优秀钢结构厂房施工组织设计方案技术标44文档格式.docx

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《钢结构设计规范》

GBJ50017—2002

3

《钢结构工程施工质量验收规范》

GB50205—2001

4

《建筑钢结构焊接规程》

JGJ81—91

5

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》

GB11345

6

《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》

GB8923—88

7

《低合金钢焊条》

GB5118—85

8

《碳钢焊条》

GB5117—85

9

《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》

JGJ82—91

10

1.8其它

国家现行的施工及验收规范、规程、标准、定额、建筑安装工程质量验收规范，强制性标准条文；

国家和地方的有关法律、法规；

各级建筑工法、工艺标准；

公司的《质量、环境、职业健康安全管理手册》、《质量、环境、职业健康安全管理体系程序文件》及各类管理文件和有关管理规定。

2、工程总体概况

2.1总体概况

内容

工程名称

株洲市中心医院第四标段-后勤楼

工程地址

株洲市天元区4B区黄山路

建设单位

株洲市一医院

设计单位

广东省建筑设计研究院

监理公司

湖南湖大建设监理有限公司

质量监督

株洲市建筑工程质量监督管理站

施工单位

湖南高岭建设集团股份有限公司

2.2结构工程概况

项目

结构形式

基础部分（±

0.000以下）

地上部分（±

0.000以上）

桩承台基础，地梁、底板

框架结构+屋面钢结构

抗震等级

四级

抗震设防烈度

七度

混凝土强度

垫层C10，承台砼C30，基础梁C25，其他C25

所有框架柱砼强度等级为C30。

墙体厚度

剪力墙（mm）

无剪力墙

填充墙（mm）

内墙200，外墙200

楼板厚度

100、120等

2.3现浇构件结构尺寸一览表

截面尺寸

框架柱

首层至二层

600×

400，600×

600，600×

1000，1400×

1000等

三层至屋面

1000型钢砼劲性柱等

剪力墙

首层梁

250×

500，300×

860，300×

700、300×

860，400×

900等

二层梁

200×

600，200×

700，300×

700，400×

800、300×

900

400×

800等

三至屋面层梁

300×

700，200×

900、200×

800

900、400×

1500等

屋面钢结构

型钢砼骨柱H700×

950×

25×

12，屋面焊接箱型梁H600×

1700×

28×

12，焊接工字钢次梁200×

450×

14×

9。

屋面1.2mm厚镀锌压型钢板面100厚C25钢筋砼。

楼层现浇板

100，120、150mm等

2.4工程概况说明

后勤楼（以下简称本工程）建筑面积7300m2，地上三层，框架结构，建筑总高度23.45m；

建筑平面东西轴线长50.8m，南北轴线长50.6m。

一、二层层高为5m，主要设计为职工餐厅，三层设计为室内篮球场，篮球场区域层高10.54m；

并三层设有夹层，夹层层高均为3.5m，主要为健身用房。

室内设乘客、货运升降电梯各一座；

北侧设连廊与行政楼连通，室内外高差为0.45m。

本工程三层为室内篮球场，内设6个1000mm×

1400mm大截面型钢劲性砼柱，焊接型钢砼骨柱截面尺寸大小型号为700mm×

950mm×

25mm×

12mm，焊接型钢骨柱净高为8.76m。

本工程屋面焊接箱型梁跨度为36m，截面大小型号为H600×

12，数量为三根，单根总重量约为27T（含加劲板、螺栓等重量），三层楼面钢结构标高为9.960m（柱底标高）～20.500m（屋面箱梁顶标高），屋面为1.2mm厚镀锌钢板上浇捣100厚C25钢筋砼结构。

本工程屋面次梁长度为9m，次梁间距为3m，截面尺寸为HN450×

200b，200×

9，数量为44根。

本工程中劲性砼柱焊接型钢采用Q345B钢板，焊接H型钢及焊接箱型梁钢板采用Q345B钢板。

所有钢构件之间采用全熔透焊接连接，型钢砼柱接点与钢骨梁采用全熔透焊接连接，焊缝质量等级为二级；

贴角焊缝质量等级均为二级，所有焊接连接材料应按强度、性能及母材相匹配选用，具体如下：

焊条（手工焊）：

Q345B钢板应采用E5015、E5016型焊条；

对接焊缝、梁柱节点机吊杆节点焊缝应采用低氢型焊条。

焊剂和焊丝（自动焊）：

对于Q345钢材采用F5014-H08MnA、H10Mn2型焊条。

熔嘴点焊渣：

对于Q345钢材采用H10Mn2型焊条。

3、施工准备及部署

3.1技术准备

由项目技术部门组织施工、质量、班组认真学习图纸、了解各类标注尺寸，理解设计意图，对照规范及技术规程，对各部分构件的细部尺寸进行核实，结合设计交底、图纸会审及变更洽商记录，根据施工图纸中结构尺寸情况，对钢结构部分进行细化分类，按分类情况分别进行方案编制和组织施工。

3.2施工方案实施部署

本工程钢结构施工划分为以下几个步骤，并严格按以下步骤组织施工。

步骤一：

三层楼面型钢砼柱制作、吊装施工；

步骤二：

屋面箱型梁制作、现场吊装、拼装施工；

步骤三：

屋面满堂红高支架搭设施工方案；

按照以上划分的施工步骤分别编制专项施工方案，确保工程质量、安全以及现场文明施工。

第二章型钢砼柱施工方案

1、工程简要概况

后勤楼三层（楼面标高为9.960m）为室内篮球场，内设6个1000mm×

1400mm大截面焊接型钢砼柱，焊接型钢砼骨柱截面尺寸型号为700mm×

12mm，柱净高为8.760m，单柱重量约为3.7T（含加劲板及其他部件）。

焊接型钢砼柱平面布置详施工图三层柱定位平面图。

2、工程特点

本工程柱截面尺寸大，焊接工艺要求高，焊缝质量等级为二级，采用Q345B钢板焊接连接。

因工期紧，吊装不能连续进行，并与土建交叉作业，现场吊装条件差，增加了施工组织和安全生产的难度，必须采取特殊的安全技术措施，确保安全生产，确保万无一失。

3、施工准备

施工前组织有关工程技术人员认真学习施工图纸，了解设计意图，及时解决图纸中的有关问题。

积极组织图纸深化工作，与设计单位进行沟通，确保深化图纸在满足设计规范要求的前提下便于构件加工制作和现场安装。

拟定焊接等有关工艺评定试验计划，报监理认可后组织实施。

吊装前先进行技术交底，以确保钢柱吊装的安全和质量，避免返工及损坏钢柱。

3.2物资、设备准备

确保钢柱吊装所需的吊装设备及时组织进场。

3.3现场准备

认真勘察现场，保证现场道路满足大型起重机进场及吊装作业的要求。

根据现场测量控制点以及楼层轴线控制点，进行钢柱焊接测量控制，确保高精度。

施工前先应复测钢柱的轴线、标高及垂直度，若偏差过大，要及时提交有关单位处理。

3.4施工机具准备

本工程型钢砼柱吊装拟采用以下施工机具，具体见施工机具计划表。

施工机具计划表

机具名称

型号

数量

备注

50t汽车吊

徐州QY50K

1台

CO2电焊机

YD-600KH1

直流电焊机

AX-500

气割设备

1套

手动葫芦

2.5T

4台

经纬仪

2台

水准仪

DS32

塔尺

5m

1把

钢卷尺

5m/7.5m

各1把

钢丝绳

ф28mm

1组

3.5劳动力准备

劳动力计划参照劳动力计划安排表。

劳动力计划安排表

类别

数量（人）

管理人员

5人

测量工

2人

起重工

3人

电焊工

4人

架子工

15人

电工

1人

机械维修工

钢筋工

10人

木工

泥工

3.6吊装施工组织机构图如下：

4、型钢柱制作及吊装施工方案

4.1施工现场准备

4.1.1沿建筑物西向①轴线外侧为移栽树木，吊车不能进入吊装，必须修筑不少于8m宽的临时道路，确保有足够的场地摆放构件，为避免下雨造成施工现场泥泞不堪，影响吊车正常吊装施工，须先对施工场地进行平整压实，再在平整好的吊装施工区域铺填300厚的炉渣或碎石。

4.1.2根据施工现场情况，吊装钢柱时，沿建筑物⑧轴线位置的水泥库房，混凝土搅拌机需要拆除，施工现场清理干净，靠近房屋边的松散土需填平压实保证吊车正常吊装。

4.1.3施工电源架设到施工现场,专线专用，二个工作区间内各配一个配电箱，施工电源的架设必须符合规范要求。

4.1.4现沿①轴线，⑦轴线外侧有搭设高度为13.5m高的脚手架，吊装钢柱时，脚手架将挡住吊车臂，需要降低吊装钢柱作业区内的脚手架，经计算，降低高低约为2m，即可满足吊装要求。

4.2钢结构总体施工方法构想

焊接型钢柱在工厂按照经审查合格后的深化设计图纸及构造要求焊接好后运至施工现场，再采用50T汽车吊吊装至定位点进行预固定，固定后按照轴线位置与预埋钢板焊接牢固，焊接质量必须达到设计和规范要求。

钢柱焊接后即可按要求绑扎钢筋及模板支架安装，在钢筋绑扎及模板支架搭设时应考虑相应的构造措施，确保钢柱整体质量。

模板及支架安装完毕后即可对钢柱进行砼的浇筑，浇筑砼过程中应采用两台经纬仪对准校正，确保其垂直精度在规范允许范围内。

4.3钢结构深化设计

深化图纸在满足设计要求及国家现行规范的前提下，同时满足加工及现场安装的工艺要求。

钢结构工程专业性相对较强，与常规土建结构施工过程相比其深化设计的要求尤为突出。

钢结构的深化设计既要体现结构设计意图，满足相应要求，又要为制作和吊装提供依据。

会同设计方、土建方会签，并经监理方确认后方能下料制作。

深化设计过程中与土建施工的衔接应当引起重视，应注意以下几个问题：

4.3.1钢柱每段的制作长度问题

工厂钢焊接型钢骨柱按深化设计图纸要就进行长度的确定，本工程型钢柱高度一次性焊接到位，型钢骨柱按设计图纸要求高度为8.760m（含上下连接板的厚度，上下连接板厚度为25mm）。

型钢砼柱柱脚深化设计如下：

图一：

型钢骨柱柱脚预埋连接板大样

图二：

型钢骨柱大样及柱脚①号加劲板大样

图三：

柱脚连接板与钢柱焊接大样

4.2.2水平柱箍筋穿孔的位置问题

因型钢柱上部直接与焊接型钢箱梁螺栓连接，故施工时柱腹板穿孔只需满足柱内箍筋与外侧钢筋的连接要求，无需通过梁构件等大尺寸钢筋穿型钢柱腹板问题。

4.2.3钢柱穿孔的孔径问题

钢柱孔径除要满足钢筋顺利通过外，还需考虑接头的型式，开孔应严格按照设计要求及施工规范要求进行，并且保证其偏差率在允许范围内。

本工程型钢柱腹板开工全部在工厂开好，现场在钢筋绑扎时穿筋即可满足设计要求。

本工程柱腹板设计穿Ф12柱拉筋，经深化设计后柱拉筋孔为ф18mm，上下间距为200mm，左右间距为300mm，具体如下图所示：

柱腹板开孔示意图

4.2.3型钢柱施工工艺流程

（1）钢结构深化部分施工工艺流程：

钢结构深化设计→材料采购→制作工艺图绘制→下料制作→运输至现场→吊装就位→校正、耳板固定→接头焊接→探伤试验。

（2）现场操作工艺流程：

柱脚钢板预埋→钢柱吊装定位、整平焊接→竖向钢筋连接→柱钢筋绑扎→柱体封模→检查、校正→砼浇筑、验收→养护→下一道工序。

4.2.4型钢柱施工方法

（1）吊装机械选择考虑钢柱的平面分布、高度以及施工周期，常规吊机难以满足要求，故钢柱吊装主要采用一台50T汽车吊吊装解决钢柱的吊装施工。

钢柱吊装前应将吊车行驶路线修筑好，确保路基稳定、安全。

钢柱由厂内制作加工好后运至现场后在安装前需再一次对各构件进行全面检查，以免构件吊装后而无法安装，钢柱吊装采用一台50T汽车吊吊装就位。

（2）钢柱柱预埋钢板固定

三层楼面砼浇筑前，根据轴线定位尺寸将柱脚预埋钢板固定好，柱脚预埋钢板预埋时采用两台经纬仪校正，校正后用点焊将预埋钢板固定好，避免在砼浇筑时移动错位；

预埋钢板的顶面标高应采用水准仪严格控制，确保预埋后的钢板轴线对中、表面平整。

预埋钢板上除塞焊孔外另需留设2个Ф50出气孔，以便在楼面砼浇筑时确保钢板底部砼密实，振捣手在施工过程中应严格控制好振捣的时间，直至砼浆从预埋钢板边缘溢出且出气孔不再冒泡时为止，不得漏振、过振而导致质量缺陷。

焊接型钢柱栓钉焊接采用栓钉熔焊机进行焊接，并按规范进行弯曲实验。

（3）钢柱的捆绑

柱吊装前，在不影响吊装条件下将构件靠近安装位置摆放。

柱吊装采用双丝捆绑起吊，捆绑点设置离柱顶约2m处，在钢柱四周锐棱处，应用半圆钢管包角，防止割伤钢丝绳。

（4）钢柱的安装就位

钢柱采用50T吊车单独吊装，吊装起钩应缓慢，旋转配合滑行法将柱扶直吊起，然后柱底板孔对准安装位置锚筋缓慢下钩至基准面。

对好基准线，使钢柱基本固定，用经纬仪效正垂直度，确保钢柱就位准确无误后，才能进行焊接，使钢柱足够牢固后方可松勾进行下一步吊装。

（5）柱脚钢柱就位焊接固定

安装前必须复测预埋锚栓的轴线位置、标高，经复检合格后进行型钢柱安装。

安装前在每根型钢柱基础上设置4组垫铁，校正时用垫板调整柱垂直度、标高，在纵横控制轴线上各布设一台经纬仪控制垂直度，用水准仪控制标高，并沿型钢对角线方向斜拉四根带对拉螺杆的钢丝绳对钢柱进行偏移校正。

钢柱安装时，先将基础清理干净，并调整基础标高，然后进行安装。

主要安装流程包括：

砼柱顶弹墨线、吊装、校正、固定等。

安装前，用木工墨斗放好基础平面的纵横轴向基准线作为柱底板安装的定位线。

根据钢柱的种类和高度确定绑扎点，并在柱底上部用麻绳绑好作为牵制溜绳的调整方向。

吊装前的准备工作就绪后，指挥者发出试吊信号，由汽车吊将钢柱进行试起吊，吊起一端高度为200～300mm时，发出停止信号，再对构件和各部位环节进行检查，特别是各吊具的是否安全牢固可靠，无问题后再继续进行。

钢柱吊至指定位置上空时，指挥者发出信号指挥塔吊缓慢下降，当柱底距离基础位置40～100mm时，调整好柱底与基础两基准线达到准确位置，指挥塔吊下降就位，并拧紧全部基础螺栓螺母，临时将柱子加固，达到安全方可摘除吊钩。

（6）钢柱校正

钢柱校正一般包括平面位置、标高、垂直度三个内容。

钢柱垂直度采用经纬仪进行，校正时还要注意风力和温度的影响。

校正可采用无缆绳校正法，此法施工简单易于吊装就位和确保安装精度，可使焊前垂直度与要求标高、错边达到误差为零。

具体校正过程如下：

①用两台经纬仪分别在型钢柱相互垂直的两个方向，对型钢柱进行初步校正，在校正到误差10mm左右时松下吊钩。

②在柱接口上下各焊1块临时支撑铁块作为受力支点，用两台千斤顶在两个方向继续进行微调校正，最后校正到垂直度与要求标高、错边达到误差为零。

③钢柱校正时沿型钢对角线方向斜拉四根带对拉螺杆的钢丝绳对钢柱进行偏移校正。

④校正后，用电焊将连接板焊实，即可进行焊接施工。

⑤柱模立好后钢柱轴线与模板轴线对准，然后在钢柱与模板之间用钢筋撑牢，将钢筋一端点焊在钢柱上，另一端点焊在其主筋上，使钢柱、钢筋、模板形成整体，以防在混凝土浇捣过程中偏位。

（7）模板、钢筋施工

模板、钢筋施工与常规土建施工方法基本相同，仅需根据钢柱情况进行适当调整，本工程柱模板安装需进行安全计算，具体详见柱模板计算书。

本工程模板施工时应分段进行模板安装，模板安装高度第一节为3.0m（13.5m标高位置梁底高度），第二节为3.0m（17.0m标高位置梁底高度），第三节为2.7m。

其中沿柱长度方向采用两根Ф12对拉螺杆进行柱模板加固，对拉螺杆间距底部为200，上部每隔400设置两道；

沿柱翼缘板底部每隔250设置一道对拉螺杆，上部每隔450设置一道。

对拉螺杆穿型钢柱腹板采用已开好的拉筋孔。

柱外箍采用ф48×

3.5mm厚双钢管用对拉螺杆对拉加固。

柱外箍间距底部为200mm，上部每隔400mm设置一道，所有柱外箍固定好后均与满堂红平台支架相连接，以确保砼浇筑时型钢砼柱的稳定性。

钢筋施工过程中应严格按照施工图进行下料，柱主筋电渣压力焊必须满足设计和规范要求，焊接时不得烧伤型钢柱。

箍筋间距及数量等应严格按照设计图进行施工，穿柱腹板拉筋时应确保两端均弯成135°

弯钩，以满足柱抗震设计的要求。

4.2.5型钢柱钢筋混凝土施工

型钢砼柱结构砼施工控制主要应注意避免柱偏位和胀模，同时要保证振捣密实。

因此，屋面层梁板承重架宜与柱模板支架一起搭设好，并设置好纵横向扫地杆以及剪刀撑，以提高模板支撑体系整体刚度，防止柱在砼浇筑由于施工操作水平荷载影响下，因自重较大引起偏位。

此外，由于钢柱将柱截面相对分隔成几个区域，应在每个区域内采用加长振捣棒进行对称振捣，保证混凝土密实。

同时也要避免过振引起胀模。

因本工程型钢砼柱浇筑高度高，故在施工过程中应分段浇筑，即按照模板安装高度确定每次分段浇筑的高度，砼浇筑时应分别从型钢柱腹板两边同时浇灌砼，以避免砼浇筑时由于一侧侧压力过大而导致型钢柱发生偏移。

根据屋面箱型梁的设计要求，梁柱节点采用高强螺栓与焊接相结合的连接方式，故型钢柱砼不能一次性完全浇筑至柱顶标高，应留设500mm高待箱型梁连接就位后采用微膨胀砼浇筑密实。

焊接工字钢型钢骨柱大样图如下：

图四：

焊接工字钢型钢骨柱示意图

焊接箱型梁吊装完毕后为保证梁、柱接头的的良好连接，需将下部型钢砼柱主筋延伸至梁顶面并弯锚，柱箍筋穿梁腹板。

梁端头腹板必须先在工厂加工预留好孔洞，确保正常穿筋。

钢筋绑扎应严格按照设计图纸要求进行，锚固和搭架长度必须满足规范要求，钢筋绑扎完毕后报监理进行隐蔽验收合格后方可进行封模。

灌注砼其强度等级应严格按照设计要求进行配置，采用小型插入式振动棒振捣密实，不得超震或振捣不足。

梁、柱接头处栓钉、螺栓较多，钢筋密集，故在混凝土浇捣前必须对班组进行专项交底，并加强砼振捣管理，由专人负责振动棒的插入部位和振捣力度。

砼完成后，终凝前对表面反复压实抹平，使之密实，在水平施工缝处平整打毛，保证接良好。

型钢砼柱浇捣完达到拆模强度后即可拆除侧模，柱模板拆除后派专人表面浇水并用“土工布”包裹养护，以避免梁柱接头处出现裂缝，从而影响结构质量。

钢柱吊装就位及校正见附图。

5、焊接工字型钢砼柱模板计算书

以三层劲性砼柱大截面柱设计计算（以截面1400mm×

1000mm柱子作为设计计算依据）。

本工程劲性砼柱型钢柱焊接就位后即可进行钢筋绑扎，模板安装高度采取分段进行，分段高度为3.0m、3.0m及2.7m，浇筑时须严格控制其顶面标高。

5.1柱模板基本参数

本工程柱子的截面尺寸为1400mm×

1000mm。

在B方向对拉螺栓二道，H方向对拉螺栓一道；

本工程采用的面板类型为18mm厚胶合木模板，木方为压光刨平50×

70杉木方。

面板弹性模量：

E＝9500N/mm2；

面板抗弯强度设计值：

fc＝15N/mm2；

面板抗剪强度设计值：

ft＝1.40N/mm2；

木方弹性模量E＝9500N/mm2；

木方抗弯强度设计值：

fc＝13N/mm2；

木方抗剪强度设计值ft:

1.60N/mm2；

柱箍材料采用Φ48×

3.5双钢管；

柱箍间距计算跨度为底部为250mm，往上间距为400mm。

5.2柱模板荷载标准值计算

强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载设计值；

挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力产生荷载标准值。

新浇混凝土侧压力计算公式为下式中的较小值:

F1＝0.22rct0β1β2V1/2F2＝rcH

其中rc—混凝土的重力密度，取24kN/m3；

t—新浇混凝土的初凝时间，取200/（T+15），取5.714h；

T—混凝土的入模温度，取28.0℃；

V—混凝土的浇筑速度，取2.5m/h；

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取3.0m；

β1—外加剂影响修正系数，取1.0；

β2—混凝土坍落度影响修正系数，取1.0。

根据公式计算的新浇混凝土侧压力标准值：

F1＝47.705kN/m2；

实际计算中采用新浇混凝土侧压力标准值：

F1＝47.71kN/m2；

倾倒混凝土时产生的荷载标准值：

F2＝2.0kN/m2。

5.3柱模板面板的计算

面板直接承受模板传递的荷载，应该按照均布荷载下的三跨连续梁计算，计算如下：

面板计算简图

面板的计算宽度取柱箍间距为0.25m。

荷载计算值：

q＝1.2×

47.71×

0.25+1.4×

2.0×

0.25＝15.013kN/m；

本工程中面板的截面惯性矩“I”和截面抵抗矩“W”分别为:

I＝25×

1.80×

1.80/12＝12.15cm4；

W＝25×

1.80/6＝13.50cm3；

5.3.1抗弯强度计算，其计算式为：

f＝M/W＜[f]

其中f—面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；

M—面板的最大弯距（N·

mm）；

W—面板的净截面抵抗矩；

[f]—面板的抗弯强度设计值，取15N/mm2；

M＝0.1qL2

其中：

q—荷载设计值（kN/m）；

经计算得到：

M＝0.1×

（1.2×

11.928+1.4×

0.5）×

0.193×

0.193＝0.056kN·

m。

经计算得到面板抗弯强度计算值：

f＝0.056×

1000×

1000/13500＝4.136N/mm2。

面板的抗弯强度验算f＝4.136N/mm2＜[f]＝15N/mm2,满足要求!

5.3.2抗剪计算

T＝3Q/2bh＜[T]

其中最大剪力：

Q＝0.6×

0.193＝1.737kN；

截面抗剪强度计算值：

T＝3×

1737.2/（2×

18）＝0.579N/mm2。

截面抗剪强度设计值：

[T]＝1.40N/mm2。

抗剪强度验算T＜[T]，满足要求!

5.3.2挠度计算

V＝0