火车站站房及雨棚钢结构安装施工方案

PAGEXX钢结构工程安装方案2009年6月26日目录1工程概况 11.1工程概述 11.1.1主站房钢结构 11.1.2雨棚钢结构 31.2工程特点、重点及难点分析及对策 51.2.1工程特点 51.2.2重点及难点分析 51.2.3主要对策 62施工总体部署 82.1施工总体思路 82.2施工区段划分 82.3钢结构工程施工方案及措施 102.3.1安装方案选定 102.3.2总体安装流程 112.3.3吊车通道布置 162.3.4起重机械选配 182.4施工计划 232.5现场施工人员配置 252.6现场机械设备配置 262.7现场施工用地 272.8现场用电 273主要构件分段方案 283.1钢结构现场吊装分段原则 283.2主站房钢结构现场吊装分段 283.3雨棚主结构现场吊装分段 294主要构件现场拼装方案 304.1青铜面兽吊装分段现场拼装方案 314.1.1青铜面兽下部吊装分段的拼装方法 314.1.2青铜面兽上部吊装分段的拼装方法 334.2屋面柱顶纵向桁架现场拼装方案 344.3青铜面兽及桁架地面拼装的测量验收 404.4现场拼装精度保证措施 415安装方案 425.1钢结构安装前的准备 425.1.1轴线的交接及复测 425.1.2机械设备的准备 435.1.3构件进场及验收 435.1.4构件堆放层次、顺序及原则 445.1.5构件标识 455.1.6安装辅助材料的准备 455.1.7临时支撑的设置 475.2屋面桁架的吊装方法 535.3屋面悬挑桁架的吊装方法 535.4东西广场两端“青铜面兽”的吊装方法 545.5吊装工况示意图 565.6临时支撑卸载方案 805.6.1结构卸载要求说明 805.6.2结构体系转换方案的编制原则 805.6.3结构体系转换卸载方法 815.6.4卸载条件 815.6.5卸载步骤及方法 815.6.6卸载控制措施 816现场拼装、安装时焊接要领 826.1一般原则 826.2厚板焊接工艺要点 836.2.1厚板焊接t8/5值及焊接规范控制 836.2.2厚板预热 836.2.3层间温度控制 836.2.4焊接过程控制 836.2.5层状撕裂控制措施 846.3安装焊接工艺流程 856.4现场的焊接保证措施 866.4.1焊前准备 866.4.2焊接过程 867放线、定位测量措施 887.1定位测量放线施工工艺流程 887.2定位测量放线施工工艺 887.2.1放线、测量说明 887.2.2放线、测量定位精度保证 897.2.3放线、测量定位细则 907.2.4支座预埋板的检测及相应措施 927.2.5主体结构构件的吊装就位控制 927.2.6保证钢结构施工测量精度的措施 938工期保证措施 948.1加工进度计划说明 948.2计划保证措施 948.3进度控制的经济措施 998.4工程进度控制的技术措施 998.5施工阶段工期保证 1008.6构件加工阶段工期保证 1008.7运输阶段工期保证 1018.8冬季施工措施 1018.9雨季施工防护措施 1039质量管理及保证措施 1049.1钢结构的检测与检验 1049.1.1材料检测 1049.1.2钢结构焊接检测 1049.1.3钢构件涂层厚度检测 1059.1.4焊接工艺评定 1059.2钢构件现场验收内容与缺陷修补 1059.3质量控制措施 10610安全保证措施 10810.1安全风险分析 10810.2项目重点安全措施 11010.2.1胎架安全保证 11010.2.2大型机械安全保证措施 11110.2.3人员安全保证措施 11210.2.4结构吊装安全设施： 11310.2.5现场安全用电措施 11410.2.6防火安全措施 11410.3应急预案 11511特殊环境和气候条件下的施工针对措施 11511.1雨季施工措施 11511.2冬季施工措施 11811.3夜间施工措施 11811.4施工环境监测设备 11912文明施工措施 12012.1建立健全各项管理制度 12012.2重点部位文明施工管理措施 12212.3文明施工检查措施 12213环境保护措施 12313.1防止大气污染 12313.2防止噪声污染 12313.3防止光污染 1241工程概况1.1工程概述XX位于成都市东郊地区，利用既有沙河堡站改扩建，基地北侧为成渝高速公路，东侧为主环路，西侧为机场路东沿线，距机场18公里，距火车北站10公里，距火车西站7.5公里。站房建筑面积约10.8万平方米，无站台雨棚建筑面积7.08万平方米，车站建筑部分为地上二层，地下三层，局部设置夹层。XX钢结构部分主要为主站房和无站台雨棚结构二大部分。雨棚主站房雨棚主站房雨棚雨棚结构整体三维示意图1.1.1主站房钢结构主站房结构体系采用空间桁架结构体系，设计采用了三跨连续结构，为42m+66m+42m大跨度结构，两侧各自又向外悬挑27m，屋面建筑总高39米，建筑宽度204米，进深为445.8米，屋面支撑钢柱在站房内采用箱形柱（内灌混凝土），两侧采用混凝土柱，屋面桁架采用空间钢管桁架，+9.00候车室平台采用钢梁和压型钢板组合结构，钢梁采用H型钢。在主站房的东西四个角上，设计上源于对三星堆、金沙的古蜀文化理念的抽象表达，在东西立面各设计了二个“青铜面具”柱，整个主站房总用钢量约24000吨。主站房结构沿高度方向可分为屋顶，▽＋16.00米夹层，▽＋9.00米侯车层。（1）屋顶屋顶结构为空间管桁架结构，桁架高度为2.6～3.8米，南北方向，自10＃-17＃轴间为3连跨结构，跨度分别为42米，66米，42米。南北两侧7＃-10＃轴间与17＃-20＃轴间分别为27米悬挑结构。（2）▽＋16.00米夹层▽＋16米夹层为H型钢结构，布置在Y-S轴，M-F轴交10＃-11＃轴，16＃-17＃轴间共4块，悬挂于屋顶下部。（3）▽＋9.00米候车层▽＋9米候车层为H型钢桁架结构，桁架高度为2.3米，沿东西全长布置。南北位于10＃-17＃轴间，宽度为150米，下部除由10＃，12＃，15＃，17＃轴线的钢柱支撑外，尚有众多的混凝土柱支撑。（4）钢柱屋顶结构与候车层结构由10＃，12＃，15＃，17＃轴线上的4排钢柱支撑，钢柱沿东西方向柱距为21.5m，结构为内灌混凝土的箱形钢柱。柱顶沿东西方向与梯形钢管桁架梁相连。（5）青铜面具柱源于对三星堆、金沙的古蜀文化理念的抽象表达，在东西立面各设计了二个“青铜面具”柱，钢柱采用了大型箱形柱，钢柱厚度最大采用了132mm厚板，“青钢面具”柱外形尺寸较大，重量较大，每个柱重量达到500吨左右。主站房结构体系见下图所示：主站房结构体系示意图1.1.2雨棚钢结构无柱站台雨棚位于主站房南北两侧对称布置，单侧垂直轨道方向长度为308.95米，车站轨道方向宽度均为112米，雨棚结构顶标高13.6米，为7跨连续结构；雨棚单跨为43米左右，雨棚结构柱设置于站台铁路线之间,共8排结构柱，最大跨度为46.8米，结构柱距为21米，与主站房轴线统一，雨棚结构采用钢管桁架结构。雨棚总用钢量为6500吨。（1）屋顶雨棚屋顶结构为空间钢管桁架结构，在Q轴设置伸缩缝，将雨棚划分为东西两大部分。主桁架为东西方向，高度为2.6米，长度分别为148.15米与152.8米；次桁架为南北方向，高度为2.6米，长度为21米。雨棚屋顶钢桁架示意图（2）钢柱雨棚钢柱为φ620×20钢管柱内灌C35混凝土，设置在“F”，“H”，“L”，“N”，“R”，“T”，“W”轴及“Y”轴偏西850mm上，柱距21米，柱顶标高▽＋8.5米。柱顶通过钢管支撑与屋顶桁架连接。雨棚钢柱示意图1.2工程特点、重点及难点分析及对策1.2.1工程特点(1)钢结构工程施工工期短，施工要求高。本工程主体钢结构部分根据总体施工计划安排，只有3个多月的时间，对于如此大体量的站房结构，施工工期明显较为紧张，且施工要求高。(2)主要构件跨度大、重量重、吊装高度高。本工程主要构件跨度较大，屋面桁架最大跨度达到66米，重量达到约37吨，最大安装标高达到39米高，总体吊装要求高。(3)钢板超厚且构件外形尺寸大位于站房东西两面的“青铜面具“外形平面尺寸达到24m×42m，构件采用箱形截面，其最大板厚达到132mm，属超厚板构件，构件重量超重，焊接工作量大。(4)施工面积大，交叉作业范围广，施工协调要求高。本工程是对既有铁路站房的改扩建，施工期间，部分火车线路仍要正常运行，给施工带来很大的影响，另外，站房下面为地下室结构且有地铁施工，整个作业安装过程中，交叉施工作业范围很广，施工协调要求较高。1.2.2重点及难点分析(1)深化设计是本工程的重点以何种形式、采用哪种坐标对构件空间尺寸或位置进行准确定位，以及如何更好适应工厂的制作和现场的安装；如何快速有效地进行坐标、尺寸测量和制作详图的设计和出图、能否利用软件进行相关工作；另外深化设计需结合节点的实际制作，对制作安装各工序工艺方案的论证和制订，故深化设计是本工程钢结构施工的重点。(2)超厚板的焊接是本工程的难点本工程“青铜面具”最大板厚达到132mm，超厚钢板的焊接质量要求高，特别是部分接头需在现场焊接，如何保证超厚钢板的焊接质量以及控制焊接变形是本工程的难点。(3)现场拼装是本工程的重点本工程由于构件较长，运输时需进行分段运输，现场构件的拼装无可避免，由于构件数量多，拼装工作量大；另外由于现场拼装条件差但精度要求高，如何采取措施保证拼装质量以及焊缝质量是本工程的重点。(4)争取现场安装作业连续施工，减少中断周期是本工程难点与重点本工程现场安装作业因需对现有运行线路进行二次拨线，钢结构安装作业因此而被迫中断，如何与土建协调尽可能减少中断时间进而争取区域性连续施工将是本工程重点与难点。(5)主站房吊车通道布置是本工程重点与难点由于主站房站台层下面为大面积的地下室结构，且站台层承载力远远满足不了吊装起重机工作行走时对楼面的承重要求，因此主站房安装作业时吊机行走通道与进出场通道的布置及其行走基面的选择亦是本工程的重点。(6)现场安装方案的选择是本工程重点由于吊装构件的重量大，跨度达到66米之多，加之工期短，因此如何保证精度，缩短工期，采用合理的安装方案将是本工程的重点与难点。(7)编制合理的施工计划是本工程的重点本工程现场施工由于二次拨轨工作的需求，势必形成两端紧中间松的局面，给现场管理工作将带来极大的困难，形成种种矛盾，因此一份合理的施工计划就显得尤为重要。(8)高空作业施工安全是重点本工程安装面积大，施工作业面多，安装标高较高，安全隐患多，高空脚手架不易搭设，如何保证现场高空安全是本工程的重点。1.2.3主要对策根据对本工程钢结构特点、重点及难点的分析，为保证钢结构的施工进度、质量和安全，必须制定必要的针对性措施，主要应对策略如下：(1)深化设计对策建立结构整体模型，确保节点模型的正确，保证节点安装精度，对节点进行有限元计算，确保节点受力合理，保证结构安全。同时对结构和节点进行优化处理，使节点满足加工制作和便于安装。(2)超厚板焊接保证对策本工程“青铜面具”132mm超厚板焊接前制订详细的焊接工艺评定试验方案，根据焊接工艺评定方案，优化焊接坡口，制订合理的WPS规程，严格控制焊接线能量、焊接顺序，采用焊前预热，焊后保温后热的措施，控制焊接质量和焊接变形。(3)现场拼装对策现场拼装场地使用前根据拼装构件的重量，对场地进行硬化，使之达到所需构件的自重要求。同进满足大型履带吊的行走要求，采用大型钢路基箱作为构件和承重平台，保证胎架的定位精度；另外采用专用