北京轨道交通钢结构安装施工方案Word文档格式.docx
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2.工程概况
2.1工程说明
工程项目：
北京市轨道交通指挥中心二期工程
工程地点：
北京市位于北京市朝阳区小营北路6号
2.2施工各方介绍
项目
内容
工程名称
建设单位
北京轨道交通路网管理有限公司
施工单位
北京城建集团有限责任公司
设计单位
北京城建设计研究总院有限责任公司
监理单位
北京双圆工程咨询监理公司
质量监督单位
北京市建设工程质量监督总站
2.3工程简介
本工程为北京市轨道交通指挥中心二期工程，位于北京市朝阳区小营北路，结构分为主楼和配楼，其中主楼由东西两个对称结构通过中间刚性连体连成一个整体，为11层钢筋混凝土框架-钢支撑结构，层高4.5m，平面外廓为168m×
25.2m，沿高52.9m，屋盖为平面钢桁架结构，最大跨度25m。
其中型钢混凝土钢柱为十字形劲性柱，核心筒位置柱间采用箱型钢支撑。
轴间距为8.4m标准跨，钢结构总吨位约为4000吨。
本方案为地上部分钢结构安装方案。
结构立面布置图
结构平面布置图
2.4钢结构设计简介
2.4.1主体结构为劲性混凝土结构，主要构件的规格型号：
1）钢骨柱截面尺寸：
十字柱：
H850×
300×
40×
50；
H600×
H500×
30×
40；
20×
30；
20；
H400×
200×
30。
钢骨柱通长设置有栓钉，栓钉规格为：
ø
19×
100，ø
22×
100。
2）钢骨梁截面尺寸：
16×
30，通长设有栓钉ø
80；
3）斜撑截面尺寸：
□400×
400×
25×
25
20
16
□300×
12×
12。
4）指挥大厅部位截面尺寸：
H700×
30
HM300×
8×
12
HM600×
HN400×
13
40
HN300×
150×
6.5×
H400×
10×
H600×
350×
H500×
D159×
D219×
10
口600×
5）屋桁架部位截面尺寸：
HW300×
15
H300×
2[12
2.4.2螺栓概况
本工程中的螺栓包括普通螺栓和高强螺栓（M22）。
普通螺栓等级为4.6级，螺栓、螺母和垫圈的尺寸及技术条件符合《六角头螺栓—C级》（GB/T5780-2000）、GB/T41-2000和GB/T95-2002中的相关规定。
普通螺栓仅用于地脚螺栓、安装临时用螺栓等。
高强螺栓等级为10.9S级，扭剪型高强螺栓。
扭剪型高强螺栓连接副形式与尺寸要求、技术条件等须符合《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB3632-1995）规定。
2.4.3焊条、焊丝类型：
1）手工电弧焊
符合标准：
Q235钢《JGJ81-2002》，焊条类型：
E43系列；
Q345钢《JGJ81-2002》，焊条类型：
E50系列。
2）CO2气体保护焊
CO2气体保护焊采用实心焊丝为ER50系列。
2.4.4防腐要求：
本工程中需要喷涂防腐涂料的构件仅限于外漏构件。
运输、安装过程中对涂层的损伤，需视损伤程度的不同采取相应的修补方式。
对拼装焊接的部位，必须清除焊渣，进行表面处理后，用同种涂料补涂；
1）构件防腐要求：
构件安装后，需补涂漆位置：
接合部分、外露部分，紧贴部分，如高强螺栓未涂漆部分，工地焊部分，均需补涂防锈漆。
2）防腐涂装涂料
钢构件表面防锈如下表所示：
名称
材料名称
道数
厚度
备注
底漆
快干型环氧磷酸锌底漆
120um
高压无气喷涂
中间漆
快干型环氧云母氧化铁漆
50um
面漆
丙烯酸改性聚硅氧烷
总厚度
220um
3.施工部署
3.1现场组织管理机构
项目经理部组织结构图如图所示：
3.2现场平面布置图
现场布置图详见附图。
3.2施工计划
3.2.1施工工期按总包单位土建计划进行，钢结构地上流水段划分按东区、西区土建施工流水段。
3.2.2地上部分首层部分钢柱一节一柱加工出场，二层以上为一柱两层，钢柱、钢梁、斜支撑配套加工出场。
指挥大厅部分先加工桁架，后次梁，水平支撑顺序进行加工，防屈曲支撑安装安装与斜支撑安装方法相同。
形式一：
形式二：
4.安装工艺
4.1安装路径及现场堆放
4.1.1.钢构安装的路径
钢构从加工厂运过来，堆放至中转场地，超重构件用100T汽车吊卸车。
构件卸完车，经过自检合格后，通知总包、监理单位共同检验，如果在施工塔吊最大允许工作范围内，采用现场施工塔吊卸车，最终由塔吊直接吊装就位。
4.1.2.中转场构件临时堆放及施工现场构件临时堆放
1）本工程现场堆放场地狭窄，为保证施工质量及现场施工进度。
因此，除构件的进场严格按安装的进度计划进场，并且按规定的路线进场。
2）由于施工现场的施工塔吊使用频率相当高。
如土建方面的钢筋、模板、管件等物资的垂直运输；
钢结构构件的卸车、吊装就位、部分安装设备的垂直运输等。
尤其在钢结构构件安装过程中占用的时间较长，为保证施工进度要求。
在施工塔吊最大起重允许范围内的正负零楼面需设置临时堆放场地，以便于在施工塔吊闲置时间将钢结构构件倒运到位。
4.1.3.钢构件的堆放要求
1）、现场堆放场地平整、坚实、排水良好。
构件应分类型、分单元及分型号平稳堆放，使之易于清点，避免倒垛，减少倒运。
构件堆放时下面要铺垫枕木等，不能与楼板面、地面直接接触，H型钢严禁倒放。
2）、构件堆放应有一定挂钩、绑扎操作净距和净空。
相邻构件的间距不得小于0.2m。
以保证运输和装卸车起重、吊运构件的安全运行。
4.2主要机具设备
4.2.1现场的起重设备
现场沿周楼南侧外墙布置4台塔吊，塔吊性能参数及布置图如下：
1#塔吊塔吊6018性能参数
吊距m
18
21
27
29
31
33
35
37
39
41
43
45
吊重t
6.8
5.6
5.3
4.9
4.55
4.25
3.75
3.7
3.35
3.15
4#塔吊6015性能参数
50
7.15
5.42
4.81
4.01
3.42
2.96
2.6
2、3#塔吊H36/36B性能参数
11.7
9.4
7.9
6.7
由于深化后部分核心筒钢柱超重，并且塔吊距离道路较远无法卸车及吊装，采用160T汽车吊辅助安装。
4.2.2焊接机械
主要有自动焊机和手工焊机，钢柱和钢梁等的二级焊缝采用CO2自动焊机NB-500，确保焊接质量和焊接速度。
4.2.3现场装卸机械
主要考虑到卸车道路为塔吊远端，采用100t汽车吊将其送至吊装主机回转半径范围内。
4.2.4钢结构安装拟投入的主要施工机械设备
钢结构安装拟投入的主要施工机械设备见下表：
名称及型号
拟投入本项目情况（台套）
功率（KW）
小计
新购
自有
租赁
型号
CO2自动焊机
23
NB-500
手工弧焊机
ZX7-630
经纬仪
/
TMIA
水平仪
DS1
手拉葫芦
5T
2T
60
1T
气割设备
汽车吊
160T
25T
4.2.5施工工艺流程
根据本工程的特点分四个大流水线：
现场设有4台塔吊，负责各自流水段构件的吊装。
本工程主要为钢柱的安装，其安装工艺流程：
1）、每个塔楼钢柱的平面安装顺序：
由于每根钢柱是相对独立的，因此由塔吊最远端的钢柱开始，分两边同时向塔吊处合拢。
2）、钢柱标准单元的安装工艺流程如下图所示
为了安装有条不紊，高层钢结构安装前，应根据划分的流水段确定构件安装顺序，编制各层构件编号图和安装顺序编号表，表中应注明每一个构件的节点型号、连接件的规格数量、高强螺栓规格、数量、焊接量、焊接形式等，以作为现场安装和核对及安装后质量检查的依据。
4.3安装前准备工作
4.3.1施工前编制施工方案
施工前应根据工程规模、技术和装备条件、工期要求等编制详细的施工施工方案，应在了解和掌握总承包施工单位编制的施工组织设计的基础上，重点择优选定钢结构安装的施工程序和方法以及施工机具，拟订施工技术措施，进行平面规划；
对于需要采用的新工艺、新技术、新材料，应制定试验方案，组织力量进行试验，试制工作。
4.3.2检查钢构件
钢构件出厂前，制造单位应根据制作标准的有关规范、规定以及设计图的要求，进行一次全面的产品检验，填写质量报告、实际偏差、发现问题、及时处理。
钢构件交付结构安装单位前，结构安装单位会同制造厂参加，再在制造厂质量报告的基础上，根据构件性质分类，再进行复检或抽检。
发现问题，由制造厂及时修复。
复检项目主要是相关资料、制作质量以及与安装质量和工效直接有关的数据，如几何外形尺寸、螺孔大小和间距、预埋件位置、焊缝坡口、节点磨擦面、构件数量、附件数量、规格等。
构件内在制作质量应以制造厂质量报告为准。
检验合格后，汇整所有的资料（包括《钢结构出厂合格证》）在构件进场前至少二十四小时前报总包、监理审批、检验，审批合格后才能进场安装。
4.3.3准备机具设备、材料
根据钢结构安装的实际需要准备齐需用的机具设备，并按施工平面图要求，安装就位，并进行维护和试用试运转，使保持良好状态。
仪器应准备齐全。
对现场安装需用的材料如垫板、焊条、螺栓、连接板附件等，准备一定数量，按规格、类型堆放在仓库内备用。
准备施工用料，如加固脚手杆、电焊、气焊设备、材料等的供应准备。
4.3.4劳动力的安排
本工程需用劳动力的准备见下表。
工种
人数（人）
备注
起重工
电焊工
现场考试10人
钳工
铆工
测量工
电工
看火工
气割工
油漆工
其他
11
合计
均为高峰期人数
4.3.5搞好施工组织与管理
确定合理的劳动组织，配齐各专业人员，分期分批组织进场；
对特殊工种，进行技术培训；
按施工部署安排，对参加现场施工人员进行工期、进度、施工工序、方法、质量和安全要求等方面的全面细致技术交底。
4.4钢构件吊装、安装
4.4.1一般要求
1）.安装前，应对建筑物的定位轴线、平面封闭角、底层柱的安装位置线和标高进行复验，合格后才能进行安装。
2）.凡在现场地面组装的构件，需设置拼装架组拼（立拼），易变形的构件应先进行加固。
组拼后的尺寸经校验无误后，方可安装。
3）.在每一节柱子的全部构件安装、焊接栓接完成并验收合格后，才能从地面引测上一节柱子的定位轴线。
4.4.2钢柱安装
1）.钢柱为十字形截面和H型截面，最大截面尺寸为H850×
600mm。
为充分利用起重机能力和减少高空作业的工作量、节约工期，设计制成1-2层为一节,见下表。
钢柱的分节表31
分节数
层数
标高（m）
构件距塔吊最远距离R轴（m）
构件重（t）
1F
1.8—6.3
4.1
2F
6.3—14.9
31
7.3
4F
14.9—23.9
6.2
6F
23.9—32.9
5.2
8F
32.9—39.55
3.5
10F
39.55—51
4.4
11F
12F
2）.钢柱柱吊装采用单机吊装，起吊采用一点绑扎，可采用柱头吊耳，配用专用的吊索、吊架或型钢横吊梁、卡环起吊（如图所示）。
吊装时，需在柱根部垫以垫木或拖排，用旋转法起吊就位（如图所示）。
柱子吊点设在吊耳处（制作时预先设置，同时作临时固定连接板，安装完后割去）。
垫木
钢柱
吊钩
3．钢柱的校正及固定
钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度和倾斜度。
钢柱校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综和考虑，全面兼顾，确保每个分项的偏差值都符合设计及规范要求。
当上、下柱发生扭转错位，可在连接上下柱的耳板处，用低碳钢垫片垫实间隙进行调整。
柱垂直度、倾斜度的偏差可用小型液压千斤顶、钢楔或倒链进行校正（如下图所示）。
柱标高的校正，第一节柱用低碳钢板垫到要求标高即可。
柱轴线位移的校正，一般以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。
钢柱用钢丝绳四面拉住进行固定，钢梁用高强螺栓固定后焊接,核心筒位置安装钢柱后安装钢梁再进行焊接，以整体进行固定，确保稳定。
钢柱安装完成后，对钢柱标高误差进行分析，必要时通知制作厂调整构件长度来调整误差。
4.4.2钢梁、斜支撑安装
4.4.2.1钢梁安装
1）.安装前对梁的型号、长度、截面尺寸和牛腿位置、标高以及柱距进行检查。
装上安全扶手和扶手绳（就位后栓在两端柱上）。
2）.吊装用塔吊进行就位。
对重量较小的梁，如在塔吊吊重允许范围内，多利用多头吊索一次吊装三根（如下图所示），以充分发挥吊车起重能力，加快吊装速度。
主梁吊点选取两个，起吊钢丝绳的延线在钢梁跨度的1/3处部位。
为确保吊装安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳进行防护，吊索角度控制在450～600。
3）.安装框架主梁时，要根据焊缝收缩量预留焊缝变形量。
当一节钢框架吊装完毕，即需对已吊装的柱梁进行误差再次检查和校正。
钢梁就位时用普通螺栓进行临时连接，校正完毕用高强度螺栓固定，再进行柱校正，紧固连接高强螺栓，焊接柱节点和梁节点，进行超声波检验。
4）.处理产生偏差的螺栓孔时采用绞刀扩孔，严禁用气割扩孔。
5）.钢梁临时对位、固定
钢梁吊升到位后，按施工图进行对位，要注意钢梁的起拱，正、反方向和钢柱上连接板的轴线不可安错。
吊装固定钢梁时，要进行测量监控，保证梁水平度调整，保证已校正单元框架整6）.钢梁安装的注意事项
梁与连接板的贴合方向一致；
高强螺栓的穿入方向一致；
按吊装分区顺序进行吊装，先吊主梁，再吊次梁；
钢梁安装时孔位偏差的处理，只能采用机具绞孔扩大，而不得采用气割扩孔的方式；
临时固定：
梁两端各安上不得少于该节点螺栓总数30%临时螺栓后才可脱钩。
钢梁水平度超标：
主要原因连接板位置或螺孔位置有误差，可采取换连接板重焊或重新制孔的方法处理。
高强螺栓终拧时，高空作业施工人员要在安装挂篮上进行操作，确保安全。
7）.高强螺栓拧紧后，开始焊接翼板，翼板均为全熔透焊缝，背面加衬板，焊接采用CO2气体保护焊,焊接完成24小时后，及时进行超声波探伤检测。
安装完成后，自检合格后向总包及监理报验。
4.4.2.1斜撑的吊装
柱间支撑与混凝土柱采用型钢柱牛腿栓焊连接的方式；
柱间支撑在工厂内加工完成后运输到现场进行安装。
柱间支撑吊装重量较轻，可以利用塔吊进行吊装。
柱间支撑安装顺序如下图所示：
4.4.3连体框架的安装
连体框架分布在两个部位：
二层和七~九层，由于施工塔吊已经定位，无法吊装较大构件，并且HJ-1整榀重量达24吨，汽车吊站位太远，无法满足吊装需求。
因此，此部分采用高空散装的方法安装就位。
吊装概况：
首先吊装底层大梁，主梁长15米，重约5吨，在塔吊性能允许范围内，采用整根吊装，牛腿处处搭设脚手架操作平台，以便高强螺栓安装及焊接使用。
中间次梁安装时刻采用焊接吊篮方式（如下图）安装次梁，竖向支撑待平面安装完成后可采用倒链安装，减少吊车吊装次数，提高安装效率。
钢连体平面施工顺序：
主梁安装→次梁安装→水平支撑→竖向结构→依次3层安装完毕
1）八层连体安装步骤说明：
2）七层连体部分安装步骤说明：
3）九层连体部分安装步骤说明：
4.4.3屋面桁架的安装
楼面采用空间钢桁架结构，由10榀纵向主桁架和10榀次桁架，以及桁架间连梁组成，主桁架最大跨度25200mm。
屋面桁架及连梁均采用焊接H型钢，支撑采用钢管。
1）吊装方法的选用
最大桁架外形尺寸：
25200mm×
2500mm，重量11.337t。
所以采取分段加工（三段）、分段吊装、空中拼接的方法。
2）吊装顺序
考虑到最后即将面临冬季施工，工期十分紧张及充分利用现场4台塔吊资源，计划两侧对称安装，安装完主桁架后即可插入次梁安装作业，形成流水作业。
3）吊装方法：
主桁架吊装：
采用分段吊装、设临时支撑、空中对接的方法。
在两个半榀桁架对接接头位置用碗扣式脚手架搭设立杆间距为600mm的临时支撑架，截面尺寸为3600mm×
3600mm，成为三榀主桁架对接安装的位置；
用塔吊按施工顺序进行主桁架吊装（主桁架选用两点绑扎法进行吊装）。
将与砼筒连接的两段桁架吊装就位后，一端与砼基础上的支座连接，另一端设置在临时支撑架上，就位后用两道揽风绳临时固定，再将第三段桁架吊装就位，设置在临时支撑架上，然后将三段桁架再临时支撑架上调整到安装位置，并临时固定；
（1）测量校正后，再用焊接和螺栓连接将桁架固定成型，后进行下一榀桁架吊装（见下图，主桁架分段吊装示意图）；
（2）吊装第二榀主桁架前，用倒链将一根支撑与第二榀主桁架临时固定，当第二榀主桁架安装就位，将支撑与第一榀相连后，用两道揽风绳将第二榀主桁架临时固定，再安装一根支撑后松钩，然后用同样的方法吊装下第三榀主桁架。
次梁的安装：
次梁和支撑的安装顺序：
从中间向两边安装，以西区为例：
先安装靠近中间次桁架的支撑，再安装靠近砼筒的支撑。
将所有主桁架之间的支撑安装完毕后，再安装边桁架及支撑，所有下层构件安装完成后，进行下层构件整体测量校正。
等一个区域下层全部构件吊装、整体校正合格后，再进行桁架的焊接和高强螺栓连接。
最终固定并整体测量合格后，再进行上层结构和屋面结构的安装。
4.4.4压型钢板安装
本工程连体结构和屋面楼层为组合楼板结构，钢梁上铺闭口型压型钢板，采用无支撑的连续多跨板。
4.4.4.1施工准备
⑴技术准备
①压型钢板的板型确认：
楼承板施工之前，应当根据施工图的要求，选定符合设计规定的材料（主要是考虑用于楼承板制作的镀锌钢板的材质、板厚、力学性能、防火能力、镀锌量、压型钢板的价格等经济技术要求），板型报设计审计批确认。
②压型钢板排布图：
根据已确认板型的有关技术参数绘制压型钢板排版图。
压型钢板排版图应当包含以下内容：
标准层压型钢板排版图；
非标准层压型钢板排版图；
标准节点作法详图；
个别节点的作法详图；
压型钢板编号、材料清单等。
③其他技术准备
根据设计文件、施工组织设计和压制钢板的排版图的有关要求和内容编制压型钢板施工作业指导书和有关安全、技术交底文件，根据责任范围和施工内容下发到有关工段和个人，进行严格的作业交底。
在铺设压型板之前应及时办理已经安装完毕的钢结构安装、焊接、接点处防腐等工程的隐蔽验收。
⑵材料要求
①材料种类
压型钢板施工使用的材料主要有焊接材料，如E43×
×
的焊条、用于局部切割的干式云石机锯片、手提式砂轮机砂轮片等。
所有这些材料均应符合有关的技术、质量和安全的专门规定。
②规格品种
由于压型钢板厚度较小，为避免施工焊接固定时焊接击穿，焊接时所采用的焊条直径可采用Φ2.5mm、Φ3.2mm等小直径的焊条；
用于局部切割的云石机锯片和手提式砂轮机砂轮片的半径宜大于所使用的压制钢板波形高度。
⑶施工机具
压制钢板施工的专用机具有压制钢板电焊机，其他施工机具有手提式或其他小型焊机、空气等离子弧切割机、云石机、手提式砂轮机、钣金工剪刀等。
⑷作业条件
①压型钢板施工之间前应及时办理有关楼层的钢结构安装、焊接、节点处高强度螺栓、油漆等工程隐蔽验收；
②压型钢板的有关材质复验和有关试验鉴定已经完全；
③根据施工组织设计要求的安全措施落实到位，高空行走马道捆扎稳妥、牢靠之后才可以开始压型的施工；
④安装压制钢板的相邻梁间距大于压型钢板允许承载的最大跨度的两梁之间，应根据施工组织计划的要求搭设支顶架。
4.4.4.2材料和质量要点
⑴材料的关键要求
建筑工程上使用的压型钢板的尺寸、形式、板厚允许偏差应符合《建筑用压型钢板》GB/T12755的要求；
①压型钢板几何尺寸应在厂前进行抽检，对用卷板压制的钢板每卷抽检不少于3块；
②压型钢板基材才得有裂纹，镀锌板不能有锈点；
③压型钢板尺寸允许偏差：
板厚极限偏差符合原材料相应标准：
与设计厚度的误差应在5％以内；
当波高＜75mm时，波高允许偏差±
1.5mm，当波高＞75mm时，波高允许偏差±
2.0mm；
波距允许偏差±
2mm；
当板长＜10mm时，板长允许偏差－0～＋5mm，侧向弯曲值＜8m
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