物业办公楼及钢拱桥安装方案.docx
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物业办公楼及钢拱桥安装方案
银帆西雅图物业办公楼钢结构
及钢拱桥安装方案
北京天润建设工程有限公司
银帆·西雅图项目部
二○○九年九月二十四日
目录
1.编制说明3
1.1.编制目的、适用范围3
1.2.编制依据3
2.工程概况3
3.施工技术难度4
3.1.环境条件4
3.2.安装工艺要求4
3.2.1.焊接方面4
3.2.2.吊装技术难点及其措施4
4.施工前准备4
4.1.组织机构设置4
4.2.作业层人员配置5
4.3.技术准备5
4.4.设备配置5
4.4.1.吊车配置及说明5
4.4.2.主要施工机具配备6
4.4.3.测量设备配置6
4.4.4.设备管理制度6
4.5.施工用电计划6
5.钢结构安装7
5.1.安装方法7
5.2.基础复测7
5.3.物业办公楼钢结构安装7
5.3.1.吊车的选用7
5.3.2.钢构件滑移7
5.3.3.安装方法9
5.3.4.钢丝绳的选择10
5.3.5.卡环的选择11
5.3.6.滑车组的选择11
5.3.7.卷扬机的选择12
5.4.钢拱桥安装12
5.4.1.吊车的选用12
5.4.2.钢构件滑移13
5.4.3.安装方法13
5.4.4.钢丝绳的选择15
5.4.5.卡环的选择16
5.4.6.滑车组的选择16
5.4.7.卷扬机的选择17
6.压型钢板施工17
6.1.压型钢板铺设要求18
6.2.压型钢板的栓焊工艺18
7.钢结构安装的焊接19
7.1.本工程焊接简介19
7.2.焊接顺序及编制原则19
7.3.安装焊接工艺19
7.3.1.安装焊接前的准备工作19
7.3.2.安装焊接程序20
7.3.3.焊后检查21
7.4.手工电弧焊焊材和设备21
8.高强螺栓施工21
8.1.接头组装21
8.2.安装临时螺栓21
8.3.安装高强螺栓21
8.4.高强螺栓的紧固22
8.5.高强螺栓检查验收22
9.质量保证措施23
9.1.准备阶段的质量控制23
9.2.现场安装质量控制23
9.3.测量放线的质量保证措施23
9.4.焊接质量保证措施23
9.5.高强螺栓施工保证措施24
9.6.成品保护及标识24
9.7.工序检试验控制计划25
10.作业的安全要求和环境条件26
10.1.作业的安全危害因素辨识和控制26
10.2.环境因素26
10.3.作业的安全要求和措施26
10.4.安全危险源重点控制27
10.4.1.高处坠落27
10.4.2.物体打击27
10.4.3.机械伤害27
10.5.其他安全防护措施27
10.6.环境条件28
1.编制说明
1.1.编制目的、适用范围
为保证银帆西雅图工程物业办公楼钢结构，以及钢拱桥的正常施工，保证作业人员的人身安全，特编制此物业办公楼钢梯平台及钢拱桥安装方案。
本施工方案适用于银帆西雅图物业办公楼钢结构及钢拱桥安装施工，方案如与工程进度和实际情况相矛盾，将及时补充或修改。
1.2.编制依据
序号
规范、规程等名称
编号
1
工程测量规范
GB50026-2007
2
钢结构设计规范
GBJ50017-2003
3
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2001
4
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ81-2002
5
钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收
JGJ82-91
6
高层民用建筑钢结构技术规程
JGJ99-98
7
建筑施工高处作业安全技术规程
JGJ80-91
8
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
9
北京市建筑工程施工安全操作规程
DBJ01-62-2002
10
钢结构制作安装手册（沈祖炎主编）
中国建筑工业出版社
11
钢结构（欧阳可庆主编）
中国建筑工业出版社
12
施工图纸
特1-结-1~8、结施-Ⅲ-150
12
施工合同
13
施工现场的实际情况
《建设工程施工安全技术操作规程》
2..工程概况
名称
内容
编号
工程名称
银帆西雅图物业办公楼及钢拱桥工程
建设单位
北京弘泰基业房地产有限公司
设计单位
中国京冶建设工程承包公司
勘察单位
建设综合勘察设计研究院
监理单位
北京新恒元工程监理咨询公司
施工单位
北京天润建设工程有限公司
施工地点
北京市朝阳区朝阳北路和青年路交叉口的东北角
物业办公楼工程：
钢梯平台部分中有钢平台四层，标高分别为▽6.200m、▽11.700m、▽17.200m、▽22.700m，钢梯两套，每套钢梯九部，由▽-0.100m—▽22.700m，位于S8-S9线与TE-TJ轴之间，钢梁的截面分别为：
H500x250X8X14、H600x250X10X16、H300x200X8X12、H300x200X6X10、H600x300X10X16、H400x250X10X16，钢梯梯梁截面均为[25a，梯柱截面为H200x200X6X10，钢梯踏步采用5mm厚的花纹板压制而成，钢梯缓台铺板采用5mm厚的花纹板，钢梁重量最大约为1.067t，钢梯及平台最重约为0.955t。
各层平台上铺设的压型板：
采用闭口板YJ66-720型，板厚0.9mm，每平米镀锌量不小于275g/m2，屈服强度大于等于350MPa,抗剪栓钉两排，焊后栓钉高度应大于压型板波高+30mm，并小于100mm，栓钉距离梁翼缘边不得小于35mm。
钢拱桥工程中：
有钢拱桥两个，安装位置在S3-S4/SP-SR之间，两个拱桥平面位置相同，呈上下层布置，拱桥顶标高分别为▽17.200m、▽22.700m，钢拱桥主梁分三段制作，进场后拼装成整体后安装，整体重量约为10t，接头形式采用栓焊连接，腹板为高强螺栓连接，翼缘板为单面坡口焊，GL1与GL1等强拼接焊缝质量等级为一级；钢拱桥主梁截面为H700x350x18x20，长度分别为16.8m、18.3m，宽度为3.1m，次梁截面分别为H700x300x16x20、HN200x100x5.6x8.5、HW200x200x8x12，长度均为2.75m；构件的连接方式有两种：
铰接和刚接；截面为H700x300x16x20钢梁为栓焊连接，其它钢梁均为螺栓连接，螺栓选用扭剪型高强度螺栓，GL1与L2拼接焊缝质量要求为二级。
3..施工技术难度
3.1.环境条件
混凝土结构已经完成，由于受吊装设备作业条件和吊装性能限制，钢构件及设备进场不能一次到位，需要采用人工进行倒运，要求场地平整坚实，道路畅通，施工场地无积水，无淤泥。
3.2.安装工艺要求
3.2.1.焊接方面
钢拱桥上下弦翼缘板对接接头最厚板为20mm，最薄25mm，为了保证焊接质量和节约时间，均采用直流焊机进行焊接。
3.2.2.吊装技术难点及其措施
由于土建结构已经完成，此部分钢结构为后补充图纸，连接钢构件的预埋件没有预埋，只能采用后植筋的方法埋设埋件，而且吊车及塔吊不能直接吊装就位，需要设置卷扬机进行现场吊装，并采用倒链调整。
4..施工前准备
4.1.
组织机构设置
技术部：
在项目总工程师的领导下全面负责钢屋架施工的技术工作，保障各项技术工作规范、科学、有序的进行，为每道工序提供可靠的技术保证，并做好施工技术的资料和管理工作。
工程部：
负责施工生产调度以及现场管理，施工方案的实施，对施工设备、车辆、人员、材料等现场施工情况进行内部协调、调配，保障施工正常、有序的进行。
安全部：
加强钢屋架施工过程中安全检查和事故隐患排查，纠正违章指挥和违章作业及现场治安管理，杜绝工程安全事故。
物资部：
负责材料的采购以及材料质量的控制，确保工程顺利进行。
钢结构班组：
熟悉方案，服从指挥，积极配合方案的实施。
4.2.作业层人员配置
工种
人数
工种
人数
铆工
2
中小型机具操作工
2
起重工
2
测量工
2
电焊工
4
力工
4
气割工
2
电工
1
对参加本工程施工人员要求：
参与施工的特殊作业人员均持证上岗。
均参加过多层钢结构工程的施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。
管理人员具有丰富的施工经验。
4.3.技术准备
施工方案审批完成后；对施工人员进行安全和技术交底。
对施工环境进行完善：
作业区场地平整，清理拆除作业范围内的杂物。
对所有施工机具、吊装绳索等进行全面检查，严禁使用不合格品。
对吊装机械进行设备检查检修，保证运转良好。
起重、电气焊、电工等特殊工种必须持证上岗，其它施工人员上岗前经安全、技术培训，增强岗位操作技能。
对现场构件进场道路和临时用电进行清查，确保满足正常施工。
4.4.设备配置
4.4.1.吊车配置及说明
物业楼工程：
利用现场T5塔吊（TC6020A,R=60m），负责S8-S9线与TE-TJ轴之间平台梁及钢梯的卸车倒运工作。
钢拱桥工程：
现场配一台50t汽车吊，负责S3-S4线与SP-SQ轴之间钢拱桥零件的卸车倒运工作。
4.4.2.主要施工机具配备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
塔吊
TC6020A
台
1
2
汽车吊
QY50
台
1
3
交流电焊机
BX1-500
台
4
4
直流电焊机
ZX5-630A
台
2
5
焊条烘干箱
ZYHC-200
台
1
6
倒链
5t、3t、
台
各2
7
倒链
20t
台
2
8
角向磨光机
150型
台
2
9
电动扭矩扳手
台
1
4.4.3.测量设备配置
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
经纬仪
DJ2E
台
2
2
水准仪
DS1
台
2
3
盘尺
50m
把
2
4
钢卷尺
5m
把
6
5
水平仪
1m
把
2
4.4.4.设备管理制度
机械设备操作人员必须熟练掌握机械设备的操作技术，方可进行操作，否则不得使用机械设备。
凡进入施工现场使用的设备机具及其附件的各类安全防护装置必须齐全有效，并在入现场前做检查记录，否则不得进入施工现场。
施工作业人员在使用机具设备前必须认真检查设备的防护装置，发现问题及时排除。
操作中必须严格遵守操作规程，严禁设备超负荷和带病运转。
现场的机具必须要有操作规程牌，以及时警示操作人员进行安全操作。
施工现场的机具设备部件必须符合各有关安全规程的要求，以确保使用过程的安全。
施工现场必须认真落实机具设备的检查、维修、保养工作，保持机具设备与防护装置齐全完好。
损坏或不符合安全规程要求的机具设备，必须清出现场。
4.5.施工用电计划
序
号
钢结构施工用电
施工机械名称
数量
额定功率
（KW）
需要
系数
需用电量
（KW）
P计总用电约
151.58（KW）
名称
规格型号
1
安装焊
接设备
交流焊机
4
25
0.7
70
2
直流焊机
2
35
0.7
49
3
安装
机具
焊条烘干箱
1
11
1
11
4
磨光机
2
1.5
0.6
1.8
5
现场施工照明
4
1.5
1
6
注：
按此计算用电量，
式中：
——计算负荷（kＷ）；
1.1——用电不均匀系数；
——全部施工用电设备额定容量之和；
——室内照明设备额定容量之和；
——室外照明设备额定容量之和；
——全部施工用电设备需要系数，电焊机＜10台时，需要系数
=0.7；磨光机需要系数
=0.6；
——室内照明设备需要系数，取1；
——室外照明设备系数，取1。
5.钢结构安装
5.1.安装方法
物业楼工程：
S8-S9线与TE-TJ轴之间钢梯及平台的安装，首先将钢构件用T5塔吊吊运至一层楼面放置在备好的滚杠上，构件由倒链拖动滑移至安装点下方，然后用卷扬机将钢梯及平台安装就位，安装由下而上，先安装两个边跨的钢梯及平台，然后安装中间跨钢梁；钢梁安装完毕后，接着就铺设平台板或者压型金属板，增大作业面。
钢拱桥工程：
S3-S4线与SP-SR轴之间钢拱桥的安装，首先将钢拱桥零件用50t汽车吊将其吊运至一层楼面放置在备好的滚杠上，构件由倒链拖动滑移至安装点下方，然后用卷扬机将各段拼装成整体后安装就位。
5.2.基础复测
钢梁安装前要对埋件进行全面复测,其内容主要包括定位轴线、埋件标高等，并做好测量记录，并且确保化学锚栓胶体凝固，并且达到保养周期后，埋件方可受力，进行安装。
定位轴线和标高的允许偏差（mm）
序号
项目
允许偏差
1
埋件定位轴线
1.0
2
埋件标高
+5，-8
5.3.物业办公楼钢结构安装
5.3.1.吊车的选用
选用T5塔吊进行钢构件的卸车及倒运，钢梁最重为1.067t，塔吊达到最大回转半径60m时，最大重量为1.2t，因此塔吊性能能够满足吊装要求。
5.3.2.钢构件滑移
为减少地面的阻力，滑移时构件下放置滚杠（采用脚手管）。
钢构件滑移通过倒链来完成。
滑移路线及胎架见下图所示。
构件滑移立面图
构件滑移平面布置图
钢构件滑移至吊装位置后安装，因此需要计算钢梁底部楼面所能承受的荷载。
楼面承受力G总=G钢梁=1067×9.8=10456.6N
滚杠按照φ45*3@500mm，每根均为1.5m/根，所以每根滚杠所承受的面荷载
g钢梁=10456.6*1.3/（1.5*9）=1.007KN/m2<1.5KN/m2
地下一层楼板承受的设计荷载为1.5KN/m2，能满足要求。
5.3.3.安装方法
钢梯及平台滑移至安装点下方后采用卷扬机提升就位，卷扬机设在标高-0.100楼面S10线混凝土柱子处，导向滑轮设置在S9线混凝土柱子处，钢梁提升时，钢丝绳上固定点位置均设在轴线S8-S9轴线之间钢梁正上方标高▽28.700m楼面的混凝土板上，现以边跨为例（吊装示意图见下图）。
钢丝绳环混凝土柱固定，用卡环锁头。
钢梁吊装平面布置图
首先在▽28.700m混凝土平台处（构件安装正上方，避开混凝土梁）钻孔50mm的孔，然后将钢丝绳穿过混凝土孔，将已经绑扎好的滑轮向上提，直至悬挂滑轮的钢丝绳穿过楼面，然后用钢管D102*5的钢管将滑轮固定在楼面上，钢管长度3m；接下来将钢构件两点绑扎，挂于滑车组吊钩上，然后开始启动卷扬机，在钢构件开始提升时应缓慢，旁边应有人进行扶着，防止构件发生侧移，等构件吊起离地面约为500mm时，卷扬机先停下，等吊装的构件平稳后方可匀速起升，当钢梁两端距离预埋件约300mm时扶正，使构件两端对准埋件中线及控制标高后，用螺栓将其连接后，方可缓慢落钩，摘钩。
构件在提升过程中需要设子溜绳，以控制构件的方向，防止其对人员造成伤害。
由于四壁都是混凝土钢梁及隔墙，安装没有附着位置，此处需要在安装位置处将墙体凿洞，洞口500*500，安装人员将吊筐从洞口拿出，挂在混凝土钢梁上，当却认悬挂牢靠后方可进行。
5.3.4.钢丝绳的选择
吊装钢梁及钢梯用钢丝绳选择按最大起重量计算确定。
钢梁最大起吊重量为1.067t。
钢丝绳两端均固定于▽28.700m混凝土平台上，距离▽28.700平台梁顶为3m，中间为钢梁吊点。
钢丝绳长度设为6m（1根），采用双股绳吊装，经计算获得单股钢丝绳受力0.617t。
根据下列公式计算钢丝绳破断拉力：
P=P破φ修/K
式中P—容许拉力，为0.617×103kg*9.8N/kg=6.047×103N
φ修—修正系数,取0.82
K—安全系数,取8
因此计算P破=59×103N
根据现场钢丝绳破断拉力估算公式计算钢丝绳直径：
P破=500d2
式中P破—破断拉力，N；
d—钢丝绳直径，mm
则：
d=
=10.8mm
因此,选用d=14mm，NAT6*37+FC1670（公称抗拉强度）。
钢梁吊装采用捆绑式吊装方法，两点式，分别绑扎于钢拱桥梁长度的1/3处，两个绑扎点沿着钢梁中心线对称设置。
如下图所示：
5.3.5.卡环的选择
根据单股钢丝绳的受力大小（0.616t）选择卡环，本工程选用卡环型号为：
DW2（起重量2t）JB8112-1999。
5.3.6.
滑车组的选择
钢梁最大重为1.067t,钢梁提升采用单滑车，如下图：
滑车组跑头拉力（引出索拉力）计算：
公式中S—跑头拉力
K—动力系数，采用机动卷扬机，起重重量在30t以下，K取1.2
Q—吊装荷载，Q取1.067t
—跑头拉力计算系数，当绳索从定滑轮绕出时，
其中，n为工作绳数，n取1；f为滑轮阻力系数，取1.02；
—导向滑轮数目
5.3.7.卷扬机的选择
卷扬机用于钢梁及钢梯的提升，经以上计算滑车组最大跑头拉力为13.31KN，所以选用JM2型单筒慢速电动卷扬机，额定静拉力为20KN，钢丝绳直径为19mm，绳速为0.075m/s，构件提升速度为0.075m/s。
卷扬机设置在S10线混凝土柱子处，前方设置导向滑车，导向滑车固定于S9轴与S4轴交线处混凝土柱上。
导向滑车选用单门吊钩型，起重量2t。
卷扬机放置在-0.100m楼面上，卷扬机下垫木方，后面用钢丝绳固定于S10线与TE-TJ轴交线处混凝土柱上，左右用3t倒链固定与两侧的混凝土柱上，见下示意图：
卷扬机固定位置示意图
为了避免钢丝绳与混凝土柱捆绑时损伤柱身，选用100*100的木方将混凝土柱子保护上。
避免钢丝绳与钢梁捆绑式损伤钢丝绳，需要在捆绑时在钢梁的四角增加钢管护壁，钢管需用钢线与钢丝绳绑扎牢靠，防止其吊装时坠落。
5.4.钢拱桥安装
5.4.1.吊车的选用
选用50t汽车吊将构件吊至建筑物一层楼面。
最重一段钢柱为1.2t，吊车站位至一层平台构件吊放处水平距离不大于25m。
50t吊车作业半径在28m时起重量为1.2t，因此吊车性能能够满足吊运要求
5.4.2.钢构件滑移
为减少地面的阻力，滑移时构件下放置滚杠（采用脚手管）。
钢构件滑移通过倒链来完成。
滑移路线及胎架见下图所示。
钢构件需要在现场组拼成整体后在安装，因此需要计算钢拱桥底部楼面所能承受的荷载楼面承受力G总=G钢拱桥=10000×9.8=98000N滚杠按照φ45*3@500mm，每根均为2m/根，在拱桥底部放置枕木进行组装，组装成整体后楼面所以所承受的面荷载g=98000*1.3/（4.8*18）=1.475KN/m2<1.5KN/m2地下一层楼板承受的设计荷载为1.5KN/m2，能满足要求。
5.4.3.安装方法
钢拱桥零件滑移至安装点下方后采用卷扬机进行组装成整体后提升就位，卷扬机设在标高-0.100楼面上。
▽17.200m、▽22.700m钢拱桥的提升时，钢丝绳上固定点位置均设在轴线S3-S4与轴线SR-SP相交处标高▽52.7m楼面的混凝土柱上（见下吊装示意图）。
钢丝绳环混凝土柱固定，用卡环锁头。
钢丝绳固定点受力情况见下示意图。
安装顺序：
先安装17.200m钢拱桥，然后安装22.700m钢拱桥，
安装方法：
首先将钢拱桥四点绑扎，挂于滑车组吊钩上，在钢拱桥的两端绑好溜绳，并且在滑车组吊钩位置绑扎一根钢丝绳，另一端与SQ与S5线柱子上设置好的倒链相连，然后开始启动卷扬机，在钢拱桥开始提升时应缓慢，旁边应有人进行扶着，防止构件发生侧移，等钢拱桥吊起离地面约为500mm时，卷扬机先停下，等吊装的构件平稳后方可匀速起升，当提升接近安装位置时，拉动SQ与S5线柱子上设置好的倒链，使之向安装位置移动，当钢拱桥两端距离预埋件约300mm时暂停拉动倒链，扶正钢拱桥，使拱桥四个梁端对准埋件中线及控制标高后，然后开始施工焊接，四人需同时进行，当确认完全焊好后，方可缓慢落钩，摘钩。
5.4.4.钢丝绳的选择
吊装钢拱桥用钢丝绳选择按最大起重量计算确定。
S3-S4轴与SQ轴线相交处钢拱桥最大起吊重量为10t。
钢丝绳两端固定点距离为18m，中间为钢拱桥吊点，受力后钢丝绳形成双V型。
钢丝绳长度设为42.2m（1根），采用单股绳吊装，经计算获得单股钢丝绳受力3.346t。
根据下列公式计算钢丝绳破断拉力：
P=P破φ修/K
式中P—容许拉力，为6.59×103kg*9.8N/kg=32.79×103N
φ修—修正系数,取0.82
K—安全系数,取8
因此计算P破=319.9×103N
根据现场钢丝绳破断拉力估算公式计算钢丝绳直径：
P破=500d2
式中P破—破断拉力，N；
d—钢丝绳直径，mm
则：
d=
=25.3mm
因此,选用d=26mm，NAT6*37+FC1670（公称抗拉强度）。
钢拱桥吊装采用捆绑式吊装方法，四点式，分别绑扎于钢拱桥主梁长度的1/3处，四个绑扎点沿着钢拱桥中心线对称设置。
如下图所示：
5.4.5.卡环的选择
根据单股钢丝绳的受力大小（3.346t）选择卡环，本工程选用卡环型号为：
DW10（起重量10t）JB8112-1999。
5.4.6.滑车组的选择
钢拱桥组装成整体后重为10t,拱桥提升采用“二二”滑车组（双门吊环型16t），如下图：
滑车组跑头拉力（引出索拉力）计算：
公式中S—跑头拉力
K—动力系数，采用机动卷扬机，起重重量在30t以下，K取1.2
Q—吊装荷载，Q取10t
—跑头拉力计算系数，当绳索从定滑轮绕出时，
其中，n为工作绳数，n取4；f为滑轮阻力系数，取1.02；
—导向滑轮数目
5.4.7.卷扬机的选择
卷扬机用于钢拱桥的提升，经以上计算滑车组最大跑头拉力为32.4KN，所以选用JM5型单筒慢速电动卷扬机，额定静拉力为50KN，钢丝绳直径为23.5mm，绳速为3m/s，构件提升速度为0.075m/s。
卷扬机设置在SQ轴与S2轴混凝土柱子处，前方设置导向滑车，导向滑车固定于SP轴与S4轴交线处混凝土柱上。
导向滑车选用单门吊钩型，起重量10t。
卷扬机放置在-0.100m楼面上，卷扬机下垫木方，后面用钢丝绳固定于SP轴与S3轴交线处混凝土柱上，左右用5t倒链固定与两侧的混凝土柱上，见下示意图：
卷扬机固定位置示意图
为了避免钢丝绳与混凝土柱捆绑时损伤柱身，选用100*100的木方将混凝土柱子保护上。
避免钢丝绳与钢梁捆绑式损伤钢丝绳，需要在捆绑时在钢梁的四角增加钢管护壁，钢管需用钢线与钢丝绳绑扎牢靠，防止其吊装时坠落。
6..压型钢板施工
铺设程序：
钢结构安装检查→清理油污杂物→钢梁上弹线→设置临时支撑→压型板铺放→压型钢板搭接处点焊固定→栓钉焊接固定→栓钉检查→对开洞部位补强处理→验收签字
6.1.压型钢板铺设要求
压型钢板在堆放、转运、吊升时，要采用防潮、防变形、防滑等措施。
压型钢板吊升时，为防止滑落，应采用一专用吊具，并按高空平面布置，分别搁置在指定的钢架上。
压型钢板的铺设，应在高强螺栓紧固焊
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