多层钢结构施工方案95203.docx

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多层钢结构施工方案95203

咸阳渭水桥房建钢结构工程

施工组织设计

编制：

年月日

审核：

年月日

批准：

年月日

2014年02月

附图：

工程进度计划表

第一节工程概况及特点

一、工程概况

工程名称：

咸阳渭水桥房建钢结构工程；

建设地点：

陕西省咸阳市；

钢结构建筑面积：

10200平米；

结构形式：

钢结构框架；

钢结构建筑层数：

桥面以上二层，阙门局部三层；

建筑高度：

主殿檐口标高14.7m，主殿侧殿檐口标高11.05m；

钢结构除锈等级：

Sa2.5级；

钢结构涂装要求：

水性无机富锌底漆100um（2×50），环氧云铁中间漆70um（2×35）；

钢结构耐火等级：

二级，所有钢柱、钢桁架耐火极限不低于2.5小时，屋面次梁、屋面板耐火极限不低于1.0小时；

抗震设防烈度：

8.0度。

二、钢结构整体分布情况

本工程钢结构分为五个区域段，五个区段全长749米，结构形式为钢框架结构，整个钢结构构件坐落在渭水桥桥面上，桥面宽度为14米。

整个结构分上下两层，一层建筑面积7200平米，二层建筑面积为3000平米。

三、钢构件特点

本工程钢结构构件截面的主要形式有：

焊接箱形截面，热轧H型截面等。

截面名称

截面形式

使用部位

截面尺寸

箱形截面

钢柱

□600*20

□480*16等

H形截面

钢梁

HN700*300*13*24、HN600*200*11*17等

第二节编制依据

一、工程设计文件

建设单位提供的相关设计图纸

本公司设计中心提供的深化设计图纸。

二、工厂文件

《质量手册》

《程序文件》

《作业指导书》

三、采用的国家及行业的有关技术、验收的标准、规范

《建筑设计荷载规范》（GB50009-2012）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2010）

《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2010）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）

《建筑设计防火规范》（GBJ16-2012）

《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB5045-2001）

《涂装前钢材表面除锈和除锈等级》（GB8923-1988）

《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

《建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2010）

《工程测量规范》（GB50026-2010）

《钢结构防火涂料应用技术规程》（CECS24:

90）

《钢结构高强度螺栓连接设计、施工验收规程》（JGJ82-2010）

中华人民共和国住房和城乡建设部建质[2009]87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》

《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50225-2003）

《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1231－91）

《钢结构高强度螺栓设计、施工及验收规程》（JGJ82－1991）

《钢结构焊缝外形尺寸》（GB5777-1996）

《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果等级》（GB11345-1989）

第三节施工部署

一、主要吊装设备的选择及施工顺序

本工程在混凝土桥梁上施工，现在拟采用25吨汽车吊式如吊装技术参数见下图表，根据起重表可知，在工作幅度为5.5米的情况下，最小起重量为8吨，吊装高度24米，满足本工程结构吊装要求。

施工顺序按照土建施工进度结合现场条件进行分区安装。

二、施工资源需用计划

本工程钢结构安装现场拟投入的主要施工机械设备表如下：

序号

设备/机具名称

规格型号

数量

功率KW

1

起重

汽车吊

25吨

2台

汽车吊

16吨

1台

2

焊接切割探伤检测设备

电焊机

ZX5-500

8台

36

3

CO2焊机

CPXS-500

6台

36

4

电焊条烘箱

YGCH-X-400

1台

9

5

超声波探伤仪

CTS－2000

1台

6

焊缝量规

2把

7

干漆膜测厚仪

1部

8

经纬仪

J2

2台

9

水准仪

索佳SDL30

2台

10

常用设备机具

千斤顶

5t、10t

4个

11

倒链

10t、5t

8个

12

砂轮机

JB1193-71

4台

1.0

13

扭矩扳手

NBS60D

4把

15

防护用具

安全帽

50顶

16

安全带

50套

17

防滑鞋

50双

三、钢结构安装现场临时用电

总承包公司提供的电源分布在现场每个分区，每个分区都安置有一级和二级配电箱。

我公司均从现场二级配电箱接出至现场施工作业面。

1、主要设备负荷计算

结构施工阶段负荷主要为生产用电，生产用电主要包括电焊机、二氧化碳气体保护焊机、空压机和其它中小型设备。

（1）生产用电负荷统计

序号

设备名称

规格

功率×台数

合计功率

暂载率

1

二氧化碳焊机

CPXS-500

36KW×6台

108KW

K2

2

直流焊机

ZX5-500

36KW×8台

288KW

K2

3

空压机

0.6m3

7.5KW×1台

7.5KW

K1

4

电焊条烘箱

YGCH-X-400

1台

9KW

K1

5

其他

30KW

K2

6

实际钢结构施工配电功率

185KW

（2）用电量计算

现场用电计算：

整个钢结构安装工程，根据上表所示计算负荷为

序号

用电设备

功率（单位KW）

数量

用电设备需要系数

用电设备额定功率因数

用电设备功率因数角的正切值

有功功率（KW）

电焊机暂载率

无功功率（Kvar）

总的视在功率

ΣSjs（KVA）

ΣSjs=（ΣPjs2+ΣPjs2）1/2

总的电流计算

ΣIjs（A）

ΣIjs=ΣSjs/1.732*Ue

Pjs

ε

Qjs=

Pjs*tgφ

电焊机功率（单位KVA）

Pjs=Kx*额定功率*台数

电焊机Pe=Sn*ε1/2*cosφ

Sn

Kx

cosφ

tgφ

电焊机Pjs=Kx*Pe*台数

1

直流电焊机

36

8

0.35

0.4

2.29

31.23

0.6

71.52

2

二保电焊机

36

6

0.35

0.4

2.29

23.42

0.6

53.64

3

空气压缩机

7.5

1

0.3

0.7

1.02

2.25

2.30

4

焊条烘干箱

9

1

0.3

0.7

1.02

2.70

2.75

5

其他

30

1

0.3

0.7

1.02

9.00

9.18

合计

68.61

139.39

155.36

236.05

为确保安全用电，首先进行事前控制。

在预测工程用电高峰后，准确测算电负荷，合理配置临时用电设备，对已经编制好的用电方案进行优化，在不影响施工进度的前提下，尽量避免多台大型设备的同时使用。

对用电线路的走向做出调整，重点部位施工线路、一般用电施工线路以及办公区用电线路分开，按区域划分，做到合理配置、计划用电。

在安全用电上，为加强管理，实行自备电箱准用制度，没有钢结构项目部的准用证，分包商不得擅自将电箱带进工地使用。

在临时施工用电过程中，认真落实“三级配电两级保护”的规定，做到“三明”，即设备型号明确、容量大小明确、使用部位明确。

对所有临时电线一律实行架空，不得随地乱拖乱拉。

重点部位要重点监控。

每周组织三次大检查，检查结果在安全例会上进行分析讲评。

通过这种有制度、有重点、有计划的用电管理，使施工现场的临时用电形成一个比较规范的局面，以维护正常的施工秩序。

四、现场施工人员配置

1、项目经理部组织机构

项目安全生产保证体系

项目经理

副经理

安全员

技术总工

资料员

质检员

工长

2、劳动力组织计划

本工程现场安装部分劳动力需用量如下：

工种

人数

工种

人数

安装铆工

8

测量工

2

焊工

15

探伤工

1

起重工

5

油漆工

6

信号工

3

辅工

10

合计

50人

五、钢结构安装施工进度计划及进场条件

钢结构进场时间应满足钢结构吊装条件，具体为：

1、桥面顶板施工完成施工，满足100%强度时间，能满足25吨汽车吊上桥进行安装作业。

2、土建单位完成混凝土结构施工,腾出安装场地内的空间。

3、为了施工安全，安装现场不能互相交叉安装作业。

4、施工电源能保证钢结构正常用电量。

钢结构安装施工总工期计90日历天。

具体开工时间根据甲方现场条件确定。

具体施工进度计划横道图见后附图：

第四节钢结构深化设计

一、钢结构深化设计指导原则

首先必须保证结构工程安全可靠；

钢结构设计要充分体现方案的意图、设计理念和建筑风格；

与其它专业设计（土建工程、装饰工程、机电工程等）相协调；

钢结构设计要进行科学合理的深化和优化，充分体现其经济合理性；

施工设计应以方案图为依据，加工安装详图设计应以施工图为依据；设计图纸必须保证工厂加工和现场安装的要求；

严格遵循设计程序，与业主、设计院、总承包方密切配合，保证设计工作的顺利进行。

二、深化设计工作流程

由具有丰富钢结构设计经验的专家牵头，组织有钢结构设计能力的结构工程师及熟练详图设计的工程师，深入学习、消化、领会原设计图的设计意图及要领，对设计要点、难点、重点进行剖析，发现并解决设计疑难问题，做到参与设计的每一位工程技术人员精通原设计图纸，能精确把握设计要领。

由专家及设计人员针对该工程的每一不同连接接头，根据原设计图提供的构件断面、受力特点、内力大小进行节点连接设计，形成节点大样图，供原设计单位审核。

节点设计的原则是：

安全可靠、受力明确，构造简单合理，易于施工，便于质量检查与验收。

节点设计图经原结构设计单位审查通过后，交由详图设计工程师进行详细设计。

开展详图设计前，请专家及节点设计人员给详图设计人员交底。

详图设计期间，专家及结构设计师进行指导、检查并进行成图后的校审，审查合格后，交原设计单位确认。

经原设计单位确认后的图纸，交给制作安装部门实施。

对施工中发现的问题，及时跟踪解决并备案，直致完成竣工图。

详细深化设计流程下图所示：

三、点设计质量管理流程

四、深化设计图纸质量管理流程

第五节钢结构加工制作和储运管理

一、钢结构加工重点、难点分析

本工程结构形式多样，所以确定正确合理的钢结构加工工艺是本工程加工的一个重点环节，正确合理的加工工艺将是整个加工制作工程的技术保证。

本工程焊接量较大，结构在焊接过程中易产生严重的角变形、扭曲变形、局部或整体变形，若焊接变形得不到有效控制，将会直接导致构件的外形尺寸精度严重超差，构件质量根本就达不到设计、规范要求，特别是会给安装带来难以想象的施工难度；所以，如何控制本工程的焊接变形，控制构件外形尺寸、加工制作精度，在本工程加工制作中将是一个难点。

本工程主要构件的分类

本工程钢结构构件主要分为以下几种典型构件：

A、箱型构件

箱型构件

B、焊接H型钢

焊接H型组合截面

下面对以上两种典型构件的加工工艺和技术方案进行说明。

组合箱形构件制作工艺流程如下所示：

主材下料

开坡口

U型组立

内隔、挡板板切割

内隔板组装

内隔板焊接

组立

焊接（电渣焊、埋弧焊）

校正

打包发运

尺寸、焊缝检查

尺寸、外观检查

成品检查

箱柱腹板焊工艺垫板

箱柱翼板

附件装配、焊接

尺寸、外观检查

无损检测

抛丸、油漆

节点板等附件制作、检查

内隔板坡口

挡板加工

无损检测

终检

焊接H型组合截面构件制作工艺流程如下所示：

二、钢结构加工制作管理

制作工期1个半月，包括钢柱、钢梁、钢系杆、钢支撑、钢埋件等，构件数量较多。

钢结构制作必须由监理、总包进行全部过程管理。

对每一个环节进行严格的质量控制。

其中管理内容包括工期管理控制、工艺方案审核管理、构件质量管理控制、图纸细化管理控制、文件资料管理以及人员管理控制，直到发运包装检查出厂。

三、钢结构加工人员配备及加工设备

钢结构加工人员配备

工种

人数

工作内容

铆工

5

放样，组对定位

电焊工

15

组对，焊接

起重工

2

材料倒运

气焊工

5

构件下料

装配工

8

构件组对

倒运工

5

材料倒运，存储，构件编号

辅助工

5

构件倒运，涂装

合计

45

钢结构加工设备

序号

设备名称

机型

制造厂

数量

1

剪板机

QC12Y

南通冲剪机厂

1

2

数控切割机

SXE-P

宁波

1

3

刨边机

济南二机床

2

4

摇臂钻床

Z3080

中捷友谊厂

2

5

数控三维钻

BDL-125

中国宁波

1

6

三芯卷板机

30x3000

沈阳重机厂

1

7

调直机

315T

无锡

1

8

CO2半自动焊

X3-500PS

日本

10

9

埋弧焊机

MZ1000

上海电焊机厂

4

10

电渣焊机

中国宁波

2

11

H型钢生产线

中国宁波

1

12

高温干燥箱

DFHC-100

沈阳实验仪器厂

1

13

抛丸除锈机

北京建机厂

1

14

喷涂机

ZQL-2000

北京涂装设备厂

2

15

超声波探伤仪

CTS-2000

中国

2

四、钢结构加工技术方案

1、材料采购

我们公司严格按照ISO9001质量管理体系，依据受控的作业指导书进行原材料采购和质量控制，保证材料的及时供应和质量合格。

（1）材料的基本要求

本工程选用的钢板和型钢材采用Q345B，力学性能及碳、硫、磷、锰、硅等的含量合格，保证必须符合标准（GB/T1591-94），其强屈比不应小于1.2，伸长率应大于20%，且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性。

（2）焊接材料

手工电弧焊：

Q235钢采用的焊条型号为E4300~E4313、E4135、E4136且应符合现行国家标准（GB/Y5117-1995）；Q345钢采用的焊条型号E5016、E5015，且应符合现行国家标准（GB/T5118-1995），所选的焊条型号应与主体金属相匹配。

埋弧自动焊或半自动焊用的焊丝焊剂：

Q345钢采用H08A、H08E配合高锰型焊剂或采用H08Mn、H08MnA配合中锰型或高锰型焊剂，或采用H10Mn2配合无锰型或低锰型焊剂；焊丝应符合国标《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-1994），焊剂应符合国标《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB/T12470）的规定。

（3）油漆：

根据设计要求分部位进行涂装。

2、各部门职责

为了保证本工程的材料的及时供应和质量控制，各部门履行职责如下:

（1）设计室根据标准及设计图及时计算出所需原辅材料和外购零部配件的规格、品种、型号、数量、质量要求以及设计或甲方指定的产品，送交加工厂计划科。

（2）加工厂计划科根据公司库存情况，及时排定原材料及零配件的采购需求计划，并具体说明材料品种、规格、型号、数量、质量要求、产地及分批次到货日期，送交材料设备处。

（3）材料设备处根据采购需求计划及合格分承包方的供应能力，及时编制采购作业任务书，责任落实到人，保质、保量、准时供货到厂。

对特殊材料应及时组织对分供方的评定，采购文件应指明采购材料的名称、规格、型号、数量、采用的标准、质量要求及验收内容和依据。

（4）公司技术处、加工厂质检科负责进厂材料的及时检验、验收，根据作业指导书的验收规范和作业方法进行严格的进货检验，确保原材料的质量。

公司所属检测中心应及时做出材料的化学分析、机械性能的测定。

（5）加工厂材料科应按规定保管好材料，做好相应标识，堆放到原材料区，堆放要合理，标识明晰，先进先出。

（6）材料出入库控制：

材料经验收确认后，由保管员作好验收标记并按规定进行材料保管和发放，指定专门的区域堆放该工程的材料，各种材料做好标识，并分类堆放，做好防腐、防潮、防损坏、防混淆工作，特别是对焊条、焊丝做好防潮和烘干工作，严格按规定进行材料保管和发放。

3、原材料检验

公司技术处、加工厂质检科负责进厂材料的及时检验、验收，严格执行以下原材料检验程序。

原材料运到工厂仓库

钢板堆放区

型钢堆放区

焊接材料堆放区

检查质保书

检查质保书

检查质保书

清点数量、计算重量

清点数量、计算重量

清点数量、计算重量

抽查规格、尺寸、

外观质量

抽查规格尺寸、断面尺寸、表面外观质量

抽查规格尺寸、厚度、平整度、表面外观质量

材料复验

监理认可

书面汇总报业主

审批后，投入加工

原材料检验程序图

4、总体加工原则

为满足现场施工要求，我公司构件的加工顺序按照钢柱钢梁支撑构件的加工顺序制作。

5、主要加工工序

（1）放样、号料

1）本工程放样采用的计量器具应经计量检测单位检测合格后方可使用。

2）放样应以计算机数学放样为主，人工放样在平整的放样平台上进行，凡放大样的构件，应以1：

1的比例放出实样。

当构件较大难以制作样板时，可绘制下料草图。

3）放样工作完成后，对所放大样和样板进行自检，无误后报质检员进行检验。

4）号料前确认材质，根据加工清单、排版图以及加工草图，严格核对后进行，并跟踪检查。

5）焊接H型钢时，翼缘板及腹板接料焊缝不能设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，并与加劲肋错开200mm。

6）号料时长度必须留焊接收缩余量，不少于30mm余量，宽度方向留2-3mm。

7）梁制作应按结构图指明的要求起拱和确定附加的拱值。

8）号料允许偏差：

序号

项目

允许偏差（mm）

1

零件外形尺寸

±1.0

2

孔距

±0.5

3

基准线

±0.5

4

对角线差

1.0

5

加上样板的角度

±20ˊ

（2）切割

1）H型钢切割采用卧式双柱、双缸龙门带锯床切割。

2）板材切割采用数控切割。

3）H型钢坡口及拐角部位切割采用数控H型钢切割机，切割前钢材表面的油污、铁锈、潮气应清除。

4）切割质量要求：

切削面情况

主要构件

次要构件

表面粗糙度

50S以下或0.03mm

100S以下

缺口情况

不可有缺口、裂纹

在1mm以下

熔渣

可有块状熔渣，但应清除干净

与计划误差

自动、半自动切割±1mm

表面不垂直度

不大于钢材厚度10%，且不大于2mm

5）达不到上述标准的要求时，应使用砂轮机打磨光洁，并根据需要进行堆焊后用砂轮机打磨平整。

（3）弯曲加工

1）弯曲加工原则上是在常温，用压力机进行。

2）钢板冷弯时，内侧半径应大于15倍板厚，弯曲部位之内外侧应均匀加热（300-600○C），以消除内应力。

（4）起拱

1）凡图纸规定需要起拱的构件，可采用滚压或者650○C以下高温加热成型，起拱高度按设计图之要求进行。

2）用火焰法加热起拱时，控温监测，可使用红外线测温计检查。

3）凡起拱的所有构件，顶部应标识清楚，避免组装时出现误差。

（5）接料

1）接料和组装必须在经过测平的平台上进行，平台上面的水平差不大于3mm。

2）接料前，H型钢坡口采用数控H型钢切割机切割，两侧30-50mm范围内的铁锈及污物要清理干净。

3）钢板接料焊缝必须采用埋弧自动焊，H型钢接料采用CO2气体保护焊，焊缝两端需加入板和引出板，其材质与板厚和坡口形式与焊件。

焊接完毕后用气割切割，并修磨平整。

4）H型钢接料接头形式及坡口尺寸：

翼缘板厚δ≥20mm时采用X型坡口；δ<20mm时采用V型坡口。

5）接料焊缝要求焊透，必须采用碳弧气刨清根，接料焊接后必须经探伤合格后再进行下一道工序，接料采用大板接料，然后用数控切割。

（6）组装

1）组装前先检查组装用的零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度是否符合图纸和工艺要求，确认后进行装配。

2）装配用的工具必须经计量检测合格。

组装平台必须平整，并且有强度、刚度好，经检验合格方可应用。

3）构件组装要按工艺流程进行，零件连接处焊缝两侧50-100mm范围内的油污、铁锈等清理干净，装配时要认真控制好各零件的安装位置度，避免使用大锤敲打和强制装配。

4）对于在组装后无法进行涂装的隐蔽面应事先清理表面并刷好油漆。

5）焊接H型钢的组装在生产线上进行。

6）组装精度要求如下表：

组装精度允许偏差

项目

允许偏差（mm）

图例

T形连接的间隙α

t<16

1.0

t≤16

2.0

搭接接头

长度偏差Δl

±0.5

搭接接头

间隙偏差α

1.0

对接接头

钢板错位α

t≤16

1.5

16

t/10

t≥30

3.0

对接接头

间隙偏差Δα

埋弧自动焊和气体保护焊

+1.0

0

对接接头直线偏差α

2.0

（7）焊接

1）参与本工程的所有焊工必须取得上岗证书，并在其允许范围内工作。

焊工在焊接过程中应严格遵守工艺操作规程，并对其焊接的产品质量负责。

2）对焊前准备不符合技术要求的构件，焊工有权拒绝操作并报主管工程师。

3）本工程钢结构的焊接全过程，必须在责任工程师的负责下进行生产施工。

焊接工程师应具备建筑钢结构焊接生产、施工的总体规划管理和技术指导的工作能力。

4）本工程采用的焊接方法：

埋弧自动焊，CO2气体保护焊，手工电弧焊。

5）焊接材料

手工电弧焊：

Q235钢采用的焊条型号为E4300~E4313、E4135、E4136且应符合现行国家标准（GB/Y5117-1995）；Q345钢采用的焊条型号E5016、E5015，且应符合现行国家标准（GB/T5118-1995），所选的焊条型号应与主体金属相匹配。

埋弧自动焊或半自动焊用的焊丝焊剂：

Q345钢采用H08A、H08E配合高锰型焊剂或采用H08Mn、H08MnA配合中锰型或高锰型焊剂，或采用H10Mn2配合无锰型或低锰型焊剂；焊丝应符合国标《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-1994），焊剂应符合国标《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB/T12470）的规定。

6）焊前准备

①焊前在焊缝区域50-100mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油漆、污物，要求露出金属光泽。

②在埋弧自动焊的被焊钢材表面，除按上述要求清理外，对于在焊接过程中焊剂可能触及的水、锈、油污等杂物一律清除干净，以防混于焊剂内。

③焊接区域的除锈一般应在组装前进行，构件组装后应注意保护，如重新锈蚀或附有水分、油污等杂物应重新清理。

7）定位焊

①装配定位焊工必须经过装配定位焊工考核合格后，方能上岗操作或持工合格证的焊工担任。

②定位焊必须避免在产品的棱角和端头等强度和工艺上易出问题的部位进行，坡口内尽可能避免进行定位焊，定位焊在构件的起始端应离开端部20-30mm。

③定位焊应采用和母材焊接相同的焊条，定位焊焊条最大直径不超