钢结构组织设计

课时授课计划

建造工程系施工教研室姓名_课程：建造施工组织与管理NO。29

建工技术1104、

授课班级授课日期201年月日课型综合

08、09、10

项目3施工组织设计的编制实例

授课章节任务3钢结构施工组织设计的编制实例

教学目的

了解钢结构工程的施工特点，掌握钢结构工程的施工部署、进度计划、施工平面布置

与要求

的内容。

重点与

施工平面布置内容教具

难点

教学进程讲授时间

1.组织教学：概述。5号

2o授课内容提要：

一.钢结构工程的施工特点5

二.钢结构工程的施工部署、进度计划、施工平面布置35

三.钢结构工程的施工组织设计的相关案例40

3o巩固新课：4分钟

4.布置作业：［册

5.实施情况及反馈：

建造工程系1施工教研室

任务3钢结构工程的施工组织设计

工程背景

某图书馆新馆项目占地面积50亩，总建造面积2.5万平方米。工

程包括主楼和报告厅二个部份。

工程主楼为框一筒钢骨碎结构，裙楼为钢筋佐框架结构，抗震设

防烈度为7度。地基为预应力碎管桩，主楼基础采用桩承台、整板基

础。主楼主体柱网间距以9000X9000为主，从地下室层至四层以钢

骨碎柱为主，局部钢筋砂柱及钢柱。

钢骨碎柱截面尺寸分别700X800>1000X700、700X700.中

800mm等几种截面尺寸，钢筋碎柱700义700mm,钢柱400X800X20

X40mmo

主体楼层梁分别有钢骨碎梁、钢筋碎梁及钢梁。一、二层楼面钢

骨梁及钢筋碎梁截面尺寸700X800、1000X800、700X700mm等几种；

二、四层楼面及屋面为钢梁，钢梁截面尺寸有多种，截面形式为II型。

主楼楼面板一、二层楼面板分别为高强薄壁空心筒现浇板，板厚

分别为400mm、220inn；屋面板采用压型板一碎组合楼面，板厚120mm。

报告厅部位屋面壳体结构，壳体结构用钢管桁架，高出所在屋面

3549"7004mmo

3.1钢结构施工的特点：

钢结构的施工大体上可分为两大部份：一是钢构件、配件的制作

与加工，普通在工厂生产；二是钢结构的拼装安装、连接，即现场施

工。此外，还有防腐、防火处理等。根据钢结构的性质，钢结构施工

建造工程系2施【:教研室

组织具有以下特殊性:

1.对制作、加工精度、测量、定位、放线要求严格。这是在制作

和安装阶段都较为重要的问题。下料不精确，会造成构件的变形，安

装时不能就位，影响使用和受力；同时在高层建造中，误差积累非常

显著，柱子或者其他构件弱小的偏差会造成上部很大的变位，极大地

改变结构的受力，影响设计效果，甚至产生工程事故。因此，在施

工组

织安排中，应该安排对进场的钢结构构件进行检测。

2.焊接、紧固件连接工作量大。焊接、紧固件连接时钢板或者型

钢组成各种钢构件的基本连接方法，其在整个钢结构工程中的工作

量占有很大的比重，焊接、紧固件连接不可避免会产生各种缺陷，

对钢结构工程质量有着很大的影响。焊接和连接的顺序对钢结构的

装配应力

影响很大，所以应合理安排连接顺序。

3.安装过程中对天气、温度等条件敏感。钢材热胀冷缩、尺寸变

化比较大，温度过高或者过低都会对安装精度产生影响。同时，在钢

材

连接中，焊接的质量与天气、温度都息息相关。因此，应该合理安排

施工时间。

4.钢结构安装对机械设备要求高。钢构件分量大、体型大，高层

建造施工中高空作业多，对吊装过程中的技术要求高，吊装的施工荷

载必须同其自身设计承载力相吻合，对起直、运输等机械的性能要求

高。在一些特殊的施工方法（如整体顶升法、高空滑移法）中，对机械

设备性能有更高的要求。因此，应该选择合理的施工机械，并合理布

置施工场地。

建造工程系3施工教研室

5.防腐、防火要求严，且防腐、防火分为施工过程中和安装完成

后两个阶段。因此，尸面布置上座考虑防腐和防火的安排。

6.钢结构构件多。材料需求量大、品种多、专业性强、材质要求

高，故要求电良好的组纨蝌，以保障施工需求，对物资供应进度组

织提出的要求高。

7.钢结构工程对工人的技术水平要求高。焊工、起吊工等须考核

持证上卤。

8.施工具有连续性。采用流水施工时，工作的交叉配合比较平衡，

要求在工期进度上合理安排,以提高效率。

钢结构施工属7专业分包性质，所以施工现场普通已经有总包单

位布置好了暂时建造，这时就不需要进行现场的布置。如果钢结构施

工单位是总包单位，则应按前面单元的要求进行各种布置。

3.2施工部署：

3.2.1原始资料采集:

1.工程概况温和候条件；

2.工程地质、水文条件、地形条件及场区及周边地下管线情况；

3.周边道路及交通条件。

3.2.2工程特点、重点：

主要包括工程特点，工程重点、难点阐述或者分析。

3.2.3施工目标：

1,施工质量目标；

2.施工进度目标；

建造工程系4施工教研室

3.施工成本目标；

4.施工安全目标；

5.文明施工目标。

3.2.4项目组织机构：

常用项目组织机构分布图、表的形式进行表示。

3.2.5施工程序：

可以文字说明每部份的具体流程及工艺顺序，常以流程图辅助表

zj\o

3.2.6项目施工流水段的划分及组织：

按照施工段划分的具体要求结合工程实际特点进行合理的划分，

可形象辅助以简图表达。

案例施工部署

3.2.7工程概况：

见本任务的工程背景部份。

3.2.8工程特点、重点：

3.2.8.1工程特点

本工程在主楼主体结构中设计采用了钢骨碎结构技术，现浇空心

板结构技术和钢承板碎组合楼面板结构技术，在裙楼报告厅部位使用

钢管桁架的壳体结构。

3.2.8.2工程重点、难点

1本工程质量标准要求高

本工程是市重点工程，工程质量符合国家标准，确保市级优质工

建造工程系5施工教研室

程，达到国家优质工程标准，争创国优。

2钢结构的施工图设计和深化设计

本工程钢结构的深化设计工作是本工程的重点之一。

选择实力强、设计经验丰富的设计人员为本工程完成深化设计的

任务，从设计力量上、类似工程设计经验上和协作服务上赋予足够的

保障。

3与土建施工的衔接配合

本工程劲性钢柱及压型钢楼承板的施工需土建安装密切配合才干

保证工程的质量及进度，因此与土建施工的衔接配合也是本工程施工

组织的重点之一。

钢骨柱及钢骨梁的安装施工比普通钢结构安装施工相应增加了一

些施工工序，组织协调管理工作内容增加，对配合混凝土的浇注、协

调、确保主体施工顺序进行是该工程的重点。

3.2.9施工目标：

3.2.9.1施工质量目标

工程质量符合国家规范验收标准，确俣市级优质工程，达到国家

优质工程标准，争创国优。

3.2.9.2施工进度目标

本工程计划从2022年1月16日开始至2022年7月2日结束。根

据本工程工程特点和工期要求，将本工程总体安排为三个施工阶段：

第一阶段：施工准备阶段。主要包括资料采集、技术方案的编制

与交底、工程材料采购、劳动力准备与培训、暂时设施、道路、暂时

建造工程系6施工教研室

水电设施、钢结构深化设计等。

第二阶段：施工生产阶段。钢结构工厂加工、运输、现场地面拼

装、吊装、高空安装等。本阶段是施工全面展开阶段，应保证各种资

源的及时调配，加大生产调度力度，保证计划实施不打折扣。

第三阶段：交工验收阶段。钢结构安装完毕，成立交工验收领导

小组，和建设单位、总包方及监理、总包单位共同制定详细的交工验

收计戈I」（包括交竣工资料整理、装订、交付计划），确保交工验收成

功。

3.2.9.3施工成本目标

工程成本降低率4%o

3.2.9.4施工安全目标

杜绝重伤和死亡事故的发生，普通事故的发生频率控制在1.5%。

以下。

3.2.9.5文明施工目标

达到市级“文明工地”标准。

3.2.10项目组织机构

本工程钢结构工程项目组织机构图见下图：

建造工程系7施工教研室

建造工程系8施工教研室

3.2.11施工程序:

施工程序见图F图:

工土地吊将和圻柞

工』也保达和焊接

涂.

3.2.12项目施工流水段的划分及组织：

根据本工程的结构特点，及钢结构工程量的分布，暂时将主楼钢

结构安装工程分成四个工流水段见图：

I区n区

主楼地下室底板施_ux段划分图---------------

流水施工关系为：先立柱安装，后进行横梁安装，最后进行支撑安装。

建造程系9施工教研室

3.3施工进度计划

钢结构的施工进度计划编制的主要步骤有：

熟悉审查施工图纸，研究原始资料；根据施工顺序、施工段和施

工层，确定施工起点流向；确定主要施工控制点；计算工程量，确定

劳动量或者机械台班数量：计算各项工作持续时间：绘制施工网络图

或者横道图；按照项目进度控制目标要求，调整和优化施工网络计

划。

编制钢结构的施工进度计划时，要与整个工程的进度计划相协调，

避免和其他工序的施工发生冲突或者矛盾。

案例工程施工进度计划

根据招标文件，本工程施工工期要求为180天，其中制作90天，

安装90天。根据工期要求和现场情况，计划从2022年1月16日开

始至2022年7月2日结束，总工期168天，比建设单位要求提前12

天完成。

3.3.1施工进度控制点的设置：

在施工中本着优化施工程序，加强各工种协作，强化网络计划的

原则，加强施工计划管理。为保证工期目标的实现，根据各分部份项

的工程特点分别设置如下主要控制点:

第一进度控制点：2022年01月16日，工程开工。

第二进度控制点：2022年02月04日，钢结构深化设计完成。

第三进度控制点：2022年02月16日，钢结构开始制作。

第四进度控制点：2022年04月01日，主楼钢结构开始安装。

第五进度控制点：2022年06月01日，报告厅钢结构开始安装

建造工程系10施匚教研室

第六进度控制点：2022年06月19日，主楼钢结构安装完毕。

第七进度控制点：2022年06月25日，报告厅钢结构安装完毕。

第八进度控制点：2022年07月02日，工程竣工。

3.3.2施工进度计划：

施工进度计划见图：

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施工进度计划图

3.4施工准备与资源配置计划：

3.4.1施工准备：

由项目总工组织项目经理部有关技术人员认真熟悉图纸，参加由

建设单位组织召开的设计交底、图纸会审和轴线桩交接、施工暂时水

电交接、施工现场勘察；根据施工现场的实际情况和建设单位的统一

要求布置现场暂时设施；施工技术部门根据投标方案大纲编制实施性

的施工组织设计和分项工程施工方案并向施工工长和专业施工队进

行技术交底和岗前培训，同时按照施工总进度计划的总体安排编制材

料进场计划、设备进场计戈k人员进场计划。

建造工程系11施工教研室

3.4.1.1施工组织准备

项目经理和技术、质量、材料、安全负责人符合资质规定的要求。

组织一支有施工经验的施工队伍进驻现场进行暂时设施搭建等各种

现场准备工作，并按劳动力需用计划分批分期进入现场。劳动力进入

现场后，由项目经理组织做好入场教育工作，对安全生产、文明施工、

工程的质量工期要求及企业各项规章制度向作业层交底。

3.4.1.2技术准备

技术准备包括配备工程技术资料、图纸自审和会审、施工组织设

计编制和报审、编制物资需用量计划的、图纸深化设计等工作。

3.4.1.3施工现场准备

施工现场准备由项目经理部依据建设单位及总包提供的施工用地

进行现场平面布置，并报经建设单位及监理、总包单位审批。

1施工平面布置规划

本工程的施工平面布置规划见项目3.6。

2施工现场控制网测量

根据给定永久性坐标和高程，按照总包总平面图要求，现场测量

员进行施工场地控制网测量，设置场区永久性控制测量标桩。

3组织施工机具进场

根据施工机具需要量计划，按平面图要求，项目经理部组织施工

机械、设备和工具进场，按规定地点和方式就位，并应进行相应的日

常保养和试运行等项工作。

3.4.1.4材料准备

建造工程系12施工教研室

进场10天内提浮现场材料总需用量计划，在每道工序前15天提

出分批量入场计•划，保证能有充足的时间进行材料的采购、贮备，材

料提前一周入场，并按建设单位规定的材料交验程序，做好材料的交

验工作。

3.4.2劳动力计划：

根据本工程的内容和特点，计划在本工程中投入钢结构制作厂和

钢结构吊装队、钢结构安装队、脚手架搭拆施工队、涂装施工队等四

个专业施工作业队及一个测量检测队进行本工程的施工。拟投入施工

现场的最高人数和平均人数见表3-8及表3-9o

表3-8钢结构制作厂劳动力需用量计划

施工作业队工种人数备注

钢结构厂生产车间加下料、切割工20

工制作装配工20

焊工20持证上岗

检验员6持证上岗

设备操作工12

工厂拼装作业队装配工8

焊工8持证上岗

油漆工4

起重工2持证上岗

检验员2持证上卤

工厂涂装作业队设备操作工4

油漆工10

起重工2持证上岗

运输队起重工2持证上岗

编组编号员4

厂内转运工4

司机6持证上岗

现场拼装作业队装配工8

焊工8持证上岗

油漆工4

起重工2持证上岗

检验员2持证上岗

合计166

建造工程系13施工教研室

表3-9施工现场劳动力需用量计划

序号I种数量（人）备注

1硼工20

2电焊工20持证上岗

3气焊工6持证上岗

4起重工8持证上岗

5油漆工30

6测量工6持证上岗

7维修电工1电气维修持证上岗

8架子工6持证上岗

9探伤工3持证上岗

10辅助工20

共计120

根据劳动力使用计划，分期分批组织劳动力进场，进行入场教育,

明确目标任务，并由质、安工程师分别进行施工质量、安全技术交底。

各施工队骨干力量保持稳定，普通技术工人以公司为强大后盾，

随工程需要实行动态管理，即保证工程高峰期用人需要，又不至于造

成现场窝工，从而提高工作效率。

劳动力配备计划及劳动力动态图见下页。

建造工程系14施工教研室

^3-10劳动力时缶计划及男动力动态布置图

鹿工白历关

序号工肿名称白人数1月2月3J月4月5月

下旬上如下旬上旬下旬上旬下旬上旬

1下料工20202020

2歧配工3€102。2036168

3电户工3610202036168

4检验员836682

M5设片痛作工1661212164

作6陆济工184184

7抬量工6222442

8总班编号员424444

9厂内段运工q444q4

10司机666666

11研r2044162020

12电池工2022121220

13二月工6246

14起理工8P28

安28

浦陵工

装153030

16侧最工622266

17奘于工666

18探伤工333

19维修电r111111

20的卧工2088122020

台十2740R3941131371711071"

劳动力动态布置图

建造工程系15施工教研室

3.4.3钢材供应措施及材料品牌：

3.4.3.1材料采购方案(略)；3.4.3.2钢构件进场计划

钢材的进场计划见表3-1lo

表3-11钢材进场计划

钢材类别型号(mm)分量⑴材料标准及供货时间备注

钢号

钢骨柱箱型158国产Q345B开工后95天

H型96开工后95天

X型梅花型115开工后95天

框架柱箱型140开工后100天

钢骨架梁H型188开工后100天

钢梁BH型736开工后120天

IIN型354开工后120天

箱型71开工后120天

钢管桁架20.6开工后150天

钢偶撑11.2开工后120天

压型钢板0.75mm>0.91mm12547m2镀锌开工后120天

3.4.4钢结构安装施工机械设备计划:

钢结构安装施工设备配备见表3-13,钢结构安装主要检测仪器见

表3-14

表3-13安装主要施工设备一览表

序设备名称规格型号数量国别产制造额定生产能

号地年份功率力

1附着式塔吊K50/501沈阳200220t

2塔吊QTZ801沈阳20006t

5汽车吊25t1徐州200025t

6拖车50t1上海200150t

7载重汽车10t1北京2001lOt

8硅整流电焊机ZX50020南京200120kw

9砂轮切割机64002南京20007.5kw

10角向磨光机612510南京20002.5kw

11焊条烘干箱2南京2002

12焊条保温筒20南乐2000

建造I：程系16施「教研室

表3-14钢结构安装主要检验试验仪器一览表

一

单

序名称规格精度数量备注

位

号

1全站仪拓普康1〃2+2D台1平面控制测量、高

GTS-601精度定位测量、变

2全站仪尼康2〃2+2D1形测量安装监控

GTM-530

价

3经纬仪J22〃4安装监控

台

4精密水准仪拓普康（带测0.4nlln/Km1高程控制测量、

微器）基础沉降观测

5水准仪拓普康0.7mm/Km台1高程测量

AT-G2

6X射线探伤E-250台1焊缝检测

仪

7超声波探伤GTS-22台1焊缝检测

机

8焊接检验尺只6

9钢卷尺30m只2

10磁力线坠只8

11油漆测厚仪把4

3.5钢结构的安装方案:

钢结构施工方案的重点是这部份内容，钢结构的加工是工厂完成

的，运输由专业运输队伍负责，钢结构的安装涉及了钢结构的连接、

钢结构的测量与精度控制、钢结构的吊装等内容，知识的综合程度非

常高。

本工程采用柔性框架一一支撑的结构体系，其中柱采用劲性钢柱，

梁采用组合梁，梁柱节点采用较接。楼板采用压型钢板一一混凝土组

合楼板。其中采用塑性设计法按组合梁设计。钢梁上翼缘采用抗剪连

接件与组合楼板连接。

3.5.1吊装方案：

1.钢结构吊装工艺流程：以流程图表示。

建造工程系17施工教研室

2.吊装机械的选择及安装:

1）机械位置及性能参数;

2）机械平面布置;

3）机械吊装工况分析。

按照主楼钢结构构件的分布特点以及构件分量，选取1台K50/50

塔吊和吊作为起重设备，考虑塔吊配合土建地下部份施工，塔吊的大

臂长选择70米，安装位置在10轴线上、K轴及J轴之间。

/

主楼塔吊平面布置图

建造工程系18施工教研室

钢柱安装分节的设想：本工程钢柱总长度约为26米，考虑安装及

运输的方便，基本分两节制作安装：第一节从地下室・1F至高出2F

地板1.2米处，第二节从高出2F地板1.2米至屋顶。局部外挑12米

部份由于其主梁翼缘板贯通钢柱，该部份分四节制作安装：第一节分

节点为高出2F地板1.2米处，第一节分节点为高出3F地板1.2米处，

该部份同3F挑梁一起制作安装，第三节分节点为高出4F地板1.2米，

第四节即从4F地板1.2米直到屋顶。

根据主楼的钢结构分布情况，构件基本为对称分布，同一位置在

三层构件的分量最大，经对构件分量的计算，塔吊平面布置图中钢柱

1-3、钢梁1-3为塔吊工作的最不利点，具体分析见下表所示。

表3-5主楼K50/50塔吊设置及吊装情况一览表

序

各最不利点构件分量距塔吊的距离该处塔吊是否备注

号

构件名称（吨）（m）的起分量满足

（吨）

1钢梁16.2488.2是

2钢梁26.739.510.3是

3钢梁37.63014.3是

4钢柱15.83611.5是

5钢柱27.9429.6是

6钢柱34.52716.1是

备注：1、其他构件吊装的位置或者分量均比上述构件容易，不做一一分析。

2、钢梁3上翼缘板贯通钢柱，考虑吊装及制作方便，该钢梁与2至3层钢

柱同时制作、吊装。

通过上述分析K50/50塔吊布置在该位置，满足钢结构构件吊装

要求。

3.5.2焊接方案：

本工程钢结构现场焊接主要是柱与柱、柱与梁、梁拼接及隅撑的

焊接。材质主要为Q345B。钢柱主要有箱型柱、梅花型柱和II形柱三

建造工程系19施工教研室

种截面形式，钢板厚度40、25、20mm,连接方式为焊接，焊缝要求

全焊透。钢梁为H型钢，主梁与钢柱的连接方式为刚接(即腹板为高

强度螺栓连接，翼板与柱为焊接)，钢板厚度60-17mm,焊缝要求全

焊透；次梁与主梁的连接为较接。柱一柱接头、柱一梁接头、梁一梁

拼接接头为TT级焊缝，需经20%超声波探伤检查，其余为TTT级焊

缝，主要焊接节点如下图所示。根据本工程的实际情况和提高焊接工

作效率及焊接质量，现场主要焊缝采用C0。气体保护焊，局部采用手

工电弧焊的焊接方法。

1.焊接前技术复核工作：

根据JGJ81-2002《建造钢结构焊接规程》的要求进行。

2.钢结构焊接顺序；

3.焊接前准备工作；

4.焊接工艺:

(1)接头准备；

(2)引弧及息弧板准备；

(3)焊缝清理及处理；

(4)工艺选用；

(5)变形的控制。

5.焊接检查及检验：

(1)焊缝外观检查；

(2)超声波探伤检验。

6.焊接返修。

建造工程系20施工教研室

3.5.3测量与精度控制方案：

L测量校正前的准备工作：

测量仪器准备、测量校正方案及安装测量标志的确定等。

2,校正与监控工艺：

(1)标高调整；

(2)扭转调整;

(3)垂直度调整；

(4)垂直度监控;

(5)钢梁水平度校正；

(6)结构中间验收。

3.5.4高强螺栓安装方案：

高强螺栓的穿孔一高强螺栓的初拧与终拧一高强螺栓紧固后的检查。

3.5.5压型钢板与栓钉安装方案：

1.压型钢板安装工艺；2.栓钉焊工艺；

3.5.6地脚螺栓预埋与首节钢柱安装：

第一节钢柱安装定位尺寸的好坏，直接关系到后续柱梁的安装定

位质量，而第一节钢柱的轴线安装定位精度取决于预埋地脚螺栓的预

埋精度。在预埋螺栓预埋前，为了保证各定位螺栓的相对位置稳定，

采用钢套模定位。

3.6施工现场平面布置：

(1)现场办公设施的规划；(2)生活设施的规划；

(3)现场钢结构拼装场地及仓库的规划；(4)暂时用水用电设施；

建造工程系21施工教研室

应以现场平