北京轨道交通昌平线一期工程生命科学园站天桥施工组织设计Word格式文档下载.docx
《北京轨道交通昌平线一期工程生命科学园站天桥施工组织设计Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《北京轨道交通昌平线一期工程生命科学园站天桥施工组织设计Word格式文档下载.docx（82页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
10
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》
CECS102：
2003
11
2.工程概況
2.1天桥钢结构概况
本工程为北京轨道交通昌平线一期工程03标段-生命科学园站天桥。
该天桥位于海淀区辛店村生命科学园站南侧。
天桥跨北清路，桥体长度为88.5米，主桥身为钢桁架结构，桥墩为现浇钢筋混凝土结构，最大桥墩跨距21米。
北清路为城市主干道,双向六车道,交通流量非常大。
天桥结构形式见下图：
天桥平面图
天桥剖面图
2.1.1桁架结构形式
桁架主要有两种，一种是水平桁架，一种是扶梯桁架。
2.1.2主要构件规格
主要构件的规格型号：
□700x300x30，□400x200x12，□300x300x20，□300x250x16，H300X250X10X14，构件材质为Q235B和Q345B。
2.1.3螺栓及栓钉
高强度螺栓等级为10.9S，摩擦型大六角高强度螺栓，直径M20。
栓钉材质为Q235B，规格M16。
2.1.4防腐和防火
防腐底漆采用无机富锌底漆两道，干漆膜厚度不小于70μm,中间漆及面漆根据建筑设计确定，干漆膜总厚度不小于150μm，表面采用薄型防火涂料,耐火时间为柱为2.5小时，梁为2小时。
2.2施工重点、难点及对策
2.2.1跨路施工
南侧紧邻北清路，北清路车流量大，并且有公交车通行，因此白天不能断路施工；
如要跨路施工，也必须经交通主管部门批准，并对道路进行临时断路疏导。
根据以上情况，拟在北清路绿化带设置拼装场地，将跨路桁架整体拼装焊接，然后整体吊装到位，吊装时间选在夜间进行，吊装时对车辆进行分流疏导。
同时为保证过往车辆安全，拟在天桥下设置门式防护架。
2.2.2现场场地狭小
施工现场场地狭小，紧邻交通主干道，施工危险性增加。
根据现场条件，将路中绿化带进行改造，作为钢结构桁架拼装场地，桁架分片吊装，吊装完一个后再拼装另一个。
2.2.3桁架安装难度大
桁架长度较长，重量重，最长21.6米，整体拼装重量达到60吨，必须采用大型吊车进行吊装。
单片桁架拼装采用120吨汽车吊，南侧桁架整体吊装采用350吨汽车吊吊装。
3.施工组织部署
3.1施工目标
3.1.1质量目标
质量验收达到“合格”标准，协助总包取得其他工程奖项。
3.1.2工期目标
严格控制施工进度，服从总包的进度计划安排，密切配合土建施工作业。
详细的工期进度计划安排见附页。
3.1.3安全目标
在整个工程施工过程中，严格遵守国家、部、北京市颁布的安全生产的有关规定，加强安全管理与教育，严格执行国家、北京市有关消防、施工安全规范，杜绝工伤、死亡事故的发生。
实现工程施工全过程“五无”，即无重伤、无死亡、无火灾、无中毒、无坍塌。
3.1.4文明施工目标
文明工程、文明管理、文明施工。
以人为本，创造干净、整齐、卫生、方便的生活条件，丰富项目业余文化生活，树立首都意识、营造文明环境。
3.2现场管理组织机构
公司将该工程列为重大工程来组织管理，建立从总部到作业层三个层次有机组合的工程项目管理体系，即：
⑴第一层次：
工程现场项目经理部管理层。
由项目经理、项目副经理、项目总工程师等领导班子组成，其主要职责是在项目经理领导下，分工负责，代表我司全权指挥本钢结构工程的实施工作。
⑵第二层次：
设立加工生产部、技术、工程部等职能部门组成的专业技术力量人员，具体负责现场项目管理各个要素的全过程管理工作
⑶第三层次：
承担下料、组对、焊接、矫正、涂装等工艺的加工厂施工班组，承担运输、现场安装、测量找正、焊接、高强螺栓等现场作业班组，主要负责制作与安装全过程的实施工作。
3.3施工方法
本工程南侧天桥结构形式为两个单片桁架组成的箱式结构，考虑到桁架结构的特点，如果进行高空安装，则必须进行下部支撑。
南侧天桥跨北清路，且北清路为交通主干道，双向六车道，无法封闭施工，因此决定整体拼装后采用大型吊装机械进行吊装。
北侧天桥及南侧天桥两端上下楼梯钢结构构件较小，采用小型吊车进行吊装。
3.4现场准备
由于要跨北清路施工，且跨度达到73米，要保证吊车作业半径满足要求，必须在道路中间的绿化带上进行拼装，因此进场后及时将绿化带搭设围挡，地面采取进行硬化处理，拼装场地长度不小于50米。
中间绿化带宽度为11米，无法满足拼装吊装要求，需将两侧各封闭一条车道作为拼装场地。
对两侧的非机动车道进行封闭，作为吊车及构件运输通道。
拼装场地四周用围挡隔离。
天桥位置示意图：
拼装场地内的草坪和树木必须移出，现场照片见下图：
为防止钢结构安装及焊接作业时对交通车辆造成影响，在天桥下搭设门式防护架，防护架宽度8米，高度超过桁架顶1.2米。
机动车道门洞采用299*10钢管做支柱,单侧设6根立柱,间距1.6米；
上面采用36a工字钢做横梁,横梁设6道,间距1.6米；
基础采用钢筋混凝土，预埋地脚锚栓。
门洞净高度大于6米，净宽度大于路宽，两侧及顶上设置警示标志和闪光警示灯。
脚手架采用普通钢管，直径45mm，壁厚3.5mm，立杆纵向步距1.2米，横向步距0.9米，横杆步距1.2米，两侧设剪刀撑，剪刀撑按45度角在全高范围内设置。
防护架搭设方法见下图：
防护架平面图
立面图
局部放大图:
防护架具体尺寸见附图。
3.5劳动力准备
序号
工种
单位
数量
铆工
人
电焊工
14
架子工
油漆工
电工
测量工
探伤
机操工
起重工
普 工
15
合计
52
3.6机械设备准备
名称
规格
350吨汽车吊
1台
100吨汽车吊
50吨汽车吊
2台
二氧化碳焊机
X-500PS600VG
4台
直流焊机
AX-500-7
10台
空压机
0.9立方米
等离子切割机
高温烘箱
00C—5000C
保温箱
1500C
12
测温笔、测温仪
16支
13
碳弧气刨枪
4把
磨光机
3台
烤抢
16
水准仪
17
经纬仪
18
倒链
2t/5t
10个
19
钢丝绳
Φ52*9米
4根
20
Φ36*9米
21
Φ36*6米
22
卸扣
25吨
4个
23
12吨
24
5吨
25
其他
4.钢结构制作和运输方案
4.1焊接H型钢制作工艺
4.1.1焊接H型钢制作工艺流程
4.1.2H型钢加工制作工艺和方法
⑴钢板下料、坡口加工
1）H型钢翼板、腹板采用直条数控切割机（NC数控）两面同时垂直下料；
对于不规则件采取数控切割机进行下料；
但应注意对首件进行质量跟踪检查。
2）对H型钢的翼板、腹板在其长度方向上放50mm余量，宽度方向不放余量，在深化的下料图中，其尺寸标注按净尺寸标注；
但应在图纸中做说明，准备车间下料时应按工艺要求进行跟踪检查。
3）坡口加工：
对腹板坡口的加工采取半自动火焰切割机进行，切割后的坡口表面宽度应一致并应进行割渣及氧化物清理。
4）下料完成后对零件进行标注：
钢板规格、零件编号，并归类存放。
⑵焊接H型钢钢梁组装、矫正
1）在H型钢组装前，组装人员必须熟悉施工图，组装工艺及有关技术文件的要求；
并检查组装零部件的外观、材质、规格、数量，当合格无误后方可施工。
2）H型钢梁的组立可采用H型钢梁流水线组立机或专用胎架上进行组立；
组装焊接处的连接接触面及沿边缘30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等必须在组装前清干净。
3）组装后，需要点固焊，按H型钢不同板厚及点焊焊接方法进行点焊预热；
必要时应加设支撑件使H牢固脱模，吊装安全。
4）H型钢在进行组立点焊时不允许有电弧擦伤，点焊咬边应在1mm以内。
5）H型钢组装完成，经自检合格后报质检人员检验认可，方可继续批量组装；
在批量组装中，应随时检查构件组装质量，复查胎模、靠模等定位装置的正确性。
6）组装H型钢构件出胎模后，及时注明构件编号；
向下道工序移交前，应经质检人员检验构件组装质量；
合格后方可移交下道工序施工，并办好工序间交接手续。
⑶H型钢焊接、矫正工艺
1）焊接H型钢的焊接
工程H型钢焊接主要在船形胎架上进行全自动埋弧焊焊接，施焊焊接时主要工艺步骤方法如下：
①检查上道工序加工组装的BH型钢尺寸，坡口是否满足要求；
熔渣、毛刺等是否清理干净。
②按《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）规定，钢结构构件梁板厚t≥25mm的材质钢板，焊前必须进行预热；
预热温度一般规定：
将腹板及翼缘板两侧100mm范围内的母材加热至80～140℃（背侧测温），即行焊接。
③焊接顺序：
在船形胎架上进行H型钢四条纵焊缝的焊接，焊接采用全自动埋弧焊；
顺序采取对角焊的方法施焊
→
；
如下图所示：
④H型钢四条主要焊缝焊接技术工艺参数
当板厚t≥28mm时，应采用多层多道焊法；
焊时应控制层间温度150～180°
C。
2）焊接H型钢梁焊接后的矫正
H型钢焊接后需要对其进行矫正，结合我公司多年类似工程加工制作经验，本工程钢结构梁焊接H型钢矫正主要采取机械冷矫正法进行矫正。
H型钢生产矫正
①焊接H型钢经矫正后偏差精度检验要求
项目
允许偏差
图例
翼缘垂直度△1、△2
其他连接处△
≤1.5
1.5b/100≤3.0
⑷型钢钢构件的边缘加工、制孔
1）焊接H型钢边缘加工
从钢结构加工制作工艺角度看，焊接H型钢边缘加工方法包括很多中，如采取气割切割，端面铣削加工，型钢割锯切割锯断等方法；
工程加工精度质量要求高，结合我公司多年类似工程加工制作经验，本工程屋架、柱梁边缘加工主要采用H型钢割锯切割；
确保工程加工质量要求满足要求。
①端面割锯加工精度公差检验要求
允许偏差（mm）
构件长度
±
2.0
零件长度
0.5
两端面平面度
0.3
平面对轴线的垂直度
L/1500
②制孔要求
本工程高强螺栓孔的制造采取全自动数控钻床加工；
由于螺栓孔为正圆柱形，所以孔垂直与钢板表面的倾斜度应小于1/20，并孔周边应无毛刺、破裂、喇叭口或凹凸的痕迹等，切屑应进行清除干净。
全自动数控钻床制孔加工后质量检验要求
示意图
孔中心偏移ΔL
-1≤ΔL≤+1
孔间距偏移ΔP
-1≤ΔP1≤+1
-2≤ΔP2≤+2
孔的错位e
e≤1
孔边缘距L+Δ
Δ≥-3
L应满足设计要求。
4.2箱型构件的制作工艺和方法
本工程有部分柱梁为箱型截面形式，制作时可分为两步走：
首先，先进行四面钢板下料；
其次，进行箱型组立；
其主要的制作难点在于控制组装时翼板与腹板的垂直度，并且控制对箱形柱四条纵焊缝焊接时所造成的整体收缩应力而形成的扭曲变形；
因此，焊接时，应注意焊接形式，尽量采用对称焊接。
4.2.1箱型截面构件制作示意
4.2.2箱型截面构件制作工艺流程图
4.2.3箱型柱制作精度保证措施
⑴加工前，通过工艺试验确定合理的焊接工艺，确定焊接的收缩余量，下料时数控切割，以保证下料和制作精度；
⑵组装定位时采用特有的自动钢带尺进行装配定位，统一度量，减少因不同班组使用不同钢尺而带来的系统误差和人为偶然误差；
⑶柱脚端部进行端面铣平，以保证与柱底板和柱接口处紧密结合，确保柱子安装精度。
⑷为方便现场安装，在成品出厂时特做出箱型柱底板及四边中心线，以方便安装单位调整、找正，加快安装进度。
4.2.4制作关键工艺说明
⑴部件装配
箱型柱腹板、翼板、隔板下好料后，进行部件装配。
为保证箱型柱的外形尺寸精度，沿箱型柱长度设置工艺隔板，见下图，在装配时要求相互平行。
在与梁翼缘同一断面设置箱形柱的隔板，该隔板采用两面CO2气体保护焊，另两面电渣焊的焊接形式。
需电渣焊的隔板与电渣焊垫板在专用胎具上先行装配。
电渣焊区域经过打磨，清除加工毛刺、表面氧化皮、油污，以保证焊接质量；
隔板表面经过校平，保证平整，无扭曲；
电渣焊垫板两端经过铣削，保证箱形柱断面对角线长度误差不大于2mm，贴合面直线度误差不大于1mm。
⑵箱型柱U型组装
1）在U型组装机上组装下翼板与隔板、两侧腹板。
焊缝区域应打磨，清除表面氧化皮、油污等。
保证各外表面平整，无扭曲；
组装间隙均匀且平整。
2）在下翼板上按钢带标定的隔板位置划线（此位置已在钢带上放出焊接收缩余量），保证隔板位置正确。
装隔板和保持板，要求垂直于下翼板。
3）焊接箱形柱内部保持板和用CO2气体保护焊焊接的隔板部位，对称施焊，使两侧焊缝焊透，超声探伤合格，焊接要求按施工图有关焊缝的规定执行。
全熔透部位焊接时，应多层焊接，减少因单层焊接线能量过大造成的变形。
4）检验。
检验内容为：
内部组装尺寸是否准确，熔透焊缝是否超检合格，内部是否清理干净，电渣焊板位置线是否划好。
5）U型焊后，隐蔽焊缝检查合格，报监理工程师认可后方可盖板。
⑶大组装，组成口型
在箱型柱生产线上用组立机装配箱形柱盖板，保证各面相互垂直，使盖板与隔板密合并保证主缝间隙，装引弧板和熄弧板。
电渣焊部位根据翼板边缘面上的划线在腹板的外表面上划线，最后盖上翼板，将划线完成。
在箱形柱的4个面上将隔板的位置标注好后，再进行一次确认,随后作出检验线。
用于钻孔和电渣焊的工序以及检验确认（4个面都应划检验线）。
⑷主缝焊接：
为保证构件质量，避免焊接变形，焊接时进行对称焊，焊接顺序如下图所示；
为保证焊接质量，主焊缝全熔透部位先用CO2气体保护焊进行封底焊（如图所示），焊缝表面焊至与临近非全熔透部位平齐时，采用双丝埋弧自动焊焊接，直至焊缝全部完成。
焊接顺序图封底焊示意图
全熔透部位按要求作UT超检。
焊接时应严格对称施焊，焊接时的电流（电压）、速度以及每层焊缝高度等参数应按照焊接工艺评定或焊接工艺规程规定的参数执行。
⑸电渣焊
1）钻孔
找准隔板电渣焊部位，划线并钻电渣焊孔。
打磨上下口表面。
2）焊接
电渣焊。
对称进行，上、下口焊缝余高大于30mm。
焊后进行100%超声波探伤检查。
两端焊缝余高用碳刨清除，打磨表面，修补缺陷，使焊缝表面与母材平齐。
电渣焊时必须保证电源稳定，采用双路供电或单独供电。
3）矫正
对已焊接的箱形柱进行整体矫正。
一般采用火焰矫正或采用2000t油压机进行，矫正后的箱形柱尺寸应符合GB50205－2001标准中的有关规定。
⑹箱形柱铣两端
1）在箱形柱底部柱底板部位划线，该线须引过4个面，并与箱形柱中心线垂直，确定箱形柱的总长（留出柱上端的端铣余量4mm、柱底部焊接收缩余量2mm），划出加工线。
2）柱底部端铣余量为4mm，多余部分用气割割除。
然后用铣床加工端部。
加工时将构件放平，调整直线度和平面度，柱侧面应垫实，加工面外端应压紧。
首层端铣时，先铣上端，以铣加工后的上端面为基准，划线并铣下端。
从第二层起，按下列步骤进行：
①上柱底端切齐，装配衬板，点焊固定。
如下图所示，衬板端部加放5mm端铣余量，装配时上柱与衬板的焊接坡口对齐。
②端铣。
先铣底部衬板，以加工后的底面为基准面铣柱上端。
两端铣平后打磨毛刺。
⑺装柱底板和牛腿
1）首层柱以柱顶部为基准划线切割下端并装支垫板，支垫板应加厚至12mm，从第二层起，以柱下端为基准线，作牛腿装配的中心线和位置线。
首层柱支垫板装配示意图
（2）柱水平放置，垫高，调整装配位置。
根据图纸要求吊装底板、牛腿和其余构件。
（3）装配误差应控制在2mm范围内。
检验确认后用点焊固定，点焊长度大于50mm，焊接规范应与焊接时相同。
（4）焊接。
用CO2气体保护焊焊接底板和立柱间焊缝、牛腿部位的焊缝以及其余焊缝。
按焊接工艺的规范进行焊接，按施工图要求检验。
（5）矫正。
对箱形柱整体进行矫正，并对牛腿的倾斜、底板的不平进行矫正，以火焰矫正为主。
4.3钢构件工厂涂装
钢结构构件在涂刷防锈蚀涂料前，必须将构件表面的毛刺铁锈、油污及附着物清除干净，使钢材表面露出银灰色。
除锈方法采用喷射或抛射除锈，除锈等级达到Sa2.5级，其质量要求应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）的规定。
本工程结构涂装要求为：
水性无机富锌底漆2道，厚度75μm，环氧云铁中间漆1道，厚度40μm。
4.3.1工程防腐涂装工艺及技术要求
⑴工艺设计
工程涂装施工工艺过程为：
抛丸除锈→表面清灰→底漆涂装→中间漆涂装→面漆涂装
⑵涂装前准备
构件在涂装前，应按涂装工艺的要求，对构件进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物及污垢等，并按设计要求对构件表面进行抛丸除锈处理。
表面处理要求达到Sa2.5级，除锈等级按GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。
⑶涂装工艺及技术措施
1）涂装工艺方案：
工厂内先涂底漆、中间漆，面漆现场涂装。
2）施工方法:
工厂内涂装采用美国固瑞克BULLDOG33：
1高压无气喷涂机喷涂涂装,在工地现场的补涂,面料涂装采用专用喷枪涂装。
3）钢构件涂装工艺控制要点
①施工条件:
气温5℃～35℃,相对湿度≤85%,在有雨、雾和较大灰尘条件下不可施工，底材温度大于60℃时暂定施工。
②表面除锈处理后6小时内进行第一道底漆的涂装，表面处理完毕到涂刷底漆之前构件表面保持洁净，严禁沾水、油污等；
焊接部位在24小时之内涂装，否则均应作相应的除锈措施。
③喷涂前要对油漆进行充分的搅拌，使油漆混合均匀。
④若前道油漆涂装时间过久，涂后道油漆时应用水砂纸打毛，清除掉表面灰尘污物后再涂装，以保证层间附着力。
⑤施工所用工具应清洁平燥，涂漆不得混入水份及其它杂质，油漆现配现用，须在8小时内用完。
⑥漆膜未干化之前，应采取保护措施。
⑦为保证焊缝边角、棱角处等部位的漆膜厚度，在进行大面积喷涂之前应先手工刷涂一道。
⑧严格按产品说明书规定的混合配比，稀释剂、喷涂压力、涂装间隔时间等参数要求施工。
⑨涂装人员必须持证上岗，上岗前由技术人员进行技术交底。
4.3.2抛丸除锈工艺
所有的钢构件在涂装前应进行除锈后方可进行涂装。
除锈主要采用抛丸除锈工艺方法，抛丸除锈可以提高钢材的疲劳强度和抗腐蚀应力，并提高漆膜的附着力。
⑴除锈的质量保证措施
抛丸除锈后钢构件表面质量应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923）。
除锈等级达到Sa2.5级和St3级，同时钢构件在抛丸除锈时应主要以下一些质量保证措施：
1）除锈前应对钢构件进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物及污垢等。
2）除锈时，施工环境相对湿度不应大于85％，钢材表面温度应高于空气露点温度3℃以上。
3）抛丸除锈使用的磨料必须符合质量标准和工艺要求。
4）经除锈后的钢结构表面，应用毛刷等工具清扫，或用干净的压缩空气吹净锈尘和残余磨料，然后方可进行下道工序。
5）钢构件除锈经验收合格后，应在3h内（车间）涂完第一道底漆。
6）除锈合格后的钢构件表面，如在涂底漆前已返锈，需重新除锈，如果返锈不严重，可只进行轻度抛丸处理即可，同样也需经清理后，才可涂底漆。
⑵涂装施工工艺
1）涂装工序对本工程的重要意义
高质量的防锈涂层是保证建筑物使用寿命的重要保证，作为百年工程，社会效益巨大，本着对业主，对社会高度负责的精神，精心施工，精心研究，我公司竭诚提供一流的涂装质量。
2）为保证涂装质量采取的措施
①严格保证钢材表面处理质量（表面净化处理与抛丸除锈处理）。
统计表明，在各种影响涂装质量的因素中，钢材表面处理质量的影响程度占到50％。
在大量工程实践中，涂层损坏大多由于钢材表面处理质量不过关，出现涂层脱落，返锈等现象，严重影响使用寿命，增加维护成本。
影响涂装质量的因素
影响的程度（％）
表面处理（除锈质量）
49.5
涂层厚度（涂装道数）
19.1
涂料品种
4.9
其他（施工与管理等）
26.5
②采用高压无气喷涂施工的优势
A.极高的涂装效率。
喷涂效率高达每小时300—500平方米，是传统滚筒施工的10倍以上
B.极佳的表面质量。
喷涂涂层平整、光华、致密、无刷痕、滚痕、和颗粒。
C.延长涂层使用寿命。
高压无气喷涂能使涂料颗粒深入墙体空隙，使漆膜也墙面形成机械咬合，增强涂料附着力，延长使用寿命。
D.轻而易举地攻克拐角、空隙和凹凸不平的难刷部位
E.节省涂料。
刷涂厚度极不均匀，一般在30—250微米，涂料利用率低，而无气喷涂很容易获得厚度为30微米的涂层，相对节省涂料20—30％。
③创造良好的涂装外部环境。
除锈区与喷涂区严格分开。
虽然抛丸机有集尘设备，但是抛丸区空气中的固体颗
粒含量仍然很高。
如果不严格分开，固定颗粒会粘结在未干燥的漆膜表面，形成永久污染。
兼备室内与室外两个喷涂区。
天气晴好时，室外作业；
雨雪天气，室内作业，避免恶劣天气对油漆施工的影响。
⑶涂装施工工艺技术要求
1）涂装前准备
2）涂装工艺及技术措施
根据工程设计规定，涂装采用措施如下：
①涂装工艺方案：
工厂内先涂底漆和中间漆。
②施工方法:
工厂内涂装采用美国固瑞克高压无气喷涂机喷涂涂装,在工地现场的油漆补涂，工地现场油漆补涂采用空气压缩喷涂和手工刷涂。
③钢构件涂装工艺控制要点
A.施工条件:
B.表面除锈处理后3小时内进行第一道底漆的涂装，焊接部位在72
升级会员 