某体育场馆网球中心场钢屋盖大跨度管桁架悬挑结构专项吊装方案(有很多图).doc

1 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 1 第一节 工程概述 1 第二节 编制依据 5 第三节 本工程施工难点分析 6 第二章第二章 现场组织管理机构现场组织管理机构 8 第一节 钢结构施工管理部门设置 8 第二节 项目部人员职能划分 9 第三章第三章 施工部署施工部署 10 第一节 施工进度计划 10 第二节 安全及质量目标 11 第三节 施工现场场地布置 11 第四节 吊装方案的选择 12 第五节 施工设备投入 12 第六节 现场劳动力配置 15 第四章第四章 钢结构加工制作方案钢结构加工制作方案 16 第一节 钢结构加工 16 第五章第五章 现场拼装及安装方案现场拼装及安装方案 20 第一节 场地布置与施工分区 20 第二节 桁架地面拼装 20 一 拼装方法 20 二 拼装流程 21 第三节 支撑体系 24 第四节 桁架吊装 30 第五节 结构卸载 40 第六节 现场焊接方案 44 第七节 涂装方案 48 第六章第六章 施工测量方案施工测量方案 54 第一节 人员组织及设备配置 54 第二节 钢结构安装测量校正 54 第七章第七章 雨季施工措施雨季施工措施 56 第八章第八章 工程质量检测及质量保证措施工程质量检测及质量保证措施 58 2 第一节 质量要求及保证体系 58 第二节 质量检验依据 58 第三节 过程质量控制 59 第五节 工程质量保证措施 60 第九章第九章 安全文明施工保证体系及措施安全文明施工保证体系及措施 62 第一节 安全文明施工管理体系 62 第二节 安全文明施工管理内容 62 第三节 安全生产管理制度 63 第四节 安全生产管理措施 64 第五节 钢结构施工易发安全事故分析 66 第六节 安全生产的操作及注意事项 68 第七节 应急预案 71 第十章第十章 环境保护体系及措施环境保护体系及措施 73 第一节 环境管理方针 目标 73 第二节 环保组织机构及管理制度 73 第三节 环境管理措施 74 3 第一章第一章 工程概况工程概况 第一节第一节 工程工程概述概述 本工程位于内蒙古鄂尔多斯市准葛尔旗 钢屋盖为空间大跨度管桁架悬挑结构 平面宽 247m 长 264m 分 8 个温度区 由 64 榀主桁架 倒三角形 其间次桁架 倒三角形 及温度缝间装饰桁架 平面桁架 构成 主桁架最大悬挑跨度 46 95m 高度 54m 最小悬挑跨度 19 99m 高度 32m 构件最重 34t 最轻 19t 桁架采用圆钢管 材质 Q345C 级 节点类型分为焊接球节点 圆管相贯节点和铸钢 节点 1 1 工程效果 工程效果 工程总体效果如下图 2 2 结构平面尺寸 结构平面尺寸 平面尺寸如下图 工程总体效果图 平面图 4 2 2 结构立面 结构立面 立面形式如下图 3 3 主桁架分布 主桁架分布 主桁架分布如下图 南立面图 西立面图 主桁架分布图 5 4 4 次桁架与装饰桁架分布 次桁架与装饰桁架分布 次桁架与装饰桁架分布如下图 次桁架结构形式如下图 环向腰部次桁架 根部次桁架 温度分区间装饰桁架 次桁架分布图 根部次桁架示意图 腰部部次桁架示意图 6 5 5 结构采用的主要连接节点 结构采用的主要连接节点 结构采用的主要连接节点形式如下图 装饰桁架示意图 支座处半球节点 变截面铸钢节 点 管管相贯节点 焊接空心球节 点 7 6 6 主要材料规格 主要材料规格 主要材料规格见下表 第二节第二节 编制依据编制依据 一 主要依据的一 主要依据的规范 规程规范 规程 1 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 2 网壳结构技术规程 JGJ 61 2003 3 网架结构设计与施工规程 JGJ 7 91 4 碳素结构钢 GB 700 2006 5 直缝电焊钢管 GB T13793 93 6 结构用无缝钢管 GB8162 1999 7 无缝钢管尺寸 外形 重量及允许偏差 GB T17395 1998 8 低合金高强度结构钢 GB1591 94 9 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81 2002 10 碳钢焊条 GB5117 1995 11 低合金钢焊条 8 GB5118 1995 12 气体保护焊用焊丝 GB T14958 94 13 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级 GB11345 1989 14 焊接接头机械性能试验取样方法 GB T2649 1989 15 铸钢件超声探伤及质量评级方法 GB T7233 1987 16 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB8923 1988 17 钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程 JGJ82 91 18 厚度方向性能钢板 GB5313 19 工程测量规范 GB50026 93 20 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ 46 2005 21 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范 JGJ130 2001 22 建筑机械使用安全技术规程 JGJ T33 2001 23 建筑施工高空作业安全技术规范 JGJ80 91 二 主要依据的法律 法规二 主要依据的法律 法规 1 中华人民共和国建筑法 主席令 1997 第 91 号 2 中华人民共和国环境保护法 主席令 1989 第 22 号 3 建筑工程安全生产管理条例 国务院令第 393 号 4 建设工程质量管理条例 国务院令第 279 号 三 其他三 其他 1 国际 ISO9000 质量管理体系标准文件 2 国际 ISO14000 环境管理体系标准文件 3 国际 OHSAS18000 职业安全卫生体系标准文件 4 本公司企业标准及工程项目管理手册等 第三节第三节 本工程施工难点分析本工程施工难点分析 一 一 重点 难点剖析重点 难点剖析 序号重点 难点内容重点 难点剖析 1 大悬挑桁架安装变形的控制本工程桁架最大悬挑长度 46 米 为超大跨空间悬挑结 9 构 悬挑端的变形控制是涉及到结构外形以及结构安全的 重要控制因素 也是本工程施工的重要环节 2 结构焊接顺序的选择 本工程为为空间管结构体系 构件受力关联性大 必 需制定合理的构件焊接顺序以及严格按照设计温度荷载的 规定来控制结构成型后的内力分步状态 确保结构的安全 性 3 结构卸载 本工程为大跨度悬挑结构 结构在卸载前后受力状态 差异很大 在此条件下 结构卸载是本工程施工的重要环 节 二 二 重点 难点解决方案重点 难点解决方案 序号重点 难点内容重点 难点解决方案 1 大悬挑桁架安装变形的控制 通过先进的有限元分析软件 对整个结构安装及卸载 过程中受力及变形状态进行计算机仿真分析 找出各阶段 悬挑桁架的变形值 然后在深化设计阶段即对整个结构实 行预变形处理 实现结构卸载后的形态到位 2 结构焊接顺序的选择 将每片屋盖案按温度伸缩缝 划分成独立的几个安装 分区 在每个安装分区的构件全部就位后 进行整体焊接 采用跳焊等措施 最大可能地降低焊接残余应力 3 结构卸载顺序的选择 卸载采用分区卸载 在卸载前采用有限元软件精确分 析 进一步确保施工安全 10 第二章第二章 现场组织管理机构现场组织管理机构 第一节第一节 钢结构钢结构施工管理部门设置施工管理部门设置 根据工程需要钢结构项目部设立安全部 工程部 质量部 材料部 合约部等 职能部门 管理系统流程如下 11 第二节第二节 项目部人员职能划分项目部人员职能划分 项目部主要管理人员组成及职责如下表 名称人员配备主要任务 项目经理1 人 对业主 监理 总包的工作协调 对项目进行宏观和整体的控制 负 责与法人签订内部承包合同 履行合同内的所有职责 签订承包合同 受法人委托签订分包合同 主持和负责整个项目建设的实施 对项目 的成本目标 进度目标 质量目标以及建设的安全负责总的责任 施工现场经理1 人 接受项目经理的指令 在业主项目经理授权范围内对下达指令 组织 施工组织设计和深化设计 并负责监督实施过程 负责施工全过程的 施工质量 施工技术负责1 人 接受项目经理的指令 负责对设计院的协调和项目部对口机构的协调 主持图纸会审 深化设计会签 图纸资料的发放和交工资料整理 预算员1 人 接受项目经理的指令 负责总包 分包合同的起草和履行 负责工程 款的申请 工程款的运作和资金分配 负责项目的成本控制 领导日 常财务和会计工作 负责项目对外联络和领导行政部门处理日常行政 事务 安全员1 人 对施工过程的安全全面监控 组织质量检查和配合验收对各分包的生 产安全和现场的施工安全检查 处理安全事故 负责如发生重大事故 向上级领导报告 负责与总包的安全规划协调 质量员1 人 对施工过程的质量全面监控 组织质量检查和配合验收 质量检查和 试验的方案编制和监督实施 项目管理信息系统 PMIS 应用策划 质检资料的保存 12 第三章第三章 施工部署施工部署 第一节第一节 施工进度计划施工进度计划 一 工期计划一 工期计划 总体钢结构施工工期 133 日历天 详见附表 准格尔旗大路新区体育中心体育场钢结构屋盖施工总工期计划 二 二 工期保证措施工期保证措施 1 工期保证组织体系 为有效保证工程顺利进行和工期目标顺利实现 项目部建立以项目经理为首的工 期保证体系 由项目经理负责推动整个体系有效运转 并通过有效的控制方法协调人 机 料 资源等 保证各项工作全面展开 优质高效地完成本工程建设 2 实行多级计划控制 本工程具有工程量大 施工配合工作面广的特点 施工过程中在保证施工质量 安全和文明施工的前提下 如何保证主要进度控制节点的实现 如期完成安装任务是 施工项目管理的关键所在 为此我们将实行多级计划控制 并制定相关配套措施 以 确保进度计划得以实现 第一级 总进度计划 区域进度计划的控制 第二级 月进度计划 周进度计划的控制 进度计划控制流程图如下 3 计划落实制度 1 日检查工作制 实进进 项 目 工 施 目项 标目 度 进 工 施 计计 划划 度度施 YN 施 措 纠 标阶 检 记比 较录 查度 进 进度偏差 是否出现 措及 响原 因 Y 析影 分 纠 偏 施取 采 进 段 偏 确度 保 总 目 目 采 调 标整 取 原响 原计划实施 能否按 N 因 分及 析影 13 2 周汇报工作制 3 月分析调整制度 4 施工日记 4 有效协调各种资源要素 1 配置素质高 数量充足的劳动力资源 2 配置性能好 数量足的施工设备 根据施工进度要求及我们的施工经验 在施工现场配置先进的施工机械设备 既有利 于保证施工进度 又能保证施工质量 3 保证各种材料及时供应 4 技术协调 采用图示或现场演示等方法进行技术交底 使施工人掌握设计意图以及本工程中 的特殊要求和技术关键 确保施工人员能正确有序地进行施工 把技术问题解决在施 工之前 保证施工的连续性 第二节第二节 安全及质量目标安全及质量目标 本工程质量目标 合格 质量创优目标 钢结构金奖 本工程施工安全目标 无重大伤亡事故 杜绝轻伤事故 无火灾及冒烟事故 第三节第三节 施工现场场地布置施工现场场地布置 现场平面布置应充分考虑各种环境因素及施工需要 布置时应遵循原则如下 1 体现科学合理与环境优美相结合的布置方针 2 体现现场临时设施布置与道路建设相结合的原则 3 体现在大面积场地中临时建筑与临时管线综合布置的科学经济原则 4 在平面布置中充分考虑了施工机械设备 办公 道路 现场出入口 临时堆放 场地等的优化合理布置 5 中小型机械的布置 要处于安全环境中 要避开高空物体打击的范围 6 钢构件的堆放场地必须满足起重设备覆盖以及起重能力的要求 构件进场要交 通便利 通畅 尽量避免多次倒运 7 临电电源 电线敷设要避开人员流量大的位置 以及容易被坠落物体打击的范 14 围 现场构件堆放场地及施工人员宿舍与总承包有关部门具体协调后确定 现场拟定 布置如下图 第四节第四节 吊装方案的选择吊装方案的选择 针对本工程的结构特点 本工程将采取桁架地面立式拼装 塔架支撑 单榀桁架 整体顺序吊装 分区施工的安装工艺 第五节第五节 施工设备投入施工设备投入 一 大型起重设备一 大型起重设备 本工程最重主桁架重量约 34 吨 就位中心高度最高 50 米 中心点距看台内吊装 桁架拼装场地 内环吊车行走路线 15 位置约 30 米 需选用一台 300 吨履带吊进行吊装 同时配备一台 150 吨汽车吊进行次 桁架 支撑塔架的吊装 一台 80 吨和一台 50 吨 两台 25 吨汽车吊进行桁架的拼装及 倒运 300 吨履带吊起重性能表如下 150 吨履带吊吊车性能如下 16 二 钢结构安装小型工具二 钢结构安装小型工具 现场施工小型工具见下表 序号 品名规格单位数量用途 1 钢丝绳 12 42 根若干吊装 2 卡环5 10 21 个 20 吊装 3 对讲机个 6 起重指挥 4 活动扳手8 寸 10 寸个 20 脚手架搭设 5 安全带条 70 高空作业 6 角向磨光机 125 台 10 焊接后打磨 7 千斤顶20 吨个 32 桁架支撑调整 8 工具袋个若干安装 9 钢水平尺 1 5m 把 8 桁架安装 10 防坠器套 20 防高空坠落 三 钢结构现场焊接工具三 钢结构现场焊接工具 现场焊接设备投入见下表 序号名称型号容量单位数量用途 1 CO2气体保护焊机 NB 50032 KV A 台 40 焊接 2 可控硅式直流弧焊机 ZX5 50042 KV A 台 10 焊接 3 碳弧气刨 52 KV A 台 4 返修清根 4 空压机 7 5 KV A 台 6 碳弧气刨风源 5 风速仪台 2 测风力 6 测温计 600 个 6 测温用 7 放大镜5 倍个 6 焊缝检查用 8 高压氧气管 8mmm600 9 乙炔气管 8mmm600 10 电焊铜缆线 50mm2m1200 手工电弧焊专用 11 电焊铝缆线 50mm2m1200 手工电弧焊专用 12 电缆线 m500 主电缆提供焊机使用 17 13 石棉布 0 5 3mmm200 防火用 14 编织布 m200 挡风用 15 防火布 30 80mmm200 挡风用 16 电闸分箱个 10 第六节第六节 现场劳动力配置现场劳动力配置 一 安装劳动力安排表一 安装劳动力安排表 现场安装劳动力投入见下表 工种人数工作内容 拼装安装工 120 负责钢构件安装 校正 倒料 起重信号工 10 负责钢构件的起吊就位 测量工 4 负责钢构件的轴线 位移垂直度偏差测量 架子工 25 负责搭设防支撑架及作业平台 材料保管员 3 负责材料的保管发放 油漆工 30 现场防腐涂装 合计 192 二 焊接劳动力安排二 焊接劳动力安排 现场焊接劳动力投入见下表 工种人数工作内容 手工电弧焊工 10 构件点焊 修理 CO2气体保护焊工 40 桁架焊接 电工 4 现场用电安装 检查 辅助工 20 清渣 打磨 防风 防火 合计 74 18 第四章第四章 钢结构加工制作钢结构加工制作方案方案 第一节第一节 钢结构加工钢结构加工 一 钢结构制作工艺一 钢结构制作工艺 1 材料要求 钢材 焊材和油漆须有质量证明书 并符合设计文件和有关标准的要求 钢材和 油漆应按业主要求及有关规定进行复验 严禁使用不合格的材料 钢管尺寸允许偏差如下 圆钢管尺寸允许误差表 序号项目偏差 1 外直径 1 且最小 0 5mm 最大 10mm 焊管 10 2 壁 厚无缝管 10 但周边长的 25 范围内容许为 10 12 5 焊管 6 单根 3 重 量无缝管 8 6 单根 4 平直度 0 2 5 长度 150mm 0 6 圆度2 直径与壁厚比不超过 100 时 2 材料切割 1 本工程主要材料为钢管 采用多维切割机进行钢管相贯口切割 零星材料 为钢板 采用剪切或半自动切割 2 切割工序 严格按切线下料的标注进行切割 切割前 应将钢材表面切割边缘 50mm 范 围内的铁锈 油污等清除干净 切割后 断口处不得有裂纹和大于 1 0mm 的缺棱 并 及时清除边缘的熔瘤和飞溅物 对于切割缺陷应补焊后打磨修整 切割中如发现有重皮或缺陷严重的现象应停止切割 并及时通知有关人员解 决 板材采用半自动切割或剪切 3 相贯线切割 为了确保钢管相贯线生产的准确 高效 保证各个贯口符合中国 建筑钢结构 焊接技术规程 JGJ81 2002 的相关行业标准 相贯线制作方法如下 19 相贯线的数控编程 首先开启设备的数控编程系统 根据图纸所提供的详细的已知条件 依次输入所 需的数据 例如 主管的直径 主支管的直径 副支管的直径 各钢管的壁厚以及空 间中任意两相贯的钢管中心轴线的夹角等等的参数 输入完毕后 计算机会自动生成 相贯线的曲线展开图 可以获得任意一点相对应的数据 钢管基准线的标识 将检测合格的钢管上两端进行四等分圆 并利用粉线将其清晰的表示出来 切割 将做好标记的钢管吊到切割机上 利用卡盘将其牢牢的固定在支架上 调节支架 的高度 使其钢管的中心轴线与切割机的导轨相互平行 旋转卡盘并使钢管的其中一 条四等分圆线垂直于机床后开启切割机的切割系统开始切割 切割完毕后利用磨光机 将相贯线和垂直端面的氧化铁清理干净 检测 利用计算机对所切割的钢管进行三维立体放样计算 分别计算出钢管的四等分圆 的数据值并分别进行测量检测 通过四组数据的检测 我们直接可以判断出相贯线的 编程 切割是否正确 相贯线切割机 20 二 构件运输二 构件运输 由于本工程时间紧 构件复杂 经综合比较 全部构件采用汽车运输 以确保进 度与质量 运输计划符合现场吊装的进度要求 提前 10 天安排联系好车辆 同时在考 虑车辆时 选择车况好 驾驶员技术高的车队来运输 1 成品运输 本工程运输注意事项如下 1 在钢丝绳捆扎部位采用橡胶垫对构件进行保护 以免损坏构件表面 2 成品构件待油漆膜干后方可包装发运 构件要垫牢固放平稳 3 对于细长散件原则上至少两根以上捆绑在一起运输 以防止弯曲 4 单一包装捆不得超过 20 吨 5 对于已完成涂装 编号 标识且经检验合格的零部件和构件应进行包装 分 类堆放 确保零部件不损坏 不变形 2 散件运输 散件 合理配载运输 构件之间用垫木 草包等作衬垫保护 以保证构件之间相 互不撞击 散件采用木箱包装 以确保散件不散失 3 搬运和装卸 在厂内使用行车和龙门吊行搬运和装卸 在施工安装现场使用汽车吊进行搬运和 装卸严禁自由卸货 吊车工 铲车工应持证上岗 搬运 装卸时应轻拿轻放 必须做 到以下几点 1 确保过程安全 包括人员安全 零部件及构件安全 厂内或现场的建筑物及 装备的安全 2 按规定的地点堆放 不使编号 规格等搞错 混淆 3 及时 准确和按规定要求的方法搬运 4 堆放 构件的堆放应满足以下要求 1 按使用 加工 搬运 运输 安装等 的先后次序进行适当堆放 2 按构件的形状和大小进行合理堆放 用条木等垫实 确保堆放安全整齐 构 件不变形 3 零部件 构件尽可能室内堆放 在室外堆放的应做好防雨 雾处理 连接摩 21 擦面应得到确实保护 4 厂内 现场堆放都必须整齐 合理 标识明确 记录完整 高低不平 低洼 积水等地块不能堆放 5 运输安全注意事项 1 根据运输量 构件特点 提前与运输承揽单位签订运输合同 提前制订运输 计划 2 应根据构件长度 形状 重量选择运输工具 确保运输过程中的安全和产品 质量 特别是对构件应采用专用胎架 保持胎架固定后运输 3 装卸时应轻拿轻放 文明装卸 车上构件应绑扎牢固 堆放合理 按产品的 特性进行绑扎固定 4 与运输承揽单位签订行车安全责任协议 严禁野蛮装运 22 A区 E区 B 区 D区 D 区 B区 C 区 C区 第五章第五章 现场拼装及安装方案现场拼装及安装方案 第一节第一节 场地布置与施工分区场地布置与施工分区 一 场地布置一 场地布置 鉴于场地及每安装分区桁架数量 拟在场地中心设置十六个拼装胎架 同时拼装 拼装顺序为 C B 区 C B 区 A D 区 E D 区 300 吨履带吊在看台内侧边缘 站位 环形行走 二 吊装分区的划分二 吊装分区的划分 吊装分区按整体屋盖的温度分区为界 共分为 8 个吊装分区 依次顺序为 C 区 C 区 B 区 A 区 B 区 D 区 E 区 D 区 分区示意图如下 第二节第二节 桁架地面拼装桁架地面拼装 一 拼装方法一 拼装方法 本工程桁架采取地面单榀桁架整体拼装 顺序吊装的方法 主桁架采用正立式拼 装 由于上弦面为一平面 两侧面为扭面 所以采取立式拼装的方法 由于倒立拼考虑到 翻身困难等因素 所以采取正立拼的方式 如下图所示 23 二 拼装流程二 拼装流程 1 1 场内主桁架拼装流程场内主桁架拼装流程 拼装前 对拼装区域进行平整 胎架选择 L125 10 的角钢主桁架按照弦杆截面变 化 分四段进行拼装 第一步 根据三维模型投影数据 将上弦杆安装就位 下弦通过千斤顶支撑调节 再将下弦杆安装就位 第二歩 根据三维模型定出腹杆空间角度及间距 将腹杆安装就位 第三步 微调千斤顶 保证杆件的拼装精度 同时 使用经纬仪和线锤对杆件的 轴线位置进行精确校核 无误后定位焊接 完成第一段桁架的拼装 第四步 按照上述三步 进行第二段和第三段桁架的拼装 桁架弦杆对接处采用 临时耳板固定 精度准确无误后定位焊接 可调装置 调节千斤顶 胎架体 桁架对接时 胎架根据桁 架轴线及对接位置进行布置 并在桁架端扣焊接定位耳板 作为对接时临时固定措施 对 接后将耳板割除磨平 24 第五步 依次将桁架组装完成后 整体焊接 采用跳跃焊接的方式完成桁架的地 面组装 2 2 主桁架支撑杆拼装 主桁架支撑杆拼装 桁架吊装采用前段塔架支撑 后端采用原结构支撑作为第二支撑点 因此需要对 桁架支撑构件进行地面组拼 首先按实际就位尺寸制作拼装胎模 再将杆件进行实体组装 采用结构用球进行 临时定位 组装成型后 将支撑杆用临时拉杆进行定位连接以保证支撑的几何尺寸 最后将球体拆除 如下图 3 3 主桁架与支撑杆地面二次组装 主桁架与支撑杆地面二次组装 当主桁架与支撑杆系分别组装完成 起吊桁架前用 300 吨吊车将主桁架吊起并调 整角度后 与支撑杆系二次组装成整体 然后即可进行桁架的吊装就位作业 25 4 4 拼装胎架计算 拼装胎架计算 拼装胎架计算分析 26 拼装胎架计算 2 拼装胎架内力 第三节第三节 支撑体系支撑体系 1 1 支撑体系的搭设 支撑体系的搭设 在桁架正式吊装前 需先搭设支撑塔架 每榀桁架悬挑端由支撑塔架支撑 支座 27 端由桁架端部的四根杆支撑在支座上 支撑塔架采用型钢或钢管制作 塔架顶部设计为 V 型 V 型顶设置 U 型支托 承托桁架上弦 以保证桁架的侧向 稳定 V 型底设置千斤顶 用以调整桁架的标高 每座塔架两面拉设缆风绳 塔架之间用连杆连接为整体 保证支撑体系的稳定 2 2 支撑架验算 支撑架验算 支撑架的选用与计算分析 支撑架结构为格构柱 最高为四十米 截面为 2 5X2 5 米 采用圆管 重量为 200KG M 三维模型如下 连杆 28 荷载取值 临时支撑架主要承受支撑部分构件部分自重 胎架自重 风荷载 由 于吊装过程存在诸多不可预见的不利因素 需对主要的荷载进行工况组合 水平风载 根据 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 取值 基本风压取 0 30kN m2 20 年一遇 计算时按胎架顶部风荷载取值 将其等效为线荷载直接作用在迎风面的竖杆上 竖向 荷在载为 150KN 水平荷载为 10KN 荷载组合 本设计采用了如下荷载组合 0 9 1 2 恒载 1 4 活载 支撑架模型受力示意 图 29 0 9 1 0 恒载 1 4 风荷载 0 9 1 2 恒载 1 4 活载 0 6 1 4 风荷载 应力比验算 上图中 支撑架在恒 活 风荷载作用下 应力比最大为 0 803 满足要求 长细比满 足要求 支撑架的刚度满足分段桁架吊装精度要求 3 3 临时支撑架的设置要求 临时支撑架的设置要求 序号内 容 1 由于本工程结构自重较大 同时看台承载力相对较小 因此需对结构楼面进行大量 加固 因此在支撑架设计时应在确保施工安全的前提下 尽可能采取有效手段及措施降低 加固的工程量及工作量 针对本工程支撑架的具体设置情况及特点 我们选择采用型钢及 大直径圆钢管对看台面进行加固 2 支撑架在不影响承受力的情况下向外悬挑一定的距离 扩大操作平台 平台四周边 缘位置设置 1 2m 的栏杆 并设置安全网 确保施工人员生命安全 3 考虑到工作人员上下行方便 结合结构特点 在平台一面设置一部安全梯 安全梯 采用钢管支撑架搭设 应设有扶手 栏杆等 并设置安全网 30 序号内 容 4 支撑架的安全技术要求 A 作好安全宣传教育 制定安全措施 按照安全技术规定搭设 使用和拆除支撑架 B 在搭设前要有周密的作业方案 进行安全措施和详细的技术交底 按规定位置搭 设安全网 护栏 档板等 C 在搭设和使用过程中 经常进行检查 大风 大雨后对支撑架须进行全面检查 发现有倾斜 沉陷 悬空 接头松动 钢管折裂等 应及时加固 D 安装现场严禁闲人员随便出入 安全网下不能立体交叉作业 不准人员逗留 安 装人员应将随身携带的扳手 锤子 起子等工具用绳子系在腰上 防止坠落伤人伤物 4 4 临时支撑架搭设位置临时支撑架搭设位置 根据桁架的分段位置 在相应的分段位置下方设置支撑架 具体的设置位置如下 图 支撑架 31 工程中会出现临时支撑穿过看台板的情况 采用回顶支撑的方式搭设 当支撑架的位置落在混凝土主梁顶或附近 可采用钢柱支撑加固的方法将荷载传 递至就近的柱底 由混凝土柱承受该支撑架传来荷载 回顶部分支撑部分 32 第四节第四节 桁架吊装桁架吊装 一 吊装工艺及吊装顺序一 吊装工艺及吊装顺序 1 安装支座球体 2 先用 150 吨履带吊安装 C 区主桁架 吊装第一榀桁架 就位后 调整轴线位置 及标高 满足要求后 吊车松钩 拉上缆风绳 3 吊装第二榀桁架 就位后 调整轴线位置及标高 满足要求后 吊车松钩 33 4 用 80 吨履带吊安装两榀桁架之间的次桁架和装饰桁架 次桁架采用整体吊装 装饰桁架采用散拼的方式 5 安装完 C 区 用同样的方法安装 C 区 6 用 300 吨履带吊安装 B 区主桁架 用 150 吨履带吊安装次桁架和装饰桁架 7 按照同样的方法依次按装其他区域桁架 34 8 在每个分区的主次桁架安装完成后 进行整体焊接 二 吊装工况计算二 吊装工况计算 在吊装过程中 由于构件受力状况和最终设计受力状况不一致 为保证吊装安全 需对构件进行吊装工况分析 为了更有利的确保现场吊装的安全性 可靠性 故取吊装单元最长 重量较大的 ZHJ A 1 进行模拟分析 该吊装单元的长度为 56 米 重量为 30 吨 采用四点吊装 吊 机吊钩设置在构件重心垂线上 吊点绑扎应该对称且保证安装方便 且吊绳水平夹角 保持在 45 65 间 采用计算软件 MIDAS 进行桁架吊装验算 建立桁架吊装就位时的计算模型如下图 所示 分析内容结果 吊装单元内力 图 1 35 分析内容结果 吊装单元内力 2 吊装单元内力 图 3 36 分析内容结果 分析结果应力 比满足要求 桁架安装计算 模型 37 分析内容结果 桁架安装单元 内力图 1 桁架安装单元 内力图 2 38 分析内容结果 桁架安装单元 内力图 3 分析结果应力 比满足要求 三 吊车与构件的起重关系分析三 吊车与构件的起重关系分析 分析如下图 39 ZHJ A 1 40 ZHJ B 1 41 ZHJ C 1 42 四 钢结构安装安全措施四 钢结构安装安全措施 主桁架与次桁架 环桁架高空安装时 搭设临时走道 挂篮等辅助设施 方便 高空焊接 如下图所示 并挂设安全网 安全绳等 确保钢结构安装过程安全 高空作业安全措施示意 第五节第五节 结构卸载结构卸载 一 卸载一 卸载方法方法 根据钢结构总体施工顺序 在各区主体钢结构安装完成 并完成所有的焊接工 作后 需要对已形成的主结构进行卸载 卸载采用螺旋千斤顶等距卸载的方法进行 当每个自然分区的结构焊接完成后 即进行本区的卸载施工 二 卸载工况分析二 卸载工况分析 分析如下 安全网 43 A区 E区 B 区 D区 D 区 B区 C 区 C区 卸载分区布置示意 支撑架支点编号 44 支撑架全部拆除后结构在恒载作用下位移图 支撑架全部拆除后支撑点位移值 TABLE TABLE JointJoint DisplacementsDisplacements JointJointOutputCaseOutputCaseCaseTypeCaseTypeU1U1U2U2U3U3 TextTextTextmmmmmm 14DEADLinStatic 5 6924070 961015 32 61994 42DEADLinStatic 6 2642560 904005 35 641994 50DEADLinStatic 6 8194790 698991 37 334105 58DEADLinStatic 7 0373830 3587 38 33381 132DEADLinStatic 7 048348 0 022181 38 676308 184DEADLinStatic 7 014489 0 396505 38 340191 192DEADLinStatic 6 808712 0 734117 37 328044 242DEADLinStatic 6 257559 0 934013 35 64777 250DEADLinStatic 5 690076 0 983304 32 640695 282DEADLinStatic 2 2615040 730353 13 748641 284DEADLinStatic 2 0329440 810283 11 034242 312DEADLinStatic 1 4837960 670265 9 083817 362DEADLinStatic 2 922410 944962 18 516759 370DEADLinStatic 1 8192850 550613 16 774957 430DEADLinStatic 4 3456880 934064 24 844488 434DEADLinStatic 3 5709660 916411 21 301568 468DEADLinStatic 5 1122150 991011 28 440181 476DEADLinStatic 5 10681 0 994183 28 453169 45 484DEADLinStatic 4 342314 0 904379 24 773611 510DEADLinStatic 3 569289 0 814275 20 989514 544DEADLinStatic 2 225431 0 661463 12 817964 550DEADLinStatic 2 462103 0 634921 14 966104 582DEADLinStatic 2 970314 0 741643 17 630668 632DEADLinStatic 1 412509 0 647718 8 963989 660DEADLinStatic 1 938057 0 757078 10 677448 694DEADLinStatic1 254704 0 512835 9 164678 714DEADLinStatic6 451169 0 816586 27 264721 788DEADLinStatic3 270271 0 318846 14 863983 796DEADLinStatic4 156052 0 223814 17 479718 804DEADLinStatic5 2438 0 344082 21 635047 812DEADLinStatic2 681309 0 458488 13 163041 822DEADLinStatic2 164663 0 54153 11 954638 854DEADLinStatic1 870356 0 745384 10 555243 1176DEADLinStatic1 1864350 596582 9 175539 1214DEADLinStatic1 7828610 845161 10 596104 1246DEADLinStatic2 0805920 691499 12 037053 1254DEADLinStatic2 588910 646007 13 268291 1264DEADLinStatic4 9598890 423045 20 863325 1272DEADLinStatic4 0033740 408616 17 224476 1280DEADLinStatic3 1694690 529434 14 894168 1354DEADLinStatic6 0574350 744403 25 821453 1396DEADLinStatic6 177110 908687 32 825489 1448DEADLinStatic7 126741 205597 37 948209 1456DEADLinStatic7 5982781 009368 41 136201 1464DEADLinStatic7 8985120 500626 42 848379 1496DEADLinStatic8 025984 0 840345 43 64785 1504DEADLinStatic7 91261 1 37588 42 596443 1512DEADLinStatic7 600794 1 575393 39 909915 1564DEADLinStatic8 046991 0 167408 43 621714 1576DEADLinStatic6 643931 1 178497 34 90346 2220DEADLinStatic 1 0836410 84711 8 044458 2227DEADLinStatic 0 704930 864378 7 535739 2236DEADLinStatic 0 379311 023558 7 308253 2245DEADLinStatic 0 0511281 087838 7 366571 2254DEADLinStatic0 2445671 014751 7 574871 2262DEADLinStatic0 504630 795501 7 921472 2268DEADLinStatic0 8817670 871336 8 398082 2324DEADLinStatic0 95763 0 824106 8 392377 2330DEADLinStatic0 572259 0 746831 7 907012 2340DEADLinStatic0 311287 0 986902 7 549161 2350DEADLinStatic0 012194 1 073138 7 335122 2360DEADLinStatic 0 32122 1 015771 7 273417 2370DEADLinStatic 0 651559 0 856905 7 505397 46 2377DEADLinStatic 1 038893 0 859045 8 001316 从结构在自重作用下的计算结果可知 支撑点最大竖向位移为 43 6mm 位于 A 区处支撑点 支撑点最小竖向位移仅为 7 2mm 位于 C 区支撑点 支撑点位移差值 较大 因此必需根据每个支撑点位移确定卸载级数 具体的卸载顺序为 按照安装顺序进行卸载 先卸载完的区的支撑架在运输和时间允许下可以用在其 他区域 卸载区域顺序为 C 区 B 区 A 区 B 区 C 区 D 区 E 区 D 区 C 区和 C 区 拆除支撑胎架 此区域支撑架在恒载作用下结构的位移较小 因 此可直接拆除 B 区 B 区 D 区 D 区分两步卸载 卸载量为各支撑点下挠值的 1 2 A 区 E 区分三步卸载 卸载量为各支撑点下挠值的 1 3 支撑架同步分级卸载采用在支撑架顶部设置调节垫片 利用千斤顶顶升桁架 移除相应高度垫片 使桁架下挠至垫片顶升位置 如此反复操作直至桁架下降至指 定高度 完成卸载 撤除支撑架 第六节第六节 现场焊接方案现场焊接方案 一 安装焊接准备工作一 安装焊接准备工作 1 桁架焊接前 应对工程中使用较多的或有代表性的接头形式进行工艺评定试 验 试验结果应达到设计和规定要求 2 采用的焊接材料和焊接设备技术条件应符合国家标准 性能优良 清渣 气 刨 焊条干燥和保温等装置应齐全有效 3 焊接方法的选择 1 手工电弧焊 手工电弧焊主要用于定位焊接 打底焊接 支座与埋件焊接和一些焊接工作量 小 CO2 焊接难于施工的位置 针对仰焊位置 宜采用手工电弧焊 2 CO2 气体保护焊 现场所有弦杆对接 腹杆与弦杆 坡口焊缝全部采用 CO2 气体保护焊 对于焊 接量大容易施工的位置均采用 CO2 气体保护焊 4 焊接材料的选择 1 焊条选择 47 钢材牌号钢材牌号焊条型号焊条型号焊条直径 焊条直径 mmmm Q235BE43 3 2 4 0 Q345E50 3 2 4 0 焊条使用前应用专用设备烘焙并设专人负责 焊条烘焙温度为 300 350C 保温 时间为 1 2 小时 2 焊丝选择 钢材牌号钢材牌号焊丝型号焊丝型号焊丝直径 焊丝直径 mmmm Q345 Q235B HJ ER 50 6 1 2 3 CO2 气体的选择要求 CO2 气体必须采用优等品 并满足下表性能要求 优等品 CO2 气体性能要求 项目要求项目要求组分含量 组分含量 CO2含量 V V 99 9 液态水不得检出 油不得检出 水蒸气 乙醇量 m m 0 005 气味无异味 二 焊接程序二 焊接程序 焊前检查 装焊衬管 定位焊 焊接 检验 填写作业记录表 三 一般规定三 一般规定 1 焊前检查坡口角度 钝边 间隙及错口量应符合要求 坡口内和两侧的锈斑 油污 氧化皮等应清除干净 2 装焊衬管 要求其表面清洁 衬管与母材管应贴紧并与母材管点焊牢固 3 焊接 第一层焊道应封焊坡口内母材与衬管之连接处 然后逐层逐道焊至填 满坡口 每层焊完都应清除焊渣及飞溅物 出现焊接缺陷应及时磨去并修补后再焊 4 一个接口必须连续焊完 如不得已而中途停焊时 应保温缓冷 再焊时应重 新按规定加热 5 焊后冷却到环境温度时进行外观检查 焊后 24h 进行焊缝 UT 探伤检验 48 四 现场典型焊接节点四 现场典型焊接节点应力变形控制应力变形控制 管 管对接焊 焊接方向顺序 见下图 及焊接工艺及参数 管 管对接 不同规格弦杆对接节点 管对接及相贯线焊接 1 先在仰焊位置由 A B 焊工分别立向上或向左 右方向焊接 焊接时要求 基本同步 2 A B 焊工第一道焊接完毕 进行打磨修整后继续第二道焊接 49 3 每两层之间的焊道接头应相互错开 两名焊工焊接的焊道接头也要注意每 层错开 每道焊完要清除焊渣和飞溅 如有焊瘤和焊接缺陷要铲磨清理后再焊 焊 接过程中要注意检测和保持层间温度 4 焊接工艺参数见下表 手工焊焊接工艺 焊接工艺参数焊接工艺参数 焊条直径焊条直径焊接姿势焊接姿势 焊接电流 A 电压 v 3 2mm 80 100 100 130 120 150 24 26 4 0mm 仰焊 立焊 俯焊 110 130 120 160 150 180 24 26 CO2 气体保护焊焊接工艺 焊接参数焊接参数 焊丝直径焊丝直径 mmmm 焊接姿势焊接姿势 电流 A 电压 V 速度 mm min 气体流量气体流量 L minL min 仰焊 200 23024 30150 500 1 2 立焊 220 26026 34150 500 20 80 五 现场高空焊接的质量控制五 现场高空焊接的质量控制 1 焊接作业区 风速当手工电弧焊超过 8m s 气体保护电弧焊及药芯焊丝电弧 焊超过 2m s 时 应设防风棚或采取其它防风措施 2 焊接作业区的相对湿度不得大于 90 3 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时 应采取加热去湿除潮措施 4 焊接作业区环境温度低于 0 时 并由焊接技术责任人员指定出作业方案经 认可后方可实施 5 焊接作业区环境超出上述规定但必须焊接时应对焊接作业区设置防护棚并制 订出具体方案 报监理工程师确认后方可实施 6 定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊 所用焊接材料应于正式施焊相当 50 定位焊预热温度应高于正式施焊的预热温度 当定位焊焊缝上有气孔或裂纹时必须 清除后重焊 7 面缺陷超过相应的质量验收标准时 对气孔 夹渣 焊瘤 余高过大等缺陷 应用砂轮打磨 铲凿 钻 铣等方法去除 必要时进行焊补 对焊缝尺寸不足 咬 边 弧坑未添满等缺陷进行焊补 8 经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时进行返修 返修应符合下列规定 1 返修前应由施工企业编写返修方案 2 应根据无损检测确定的缺陷位置 深度 用砂轮打磨或碳弧气刨清除缺陷 缺陷为裂纹时 碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔并清除裂纹及其两端各 50mm 长 的焊缝或母材 3 清除缺陷时应将刨槽加工成四侧边斜面角大于 10 的坡口 并应休整表 面 磨除气刨渗碳层 必要时应用渗透探伤或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除 4 焊补时应在坡口内引弧 熄弧时应添满弧坑 多层焊的焊层之间接头应错 开 焊缝长度应不小于 100mm 当焊缝长度超过 500mm 时应采用分段退焊法 5 返修部位应连续焊成 如中断焊接时 应采取后热 保温措施 防止产生 裂纹 再次焊接前宜用磁粉或渗透探伤方法检查 确认无裂纹后方可继续补焊 6 焊接修补的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度高 并应根据工 程节点的实际情况确定是否需用采用超低氢型焊条焊接或进行焊后消氢处理 7 焊缝正 反面各作为一个部位 同一部位返修不宜超过两次 8 对两次返修后仍不合格的部位应重新制订返修方案 经工程技术负责人审 批并报监理工程师认可后方可执行 第七节第七节 涂装方案涂装方案 一 本工程防腐涂装要求一 本工程防腐涂装要求 在制作前钢材表面应进行喷砂丸除锈处理 除锈质量等级要求达到 涂装前钢 材表面锈蚀等级和除锈等级 GB8923 88 中的 Sa2 5 级标准 钢材经除锈处理后 涂环氧富锌防锈底漆两道 厚度不小于 50 m 环氧云铁 中间漆 厚度不小于 100 m 聚氨酯面漆两道 厚度不小于 50 m 要求涂层干漆 总厚度为 200 m 并严格按照 GB50205 2001 执行 现场焊缝两侧各 50mm 范围内暂不涂漆 待现场焊完后 按规定补涂 51 二 防腐涂装施工二 防腐涂装施工 1 1 底漆施工工艺 底漆施工工艺 底 材 确认产品包装无破损 确认底材已经喷砂处理至 ISO Sa2 5 以上 4 小时内必须涂漆 粗糙度在 40 75 m 之间 表面无浮灰 油迹等松动物质 并保持表面干燥 混合比例 主漆 固化剂 9 1 重量比 因双组份涂料系反应型涂料 固化剂与涂料液混合 搅拌均匀后 即 开始进行化学反应 因此 在涂料使用时应注意 根据需要用多少配 多少 并充分搅拌均匀 未用完的涂料切不可倒回原包装 已配好的 涂料隔夜后 会因反应而导致粘度上升直到胶化而不能使用 可使用时间10 小时 20 混合 10 小时后若漆仍为液体状也不可使用 混 合 要求使用机械搅拌 搅拌 20 分钟至均匀 涂料配制中搅拌是重要环节 只有混合均匀才能