严禁裂口。

⑹切割后必须清除熔渣、加渣、气孔等缺陷。

⑺对于气割边缘的缺陷深度,采用磨消法进行10%的抽样检查

（二）机械剪切

1、厚度小于等于16mm 的材料可以剪切成形。

2、用于梁的连接,厚度大于14mm的角钢，剪切下料后，进行热处理 ,锯床切割的角钢不用热处理。

3、厚度大于20mm的材料剪切成形后应做热处理，热处理时应加温到625℃±25℃，保温或不保温，随后在空气中或炉中冷却。

4、当环境温度低于下列温度时,不得进行冲孔,锤击和剪切。

普通碳素结构钢: -20°

低合金钢结构: -15°

5、剪切后,所有切口边缘不得有裂纹和超过1.0mm缺楞,切口毛刺应清除干净。

6、机械剪切的尺寸偏差应符合下表规定。

7、剪切面质量应符合下表规定

四、边缘和端部加工

（一）边缘加工后的尺寸偏差及表面粗糙度应符合下表规定

（二）坡口尺寸及角度偏差应符合下表规定

（三）柱端部顶紧面的不平度不大于0.3mm,倾斜度不大于B/1500,且顶紧后,边缘最大间隙不大于0.8mm，端面粗糙度不低于25μm。

五、矫正与修正

（一）矫正

1、在低于下列环境温度时,不得进行冷矫正和冷弯曲

对于普通碳素结构 -16℃

对于低合金结构钢 -12℃

2、火焰矫正的加热温度不得超过下列温度,并应避免局部过热

对于普通碳素结构≤590℃

对于低合金钢结构≤650℃

3、机械矫正前,应先检查其厚度并清除表面上的毛刺等。

4、矫正后的质量偏差应符合下表的规定

（二）修整

1、气割和剪切边缘出现气孔等局部缺陷时,可按下表规定进行修整。

补焊后的表面应磨平,不补焊的修整面应平缓过度,而且其斜率不大于1:10。

2、制孔后应清除孔边毛刺,清除孔边毛刺是不得使孔塌边和凹陷。

3、连接件,接触面上的毛刺飞边,焊瘤飞溅等影响接触面密帖的突出物,必须彻底清除。

六、制孔

高强螺栓孔径尺寸偏差应符合下表规定

高强螺栓制孔偏差

高强螺栓连接构件的孔距允偏差

七、拼接与组装

焊接型钢沿长度方向钢板的拼接应按下表规定进行：

八、桁架制作

本工程运用库钢天窗架为桁架结构，共4种类型9个天窗架，4种类型天窗架只跨度不同，节点与连接形式完全相同，就天窗架4为例，天窗架4的桁架跨度为6.2m 、12m ，整榀进行制作。

（一）桁架图

6.2m 跨度桁架

12m 跨度桁架

（二）节点图

节点1 节点2 节点3

节点3

节点2

节点

1

节点3节点

2焊接

节点1

第四节钢结构安装方法及技术措施

一、钢结构安装施工准备

（一）构件检验及资料验收

对进入现场的构件的主要几何尺寸和主要构件进行复检，验收标准按照GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》进行验收。明确构件是否符合安装条件，防止安装过程中由于构件的缺陷影响质量、进度。对于尺寸偏差超过设计范围的构件退回制造厂家，必须保证结构上使用的构件全部合格。现场钢构件检查内容如下：

1、构件外形几何尺寸。

2、随车资料。

对进入现场的构件必须带有制作厂家的钢材材质证明、探伤报告、产品质量合格证书、制作过程中用到的各种辅料的合格证和质量证明书，以及工厂的各种构件制作和焊接质量检验评定表，每项资料和构件必须符合本工程所规定的质量要求。

（二）现场构件的防护

1、构件卸车应小心，防止损坏，构件之间防止互相碰撞挤压。

2、如果发现构件在运输过程中涂层有损坏应及时通知制作单位进行返工处理。

3、构件应在指定的场地堆放整齐，钢梁堆放的层数不能超过3层，以防止构件互相挤压变形。

4、吊装前应将构件表面上的油污、泥沙和灰尘等清理干净。

二、钢结构安装

（一）钢结构安装工艺流程

钢结构在总体可根据现场施工条件及工程本身状况进行施工，安装前根据塔吊机械性能和场地情况对工程进行认真仔细的分析和研究，制定相应施工技术方案和实施细则，就能达到事半功倍的效果。

（二）地脚螺栓的施工

地脚螺栓的施工是保证整个结构安装精度的关键，本工程的地脚螺栓施工分为六个步骤：轴线确定→定位箍筋位置确定→箍筋定位→法兰盘定位→地脚螺栓定位→地脚螺栓最终就位。

（三）运用库天窗架钢结构安装

运用库屋顶共9个天窗架，为钢桁架结构，分别位于B ～G/14～15（19～20、24～25），G ～H/8～9（12～13、17～18、22～23），F ～G/3～7（7～12），根据现场条件采用塔吊进行逐个安装。天窗架安装以天窗架4为例，具体安装方法如下：

1、天窗架平面布置图

2、安装顺序 首先进行钢柱安装，形成区间校正后将钢柱之间桁架（GJ1、GJ2、GJ

3、GJ

4、GJ5）安装，然后安装桁架之间次结构。校正完毕后进行桁架与钢柱焊接，最后安装水平支撑与垂直支撑。

3、安装方法

⑴钢柱安装

第一根钢柱安装完毕以后其两侧或和周围的钢柱，以安装好的定位钢柱为基准点控制钢柱的安装精度，安装好的钢柱加缆风绳进行固定。

①吊装采用单机回转起吊。起吊前，在钢柱柱脚板位置垫好木方，以免钢柱在起吊过程中将柱脚板损坏。钢柱起吊时，吊车应边起钩，边转臂，使钢柱垂直离地。如下图：

天窗架平面

图

钢柱垂直度调整示意图

⑤调整完毕后，将钢柱柱脚螺栓拧紧固定。

⑵桁架梁安装

此天窗架桁架梁跨度小，重量轻，最长桁架梁12m ，重730KG ，采用塔吊进行安装。桁架吊装采用自动脱钩器，就位后不需要工人爬到柱顶摘钩，大大节省了安装时间。如下图：

①桁架在现场必须码放整齐，吊装时两个吊点选择在钢梁的重心两侧，两个吊点之间的距离不能小于1米，并根据钢梁的长短适当的增加两个吊点的之间的距离。

②起吊时在桁架梁的两端分别挂两根溜绳，地面上站两个人分别拉住两根溜绳。桁架梁开始起吊速度一定要慢。为了保证安全，人员不能站在梁的正下方。

③待桁架梁吊至就位位置以上时，开始就位，桁架梁下落速度控制在3米/分钟，在钢柱与桁架梁的连接处有两名安装工，准备安装。桁架梁接近就位位置时，两名安装工人要分别用手扶住桁架梁的上弦杆，将其拖至就位位置，准备焊接。

（四）联合检修库天窗架安装

联合检修库屋顶共3个天窗架，分别位于F～H/5～9轴、F～H/14～18轴、F～H/23～27轴，由□300×400×8×8、□200×200×6×6和φ100×10组成。

1、天窗架结构平面布置图

2、安装方法

天窗架采用塔吊进行散装，在土建结构完成给予提供工作面后进行天窗架钢结构安装，首先安装GL1环形钢梁，然后进行纵向与横向GL1钢梁安装，最后安装GL3横向弦杆。

（五）地铁博物馆钢结构安装

地铁博物馆位于1/A～B/1～23轴，共三层，采用16吨汽车逐层吊进行安装，博物馆三维轴测图如下：

1、首先进行钢管V型斜柱安装。

2、当钢管柱安装形成节间后进行一层钢梁安装，使结构形成稳固区间，一层钢结构如下图：

一层钢结构平面布置图

3、双环梁分两段制作安装，当一层结构安装完成6个轴线后进行双环梁第一段安装，本工程环梁为悬挑结构，安装时在双环梁之间下方搭设通长双排脚手架支撑，如下图：

钢架平面布置图

双环梁第一段

脚手架支撑

双环梁第一段安装示意图

4、由于地铁博物馆一层结构和顶层结构为封闭结构，二层结构需在第一段双环梁安装完成后进行安装，并随钢梁安装将压型钢板吊装至楼面，二层钢结构如图：

二层钢结构平面布置图

二层钢结构立面图

5、二层结构安装完成后进行双环梁第二段安装，第二段双环梁顶端同样搭设脚手架支撑，如下图：

双环梁第二段安装示意图

6、最后进行单环梁安装，单环梁整根进行吊装，与双环梁安装，安装完成后拆除脚手架支撑，如图：

单环梁安装示意图

7、校正、焊接完成后铺设二层结构压型钢板，压型钢板安装方法见本节“六、压型钢板施工”。

三、高强螺栓安装

（一）施工准备

1、对钢柱、钢梁的安装精度进行确认无误后，方可进入高强螺栓安装价段。

2、本工程使用大六角高强螺栓，对进入现场的高强螺栓的数量、质量、规格等进行核查，对不符合要求的提出调换；对数量不足者提出补充。

3、关于高强螺栓连接副的螺栓楔负载、螺栓保证载荷、螺母、垫圈硬度，应在工厂进行；连接副的紧固轴力平均值和变异系数，应由工厂方、工地有关人员参加，在工厂进行。关于摩擦面的抗滑移系数抽验，在工地进行，由制造厂按规范提供试件。

4、检查螺栓孔的质量，发现质量问题及加工毛刺等应予以修正。

5、检查和处理安装摩擦面上的铁屑、浮锈等污物。摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷变形等现象。认真注意和处理连接板的紧密贴合，对因钢板厚度偏差或制作误差造成的接触面间隙，就按下表方法进行处理。

（二）高强螺栓的安装工艺流程

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