建坤钢结构施工专项方案.doc

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一、编制依据1、1编制依据：1、钢筋焊接及验收规程JGJ18-96；2、钢筋锥螺纹接头技术规程JGJ109-96；3、钢结构工程质量检验评定标准GB50221-95；4、钢结构工程施工及验收规范GB50205-95；5、钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345-89；6、涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88；7、钢筋焊接接头试验方法JGJ/T27-2001；8、建筑施工安全检查标准JGJ59-99；9、建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001；10、施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-88；11、建设工程施工现场供用电安全规范GB50149-93；12、建筑施工高处作业安全技术规范JGJSO-91；13、钢筋焊接及验收规程JGJ18-96；14、建筑钢结构焊接规程JGJ81-91；15、钢结构、管道涂装技术规程YB/T9256-96；16、建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-91；17、建筑安装工程质量检验评定统一标准GB50300-2001;18、建筑工程质量检验评定标准GB50210-2001；19、建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB50224-95；20、埋弧焊焊缝破口的基本型式与尺寸GB986-88；21、焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝破口的基本型式与尺寸GB985-88；22、碳素结构钢GB700-88；23、低合金高强度结构钢GB/T1591-94；24、电梯工程施工质量验收规范GB50310-2002；1.2 施工组织编制原则根据本工程的施工特点，结合我单位的施工、经验、技术、设备能力，本着“安全为先，质量为本”的安全质量原则，以“确保安全，提高质量，均衡生产，文明施工，降低成本，如期高效”的项目管理思路，按以下原则进行施工组织设计的编制：1、确保实现招标文件所要求的工期、质量、安全、环保、文明施工的目标；2、充分考虑地质、水文、气象等因素、合理组织人员、配置设备，保证工程顺利、均衡生产；3、以总体施工部署、施工进度安排、主要施工项目及关键工序的施工方案和技术保证措施为本施工组织设计的重点内容；4、施工组织设计以少占用道路、公用设施为原则，尽可能避免扰民；5、施工组织设计以减少干扰正常交通为原则，保证交通线路的安全畅通；6、充分发挥我局的技术和项目管理优势；7、采用新技术、新工艺，提高工程质量，降低施工成本；8、做好安全文明施工，共创文明大都市。1、3施工技术资料：序号名 称编号备注1建筑工程资料管理规程 GBJ01-51-20032建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20013钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20014钢结构工程验收规范系列标准表格及填写说明1、4安全生产管理规范：序号名 称编号备注1建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-912建筑安装工人安全技术操作规程国家建筑总局3施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-884建设工程施工现场供用电安全规范JGJ50194-935建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-20016手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程GB3787-837建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-200二、工程概况2、1建筑设计概况：序号项 目内 容1建筑功能甲级办公楼和集公寓、商业为一体的公寓楼 2建筑特点超高层商务办公楼（一类高层）和高层公寓楼（一类高层）3建筑面积地下31439.28 m2地上106662.36m24建筑层数地下3层地 上办公39、公寓31/ 35建筑高度1599m2、2 钢结构设计概况：项 目内 容结构形式办公楼采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系, 公寓楼采用现浇钢筋混凝土框肢剪力墙结构体系。主要构件尺寸高 强 螺 栓10.9s扭剪型高强度螺栓M20、M22安 装 螺 栓安装螺栓采用Q235BF，符合六角头螺栓C级(GB5780)的规定栓 钉YX70-230-600(I)板厚10mm肋高20mm焊 条焊接Q345B钢材焊条E50XX焊接Q235-B钢材焊条E43XX耐 火 极 限 防 火 涂 料 三、 施工部署3、1施工质量工期目标3、2 施工组织3.2.1钢筋工程组织机构：结合我项目部管理组织机构形式及整体工程特点，建立如下图所示“钢筋工程施工组织机构图”四、 施工准备4、1劳动力准备本工程钢结构安装、焊接、压型钢板铺设与栓钉施焊等各工种劳动力初步配备，但在施工过程中还要根据工期要求和供货情况以及现场的安装条件再作调整。4、2对参加本工程施工人员的要求：1）参与施工的特种作业人员均持证上岗。2）施工人员均参加过高层钢结构工程施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。3）焊缝检测和原材料检验均委托有资质的单位和人员进行检测。4、3施工现场准备4.3.1施工现场总平面布置 （见施工组织设计）4.3.2材料制作、塔吊布置： 根据施工图纸构件的布置柱吊装时的构件最大重量，计划设置一台塔吊；构件在工厂加工、预拼装。（便于塔机起吊，每节构件重量应在1.5T左右）4.3.3人货两用电梯的配置：为保证人员、部分材料的垂直运输，在结构施工到6层时配备双笼式室外电梯二台。4.3.4运输通道和堆放场：（1）根据现场总平面布置，在现场南侧留两个大门，作为运输钢构件的进出口（2）由于施工场地条件所限，前期施工仅考虑堆放供两天吊装的钢构件量，尽量将进场钢构件堆放在建筑物周边（确保在塔吊起吊能力的范围内），减少二次倒运。（3）现场材料、构件的储存，堆放和成品保护： 加工成型的钢构件，按现场的安装施工进度要求，分期分批配套运到现场堆放，应把柱子、压型钢板等各类构件，按照构件的安装顺序，分区，分类进行堆放。 构件堆放场地要平整、干燥、不同型号的构件不要上下叠放。同一型号上下叠放时，上下各层垫木要在一条垂直线上，防止构件压弯变形。 枕木长度2m左右。 根据现场构件的吊装顺序，如要分层堆放时，先吊装的构件应放在上层。 高层钢结构的构件必须按分层、分段的安装顺序运进现场，先安装的先运，不是本流水段本节柱安装用的构件不能提前运进现场。 在堆放的垛之间留出1m左右的通道，满足清点绑扎起吊要求。 钢柱、钢梁平放时应在层与层之间用枕木间隔，但堆放高度不宜大于堆垛宽度的2倍。（见图4.1）图4.1 柱、梁构件堆放与支垫示意 五、主要施工方法及施工工艺5、1钢结构安装5.1.1钢结构安装前的施工准备：5.1.1.1钢柱地脚螺栓的埋设 1）本工程地脚螺栓的平面布置及结构形式（见图5.1）图5.1柱脚螺栓的形式2）地脚螺栓的埋设顺序:（1）本工程柱脚螺栓的埋设形式（见图5.2）：图5.2螺栓埋设形式5.1.1.2现场锚固环的预埋现场在底板钢筋或梁钢筋上预埋地锚环，以便在底层首节钢柱安装时临时固定缆风绳和校正钢柱垂直度使用，地锚采用2022mm并煨成下图形式与底板钢筋绑扎牢固埋入混凝土中，锚固环应预埋在钢柱十字中心线的延长线上，其距离约为该柱高的1.5倍或相对应钢柱外1m处。 （见图5.3） 图5.3 锚固环的埋设示意5.1.1.3 钢柱基础与埋件施工质量的检查与验收1) 在构件吊装前，按本工程图纸和下表要求对已完成施工的混凝土基础预埋螺栓的轴线位置、地脚螺栓中心偏移、螺栓露出长度、螺纹长度、柱脚支承面标高和水平度，预留孔中心偏移等进行检查、验收，并办理基础与地脚螺栓的隐检，验收手续。2) 对超规范不合格者，要与有关部门研究解决，对弯曲变形的地脚螺栓要进行校正，对损伤的螺纹要进行修复，并对螺纹部分予以保护。3) 清除预埋件上的焊渣和飞溅物、杂物、拆除法兰盘或固定支架等。5.1.1.4 进场构件的质量检验与堆放1) 构件的质量检查、验收： (1) 进场构件应按现场吊装施工区段的安装顺序，分批配套进场，先安装的先进场每批进场构件的编号及数量，安装单位应提前3天通知生产厂家。(2) 构件验收分两步进行，第一步由驻厂监理检验，存在的问题应在工厂修理合格后方可发运；第二步构件运抵现场后，由现场专职质检员先组织验收，如发现缺少或损坏，质量不合格者，应在发运清单上注明，双方经办人在交接清单上签字认可，并将验收情况通知生产厂家和安装现场施工负责人。凡验收不合格的构件、配套件、由生产厂家或派驻现场的维修小组自行处理，但不得延误钢结构的正常(3) 吊装，特殊情况可书面委托现场安装单位处理。其处理费用由加工厂承担。5.1.2 构件吊装施工区段的划分根据本工程的平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素划分如下施工区段。 5.1.2.1竖向上的吊装流水段的划分 一般是沿高度方向划分，以一节柱高度内所有结构作为一个吊装流水段。钢柱的分节长度，取决于加工条件，运输工具和安装现场的起吊设备能力。5.1.3 竖向的构件吊装顺序（应由下向上逐节逐层进行）。 5.1.3.1首节钢骨柱吊装顺序：先吊4根钢柱一层框架梁0.000m框架梁测量校正螺栓初拧测量校正高强螺栓安装初、终拧一层梁焊接0.000m梁焊接焊缝检测钢骨混凝土施工。5.1.4 构件接头的现场焊接顺序 5.1.4.1 平面内： 应从建筑平面中心向四周扩展，采取结构对称，节点对称和全方位对称焊接。5.1.4.2竖向上： 1）上层框架梁下层框架梁上柱与下柱焊接焊接检验。（但也可以先焊柱柱节点上层框架梁下层框架梁焊接检验） 2）柱-柱焊接由两名焊工相对两面等温、等速对称施焊。3）柱-梁节头的焊接，一般先焊工字钢的下翼缘板，再焊上翼缘板。一根梁的两个端头应先焊一个端头，等其冷却至常温后，再焊另一端。图5.4竖向上柱节点焊接顺序5.1.5 地下首节钢骨柱、梁的吊装工艺5.1.5.1钢骨柱的吊装： 1）钢柱的吊装流程 （见图5.5 ）2）吊装准备（1）吊装前应清除柱身上的油污、泥土等杂物以及连接面上的浮锈。（2）检查钢柱质量符合设计要求和现行规范钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）的规定后，在柱身上测放出十字中心线并在上下端适当部位用白色或红色油漆标出中心标记，以便就位对中和校正钢柱垂直偏差用。（3）在构件上弹线的同时，应按照施工图，核对构件上的编号标记，如不齐全、不明显的，应加以补编，不易判别方向的应在构件上加以标明，以免装错。（4）将吊索具、防坠器、缆风绳、爬梯，溜绳等，固定在钢柱上的相应位置上，固定要牢靠。 （见图5.6 ）构件进场构件现场验收吊装机具准备安装轴线检验合格钢柱临时固定测量校正搭设操作平台首节钢柱安装临时固定焊 接焊缝检测下节钢柱安装测 量测量校正超声波检测报告测量成果报告拉紧缆风绳连接板固定拉缆风绳地脚螺栓(B1层) 拧紧图5.5钢柱的吊装流程（5）准备好柱脚螺母的扳手及加力杆、柱脚板下的调整垫铁。图5.6 钢柱吊装前的附件安装3）吊点选择及起吊方式（1）吊点的选择：利用吊具与柱身上端安装耳板上吊装孔连接作二点或四吊点。 （2）钢柱的起吊方式通过吊索具，与塔吊吊钩连接，起吊时采用单机回转法起吊。起吊前，钢柱应横放在垫木上，柱脚板位置垫好垫板，起吊时，不得使柱的底端在地面上有拖拉现象。钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。 （见图5.7）图5.7吊点及起吊方式4）临时固定和测量校正（1）临时固定：（见图5.8 ）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，立即进行调整。将钢柱的就位偏差调整在3mm以内后，再下落钢柱，使之落实。收紧四个方向的缆风绳，拧紧地脚螺栓的锁紧螺母。如受环境条件限制，不能拉设缆风绳时，可采用在相应方向上以硬支撑的方式进行临时固定和校正。 图5.8柱子的临时固定图（2）测量校正 （见图5.9） 钢柱标高调整：先在柱身上标定标高基准点，然后以水准仪测定其偏差值，利用在柱脚底板下设置的调整螺母来调整柱的标高和垂直偏差。钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到与柱底板标高齐平。放上柱子后，利用底板下的螺母控制柱子的标高，柱子底板下预留的空隙与钢管混凝土同时浇灌密实。AA图5.9 钢柱标高的调整 位移的调整标高调整好后，再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准，四边要兼顾，位移偏差要控制在3mm以内。 钢柱垂直校正： a先采用带磁性的双向水准的水平尺对钢柱垂直度进行初校，然后再利用纵横轴线上的经纬仪，借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或硬支撑、调整螺母等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后，将柱脚锁紧螺母拧紧固定。b校正时应先校正偏差大的，后校偏差小的。如两个方向偏差相近，则先校正小面，后校正大面。5）多高层钢结构钢柱的安装的允许偏差肩附后列表。5.1.5.2钢结构的校正，紧固与焊接 1）当完成了一个柱间的连接用高强螺栓初拧后，用水准仪和经伟仪校正柱子的水平标高和垂直度。（见图5.12）吊 装调整间隙和垂直度检查偏差校 正高强螺栓的紧固焊 接复核实际偏差报 告报 告报 告 图5.12 校正工艺流程 5.1.5.3 校正的方法1） 校正前各节点的螺栓不能全部拧紧，有个别已拧紧的螺栓在校正前要略松开，以便校正工作的顺利进行，校正方法是在两柱之间，安装交叉钢索各设一个手拉葫芦，根据相垂直轴线上两台经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度，同时校正柱网尺寸及轴线角度。经反复校正，全部达到要求后，即按照上层柱地脚螺栓的锁紧螺母柱接头的螺栓螺母拧紧，初拧时可以让一个操作工用普通扳手用自己的力拧紧即可。中央第一个单元的安装精度，对由本单元柱高控制的整个结构安装精度起决定作用，故应提高其校正精度。2）柱子、框架梁等主要构件安装时，应在就位并临时固定后立即进行校正，并永久固定。不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接，这样在其它构件安装时，稍有外力该单元的构件都会变动，钢结构的尺寸将不易控制，也很不安全。3）安装上的构件要在当天形成稳定的空间体系。安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固，因为随时可能由于停电、刮风、下雨、下雪而停止安装。5.1.5.4高强螺栓紧固顺序（见图5.13） 在一个独立单元柱间所有梁的连接后，经水平仪、经纬仪复测柱子的水平标高和垂直度，确认符合设计要求后，先下层柱-梁节点，后上层柱-梁节点终拧高强螺栓。每个节点由中间向两侧依次对称紧固。 摩擦面的处理构件与连接板对孔临时螺栓安装高强螺栓安装高强螺栓的紧固检查连接板扩孔或补焊高强螺栓检查初拧终拧 图5.13每个节点上的紧固件施工程序1）在完成一个独立单元柱间所有梁支撑的连接（高强螺栓的终拧）并经测量仪器复测符合设计和规范要求后，用上述同样方法，再进行一次总体的校正复验，确认符合设计要求和规范规定后，即可向上、下或左、右两侧扩展，随吊装随校正紧固。 （1）首节钢骨柱，柱脚方垫板的焊接:根据设计施工图要求，对方垫板进行围焊，止退螺母与螺栓点焊达到设计要求。 （2）柱梁节点的焊接:钢结构焊接不论采用何种焊接工艺，每个焊工都应按照施工顺序，采用结构对称、节点对称，全方位对称焊接，但一根梁的两端不得同时进行焊接，而应在梁的一端的焊缝焊完且冷却收缩完成后再焊另一端。5.1.5第二节及以上钢柱构件的吊装第二节及以上柱的吊装构件、吊装顺序，构件接头的现场焊接顺序，吊装工艺（吊装流程、吊装准备、吊点选择及起吊方式、临时固定和测量校正紧固、焊接等）与首节钢骨柱、梁、支撑的吊装基本相同，不同处仅有以下几点：柱-柱结头采用连接板与螺栓将上下柱临时固定在一起；5.1.6.1 柱柱接头的连接与校正1）首节钢骨柱是采用柱脚下的地脚螺栓连接固定，而第二节钢柱与首节钢骨柱接头连接是通过普通六角螺栓，连接板将上下柱上的耳板临时连接固定，其连接形式 （见图5.14）图5.14 十字柱柱连接形式2）标高的调整利用上下柱上的耳板孔径间隙来调整两柱之间的间隙或者是增减柱子的长短来调整标高。3）定位和扭转的调整各节柱的定位轴线，均从地面控制轴线引上来，并且要在下一节柱的全部构件安装、栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作；如果提前将线引上来，该层有的构件还在安装，结构还会变动，引上来的线也在变动，这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。上下柱间发生较大的扭转偏差时，可以在上柱和下柱连接板的不同侧面局部加减垫板，通过连接板夹紧来调整柱的扭转偏差，但四面要兼顾。4）垂直偏差的调整 （1）高层建筑钢结构对温度很敏感，日照，季节温差，焊接等产生的温度变化，会使它的各种构件在安装过程 中不断变动外形尺寸。构件安装的测量校正工作，尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行，但不能绝对，否则将会拖延工期。 （2）不论什么时候，都以当时经伟仪的垂直平面为垂直基准，进行柱子的测量校正工作。温度的变化会使柱子的垂直度发生变化，这些偏差在安装柱与柱之间的主梁时，用外力复位，使回到要求的位置。 （3） 用缆风绳或支撑校正柱子时，在松开缆风绳子或支撑时，柱子的垂直偏差应控制在钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）中规定的范围内尽量取小值。（4）各节柱的定位轴线一定要从地面控制轴线引上来。校正柱子垂直偏差时，要以地面控制轴线为基准。5、2高强度螺栓连接施工工艺本工程设计要求采用10.9级扭剪型M20和M22高强度螺栓及配套的螺母、垫圈。5.2.1 施工准备 5.2.1.1材料1）高强度螺栓连接副进场时，其型号、规格、性能等级应符合设计要求并应有质量证明书和出厂检验报告，进场后按规定要求的数量取样复试合格；2）螺栓、螺母、垫圈应保证配套，螺纹不得有损伤，保持清洁、干燥状态并按批号规格分类存放在仓库内，并派专人发放和回收。 5.2.1.2作业条件 1）高强螺栓摩擦面的处理：摩擦面应采用喷砂的方法进行处理，摩擦面表面不允许有残留氧化铁皮、无锈蚀、干燥平整，孔边无毛刺、飞边。 2）局部磨擦面需要在现场处理时，现场采用砂轮打摩擦面时，打磨范围不小于螺栓直径的4倍，打磨方向应与受力方向垂直。摩擦面严禁被油污、油漆等污染。 3）摩擦面抗滑移系数值已通过试验和复试，其结果符合设计要求和规范规定。 4）检查各安装构件的位置是否正确，接头处应无翘曲和变形。5）检查安装母材的螺栓孔径及孔距尺寸、孔边的光滑度符合设计要求。6）施工部位应有安全防护设施并已准备好操作设备及机具。7）安装人员经培训已掌握操作技能，并熟悉图纸及施工质量验收规范规定。5.2.2操作工艺5.2.2.1工艺流程 检查连接面、清除浮锈、飞刺与油污安装构件定位、临时螺栓固定校正钢柱达预留偏差值紧固临时螺栓冲孔检查缝隙确定可作业条件（天气、安全）高强度螺栓、拧紧换掉临时螺栓初 拧按要求顺序，转角法做出标记终 拧记录表检 查合 格不 合 格验 收节点全部拆除高强度螺栓重安装轴力计检测扭矩系数试验定控制值高强度螺栓扳手校验、检查合格超标加填板连接件摩擦系数试验合格高强度螺栓轴力试验合格 5.2.2.2螺栓长度的选择：L=L+L 式中： L连接板层总厚 L 附加长度（可以直接从下表中查及） 高强度螺栓附加长度表（L） 表5.1螺 栓 直 径 （mm）2022大六角头高强度螺栓（mm）3540扭剪型高强度螺栓 （mm）3035注：高强度螺栓长度的选择，一般方法是按连接板厚度加上附加长度（L），并取5mm的整倍数。5.2.2.3接头的组装 1 ）摩擦面连接处钢板或型钢应平直，板边、孔边无毛刺，以保证摩擦面紧贴。接头处有翘曲或变形时，必须进行校正，且不能损伤摩擦面。2）装配前应以细钢丝刷除去摩擦面上的浮锈并清除油污、油漆（禁止火焰烤、以免产生氧化层）。3）安装临时螺栓时：用冲子校正孔位，用临时螺栓进行组装，在每个节点上应穿入的临时螺栓和冲钉数，由安装时可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定： （1） 不得少于节点螺栓总数的1/3； （2）每个节点临时螺栓不得少于2个； （3）冲钉穿入数量不少于2个，不宜多于临时螺栓的30%。 （4）高强度螺栓连接处，板迭上所有螺栓孔，均应采用量规检查，其中通过率为：用比孔的公称直径小1.0mm的量规检查，每组至少应通过85%；用比螺栓公称直径大0.20.3mm的量规检查，应全部通过。（5）不允许使用高强度螺栓兼做临时螺栓，以防螺纹损伤，一个安装段完成后，经检查确认合格后，方可安装高强度螺栓。 4）安装高强度螺栓：（1）高强度螺栓的安装，应在结构构件中心位置，经调整检查无误后即可安装高强度螺栓。（2） 螺栓穿入方向，应以施工方便为准，并力求一致，即节点一致，整层一致。 （3）高强度螺栓连接副组装时，螺母带园台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。对于大六角头高强度螺栓连接副组装时，螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，不能装反。 （4）先在没有冲子和临时螺栓的孔中穿入高强度螺栓并用短扳手适当拧紧后，再用高强度螺栓取代临时螺栓和冲子，应随换随紧。 （5） 高强度螺栓不能自由穿入时，不可用冲子冲孔，更不可将螺栓强行打入。该孔应用铰刀进行修