某综合体育馆钢结构施工组织设计.docx

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某综合体育馆钢结构施工组织设计

第一节工程概况及特点

一、工程概况

工程名称：

建设地点：

钢结构整体分布情况

本工程总钢结构用量大约800吨，主要分为三个区域段，第Ⅰ段为西侧的篮球馆，该段主要工程量约210吨，主要特点为管桁架屋面，第Ⅱ段为中间区域的服务区。

该段主要工程量约340吨，本段主要为钢框架结构，另外包括3750平米压型钢板楼面工程。

第Ⅲ段为东侧的网球馆工程，该段主要工程量约250吨，网球馆工程主梁跨度为39.6米，屋面主要为4榀弧形管桁架及4榀弧形方管做主要承重结构体系，系杆及支撑做稳定结构。

整体结构模型见下图所示：

Ⅲ段网球馆

Ⅱ段服务区

Ⅰ段蓝球馆

二、钢构件特点

构件截面形式介绍

本工程钢结构构件截面的主要形式有：

焊接箱形截面，圆管截面，焊接H型截面，热轧H形截面等。

截面名称

截面形式

使用部位

截面尺寸

箱形截面

钢柱

□300*16

□400*20

H形截面

钢柱、钢梁

服务区用量最大

H800*300*14*26

HN400*200*8*13等

圆管截面

钢柱、钢管桁架梁

Φ400*20

Φ219*12等

主要连接节点

本工程的连接形式有：

钢管柱与钢梁连接节点，圆钢管桁架现场对接连接节点，方管柱与钢梁连接节点，圆钢管之间相贯线连接节点，主次梁铰接连接节点，钢柱柱脚节点等。

1）钢管柱与钢梁连接节点

翼缘现场焊接

腹板高强螺栓连接

2）钢桁架现场对接连接节点

内衬钢衬管

连接耳板，完成后切除

普通螺栓连接

3）方管钢柱与钢梁刚接节点

腹板高强螺栓连接

翼缘现场焊接

4）

相贯线焊接

圆钢管之间相贯线连接节点

5）主次梁铰接连接节点

主次梁高强螺栓连接

次梁

主梁

6）柱脚节点（其余可参见地脚埋设方案内形式）

柱脚加劲肋

地脚螺栓

第二节施工部署

一、主要吊装设备的选择及施工顺序

本工程现场不设置塔吊，吊装设备主要选择汽车吊作业，辅助采用倒链进行配合。

现场吊装设备选用示意图如下图：

本工程施工顺序主框架从篮球馆开始吊装，其次进行服务区钢结构安装，最后进行网球馆安装。

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

50吨

2台

2

焊接切割探伤检测设备

电焊机

ZX5-500

8台

34

3

CO2焊机

CPXS-500

8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

6把

15

防护用具

安全帽

50顶

16

安全带

50套

17

防滑鞋

50双

现场施工人员配置

1.项目经理部组织机构

施工队伍

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

20

探伤工

1

起重工

3

油漆工

2

信号工

3

辅工

10

合计

49人

三、施工进度计划

钢结构施工进度计划详见施工进度计划表。

第三节钢结构深化设计

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、节点设计质量管理流程

四、深化设计图纸质量管理流程

第四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。

本工程最大跨度为39.6米，构件制作应充分考虑单个构件长度。

当单个构件长度超过15米时，应分段制作，具体分段位置应符合设计要求，并经设计院验算合格后，才可以加工制作，在详图设计中应有所体现。

二、钢结构加工制作管理

本工程总钢结构用量大约800吨，主要分为三个区域段，第Ⅰ段为西侧的篮球馆，该段主要工程量约210吨，主要特点为管桁架屋面，第Ⅱ段为中间区域的服务区。

该段主要工程量约340吨，本段主要为钢框架结构，另外包括3750平米压型钢板楼面工程。

第Ⅲ段为东侧的网球馆工程，该段主要工程量约250吨，网球馆工程主梁跨度为39.6米，屋面主要为4榀弧形管桁架及4榀弧形方管做主要承重结构体系。

制作工期2个半月，包括钢柱、钢梁、埋件等，构件数量较多。

钢结构制作必须由监理、总包、加工分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

10

放样，组对定位

电焊工

20

组对，焊接

起重工

2

材料倒运

气焊工

10

构件下料

装配工

8

构件组对

倒运工

10

材料倒运，存储，构件编号

辅助工

10

构件倒运，涂装

合计

70

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。

1.1材料的基本要求

本工程选用的钢板和型钢材采用Q345B（C），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。

1.2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。

1.3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:

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

2.6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平面上本着篮球馆服务区网球馆的顺序加工制作，空间顺序以钢柱钢梁的加工顺序制作。

5、主要加工工序

5.1放样、号料

5.1.1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。

5.1.2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。

5.1.3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。

5.1.4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。

5.1.5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。

5.1.6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。

5.1.7梁制作应按结构图指明的要求起拱和确定附加的拱值。

5.1.8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

5.2切割

5.2.1H型钢切割采用卧式双柱、双缸龙门带锯床切割。

5.2.2板材切割采用数控切割。

5.2.3H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。

5.2.4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

5.2.5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。

5.3弯曲加工

5.3.1弯曲加工原则上是在常温，用压力机进行。

5.3.2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。

5.4起拱

5.4.1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。

5.4.2用火焰法加热起拱时，控温监测，可使用红外线测温计检查。

5.4.3凡起拱的所有构件，顶部应标识清楚，避免组装时出现误差。

5.5接料

5.5.1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。

5.5.2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。

5.5.3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。

5.5.4H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。

5.5.5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。

5.6组装

5.6.1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。

5.6.2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。

5.6.3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。

5.6.4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。

5.6.5焊接H型钢的组装在生产线上进行。

5.6.6组装精度要求如下表：

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

组装精度允许偏差

5.7焊接

5.7.1参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。

5.7.2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。

5.7.3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。

5.7.4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。

5.7.5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。

5.7.6焊前准备

5.7.6.1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。

5.7.6.2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。

5.7.6.3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。

5.7.7定位焊

5.7.7.1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。

5.7.7.2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。

5.7.7.3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过

Φ4mm。

5.7.7.4定位焊的长度和间距，视母材厚度、结构长度而定，无特别指定时，按下表规定的定位焊的长度和间距。

板厚

定位焊长度（mm）

定位间距（mm）

手工电弧焊

t≤3.2

30

200-300

3.2＜t≤25

40

300-400

t＞25

50

300-400

5.7.7.5定位焊后应及时清除焊渣并进行检查，若发现定位焊后有裂纹或气孔等影响焊接质量的缺陷应在正式焊接前清除干净后，并重新进行定位焊。

5.7.8焊接引熄弧板的安装

5.7.8.1对接、T形对接、角接焊缝、应在焊缝始、终安装焊接引熄弧板。

5.7.8.2引熄弧板坡口应与主焊缝坡口吻合，也可用碳弧气刨刨出坡口。

5.7.8.3引熄弧板应用与与母材相同的钢材。

5.7.8.4引熄弧板的长度：

手工弧大于35mm，自动焊大于100mm。

5.7.8.5引熄弧板在去除时，应用氧乙炔气割，不准用锤击落。

在距离母材1-3mm处割去后，然后用砂轮打磨光顺，与构件表面齐平。

5.7.9焊接预热

5.7.9.1根据本工程钢结构件的化学成分、板厚、拘束度、热输入量和焊接材料等要素，通过试验等手段决定每一种构件焊接的预热温度。

5.7.9.2预热方法：

采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不易施工之处，并应注意均匀加热。

电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在距焊缝中心85mm的地方测温。

5.7.9.3预热范围：

预热区在焊缝两侧，每侧宽度不小于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。

5.7.10环境气候的影响：

当环境温度低于0℃时，不得焊接施工，但如果将焊缝两侧100mm范围，加热36℃以上时，允许施工。

5.7.11焊接工艺

5.7.11.1始焊时引弧应在引弧板上进行，焊接过程再引弧应在焊缝坡口内，不允许在非焊接区的母材表面上引弧，以防将母材划伤。

收弧时应将弧坑填满，避免收弧时出现弧坑裂纹。

5.7.11.2对接焊缝

（1）要求熔透的双面对接焊缝，在一面焊接结束，另一面焊接前应彻底清除焊根缺陷至露出焊缝金属光泽，方可进行焊接，但采用埋弧自动焊并能保证焊透的情况下，允许不进行清根。

（2）采用背面钢垫板的对接坡口焊缝，垫板与母材之间的结合必须紧密，应使焊接金属与垫板完全熔合。

（3）不同厚度的钢板对接，其厚板一侧应加工成平缓过渡形状，当板厚差超过４mm时，厚板一策应加工成1：

2.5-1：

4的斜度，对接处与薄板等厚。

（4）对接焊缝，除特别指定以外，应使焊缝余高最小，余高值不得超过3mm，并平和过渡至母材表面。

5.7.11.3贴角焊接

（1）贴角焊缝的两侧焊角不得有明显差别，对不等角贴角焊缝要注意保证焊缝尺寸，并使焊趾出平滑过渡。

（2）贴角焊缝一般成弧形平滑过度。

（3）贴角焊缝再构件的端部转角处应有良好的包角焊。

包角焊的高度应为1.2倍的焊角尺寸，包角焊缝的起落弧点应距端部10mm以上。

5.7.11.4部分熔透焊接

部分熔透焊缝的焊接，焊前必须检查坡口深度，以确保要求的熔透深度。

5.7.11.5厚板焊接

（1）厚板焊接采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净，并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层焊接。

（2）厚板焊接时应多层多道焊，严禁摆宽焊道，每层的焊缝始、终端应相互错开50mm左右。

（3）厚板焊接应保证层间温度与预热温度一致。

（4）厚板焊接应一次施焊作业完成，每条焊缝不可中途中断，转入下一班组施工。

5.7.12减少焊接变形的措施

5.7.12.1下料装配时预留焊接收缩余量。

5.7.12.2装配前，矫正每一构件的变形，保证装配公差要求。

5.7.12.3使用必要的装配胎架、工装夹具。

5.7.12.4同一构件上尽量上尽量采用热量对称分布方式施焊。

5.7.12.5焊接H形钢后应矫正。

5.8栓钉焊

5.8.1本工程使用的栓钉出厂前进行过焊接端的鉴定试验合格，方可使用。

5.8.2栓钉的存放应保证无油、无锈；保护瓷环的存放应避免受潮和沾油污，使用前应经过120℃约2小时的烘焙。

5.8.3栓钉必须采用专用的焊接机进行焊接。

手工焊只用于局部的修补。

5.8.4每天施工作业前，应在与构件相同的材料（厚度可变动±25%）上先试焊2只栓钉，然后进行30°的弯曲试验，如果挤出焊脚达到360°，且无热影响区裂纹时，方可进行正式焊接。

5.9焊缝的清理

焊工焊接完工后，应对焊缝进行清理，去除焊渣及焊接飞溅后，仔细检查缝外观质量，合格后提交检验，并在合格焊缝附近打上焊工钢印。

5.10现场焊接接头的保护

在钢结构构件现场焊接接头及两侧50-100mm范围内不得进行工厂油漆，可使用粘不干胶纸对焊接无碍进行焊接保护。

5.11不良焊接的修补

5.11.1焊缝同一部位的返修次数，不宜超过2次，超过2次时，必须经过焊接责任工程师核准后，方可按返修工艺进行返修。

5.11.2焊缝出现裂纹时，焊工不得擅