深圳文化中心图书馆、音乐厅、黄金树的钢结构工程施工组织设计.doc

.深圳文化钢结构施工组织设计目录一、 工程概况1.1工程总概况1.2钢结构简况551.3工程特点1.4工程承包方式及分工1.5工期、质量、安全目标二、 项目经理部组织机构及劳动力布署21项目经理部组织机构22劳动力布署三、 图书馆、音乐厅、黄金树的钢结构制作、安装综合进度计划表四、 钢结构加工制作4.1主要机具设备4.2执行技术标准4.3主要构件表4.4钢结构细部设计方案4.5钢桁架ST1、2、3加工制作工艺流程4.6钢管柱加工制作工艺流程4.7H型钢梁制作工艺流程4.8箱型钢构件加工制作工艺流程4.9TB3钢管、圆管组合钢桁架制作工艺流程4.10铸钢节点加工制作工艺流程4.11钢结构加工制作焊接工艺要点4.12玻璃垂幕,钢框架制作要点4.13除锈及涂装工艺4.14制作质量检验及流程4.15包装与标记五、 钢结构安装5.1安装总体顺序 5.2安装前施工准备5.3测量工艺5.4钢桁架ST123安装工艺5.5高强螺栓施工工艺5.6黄金树干及树枝安装工艺5.7黄金树干(钢柱)对接及树枝节点(铸钢件与钢管)焊接工艺5.8玻璃垂幕钢框架安装工艺5.9防火涂料施工工艺六、 施工技术组织措施6.1质量保证措施6.2安全消防保证措施6.3工期保证措施6.4现场文明施工保证措施一、 工程概况1. 1工程总概况:深圳市文化中心位于 包括图书馆、黄金树、大音乐厅（包括小音乐厅）连成一体的综合建筑，中部为8根由钢结构制成的黄金树区，连接两个雄伟的建筑，给人以自然典雅而永久性的景观，位于一侧建筑立面呈倾斜大波浪三维曲线最优美的玻璃垂幕，使本建筑群独具一格。图示建筑面积 ；屋面部曲线半坡钢桁架ST1标高；重约16.02T。黄金树区：树干与树枝全部为钢结构，覆盖面积为2800M2，最高标高为+39.30M，钢结构重约437T。大音乐厅（包括小音乐厅）建筑面积-，屋面为曲线半坡钢结构，标高从+28.80+40.00,钢结构重 -T，地下为二屋框架钢结构，标高-11.10M，地上+21.57M,为砼框架结构。图1、图书馆黄金树区大音乐厅钢结构安装隧道施工平面布置1、 2钢结构简况1、2、1图书馆1、2、1、1 从EN15混凝土框架结构，由6根矩形混凝土柱从0。00（+6。00）+28。8米柱顶上部通过四根斜支撑杆于曲线钢桁架下弦节点，形式多点式支承的平面桁架系统屋顶结构，6榀主桁架14榀次桁架85榀次次梁，和水平加强桁架杆件图2 部分结构平面1、2、1、2钢构件种类钢桁架（包括次桁架）ST1、ST2、ST3 面形式，均由H型钢组成，从H300X300X10X15H-350X350X12X25桁架矢高2米，长度有 米- 米，最重 吨，共 规格，图3， 次次梁，I 高度从 - 米，长度有 - 米，最重 吨，共 规格，图4 水平加强桁架杆件有L120*120*8组成，图5 玻璃垂幕钢框架：由多榀倾斜式600宽的T型组合框架，外侧加强框架为I字支撑系统，图6，呈三维大波浪形，悬挂于大桁架外悬挑处。最高标高+28。80米。图7玻璃垂幕钢框架示意1213节点形式钢桁架节点全部为焊接结构钢桁架与次桁架，次桁架与次次梁连接节点为高强螺栓，图8水平加强桁架杆件与次次梁连接为 玻璃垂幕钢框架：600宽的T型组合框架，全部为焊接，外侧加强框架T字支撑系统与组合框架连接为 1214材料：桁架、角钢为Q235B，次梁及支撑系统、工字钢，组合框架T型钢全部为Q235A，执行标准为（碳素结构钢）（GB700-88）手工电弧焊焊条选用应与全体钢材相匹配，Q235B选用E4315或E4316，执行标准为（碳钢焊条）（GB5117-95）采用的防火涂料必须满足设计提出的防火要求，并应经消防部门认可。122黄金树区1221从1218轴-E-N轴，以20轴为对称轴，每侧有4棵黄金树，树干与树枝都是钢管形成的，杆件1200，最长25米，最重3，344吨，按塔式起重机起重能力分三段生产，树枝很形象，不规则的，高低错落，钢管从 350-450，4个树顶树枝形成三个集中点，所有枝-枝，都是钢管相贯于铸钢件的节点上，从17-3根杆件相交在一起，共72个铸钢节点，最高标高+39。90米图91222节点形式树干（钢管柱）1200，根据塔式起重机能力，进行分三段生产，每段重1。11吨，图10树枝节点（铸钢件）形式图111223材料树干为卷管，材质Q235A树枝为焊管和无缝钢管，材质Q235A。执行标准为（碳素结构钢）（GB700-88）手工电弧焊焊条选用应与主体钢材相匹配，Q235B、A选用E4315或E4316，执行标准为（碳素焊条）（GB5117-95）铸钢节点，材质 铸铁。填充金属选E8116，焊条采用E5015。123大音乐厅（包括小音乐厅）1231从E轴-N轴-25-39，地下二层，标高-11米，地上由舞台和看台两部分组成，最高标高+21。57米，全部现浇混凝土框架结构，屋顶钢结构型式、玻璃垂幕均与图书馆相同。形成多点式支承的平面桁架系统屋顶结构，6根矩形混凝土柱支承6榀主桁架、21榀次桁架， 次次梁和水平加强桁架杆件。看台顶部周围约21。57米高，全部由钢结构做围护框架。小音乐厅从K-N-26-29由二层混凝土结构和部分钢结构组成，标高从+14。4-19。2米。13工程特点131图书馆和大音乐厅屋顶为多支点的巨型曲线平面钢桁架结构体系，是两个主体结构的关键部分，也是工作量最大的部位，构件最重32。8吨，安装标高+28。8米40米。钢构件配套工作量大，钢构件的种类规格多，数量大，主次桁架、次次梁、水平加强杆件共 件，而且施工场地有限，无法堆放一个二号的全部构件，因此制作单位应设置钢构件的中转场地，进行钢构件的复验和配套，为钢结构安装的顺利进行创造重要的条件。132黄金树区：具有南方自然风景，协调图书馆和大音乐厅的整体景观，形象如8棵树矗立在中部过渡区，枝繁茂盛、造型美观，用钢结构作成，主要节点的杆系用铸钢件连在一起，都是三维组合，制作与安装难度很大。134工程质量要求高，本工程整体要求达到深圳市优良级工程，争创“鲁班奖”工程。135图书馆地上为混凝土框架结构，并插入6个混凝土顶部的支承主桁架的钢支撑同时施工，大音乐厅地下二层，地上舞台、看台全部为混凝土结构，与图书馆同样配合土建安装6个支承点的钢支撑，除此以外，钢结构安装与土建施工的交叉作业程度较低，这是钢结构快速安装顺利进行的一个有利条件。136钢结构安装如果遇到雨季，不利天气环境条件较差，对钢结构安装进度和安全施工受到一定影响，我们必须采取相应措施，把影响降低到最低程度。14工程承包方式及分工本投标是根据深圳市文化中心 公司提供的招标文件、招标图纸及答疑回复等所编制，签于该项目是一个集材料供应，细部设计、钢结构制作、安装于一体的项目标，从最利于保证整个工程的质量和工期，把工程界线及职责范围划细，便于相互协调等方面考虑。具体承包项目如下：1234567815工期质量安全目标151工期目标1511图书馆：2000年 月 日开工到2000年 月 日结束。黄金树：2000年 月 日开工到2000年 月 日结束。大音乐厅：2000年 月 日开工到2000年 月 日结束。152质量目标：达到深圳市优良工程，争创鲁班奖工程。153安全目标：杜绝死亡事故发生，重伤事故率低于0。5%。一、 项目经理部组织结构及劳动力配备21项目经理部组织机构图22劳动力部署221加工制作管理人员 8人细部设计 4人工艺试验 4人下料切割 12人装配人员 12人焊接人员 20人打磨人员 5人机加工人员 5人起重工 6人火工人员 4人检验人员 4人222现场钢结构安装起重安装（包括现场拼装与运输） 32人（两班制）测量校正 6人焊接 10人（两班制）探伤工 2人高强螺栓 6人（两班制）安全设施组 6人防火喷涂 10人塔吊司机 4人电工 2人二、 钢结构加工制作41主要构件表构件名称型号几何尺寸数量单件重（）总重（）43钢结构细部设计方案细部设计是承包钢结构工程的第一环，将结构工程师设计的施工图，转化为能直接进行加工制作的过程，近年来我公司通过多项的较复杂的钢结构工程，已经熟练地掌握了用CAD的方法进行完整的细化设计技术，对此工程组织细化设计的技术熟练的工程师和技术员在总工程师的指导下组成设计组，进行前期准备工作，以确保工程质量和进度。41执行技术标准（钢结构工程施工及验收规范）（GB50205-95）（钢结构工程质量检验评定标准）（GB50221-95）（钢桁架质量标准） （JGJ74。1-91）（钢桁架检验及验收标准） （JGJ74。2-91）（建筑钢结构焊接规程） （JGJ81-91）（钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级）（GB11345-89）（钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程）（JGJ82-91）44钢桁架ST1、2、3加工制作工艺流程及制作过程中的焊接工艺441钢桁架ST1、2、3加工制作工艺流程4411制作前按细部设计图进行1：1比例放样，确定构件的精确尺寸，绘制下料草图，制作角度样板。4412采用切割机对角钢进行下料，检查角钢旁弯、必要时进行火工矫正。4413按吊装确定的桁架长度在桁架总装胎具上划出各个构件的位置线，并将构件依次固定在胎具上，组装点焊完毕，进行几何尺寸校核，无误，进行焊接，为了减少焊接变形，尽量做到对称施焊，严格按焊接顺序施焊。主桁架在胎具上进行施焊40%左右工作量时，去除约束，并旋转施焊，并随时检测，调整焊接顺序，以控制钢桁架的整体变形。4414测量桁架总体尺寸，对超偏处进行火工矫正，然后进行划线钻孔。钢桁架加工制作工艺流程411钢结构加工制作焊接工艺要点4111焊工必须持有国家机构认可颁发的“资格等级合格证”4112焊接材料的选择应与母材的机械性能相匹配，对低碳钢一般按焊缝金属与母材等强度的原则选择焊接材料，当不同强度等级的钢材焊接时，宜采用与低强度钢材相适应的焊接材料。焊接材料均应具有出厂合格证。4113母材的 ：母材的焊接坡口及两侧30-50范围内在焊前必须彻底清除气割氧化皮、溶渣、锈、油、涂料、灰尘、水分等影响焊接质量的杂质。4114定位焊：必须由持证合格焊工施焊，定位焊的长度和间距按规范执行，正式焊接前再次检查是否有裂纹、如有裂纹，彻底清除，再正式焊接。4115胎夹具：钢结构焊接应尽可能使用胎夹具，以有效地控制焊接变形和使主要焊接工作处于平焊位置进行。4116对降雨、大风天气要采取相应措施，再进行施焊。4117引弧和收弧应在操作上注意防止产生溶合不良，弧坑裂纹、气孔和夹渣等缺陷的发生。4118贴角焊缝：等角贴角焊缝的两侧焊角不得有明显差别，当贴角焊缝大于18，从 熔性和减少焊接变形考虑，贴角焊缝可改为坡口部分熔透焊更为合理。4119焊接变形矫正：以不损坏材质为原则，低合金、高强度结构钢在火工矫正过程中严禁清水激冷，其加热温度严禁超过正火温度。41110H型钢拼接，翼缘板和腹板的拼接缝应错开200以上，拼接缝的焊接应在H型钢组装前进行。412玻璃垂幕钢框架制作要点为提高现场安装效率，根据钢框架的刚度，运输长度等限制条件和现场塔式起重机起重能力，签于玻璃垂幕钢框架呈三维结构，高度28。8的上挂式（上部与悬挑钢桁架连接）立面稳定性很差，为此按水平分隔做单元式钢框排架。水平单元式钢框排架制作工艺流程同4。4钢桁架加工制作工艺流程。413除锈及涂装工艺4131除锈工艺41311钢结构的寿命在很大程度上取决于涂装前的基材表面除锈质量，根据设计提出的除锈等级决定采用处理方法。41312钢构件除锈应在对制作质量检验合格后，方可进行，如处理后表面沾上油迹或污垢，应用溶剂清洗干净。41313摩擦型高强螺栓连接面的清洁度，除达到规定级别要求外，同时还需满足设计的抗滑移系数要求的粗糙度。4.13.1.4要求喷防火涂料的钢构件除锈,可按有关专业标准或设计技术进行,与混凝土连接接触或埋入其中的构件可不进行处理.4.13.2涂装工艺4.13.2.1涂装材料应具有出厂质量证明书,并符合设计要求.4.13.2.2若设计对涂装厚度无明确规定时,干膜厚度室内构件应125um4.13.2.3涂装应尽可能在室内进行,在室外如遇雨或38度以上时应停止作业,涂后4小时内严防雨淋,当天使用的涂料应在当天配置.4.13.2.4构件需在工地焊接部位,按规定应留出一定宽度4.13.2.5涂装质量应均匀、细微、无明显色差、无沉挂、起白皮、针孔、气泡、裂纹、脱落、赃物粘附、 涂等，必须附着良好。漆膜干透后，应用干膜测厚仪测出干膜厚度，并做出记录。4.13.2.6埋入混凝土部位均可不做涂刷油漆.4.14制作质量检验及流程4.15包装与标记4.15.1每根构件制成后,应在施工图所示的右边或下口距端面1.0处做出标记,标明该构件的杆件号.方向及坐标位置.4.15.2所有钢构件均裸装运输,对TB3桁架和玻璃垂幕水平单元钢框架侧向钢度很小,应采用运输拖架,以防压弯.五、钢结构安装5.1安装总体顺序根据本工程特点,三个工号(图书馆、大音乐厅、黄金树)同时开工，构件多、工期紧、质量要求高，根据土建总体安排，确定合理安装顺序，对保证钢构件安装的质量、安装速度、确保工期是很重要的。5.1.1平面安装顺序图书馆 大音乐厅(包括小音乐厅) 黄金树区根据结构情况,图书馆较简单,音乐厅结构较复杂,图书馆先交工,钢结构先安装,大音乐厅钢结构准备,安装在 同时黄金树区空地可供图书馆、音乐厅堆放和拼装部分钢构件，最后安装黄金树区，也便于树枝与图书馆顶部及大音乐厅顶部杆件连接。两台行走式起重机布置在建筑物的两侧，进行钢结构拼装、安装、抬吊等。5.1.2竖向安装顺序图书馆及大音乐厅多点式支承混凝土柱顶都有支承主桁架ST123的斜撑杆件,要随建筑物进行斜撑杆件安装.黄金树区的杆件、树枝根据现场实际情况，依次进行安装。玻璃垂幕钢框架随着每个工号钢结构完毕，即可安装，有利于结构整体性，也避免塔式起重机往返道路铺设问题。5.2安装前施工准备5.2.1钢柱地脚螺栓及斜撑杆件予埋件安装为确保单根柱地脚安装的垂直度及相互间的距离,采用两块地脚螺栓套模.每个螺栓在上套模的上下加上下调整螺母.保证被安装构件的定位准确5.2.2钢构件的复验和配套供应5.2.2.1为保证钢结构安装快速顺利进行,安装单位和制作单位联系时，钢构件必须经复验合格才能进入施工现场，对检查出的超差问题由制作单位构件处理小组进行及时处理。5.2.2.2由于三个工号（图书馆、大音乐厅、黄金树区）钢构件种类、规格多，数量大、且制造厂的批量流水制作同钢结构安装的流水顺序不一致，为保证钢结构安装，按流水顺序连续施工，必须搞好钢构件的配套工作。构件起吊之前必须将高强螺栓等小配件配套好。钢构件的有关资料必须随同构件同步移至施工现场。5.3测量工艺钢结构工程的测量工作即钢结构安装过程中的测量控制是保证钢结构安装正确到位的关键性工作，主要内容包括：混凝土柱顶、钢柱底支座组模轴线及标高控制，钢柱及桁架位移偏差控制、及钢柱的垂直度、桁架的垂偏的测量控制等内容，由于钢结构安装精度高，所以测量精度必须做到严格控制，做到万无一失，把偏差减少到最小。5.3.1纵横轴线复验根据土建单位提供的基点，采用极坐标法或其它方法测设，测角误差小于2。5，边长相对精度达1/20000，测得结果与土建由出入，与设计、监理进行协商解决。5.3.2标高复验混凝土柱顶及钢柱底部标高的复验,根据土建已给的基点BM点或50线的标准点进行复查,钢柱及钢桁架支座底面,考虑到施工因素,设计时一般都考虑有一定间隙作为底面标高调整,测得结果超差值超过允许值与土建设计监理共同解决.5.3.3测量质量保证措施5.3.3.1必须严格按规范要求操作,并认真执行现场监理工程师所要求得各项测量技术验收程序.5.3.3.2工程中所用钢尺经计量检验与土建等单位核查.测量仪器必须经过计量检验,确保仪器在可知度状态下运行.5.3.3.3每一道测量工序完成后,必须按三级验收制度执行,合格鉴认后方可进入下道工序施工.5.3.3.4测量班在施测前,由技术负责人做好技术交底工作.5.4钢桁架ST123安装工艺主桁架总长约65米，高 米，重约 吨，次桁架最长约195米，高 米重约 吨，根据本工程特点和采用得塔式起重机起重能力，选择最佳安装方案具体如下：5.4.1塔式起重机与钢结构安装相应关系5.4.2主桁架安装工艺流程图示5.4.3主桁架安装要点5.4.3.1钢桁架检验合格,按工号分E塔、N塔按时间运到指定位置，包括节点板等零件配套。5.4.3.2安装脚手架及使用得安装吊兰检查无误.5.4.3.3柱顶钢斜撑几何尺寸检查合格.5.4.3.4曲线钢桁架为安全和钢结构得稳定性,从低处往高处安装,即桁架一段-二段-三段5.3.3.5桁架1与桁架2, 桁架2与桁架3相接采用高强螺栓或焊接等强节点操作于工具吊兰上.5.4.3.6桁架2由于回转半径大,需E、塔双机抬吊、安装。5.4.3.7为便于桁架3与桁架2顺利对接,其中桁架2端得E塔,须倒换到N塔端做接力工作,腾出N塔去吊桁架3.5.5高强螺栓施工工艺本工程高强螺栓用于次桁架,与次次钢梁连接节点上,为10.9级扭剪型高强螺栓,所需规格数量见下表:规格数量5.5.1质量复查核对高强螺栓的出厂质