钢结构及拉索施工施工工艺技术

4.1技术参数 34.1.1QTZ160塔吊械性能参数 34.1.250t汽车吊性能参数 44.1.3110t汽车吊性能参数 54.1.4600t汽车吊性能参数 64.2施工总体思路 94.3钢结构施工方案 94.3.1屋面层钢桁架施工方法 94.3.220层钢结构施工方法 104.3.3十一层钢结构施工方法 114.3.4四层钢结构施工方法 124.3.5分段方案及吊重分析 134.3.6临时支撑设置方案 204.3.7桁架拼装方案 254.4拉索施工方法及主要技术措施 384.4.1拉索布置概况 384.4.2拉索安装顺序 394.4.3预应力施工材料的加工、运输、储存 404.4.4安装流程 414.4.5预应力施工操作平台 414.4.6预应力拉索安装 454.4.7预应力钢索张拉技术要点 474.4.8张拉应急预案 484.5钢结构施工过程有限元分析 504.5.1钢结构施工过程有限元分析 504.5.2钢结构施工过程分析及变形结果 514.5.3钢结构各施工步结构杆件应力比结果 594.5.4中庭各楼层钢结构变形情况结果 634.5.5中庭各楼层钢结构施工完成后拉索索力情况结果 654.6技术保障措施 664.6.1汽车吊地基承载力验算 664.6.2临时支撑点设计 694.6.3桁架高空对接精度保证措施 704.6.4高空安全施工措施 714.7现场测量方案 734.7.1测量准备工作 734.7.1.1测量观测点分析 734.7.1.2施工测量要求 734.7.2施工测量工作部署 744.7.2.1测量依据 744.7.2.2测量人员配备 744.7.2.3测量仪器配备 754.7.2.4技术准备工作 754.7.2.5测量总体流程 764.7.3施工测量控制网的设计与建立 784.7.3.1测量控制网的组成 784.7.3.2首级场区控制网复测 784.7.3.3二级控制网布置 784.7.4控制点的引测 784.7.4.1地下室施工控制点引测 784.7.4.2地上施工平面坐标控制点引测 794.7.4.3地上标高控制点的引测 814.8钢结构现场焊接方案 824.8.1焊接工艺评定 824.8.2焊接接头的装配要求 844.8.3定位焊 844.8.4焊接环境 844.8.5引弧板、引出板及钢衬垫板 854.8.6厚板焊接工艺 85厚板焊接概述 85厚板焊接工艺 86预防层状撕裂的措施 884.8.7焊接工艺技术要求 904.8.8焊接变形控制 904.8.9焊缝探伤要求 914.8.10焊缝返修 914.9操作要求 924.9.1钢柱吊装操作要求 924.9.2钢梁及桁架杆件吊装操作要求 924.9.3连接节点操作要求 924.10检查要求 934.10.1吊具、索具安全使用要求 934.10.2起重机械安全使用要求 994.1技术参数4.1.1QTZ160塔吊械性能参数4.1.250t汽车吊性能参数汽车吊性能参数4.1.3110t汽车吊性能参数汽车吊性能参数4.1.4600t汽车吊性能参数汽车吊性能参数4.2施工总体思路本工程中庭钢结构采用吊机分段吊装施工方法，由于场内场地条件有限，同时结构边缘有地下室，故采用大型汽车吊在施工现场围墙外进行吊装。中庭钢结构施工顺序根据设计要求，采用逆作法为从顶向底部依次进行施工，即依次安装屋顶钢结构、二十层钢结构、十一层钢结构，四层钢结构可以和土建结构同步安装。钢结构安装过程中穿插进行拉索的施工和张拉。由于中庭钢结构拉索未安装前，结构形式主要为悬挑结构，施工较为困难，为保证悬挑结构安装过程中的稳定向，通过设置临时支撑管方式将悬挑结构支承于附近土建结构上。支撑结构在拉索安装完成后张拉前进行拆除。4.3钢结构施工方案4.3.1屋面层钢桁架施工方法屋面层钢结构为封边悬挑桁架和楼层钢梁，两榀悬挑桁架和较重的封边弧线梁分段采用600吨汽车吊进行吊装，楼层钢梁采用塔吊吊装。为保证悬挑桁架施工过程的稳定下，每榀悬挑桁架下部设置一根撑杆，连接固定于附近混凝土柱上，采用塔吊配合汽车吊进行安装。施工方法及顺序：（1）从远离悬挑位置开始安装屋面悬挑桁架；安装悬挑段时，采用临时撑杆进行临时固定；首先安装2-L轴悬挑桁架；（2）相同方法安装2-B~2-L轴线悬挑桁架；（3）安装侧向联系钢梁，确保悬臂构件的侧向稳定性；（4）安装楼层钢梁。屋面层悬挑结构安装示意图 桁架共分5段吊装，如上图所示，安装顺序为1-2-3-4-5。4.3.220层钢结构施工方法二十层钢结构为封边钢梁和楼层钢梁，四根封边钢梁采用600吨汽车吊进行吊装，楼层钢梁采用塔吊吊装。为保证封边钢梁施工过程的稳定下，每根钢梁拉设一根拉杆，连接固定于附近混凝土柱上，采用塔吊配合汽车吊进行安装。施工顺序：（1）待屋面桁架安装完成后开始安装20层钢结构；（2）安装2-L轴封边主梁，采用拉杆斜拉至21层结构柱上临时固定；（3）吊装2-J~2-L轴封边主梁，采用拉杆斜拉至21层结构柱上临时固定；（3）吊装其余次结构。20层钢结构安装示意图 20层钢结构安装时，由于上部顶层钢结构的干涉，在安装封边钢梁时，通过吊机在20层和顶层结构之间净空进行吊装。同时为方便20层楼层钢梁安装，20层钢梁对应的顶层区域楼层钢梁暂不施工（下图中黄色所示），待20层楼层钢梁施工完成后再安装。顶楼楼层钢梁暂不施工图示4.3.3十一层钢结构施工方法十一层钢结构主要为四根钢梁，如下图所示，均采用110吨汽车吊吊装，为保证钢梁施工过程的稳定下，每根钢梁拉设一根拉杆，连接固定于附近混凝土柱上，采用塔吊配合汽车吊进行安装。施工顺序：（1）吊装2-L轴楼层主梁，采用拉杆斜拉至8层结构；（2）吊装2-J~2-L轴楼层主梁，采用拉杆斜拉至8层结构（3）吊装其余次结构。十一层钢结构安装示意图 4.3.4四层钢结构施工方法施工方法及顺序：四层楼层钢梁均采用110吨汽车吊进行吊装，其中在封边主梁交点处采用支撑架进行临时支撑。施工顺序（1）2-L轴三层楼面设置临时支撑；（2）吊装2-L轴封边主梁；（3）吊装2-J~2-L轴封边主梁；（4）吊装其余楼层钢结构。临时支撑临时支撑临时支撑示意图4.3.5分段方案及吊重分析1、四层结构分段钢结构分段如下图所示，钢梁均以自然分段为主，其中钢梁最大重量为10.5吨。四层钢结构分段图2、十一层结构分段钢结构分段如下图所示，钢梁以交点处分段，其中钢梁最大重量为4.3吨。1.5吨2.8吨2.41.5吨2.8吨2.4吨4.3吨十一层钢结构分段图3、二十层结构分段钢结构分段如下图所示，封边钢梁以交点处分段，楼层钢梁以自然分段为主，为减小高空作业，将一侧封边钢梁在地面拼装成一个分段，其中封边钢梁分段最大重量为23.9吨。17.8吨23.9吨17.8吨23.9吨1.3吨二十层钢结构分段图4、屋面层结构分段钢结构分段如下图所示，悬挑桁架共分为5个吊装分段，楼层钢梁以自然分段为主，其中悬挑桁架分段最大重量为21.9吨。13.8吨13.8吨5.4吨10.2吨15.7吨21.8吨20.1吨10.2吨15.7吨21.8吨20.1吨21.9吨3.1吨7.6吨屋顶层钢结构分段图5、钢结构吊重分析A、屋顶桁架分别选取最不利工况进行分析：最远吊装工况和最重吊重工况进行分析，其中最远吊装工况为吊装屋面层最边缘桁架，桁架重量为13.8吨；最重工况重为21.9吨。分别分析如下：最远吊重分段：600吨汽车吊工况分析序号内容数值1额定起重（t）22.52最重构件（t）13.83主臂长（m）664副臂长49.9+13.55吊装半径（m）50.06吊钩吊绳重（t）1.5结论：最重构件重量13.8吨<22.5-2.5=20.0吨，满足吊装要求。最重吊重分段：600吨汽车吊工况分析序号内容数值1额定起重（t）28.22最重构件（t）21.93主臂长（m）664副臂长44.3+13.55吊装半径（m）35.06吊钩吊绳重（t）2.5结论：最重构件重量21.9吨<28.2-2.5=25.7吨，满足吊装要求。B、20层楼层钢梁最重分块吊重分析：600吨汽车吊工况分析序号内容数值1额定起重（t）27.92最重构件（t）23.93主臂长（m）664副臂长33.2+13.55吊装半径（m）35.06吊钩吊绳重（t）2.5结论：最重构件重量23.9吨<27.9-2.5=25.4吨，满足吊装要求。C、11层楼层钢梁最远分块吊重分析：110吨汽车吊工况分析序号内容数值1额定起重（t）8.52最重构件（t）4.33主臂长（m）57.54副臂长05吊装半径（m）22.06吊钩吊绳重（t）1.0结论：最重构件重量4.3吨<8.5-1.0=7.5吨，满足吊装要求。D、桁架卸货最远分块吊重分析：110吨汽车吊工况分析序号内容数值1额定起重（t）26.52最重构件（t）23.93主臂长（m）25.14副臂长05吊装半径（m）14.06吊钩吊绳重（t）1.0结论：最重构件重量23.9吨<26.5-1.0=25.5吨，满足吊装要求。本工程汽车吊吊装需在支腿下垫设路基箱用量如下：类型规格重量（吨）备注路基箱1.5m*1.5m*0.3m（8块）12600吨和110吨吊机各需4块受拉葫芦10~20吨15套用于悬挑结构安装位型调整和临时固定4.3.6临时支撑设置方案本工程中庭钢结构施工，需要设置临时支撑，其中四层钢结构搭设一格构支撑架，十一层和二十层钢梁施工时，在钢梁上部拉设临时拉杆进行临时固定；屋面桁架悬挑段施工时，在其下部设置临时斜撑杆。其中四层钢梁格构支撑架采用四边格构支撑架，支撑架平面尺寸2.0m*2.0m。支撑架体由立杆和腹杆构成，杆件全部采用方管，材质为Q355B钢。支撑架由A、B、C三个组件构成，可在施工中根据需要随意组合，任意扩展；支撑架立柱采用法兰系统对接，组件B与组件A、C之间采用螺栓连接，组件A和组件C中立杆与腹杆采用相贯焊。这样的设计可方便支撑架的安装、拆除，缩短施工周期。支撑架体组成如下图所示：支撑架标准节组件A组件B组件C支撑架体示意图钢梁施工时格构支撑架最大支撑高度为15.8m。由于支撑架高度较高，考虑到施工时上下方便和安全，在每个支撑架体内设置上下爬梯，爬梯立杆采用＜50*5的角钢，横杆采用￠16圆钢，上下间距250mm，爬梯宽度400mm，高度同支架高度。二种组合尺寸支撑架设计图及详细规格如下：支撑架设计图支撑高度最大支撑力部位规格材质15.8m50.5t弦杆B200×12Q345B斜腹杆B100×8Q355B直腹杆P80×6Q345B顶平台HW400X400X21X21Q345B底座HW300X300X15X15Q345B1）：计算条件❶计算软件：MIDASGEN2020； ❷计算假定：支撑架弦杆及转换梁用梁单元模拟，支撑架腹杆采用桁架单元模拟。❸约束形式：支撑架底部设置转换底座，转换底座钢梁设置铰接约束，即约束X、Y、Z三个方向的水平位移；❹荷载取值：（1）支撑架自重D1，自重乘数取1.1，由软件自动计算；（2）支承荷载标准值D2，根据施工过程分析计算结果，取505kN；（3）考虑竖向支承荷载偏心产生的附加弯矩作用，取e=Min(100mm,D/20)，其中D为支撑架边长；（4）活荷载L，考虑支撑架顶部操作平台的上人荷载，取2.0kN/㎡；（5）风荷载W，取当地十年一遇基本风压ω0=0.2KN/㎡，风压高度变化系数μz=1.39，风振系数取βz=1.5,体形系数μs=1.62，风荷载折算为线荷载施加在支撑架立杆上。❺荷载组合系数序号类型恒荷载活荷载风荷载1标准组合1.01.0——3基本组合1.31.5——41.3——1.571.31.50.8481.30.981.52）：计算结果A、支撑无水平荷载阶段❶变形情况BZZH作用下X、Y、Z向变形值分别为：水平向位移（DXY=3.56mm）Z向位移（DZ=-5.03mm）由上图可知2.0mX2.0m支撑架在标准作用下，水平向最大位移为3.56mm，竖向位移为5.03mm。支撑架高度为15.8m，3.56/15800=1/4438<1/250。支撑架水平向变形较小，同时竖向变形也较小，能够满足安装精度要求。❷应力情况支撑架应力比云图（max=0.46）根据计算结果可知，支撑架构件最大应力比为0.46<1.0，为顶部平台梁，其中立杆最大应力比为0.18，腹杆最大应力比为0.40，满足承载力要求。十一层、二十层主钢梁临时拉杆和屋面层桁架临时撑杆长度5.0m~13.5m不等，均采用圆钢杆，为方便现场制作，支撑杆规格统一为P299X16。最大支撑杆受力为48.9吨，其承载力计算如下：其承载力满足规范要求。本工程支撑架用量如下表所示：类型规格重量（吨）备注格构支撑架B200X12/B100X8和连接板等4.2用于四层主钢梁底座和顶部平台HW400X400/HW300X3005.9临时拉杆P299X16(110m)13.2封边钢梁和桁架临时支撑4.3.7桁架拼装方案1、钢结构地面拼装思路根据钢结构施工方案结合现行道路的运输规定，单车常规运输构件的尺寸范围为3.0米（宽度）×2.8米（高度）×16.0米（长度）。根据屋盖结构形式，将构件分段成运输范围内以局部单元或散件形式发运至现场。为减少高空焊接量及缩短安装工期，本工程屋顶桁架采用工厂拼装成分块至现场，楼层钢梁散件运至现场。散件在地面拼装成吊装分块单元后进行吊装作业，其余后补杆件均散件进行吊装作业。本工程需要拼装的结构有楼层封边钢梁和屋面层桁架。如下图所示屋顶桁架20层钢梁4层超长钢梁2、现场钢结构拼装场地 拼装场地的要求为了保证构件组装的精度，防止构件在组装的过程中由于胎架的不均匀沉降而导致拼装的误差，组装场地要求平整压实、铺设100厚碎石垫层进行压实，再在上面铺设钢板或路基箱，如下图：素土压实钢板或路基箱100mm碎石素土压实钢板或路基箱100mm碎石拼装场地处理示意图拼装场地处理示意图 拼装场地的布置内容：根据吊装的实际最佳位置和主体钢结构拼装的最大外形尺寸，进行现场拼装场地的合理布置，主要反映以下内容：1）现场主要拼装平台的分布。2）现场拼装胎架及拼装用吊车通道的布置。3）材料堆场的布置，拼装设备的合理分布。4）拼装场地布置详见现场施工平面布置图。3、拼装胎架 拼装胎架的设计钢梁和平面桁架地面拼装采用马镫形式胎架，如下图所示：马凳高度1200mm，宽2000mm，规格为H型钢，HW300X300X10X15，底部封板为500X500X20mm。平面桁架拼装胎架示意图平面桁架拼装胎架示意图 拼装胎架的搭设要求胎架设置时应先根据最大拼装单元的投影外边线铺设钢板，并将每块钢板相互连接形成一刚性平台。平台铺设后，进行放X、Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，并提交验收，然后根据构件拼装坐标搭设拼装胎架。胎架设计应结合相应拼装单元的外形尺寸、分段重量以及高度进行全方位优化选择，另外胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度，胎架搭设后不得有明显的晃动，并经相关技术负责人员验收合格后方可使用。为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁应建立胎架沉降观察点。在施工过程中结构重量全部荷载于路基板上时观察标高有无变化，如有变化应及时调整，待沉降稳定后方可进行焊接。拼装胎架承受荷载有自重D和拼装桁架重量L，标准组合：1.0D+1.0L，基本组合为1.2D+1.4L。拼装胎架设置时，每5.0m设置一道，根据桁架重量，当个拼装胎架承受的拼装荷载L为80kN，拼装胎架计算如下：拼装胎架最大变形为0.41mm,较小，满足刚度要求，杆件最大应力比为0.28<1.0,满足承载力要求。杆件位移云图杆件应力比云图本工程拼装胎架用量如下：类型规格重量（吨）备注拼装胎架HW300X300（36副）15.8拼装胎架钢板（20mm）1.5钢板（5m*25m*0.02m）19.6拼装场地处理 拼装胎架的精度控制措施拼装胎架的测量与定位直接影响到构件的拼装质量，为了保证地面拼装质量，拼装胎架的测量显得非常重要，施工现场对胎架的测量主要从四方面进行控制。序号内容1拼装前的测量：拼装胎架设置完成开始进行拼装前，对桁架胎架的总长度、宽度、高度等进行全方位测量校正，然后对桁架杆件的搁置位置建立控制网格，然后对各点的空间位置进行测量放线，设置好杆件放置的限位块。2拼装过程中的测量：桁架拼装过程中需对每一根弦杆及弦杆间腹杆一一进行测量定位。3拼装完成后桁架的测量：每一榀拼装完成后的桁架需采用全站仪进行一次全方位的检测、校和以确保与设计状态相符。4拼装完成后胎架的测量：胎架在完成一次拼装后，必须对其尺寸进行一次全方位的检测复核，复核要求后才能进行下一次拼装。4、拼装机械本工程现场主要采用1台50t汽车吊进行拼装作业。吊机性能参数如下：50吨汽车吊外形尺寸50吨汽车吊外形尺寸50吨汽车吊起重性能参数50吨汽车吊起重性能参数5、拼装工艺流程全站仪进行全程监测全站仪进行全程监测杆件进场场地平整混凝土基础施工搭设拼装胎膜架放线测量拼装屋盖结构分块单元复核无误后点焊固定对接焊接超声波探伤合格不合格分块单元检查验收返修全面焊接检查杆件原材料质量证明书原材料复试杆件相贯线剖口质量检查杆件弯圆弧度检查杆件几何尺寸及规格检查涂装质量检查脱膜胎膜测量下一榀分块单元拼装6、桁架拼装流程 典型单元拼装流程三维示意图--平面桁架步骤流程示意图第一步：放地样线，布置拼装胎架。第二步：第一节弦杆上胎架定位。第三步：腹杆上胎架定位。第四步：第二节弦杆上胎架定位。第五步：腹杆上胎架定位。第六步：对接从中间向两侧开始对接口焊接；全部完成后，对拼装单元进行测量复核。7、拼装胎架的精度控制措施序号内容1胎架设置时应先根据最大拼装单元的投影外边线铺设平台，平台铺设后，进行三维坐标放样，然后竖胎架直杆，根据支点处的标高设置胎架模板及斜撑。胎架设计应结合相应拼装单元的外形尺寸、分段重量以及高度进行全方位优化选择，另外胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度（600~1000mm），胎架搭设后不得有明显的晃动，并经相关技术负责人员验收合格后方可使用。2为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁应建立胎架沉降观察点。在施工过程中结构重量全部荷载于路基板上时观察标高有无变化，如有变化应及时调整，待沉降稳定后方可进行焊接。8、现场拼装精度保证措施 拼装措施1、弦杆的拼装措施❶桁架拼装时，先吊装桁架上下弦杆，根据胎架底线及分段定位线进行定位，先在桁架主杆端部焊接耳板，作为对接时临时固定，对接后将耳板割除磨平。❷桁架上下弦杆件之间的对接，根据设计规定，在杆件内部设置内衬管，杆件段就位后，把紧对接器，将主管之间进行固定，如下图所示：杆件对接耳板，对接后割除磨平杆件对接耳板，对接后割除磨平杆件对接示意图杆件对接示意图2、腹杆的拼装措施弦杆安装就位后，再拼装桁架腹杆，腹杆安装时从中间向两边进行安装，以便控制装配积累误差，另外腹杆安装时必须定对胎架地中心线，不得任意切割修正相贯线接口。 桁架地面拼装的质量验收桁架地面拼装质量的好坏将直接影响高空分段拼接的质量，测量工作的质量是钢结构高精度拼装的首要关键工作，测量验收应贯穿各工序的始末，对各工序的施工测量、跟踪检测全方位进行监测。主体桁架地面拼装的测量方法、测量内容如下表所示：桁架地面拼装控制尺寸表序号内容项目控制尺寸检验方法1预拼装单元总长±10全站仪、钢卷尺2对角线±5全站仪、钢卷尺3各节点标高±5全站仪、钢卷尺4单片桁架弯曲±5全站仪、钢卷尺5节点处杆件轴线错位3线垂、钢尺6坡口间隙±2焊缝量规7单根杆件直线度±3粉线、钢尺平面桁架质量验收示意图平面桁架质量验收示意图空间桁架质量验收示意图空间桁架质量验收示意图 钢结构拼装尺寸的复核序号复核内容1构件组装完成后，在进行全方位焊接前，先进行自检，自检合格后，交付专职质检人员检查，再交监理验收，验收合格后，才能焊接。2构件检查验收的主要内容为桁构件装节点位置的标高、轴线位置及构件节点之间的间距，同时对构件的设计起拱尺寸进行检查。 桁架拼装精度的控制措施1、平面桁架拼装测量流程❶根据桁架的几何结构及深化设计详图，利用经纬仪在拼装场地上放出桁架上下弦杆的地面投影控制线，将弦杆分段（拼接）点、腹杆与上、下弦杆相贯处作为控制特征点，在拼装平台内放出各特征点的地面投影点，最后将设计三维坐标转换成相对坐标系，采用极坐标法用全站仪检查复核。❷利用全站仪在胎架设置点精确测定胎架位置，做出十字线。胎架搭设完毕后，用水准仪校正胎架上部调节构件顶面高度，确保同一水平构件下部所有胎架顶平；并用水准仪确定特征点胎架的标高，根据理论数据对胎架进行调整，使误差在微调范围。❸使用钢尺检测单个待拼件的长度、端面的几何尺寸，根据深化设计图，将下弦杆、上弦杆吊上胎架按构件号排放好，保证待拼构件的位置准确后临时固定，吊线锤检测弦杆分段拼接点平面位置并调整。❹将腹杆放置定位并临时固定，根据上弦、下弦杆件及腹杆待拼件上的点位标记进行整体位置关系的测量并调整。❺构件调整固定后，根据待拼件上的点位标记及地面投影点，使用钢尺、吊线锤等进行检测，用点焊固定并将检测数据记录保存，与设计图纸比较分析，如构件不符合要求，则进行调整；若符合要求，则进行焊接工序。❻焊接完成后，对桁架进行全面检测，将检测数据记录存档，并与焊接前的检测数据对照分析，确定其变形程度，分析变形原因，以便在下一个桁架拼装中能够尽可能减小拼装误差。3、桁架拼装精度要求项目允许偏差（单位：mm）节点中心偏移2.0腹杆的中心偏移1.0单元长度＞20m±20.04.4拉索施工方法及主要技术措施4.4.1拉索布置概况11层~屋面层拉索布置图4层~11层拉索布置图4.4.2拉索安装顺序根据设计要求，拉索安装顺序如下：1、.钢结构按4.3节安装完成后，拆除顶部悬挑桁架支撑，然后开始屋顶楼板浇筑。2、安装钢拉索LS1-1、LS1-2后预紧（安装不分顺序，预紧时同步预紧）。拆装20层临时支撑，然后浇筑20中庭区域楼面混凝土；3、安装钢拉索LS2-3、LS3-1、LS3-2后预紧（安装不分顺序，预紧时同步预紧），拆除十一层钢梁临时支撑；4、安装钢拉索LS4-3，并预紧；5、待中庭幕墙和中庭区域各层隔墙及面层施工完成后，安装钢拉索LS1-3、LS2-1~2和LS4-1~2，对上述拉索施加预张力（60kN）。张拉顺序依次为LS1-3，LS2-1和LS2-2(同步)、LS4-1和LS4-2（同步）。6、拆除4层中庭区域临时施工支撑；并对松弛的L2-3拉索进行张紧，完成拉索施工。4.4.3预应力施工材料的加工、运输、储存（1）钢索制作预应力钢索及节点加工图由预应力专项施工单位设计，制作加工由预应力钢索专业生产厂家完成。（2）钢索的预张拉钢索的预张拉是为了消除索的非弹性变形，保证在使用时的弹性工作。预张拉在工厂内进行，一般选取钢丝极限强度的50％～55％为预张力，持荷时间为0.5～2.0h。（3）钢索的防护钢索在防护前必须表面处理，认真除污。钢索的长期防护方采用外加双层PE套管的方法。这种防护方法可适应周围无严重侵蚀性的一般环境。在施工过程中，为了避免对PE造成损伤，在钢索出厂时，首先在PE外面缠绕一层塑料薄膜，然后在外面增加薄毛毡及塑料带。到达现场后，在放索过程中也要对索体进行保护，防止其摩擦破坏。（4）预应力钢索及配件运输及吊装、运输过程中尽量避免碰撞挤压。（5）预应力钢索及配件在铺放使用前，应妥善保存放在干燥平整的地方，下边要有垫木，上面采取防雨措施，以避免材料锈蚀；切忌砸压和接触电气焊作业，避免损伤。运至现场支撑系统安装（钢柱、外环上下环梁）钢索工厂制作拉索系统安装钢构件在工厂制作运至现场预应力施工完成11层至20层拉索第1次张拉应力及变形监测钢结构系统安装第2运至现场支撑系统安装（钢柱、外环上下环梁）钢索工厂制作拉索系统安装钢构件在工厂制作运至现场预应力施工完成11层至20层拉索第1次张拉应力及变形监测钢结构系统安装第2次循环张拉20层至屋面层拉索第1次张拉4层至11层拉索第1次张拉4.4.5预应力施工操作平台拉索的安装和张拉需要在斜索耳板位置进行操作，为了保证安全和便于操作需在耳板处提前搭设操作平台，根据提升张拉设备重量、工装重量、作业人员数量以及设备和工装的几何尺寸，吊索作业台需长度3m，宽度2m。操作平台采用脚手管制作，规格为P48X3.6，材质Q235B。操作平台示意图如下图所示：吊架示意图图实物照片操作平台轴侧图操作平台尺寸立面布置操作平台验算：正常使用状态：恒载：自重活载：活荷载取值：以1000kg质量荷载均布作用在施工操作平台面上，q=1.6kN/m2荷载组合1：恒载+活载荷载组合2:1.2*恒载+1.4*活载采用有限元计算软件3D3SV13.0，根据操作平台的实际尺寸建模，对操作平台进行计算，单个操作平台恒荷载按铺板10公斤每平米，活荷载按总承重1000kg考虑，计算结果如下。1.2D+1.4L组合工况内力计算结果（kN）1.2D+1.4L组合工况应力比(全部通过)1.0D+1.0L组合工况位移计算结果(mm)根据计算所得结果，临时施工操作平台满足安全要求。4.4.6预应力拉索安装本工程预应力拉索不是很长，最长约35m，索本身重量在3T左右（包括索头），安装索时要借助倒链，安装过程中尽量使预应力索保持直线状态。1、放索为了在现场施工方便，在索体制作时，每根索体都单独成盘，在加工厂内将索体缠绕成盘，到现场后吊装到事先加工好的放索盘上，放索盘的示意图见下图,其中横梁规格为HW200X200X8X12。放索盘拉索放索盘拉索放索盘示意图索在地面开盘，放索可采用人工牵引放索。放索前将索盘吊至该索所在榀一端端头，借助放索车，由一端向另一端牵引。在放索过程中因索盘自身的弹性和牵引产生的偏心力，索盘转动会使转盘时产生加速，导致散盘，易危及工人安全，因此对转盘设置刹车和限位装置。为防止索体在移动过程中与地面接触，损坏拉索防护层或损伤索股，索头用布袋包住，将索逐渐放开，在地面沿放索方向铺设一些圆钢管，以保证索体不与底面接触，同时减少了与底面的摩擦力，圆钢管的长度不小于1米，间距为2.5m左右。由于索的长度要长于跨度，索展开后应与轴线倾斜一定角度才能放下，因此牵引方向要与轴线倾斜一定角度，并牵引时使索基本保持直线状移动。2、安装拉索拉索在地面展开后，将拉索调节装置尽量放长，用牵引设备或吊机辅助将索头牵引靠近索端节点，并临时固定。安装过程中，沿桁架拉索一端进行或者先将拉索两端安装完成后，再安装中间撑杆节点。拉索端头安装时比较困难，要借助专门的安装工具进行安装，并且在穿孔过程中使用多个导链进行。4.4.7预应力钢索张拉技术要点（1）预应力钢索张拉前标定张拉设备张拉设备采用相应的千斤顶和配套油泵。根据设计和预应力工艺要求的实际张拉力对千斤顶、油压传感器进行标定。实际使用时，由此标定曲线上找到控制张拉力值相对应的值，并将其计算打印成表格上，以方便操作和查验。（2）张拉控制应力根据设计要求的预应力钢索张拉控制应力取值。（3）张拉工装设计及设备选定张拉工装的设计思路：利用钢结构耳板上下方焊接的耳板作为着力点，每根索利用2个或者4个提升千斤顶进行拉索安装。四顶工装示意图双顶工装示意图（4）预应力钢索张拉采用双控，即控制钢索的拉力及结构整体变形值。预应力钢索张拉完成后，应立即测量校对。如发现异常，应暂停张拉，待查明原因，并采取措施后，再继续张拉。（5）张拉操作要点：张拉设备安装：张拉设备形心与钢索重合，以保证预应力钢索在进行张拉时不产生偏心；（6）预应力钢索张拉测量记录对压力传感器测得压力和全站仪测得钢结构变形进行记录，以对结构施工期行为进行监测。4.4.8张拉应急预案（1）张拉前的准备1）检查支座约束情况，考虑张拉时结构状态是否与计算模型一致，以免引起安全事故；2）张拉设备张拉前需全面检查，保证张拉过程中设备的可靠性；3）在一切准备工作做完之后，且经过系统的、全面的检查无误后，现场安装总指挥检查并发令后，才能正式进行预应力索张拉作业；4）拉索张拉前，应严格检查临时通道以及安全维护设施是否到位，保证张拉操作人员的安全；5）张拉过程应根据设计张拉应力值张拉，防止张拉过程中出现预应力过大引起结构变形过大；6）张拉前，应清理场地，禁止无关人员进入，保证索张拉过程中人员安全；7）在预应力索张拉过程中，测量人员应通过测量仪器配合测量各监测点位移的准确数值。（2）张拉张拉过程中可能出现的问题1）张拉设备故障，包括油管漏油，设备故障；2）现场突然停电；3）张拉过程不同步；4）张拉后结构变形、应力、伸长值与设计计算不符；（3）张拉设备故障张拉过程中如油缸发生漏油、损坏等故障，在现场配备三名专门修理张拉设备的维修工，在现场备好密封圈、油管，随时修理，同时在现场配置2套备用设备，如果不能修理立即更换千斤顶。（4）张拉过程断电张拉过程中，如果突然停电，则停止索张拉施工。关闭总电源，查明停电原因，防止来电时张拉设备的突然启动，对屋架结构产生不利影响。同时在张拉的时把锁紧螺母拧紧，保证索力变化跟张拉过程是同步的；突然停电状态下，在短时间内，千斤顶还是处于持力状态，并且油泵回油还需要一段时间，不会出现安全事故。处理好后在现场值班的电工立刻进行查找原因，以最快的速度修复。为了避免这种情况，在现场的二级箱要做到专用，三级箱按照要求安装到位。（5）张拉过程不同步由于张拉没有达到同步，造成结构变形，可以通过控制给泵油压的速度，使索力小的加快给油速度，索力比较大的减慢给油速度，这样就可以到达同一圈环向索的索力相同的目的。（6）张拉时结构变形预警如果结构变形与设计计算不符，超过20％以后，应立即停止张拉，同时报请设计院，找出原因后并采取有效措施后，再重新进行预应力张拉。（7）张拉同步控制同时8根拉索进行预应力张拉，控制张拉的同步是结构受力、变形均匀的重要措施。控制张拉同步有两个步骤。首先，在张拉前调整拉索张拉端调节螺杆的长度，使露出的长度相同，即初始张拉位置相同。第二，在张拉过程中将每级的张拉力在张拉过程中再次细分为4~10小级，在每小级中尽量使千斤顶给油速度同步，在张拉完成每小级后，所有千斤顶停止给油，如此通过每一个小级停顿调整的方法来达到整体同步的效果。本工程拉索张拉用措施统计如下表所示：类型规格重量（吨）备注展索架HW200X200X8X120.5用于拉索展开。脚手板500mm*20mm*40m20平米拉索展索防护用张拉平台P48X3.6(8套)4吨拉索张拉操作平台脚手板8平米张拉固定措施单套1.2吨（8套）9.6吨张拉工装措施液压张拉设备液压千斤顶（20吨）8套拉索张拉4.5钢结构施工过程有限元分析本工程钢结构和拉索在安装过程中，其结构受力情形和原设计一次成形状态受力情况有所不同，因此，为指导本工程施工方案的安全实施，需要对结构施工过程进行模拟分析。本工程采用MIDASInformationTechnologyCo.,Ltd公司的通用有限元分析软件MIDAS/GenVer.835进行模拟分析。结构施工过程中的荷载包括结构杆件自重、节点重量，有限元软件中只能考虑杆件的重量，因而计算中将箱形杆件肋板荷载和节点荷载以增大自重系数的方式施加于结构中，自重系数取值为1.1。4.5.1钢结构施工过程有限元分析本工程施工模拟中，施工过程分为11个步骤进行，同时在模拟过程中为能较明显的体现钢结构及拉索变形和应力情况，将原高层结构进行了简化处理，只考虑与钢结构和拉索有连接处混凝土楼层，见表1。表1钢结构施工步骤步骤施工内容1高层土建结构施工，其中中庭4层钢结构随土建楼层同时施工，下部设置支撑架2安装顶层桁架分段13安装顶层桁架分段24安装顶层楼层钢梁及浇筑混凝土楼面5安装钢拉索LS1-1、LS1-2和二十层中庭区域钢梁6浇筑二十层中庭区域混凝土7安装钢拉索LS2-3、LS3-1、LS3-2和十一层钢梁8安装钢拉索LS4-39安装幕墙结构（施加幕墙结构荷载）10安装钢拉索LS1-3、LS2-1~2和LS4-1~2，对上述拉索施加预张力60kN11拆除4层中庭区域临时施工支撑；完成拉索施工4.5.2钢结构施工过程分析及变形结果为反应施工过程中结构在X、Y、Z三个方向变形情况，下面分别输出各施工步结构结构计算模型及结构在X、Y、Z三个方向下的变形情况，见表2（图形下位移值为绝对较大值）步骤计算模型及X、Y、Z三向变形值（单位：mm）1计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=0.69mm;DY=0.69mm;DZ=-6.76mm2计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=0.69mm;DY=0.69mm;DZ=-6.76mm3计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=1.44mm;DY=0.69mm;DZ=-8.03mm4计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=2.11mm;DY=-1.80mm;DZ=-15.90mm5计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=2.09mm;DY=-1.78mm;DZ=-16.07mm6计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=2.09mm;DY=-1.77mm;DZ=-16.17mm7计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=2.08mm;DY=-1.76mm;DZ=-16.19mm8计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=2.08mm;DY=-1.76mm;DZ=-16.19mm9计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=-4.20mm;DY=3.22mm;DZ=-33.15mm10计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=-4.55mm;DY=3.53mm;DZ=-34.17mm11计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=-4.55mm;DY=3.53mm;DZ=-34.18mm原设计状态下位移云图计算模型结构X方向变形图结构Y方向变形图结构Z方向变形图DX=-4.82mm;DY=3.93mm;DZ=-34.35mm由上表变形结果可知，在杆件安装对接过程中，对接位置处X、Y、Z向相对位移变形最大不超过10mm，均较小，能满足安装精度要求。（上表中位移为施工步中最大位移，并不在拼装对接位置处）。结构一次成型状态下三向变形与施工最终步比较：变形(mm)施工最终步结构一次成型DX-4.55-4.82DY3.533.93DZ-34.18-34.35同时对比钢结构安装完成后与原设计状态位移结果可知，三个方向的变形相差均很小，满足规范要求，说明本工程施工方案合理可行。4.5.3钢结构各施工步结构杆件应力比结果施工过程各施工步其杆件应力比大小见表3。表3各施工步杆件应力比表步骤应力云图1本施工步中，杆件最大应力比为0.252本施工步中，杆件最大应力比为0.253本施工步中，杆件最大应力比为0.254本施工步中，杆件最大应力比为0.255本施工步中，杆件最大应力比为0.256本施工步中，杆件最大应力比为0.257本施工步中，杆件最大应力比为0.258本施工步中，杆件最大应力比为0.259本施工步中，杆件最大应力比为0.3910本施工步中，杆件最大应力比为0.4111本施工步中，杆件最大应力比为0.41由上述各施工步中结构杆件应力比可知，施工过程中，杆件最大应力比出现在第10、11步，为桁架支撑柱附近杆件，最大应力比值为0.41<1.0，满足规范要求，能够保证钢结构施工过程中的安全性。4.5.4中庭各楼层钢结构变形情况结果钢结构施工完成后，为保证楼层的平整度，需考虑施工预起拱将结构变形抵消。根据施工模拟结果进行反向钢结构预起拱，各楼层施工完成后的钢结构竖向变形云图如下：步骤应力云图四层钢结构中庭钢结构最大变形为8.66mm2中庭钢结构最大变形为6.78mm3中庭钢结构最大变形为34.18mm4中庭钢结构最大变形为33.12mm4.5.5中庭各楼层钢结构施工完成后拉索索力情况结果各施工步骤拉索各阶段索力情况如下图所示：施工完成后，拉索最大索力为1813.6kN，为拉索LS1-2；同时LS2-3索力为O，需施工完成在对该索进行再次拧紧。4.6技术保障措施4.6.1汽车吊地基承载力验算本工程钢结构吊装采用600吨汽车吊，汽车吊型号为XCA600，汽车吊重84吨，采用臂长重18吨，配重140吨（距离旋转中心半径5.75m），最不利吊装半径50m，吊装重量13.8吨。如下图所示吊装过程中，初始时吊臂在Y平面内，然后吊装旋转到X平面内；将所有荷载向旋转中心平移，可以得到等效的集中荷载F、偏心弯矩M。汽车吊吊装示意图吊装时支腿荷载N由两部分组合，N=N1+N2。N1由F产生，F包括汽车吊自重和吊装构件重，由于各支腿相对于旋转中心近似对称，可得N1=F/4=（84+18+140+13.8）*9.8/4=626.7kN；N2由M产生，当吊臂与Y轴成β角度时，偏心弯矩可分解到X、Y两个平面内，由汽车吊参数可知A=14米，B=14米，得：①在Mx作用下，有侧面支腿2、3及1、4的支反力共同平衡，各支腿反力为：N22x=N23x=0.5·Mx/B=M·cosβ/2B；N21x=N24x=-0.5·Mx/B=-M·cosβ/2B②在My作用下，有侧面支腿1、2及3、4的支反力共同平衡，各支腿反力为：N21y=N22y=-0.5·My/A=-M·sinβ/2A；N23y=N24y=0.5·My/A=M·sinβ/2A；通过计算可知，在汽车吊工作时，当吊臂与水平方向的夹角为48.69°时，支腿2处反力最大，此时可求得各个支腿的反力如下所示。支腿1：N1=N11+N21x+N21y=F/4+M·cosβ/2B-M·sinβ/2A=626.71kN支腿2：N2=N12+N22x+N22y=F/4+M·cosβ/2B+M·sinβ/2A=717.51kN支腿3：N3=N13+N23x+N23y=F/4-M·cosβ/2B+M·sinβ/2A=626.71kN支腿4：N4=N14+N24x+N24y=F/4-M·cosβ/2B-M·sinβ/2A=535.91kN选取最大支腿反力F2=717.5kN进行地基承载力复核验算，汽车吊支腿下垫设2.0*2.0m路基箱：

p=1和4号支腿架设在沥青路面，2和3号支角架设在项目施工道路区域（支腿正下方是围护桩冠梁），故需要验算最大受力支脚（2号支脚）下方围护桩的承载力是否满足要求。围护桩为直径1m，桩长32m的钻孔灌注桩，故采用《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中桩径≥800mm的大直径桩计算公式：Qμ=2πR=3.14×1000=3.14mA第一层土：ψ第二层土：ψ第三层土：ψ第四层土：ψ第五层土：ψ第六层土：ψ第七层土：ψ第八层土：ψ第八层土：ψ则围护桩承载力为：QQ取安全系数为2，支脚垫设面积为4m2故最终的围护桩承载力为：p2号支腿最大荷载

p综上述：满足承载力要求。4.6.2临时支撑点设计本工程临时支撑点共两种：圆管支撑和格构支撑。1、圆管支撑圆管支撑与楼层钢梁采用销轴连接节点，与混凝土柱采用埋件形式直接焊接，如下图所示：2、格构支撑架格构支撑架采用如下连接方式：支撑架顶部节点支撑架底部连接节点4.6.3桁架高空对接精度保证措施桁架高空对接精度控制，首先需保证桁架拼装精度，桁架拼装时，将各分段桁架在一起总拼，保证对接口精度，如下图所示。桁架高空对接时，首先在吊机不送钩条件下，通过螺栓卡板固定桁架上下弦杆，如下图所示，然后通过全站仪测量桁架坐标，当有偏差时，通过吊机和调整卡板螺栓松紧定位桁架位置后，锁死螺栓固定桁架，松钩后焊接桁架对接口。4.6.4高空安全施工措施吊装时，采用手拉葫芦进行吊装构件位形调整。生命线及安全网支撑架安全平台高空吊篮安全防护焊接接火盆4.7现场测量方案测量方案是关系结构施工质量全局的重要环节，是使控制网及布设既能满足机构质量要求又做到经济合理的重要保障，是指导施工测量的重要技术文件。测量方案是根据工程建设对控制网的精度要求，结合施工场地具体情况，在总包单位测控网的基础上选择最佳布网方案（控制点的位置和网的基本形式）、选择适当的作业方法和仪器、编制测量计划，解决测量作业组织和测量成果验收等一系列生产管理和技术管理问题。4.7.1测量准备工作4.7.1.1测量观测点分析关键关键点分析1、在温度、风荷载等影响下超高层的精确定位2、外框结构造型精度控制。3、核心筒劲性柱及外框柱的精确定位。4、误差传递的控制。建立高精度的测量控制网，严格控制各阶段的施工测量精度，选用技术熟练经验丰富的测量工程师进行测量管理，采用先进的测量仪器和测量技术进行施测，确保施工测量的精度要求。建立高精度的测量控制网，严格控制各阶段的施工测量精度，选用技术熟练经验丰富的测量工程师进行测量管理，采用先进的测量仪器和测量技术进行施测，确保施工测量的精度要求。三级测量控制制度，一、构件进场复测验收；二、构件安装测量控制；三、单节构件安装后平面坐标及结构层圆度坐标拟合，整体结构压缩变形实时监测，每节钢柱测量数据为下一节钢柱调节提供数据支持，保证外框结构造型整体受控。在钢结构内外建立双层控制网，内控网采用激光垂准仪投测到施工层进行墙柱定位再用外控网进行复核。每隔50m左右设置一个测量转换层，并定期联立外控网进行复核，转换层与转换层之间独立操作，误差不传递。解决措施4.7.1.2施工测量要求（1）在进行钢结构框架安装时，除了要控制其空间绝对位置外，亦需和已完成的土建实时联测，确保其相对关系的正确。（2）在测量控制过程中应着重控制各环节的安装误差，即注重中间过程的控制，当各个施工过程控制精度均在误差要求范围内并通过验收时，才能保证结构安装后整个结构安装的最终精度。（3）为确保安装过程及最终结果的控制精度，在测量工作中应注意以下几点：选择合适的控制点，确保通视；充分考虑安装过程中的结构位移，加强复测；钢结构对阳光照射及温度变化敏感，在控制测量过程中必须考虑并消除其影响。（4）针对本工程特点，施工中将配置先进、精密的测量仪器及相应的数据处理软件，借鉴国内外最新测量控制科研成果及以往大型钢结构安装经验，结合施工中建筑物的变形监测信息，采用科学合理的测量技术与方法，确定最佳的测量时间段。（5）通过对建筑物的空间几何解析，建立空间点位的数据库，从外业的数据采集、放样，到内业的数据处理、成果分析，实现测量的智能化、数字化和程序化。4.7.2施工测量工作部署4.7.2.1测量依据❶《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)；❷《工程测量规范》(GB50026-2007)；❸《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-2007)；❹《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-2006)；❺《精密工程测量规范》(GB/T15314－94)；❻《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314-2001)；❼业主提供的有关测量资料和实物,工程图纸及其它相关技术文件。4.7.2.2测量人员配备本工程配备的测量人员，必须选择有类似工程施工测量经验，参与过测量精度要求高的大型工程，具有丰富的测量知识与经验，且经过良好的培训，能使用各种类型的先进仪器，才能胜任本工程的测量工作要求。人员职能要求测量工程师要求经验丰富，参加过多项大型项目施工测量，主管工程首级平面控制网布设，整体把握测量工作开展。测量员负责现场测量的全面工作，检查核对测量的准确性。测量辅助工要求专业知识和操作能力强，负责施工全过程的测量工作。4.7.2.3测量仪器配备为保证本工程的钢结构测量精度，在测量控制基准网建立和竖向传递时，主要使用高精度自动导向全站仪、激光准直仪和电子水准仪进行，辅以GPS及其他测量设备作为校核和辅助引测。序号名称型号数量备注1全站仪GTS-211D2台用于平面控制网的测设；构件的拼装及安装定位；结构变形检测用于钢结构施工过程中的监控。2经纬仪苏一光J2-24台用于轴线测设、现场拼装胎架放线测设等3水准仪DZS3-14台用于高程控制网的测设及标高的复测等4棱镜6个配合全站仪使用5塔尺5m4组结合水准仪测设高程6激光铅垂仪3台配合高程测量使用7对讲机8部测量人员工作联系8大盘尺长城50m8个辅助测量9超声波探伤仪CTS－2000PLUS2台焊缝检测10磁粉探伤仪MT-20002台焊缝检测11干漆膜测厚仪A-34104个涂装检测12红外线测温仪124个检测13万能角度尺0-3206个检测14焊接检验尺HJC604个检测4.7.2.4技术准备工作序号技术准备1对进场的测量仪器，在使用前进行计量检定，确保器具在受控状态下使用。2向监理提供所用测量仪器的计量检定证书。3对业主总包提供的测量依据进行校算。4对业主总包提供的起始桩点(红线桩、楼座粧、水准点高程)进行校测。5根据工程测量规范、钢结构施工验收规范，整理施工图纸、钢结构深化设计图等资料，熟悉图纸了解建筑定位及楼层放线的相关要求，校核图纸中相关数据，掌握测量定位所需相关数据。6明确测量班组职责；由测量负责人对测量员进行技术交底。7由测量工程师组织，所有测量人员参加，根据现场测量作业条件，讨论拟定初步的测量方案，指导测量工作按计划实施。4.7.2.5测量总体流程4.7.3施工测量控制网的设计与建立4.7.3.1测量控制网的组成与总包做好工程平面控制点和高程控制点的移交和保护工作，对移交于我单位的测量控制点进行复核，精度满足要求时对其进行加密联测导线，建立首级场区控制网；并作为低级控制网建立和复核的依据。控制网控制网设置要点首级控制网复核总包提供首级控制点，建立钢结构首级控制网。二级控制网根据首级控制网，在建筑物周边采用二级控制网形成平面控制网和高程控制网。三级控制网引测在柱、梁、劲性柱等结构的轴线控制点、标高控制点。4.7.3.2首级场区控制网复测进场后与总包做好工程平面控制点和高程控制点的移交和保护工作，对移交于我单位的测量控制点进行复核，精度满足要求时对其进行加密联测导线，建立首级场区控制网，报总包、监理审核；并作为低级控制网建立和复核的依据。由于总承包先行进行基坑施工并与业主提供的相关座标点比较清楚，原则上首级场区平面控制网由总承包提供给钢结构安装分包单位，钢结构分包单位应首先校核总承包给定的高级点，校核合格后，将GPS架设在2个高级点上和场区平面基准点上同时接收卫星信号，进行连续48小时的静态观测，将结果数据用专用的GPS处理软件处理，得到平面基准点的三维坐标。为了保证精度，利用TCA2003全站仪测设精密导线，进行严密平差对观测结果进行校核，将校核结果作为场区的平面控制网。4.7.3.3二级控制网布置首级控制网的点位精度经复核无误后，在基坑周边布设主要轴线控制桩，采用“外控法”控制基坑内各结构的轴线和标高位置。4.7.4控制点的引测4.7.4.1地下室施工控制点引测地下室施工阶段的各结构部位定位放线，其平面轴线控制点的引测采用“外控法”。即首先在控制点上架设仪器，将主要控制轴线引测到筏板上，进而对地下室结构细部进行测量放样。为保证精度轴线放样采用全站仪极坐标和经纬仪方向线法相结合的形式。由于本工程最多有三层地下室，地下室开始施工时，根据二级水准控制网把负整米数的水平线测设到基坑四周的混凝土桩上，在基坑内架设水准仪，校测基坑四周的整米数水平线，其误差应控制在±5mm以内为合格，在施测基础标高时，应后视坑壁两侧上的水平线以作校核。地下室的高程传递可采用传统的测量方法，留设测量孔，采用悬吊钢尺，用水准仪进行测设便可满足精度要求，把传递过来的高程以1米线的形式弹设在外框柱、剪力墙等便于引测的构件上，作为测放其它构件高程的依据。4.7.4.2地上施工平面坐标控制点引测当地下室施工完成之后，在基坑周边的二级测量控制点上或首级控制加密点架设全站仪，用极坐标法或直角坐标法放样测设激光控制点。激光点测放到楼面后需进行特殊的保护，因此需在混凝土楼板上埋设预埋铁件，混凝土浇筑完成且具有强度后，再次放样测设激光控制点并进行矩形闭合复测，调整点位误差，打上阳冲眼十字中心点标示，示意如下图：-0.100m楼面激光控制点点位做法激光点穿过楼层的预留洞做法然后利用激光垂准仪通过楼层预留洞口将激光控制点投测到上部楼层后，组成矩形控制网。激光垂准仪照准部0°、90°、180°、270°分别向上投测，在接收靶上A1′、A2′、A3′、A4′四个投测点，将A1′A3′，A2′A4′连接得到A′，即为所需的投测点。平面控制点接收流程示意图透明塑料薄片，中间空洞便于点位标示。雕刻环形刻度。第一次接收激光点。蒙皮薄片使环形刻度与光斑吻合。通过塑料薄片中间空洞捕捉第一个激光点在激光接收靶上。分别旋转激光准直仪在90°、180°、270°，用上述同样的方法捕捉到另外三个激光点。取四次激光点的几何中心即为本次投测的真正点位位置再在各个控制点上架设全站仪，复测点位之间的角度、边长误差，进行点位误差调整并作好点位标记。如点位误差较大，应重新投测激光控制点。再在各个控制点上架设全站仪，复测点位之间的角度、边长误差，进行点位误差调整并作好点位标记。如点位误差较大，应重新投测激光控制点。由于钢结构施工在前，上部楼层的激光点位置未浇筑混凝土楼板，需在主楼核心墙侧面焊接测量控制点的悬挑钢平台，把激光控制点投测到钢平台上并作好标记。激光控制点捕捉示意图如下：激光控制点垂直投测示意图激光控制点垂直投测示意图4.7.4.3地上标高控制点的引测高程控制方法采用钢尺竖向传递法。地上结构标高传递，主要是用钢尺沿结构钢柱向上竖直量距。一般至少要由3~4处同时向上引测，以便于相互校核和适应分段施工的需要。引测步骤如下：首先在混凝土楼面架设全站仪，通过气温、气压计测量气温、气压，对全站仪进行气象改正设置。然后全站仪望远镜垂直向上，顺着激光控制点的预留洞口垂直往上测量距离。由于全息反射贴片配合远距离测距时反射信号较弱，影响测距的精度，故采用反射棱镜配合全站仪进行距离测量。顶部反射棱镜放在钢平台或土建提模架及需要测量标高的楼层，镜头向下对准全站仪。第一步第二步第三步再将全站仪后视核心筒墙面+1.000m标高基准线，测得仪器高度值。对仪器内Z向坐标进行设置，包括反射棱镜的常数设置。计算得到反射棱镜位置的标高，后视测点标高，计算仪器高，将该处标高转移到核心筒墙面距离本楼层高度+1.300m处，并弹墨线标示。如下图所示：4.8钢结构现场焊接方案4.8.1焊接工艺评定1、构件加工制作前，对首次据本工程钢结构的设计节点形式、钢材类型、规格、采用的焊接方法、焊接位置等，制定焊接工艺评定方案，拟定相应的焊接工艺评定指导书，并按指导书要求指导焊工进行焊接工艺评定试件的施焊。然后由具有相应资质的检测单位进行检测试验，并出具焊接工艺评定报告（PQR）。焊接工程师根据焊接工艺评定报告（PQR）制定相应的焊接工艺规程（WPS），用于本工程的实际加工制作。焊接工艺评定报告焊接工艺评定汇编2、焊接工艺规程应包括以下内容焊接方法、钢材级别、厚度及适用范围、焊接接头形式、焊接位置、焊接顺序、焊接层道布置、焊接设备、焊材、焊接温度、预热温度、层间温度、焊后热处理、消除应力措施、焊接参数（电流、电压、焊接速度等）、试验检验项目（种类、方法、数量等）、试验标准依据、试验结果等。3、焊接工艺评定方案在有关部门批准后即可实施，并在监理的见证下进行试件的装配、焊接、取样及力学化学等性能检测。4、工程中焊接工艺评定照片示意图坡口打磨、组装监理见证厚板焊接层间温度控制焊评试件焊评试件焊评试件拉伸试验4.8.2焊接接头的装配要求焊接坡口尺寸应符合GB/T50661-2011《钢结构焊接规范》的规定。组装后坡口尺寸允许偏差应符合表7.3.1规定。坡口尺寸组装允许偏差序号项目背面不清根背面清根1接头钝边±2mm不限制2无钢衬垫接头根部间隙±2mm-3～+2mm3带钢衬垫接头根部间隙-2～+6mm不适用4接头坡口角度-5°+10°-5°～+10°4.8.3定位焊定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊，所用焊接材料应与正式焊缝的焊接材料相当。定位焊焊缝厚度应不小于3mm，对于厚度大于6mm的正式焊缝，其定位焊缝厚度不宜超过正式焊缝厚度的2/3。定位焊缝的长度应不小于40mm，定位焊缝间距宜为300mm～600mm。钢衬垫焊接接头的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊焊接时预热温度宜高于正式施焊预热温度20℃～50℃，定位焊缝与正式焊缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求，定位焊焊缝若存在裂纹、气孔、夹渣等缺欠，要完全清除。示意图示意图4.8.4焊接环境序号控制措施1焊条电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊，其焊接作业区最大风速不宜超过8米/s、气体保护电弧焊不宜超过2米/s，否则应采取有效措施以保障焊接电弧区域不受影响。2当焊接作业处于下列情况下应严禁焊接：焊接作业区的相对湿度大于90%；件表面潮湿或暴露于雨、冰、雪中；焊接作业条件不符合国家现行相关标准的规定要求时。3焊接环境温度低于0℃但不低于-10℃时，应采取加热或防护措施，确保焊接接头和焊接表面各方向大于或等于2倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材温度不低于20℃或其最低预热温度，且在焊接过程中均不应低于这一温度。4当焊接环境温度低于－10℃时，必须进行相应焊接环境下的工艺评定试验，评定合格后方可进行焊接，否则严禁焊接。4.8.5引弧板、引出板及钢衬垫板序号控制项目控制措施1材质引弧板、引出板和钢衬垫板的钢材屈服强度不大于被焊钢材标称强度，且与被焊钢材焊接性相近2焊缝引出长度焊条电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引弧板、引出板长度应大于25mm，埋弧焊引弧板、引出板长度应大于80mm。3引弧、引出板规格气体保护焊：50*30*吨mm；埋弧焊：150*100*吨mm4去除方式引弧板和引出板宜采用火焰切割、碳弧气刨或机械等方法去除，不得伤及母材并将割口处修磨焊缝端部平整。严禁锤击去除引弧板和引出板。5钢衬垫板钢衬垫应有足够的厚度以防止烧穿。用于焊条电弧焊、气体保护电弧焊和药芯焊丝电弧焊焊接方法，衬垫板厚度应不小于4mm；用于埋弧焊方法的衬垫板厚度应不小于6mm；用于电渣焊方法的衬垫板厚度应不小于25mm。4.8.6厚板焊接工艺厚板焊接概述本工程中厚板主要涉及部位为支撑结构连接板，其中最厚板厚达到60mm，最高材质为Q355B。厚板焊接的主要接头形式为T型接头、十字接头、对接接头），主要坡口形式为单V坡口、X型坡口、K型坡口。在箱体、节点组装过程中完成厚板焊接，为防止层状撕裂，保证接头质量和接头力学性能，减小和消减焊接变形、残余应力，对组装焊接全过程来管理控制予以保证。厚板焊接主要技术要点及措施用下表可以直观表达：厚板焊接工艺1、厚板焊接坡口的设计由于厚板焊接工程量大、难度高，坡口小易形成窄而深的形式，焊缝成型系数偏小，影响一次结晶、容易产生区域偏析；在拘束应力大的前提下进而导致焊接热裂纹的产生。坡口加大，不仅仅焊接量大大增加，焊缝的焊接残余应力也大大增加，这对钢结构体系初始应力的控制极其不利，同时也影响工程工期。2、预热、后热采用远红外电加热技术厚板焊接的关键是防止焊接裂纹的产生，准确的预热、层间温度、后热温度是防止裂纹产生的关键，特别是厚板高强钢的焊接尤为重要，这是因为准确控制预热温度、层间温度和后热温度将直接影响和控制高强钢裂纹产生三要素既：扩散氢含量；硬淬倾向和拘束应力。同火焰预热方式相比较，远红外电加热有：温度控制准确可靠、可以控制升、降温速度的优点。最重要的是：所有采用电加热的焊缝全部受热均匀，从而避免了火焰加热的不均匀同焊接过程中的不均匀叠加而产生附加应力，有效的防止焊接裂纹的产生。由于采用了远红外电加热技术，减少了厚钢板的温度差，因此，也减少了不均匀加热和冷却所带来的附加应力，对提高厚板焊接质量十分有效。3、组合焊接新工艺在厚板焊接中，常规焊接是一种焊接方式从打底、填充、到盖面全部完成。这种方式由于管理简便而大面积使用。然而，不可避免，这种方式有它的局限性。以GMAW为例，在厚板打底焊接中，由于坡口小焊丝伸出过长，气体保护不好而使焊缝金属产生不应有的缺陷造成返工，产生直接经济损失。33、盖面层FCAW-G（药芯CO2气体保护焊）提高焊缝的表面质量，获得良好的观感效果。2、填充层GMAW（实芯C02气体保护焊）利用GMAW的高效及熔深相对较大的优点，提高焊接质量和效率。1、打底层SMAW（焊条电弧焊）其一：解决GMAW伸出焊丝过长影响焊接质量的矛盾，提高打底焊缝成型质量。其二：SMAW同GMAW相比较，焊缝稀释率相对较低，这对提高焊缝金属的综合指标比较有利。①②③从焊缝成型的角度上看：打底焊和盖面焊是最重要的步骤，在厚板焊接中，缺陷出现在打底焊缝，在BOX结构体系中，那么返工时间是整条焊缝正常焊接时间的三倍以上。4、多层多道接头错位焊接新工艺在钢板的焊接中，多层焊的焊缝质量比单层焊好，多层多道焊的焊缝质量比多层焊好，特别是板厚超过25mm时效果最明显，因此，在厚板焊接时，首选多层多道焊技术。所谓多层焊技术，不是一次成型，而是多层成型，焊接运条手法允许摆动，焊接厚度一般不控制，适合低碳钢厚板焊接；多层多道焊就是在多层焊的基础上，焊接手法上不允许摆动，焊接厚度要明确规定，以限制焊缝的热输入量，一般规定：GMAW；FCAW-G每一道不超过5mm，（通常是3～5mm之间）；SMAW用AV值来确定每一道的厚度（AV＝一根焊条所焊焊缝的长度／一根焊条除焊条头外的长度），通常AV≥0.6；在立焊位置允许摆动，但限制摆幅：SMAW允许宽度为焊条直径的三倍；GMAW、FCAW-G允许摆动15～20mm。多层多道错位焊接技术就是在多层多道焊接技术的基础上，加入焊接接头每一道次错位连接，即：接头不在一个平面内，通常错位50mm以上。这种技术特别适合于高强钢厚板的焊接。多层多道错位焊接技术的显著优点就是上一层次对下一层次进行了有效的热处理。在焊后冷却过程中，焊缝从接近基本金属开始凝固，单道焊的组织为典型的柱状结晶，且共晶粒通常是与等温曲线法向方向（即最大温度梯度方向）长大。由于凝固是从纯度较高的高熔点物质开始，所以在最后凝固部分及柱状晶的间隙处，便会留下低熔点夹杂物。在多层多道焊时，对前一道焊缝重新加热，加热超过900℃的部份可以消减柱状晶并使晶粒细化。因此多层焊比单层焊的力学性能要好，特别是冲击韧性有显著的提高。值得一提的是：多层多道焊对焊接接头的应力应变控制相当有利，提高了焊接接头的综合性能指标。预防层状撕裂的措施1、抓好焊接接头坡口设计关焊接坡口的设计关系到拉伸应力场的强弱，是影响层状撕裂的关键因素，甚至可以说：成败在此一举。从力学的观点分析：钢板一侧受力，产生层状撕裂的可能性远比两侧受力的机率小得多，截面积小的焊接坡口，产生层状撕裂的可能性远比截面积大的坡口小得多，焊缝少的焊接接头，产生层状撕裂厂的可能性比焊缝多的焊接接头要小得多，钢板内部的十字焊接接头，产生层状撕裂的可能性远比在钢板端部小得多。焊接接头抗层状撕裂正误示意图在焊接接头和坡口的设计中，成功的因素完全服从于焊接应用技术理论，焊缝截面积的大小决定拉伸应力场的强弱，拉伸应力场的作用点会直接影响层状撕裂的产生。这就是结构设计和深化设计所必须遵循的原则。2、抓好设计选材关在焊接接头及坡口设计确定的前提下，焊接接头母材的选择至关重要，母材的优劣对层状撕裂的产生有十分重大的影响。主要有以下几个方面：钢材的断面收缩量对层状撕裂的影响Фz≤10％在低度拘束度的T型接头（H型钢）有可能产生层状撕裂。Фz≤15％在中等拘束的接头，如箱形梁柱，含有一些层状撕裂的倾向。Фz≤20％只有在高拘束度接头（如节点板）时有一定层状撕裂倾向。Фz≤25％在合理接头中，一般都不会产生层状撕裂。夹杂物的成分不是影响层状撕裂的主要因素；关键在于夹杂物的形态，数量及其分布特征。只要有片状夹杂物，都可能导致层状撕裂。母材性能的影响层状撕裂敏感性不仅与夹杂物的特性有关，而且同母材本身的延性、韧性有关。低碳钢层状撕裂的根本原因是夹杂物，因为Pcm和Ceg都很小，对氢脆不敏感，层状撕裂敏感系数，主要取决夹杂物的总长（L）或含硫量。接头形成方式的影响焊接接头形式决定焊接接头的选材。首先应判断产生层状撕裂危险性的大小，按以下方面进行：层状撕裂因接头形式的影响经验公式：LTR＝INF（A）+INF（B）+INF（B）+INF（C）+INF（D）+INF（E）LTR(LamellarTearingRisk的缩写)意思为：层状撕裂的危险性。INF(Infiuener的缩写)，意思为：“影响”，后面A、B、C、D、E表示某因素X的影响。LTR为正值时，表示具有大的层状撕裂危险，其值越大，危险性越大；当LTR为负值时，表示具有抵抗层状撕裂的性能，且绝对值越大，抗层状撕裂的性能越好。在接头形式一定时，焊接工艺对层状撕裂有一定影响，但层状撕裂主要取决于钢材的材质。LTR值确认之后，设计应按下表选择钢材。LTR与对应的ΦZ要求值LTR要求的ΦZ（％）平均值最小值≤1010～2020～30>30——152535——1015253、最佳焊接工艺防止层状撕裂的产生，除正确的设计之外，必须有合理的焊接工艺作保证。防止由冷裂纹引发的层状撕裂，可以采取防止冷裂纹相同的技术措施。如适当预热、控制层间温度、后热消氢处理等，对防止层状撕裂均有一定作用。但建筑钢结构有其特殊的地方，那就是构件的截面不同，防止层状撕裂的方法也不同。4.8.7焊接工艺技术要求焊接施工前，根据本工程的焊接工艺评定结果，制定专门的焊接工艺规程（WPS），用于指导焊接施工。焊接工艺规程应详细的反应应用的各种焊接方法、接头形式、焊接位置、焊接参数、预热范围及温度、焊脚尺寸、层间温度控制、消除应力措施等各项必需要素。4.8.8焊接变形控制1、 在进行构件或组合构件的装配和部件间连接时，以及将部件焊接到构件上时，采用的工艺和顺序应使最终构件的变形和收缩最小。2、 根据构件上焊缝的布置，可按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形：（1）对接接头、T型接头和十字接头，在工件放置条件允许或易于翻转的情况下，宜双面对称焊接；有对称截面的构件，宜对称于构件中性轴焊接；有对称连接杆件的节点，宜对称于节点轴线同时对称焊接；（2）非对称双面坡口焊缝，宜先焊深坡口侧、然后焊满浅坡口侧、最后完成深坡口侧焊缝，特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数；（3）对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用；（4）宜采用跳焊法，避免工件局部热量集中。3、 构件装配焊接时，应先焊预计有较大收缩量的接头，后焊预计收缩量较小的接头，接头应在尽可能小的拘束状态下焊接。4、 对于预计有较大收缩或角变形的接头，可通过计算预估焊接收缩和角变形量的数值，在正式焊接前采用预留焊接收缩裕量或预置反变形方法控制收缩和变形。5、 对于组合构件的每一组件，应在该组件焊到其它组件以前完成拼接；多组件构成的复合构件应采取分部组装焊接，分别矫正变形后再进行总装焊接的方法降低构件的变形。6、 对于焊缝分布相对于构件的中性轴明显不对称的异形截面的构件，在满足设计计算要求的情况下，可采用增加或减少填充焊缝面积的方法或采用补偿加热的方法使构件的受热平衡，以降低构件的变形。4.8.9焊缝探伤要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验超声波探伤不能对缺陷作出判断时应采