某市体育中心体育场钢管桁架拼装专项施工方案.docx

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某市体育中心体育场钢管桁架拼装专项施工方案

XX市体育中心体育场钢管桁架拼装

专

项

施

工

方

案

编制单位：

有限公司

编制日期：

二零XX十X月

第一章编制说明

第一节编制目的............................................3

第二节编制依据............................................3

第三节本工程施工采用的主要标准............................3

第二章工程概况及特点...................................4

第一节工程基本情况.....................................4

第二节工程特点.........................................6

第三章施工总体部署.....................................7

第一节实施目标...........................................7

第二节拼装施工顺序.......................................7

第三节施工准备..........................................7

第四节拼装胎膜方案......................................16

第四章桁架拼装..........................................26

第五章技术措施..........................................27

第一节材料要求..........................................28

第二节制作焊接要求......................................29

第三节相惯线焊接要求....................................30

第四节钢结构除锈、防腐、防火要求........................31

第五节钢结构施工要求....................................32

第六节其他要求..........................................32

第六章其他相关措施......................................34

第一章编制说明

第一节编制目的：

本专项方案是依据施工图纸并结合现场的实际情况编制而成的，本专项方案编制的目的是：

为XX市体育中心体育场（管桁架）钢结构工程桁架的组装、吊装及施工，提供较为详细的技术文件，用以指导桁架的现场施工，确保该工程桁架的施工质量、施工效率。

第二节编制依据：

XX市体育中心体育场（管桁架）钢结构工程施工组织设计是根据下列文件、图纸、工程法规、质量检验评定标准等依据编制而成。

1、广州容柏生建筑设计事务所设计的XX市体育中心体育场（管桁架）钢结构工程施工图纸；

2、施工现场实地踏勘现场实际情况；

3、国家有关建筑工程法规、规范与文件；

4、本公司ISO9002国际质量体系、《质量手册》、《程序文件》、《技术标准》及拥有的技术力量；

5、施工组织设计

第三节本工程施工采用的主要标准：

（1）、《工程测量规范》GB50026—2001；

（2）、《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）、《钢结构制作工艺规程》DBJ08—216—95；

（6）、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11545—89；

（7）、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88；

（8）、《低合金钢焊条》GB5118—85；

（9）、《碳钢焊条》GB5117—85；

（10）、《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59—99；

（11）、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91；

（12）、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—86；

（13）、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—88；

（14）、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82—91；

（15）、《压型金属板设计施工规程》YBJ216—88；

（16）、《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102—98；

（17）、《XX市体育中心体育场工程内部质量控制标准—桁架钢结构工程部分》。

（18）、XX市体育中心体育场建设单位委员会对工程的要求。

第二章工程概况及特点

第一节工程基本情况：

1、工程名称：

XX市体育中心体育场

2、建设单位：

XX市体育中心体育场建设单位委员会

3、建设地点：

XX市

4、施工图设计单位：

广州容柏生建筑设计事务所

5、监理单位：

6、施工单位：

云南工程建设总承包公司XX体育中心项目部

第二节工程特点

1、工程规模宏大

XX市体育中心体育场总建筑面积:

21702.47m，主体建筑共计分为12个区，其中2区为主席台区，其余11个区均为看台区其桁架总长度为40米，每榀桁架重量为50T，材质为Q345B卷管或无缝钢管，钢结构总重约1000T（见图1）。

XX市体育中心体育场主体建筑钢结构椭圆形管桁架结构，为一超大空间的结构，长约260m，宽约175m，高约26m。

整个管桁架结构采用相贯焊接。

管桁架主体结构主要采用钢管相贯切割焊接成形，结构形式经济、轻巧、美观、新颖、装饰性强。

图1XX市体育中心体育场主体建筑

结构特点：

1.1该桁架为一超大型空间结构，结构体量大。

整个结构待桁架完全形成后，方为稳定的空间结构，所以保证施工阶段的结构稳定至关重要；

1.2该桁架为椭圆形，因而施工中平面、空间定位测量的难度大；

1.3桁架的主要结构为主桁架和次桁架，在没有连接成一个整体桁架前，刚度差，因而构件的起扳、搬运、起吊难度大；

1.4整个工程从8区开始向两侧同时施工，因而每种同类构件最多只有四件，对构件的制作放样及安装顺序要求高。

钢结构制作、安装工程量大,钢管桁架几何尺寸大、构件重量大，吊装精度要求高，运输、吊装难度大。

构件品种多。

本工程因各种钢构件均需工厂加工制作，然后运输至施工现场进行拼装焊接，各种构配件必须有组织、有计划按图纸要求分类编号、打包。

同时须合理安排起重机行走路线，以提高工效，钢结构在安装过程中，须做好雨季施工安全措施。

屋盖主体钢结构采用钢管相贯焊接节点连接形式，因此施工单位必须具有钢管相贯曲线加工设备；大直径钢管加工及弯曲设备及全位置焊接工人。

主体钢结构焊缝均按全熔透焊缝进行施工，其中钢管对接焊缝和支坐节点的焊缝均按一级焊缝标准进行检验和探伤，其余部分按二级焊缝标准进行制作，按二级焊缝标准检验和探伤。

2、工期紧

本工程根据合同要求，从施工到交工验收共计60天日历天。

施工时间非常紧张，所以必须合理安排各阶段的工作时间及相互交接时间，并且明确各工序的最迟交接时间，以保证工期如期竣工。

第三章施工总体部署

第一节实施目标

为了充分发挥企业优势，科学组织施工，我们将选派高素质的项目经理及工程技术管理人员，按项目法施工管理，严格执行ISO9001质量保证体系，积极推广新技术、新工艺、精心组织、科学管理，优质高效地完成施工任务，严格履行合同，确保实现质量验收合格率100%。

第二节拼装施工顺序

为提高工期，工程分为2条线进行：

从8区开始拼装，8区拼装完毕后，按照顺时针和逆时针两条线分别拼装，在2区汇合。

整个施工中在相应分区的下面制作胎膜做拼装平台，桁架拼装后用2台300T履带吊的塔吊工况在体育场外圈吊装

按照上面的思路，拟计划的施工顺序如下

工地现场：

现场埋件坐标、标高复核→8区钢管桁架拼装吊装→8区支撑吊装→校正→焊缝质量检查→油漆→9区（7区）钢管桁架拼装吊装→9区（7区）钢管桁架校正→焊缝质量检查→油漆→对接焊接拼装→……→2区钢管桁架拼装吊装→2区钢管桁架校正→焊缝质量检查→油漆→对接焊接拼装→补漆→天沟安装→竣工验收。

第三节施工准备

1、结构图分析：

整个体育馆桁架分为4个大类，共12个分区。

具体如下：

2区主席台为一种大类，定义为A类；1区、3区、7区、9区为一种大类，定义为B类；8区为一种大类，定义为C类；其余6个区（4区、5区、6区、10区、11区、12区）为一大类，定义为D类。

2、A类桁架特点：

该区桁架投影面积为37.5米X60米。

由37.5米X15米的单元组成。

轴线平面图如下：

施工时分为下面的4个单元进件拼装后组装，实际为一种类型，区别就是两边有（A-1、A-3单元）或没有（A-2、A-4单元）弦杆。

A-A剖面，B-B剖面如下图:

这个单元由以下几种管子组成：

Φ114X4,Φ140X5,Φ159X6,Φ180X6,Φ203X10,Φ219X12,Φ245X12,Φ400X12,Φ450X20,Φ500X14,Φ500X20,Φ500X20。

管子种类多。

桁架总重约为177吨，每一个单元重约45吨左右。

桁架拼装时，单元四角及主桁架的四个点为控制点。

3、B类桁架特点：

该区桁架投影为一扇形，面积为39米X69米。

由4个26米X15米的单元组成。

平面图如下：

拼装时分为如下4个部分：

剖面图如下：

这个单元由以下几种管子组成：

Φ114X4,Φ140X5,Φ159X6,Φ180X6,Φ203X10,Φ219X12,Φ325X12，管子种类多。

4区桁架重约为336.66吨，单区桁架重约84.5吨，每一单元桁架重约24.5吨左右。

拼装时，单元四角及主桁架的四个点为控制点。

4、C类桁架特点：

该区桁架投影面积为26米X60米。

由26米X15米的单元组成。

平面图如下：

拼装时分为如下4个部分：

剖面图如下：

这个单元由以下几种管子组成：

Φ114X4,Φ140X5,Φ159X6,Φ180X6,Φ203X10,Φ219X12,Φ245X12,Φ400X12,Φ450X20,Φ500X14,Φ500X20,Φ500X22。

管子种类多。

该区桁架重约80.5吨，每一单元桁架重约20.2顿左右。

拼装时，各单元四角及主桁架的四个点为控制点。

5、D类桁架特点：

该区桁架投影为一扇形，面积为39米X69米。

由3个26米X15米的单元组成。

平面图如下：

拼装时分为如下3个部分：

剖面图如下：

这个单元由以下几种管子组成：

Φ114X4,Φ140X5,Φ159X6,Φ180X6,Φ203X10,Φ219X12,Φ245X12,Φ400X12,Φ450X20,Φ500X14,Φ500X20,Φ500X22。

管子种类多。

6区桁架重约为360.7吨，单区桁架重约60.1吨，每一单元桁架重约20.04顿左右。

拼装时，各单元四角及主桁架的四个点为控制点。

第四节拼装胎模方案

该工程中胎膜架的平面图如下图

该图为胎膜架及吊车支点布置图，整个工程中用到胎膜架有6个，其中1区、3区、7区、9区胎膜架的基础为圆弧部分与水平部分共用一个。

需要制作胎膜架共有4种类型共12个。

其中，1区、3区、7区、9区为一种类型胎膜架，共2个；2区单独一种类型，一个胎膜架；8区单独一种类型，一个胎膜架；4区、5区、6区、10区、11区、12区、共用一种类型，有2个胎膜架。

整体方案为：

在胎模架下做部分条形基础，后在基础铺钢板，再在钢板上立立杆作为胎模架。

具体施工如下：

1、A区胎膜架的施工

胎膜架的基础及平台施工：

结合该区结构图分析，胎模架基础如下图:

桁架拼装胎架平面布置图如下：

胎架立面大样：

A类型胎膜架共一个，材料用料如下表：

序号

名称

规格

用量

备注

1

C20砼条形基础

300X500X2000

117个

2

16mm厚钢板

2米宽

340平方米

3

20槽钢

263米

2、B区胎膜架的施工

胎膜架的基础及平台施工：

结合该区结构图分析，胎模架基础如下图:

胎膜架平面布置图如下图：

胎模架剖面图如下：

B类型胎膜架共2个，单个胎膜架的材料用料如下表：

序号

名称

规格

用量

备注

1

C20砼条形基础

300X500X2000

73个

2

16mm厚钢板

2米宽

164平方米

3

20#槽钢

210米

3、C区胎膜架的施工

胎膜架的基础及平台施工：

结合该区结构图分析，胎模架基础如下图:

桁架拼装胎架平面布置图如下：

胎模架剖面图如下：

C类型胎膜架共1个，材料用料如下表：

序号

名称

规格

用量

备注

1

C20砼条形基础

300X500X2000

63个

2

16mm厚钢板

2米宽

125平方米

3

20槽钢

210米

4、D区胎膜架的施工

胎膜架的基础及平台施工：

结合该区结构图分析，胎模架基础如下图:

胎膜架平面布置图如下图：

胎模架剖面图如下：

D类型胎膜架共2个，单个胎膜架的材料用料如下表：

序号

名称

规格

用量

备注

1

C20砼条形基础

300X500X2000

73个

2

16mm厚钢板

2米宽

164平方米

3

20#槽钢

210米

以上为胎膜架的制作过程，胎膜架制作说明：

胎膜架使用的材料为工字钢20#，胎膜架范围内的地面为经过硬化处理过的地面，如果没有经过硬化处理的则需要重新进行硬化处理，或者重新用C15混凝土浇注。

胎膜架桩高度超过2米的时候需要设置斜撑处理。

在胎膜架的牛腿部分设置一活动卡子，用于固定管子。

胎膜架的检测用全站仪和标高仪来校核检测。

桁架固定大样示意

第四章桁架拼装

（1）拼装顺序

上弦管装配→下弦管装配→斜、直腹杆装配→分段整体焊接→焊缝检验→附件的装焊→分段接口检验→涂装→验收后分段吊离胎架。

首先将上下弦管就位于胎架上，弦管间距留一定余量，以确保相贯焊缝间隙。

每段先在中间及两端各装1组支管后，再由中间往两端组装支管，以防定位焊引起断面尺寸减小，使后装的支管安装不上。

先装顶面支管，除部分隐蔽部位焊缝先焊外，其余焊缝待顶面支管组装完毕后再焊。

顶面焊接完毕后，再组装、焊接腹杆。

（2）桁架分段制作拼装工艺流程。

在桁架的组装过程中，每一个胎膜架点需要用到1台50吨的汽车吊配合组装，2台25吨吊配合。

在桁架的组装过程中，在上弦杆上焊接2个30厚的钢板做吊耳用，待施工完毕后割除。

吊耳设置在桁架的节点处。

吊耳大样如下图所示：

第五章技术措施

5．1材料要求

1、所有钢材均为焊接结构用钢，均应按照设计要求的标准进行拉伸试验、弯曲试验、夏比V型缺口冲击试验，还应满足可焊性要求。

2、杆件：

管径≥400者均用Q345B钢板卷焊，管径＜400者采用无缝钢管材质为Q345B,其质量标准应符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94和《结构用无缝钢管》GB/T8162-1999。

3、支座底板及连接板采用Q345B,其质量标准应符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94的要求。

4、对于板厚≥40mm的钢板，均应做厚度方向拉力试验，其厚度方向端面收缩率当40≤T≤60mm时应满足GB513之Z15级要求。

5、连接材料：

（1）电焊条（手工焊）：

若主体金属为Q235钢时，采用E43XX型焊条，其性能应符合《碳钢焊条》GB/T5117-95的规定；若主体金属为Q345（16Mn）钢时，采用E50XX型焊条（药皮类型为低氢碱性），其性能应符合《低合金焊条》GB5118-85规定。

当Q235钢与Q345钢焊接时采用E43XX焊条。

（2）焊剂和焊丝（自动焊）：

自动焊和半自动焊时采用的焊丝应符合《焊接用钢丝》GB1300，《气体保护电弧焊用碳钢低合金钢丝焊》GB8110的规定。

若主体金属为Q235钢时，采用HO8A、HO8E焊丝，配合中猛型和高猛型焊剂；若主体金属为Q345（16Mn）钢时采用HO8A、HO8E焊丝，配合高猛型焊剂。

埋弧焊用焊剂应符合《碳素钢埋弧焊剂》GB5293,《低合金钢埋弧用焊剂》GB2470的规定。

（3）普通螺栓均为C级，螺栓、螺母和垫圈采用GB700-88规定的Q235制作，其热处理，制作和技术要求应分别符合GB5780-86、GB41-81、GB95-85的规定。

高强度螺栓采用10.9s级大六角头高强度螺栓及其配套供应的螺母和垫圈应满足《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术要求》GB/T1231-91和《合金结构钢技术》GB3077-88规定。

（4）锚栓应采用符合国家标准GBT1591-94和GB/T700-88的Q345及Q235钢，由未加工的圆钢制成。

支承面和锚栓的允许偏差如表：

允许偏差（mm）

支承面

标高

±3.0

水平度

1/1000

锚栓

锚栓中心偏移

5.0

锚栓露出长度

+20.0〞0

锚栓长度

+20.0〞0

（5）钢销钉采用45号钢，其抗拉强度为400N/mm，抗剪强度为320N/mm。

6、檩条采用Q345B钢，其质量标准应符合《低合金钢强度结构》GBT1591-94，檩条采用热镀锌，镀锌量为275g/㎡。

7、屋面板及天沟材料详见建筑图。

5.2制作及焊接要求

1、钢结构制作单位必须根据设计文件编制施工详图。

施工详图应由监理工程师及设计工程师共同批准。

当需要修改原设计时，制作单位应向设计单位申报，经同意和签署文件后才能生效。

2、钢结构制作应根据设计文件、施工详图的要求及制造厂的条件编制制作工艺，并应作为技术文件经监理工程师批准。

3、钢结构构件的放洋、号料、矫正、成型、边缘加工、节点加工、制孔、组装均应满足GB50205-2001的规定。

4、钢材加工前应进行矫正使之平直，需要放样的工件应根据批准的施工详图放出足尺节点大样；放样和下料应根据工艺要求预留制作和安装的焊缝收缩、切割和及先端等需要的加工余量。

5、钢构件的矫正可采用机械和有限度的加热（线加热和点加热），不得采用损伤材料组织结构的方法。

进行加热矫正时应确保最高加热温度及冷却方法不损坏刚才材质。

6、管与管之间的节点连接均为对接焊缝相贯线连接，所有杆件的相贯口部制作应采用自动切割，机械加工焊接剖口。

要求相贯节点的强度不得低于原钢管强度或原钢管等强。

7、钢构件制作完毕，应在构件明显部位印制构件编号，分类放置。

编号应与施工详图构件编号一致，重大构件还应标明重量、重心位置及定位标记。

8、结构焊接要求：

（1）钢结构的焊接均应严格遵照《建造钢结构焊接技术规程》GBG81-2002的规定。

（2）从事钢结构各种焊接工作的焊工，应按《建造钢结构焊接技术规程》的规定经考试合格后，方可进行操作。

（3）在钢结构中首次采用的钢种、焊接材料、接头形式、破口形式及工艺方法、应进行焊接工艺评定。

（4）板与板和管与管对接连接全熔透焊缝质量等级为一级，其管与管对接时应增设短衬管，部分熔透缝等级为二级，角焊缝质量等级为三级，按照GB50205-2001的要求，对工厂及现场焊缝应进行探伤和外观缺陷检查，焊缝质量等级为一级时超声波探伤比例为100%，二级时为20%，三级时可不进行超声波探伤。

（5）探伤比例对工厂制造焊缝按每条焊缝长度的百分数计，其不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；对现场安装焊缝按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度小于200mm，并应不小于一条焊缝。

当超声波探伤不能对缺陷做判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合《刚焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化对接接头射线照射和质量分级》GB3323的规定。

（6）焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷；一级、二级焊缝不得有表面气孔、加渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷；且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。

（7）当焊接施工环境气温低于-5°时，如果施焊应对构件的焊接部位和所采用的焊条进行预热，并应遵循有关规范的要求。

（8）焊接钢管的纵焊缝在钢管的对接焊时必须错开200mm以上。

纵焊缝的端部在加工对接焊的环焊缝破口完成时应打磨平整，以免T字焊缝交叉点的缺陷。

（9）在钢管相贯线的内侧，要注意焊缝的连续性，尽量避免缺陷。

遇二次相贯时，先焊接一次相贯杆件，经探伤检查合格后再焊接二次相贯杆件。

5.3钢管相贯线焊接规定

1、主管与支管：

a管径大者为主管，管径小者为支管；b同等管径时，管壁大者为主管，管壁小者为支管；c同等截面时，通常杆件为主管。

2、两支管同交与一主管，且两管支管间夹角较小，导致其中一部分重叠，此时按下图切坡口焊接：

3、钢管交叉焊：

钢管交叉焊时主管连续，次钢管切割相贯线。

焊接坡口及焊角尺寸分两种类型：

A支管直径不小于159，且管节点最小相交角小于30°时，按下述要求进行坡口的加工及焊接。

b、除情况a之外的钢管交叉焊，其焊缝分A、B、C三个区域，按下属要求进行坡口加工与焊接：

4、凡管与管之间夹角小于30°者，均在两管轴线所形成的平面上加焊梯形加劲板，加劲板宽度为支管直径，加劲板厚度等于支管壁厚，加劲板切去圆心角以免焊缝交叉（如图）。

凡加焊加劲板处C区焊缝，须分层施焊，焊毕采取适当保温措施，使焊缝缓慢冷却以减小焊接应力。

5．4钢结构的除锈、防腐与防火要求

1、防腐涂料应进行加速暴晒和高、低温湿热试验，并根据其使用的环境推算其耐久年限，耐久年限应为25年以上。

2、所有室内钢构件的除锈、防腐做法：

喷砂除锈Sa2.5级，且须满足现行国家标准《涂装前钢材表面绣浊等级和除锈等级》GB8923-88的规定。

表面粗糙度为40-70um，除锈后刷无机富锌底漆2×40um，环氧云铁中间漆2×40um，丙烯酸聚硅氧烷2×25um，表面为防火涂料。

3、所有暴露在室外的钢构件除锈、防腐做法：

喷砂除锈Sa3.0级，且须满足现行国家标准《涂装前钢材表面绣浊等级和除锈等级》GB8923-88的规定。

表面粗糙度为40-70um，除锈后电弧喷铝3×50um，环氧云铁中间漆2×40um，丙烯酸聚硅氧烷2×30um。

室内为以交界面1米为界。

4、下例钢构件或钢构件部位禁止涂漆：

a地脚锚栓和地板；b高强度螺栓摩擦接触面、焊接封闭的空心截面内壁；c工地焊接部位及两侧100mm、且满足超声波探伤的范围，但工地焊接部位及其两侧应进行不影响焊接的防腐处理，在除锈后刷涂防锈保护漆15um。

5、本工程锚栓、栓铰、轴销等均用锌电镀层处理，锌电镀层厚度为30um。

6、工程安装后应对连接件、接合部的外露部位和紧固件、工地焊接部位、以及运输和安装过程中的损坏部位等进行补涂。

7、钢结构的防火构造与施工，在符合现行国家标准的前提下，由设计单位、施工单位和防火保护材料生产厂共同商讨实施方案。

8、钢桁架防火保护厚度宜直接采用实际构件的耐火数据。

当构件的截面尺寸与实验标准构件