4钢结构工程施工方案.docx

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4钢结构工程施工方案

1、编制依据

序号

名称

编号

1

设计院提供的施工图纸

2

《建设工程监理规范》

（GB50319-2000）

3

《钢结构工程施工及验收规范》

（GB50205-2001）

4

《钢结构工程质量检验评定标准》

（GB50221-95）

5

《建筑工程施工质量验收统一标准》

（GB50300-2001）

6

《建筑工程施工质量验收实施细则》

（DB21/1234-2003）

7

《建筑可靠度设计统一标准》

（GB50068-2001）

8

《建筑钢结构焊接技术规程》

（JGJ81-2002）

9

《钢结构高强螺栓连接的设计施工及验收规范》

（JGJ82-91）

2、工程概况

2.1、工程概况

序号

项目

内容

1

工程名称

星海广场西侧、四号路以南地块C区26号楼及地下车库31号楼

2

工程地址

大连市沙河口区星海广场以西

3

建设单位

华润（大连）有限公司

4

设计单位

中国建筑设计研究院

5

监理公司

上海市建设工程监理有限公司

6

施工总承包

中国建筑一局（集团）有限公司

7

施工主要分包

重庆兴东建筑劳务有限公司

8

合同范围

结构、室内初装修等

9

合同质量目标

确保酒店工程获得建筑工程“鲁班奖”

2.2、钢结构设计概况

本工程主楼结构形式为框架-核心筒结构体系。

主楼柱为钢骨混凝土柱，核心筒暗柱为钢骨混凝土柱。

裙楼为框架体系，部分框架柱为钢骨混凝土柱。

钢骨主要截面为十字型、王字型及工字型。

裙楼三层局部有钢梁，钢梁截面为箱型及H型。

主楼45层以上平面结构为钢梁。

2.3、钢结构施工概况

（1）钢柱、钢梁及混凝土梁柱中型钢钢板材料Q345B。

全部钢材应按现行国家标准和规范保证抗拉强度，伸长率、屈服强度、冷弯试验和碳、硫、磷含量的限值,C≤0.2%,P≤0.040%,S≤0.040%。

钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；应有明显的屈服台阶，且伸长率大于20%；钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

（2）钢骨柱中钢骨在钢骨梁相交部分上下500为全熔透一级焊缝，对接焊缝为全熔透一级焊缝；其余钢骨梁柱中钢骨、钢框架柱梁焊接为全熔透二级焊缝。

全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，一级焊缝要求100%探伤，二级焊缝抽检比例不小于20%。

超声波探伤不能对缺陷做出判断时，应采用射线探伤。

（3）栓钉应符合《圆柱头焊钉》（GB10433）的规定。

栓钉的屈服强度≥240Mpa，抗拉强度≥400Mpa。

栓钉应用范围为钢骨梁、钢骨柱及钢梁与混凝土板连接部位。

2.4、采用材料

（1）钢柱主要采用Q345B。

钢材强屈比不小于1.2，伸长率大于20%，并有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

（2）焊条焊丝等材料要求：

E43系列用于焊接Q235钢材；E50系列用于焊接Q345钢材；焊条主要用于焊接钢柱脚板与螺栓垫片等非重要焊接区域。

焊丝采用H08MnAER50-6，主要用于现场焊接上下柱坡口熔透焊，柱梁连接熔透焊缝。

焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117、《低合金钢焊条》GB/T5118的规定。

焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110的规定。

2.5、钢结构工程重点分析

为了更好地组织本工程的施工，把握工程的特点与难点，我们对设计图纸进行了仔细的研究和分析。

同时，结合公司类似工程的施工和管理经验，认为本工程具备以下重点和难点：

2.5.1、施工组织管理的重点

（1）组织协调难度大

本工程主楼的结构为钢骨混凝土结构，钢结构的安装与混凝土的施工必须交替进行。

在这样大的建筑内施工，对施工现场的管理要做到井井有条，保证施工各个班组、每道工序有计划、有步骤进行，这就取决于对设计图纸是否充分消化吸收，施工进度计划安排是否合理，对现场劳动力、施工机具设备的配置是否合理，对各专业的进展是否了解，因而对项目的综合组织及协调能力要求高。

（2）钢结构加工质量的控制是本工程的重点

对于本工程钢结构的加工制作，项目经理部派驻钢结构加工厂，切实作好钢结构制作加工的质量控制工作。

2.5.2、技术上的重点与难点分析

（1）测量控制标准要求高

高层钢结构安装过程中对垂直度、柱中心位置、标高等精度要求高，钢结构的安装精度控制是保证整个工程主体质量的一个重要环节。

（2）钢结构的焊缝质量要求高

钢结构的焊接历来是高层钢结构质量控制的重点，良好的焊缝质量可以保证钢构件的力学性能。

在钢构件现场安装焊接时，应严格控制钢构件的焊缝质量，同时，还需要对风、雨、冬季等环境影响采取有效的应对措施。

（3）钢结构安装焊接变形的控制要求高

钢结构焊接变形一方面影响构件的受力性能，另一方面影响构件美观。

在钢结构现场安装过程中，应通过成熟焊接工艺、合理的焊接顺序等措施来减少构件变形。

2.5.3、施工难点

（1）钢结构构件现场堆放场地小，构件的运输和材料供应必须保证施工的连续不间断。

（2）钢结构的作业必须在白天进行，同时为避免光污染，焊接作业尽量安排在白天进行。

（3）为保证钢柱的准确就位，对地脚螺栓施工提出了较高的要求。

（4）塔楼Z5柱及核心筒内钢骨柱柱底标高低于底板顶标高，对钢柱安装定位要求更高，难度较大。

（5）部分钢柱为二层一节柱，高度较高，钢构件安装时测量要求高，放线难度大。

（6）钢结构施工与土建施工存在工序交接以及交叉作业，必须加强两方的配合和协调。

（7）钢结构施工大部分属于高空作业和临边作业，现场的安全防护工作难度大。

（8）核心筒区域暗柱内钢骨柱直接下插至基础底板，安装前无定位螺栓，此钢骨柱的定位安装施工难道极大，是工程控制的重点。

2.6、安装现场平面布置

钢构件进场按计划确定每天应进的构件数量及型号，进行布置。

为避免进场构件的二次倒运及构件变形，钢构件尽量不重叠放置，进入现场尽量散放。

这样占地面积大，给现场场地布置带来一定困难，因目前土建施工进度采取分段分梯次施工，因此钢构件必须根据现场各区段施工情况依次进场。

根据现场实际情况，利用现场吊车将构件直接从运输车上吊运到指定堆放区域内。

吊装时，信号工与司机要密切配合，禁止交叉作业，确保吊运安全。

钢构件堆放场地示意图

3、施工部署和施工进度计划

3.1、施工部署

（1）根据总体工期要求和现场施工的实际情况确定总体施工顺序。

钢结构安装的竖向作业顺序为先下后上，以加工厂生产的柱节为施工安装节，吊装工序在前，其它工序跟进施工。

（2）钢结构安装的构件供应顺序，应满足现场吊装进度的要求。

原则上，构件吊装以分节、分层、分区进行，即：

钢柱钢梁安装→校核、紧固→结构焊接→混凝土柱、梁施工。

（3）钢结构作业流程见下图所示：

3.2、施工进度计划

3.2.1、施工进度计划

详见总控施工进度计划。

3.2.2、工期保证措施

（1）工程准备工作

由于本工程施工工期短任务重，现场场地狭小，所以在施工前的准备工作极为重要。

为使现场吊装工作顺利进行，我们将在施工前制定周密的的施工计划。

针对总控目标工期，编制阶段目标工期计划，月计划，周计划，日计划。

严格项目目标管理，以计划组织生产，以科学合理的生产安排保证计划的实现。

以现场施工要求控制加工顺序，使钢结构生产成流水作业，将钢结构的加工、运输、临时堆放、吊装各个工序合理的穿插，环环相扣。

由于现场场地狭小，因此构件的进厂时间和吊装的时间必须协调一致。

（2）现场施工

现场施工技术人员合理编排钢构件进场计划、吊装计划与吊装顺序，充分利用施工现场的钢构件堆放场地。

对进场钢构件进行计划编排，明确构件使用的部位和吊装时间。

按吊装顺序将构件堆放整齐。

避免不必要的现场二次倒运。

计算每根构件吊装所用的塔吊机时，科学安排每日的吊装构件数量，合理安排和协调钢结构吊装与其他专业施工的塔机使用时间。

钢结构施工过程中吊装、焊接等各个工序合理穿插进行，循环作业。

根据实际情况，安排2班或3班作业。

3.3、现场劳动力及机械设备组织

（1）人员组织安排

序号

班组

劳动力情况

备注

１

钢构吊装组（4组）

4×4人

进场

２

油漆组（2组）

4×2人

吊装完毕后进场

３

气焊工组（2组）

2x2人

随吊装组进场

４

电焊工（2组）

4x2人

随吊装组进场

５

信号工

2人

现场配合

６

力工

22人

现场配合

７

合计

　60人

（2）设备安排

机械／设备名称

型号／规格

数量

单位

设备来源

起重运输设备

汽车吊

80t

1

台

租赁

平板车

20t

1

台

自有

安装

焊接

切割

检测设备

硅整流电焊机

ZX5-500

2

台

自有

CO2焊机

CPXS-500

6

台

自有

电焊条烘箱

YGCH-X-400

2

台

自有

电热焊条保温筒

TRB系列

4

个

自有

空气压缩机

XF200

2

台

自有

加热、气割设备

／

4

套

自有

等离子切割机

／

1

台

自有

半自动切割机

CG1-30

3

台

自有

碳弧气刨

TH-10

6

台

自有

压型钢板点焊机

CPVD350

2

台

自有

熔焊栓钉机

JSS-2500

2

台

自有

焊缝量规

4

把

自有

测温仪

300℃

2

部

自有

干漆膜测厚仪

／

2

部

自有

锲形塞尺

15mm

4

把

自有

风速测定仪

／

1

台

自有

千斤顶

10t、30t

4

个

自有

倒链

10t、5t、2t

40

个

自有

吊篮

／

20

套

自有

角向磨光机

100

6

台

自有

砂轮切割机

／

2

台

自有

摇臂式钻孔机

Z3080

2

台

自有

扭矩扳手

NBS60D

8

把

自有

终拧扳手

M

8

把

自有

测量仪器

全站仪

徕卡TC1800L

2

台

自有

激光经纬仪

J2

2

台

自有

水准仪

ZDS3

2

台

自有

探伤设备

超声波探伤仪

CTS-2000

2

台

自有

3.4、钢结构吊装顺序

本工程钢结构主要分布于酒店及其裙房。

裙房钢结构的吊装顺序与土建施工顺序一致，与此同时做好交叉作业。

酒店钢结构吊装顺序为核心筒结构先行，外框筒后行，钢柱将采用对称吊装的方式，吊装就位后，将用揽风绳等连接地锚固定，以保证钢柱的整体稳定。

塔吊布置详见下图：

4、施工构件运输、卸货、堆放和验收

4.1、构件运输

依据构件进场计划单安排钢构件的运输，以每节柱划分单元，并按不同类别，如柱、梁、连接板等分别装车。

装车时应捆扎好，以避免构件变形，确保运输安全。

根据加工厂所在地，大连市施工现场的运输线路情况，选择公路运输；构件包装应具有足够强度，保证产品能经受多次装卸、运输无损伤、变形、降低精度、锈蚀、残失，能安全可靠地运抵目的地。

装车时构件与构件，构件与车辆之间应妥善捆扎，以防车辆颠簸而发生构件散落。

4.2、构件进场和卸货

钢结构构件为便于现场安装必须按要求进行编号，编号工作在加工厂内完成。

构件进场严格按现场安装分区要求分批进场，现场钢构件的堆放仅考虑一天的钢结构施工工程量。

钢构件卸车时，必须对构件进行临时支撑，确保构件稳定。

运送构件时，轻抬轻放，不可拖拉，以避免将表面划伤。

考虑到卸车时部分构件较大，超出3#塔吊吊重范围，将采用一台80t汽车吊进行卸车。

4.3、进场构件验收要点

（1）检查构件出厂合格证、材料试验报告、焊缝无损检测报告、焊接工艺评定、板材质量证明等随车资料。

（2）检查进场构件外观，主要内容有构件挠曲变形、摩擦面表面破损与变形、焊缝外观质量、焊缝坡口几何尺寸及构件表面锈蚀等。

若有问题，应及时组织有关人员制定返修工艺，进行修理。

（3）外观检查的允许偏差见下表：

多节柱外形尺寸允许偏差表

检查项目

允许偏差（mm）

柱高度

±3.0

柱底刨平面到牛腿支承面距离

±2.0

楼层间距离偏差

±3.0

柱身挠曲矢高

H/1500且不大于5.0

翼缘板倾斜度

b≤4003.0

b>4005.0

腹板中心线偏移

接合部位1.5

其他部分3.0

柱截面偏差

连接处±3.0非连接±4.0

每节柱的柱身扭曲

h/250且不大于5.0

柱脚底板挠曲和弯折

3.0

柱脚螺栓孔对底板中心线的偏移

1.5

梁的允许偏差

检查项目

允许偏差（mm）

梁长度的偏差

L/2500且不大于5.0

焊接梁端部高度偏差

h≤2000±2.0

h>2000±3.0

两端最外侧孔间距离偏差

±3.0

梁的弯曲矢高

L/1000且不大于10

梁的扭曲

h/200,≤8

腹板局部不平直度

T≤14时5.0

T>14时4.0

梁翼缘板弯曲偏差

2.0

4.4、钢构件现场堆放管理

依据塔吊的起重能力确定构件堆放位置。

现场构件尽量分类单层摆放，以便于起吊（如下图所示）。

进场钢柱、钢梁下需加50×100mm垫木，并且须注意预留穿吊索的空间。

小件及零配件应集中保管于仓库，作到随用随领，如有剩余，应在下班前作退库处理。

仓库保管员对小件及零配件应严格作好发放领用记录及退库记录。

5、钢结构安装

5.1、塔吊布置情况

吊装用钢丝绳根据吊装重量，选用6*19+1型D=16.5MM钢丝绳。

根据现场的实际情况以及构件的重量，现场设置塔吊如下图所示：

塔吊性能表：

3#（TC7035B－16）塔吊性能

R

倍率

22

25

30

35

38

40

65

2

5.33

5.33

5.33

5.33

5.33

5.33

4

10.66

10.66

10.24

8.58

7.80

7.35

R

倍率

45

50

55

58

60

65

65

2

5.33

5.33

5.14

4.48

4.63

4.20

4

6.40

5.64

5.02

4.70

4.51

4.08

4#（K30/30）塔吊性能

R

倍率Fall

R（max）t

C（max）t

25

30

35

40

45

50

50

Ⅳ

3.1-24.3

12.0

11.6

9.33

7.71

6.51

5.58

4.85

Ⅱ

3.9-47.1

6.0

6.00

6.00

6.00

6.00

5.90

5.20

地上结构施工期间，地下室肥槽回填完成后，钢结构堆场可以扩大至结构边，扩大了堆场面积，为现场堆放更多构件、保障现场施工创造了条件。

5.2、吊重分析

5.2.1、塔楼钢柱

塔楼钢柱相对塔吊距离图

（1）T1钢柱，Z1、Z5截面尺寸为H型柱600x500x35x50，Z2~Z4截面尺寸为十字柱1000x300x35x50，重量在3.5吨~9.5吨之间，钢柱距离3#塔最远距离29.01m，此距离塔吊理论吊重10.2吨；因此钢柱满足塔吊吊装条件。

（2）T2钢柱，截面尺寸同第一节，重量在2.6吨~7.2吨之间，同样满足吊装条件。

（3）T3至T7钢柱，截面尺寸不变，每节柱重量可控制在10吨以下，满足吊装要求。

（4）T8至第T21钢柱，截面尺寸比下部柱有所减少，每节柱重量可控制在10吨以下，满足吊装要求。

（5）对于核心筒部分，因重量较轻，最重构件不超过4.0吨，距离3#塔吊更近，不再做吊重分析。

5.2.2、裙楼部分

裙楼钢柱重量均较轻，考虑运输及现场吊装因素，每段钢柱最大重量不超过5.1吨，而现场两台塔吊极限吊重均在5.2吨以上，此部分不再进行塔吊吊重分析。

5.3、钢柱安装

5.3.1、地脚螺栓预埋

地脚螺栓预埋允许偏差：

项目

允许偏差（mm）

图例

建筑物定位轴线

L/2000，且不应大于3.0

基础上柱的定位轴线

1.0

基础上柱底标高

±2.0

地脚螺栓位移

2.0

螺栓露出长度

+30.0

螺纹长度

+30.0

5.3.2、首节钢柱安装

（1）核心筒钢柱

核心筒钢柱底标高位于底板顶以下，需在基础底板浇筑之前安装定位，为防止底板混凝土浇筑时引起钢柱位移，本工程采用柱底垫马凳，柱上部设临时固定钢梁的做法，如下图：

（2）外框筒钢柱Z5a、Z5b

外框筒钢柱Z5a、Z5b柱底标高低于底板顶标高，柱脚由16根柱脚锚栓、3层架立角钢、10层钢筋网片组成，柱脚直接坐落在桩顶，施工难度较大，本次将采用4根附加角钢将柱脚锚栓、架立角钢与钢筋网片固定成整体，放置在桩顶，待二次浇注混凝土达到强度时，安装第一节钢柱。

如下图：

（3）其余外框筒钢柱及裙房钢柱

1）钢柱吊装之前，在每个钢柱地脚螺栓群的每一个螺栓上拧进一个螺母和一个盖板，用于调节钢柱的安装标高。

在钢柱吊装之前，调节好调节螺母的标高，每组内标高误差控制在1.0mm以内。

2）钢柱吊装就位以后，先对准钢柱中心线与基础中心线，确定钢柱的平面位置。

由于地脚螺栓孔与地脚螺栓之间有7mm的调整余量。

因此，可以将钢柱中心线与基础中心线的误差控制在规范要求的范围以内。

然后，将地脚螺栓的螺母微微拧紧。

3）钢柱的垂直度调整通过钢柱底板下的螺母和垫铁组调节。

如图所示。

通过微微调节螺母的高低可以控制钢柱的垂直度。

要求钢柱在自由状态下，两个正交方向的垂直度偏差校正到零，然后拧紧地脚螺栓。

钢柱的标高可能会发生微小变化，正常情况下不会超过2.0mm。

4）待首节钢柱的平面位置、标高和垂直度调整完毕，拧紧柱脚底板上下的地脚螺栓和调节螺栓，调整后每个柱脚板各用4组垫铁塞实、点焊固定。

然后进行二次灌浆。

首节钢柱垂直度调整示意图

5）钢梁安装过程中，用经纬仪监视钢柱的垂直度变化，如果在规范允许范围内，则不做调整。

如果超过规范允许误差，应该分析原因：

可能是轴线误差，可能是钢梁制造长度误差。

针对不同情况，分别处理。

5.3.3、第二节以上的钢柱吊装

在下层柱混凝土施工完成后，马上进行上节柱的安装，钢柱就位后，因临时连接采用安装螺栓和连接板，所有连接板和安装螺栓在上节柱吊装前预先安装在下节柱柱头上，同时将螺栓松开，使连接板向外张开一定角度，以便于钢柱就位，核心筒柱的校正采用钢楔铁、揽风绳的方法，在遇到错位较大的接头采用千斤顶进行调整。

上下相邻两节柱翼缘连接节点示意：

5.3.4、钢结构的吊装与校正

钢柱吊点设置在预先焊好的连接耳板处，即柱接柱临时连接板上（连接耳板在加工厂内完成）。

每根钢柱用四个足够强度的卡环及钢丝绳进行吊装。

最重钢柱为4.1吨,采用4个3.0#卡环（允许载荷10吨）,四根φ21.5钢丝绳（钢丝绳采用6×37，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总和296kN，安全系数取10，满足吊装要求）。

钢柱的起吊方法，采用单机回转法和双机抬吊法。

（1）裙楼钢柱单机回转起吊法

起吊前，钢柱应放置在垫木上，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象，钢柱起吊时必须距地面高度两米以上才开始回转。

起吊方法如下图所示：

（2）临时固定

地上钢柱吊装就位后，随即调整标高及与底段钢柱的错口，粗调垂直度，然后用高强螺栓将耳板固定，柱子采用缆风绳从三个方向拉住，缆风绳的一端设置于钢柱吊耳部位，另一端设置于底板的预留地锚上。

如下图所示：

（3）钢柱校正（标高、垂直度调整）

钢柱初校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。

采用两个经纬仪或线坠从三个方向同时测量钢柱的垂直度并进行调整，垂直度测量的基准点应从底面测量控制点传递而来，即钢柱的轴线位移是相对底部控制点的垂直度。

在柱子校正时，依靠临时固定用缆风绳、倒链、千斤顶等对柱垂直度进行校正，各项指标应综合调整，直至各项指标调整合格为止。

调整完成后，对称紧固定位螺栓锁紧螺母。

在安装调整过程中如果上下柱接口处发生扭转的现象，可以采用在连接耳板处加垫板的方法进行调整，上下柱连接处的错口Δ≤3，方法如下图：

（4）钢柱固定

对称进行紧固地脚螺栓锁紧螺母，将垫板与柱脚板按图纸要求进行焊接，螺母与垫板点焊牢。

（5）其它注意事项：

必须在钢柱起吊前，将临时钢爬梯绑扎在钢柱上.

5.3.5、钢结构整体垂直度和整体平面弯曲的控制

（1）钢结构整体垂直度的控制：

1）安装钢结构前确定基准间，安装时先安装基准间，通过基准间控制结构整体垂直度。

2）安装单节钢柱的垂直度按照定位轴线进行控制，将每节钢柱的单体垂直度控制在距轴线H/1000范围内，且不大于10mm，本工程每节钢柱原则上两层一节，高度12米，单体垂直度控制在10mm以内。

钢柱安装垂直度整体垂直度控制在（H/2500+10mm=60）且不大于30mm，取30mm,如下图所示。

（2）钢结构整体平面弯曲的控制：

1）安装钢结构前确定基准间，安装时先安装基准间，通过基准间控制结构整体弯曲。

主体结构的整体平面弯曲允许偏差为L/1500,且不大于25mm.

2）混凝土浇注时测量工作人员跟踪测量移动偏差。

一旦发现偏差超标的立刻进行校正，直至符合规范要求。

5.3.6、安装允许偏差

钢结构安装允许偏差及检查方法

序号

项目

允许偏差值（mm）

检查方法

国家规范标准

1

定位轴线

基础上柱、柱高

1

经纬仪

尺量

地脚螺栓（锚栓）移位

2

底层柱对定位轴线

3

2

标高

支撑面、地脚螺栓

±3

水准仪

尺量

座浆垫板顶面

0.-3

基础上柱底

±2

3

垂直度

单层结构跨中

H/250、且≯15

经纬仪

尺量

多层、高层整体结构

H/1000、且≯25

4

现场焊缝

组对间隙

无垫板间隙

0.+3

尺量

有垫板间隙

-2.+3

5.4钢梁安装

该工程钢梁主要分布在裙房三层。

钢梁分布如下图所示：

经验算裙房三层位置钢梁分为三种类型：

一类属于构件长度超过运输界限，需分段运输，现场拼接后整体吊装；另一类属于构件分段运输、分段安装，于高空进行拼接；第三类属于位于主梁之间的次梁，长度及重量均满足塔吊的吊装要求。

1）整体吊装构件

构件编号

构件长度（m）

构件重量（t）

GL-1

17.5

6.85

GL-2

19.3

7.54

GL-7

23.3

6.85

GL-8

23.2

6.84

GL-10

22.4

6.57

GL-11

21.5

6.33

2）空中拼接构件

构件编号

构件长度（m）

构件重量（t）

分节后最长（m）

分节后最重（t）

GL-3

21

11.2

14

7.42

GL-4

21.8

11.53

14.5

7.68

GL-5

23

12.3

15.5

8.2

GL-6

23.7

11.26

15.8

7.5

GL-9

23.2

11.06

15.5

7.37

GL-12

21

9.37

14

6.25

经验算所有钢梁均可由3#、4#塔安装就位。

钢梁采用两点起吊，钢梁吊点设置在钢梁上附加的吊耳位置，吊耳在工厂内制作