钢结构工程施工方案Word文件下载.docx
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900X900X25~500X500X25
桁架
弦杆：
□400×
40，
腹杆：
口400×
40
网壳
Φ159×
6～Φ219×
8，
Φ114×
5～Φ180×
8
热轧无缝钢管
指廊及
连廊
主拱
Ф299×
16（标准段）
Ф325×
16/Ф351×
20（扩大头）
交叉拱
Ф351（D）×
16（t2）×
1000（H）×
400（B）×
16（tw）×
20（t1）
腹杆
Ф180×
7
单层网壳
Ф146×
7，
Ф159×
7.5，
Ф194×
腹板：
厚度h＝25mm（局部开洞）
序号
施工对策
1
航站楼屋盖深化设计
1、空间位形变化大，接头按不同角度分布，在深化设计中需要充分体现出构造与外观的处理方式，必须以俯视、平面、立面和足够多的剖面图才能反映清楚构件的大样，这给详图设计带来较大的工作量。
2、复杂的空间位置和结构构造决定了现场安装定位的坐标转换比较多，需要在深化设计图中反映出各节点的定位坐标，这对深化设计建模的精度要求高。
1、采用Xsteel、Solidworks等铸钢节点专用设计软件，并密切联系设计院，严格执行相关规范，确保节点深化设计的准确性。
2、采用专门的绘图软件对其进行深化放样，深化设计过程对于每个管口的四个关键点进行标记，同时应用于现场安装定位；
对部件端部或棱边进行倒角处理，确保节点外观设计质量。
2
大厅屋盖跨度大
大厅主拱跨度125.2M，斜向矢高24.2M，矢跨比1：
最高处为34.9m（钢结构中心线标高）。
空间跨度大，高度高。
杆件在空间分布广，变化大。
根据结构特点，对其主拱桁架进行分段分节，搭点式胎架支撑，在满足吊装性能的情况下，合理选用吊装设备，保安全保质量的情况下安装完成。
3
钢结构安装测量
1、屋盖支撑柱间跨度大，且支撑结构V字型梭形变截面方钢管柱。
2、屋盖桁架拱为空间斜放，每榀主杆件的就位高度均变化很大。
网架杆件多，定位、测量控制及安装校正是现场安装的重点之一。
1、采用先进的施工测量仪器及编制可行的测控方案，建立单独的钢结构安装测量控制网，定期与土建轴线复核。
4
钢结构焊接难度大
节点采用钢管相贯线焊接节点，焊接球节点。
钢管焊接高空作业量大，操作架搭设困难；
焊接形式有立、平、仰、斜焊，对施工操作人员的技术水平有很高的要求。
在正式施工前，我们要进行研究试验，总结出一套成功的焊接工艺；
在焊接节点作业处设置防风保温棚及其它挡风措施保证焊缝质量；
在工程开工前，组织焊工培训，考试合格后方可正式施焊。
5
安全防护难度大
1、屋盖部分主构件分布广，高度大，叶形屋面结构对高处作业的安全管理与防护有较高要求；
2、在安装过程中，部分结构还未形成稳定的结构体系，加大了高空作业施工安全风险。
1、钢构件采用搭设满堂脚手架进行稳固与定位，并在脚手架上搭设安全操作平台和安全人行通道保证操作人员的安全。
2、在每个结构面的下方设置钢丝网小眼安全网的双层安全网。
2.钢结构深化设计
1.1.5钢结构深化设计依据
（1）工程深化设计部分是依据业主提供的图纸，并充分结合工厂制作工艺条件、运输条件、现场拼装、现场安装条件进行编制的。
（2）本项目深化设计参照的的规范、标准：
1.《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
2.《建筑抗震设防分类标准》GB50223-95
3.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
4.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
5.《钢结构设计规范》GB50017-2003
6.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
7.《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24:
90
8.《钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
9.《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001
10.《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94
11.《建筑设计防火规范》GBJ16-87
12.《厚度方向性能钢板》GB/T5313-85
13.《建筑结构用轧制钢》JISG3136-1994
14.《碳素结构钢》GB/T700
15.《低碳合金高强度结构钢》GB/T1591
16.《热轧H型钢和部分T型钢》GB/T1263-1998
17.《碳钢焊条》GB/T5117
18.《低合金钢焊条》GB/T5118
19.《熔化焊用钢丝》GB/T14957
20.《气体保护焊用钢丝》GB/T14958
21.《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
22.《六角头螺栓-A和B级》GB/T5782
23.《六角头螺栓-C级》GB/T5780
24.《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》GB/T1228-1231
25.《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接幅》GB/T3632-3633
26.《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923
27.《型钢混凝土组合结构构造》04SG523
1.1.6深化设计遵循的原则
以施工设计图纸和技术要求为依据，负责完成钢结构的深化设计，并完成钢结构加工详图的编制。
根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求，并结合制作厂的条件，编制制作工艺书包括：
制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。
加工详图及制作工艺书在开工前将上报相关方审批，图纸由原设计单位确认和批准后才开始正式实施。
1.1.7深化设计重点、难点分析
本工程的桁架结构，其杆件多，构件须空间放样。
因此，本工程的深化设计量大，难度高且需多方配合，因此在深化设计阶段根据设计蓝图给出的坐标点进行三维建模，在建模过程中如何实现对整个结构的线形模拟，实现整个结构的造型，并模拟过程实现曲线间的光滑过度，避免出现突变点，保证整个结构的受力安全。
同时，为了尽量保证相贯节点相贯焊缝的完整性，避免重叠焊缝，应优先采用偏心节点，这也需要对整个结构进行三维建模。
因此，如何准确、合理的建立整个结构的三维模型，是本工程深化设计的重点及难点。
1.1.8深化设计方法
加工制作深化图纸的设计：
建立结构整体模型→现场拼装分段（运输分段）→加工制作分段→分解为构件与节点→结合工艺、材料、焊缝、结构设计说明等→深化设计详图。
1.整体建模
建实体建模前，对设计院提供的钢结构施工图进行仔细的阅读，将图中有不明确或有疑点的问题逐一列出，形成文件资料，并及时向负责该项目的技术负责人汇报，在与设计院对问题进行核实后再进行。
所有的钢结构模型“搭建”同时，可给每一构件定义它的前缀号（如一层主钢梁定义为：
1－GL×
，一节柱定义为：
1－GZ×
），模型完成后，由程序来运行“拼装校核”，再次检查模型，最后再由程序完成“全部编号”工作。
照上述步骤完成后，再由程序导出构件、零件号最终深化图纸，最后完成图纸的“自校——互校——校对——审核——签字”。
（1）深化设计软件的选定
目前国内三维建模常用的软件主要有两个，分别为AUTOCAD和XSTEEL，这两种软件均能进行三维建模，各自有各自的特点，其中XSTEEL在赋予构件截面特性、实现单线实体化方面具有很大的优势，不但速度快，而且可以对其截面特性进行详细直观的描述，但XSTEEL主要适用于规则的多、高层结构，其对曲线形构件的建模是通过短折线来近似模拟，而其节点类型也均针对多、高层结构节点设置的。
而AUTOCAD主要是平面绘图功能强大，其在实现单线实体化方面比较复杂，但其对弧形构件可以非常精确的实现，而这对本工程的深化设计至关重要，因此经过对比后，决定采用AUTOCAD进行本工程的三维建模工作。
（2）平面管桁架三维模型的建立
针对平面管桁架的特点，其模型的建立将遵循以下的原则和程序进行。
1）根据原设计提供的节点坐标，确定各个节点，按照原设计要求的平面桁架定位点坐标不变的原则，每三个相邻的定位点确定一段圆弧，绘制上下弦杆的轴线。
2）遵循曲线光滑过度的原则对相邻圆弧进行微调，使两两相邻圆弧相切，并为了便于制作分段的划分，使其切点错开节点位置至少一倍的管径。
3）逐个调整节点，使腹杆轴线与上下弦杆相交。
4）赋予各个杆件的截面，观察腹秆相贯线的形状，根据规范及原设计的要求，对相贯线重叠节点进行偏心处理。
2.构件图及零件图
构件图可通过整体模型导出，但需分考虑加工制作、运输分段，安装方案，节点划分，制作工艺，焊接收缩及变形，结构预起拱等因素：
加工制作分段（运输分段）的拆分原则：
详图设计应该是在充分考虑并结合了原材料规格、运输的各种限制以及最终确定的安装方案的基础上进行的。
运输的长度、宽度与高度、运输单元重量制作及运输等方面更加密切结合，分段的拆分应考虑如下因素：
结合焊接工艺，保证构件与节点翻身起吊后的俯焊、平焊、立焊位置；
分段接口的做法（切口及坡口）；
分段连接的板件设置；
现场吊装分段的拆分原则：
立拼或卧拼的确定、分段接口的做法，以避免仰焊；
由安装吊机起重能力及吊装方法确定的吊装单元；
拼装时的操作安全等；
1.1.9深化设计范围、成果内容
（1）深化设计范围
本工程深化设计范围主要包括以下内容:
1）结构整体验算，对杆件截面进行适当的优化；
2）屋盖钢结构与土建混凝土相搭接的所有埋件的深化设计；
3）钢结构深化设计；
4）支座节点的深化设计；
5）钢管相贯节点的深化设计；
（2）深化设计的依据及参考标准
深化设计的成果至少（但不限于）包括以下内容：
a、图纸目录；
b、钢结构设计总说明；
c、构件清单；
d、三维轴侧图；
e、平、立面布置图（必要时要作出剖面布置图）；
f、构件和节点加工详图；
g、零件详图；
h、其他需要表达的内容。
具体要求见下页图表
深化设计图纸的表达至少（但不限于）要达到如下要求的深度：
a、图纸目录，图纸清单至少应包含以下内容：
应注明详图号
构件号、数量、重量、构件类别
图纸的版本号以及提交的日期
其它资料
b、钢结构设计总说明，主要应包含以下内容：
工程概况及设计依据（主要为遵照的设计、施工规范、规程）；
钢材、焊接材料、涂料等材料选用说明及依据；
加工、制作、安装及涂装（包括防火）的技术要求和说明；
焊接、除锈、涂装等工艺的质量要求；
加工、制作、安装及涂装（包括防火）需要特别强调的事宜；
图例说明；
其他需要说明的内容。
c构件清单：
准确而详细的表达所有构件和图纸的对应关系以及所有应当表达的构件信息；
d地脚螺栓布置图、平、立面布置图（包括剖面布置图），至少应包含以下内容：
构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息；
e、构件图加工图，至少应包含以下内容：
构件细部、材料表、材质说明、构件编号、焊接标记、连接细部、锁口和索引图等；
轴线号及相对应的轴线位置；
加工、安装所必须具有的尺寸；
方向；
图纸标题、编号、改版号、出图日期；
加工厂及安装所需要的必要信息。
深化设计的一般流程：
1.1.10深化设计质量保证措施
1.为本工程的深化设计组织了强大的队伍，为图纸深化设计的质量提供了人力方面的保证。
除了个人能力，对深化设计来说严格合理的工作流程、体制和控制程序是保证深化设计质量的关键因素。
根据xx钢结构行业的具体情况，制定了符合建设部颁布的各项制图标准和设计规范的深化设计标准，建立起了完善的三级审核制度。
设计制图人员根据设计图纸、国家和部委的规范、规程以及深化设计标准完成自己负责的设计制图工作后。
2.当深化设计出现质量问题，在生产放样阶段被发现时，及时通知该工程深化设计项目部。
深化设计项目部会立即组织人员对问题进行分析，如果判断属于简单的笔误，就迅速修改错误，出新版图，并立即发放给生产和质量控制等相关部门，同时收回原版图纸。
当质量问题判断为对设计的理解错误或工艺上存在问题时，重新认真研究设计图纸或重新分析深化设计涉及到的制作工艺，及时得出正确的认识，并迅速修改图纸，出新版图，并立即发放给生产和质控等相关部门，同时收回原版图纸。
当在构件制作过程中或安装过程中，根据现场反馈的情况发现深化设计的质量问题时，立即通知现场停止相关部分的作业。
同时组织技术力量会同有关各方研究出处理措施和补救方案，在征得设计和监理同意后，及时实施，尽可能将损失减少到最小，并将整个过程如实向业主汇报。
3.出错补救措施：
成立专门联系人与设计院、业主保持不间断的联系，尽量减少深化设计的错误；
在设计中发现深化图出错，此时尚未下料开始制作，立即对错误进行修改，在确认无误后再进行施工；
如果深化设计发生错误，且工厂已经下料开始制作，在发现错误后，立即停止制作，并向设计院和业主报告，与设计人员共同商讨所出现错误的性质，如果所发生的错误对整体结构不造成安全影响，在设计院、业主的认可、批准后继续施工；
否则对已加工的构件实行报废处理。
1.1.11深化设计的主要内容及配合
1、构件的分段原则
深化设计中对构件进行分段需要综合考虑加工制作、运输分段，安装方案，节点划分，制作工艺，焊接收缩及变形，结构预起拱等因素
2、对钢结构构造、节点进行设计完善
深化设计应根据施工图要求及节点的受力情况，进行计算、设计，并综合考虑工厂加工制作的可行性、节点板件的焊接顺序、焊接收缩量、节点连接端头的设置、现场拼接节点的形式、板件坡口的的要求，对节点进行细化。
3、板件焊接剖口、切槽构造设计
板件的焊接坡口及切槽构造应根据接头的类型、板件、管件的厚度、焊缝的类型、质量等级及相关规范、规程，并结合工厂制作工艺的要求，进行设计。
4、现场安装临时连接板的设计
深化设计应结合本工程施工方案，对本工程现场大型构件吊装、安装定位、拼接所需的临时连接板进行设计。
临时连接板应便于施工安装，并满足施工阶段的受力需要。
5、钢结构深化与加工制作的配合
（1）成立钢结构深化设计部，并设置专人与加工工厂进行联络协调。
（2）制作工厂需以书面形式确定该工程的构件加工顺序及要图计划，深化设计按此进行出图内容及进度的控制。
（3）收到该工程的施工蓝图，深化设计部应组织制作工厂、现场相关人员进行内部图纸会审，并与工厂技术人员一起确定构件制作分段，明确工艺流程及制作要点。
（4）深化设计施工详图发到制作工厂后，由项目深化设计部组织进行深化设计技术交底。
（5）在该工程制作加工中，制作工厂发现深化图纸问题反馈给深化设计部，深化设计部必须在12小时内给出意见，如涉及结构内容的变更深化设计应马上联系施工图设计单位。
6、深化设计施工详图
深化设计的节点构造、放样设计、板件的坡口、切糟构造设计、加工、运输、吊装的分段均应在施工详图中得以体现，施工详图是指导工厂加工及现场安装的有效文件。
施工详图包括详图设计说明、埋件平面布置图、构件平面、立面布置图、构件详图、零件图、构件、零件、螺栓清单。
7、施工详图设计说明
详图设计说明的内容一般应有详图设计依据；
（按照原设计图纸的要求进行，包括工程规范、规程、标准及规定等）主材、焊材、连接件等选用的型号、规格、牌号、要求及建议；
焊接坡口的形式、焊接工艺、焊接质量等级及无损检测要求；
构件的表示方法及允许偏差；
对构件加工、预装、防锈与涂装、运输、安装等技术要求及注意事项。
8、埋件平面布置图
埋件平面布置图应表示出埋件的轴线相对位置、标高、跟其他部件的关系，对施工的要求及注意事项。
9、构件平面、立面布置图
构件平面、立面布置图包括柱、梁、桁架等主要构件分布，构件编号应与成品构件图中编号保持一致。
依据钢结构设计图，以同一类构件系统（如桁架、楼面梁、平台等）为绘制对象，绘制本系统构件的平面布置各剖面布置，并对所有的构件编号；
布置图尺寸应标明各构件的定位尺寸、轴线关系、标高以及构件表、设计说明等。
10、构件详图
主要用于工厂装配和现场组装，需要标明：
构件的编号、构件的几何尺寸和截面形式、定位尺寸。
确定分段点、节点位置和几何尺寸，连接件形式和位置，焊缝形式、坡口等焊接信息，螺栓数量、连接形式等信息，构件的长度、重量、材料等信息。
11、零件图
主要用于材料采购、工厂排料和下料切割。
构件、零件、螺栓清单
以清单的形式统计工程使用材料的情况。
3.钢结构制作与运输
1.1.12钢结构制作工艺流程
1.1.13材料采购及复验
钢材：
所有钢材除必须有生产钢厂的出厂质量证明书外，并应按合同和GB50205-2001标准进行复验，做好复验记录。
焊接材料：
焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定，采用与母材相匹配的焊条、焊剂和焊丝，且符合相应的国家标准。
焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，并应按现行有关标准进行复验，做好复验检查记录。
涂装材料：
涂装材料应根据图纸要求选定，以确保预期的涂装效果，禁止使用过期产品、不合格产品和未经试验的替用产品。
对试验件应进行专门的涂装工艺设计，试验件的不同涂层应选用同一厂家的产品，涂装材料进厂后，应按出厂的材料质量保证书验收，并做好复验检查记录备查。
1.1.14钢材前期加工
钢板矫平：
采用钢板矫平机对钢板进行矫平，矫平的目的是消除钢板的残余变形和减少轧制内应力，从而可以减少制造过程中的变形，这是保证板件平面度的必要设备。
钢板预处理：
采用专用钢板预处理生产线对钢板进行除锈，喷车间底漆和烘干，保证钢材的除锈质量达到Sa2.5级。
切割：
构件放样采用计算机放样技术，放样时必须将工艺需要的各种补偿余量加入整体尺寸中，为了保证切割质量，厚板切割前先进行表面渗碳硬度试验。
本工程切割最为重要的当属钢管的相贯线切割，由于大量采用了大直径的钢管，且设计要求均为相贯节点，所以钢管的相贯线切割采用专用相贯线切割机进行切割。
1.1.15钢结构制作工艺
1、梭形变截面方钢管柱制作工艺流程：
2、桁架制作工艺流程
1.1.16焊接工艺评定试验
焊接工艺评定试验是编制焊接工艺的依据，根据本工程设计图纸和技术要求以及有关的钢结构规范的规定，编写《焊接工艺评定试验方案》，然后根据批准的焊接工艺评定试验方案，摸拟实际的施工条件和环境，逐项进行焊接工艺评定试验。
1.1.17焊接施工要求
1、定位焊
a、装配精度、质量符合图纸和技术规范的要求才允许定位焊。
b、若焊缝施焊要求预热时，则一定要预热到相应的温度以后才能允许定位焊；
c、定位焊完毕后若产生裂纹，分析产生原因并采取适当措施后才能在其附近重新定位焊，并将产生裂纹的定位焊缝剔除。
2、焊接环境
原则上本钢结构工程的焊接在工厂和现场进行，对于现场的焊接环境，规定必须要满足以下条件：
钢板表面温度≥5℃，相对湿度≤80%，风速≤10m/s（手工电弧焊）或风速≤2m/s（气体保护焊）；
3、焊接的要求
a、施焊时应严格控制线能量和高层间温度；
b、焊工应按照焊接工艺指导书中所指定的焊接参数，焊接施焊方向，焊接顺序等进行施焊；
应严格按照施工图纸上所规定的焊角高度进行焊接。
c、焊接前将焊缝表面的铁锈、水分、油污、灰尘、氧化皮、割渣等清理干净；
d、不允许任意在工作表面引弧损伤母材，必须在其它钢材或在焊缝中进行。
e、施焊应注意焊道的起点、终点及焊道的接头不产生焊接缺陷，手工多层多道焊时焊接接头应错开。
f、焊后要进行自检、互检，并做好焊接施工记录。
4、焊缝表面质量
a、对接焊缝的余高为2～3mm，必要时用砂轮磨光机磨平。
b、焊缝要求与母材表面匀顺过渡，同一焊缝的焊脚高度要均匀一致。
c、焊缝表面不准电弧光伤、裂纹、气孔及凹坑；
d、主要对接焊缝的咬边不允许超过0.5mm，次要受力焊缝的咬边不允许超过1mm；
e、钢板的对接焊缝应与母材表面打磨齐平。
5、焊接检验和返修
本钢结构工程焊接检验由质管部门的专职人员担任，且必须经岗位培训，考核取得相应的资格证书后方能按持证范畴上岗检验、检测。
①焊接检验主要包括如下几个方面：
母材的焊接材料；
焊接设备、仪表、工装设备；
焊接接口、接头装配及清理；
焊工资格；
焊接环境条件；
焊接参数，次序以及施焊情况；
焊缝外观和尺寸测量。
②焊缝外观应均匀、致密，不应有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边弧坑、未焊满等缺陷。
无损探伤须在焊缝外观检查合格，24小时之后进行。
无损探伤的部位，探伤方法，探伤比例等按GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》规定施工。
③焊缝无损探伤发现超标缺陷时，应对缺陷产生的原因进行分析，提出改进措施，焊缝的返修措施应得到焊接技术人员同意，返修的焊缝性能和质量要求与原焊缝相同。
返修次数原则上不能超过两次，超次返修需要经焊接工程师和监理工程师批准。
④返修前需将缺陷清除干净，经打磨出白后按返修工艺要求进行返修。
⑤待焊部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽，且两端有约为1：
5的坡度。
⑥焊缝返修之后，应按与原焊缝相同的探伤标准进行复检。
1.1.18构件表面处理及涂装
1、构件表面处理
除锈前表面处理及表面状态检验：
油污、切削液、探伤液，用溶剂清洗干净影响涂层附着的油污后用干净抹布擦净，表面无任何残留轮廓即为合格。
焊馏、飞溅、毛刺用磨光机打磨，平整圆滑保证涂料在构件表面分布均匀观察表面无明显锐利边角即为合格。
2、构件的涂装
当喷砂完成后，清除金属涂层表面的灰尘等杂物。
角焊缝、手工焊缝、孔内侧等死角处在喷涂前必须用漆刷预涂装。
喷砂处理完成后必须在6小时内喷涂底漆。
对于拼装接头、安装接头及油漆涂料区域，先手工打磨除锈清理干净后，用油漆软刷进行手工补漆。
1.1.19运输方案
1、构件运输特点
由于本建筑物造型奇特、从结构的外观来讲，可以说是一种突破，大部分构件要在现场组装，工程的钢结构构件运输采取公路进行运输。
2、运输措施：
（1）根据工程进度的需要，构件原则上将按运输计划，分批、分节地进行。
如果现场安装计划变更，业主或者安装单位必须事先发出书面通知，运输计划将根据实际情况作相应调整。
（2）在运输周期内，根据
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