钢结构安装方案最终版

杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案I目 录第一章 编制依据 .11.1 编制说明 .11.2 工程文件 .11.3 标准、规范及法规 .1第二章 结构工程概况及特点 .22.1 工程概况 .22.2 钢结构概况 .32.3 钢结构工程特点 .6第三章 钢结构吊装施工计划 .73.1 钢结构施工进度计划 .73.2 现场劳动力计划 .83.3 施工机具、设备投入计划 93.4 施工用电计划 .103.5 施工场地平面布置 .113.6 构件运输安排和现场配料部署 .113.7 分包单位的管理与配合 .11第四章 钢结构安装方案及技术措施 .124.1 钢结构施工总体流程 .124.2 构件的分段及吊装工况分析 .154.3 塔吊的安装及拆除方案 .354.4 平台钢结构吊装 .354.5 观光塔钢结构吊装 .434.6 吊装施工各项技术措施 .494.7 钢结构施工测量 .57第五章 高强螺栓施工 .585.1 高强度螺栓进场检验与保管 .585.2 高强度螺栓施工工艺 .595.3 高强度螺栓安装注意事项 .61杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案II第六章 焊接施工 .626.1 焊接特点与难点及技术要求 626.2 本工程焊接变形及应变控制整体思想 636.3 焊接施工准备与设备计划 696.4 焊接参数的选择与变形控制 796.5 厚板焊接工艺 806.6 铸钢件与异种钢焊接工艺措施 826.7 焊接质量控制与检验 85第七章 质量保证措施 .947.1 原辅材料的质量保证计划 .947.2 制作过程质量控制 .967.3 现场安装质量控制 .987.4 焊接工程质量控制 .1007.5 涂装工程质量保证 .1037.6 季节性施工质量保护 .106第八章 安全文明施工 .1088.1 安全施工组织管理体系和安全管理规定 1088.2 安全施工准备 .1148.3 安全施工管理措施 .1158.4 文明施工 1308.5 防台、防雷施工及应急预案 134杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案1第一章 编制依据1.1 编制说明通过充分研究本工程设计要求、图纸资料，综合施工现场的实际情况，分析各种影响施工的因素，并根据以往的施工经验，编写钢结构工程专项施工方案，以求更好的指导现场施工，保证现场施工的可行性和吊装施工的安全。1.2 工程文件1、杭州湾跨海大桥海中平台改造工程合同协议书；2、杭州湾跨海大桥海中平台改造工程设计施工图；3、类似工程的施工经验和相关技术文件；1.3 标准、规范及法规钢结构设计规范 GB50017-2003高耸结构设计规范 GB50135-2006网架结构设计与施工规程 JGJ7-91钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001建筑钢结构焊接技术规程 JGJ812002网架结构工程质量检验评定标准 JGJ78-91高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ99-98钢管混凝土结构设计与施工规程 CECS 28：90建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JSJ130-2001钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 JGJ 82-91塔桅钢结构工程施工质量验收规程 CECS80:2006建设工程安全生产管理条例建设工程质量管理条例杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案2第二章 结构工程概况及特点2.1 工程概况杭州湾跨海大桥海中平台改造工程位于跨海大桥 K66+120 处下游 150m 处，由海中平台、观光塔及连接栈桥组成。海中平台成椭圆形，长轴长 147.8m，短轴长 99m，平台建筑面积为 36616.73，六层，建筑高度为 24m。观光塔位于海中平台的东北侧，观光塔总建筑面积为 5100.42，地上 16 层，建筑高度为 145.6m。海中平台建成后将作为大桥监控、海事监控、海上紧急救援基地。海中平台效果图海中平台建筑总平面图观光塔平台临时码头回车场栈桥匝道跨海大桥杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案32.2 钢结构概况平台结构下部为钢框架支撑体系，楼层结构平面由椭圆形转变为不规则形状。柱采用 80032mm 的圆管截面，底部三层为钢管混凝土柱。主梁截面有H7504001825，H7504501825，H7504502030 三种。框架支撑布置在10、11、17、25 轴及 E、F、G、J、K、L 轴，自承台顶到结构顶部。屋盖采用焊接球网架结构，鸟翼部分采用三层悬挑网架，其余部分采用双层网架。网架支撑方式为下弦多点支撑。平台剖面图 1平台剖面图 2杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案4观光塔为筒体结构，筒体由半径 4.6m 圆上均匀分布的八根柱及柱间支撑等共同构成，其平面布置为八边形。筒体柱截面为 800、1600，在筒体中部有部分为变截面柱。筒外斜柱为观光塔的主要抗侧力构件，在标高 66.080m 处与筒体柱通过铸钢件相连。装饰柱位于塔身上部，底部在标高 87.656m 处通过铸钢件与筒体柱连接。在标高133.685m 处，为了保证观光塔一定的舒适度，设置有 TMD 系统。观光塔顶部竖有桅杆，桅杆高 18.84m，底部固定于观光塔水箱层。桅杆采用变截面钢管，截面尺寸 1300300，桅杆中间装有三个球形装饰。平台屋盖网架结构轴测图平台屋盖网架结构剖面图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案5桅杆塔体塔外斜柱装饰柱变截面柱TMD 系统观光塔立面图 结构剖面图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案62.3 钢结构工程特点2.3.1 海上作业气候环境给施工造成的影响杭州湾地区全年平均风速 3m/s 左右，60m 高程处的梯度平均风速达到 7.7m/s，最大风速 24.8m/s，极大风速 30.4m/s；每年 79 月份为该地区台风多发时间段。平均每年 2.56 个，台风影响时风力在 8 级以上；大风来临将会严重影响起重吊装机械高空作业人员、构件吊装、临时施工设施及临时连接的构件的安全；该地区一年中任何时候都可能出现降雨，35 月份，67 月份，9 月份为降雨多发期，雨季施工要注意施工人员的防滑、防雷，预防施工机械的漏电等安全事故；全年平均湿度为 8182%，平均气温为 16，最高气温为 28.3，极端最高温度为 39，高温、高湿度环境下要确保施工人员的身体健康。解决措施：（1）我公司已向大桥指挥部信息处定制了杭州湾大桥气象预报信息；已经建立安保体系和应急预案，施工过程中严格按照安全技术专项方案采取防护措施；（2）选择合理的施工方案，在吊机布置、抗风措施和吊机选择方面符合海上作业要求，塔吊公司制定了塔吊安装、拆除专项方案，观光塔塔吊的稳定性及其与塔的相互影响也在进行研究计算中。 （3）加强施工人员安全教育，做好海上安全施工技术交底工作，施工过程中施工人员必须系好安全带，身着救生衣，防滑劳保鞋； （4）严格控制施工临时设施的质量，防止大风情况下临时设施破坏。大风天气来临之前对临时设施及临时固定构件进行加固，以保证施工安全；高温天气，合理安排施工时间，注意高温天气施工人员的健康饮食，保证高温作业人员的安全。大风、大雨、大雾情况下停止施工。2.3.2 工程施工场地狭小带来的影响本工程施工现场只有回车场可作为现场临时用地，场地狭小，既要满足施工车辆的通行，还要保证多个分项工程同时交叉作业，场地不能满足构件堆放的要求。解决措施：（1）充分利用现场的场地，合理安排临时设备的布置，详见施工现场布置图；（2）利用南岸 6000的临时堆场，施工用材料、构件可以先卸到临时堆场管理，按照现场每天的施工进度进行二次搬运。杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案7第三章 钢结构吊装施工计划3.1 钢结构施工进度计划1、钢结构施工目标按照总工期的要求，通过对钢结构构件的统计，结合施工方案和吊机吊具进行分析，对钢结构吊装施工进行计划，列出钢结构施工进度计划。目标类别 钢结构安装目标主要内容钢结构工期 开工时间：2008 年 5 月，竣工时间：2009 年 1 月海中平台钢结构 2008 年 5 月 1 日- 2008 年 11 月 15 日主体钢结构观光塔钢结构 2008 年 5 月 16 日-2008 年 12 月 31 日质量目标 确保“钱江杯”，争创“鲁班奖”安全目标责任事故零死亡率，杜绝重大安全事故，轻伤率控制在 1.2以下。文明施工目标 宁波市安全文明施工标准化工地。钢结构施工进度计划横道图见附图 1。现场施工主要节点工期控制时间表：分类 施工阶段 主要节点时间 工期施工准备与现场维护 2008-4-162008-4-30 15d平台框架 1-2 层结构吊装 2008-5-12008-6-13 44d平台框架 3-顶层结构吊装 2008-6-142008-8-10 58d平台楼面混凝土浇筑 2008-6-112008-7-31 51d屋面网架的安装 2008-8-262008-10-20 56d预留通道的安装 2008-10-212008-11-15 26d海中平台结构平台钢结构涂装 2008-6-162009-11-20 158d塔 11.8m-17.97m 标高构件安装 2008-5-162008-7-15 61d塔 17.97m-64.88m 标高构件安装 2008-7-162008-9-25 72d塔 64.48m-90.60m 钢构件安装 2008-9-262008-10-27 32d塔 90.60m-顶部钢构件安装 2008-10-282008-12-31 65d观光塔楼面钢筋绑扎及砼浇筑 2008-9-12008-1-10 132d观光塔结构观光塔钢结构涂装 2008-8-162008-1-15 153d钢结构主体工程收尾、验收 2009-1-162009-1-20 5d杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案83.2 现场劳动力计划1、现场施工组织架构2、现场劳动力投入计划2008 年施工分类时间工种 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月吊装工 10 20 20 25 25 20 10 10装配钳工 20 20 35 20 20 20 10 10电焊工 30 30 30 30 60 60 30 20测量工 2 4 4 4 6 6 4 2架子工 10 10 10 30 15 10 10 10电 工 6 4 2 2 6 2 4 2涂装工 0 10 20 20 20 20 20 20探伤工 4 4 4 4 4 4 4 4吊车司机 4 4 2 3 3 2 2 2钢结构普工 10 10 20 20 10 10 10 10项目经理项目总工测量班组 吊装班组 焊接班组 探伤班组 涂装班组 其他班组项目副经理计财处 工程处 技术处 信息处专家顾问综合处质安处杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案9小计 96 116 147 156 169 154 104 9096116147 156169 154104 90020406080100120140160180现场人数五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 月 十 二 月 施 工 时 间钢 结 构 施 工 现 场 劳 动 力 分 布 图人 数钢结构施工现场劳动力分布柱状图3.3 施工机具、设备投入计划1、现场吊装设备投入计划序号 设备名称 规 格 工作 台数1 汽车吊 QY50 塔吊安装及第一节 柱吊装 22 汽车吊 QY25 卸货 13 塔吊 8032 观光塔吊装 14 塔吊 7050 平台结构吊装 22、现场钢结构施工主要机具投入计划序号 设备名称 规格型号 数量制造年份额定功率/KW实际用电/KW用于生产部位1 直流电焊机 ZX7-400 35 2001 17 250 焊接2 CO2焊机 CPXS-500 20 2002 19 160 焊接3 栓钉熔焊机 SLH-25C 1 132 80 栓焊4 碳刨机 ZX5-630 2 2002 49 60 焊接5 电焊条烘箱 YGCH-X-200 2 2003 12 15 焊条烘焙6 电热焊条 TRB系列 30 2003 0.3 6 焊条保温杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案10保温筒7 角向砂轮机 NAG-1B 10 2001 1.5 9 焊缝打磨8 空气压缩机 XF200 4 2002 7.5 18 焊接9 平板车 20 t 2 构件运输10 倒链 5/3 t 若干 稳定校正11 千斤顶 20/10 t 若干 稳定校正12 照明设备 1000瓦 20 2003 1 20 照明3、现场检测设备投入计划序号 设备名称 规格型号 数量 用于生产部位1 超声波探伤仪 USL-32、UM2 4 焊缝探伤2 磁粉探伤仪 DCT-E 2 焊缝探伤3 全站仪 TOP 2 拼装、安装检测4 经纬仪 博飞 J2 2 定线、长轴线测设5 激光铅垂仪 DZJ2 1 轴线引测6 水准仪 索佳 C32 2 标高测设7 涂层测厚仪 EPK600BF 1 油漆厚度检测3.4 施工用电计划钢结构用电量=618+0.8*（1102+125）=894kVA；考 虑 土 建 施工用电量 438 kVA；则计算总用电量=894+438=1332（kVA） ；Pjs=KxPe=0.531332=706（kVA）(有功)Sjs=1.25Pjs=1.25706=883（kVA）(无功)Pjs-总的有功计算功率Sjs-总干线( 整个施工现场 )的电力计算负荷Kx-需要系数 ,根据总装容量计算值选取为 0.53Pe-电动机额定功率结构施工完成转入装饰工程及机电安装施工阶段时，结构施工阶段大量使用的焊接、塔机及砼输送泵等大功率设备将逐步减少，从而使用电负荷减少。因此，钢结构主体施工阶段为最大用电负荷期。同时考虑主桥的高压电缆已铺到现场平台前，因此我们考虑利用现场条件架设一台 800KVA 的变压器，经相关部门审批后开通现场施工用杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案11电。施工现场临时供电平面图见附表 2。3.5 施工场地平面布置现场施工平面布置图见附表 3。3.6 构件运输安排和现场配料部署根据现场的施工场地狭小，构件无法大量堆放在现场，因此我们将充分利用南岸的临时中转场地进行有组织有计划的构件运输。首先，根据安装方案和施工顺序，按照现场施工进度提交工厂构件加工制作要货计划单，至少提前一周保证安装构件运输到南岸周转场地，并分区分类堆放。其次，为了保证现场构件的安装方便，现在施工设置 2 辆构件运输车，保证高峰时期现场每天共 24 趟构件的运输。同时为了减少构件的倒运，可对平台结构的第一节钢柱有计划的由工厂加工后直接运输到现场平台面上。再次，针对现场的施工平面布置，预留平台区作为平台框架和网架安装的构件运输通道，保证平台构件运输到现场后，卸货在塔吊附近，满足吊装范围要求。而对于观光塔构件，可通过沿平台消防通道运输到栈桥处，并预留平台 26 轴线的钢柱最后施工，方便观光塔构件的卸货和运输车的回场。3.7 分包单位的管理与配合1、对自行完成的工作内容进行全面合理规划与管理本工程总包自行完成的主要为钢结构工程，其施工的顺利进行将直接影响其他专业分包的穿插及进度。因此作为总包，对自行完成的工作需严格控制施工质量，合理安排施工流程，确保施工进度计划，加强施工现场的安全管理工作。同时做好与其他专业分包单位的配合与协调工作。2、对各专业分包进行有效协调本工程所涉及的专业分包单位较多，各专业分包单位所施工的工作作业面重叠及工序多重反复交叉，因此总包单位应对各专业分包单位进行有效的协调，从整个工程施工的角度合理安排施工流程，及时提供后续工程的施工作业面，保证各专业分包单位正常的进行施工。同时对各专业分包单位的施工质量、安全、文明施工等方面进行严格管理，确保整个工程正常的施工。3、为各专业分包提供全面服务作为一个总承包施工单位，根据合同的规定与要求，为各专业分包单位提供全面杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案12的有前瞻性的服务，包括为各专业分包单位提供现有的临时水电、施工现场的塔吊、电梯、安全设施等全方位的服务。对各专业分包单位的办公、生活设施进行总体规划与安排。第四章 钢结构安装方案及技术措施4.1 钢结构施工总体流程4.1.1 钢结构总体安装思路钢结构施工平面布置示意图根据本工程结构特点和场地环境条件，钢结构吊装在平面上共分为四个区域，其中区域作为预留，待平台、区网架安装完成后再施工。为了保证平台结构的施工进度，平台结构第一节柱采用 50T 汽车吊吊装，而一层的钢梁和上部框架及网架选用 2 台 JL7050 平臂固定式塔吊吊装施工；观光塔选用 1 台 JL8032 平臂固定式塔吊安装。平台框架和观光塔均采用分段吊装，平台屋顶网架搭设满堂脚手架进行高空散装。4.1.2 钢结构施工步骤根据工程现状，观光塔要求调整结构图纸中的电梯井位置，同时结构安装前要对柱脚进行处理。为了保证整个结构的施工进度，首先开展平台结构的安装，待塔基础处理完毕后平行开展观光塔结构施工。钢结构的吊装安装大致分为六大步进行。第一步：50T 汽车吊进场，吊装平台 1#、2#塔吊基础钢柱并安装平台施工塔吊。第二步：两台 50T 汽车吊平行开展平台区、区的第一节钢柱的吊装，同时利用塔吊进行钢梁的安装；观光塔结构也开始进行柱脚的处理。1# 2# 3#杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案13第三步：平台第一、二层结构安装完成后，插入混凝土施工，开始砼楼面的浇筑；同时利用 1#、2#塔吊同时对平台区、区上部框架进行分段吊装；利用 50T 汽车吊安装观光塔第一节钢柱和框架梁；然后安装塔吊基础和 3#塔吊。第四步：待平台、区框架安装完成，混凝土浇筑完毕后，在顶层砼楼面上搭设满堂脚手架，进行屋面网架的散装；且平行施工观光塔，采用 3#塔吊进行分层逐段安装。第五步：平台钢结构完工后，利用 50T 汽车吊拆除 2#塔吊和 1#塔吊；然后分块进行区的框架吊装和网架补装。第六步：最后待观光塔施工完毕后，用 50T 汽车吊和浮吊拆除 3#塔吊。4.1.3 钢结构总体施工流程现场施工准备2 台 50T 汽车吊进场平台一、二层框架结构吊装安装平台1#、2#塔吊平台三五层框架吊装塔 38.82m64.88m标高钢结构吊装在平台顶层楼面搭设满堂脚手架3#塔吊的拆除散装屋面焊接球网架安装施工电梯结构整体验收观光塔结构第一节柱和 3#塔吊的安装塔 64.88m90.60m 标高铸钢节点和变截面柱安装2#、1#塔吊的拆除和预留通道结构的施工塔 90.60m顶标高结构的安装楼面钢筋版扎及砼浇注维护设施施工塔 17.97m38.82m标高钢结构吊装楼面钢筋绑扎及砼浇注插入幕墙结构施工插入幕墙施工塔柱脚处理 柱内钢筋绑扎柱内钢筋绑扎杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案14长、宽、弯曲、扭曲出厂合格证及相关资料安装前准备安装框架刚度单元柱、梁及支撑并校正固定现场构件堆放施工机具准备标高轴线复测螺栓复检定位放线操作平台安装构件编号构件中心线、标高线孔距、柱底平面度连接摩擦面质量框架环梁吊装及校正高强螺栓初拧、终拧提出校正复测记录对超差进行校正超声波探伤分项检验批验收整体结构复测校正构件标注 焊接质量缆风绳设置柱间支撑安装楼面连梁安装及校正塔吊顶升外环钢柱安装校正内环钢柱安装校正框架梁吊装及校正柱与柱节点焊接柱与梁、梁与梁节点焊接构件配套发运钢构件质检调整标高、轴线、坐标、垂直度；全站仪、经纬仪、水准仪跟踪观测下一流水段准备工作安装临时支撑或拉设缆风绳4.1.4 钢结构安装工艺流程杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案154.2 构件的分段及吊装工况分析4.2.1 海中平台构件分段 海中平台钢柱分段要求根据框架结构特点，综合考虑吊机性能，同时考虑构件加工与运输、现场焊接操作以及灌注柱内砼等各项因素，选择在三层及五层楼面梁顶标高以上 1.2m 处分段。钢柱最多分为四段，最长为 12.93m,满足加工、运输和吊装各项要求。序号 分段示意图1杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案16序号 分段示意图23杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案17序号 分段示意图45杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案18序号 分段示意图67杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案19序号 分段示意图89杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案20序号 分段示意图104.2.2 观光塔构件的分段观光塔的钢柱主要是根据结构的特点，综合考虑吊机性能，同时结合构件的加工制作、运输及吊装施工等各项因素进行详细的分段。由于结构是环向对称结构，选择任一轴线上的钢柱进行分段，钢柱的重量统计均已考虑牛腿和劲板重量。观光塔筒外柱分段 分段位置区域索引图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案21观光塔变径柱分段 分段区域索引图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案22观光塔装饰柱分段 分段区域索引图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案23观光塔核心筒柱分段 分段区域索引图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案24杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案25观光塔核心筒柱分段 分段区域索引图杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案26观光塔桅杆加工分段 分段区域索引图说明：桅杆采用工厂分三段加工，运输到现场后，先吊装第一段桅杆，而将第二段桅杆与第三段桅杆在栈桥地面拼装成吊装单元后进行整根吊装。杭州湾跨海大桥海中平台改造工程 钢结构工程安装方案274.2.3 吊装机械的选用和分析1、平台钢结构施工投入吊机计划通过对钢柱的分段，我们就现场所有构件的数量进行统计，从而得出吊机的吊装次数。根据构件统计，我们按照正常工作日下每台吊机每天 8 根钢柱或 16 根钢梁的吊次进行工期复核（或者 4 根钢柱和 8 根钢梁结合） ，同时增加两台卷扬机对平台的次梁进行吊装，以保证塔吊的吊装工作和进度。由于现场的天气复杂等因素，考虑 1.2 倍的系数作为计划工作日，进行工程进度计划工期统计复核。施工顺序 施工机械 施工具体部位 安装量统计计划施工时间1 2 台 50T 汽车吊 1#、2#塔吊基础柱及塔 吊的安装 8 根钢柱 20 根钢梁的安装及塔吊安装 5 天2 台 50T 汽车吊 平台第一节钢柱的吊装156 根钢柱；一层 26根，二层 10 根 H 型钢柱25 天2 台 7050 塔吊 平台第一、二层结构 钢梁的吊装 一层主钢梁 298 根， 二层主钢梁 298 根。 30 天2卷扬机 平台第一、二层结构 次梁的吊装 二层次钢梁 163 根， 一层次钢梁 218 根。 30 天2 台 7050 塔吊 平台第二节钢柱和第三 四层钢梁的吊装共 88 钢柱；三层 140 根主梁，四层 128 根主梁31 天3卷扬机