钢结构施工方案

1 第七章第七章 钢结构专项施工方案钢结构专项施工方案 第一节第一节 钢结构工程概况钢结构工程概况 一 钢结构基本概况 1 体育馆支承大跨屋盖的 36 根柱采用型钢混凝土柱 局 部大跨梁采用型钢混凝土梁 钢构件截面为 H 型 屋盖平面形状 为圆角矩形 接近椭圆形 短跨方向跨度 109 2m 长跨方向 126m 采用双向交叉平面钢桁架结构 屋盖支承于下部型钢混凝 土柱顶 桁架结构高度 上 下弦杆轴线间距离 5 77 8 717m 桁 架上弦采用方钢管 下弦和腹杆采用 H 型钢 2 热身馆北侧入口前厅采用钢框架结构体系 局部楼板采 用压型钢板组合楼板 屋盖为平面形状为直角矩形 短跨方向跨 度 40 5m 长跨方向 50 4m 采用双向交叉平面钢桁架结构 屋盖 支承于下部钢筋混凝土柱顶 桁架结构高度 上 下弦杆轴线间距 离 2 2 3 0m 桁架杆件采用方钢管 节点采用相贯节点 二 钢结构主要构件及节点概况 1 钢结构主要构件类型 2 构件类型图例规格 mm H 型 HN250 125 6 9 HM390 300 10 16 H400 200 10 20 HM482 300 11 15 H600 250 12 25 H600 300 16 30 H600 300 20 30 H700 300 2 4 40 H800 500 14 14 H800 500 16 20 箱型 B60 x4 B80 x4 B120 x6 B100 x5 B150 x6 B200 x8 B250 x150 x8 B250 x8 B300 x8 B300 x10 B400 x12 圆型 P245 12 2 主要节点 桁架相贯节点H 型钢柱柱脚节点 3 H 型钢柱对接节点 第二节第二节 钢结构深化设计钢结构深化设计 一 深化准备工作 深化设计前 应对原设计图纸 资料和相应规范进行全面深 入了解 将一些特殊的设计内容进行探讨 并且对结构进行有效 分析 将原设计图纸中存在的问题进行归纳和总结 并及时向原 设计方提出 并与之配合及时解决问题 二 深化设计内容 深化设计将完成细部设计和工艺设计 它是根据原设计图纸 在不改变原设计结构形式的前提下 进行优化设计 并根据优化 设计作出满足钢结构制作及钢结构安装所需的施工图 三 细部设计 根据设计院提供的图纸文件 进行消化和讨论 按部件分类 进行细部设计 设绘结构的部件图 分段图 杆件图 机加工零 件图 注明接头位置 焊接符号 坡口尺寸及制造技术要求等 部件图 分段图及机加工零件图交设计院审核认可 四 工艺设计 根据制造方案 编制制作工艺 焊接工艺 现场拼装工艺文 件 设绘工装 夹具 套模 胎架及有关布置图 4 五 图纸深化设计措施 1 制定详细的设计准则和设计计划 2 利用 X Steel 进行建模 使得整个结构情况在三维模型 中能充分体现 对一些构件的空间角度能有精确记录 对所有材 料 钢材 螺栓和焊材 等有精确的统计 能清楚的观察到结构 和节点在实际制造和安装过程中的合理性和可能性 3 利用 AutoCAD 进行施工详图的细部处理 4 对软件所生成的详图进行对比和调整 使详图能进一步 符合要求 5 对一些遗漏的结构件和零件进行补充 使构件尺寸和视 图等能完全符合加工和安装要求 6 编制安装布置图并对每一张详图进行校对 7 对所有焊接及安装方向等进行综合考虑 使构件的连接 形式和焊接位置更加合理 第三节第三节 钢结构制作和运输钢结构制作和运输 一 材料采购 1 使用业主注明 认可的 以及设计图纸上明示的钢材 其质量标准须符合现行国家规范 优质碳素结构钢 或 碳素结 构钢 的规定 2 所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书 并经审定 合格后方可入库 需做复检的应按相应要求复检合格后方可使用 3 为防止不同规格和材质的钢材混淆 使用记号和涂色区 分钢材的方法 钢材的规格采用记号笔直接在材料的醒目位置进 行标识 4 材料的使用严格根据技术部门编制的排版图和原尺寸资 5 料进行领料和落料 实行专料专用 严禁私自代用 5 钢材入库前进行 100 的外观检查 6 钢材 焊材的质量证明书 复检单和报料单 按单项工 程分册装订 以备查用 7 工程所采用的焊接材料应符合有关国家标准 并与主材 相适应 8 焊条的烘焙严格执行烘焙技术要求 9 严禁使用药皮剥落 变质的焊条及严重锈蚀的焊丝 10 涂料的牌号 品种 颜色须符合业主的要求 涂料应 存放于干燥 遮阳 避雨的固定场所 环境温度控制在 0 40 之间 并编号分类 二 钢材前期加工 1 钢板矫平 采用钢板矫平机对钢板进行矫平 矫平的目的是消除钢板的 残余变形和减少轧制内应力 从而可以减少制造过程中的变形 这是保证板件平面度的必要设备 2 钢板预处理 采用专用钢板预处理生产线对钢板进行除锈 保证钢材的除 锈质量达到 Sa2 5 级 喷车间底漆和烘干 3 NC 切割 构件放样采用计算机放样技术 放样时必须将工艺需要的各 种补偿余量加入整体尺寸中 为了保证切割质量 厚板切割前先 进行表面渗碳硬度试验 切割采用数控精密切割设备进行设割 选用高纯度 98 0 以 上的丙稀气加 99 99 的液氧气体 可保证切割端面光滑 平直 无缺口 挂渣 坡口采用专用进口切割机进行切割 6 三 主要制作工艺 1 焊接 H 型钢制作工艺 工序工艺要求示意图 1 钢板预 处理 钢板下料前采用钢板预处理 生产线进行表面预处理 处 理后的钢板除锈等级达到 Sa2 5 并喷一道底漆防止钢 板锈蚀 2 钢板矫 平 钢板下料前采用钢板矫正生 产线进行钢板矫正 矫正后 的钢板表面 不应有明显的 凹面或损伤 钢板矫正后的 允许偏差应不大于 1mm 3 钢板下 料 H 型构件翼缘板 腹板和日 字型构件面板采用数控多头 切割机切割下料 腹板焊接 坡口和面板焊接坡口采用半 自动火焰切割机进行 4 零件二 次矫平 零件下好以后进行二次矫正 控制切割变形 7 5 T 型组 立 采用 H 型钢组立机进行 T 型 组立 6 H 型组 立 采用 H 型钢组立机进行 H 型 组立 7 H 型焊 接 H 型钢组立合格后吊入龙门 式自动埋弧焊接机上进行焊 接 8 H 型矫 正 焊接 H 型钢矫正在 H 型钢矫 正机上进行翼缘 腹板及挠 度矫正 检测合格后进入下 一道工序 8 9 H 型测 量 焊接 H 型钢矫正后 安装零 件板 测量长度和宽度方向 尺寸 2 箱型构件制作工艺 工序工艺要求示意图 1 钢板 预处理 钢板下料前采用钢板预处理生 产线进行表面预处理 处理后 的钢板除锈等级达到 Sa2 5 并喷一道底漆防止钢板锈蚀 2 钢板 矫平 钢板下料前采用钢板矫正生产 线进行钢板矫正 矫正后的钢 板表面 不应有明显的凹面或 损伤 钢板矫正后的允许偏差 应不大于 1mm 3 钢板 下料 翼缘板 腹板采用数控多头切 割机切割下料 腹板焊接坡口 和面板焊接坡口采用半自动火 焰切割机进行 9 4 零件 二次矫平 零件下好以后进行二次矫正控 制切割变形 5 设置 胎架及地 样 装配前首先设置地样及胎架 胎架设置时必须保证上口水平 度 同时必须保证具有足够的 刚度及强度 胎架及地样必须 经专人检测合格后方可投入使 用 6 下面 板定位 下面板通过线坠与地样进行精 确定位 7 装配 隔板 隔板装配前在下面板上弹出隔 板定位线 并用砂轮除去定位 线两侧浮锈 隔板组立后将其 点焊固定 10 8 装配 腹板 腹板装配合格后通过千斤顶将 其与隔板顶紧 然后点焊固定 9 装配 上面板 上面板通过线坠与地样进 行精确定位 然后点焊固定 10 隔板 电渣焊 隔板采用单边电渣焊 焊接时 在电渣焊焊孔上下口设置引 熄弧铜套 焊接过程中应严格 控制焊接电流电压 同时注意 观察腹板电渣焊区域颜色 11 11 主焊 缝焊接 采用半自动埋弧焊接机对上面 两条焊缝同时同向进行焊接 严格控制焊接电流电压以及焊 接速度 采用多层多道焊 正 面焊缝焊满 1 2 后 将构件翻 身焊满反面两条焊缝 最后将 正面焊缝焊满 12 整体 检测 检测时重点检查构件长度 对 角线以及构件端面截面尺寸是 否满足设计及规范要求 四 钢构件运输 构件运输详细计划与制作加工供货计划相对应 本着先安装 先运输的原则 对现场首批安装的构件应先运输 运输过程应做 到既满足现场安装的需要 又保持运输工作量合理 尽量避免出 现运输过程量前后相差较大 时松时紧的现象 运输的顺序还应 与现场平面布置合理结合 对于现场易于存入或已具备存放条件 的构件 可以提前运输 而对于一些大构件 不易在露天存放或 难以存放 现场暂时不需安装的构件 应根据现场安装需要 并 考虑运输过程中可能出现的特殊情况组织运输 而尽量不要先期 运输到达施工现场 当发生突发事件时 承运人员将在第一时间内通知物流组或 者项目管理机构 项目管理机构将根据事件的程度 做出快速处 12 理 一般事件将在 2 小时内处理完毕 重大事件在 12 小时内做出 圆满解决 第四节第四节 钢结构安装钢结构安装 一 安装方法概述 1 体育馆钢结构安装方法概述 1 体育馆劲性钢柱按 1 层 1 节分段吊装 始终领先土建 1 层施工 吊装设备采用现场安装的 6 台 TC6013 塔吊 2 屋盖平面尺寸 109 2m 126m 采用双向交叉平面钢桁 架结构 拟取短跨方向作为主桁架 长跨方向为次桁架 桁架结 构高度 上 下弦杆轴线间距离 5 77 8 717m 杆件在工厂加工后 散件运往现场 在现场分段拼装 在桁架分段位置搭设格构式支 撑胎架 桁架分段吊装就位 吊装设备选用 130t 履带吊 2 热身馆钢结构安装方法概述 1 热身馆钢结构包含框架 屋顶桁架两部分 先安装框架 部分钢结构 再安装屋顶桁架钢结构 吊装设备选用 2 台 30t 汽 车吊 2 屋盖平面尺寸 40 5m 50 4m 为双向交叉平面钢桁架 结构 拟取短跨方向作为主桁架 长跨方向为次桁架 桁架结构 高度 上 下弦杆轴线间距离 2 2 3 0m 桁架在工厂分 3 段加工 每段长度约 13 5m 运输至现场后完成对接 再采用抬吊方式整 体吊装 由 G 轴向 A 轴方向推进安装 二 构件进场 1 钢构件采用大型平板车从加工厂运输至现场 2 劲性钢结构施工阶段 钢构件经门 2 进入施工场地内 沿环形施工道路运输至临时堆场 由 TC6013 塔吊卸货 13 3 地上部分钢结构施工阶段 钢构件经门 1 进入施工场地 内 沿 1 03 坡道运输至拼装场地内 采用履带吊和汽车吊卸货 14 三 机械设备性能表 1 TC6013 塔吊性能参数 TC6013 塔吊臂长选用 50m 该工况起重性能如下 幅度 m 单倍率吊重 t 双倍率吊重 t 17 53 006 00 203 005 88 223 005 26 253 004 53 283 003 96 303 003 64 15 323 003 37 353 003 01 382 892 72 402 622 55 422 462 39 452 262 19 482 082 01 501 971 90 2 130t 履带吊性能参数 130t 履带吊主臂长选用 52m 该工况起重性能如下 幅度 m 吊重 t 幅度 m 吊重 t 1243 43012 1 1435 13210 9 1629 2349 9 1825 0369 0 2021 7388 2 2219 0407 6 2416 9426 9 2615 2446 4 2813 4465 8 3 30t 汽车吊性能参数 吊臂长度 m 工作半 径 m 10 614 318 023 529 034 540 0 16 3302722 3 5302722 428262016 5 4 52524 318 615 6 52322 417 314 7 5 52120 81613 911 7 618 518 814 812 811 6 516 51713 912 210 5 714 614 71311 49 98 4 7 51313 211 910 49 27 9 811 611 811 39 997 8 99 59 49 28 27 26 3 107 87 78 17 46 65 75 116 56 47 16 756 15 35 125 466 25 74 95 134 55 25 455 24 75 143 754 454 84 84 35 153 84 24 454 25 163 23 63 853 85 182 42 833 2 202 12 42 6 221 61 852 05 17 241 151 41 6 261 051 25 280 750 95 300 7 四 吊装分析 1 体育馆钢结构吊装分析 1 1 劲性钢柱吊装分析 劲性钢柱规格为 H700 300 24 40mm 单位重量为 306 Kg m 按 1 层 1 节分段吊装 分段位置位于结构标高以上 1 2m 位 置 构件重量依据设计图纸计算 考虑构件上的加劲板 构造板 栓钉等重量 计算时取系数 1 05 即构件重量 单位重量 分段 长度 1 05 分段分段标高 m 长度 m 重量 t 1 5 500 1 100 6 602 12 2 1 100 6 150 5 051 63 3 6 150 9 950 3 801 22 4 9 950 13 550 3 601 16 5 13 550 17 150 3 601 16 5 17 150 23 000 6 852 20 劲性钢柱最大分段重量 2 2t 采用 TC6013 塔吊 臂长 50m 吊装 劲性钢柱均在 TC6013 塔吊 45m 作业半径覆盖范围内 塔吊 在 45m 作业半径起重能力 2 26t 满足吊装要求 1 2 钢梁吊装分析 序号规格 mm 单位重量 Kg m 18 1H600 250 12 25150 2H600 250 16 30210 3H400 200 10 2092 4H600 300 20 30227 钢梁重量相对较轻 采用 TC6013 塔吊 臂长 50m 吊装 满 足吊装要求 1 3 桁架吊装分析 体育馆主桁架长度为 74 6 109 2m 分 5 7 段吊装 构件 编号 规格 mm 长度 m 重量 t 主桁 架 B400 12 HW200 200 HW250 250 HW300 300 HW350 350 H800 5 00 14 14 H800 500 16 20 13 3 15 68 13 9 60 19 主桁架最大重量 9 6t 采用 QUY130 履带吊吊装 QUY130 履带吊在 52m 臂长工况下 作 业半径 30m 起重能力 12 1t 满足吊装要求 其余构件重量较轻 采用 QUY130 履带吊 吊装 满足吊装要求 2 热身馆钢结构吊装分析 2 1 钢框架吊装分析 构件 编号 规格 mm 单位重量 Kg m 长度 m 重量 t GKZ1 400 400 16 1619312 52 42 GKL1HM482 300 11 151108 60 95 GKL2HM390 300 10 161048 60 90 GL3HM390 300 10 161049 00 94 GL4HN250 125 6 9292 90 09 钢框架构件最大重量 2 42t 采用 30t 汽车吊吊装 30t 汽车吊在 40m 臂长工况下 作业半径 20m 起重能 力 2 6t 满足吊装要求 20 2 2 桁架吊装分析 构件编号规格 mm 长度 m 重量 t 主桁架 B60 4 B80 4 B100 5 B120 6 B150 6 B200 8 B250 8 B300 8 B300 10 40 5 5 28 7 20 主桁架最大重量 7 2t 采用 2 台 30t 汽车吊抬吊吊装 30t 汽车吊在 29m 臂长工况下 作业半径 13m 起重能 力 5 45t 5 45 2 0 75 8 17t 满 足吊装要求 其余构件重量较轻 采 用 30t 汽车吊吊装 满足吊装要求 五 预埋件安装 1 根据控制线测放出每个埋件的轴线 标高控制点 并进 行标注 2 安装埋件 定位 找平后 将埋件点焊固定在钢筋上 保证在土建浇筑混凝土过程中埋件尽量不会发生移位 3 将锚栓丝杆抹上黄油 并包裹处理 防止污染和损坏锚 栓螺纹 4 土建穿插进行埋件间平面钢筋网的绑扎 之后浇筑混凝 土 过程中设专人埋件进行看护 21 5 混凝土浇筑完毕终凝前 对埋件平面位置及标高进行复 测 如误差超过要求立即采取措施纠正 6 混凝土终凝后 再对预埋件进行复测 并做好测量记录 六 钢柱吊装工艺 1 钢柱吊装 1 安装前要对预埋件进行复测 并在混凝土面上标识出 十 字中线 对于轴线居中的钢柱 十字中线即为十字轴线 对于轴线偏心的钢柱 须根据轴线偏心的距离计算出中线位置 并投在钢柱脚附近 2 吊装前将钢柱底面的渣土和浮锈清除干净 准备好缆风 绳 工具包以及扳手等小型工具 根据钢柱的底标高调整好螺杆 上的螺帽 放置好垫块 起吊前 钢柱应横放在枕木上 柱脚板 位置垫好模板或方木 3 钢柱起吊时必须边起钩 边转臂使钢柱垂直离地 不得 使柱的底端在地面上有拖拉现象 4 当钢柱吊到就位上方 200mm 时停机稳定 对准螺栓孔和 十字线后缓慢下落 下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣 当柱脚板 刚与基础接触后应停止下落 检查钢柱四边中心线与基础十字轴 线的对准情况 四边要兼顾 如有不符及时进行调整 经调整 钢柱的就位偏差在 3mm 以内后 再下落钢柱 使之落实 收紧四 个方向缆风绳 楔紧柱脚垫铁 拧紧地脚螺栓的锁紧螺母 周边 位置不能拉设缆风绳时 可采用在相应方向上以支撑方式进行临 时固定 5 上一节钢柱安装完成后采用钢爬梯搭设操作平台 为下 一节钢柱安装做准备 上下两节钢柱对接焊缝焊接完成 超声波 22 探伤检测合格后 进行下道工序施工 2 钢柱临时连接 上下两节钢柱采用临时连接耳板连接 作为钢柱的临时固定 上下两节钢柱对接焊缝焊接完成 超声波探伤检测合格后 及时 将临时连接耳板割除 3 钢柱的校正 校正是钢柱安装的关键工序 在钢结构吊装就位后 其校正 的内容和顺序为 标高的校调 位移调整 垂直度校正 垂直度 的监测 3 1 钢柱标高调校 钢柱安装就位后 利用连接板固定上下耳板 通过起落吊钩 并用撬棍调整柱间间隙或通过加焊钢楔子或结合千斤顶调整柱间 间隙 通过上下柱的标高控制线之间的距离与设计标高数值进行 对比 符合要求后打入钢楔 点焊限制钢柱下落 并考虑其焊接 收缩量和压缩变量 将其标高调整至 5 毫米以内 钢柱安装后 在安装面安置水准仪测设相对标高 配合钢尺进行测量换算各柱 柱顶线 将其标高测量结果与下节柱预检长度对比进行综合处理 3 2 垂直度校正 对钢柱有关尺寸预检 对影响垂直的因素预先控制 采用两 台经纬仪分别置于相互垂直的轴线控制线上 精确对中整平后 纵转望远镜 照准钢柱头上的标尺并读数 与设计控制值相比后 判断校正方向并指挥吊装人员对钢柱进行校正 直到两个正交方 向上均校正到正确位置 钢柱的垂直偏差也可以采用控制柱底位 移来调整 23 4 钢柱安装注意事项 1 校正时应对轴线 垂直度 标高 焊缝间隙等因素进行 综合考虑 全面兼顾 每个分项的偏差值都要达到设计及规范要 求 2 每节柱的定位轴线应从地面控制线直接从基准线引上 不得从下层柱的轴线引上 3 在形成空间刚度单元后 应及时移交工作面 进行二次 灌浆 七 钢梁安装 1 按对称的原则设置吊点的位置以保证钢梁平衡 吊点一 般设置在梁的 1 5 1 4 处 吊索同水平钢梁之间夹角角度不得小 于 45 2 钢梁的吊装顺序应按照钢柱的吊装顺序进行 及时形成 框架 保证框架的垂直度 为后续钢梁的安装提供方便 3 将钢梁吊至安装点处缓慢下降使梁平稳就位 等梁与钢 梁连接板对准后 用冲钉穿孔作临时就位对中 并将另一块连接 板移至相对位置穿入冲钉中 将梁两端打紧逼正 节点两侧各穿 入不少 1 3 的普通螺栓临时加以紧固 4 每个节点上使用的临时螺栓和冲钉不少于安装总孔数的 1 3 临时螺栓不少于两套 冲钉不宜多于临时螺栓的 30 5 调节好梁两端的焊接坡口间隙 并用水平尺校正钢梁与 牛腿上翼缘的水平度达到设计和规范规定后 拧紧临时螺栓 八 屋盖钢结构安装 1 桁架现场拼装 1 1 拼装思路 1 体育馆屋盖桁架结构高度 上 下弦杆轴线间距离 24 5 77 8 717m 杆件在工厂加工后 散件运往现场 在现场拼装 2 热身馆屋盖桁架结构高度 上 下弦杆轴线间距离 2 2 3 0m 杆件在工厂加工后 分段拼装成型运往现场 在现场 完成对接 再整体吊装 3 本工程桁架以平面桁架为主 采用地面卧拼的方法拼装 成桁架形式 拼装设备选择 30t 汽车吊 1 2 装胎架设置 在桁架上下弦杆底部分别设置钢马凳用于桁架拼装 钢马凳 支撑胎架设计形式如下 1 3 拼装质量保证措施 1 采用必要的拼装胎具 拼装胎架设置后要根据施工图核 对胎模具的位置 弧度 角度等情况 复测后才能进行构件拼装 2 做焊接工艺试验 测出实际焊接收缩系数 指导实际焊 接工艺 3 预先计算各类变形量 并采取反变形措施 4 采用先进的加工设备 保证下料精度 5 组对定位采用全站仪对各个控制点的坐标进行精确定位 6 组装点焊定位后 必须先对构件进行几何尺寸的检查 确认后方可开始焊接 焊接要严格按焊接工艺要求进行 拼装焊 横杆 H200 100 10 12 立杆 H150 100 8 10 平面桁架拼装胎架 25 接完毕后进行检查 并采用各类矫正措施 保证产品使用精度 7 拼装完成后 解除构件上的所有约束 使构件处于自由 状态 并在此状态下测量构件的各项尺寸 提交监理进行分段验 收 8 预拼装的构件在出厂前应进行自由状态预拼装 1 4 拼装检测 建立测量控制点 制作胎具之前 必须用水平仪全面测量平 台基准面的水平 并做好记录 根据数据及实际情况 确定测量 基准面的位置 并做好标志 在确定支架点的高度时将该点的测 量值考虑其中 标高误差 3 0mm 用全站仪测量胎具的垂直度 垂直度 h 1000 且不大于 5mm 主要控制点为定位点的标高 用水平仪 全站仪 水平尺 钢尺对上述项目进行实际复检 查 检测内容检测工具 跨距钢尺 中心线及位移经纬仪器 水准仪 全站仪 钢尺 标高经纬仪器 水准仪 全站仪 钢尺 起拱度经纬仪器 水准仪 全站仪 钢尺 1 5 桁架拼装流程 1 放地样2 设置拼装支架 测量支架坐标 26 3 吊装上弦杆至拼装胎架上 并测量定位 4 吊装下弦杆至拼装胎架上 并测量定位 5 吊装腹杆 并测量定位 6 继续安装其余杆件 并测量定位至桁架 拼装完成 2 桁架安装 2 1 桁架安装思路 1 桁架构件到场后 直接运输至安装位置下方堆放 拼装 2 先安装主桁架 再及时安装次桁架形成稳定结构体系 2 2 支撑胎架设置 1 体育馆桁架分段拼装后 在高空完成对接 在分段位置 采用标准格构式支撑胎架支撑 支撑架主立杆及腹杆采用圆管制 作 27 支撑胎架装配示意图 2 局部支撑位置位于楼板上 该位置楼板采用支撑胎架从 地下室往上回顶 回顶胎架规格同桁架安装支撑胎架 支撑胎架实例照片支撑胎架回顶实例 3 上部不够高度的部分采用型钢拼焊 并采用螺旋千斤顶 调节标高 支撑胎架安装后需采用缆风绳进行固定 待整个结构 施工完成后再进行胎架卸载和拆除 28 支撑胎架顶端 H 型钢支撑实例 2 3 支撑点位 12 榀主桁架分为 5 7 段吊装 分段数量 120 段 支撑点共 68 个 支撑点位布置如下 29 2 4 支撑胎架计算 桁架最大分段重量约 9 6t 根据胎架的受力情况 计算分为 两种情况 第一种情况为桁架两边荷载均加到胎架两侧 根据吊 装桁架的重量 并考虑 1 4 的吊装增大系数 作用在每个支点的 荷载为 3 36t 第二种情况为桁架荷载加载在一侧胎架上面 考 虑荷载的偏心影响 作用在每个支点上的荷载为 6 72t 2 3 1 第一种情况分析 第一种情 况桁架支 撑过程计 算模型 胎架支撑 过程中变 形图 产生的最大变形为 0 7mm 满足要求 30 胎架支撑 过程中轴 力图 杆件产生的最大轴力为 71KN 满足要求 胎架在风 载作用下 位移图 产生的最大变形为 20 9mm 满足要求 2 3 2 第二种情况分析 31 第二种情 况桁架支 撑过程计 算模型 胎架支撑 过程中变 形图 产生的最大变形为 6 57mm 满足要求 32 2 3 3 分析结论 在胎架支撑过程中 根据现场桁架施加的荷载情况进行模拟 胎架构件能满足受力和变形要求 注 胎架 2m 2m 2m 立杆 325 10 腹杆 127 8 胎架在 10m 和 20m 高处应考虑设 2 道柱间桁架支撑 支撑做法和截面同 胎架支撑 胎架支撑 过程中轴 力图 杆件产生的最大轴力为 104KN 满足要求 胎架在风 载作用下 位移图 产生的最大变形为 20 9mm 满足要求 33 2 5 支撑胎架的卸载 1 支撑胎架卸载前 对桁架结构进行全面检查 验收通过 后方可开始卸载 2 支撑胎架的卸载过程 即采用千斤顶在支撑胎架的卸载 过程中 将安装时由支撑胎架承担的荷载逐步加载到桁架结构上 最终实现结构自身受力 支撑胎架退出工作 即结构卸载 3 支撑胎架卸载之前 对结构受力过程进行验算 将验算 结果作为结构卸载的理论依据 支撑胎架的卸载将根据结构在自 重作用下的挠度值 采用分级卸载 每级支撑点卸载位移值分析 计算得出 卸载工程中 做到缓慢卸载 4 支撑胎架与桁架脱离接触后即完成卸载过程 之后可对 支撑胎架进行拆除 3 130t 履带吊安拆 履带吊分部件运输至现场拼装 其运输车辆经门 1 进入施工 场地 沿 1 03 坡道运输至拼装场地内 采用 30t 汽车吊卸车 配合拼装 130t 履带吊平面尺寸为 9 53 6 5m 臂长 52m 体育 馆内可用拼装场地尺寸 112 129m 满足拼装要求 桁架卸载完成 采用 30t 汽车吊配合拆除支撑胎架 履带吊 拆卸场地满足要求时 采用 30t 汽车吊配合拆除履带吊 九 钢结构安装流程 34 1 体育馆劲性结构安装流程 1 地下一层钢柱预埋件施工 2 地下一层劲性钢柱吊装 35 3 地下室施工完成 进行一层劲性钢柱吊装 4 按照一层一节吊装完成四层劲性钢柱 36 5 完成五层劲性钢梁吊装 2 体育馆屋面桁架安装流程 1 采用两台 130t 履带吊开始安装环桁架 37 2 继续安装环桁架 并布置支撑胎架 3 安装第一榀主桁架两侧第一段桁架 并及时安装之间次桁 架 38 4 第一榀桁架安装完成 5 安装第二榀主桁架 及之间次桁架 39 6 安装第一 二榀桁架之间水平支撑 并布置支撑胎架 7 重复步骤 5 6 完成至第九榀桁架 40 8 安装环桁架 第十二榀主桁架 及中间次桁架 9 重复步骤 4 5 安装完成第十 十一榀主桁架 及中间 次桁架 41 10 采用一台履带吊安装第九 十榀主桁架之间次桁架 11 体育馆屋面桁架安装完成 采用 30t 汽车吊配合拆除支 撑胎架 130t 履带吊 42 3 热身馆屋面桁架安装流程 1 安装第一榀主桁架 2 安装第二榀主桁架 43 3 安装第一榀与第二榀主桁架之间次桁架 4 重复步骤 2 3 完成安装第五榀主桁架 44 5 热身馆屋面系统安装完成 第五节第五节 钢结构测量钢结构测量 一 测量总体部署 1 测量仪器要求 测量仪器应具备出厂质量合格证或质量检验报告 测量仪器 应经计量检定合格且在时效期内方可使用 2 测量控制方式 使用全站仪测放施工基准点 使用精密水准仪进行高程控制 辅以全站仪进行校核 3 现场测量工作 建筑物平面控制网的加密及竖向传递 高程控制网的加密及 其传递 钢结构安装精度控制 钢构件的安装测控等 二 控制网的建立 1 水平控制网的建立 利用建设单位提供的控制点 计算拟建的主控制网各控制点 的坐标 采用全站仪在通视条件下进行测点加密布置钢结构测量 控制网 并建立新的坐标系 利用轴线关系计算各个节点的坐标 45 2 高程控制网的建立 利用建设单位提供的控制点 采用水准仪在场地内布设高程 控制网 在土建结构固定的墙体 混凝土柱等上设置好相对标高 控制点 为保证测量控制网的精度 每次使用该控制网前必须进 行检查复核 3 测量控制网的布设要求 1 选择控制点的原则 相邻点进间应通视良好 地势平坦 便于测角 量距 测高程 点位应选在土质坚实 便于安置仪器 和保持标志的地方 视野开阔 便于施测碎部点 闭合导线各边 的长度应大致相等 除特性情形外 应不大于 350m 也不宜小于 50m 导线点应有足够的密度 分布较均匀 便于控制整个测区 2 根据甲方提供的控制点 沿施工现场布设一条二级闭合 导线 如有可能与当地控制点连测构成一个系统 选点应相互通 视 挖坑埋标石 在布设的导线点不能满足定位测量时 可用全 站仪在导线点上支点 进行往返测量 测量误差不得大于边长的 1 15000 在同一点上不允许连续两次引点 4 控制点的保护 所有测设好的控制点必须要很好的保护 随时注意观察控制 点的情况 一旦发现某个点位被破坏 必须马上进行恢复 恢复 控制点的投测程序同控制网的建立 5 测量控制 1 钢结构安装测量控制平面图测量控制网点 用全站仪闭 合复测 确定此控制网精度后提请有关单位验收 当此平面网验 收并确认后 用临时构架或电焊牢固固定在柱附近 2 本工程钢结构按相对标高法进行控制测量 根据外围原 46 始控制点的标高 用水准仪引测 2 个水准点分别在场外围处确定 1 000m 标高控制点 并做好标记 三 安装测量 1 基础施工阶段测量工作的重点为基础轴线和基础承台底 标高 轴线的控制 拟采用外控法进行基础平面轴线的控制 利 用地面上轴线控制点 向基坑内投测各条轴线 轴线控制点外移 至基坑外固定的建筑物或地标上 2 在传递控制点的柱上设置光靶 将控制点位用激光投测 到钢柱后 先复核距离和角度 确认无误后即可进行主轴线的引 测 3 垂直度 标高允许偏差如下 项目允许偏差 mm 5m8 层高 5m10 垂直度 全高 H H 1000 且 30 层高 10 标高 全高 30 第六节第六节 钢结构焊接钢结构焊接 一 焊前准备 1 人员要求 1 从事焊接作业的人员 必须为持证人员和曾从事过类似 工程施工的人员 2 辅助工须通晓焊接作业平台的具体搭设方法 顺序和搭 设所需的时间 从而做好焊前工作 焊接过程辅助工作及焊后清 理工作 首先从人员组织上杜绝安全 质量事故发生 2 技术准备 1 根据 建筑工程标准用技术文件 和 钢结构焊接规范 47 GB 50661 2011 的规定编制符合本工程情况的焊接施工方案 2 根据本工程实际情况组织焊接工艺评定 3 编制焊接作业指导书 完成人 机 料的计划及组织 4 根据本工 程施焊部位的具体情况 完成焊接施工前的准备工作及本工 序的施工技术交底和施工安全交底工作 3 焊接材料 材质焊材 Q235 与 Q235E43 系列 Q235 与 Q345E43 系列 Q345 与 Q345E50 系列 二 焊接施工工艺 1 焊前检查及清理 1 构件到场后由项目验收工段根据深化设计图和 建筑工 程标准用技术文件 钢结构焊接规范 GB 50661 2011 对焊 缝坡口形状和尺寸进行检查 2 验收工段检查项目 坡口尺寸 角度 坡口表面平整度 焊缝表面的清洁情况 并填写检查事项记录表 3 当采用机械方法加工坡口时 加工表面不应有台阶 如 有应采用角向磨光机修磨平整 当采用火焰切割坡口时 切割面 不应有缺棱现象 如有 当缺棱为 1 3mm 时 应修磨平整 缺棱 超过 3mm 时 采用直径不超过 3 2mm 的低氢型焊条补焊 并修磨 平整 补焊前应对修补部位预热加温 50 4 构件组装完毕 焊缝施焊前由焊接工段质检员按 建筑 工程标准用技术文件 和 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 对构件组装质量进行检查 施焊前 检查焊缝 48 坡口表面及组装质量 清理待焊处表面雨水 氧化皮铁锈及油污 如果焊接部位组装质量不符合要求 修磨合格后方能施焊 根部间隙检查使用钢塞尺 平板尺 检查结果符合下表规 定 项目允许偏差 mm 无垫板间隙 3 0 0 0 有垫板间隙 3 0 2 0 间隙不符合要求的处理措施 坡口组装间隙超过允许偏差规 定时 可在坡口单侧或两侧堆焊 修磨平整使其符合要求 但当 坡口组装间隙超过较薄板厚度 2 倍或大于 20mm 时 不应用堆焊方 法 应使用增加构件长度来减小组装间隙 对接接头错边使用平板尺 检查结果应符合下表规定 项目允许偏差 mm 对口错边 T 10 且不应大于 3 0 全熔透焊缝接头错边量不符合要求的处理措施 重新对构件 进行校正 如果构件截面规格误差和校正累计误差 在错边较低 面进行补焊 补焊的要求按 1 4 焊前检查完成后填写自检表格 并经业主 监理 总包检 查合格后 才可开始焊接 2 焊接作业环境 焊接作业区风速当手工焊超过 8m s CO2气体保护焊超过 2m s 时 应设防风棚或采取其它防风措施 焊接作业区相对湿度 不得大于 90 当焊件表面潮湿或有冰雪时 应采取加热措施 49 防风措施拟选用搭设防护棚 防护棚的搭设应符合以下原则 1 上部稍透风 但不渗漏 兼具防一般物体击打的功能 2 中部宽松 能抵抗强风的倾覆 不致使大股冷空气透入 3 下部承载力足够 2 4 名以上作业人员同时进行相关作业 需稳定 无晃动 不因甲的作业给乙的正在作业造成干扰 可以 屯放必需的作业器具和预备材料且不给作业造成障碍 无可造成 器具材料脱控坠落的缝隙 中部及下部防护采用阻燃材料遮蔽 因此 利用钢筋环搭设脚手架焊接平台 平台上垫石棉布 围裹 帆布搭设防风棚 3 焊接顺序 焊接应制定正确 科学的焊接顺序 焊接顺序的选择应遵循 以下原则 应使焊接变形和收缩量最小 应使焊接过程中加热量 平衡 收缩量大的焊接部位先焊 收缩量小的焊接部位后焊 尽 量采用对称法 4 根据测量结果数据进行焊接 钢柱在校正后存在规范内允许的垂直误差 利用焊缝收缩规 则防止累积误差 有效控制构件焊后变形 5 焊中 焊后检查及缺陷的处理措施 1 对焊接过程进行不定期抽查和监控 检查所施焊部位采 用的焊接参数 工艺流程是否与焊接工艺评定的焊接参数和工艺 流程相符合 从操作工程进行控制 杜绝质量事故的发生 对焊 缝的外观质量和尺寸进行自检 并填写焊缝自检记录表 焊缝外 观自检合格后才能对焊缝进行无损探伤检测 2 焊缝检查流程及相关要求 50 焊接中 层次 焊接完成 外观检查 无损检测 合格 检测报告 符合工艺评定要求 药渣 飞溅 焊瘤及缺陷处理 采用碳弧气刨清除缺陷部位 用磨光机磨去夹碳层 再进行施焊 一级焊缝不得存在未焊满 根部收缩 咬边和接头不 良等缺陷 表面不得有气孔 夹渣 裂纹和电弧擦伤 等缺陷 焊缝外观质量允许偏差 焊脚尺寸允许偏差 焊缝余高和错边允许偏差应符合相关规范要 不合格 返修 焊接缺陷 6 超声波检测及标准 1 焊缝的无损检测要符合下表规定 焊缝质量等级一级二级 评定等级 内部缺陷超 声波探伤检验等级B 级B 级 51 探伤比例 100 20 评定等级 检验等级AB 级AB 级 内部缺陷 射线探伤 探伤比例 100 20 注 探伤比例的计算方法应按以下原则确定 对工厂制作焊缝 应按每条焊缝计算百分比 且探伤长度应不小于 200mm 当焊缝长 度不足 200mm 时 应对整条焊缝进行探伤 对现场安装焊缝 应按同一类型 同一施焊条件的焊缝条数计算百分比 探伤长度应 不小于 200mm 并应不少于 1 条焊缝 对不合格的焊缝 在超标缺陷的位置 采用刨 切除 砂磨 等方法去除后 以与正式焊缝相同的工艺方法进行补焊 其核验 标准相同 2 一级焊缝应进行 100 的检验 其合格等级应为现行国 家标准的 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB11345 89 B 级检验的 级及 级以上 3 二级焊缝应进行抽检 抽检比例应不小于 20 其合格 等级应为 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB11345 89 B 级检验的 级及 级以上 三 焊接注意事项 1 必须配置引弧板和引出板 其材质应和被焊母材相同 坡口形式与被焊焊缝相同 其引弧板和引出板长度宜为板厚的 2 倍且不小于 100mm 厚度应不小于 10mm 焊接完成后 应用火焰 切割去除引弧板和引出板并修磨平整 不得用锤击落引弧板和引 出板 2 实施多层焊时应连接施焊 每一焊缝焊接完成后应及时 52 清理焊渣及表面飞溅物 发现影响焊接质量的缺陷时 应清除后 方可再焊 在连续焊接过程中应控制焊接区母材温度 使层间温 度的上 下限符合工艺文件要求 遇有中断施焊的情况应采取适 当的后热 保温措施 再次焊接时重新预热湿度应高于初始预热 温度 3 严禁在焊缝以外的母材上打火 引弧或装焊夹具 4 连续施焊时 确保焊缝一次性完成 由于大量的组合焊 缝施焊时间 大大的超过作业人员的单班工作时间 对于此类焊 缝应采取轮流施焊方式进行 即人停机不停的方式 直到组合焊 缝全部焊接完成 5 焊后清理及外观检查 仔细清除焊缝表面飞溅 焊渣 焊缝表面不得有咬边 气孔 焊瘤 裂纹 未焊透等缺陷和焊缝 表面存在几何尺寸不足现象 不得因切割临时连接板 引弧板 引出板 垫板伤及母材 不得在母材上留有擦头处及弧坑 焊缝 外观自检合格后 并打磨焊缝两侧 打磨宽度不得小于板厚的 2 倍 且最低少于 100mm 才能打焊工钢印号 并做好各项工完场 清工作 第七节第七节 高强螺栓施工高强螺栓施工 本工程高强螺栓采用 10 9 级摩擦型高强螺栓 普通螺栓均为 C 级螺栓 摩擦面抗滑移系数不小于 0 45 一 安装临时螺栓 高强度螺栓安装前 构件采用普通螺栓进行临时固定 待钢 结构安装形成稳定框架单元时 拆除安装螺栓 以高强度螺栓代 替 安装螺栓采用普通螺栓 钢号及螺母 垫圈应符合现行国家 标准 六角头螺栓 C 级 GB5782 的规定 孔壁质量为 类孔 安装要求如下 53 1 当构件吊装就位后 先用橄榄冲对准孔位 橄榄冲穿入 数量不宜多于临时螺栓的 30 在适当位置插入临时螺栓 然后 用扳手拧紧 使连接面结合紧密 2 临时螺栓安装时 注意不要使杂物进入连接面 3 螺栓紧固时 遵循从中间开始 对称向周围的进行的顺 序 4 普通螺栓紧固完成后 应采用锤击法进行质量检查 即 用 3kg 小锤 一手扶螺母 另一手用锤敲击 螺母不偏移 不颤 动 不松动 锤声比较干脆即可 5 临时螺栓的数量不得少于本节点螺栓安装总数的 30 且 不得少于 2 个临时螺栓 6 不允许使用高强度螺栓兼作临时螺栓 以防损伤螺纹引 起扭矩系数的变化 7 一个安装段完成后 经检查确认符合要求方可安装高强 度螺栓 二 安装高强度螺栓 1 待吊装完成一个施工段 钢构形成稳定框架单元后 开 始安装高强度螺栓 2 高强度螺栓安装时应注意方向 螺栓的垫圈安在螺母一 侧 垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触 3 螺栓穿入方向以便利施工为准 每个节点应整齐一致 穿入高强度螺栓用扳手紧固后 再卸下临时螺栓 以高强度螺栓 替换 4 高强螺栓的紧固 必须分两次进行 第一次为初拧 初 拧紧固到螺栓标准轴力 即设计预拉力 的 60 80 第二次紧 固为终拧 54 5 初拧完毕的螺栓 应做好标记以供确认 为防止漏拧 当天安装的高强螺栓 当天应终拧完毕 6 初拧 终拧都应从螺栓群中间向四周对称扩散方式进行 紧固 7 因空间狭窄 高强度螺栓扳手不宜操作部位 可采用加 高套管或用手动扳手安装 三 高强度螺栓施工检查 1 由专业质检员按照规范要求对整个高强度螺栓安装工作 的完成情况进行认真检查 将检验结果记录在检验报告中 检查 报告送到项目质量负责人审批 2 高强度螺栓终拧完成后进行检查时 螺栓丝扣外露应为 2 3 扣 允许有小部分的螺栓丝扣外露 1 扣或 4 扣 3 用扭矩扳手拧紧的高强度螺栓 使用经过核定的扭矩扳 手用转角法进行抽验 4 高强度螺栓安装检查在终拧 1h 以后 24h 之内完成 5 对采用扭矩扳手拧紧的高强度螺栓 终拧结束后 检查 漏拧 欠拧宜用 0 3 0 5kg 重的小锤逐个敲检 如发现有欠拧 漏拧应补拧 超拧应更换 6 做好高强度螺栓检查记录 整理后归入技术档案 第八节第八节 钢结构涂装施工钢结构涂装施工 一 油漆涂装 环境名称材料道数干膜厚度备注 底漆水性无机富锌 2100 m 高压无气喷涂 室内 环境防火涂料 厚型 薄型 超薄 型 满足耐火极限要求 55 底漆水性无机富锌 2100 m 高压无气喷涂 中间漆环氧云铁 280 m 高压无气喷涂室外 环境 面漆 丙烯酸改性聚硅氧 烷 280 m 高压无气喷涂 1 涂装质量要求 控制涂层外观 涂层平整 丰满 无流挂 膜厚要求 总膜 厚测量结果 85 以上测点膜厚值等于或大于方案规定值 最低膜 厚不低于规定值的 85 2 补漆和质量保证措施 由于运输 现场安装搭接头缝 拼装过程中破损和烧伤处的 修补和措施 是保证整个体系总体防护期限的重要保证 在现场 最后一道面漆喷涂之前 我们拟对涂层损伤处进行彻底修补 1 现场除锈使用手工砂轮打磨处理 除锈的等级按照二次 除锈要求标准 涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等 GB 8923 88 的有关规定执行 的要求 这样的表面处理 可以彻底防止 钢结构薄弱环节的锈蚀 彻底改变很多项目大面未锈蚀而焊接处 出现早期实效的现象 2 从底漆到第一道面漆的逐层修补 对需修补表面进行除 锈后 再采用手工涂刷的方法逐层涂刷底漆和中间漆 严格按照 各涂层的实干时间保证涂层充分干燥 并保证每道漆的膜厚达到 设计要求 3 现场油漆涂装范围 构件的整体基层处理 底漆在构件加工厂内完成 现场负责 完成以下工作内容 1 局部底漆修补 包括 现场焊接部位的底漆修补 设计 要求需暂缓涂装底漆的部位的底漆修补 构件在运输 安装过程 56 中局部油漆损坏部位的底漆修补 2 中间漆的涂装 3 面漆的涂装 4 现场油漆涂装操作细则 1 油漆材料进场后及时报验 提供产品合格证及检验报告 材料的品种 规格 性能等应符合国家现行有关产品标准和设计 的规定 面漆材料进场前需对面漆颜色报甲方 建筑设计师进行 确认 2 现场采用滚涂的涂装方法进行施工 3 现场焊接部位 设计需预留部位 局部油漆破损部位的 底漆涂装前 需采用动力机械工具进行除锈 除锈等级达到 级 清理厚钢结构表面应计算涂刷底漆 表面处理与涂装之 1 2 2 a S 间的间隔时间不宜超过 4h 否则 应对经预处理的有效面积采用 干净牛皮纸 塑料薄膜等进行保护 涂装前如发现表面被污染或 返锈 应重新清理至原来要求的表面清洁度等级 5 涂层涂装 1 涂层施工环境应符合下列规定 施工环境温度宜为 5 38 相对湿度不宜大于 85 钢材表面温度应高于露点 35 以 上 在大风 雨 雾 雪天 有较大灰尘及强烈阳光照射下 不 宜进行室外施工 2 涂装前应对钢结构表面进行外观检查 应清除构件表面 的灰尘 油污等 3 涂料和稀释剂在运输 存储 施工过程中不得与酸 碱 等化学介质接触 严禁明火 并采用防尘 防暴晒措施 4 每次涂装应在前一层漆膜实干后进行 57 二 防火涂料涂装 1 施工方法 涂装前先搭设操作平台 操作平台下和侧面安装安全网 涂 装前