钢结构阵列厂房工程施工方案

钢结构阵列厂房工程施工方案

目录

1.工程概况...............................................3

1.1钢结构概况............................................3

1.2钢结构技术要求........................................5

1.3钢构件统计............................................5

1.4主要节点连接形式.....................................7

2.钢结构施工部署.........................................9

2.1钢结构施工流程........................................9

2.2屋面钢梁吊装分析及塔吊选择...........................14

3.钢结构制作管理........................................17

4.钢结构安装............................................17

4.1施工概述.............................................17

4.2单个厂房的施工流程...................................18

4.3单区钢结构施工流程...................................31

4.4钢结构地脚锚栓及埋件施工工艺.........................40

4.5劲性柱的吊装工艺....................................48

4.6柱间支撑的吊装工艺...................................52

4.7屋面钢梁的吊装工艺...................................57

4.8钢结构安装措施.......................................60

5.钢结构测校............................................67

5.1建立测量平面控制网...................................67

5.2劲性柱测量校正工艺...................................67

5.3钢结构埋件测量校正工艺...............................68

5.4柱间支撑测量校正工艺.................................70

6.钢结构焊接施工........................................71

6.1焊接概况.............................................71

6.2焊接工艺.............................................72

6.3焊接顺序.............................................72

6.4焊接施工措施.........................................78

7.高强螺栓施工..........................................79

7.1高强螺栓概况.........................................79

7.2高强度螺栓安装工艺及方法.............................79

7.3高强螺栓施工注意事项.................................81

7.4高强度螺栓连接件摩擦面的抗滑移系数检测...............81

8.压型钢板与栓钉施工...................................82

8.1压型钢板与栓钉概况...................................82

8.2压型钢板施工.........................................82

8.3栓钉施工.............................................86

8.4压型钢板YX76-344-688板型验算.........................87

9.钢结构现场涂装施工...................................88

9.1钢结构现场防腐补涂...................................88

9.2钢结构防火涂装.......................................89

1.工程概况

1.1钢结构概况

根据设计图纸，1号建筑阵列厂房、2号建筑成盒及彩膜厂房有钢结构施工

内容。钢结构工程主要包括劲性钢柱、柱间支撑、屋面钢梁、屋面压型钢板工程

及钢结构部分的防火涂料施工。

1号建筑钢结构分布：

劲性钢柱分布在四条纵轴线上，A-G轴、A-F轴、A-R轴、A-S轴上，标高由

承台顶至+17.450米，截面形式均为双向H型钢的“十”字型柱，最大截面H850

X450X18X30+H850X450X18X30,共计172根劲性柱。

柱间支撑分为纵、横两个方向，纵向支撑分布在四条纵轴线上，在A-G轴、

A-F轴、A-R轴、A-S轴上，标高分别由+5.750米〜+14.750米和+23.300米〜+34.3

米，共计152组，截面为箱型截面口450X450X20；横向支撑分布四十三条横轴

线上，截面形式H400X400X13X21,共计378组，纵横柱间支撑共计530组。

柱间支撑连接至埋件，箱型支撑连接形式为焊接，H型支撑连接形式为栓接。支

撑埋件埋设于混凝土柱中，共计2120个。

三维结构效果

屋面钢梁主要分布在A-F轴〜A-S轴与A-1轴〜A-43轴之间。屋面结构形式

为钢结构梁与混凝土组合屋盖，屋面主梁采用H1400X500X22X25,次梁采用

H800X300X16X16o主梁采用贯通形式，落于混凝土柱顶，通过锚栓和埋件与

混凝土柱连接。柱顶埋件和锚栓共340套。屋面压型钢板采用开口板，型号为

YX-76-344-688,板厚为1.2mm。

2号建筑钢结构分布：

劲性钢柱分布在四条纵轴线上，C-C轴、C-D轴、C-U轴、C-T轴上，标高由

承台顶至+17.450米，劲性柱埋件156个,截面形式均为双向H型钢的“十”字

型柱，最大截面H850X450X18X30+H850X450X18X30,共计156根劲性柱。

柱间支撑分为纵横两个方向，纵向支撑分布在四条纵轴线上，在C-C轴、C-D

轴、C-U轴、C-T轴上,标高分别由+5.750米〜+14.750米和+23.300米〜+34.3

米，共计101组，型截面口500X500X25；横向支撑分布三十九条横轴线上，截

面形式H400X400X13X21,共计366组，纵横柱间支撑共计467组。柱间支撑

连接至埋件，箱型支撑连接形式为焊接，H型支撑连接形式为栓接。支撑埋件埋

设于混凝土柱中，埋件2160个。

屋面钢梁主要分布C-C轴〜C-U轴与C-1轴〜C-39轴之间，屋面结构为钢结

构梁与混凝土组合屋盖，屋面主梁采用H1400X500X22X25,次梁采用H800X

300X16X16。主梁采用贯通形式，落于混凝土柱顶，通过锚栓和埋件与混凝土

柱连接。柱顶埋件和锚栓共300套。屋面压型钢板采用开口板，型号为

YX-76-344-688,板厚为1.2mm。

钢结构用量表：

用钢量压型钢板（平栓钉防火涂料（平

部位高强螺栓（颗）

（吨）米）（颗）米）

1号建筑约10500约4.5万约12万约22万约10万

2号建筑约9800约4万约10万约17万约8.5万

合计约20300约&5万约22万约39万约18.5万

1.2钢结构技术要求

钢结构材质：劲性柱、屋面钢梁及1号建筑柱间支撑采用Q345B级钢，2号

建筑柱间支撑、锚栓及其它构件采用Q235B级钢。

螺栓：本工程除标明外，高强螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓，安装螺栓

采用C级普通螺栓。高强螺栓连接钢材的摩擦面均进行抛丸处理，抗滑移系数

Q345B钢大于等于0.5,Q235B钢大于等于045。

焊接质量等级要求：原材料拼接焊缝等级为一级，100%探伤。本工程现场节

点除标明外，采用全熔透焊接，等级为二级，抽检探伤220虬

压型钢板及栓钉：本工程1号及2号建筑屋面均为压型钢板组合屋面，混凝

土厚度150mm。压型钢板型号为YXB76-344-688,板厚1.2mm,材质采用Q345,

镀锌量180»栓钉直径为16mm,长度不小于120mm。

防腐涂装要求：室内构件表面涂刷环氧富锌底漆，漆膜厚度50um。

防火涂装要求：采用超薄型防火涂料，涂层厚度根据耐火等级确定，耐火极

限为柱间支撑2.0小时，屋面钢梁1.5小时。

1.3钢构件统计

1.3.1劲性钢柱统计

数每米重单根柱

类别部位编号规格

量(kg)重(t)

“十”双H850X450X18

劲性柱184647.511.34

X30

“十”双H650X350X18

1号劲性柱280496.428.7

X30

建筑

“十”双H650X450X18

劲性柱劲性柱38590.6210.47

X30

小计172

“十”双H850X450X18

劲性柱1113647.511.34

1X30

2号

“十”H850X450X18X

建筑劲性柱245595.5110.47

30+H650X400X18X30

小计156

合计323

1.3.2柱间型钢支撑统计

所

属数量每米重单件最

构件类型编号规格

建（组）量（kg）重（t）

筑

H400X400X13

ZZC1-3378168.411.5

X21

1号

ZZC4-5□450X450X20152270.043.5

1建

小计530

筑

H400X400X13

GL146168.410.91

X21

箱型支撑H400X400X13

\ZZC1-6366168.411.2

X21

2号

ZZC712□500X500X25101372.882.15

建

小计467

筑

H400X400X13

GL144168.410.91

H型支撑X21

合计1288

1.3.3屋面钢梁统计

本工程1号建筑、2号建筑屋面全部采用钢梁与压型钢板组合屋面，屋面钢

梁截面形式均为H型钢。主梁与混凝土柱通过预埋件连接。屋面钢梁统计如下:

构件最

所属建每米重

构件类型编号规格数量大重量

筑量（kg）

（t）

H500X250X10X

屋面钢梁MB136921.49

14

H1400X500X22

1号建筑MB2324429.398.6

X25

H1300X300X20

MB3107292.024.73

X20

构件最

所属建每米重

构件类型编号规格数量大重量

筑量(kg)

(t)

H800X300X16X

SB1828171.812.81

16

H500X250X10X

SB280921.49

14

小计—1375—

H500X250X10X

MB132921.49

14

H1400X500X22

MB2276429.398.5

X25

H1300X300X20

MB395292.024.73

2号建筑X20

H800X300X16X

SB1720171.812.81

16

H500X250X10X

SB280921.49

14

小计—1203—

合计—2578—

1.4主要节点连接形式

主钢与混凝土中间柱节点主梁与混凝土边柱节点

通过柱顶预埋件及锚栓连接通过柱顶预埋件及锚栓连接

2.钢结构施工部署

2.1钢结构施工流程

钢结构施工内容主要为劲性柱埋件安装->劲性柱安装一柱间型钢支撑埋件

安装一柱间横向支撑、纵向支撑安装同时第二节劲性柱安装一下一标高段柱支撑

埋件安装一下一标高段柱间支撑安装一顶层混凝土柱顶埋件安装一屋面钢梁吊

装一压型钢板和栓钉施工一屋面混凝土施工~屋面钢梁防火涂料施工。

为便于现场管理，钢结构施工独立分区分段管理。将整个钢结构施工分为1

号建筑工区和2号建筑工区，根据每个建筑根据塔吊覆盖范围及土建分区图，将

1号建筑分为四个施工区域，每施工区域分别投入四个班组进行施工，将2号建

筑分为三个施工区域，每施工区域分别投入四个班组进行施工。每个班组插入时

间根据施工进度计划进行。

2.1.2钢结构施工工艺流程图

钢结

构施

准

.—

备阶

段殳

,

定

行固

梁进

临时

使用

劲性

柱施

工准焊接

设

台搭

作平

备阶用操

Z

___

___

___

___

___

___

___

___

___

X_

毂攵

定

行固

梁进

临时

使用

'

等）

丝绳

、钢

（倒链

备,

资准

柱间、物

支撑

施工

备

准段

阶

、，，

屋面

钢梁

施工

准

备

阶

段

>

2.1.3钢结构平面安装区段划分及安装顺序

1号建筑由1-2、H-2、III-2,IV-2开始施工，2号建筑由1-2、11-2、II1-2

开始施工形成流水作业。屋面钢梁安装时先安装主梁再安装次梁，形成稳定空间

单元。柱间支撑安装按照由下至上的顺序进行。钢梁吊装完成后要及时进行测量、

校正、高强螺栓安装、焊接。

钢结构平面安装划分及施工顺序详见下图:

IV-1

o

g

寸

一

I-O--11-2,寸

---8o

1o

iE^Jg

g

II731.寸

「一一下一.r

,va1jr

0

rO

O

r.0：11-4-Z

-L寸

40500167500

1号建筑阵列厂房钢结构安装顺序

:心

III-lII-l

1J

0fl01

oowoI3a

III-2l[11-2]

©oisoooaa

«A->

^5^(OO

LOIII-3

「eQpJo

oooooeeeolMoeodoJloo

♦n^ccN.^a—»片1广二a—二a二0^^-41A

t

10140097200

2号建筑成盒及彩膜厂房钢结构安装顺序

1号建筑施工顺序：运一圈一叵；

|n-2|f|n-3|f|n-4|；

卜口小叵司Tni-4|；

|IV-2H|IV-3H|IV-4|O

2号建筑施工顺序：运一国；

叵一国；

lin-^^TT^o

2.1.4钢柱、钢梁分段计划

深化设计中钢构件分段，需考虑塔吊起重能力、安装工艺及运输要求。劲性

柱均分为二节。屋面主梁分段原则为每跨一节。经过对比，1号建筑与2号建筑

的宽度及横向轴线排布相同，因此1号建筑与2号建筑屋面钢梁的分段相同。分

段、重量及位置如下图：

1号建筑阵列厂房劲性柱分段表:

序构根单位重

截面(mm)分段示意图

号件数(t/m)

劲

性

■

+I74X）i17.4501,■7.45C

柱套8

1r10.65

型4

钢r

■OCJ

16.48!

劲

性

--*---•——T

柱■«，8

20.50

型for4

钢+-（1,<!l：）

kT

2fit

劲

、

3性X80.6

/✓

柱

/✓

2号建筑成盒及彩膜厂房劲性柱分段表:

序构件类根单位重

截面(mm)分段示意图

号型数(t/m)

、

——---1X

二、..

劲性柱n[ir

、

1、1120.65

型钢1

、————-------\

劲性柱X

2、370.69

.X

型钢3✓Z

/Z

---,——--------V

1号、2号建筑屋面主梁分段一

1号、2号建筑屋面主梁分段二

2.2屋面钢梁吊装分析及塔吊选择

根据招标计划，两个厂房塔吊均采用TC7030B,经过初步分析若使用TC7030B

则1号建筑与2号建筑有大量的钢梁构件超出塔吊起重范围。根据相关答疑文件,

地基承载力满足ST70/50塔吊安装要求，因此针对选择ST70/50与TC7030B两种

不同的塔吊进行了吊装分析。由于塔吊位置已经确定，在相同位置采用两种不同

塔吊的吊装分析如下：

图示备注：塔吊32m白长：起吊里量：-92吨

■双机拍吊吊装--------无法吊装——滑移法吊装

TC7030BTC7030BTC7O3OBTC7030B

1号建筑塔吊为TC7030B时吊装分析图

图示备注：塔吊551n鞫长：起吊重量6.92吨

--------双机抬吊吊装

ST70/50ST70/50ST70/50ST70/50

1-1iTL-，•I■1.1•L，J♦，I，J

ST70/50ST70/50ST70/50ST70/50

1号建筑塔吊为ST70/50时吊装分析图

1号建筑选择不同类型塔吊钢梁超重情况对比表

塔吊型台数

双机抬吊（根）其他吊装法（根）滑移（根）

号（台）

TC7030B8台762253

1号建筑

ST70/508台200

图示备注:塔吊32m臂长：起吊重量6.92吨

双机抬吊吊装一1无法吊装■■-一滑移法吊装

2号建筑塔吊为TC7030B时吊装分析图

图示备注：塔吊55m。长：起吊重量6.92吨塔吊70m再长：起吊重量5吨

--------双机抬吊吊装-------滑移法吊装

2号建筑塔吊为ST70/50时吊装分析图

2号建筑选择不同类型塔吊钢梁超重情况对比表

塔吊型台数

双机抬吊（根）其他吊装法（根）滑移（根）

号（台）

2号建筑TC7030B6台474868

ST70/506台8032

经过以上分析对比，建议1号建筑、2号建筑的塔吊采用ST70/50。选用

ST70/50时可以减少通过汽车吊转运至支持区的钢梁数量，改由地面堆场直接起

吊，对支持区有很大保护作用。同时可以避免其他吊装方法的使用，减小施工难

度、减少双机抬吊次数、滑移数量，提高安装速度、缩短工期，同时极大减少施

工中的安全隐患。

3.钢结构制作管理

本工程钢梁及柱间支撑的钢构件材质为Q235B、Q345B级钢。原材料的质量

控制是钢构件制作质量保证的重要一环。

（1）根据施工图提出材料采购计划，材料计划中要注明物资的品名型号、

规格参数及国家标准或行业标准。

（2）原材料到厂后，应进行实物与资料核对，如业主和监理方有要求可共

同进行验收，并办理确认手续。原材料必须有符合要求的出厂质量说明书。

（3）由试验员按照钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001的规定和原

材料批量进行力学性能试验。

（4）经检验合格的原材料，由质检组标识“合格”标志，并办理入库验收

手续，建立台帐，经检验发现不合格品，由质检组对其标识“不合格”标志，并

做好记录，并将不合格品退回。

4.钢结构安装

4.1施工概述

本工程钢结构安装设备主要采用ST70/50塔吊，100吨汽车吊、75吨汽车吊、

滑移小车及卷扬机。劲性钢柱、屋面钢梁主要采用ST70/50进行安装；部分边跨

屋面钢梁采用100吨汽车吊配合安装；柱间支撑主要采用卷扬机配合安装；2号

建筑成盒及彩膜厂房中央区域塔吊无法完全覆盖的部分重型主梁采用滑移小车

配合手拉葫芦安装。

（1）主体混凝土结构绑扎钢筋施工期间进行预埋件的埋设，预埋件埋设均

采用全站仪进行定位。预埋中安排专门人员负责跟踪进度，及时插入，避免因埋

件预埋影响工期。预埋过程中分别从预埋前放线、预埋中初定位、精定位、封模

前复核、混凝土凝固后复查等五道工序控制，确保埋件埋设质量。

（2）柱间支撑采用卷扬机进行安装，由于不占用塔吊的使用时间，因此可

以在土建混凝土柱拆模以后，露出预埋件即可进行柱间支撑的安装。柱间支撑的

安装要求在其上部的将混凝土梁底部正中位置埋设预埋件，以供吊装时施工。避

免将钢丝绳捆绑于混凝土梁上造成混凝结构损坏。

（3）屋面钢梁的施工根据土建分区交接的情况进行安装。屋面钢梁的吊装

按照先主梁再次梁，由中央向两边的顺序安装。每个作业区吊装结束后及时进行

测量校正、高强螺栓初拧终拧、焊接等工序。

（4）对于不能采用单机吊装的钢梁，可以采用双机抬吊的进行吊装。

（5）中央区域塔吊无法完全覆盖的部分重型主梁采用梁顶滑移法：在已安

装完成的纵向跨间两侧重型主梁上翼上安装滑移小车，采用滑移小车作为移动装

置，通过借助手拉葫芦将重型钢梁水平滑移到安装位置。

（6）部分边跨屋面钢梁采用100吨汽车吊、75吨汽车吊配合安装。

4.2单个厂房的施工流程

根据钢结构施工部署的安排，本工程1号建筑阵列厂房钢结构的安装分为四

个区，每个区分为三个施工段，四个区并行施工。2号建筑成盒及彩膜厂房屋盖

钢结构的安装分为三个区，每个区分为两个施工段，三个区并行施工。

钢结构屋面钢梁主要思路详见钢结构施工部署。

由于2号建筑与1号建筑的结构形式、吊装方法均基本相同。所以本方案将

重点对1号建筑的钢结构施工流程进行详细的介绍，流程如下：

第一步、1-2、II-2、III-2、IV-2区劲性钢柱吊装前，先对钢柱地脚锚栓进行

复测，并清理螺杆，为劲性柱的安装作出准备。

第二步、进行1-2、11-2、111-2、IV-2区首节钢柱的吊装，并进行钢柱的跟踪

测校，吊装过程钢柱间设置临时连系梁，形成一个框架整体并精确校正完毕后进

行钢柱柱底二次灌浆，确保钢柱的稳定，并交于土建进行钢筋绑扎。

-----------

第三步、跟进土建的钢筋绑扎进度，与土建配合安装1-2、11-2、111-2、IV-2

区+5.750m标高以下柱间支撑埋件的预埋。

第四步、开始1-4、n-4、m-4、IV-4区劲性钢柱吊装前，先对钢柱地脚锚栓

进行复测，并清理螺杆的丝扣，为劲性柱的安装作出准备。

第五步、进行1-4、11-4、HI-4、IV-4区首节钢柱的吊装，并进行钢柱的跟踪

校正测量，吊装过程钢柱间设置临时连系梁，形成一个框架整体并精确校正完毕

后进行钢柱柱底二次灌浆，确保钢柱的稳定，并交于土建进行钢筋绑扎。

第六步、跟进土建的钢筋绑扎进度，与土建配合安装1-4、II-4,III-4,IV-4

区5.750m以下柱间支撑埋件的预埋。

第七步、跟进土建的钢筋绑扎进度，进行1-2、II-2、HI-2、W-2区二节钢柱

的吊装，并进行钢柱的跟踪校正测量，吊装过程钢柱间设置临时连系梁，形成一

个框架整体并焊接验收完毕后交给土建进行钢筋绑扎。

—―-

第八步、跟进土建的钢筋绑扎进度，与土建配合安装1-2、11-2、111-2、IV-2

区5.75011r12.250m柱间支