重庆某火车站无站台柱雨棚轻钢结构工程施工方案Word格式.docx
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山东****监理站；
6、工程范围：
钢柱、桁架、屋面檩条、彩钢板的制作、安装、涂装工程。
不含基础和铝塑板吊顶。
二、工程概况
1、总体概况
重庆****火车站站蓬工程位于重庆市****区。
柱距为20米，跨度47米，悬挑长度27.5米,柱净高8米。
其中柱为焊接箱形截面，屋架为焊接钢管桁架，基础为钢筋混凝土杯口基础。
屋面为单层彩色压型钢板，局部设阳光板。
本建筑结构安全等级为二级，耐火等级为二类，结构的设计使用年限为50年。
本建筑抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类建筑。
本工程质量要求一次验收等合格率为100%，工期6个月。
2、专业概况
雨棚设计为两跨连续悬臂桁架拱结构形式，最大跨度为47.0m，高为10.35m，屋面为蓝色彩钢板，彩钢板厚≥0.5mm，雨棚沿线路方向约20m设一榀桁架，柱分别位于1-2和6-7股道线间沟内，桁架间设水平系杆及撑体系，上弦杆用于铺檩条及彩钢板，下弦用于电力、接触网及站台引导标记的安装。
柱基础为钢筋混凝土（3000mm（长）×
2200mm（宽）×
1500（高）），基础内沿铁路正线法线方向预留两个杯口（800mm（长）×
450mm（宽）×
1000（高））以供钢柱及其支柱安装。
钢桁架结构为一级防火，耐火极限为1.5小时。
站台顶上设铝塑板吊顶。
3、主要工程量
序号
结构部位、名称
单位
数量
1
箱型柱Q345制作安装
t
616.00
2
圆钢管Φ273制作安装
742.83
3
圆钢管Φ194制作安装
511.80
4
圆钢管Φ140制作安装
261.54
5
圆钢管Φ89制作安装
95.80
6
圆钢管Φ45制作安装
7.26
7
缆索制作、安装
70.00
8
防火漆涂装
2623.95
9
檩条制作安装
388.72
10
彩钢板制作安装
m2
38221.00
11
阳光板制作安装
3572.00
三、工程特点及技术难点
1、本工程单榀桁架跨度大（47m）、质量大（约9T）。
2、钢管桁架是由一根上弦杆（Φ273mm）和一根下弦杆（Φ273mm）组成的平面桁架，根部高度3400mm,端部高度600mm,下弦为半径约100m
的弧型。
如何保证桁架施焊后的尺寸精度成为工程质量控制的重点一。
3、为减小结构的挠度及增加结构刚度，屋面设置预应力拉索。
拉索
预应力的施加并控制成为工程质量控制的重点二。
4、钢结构构件均为焊接连接，焊缝质量的检验等级:
钢柱钢梁为二级，其余构件为三级。
所有需要拼接的构件一律要用等强度拼接，重要构件的对接焊缝,钢柱的冀缘、钢桁架对接焊缝全部采用超声波探伤，按《钢制压力容器对接焊缝超声波探伤》（JB1152）的有关规定进行。
此为本工程质量控制重点三。
5、现场拼装及安装质量控制精度高。
质量控制是工程管理的核心。
分成运输单元的构件进场后，需按照总拼图的要求，在专用的承重胎架上完成钢桁架上的总拼工作，并设置质量检测的标识或控制点；
在安装过程中，利用拼装过程中设置的质量控制点，从不同的方位对安装精度进行监测控制。
6、吊装工艺设计：
在吊装前的计算和吊装中均须严格按照规程规范进行，确保吊装成功。
此为本工程质量控制四。
高空作业危险多。
施工作业非常危险。
应严格执行安全生产操作规程，确保中无安全事故发生。
四、主要技术规范、规程
本工程在施工及竣工交验过程中严格执行下列规范、规程：
1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
2、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
3、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50017-2001）
4、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》（CECS102：
2002）
5、《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2001）
6、《建筑施工场界躁声限值》（GB12523-90）
7、《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-91）
8、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（GB1228～1231-91）
9、《城市道路和建筑无障碍设计规范》（JGJ50-2001）
10、《铁路施工管理技术规程》
第二章施工方案和主要技术措施
第一节施工准备
一、技术准备
1、熟悉和审查施工图纸。
由总工程师召集工程技术人员对设计文件进行审核，参加图纸会审，技术交底，并填写图纸会审记录，解决图纸存在的技术问题，了解业主、监理对工程技术、施工安全的要求，协调解决工程施工过程中出现的问题。
2、组织工程技术人员对现场进行仔细的勘察，调查现场施工条件具备情况、检查与本工程相关的预埋件及位置尺寸。
3、组织技术人员准备和熟悉现场施工管理所需的各类技术规范与标准，尤其是施工类的技术规范，并组织贯彻实施。
4、认真审查施工图纸，明确本工程的关键工序和特殊工序，编制详细的作业指导书，项目各专业工程师向施工队施工人员进行技术、安全文明施工交底，并对其实施全过程进行监控。
5、组织编写本工程中难点、重点项目的详细施工组织方案、技术方案和施工进度安排。
根据各项目的不同特点有针对性地制定具体的各项保证措施。
6、针对本工程的特点和难点，由技术、安质部门对所有上岗人员进行岗前培训，使每个职工能够熟悉掌握本工程所采取的技术规范标准、安全规则等，考核合格后才能持证上岗。
7、根据本工程的具体情况，将按照规范要求编制施工检测试验计划，有效控制原材料及焊接质量。
8、根据施工图进行图纸细化，构件进行工艺图化，构件工艺图化的主要内容如下：
（1）主桁架分段
拟将跨中主桁架梁分为2个加工段（这2个加工段也是运输单元），接口处上下弦杆件相互错开；
两端的悬挑桁架为一个独立的加工段。
（2）胎具制作
根据本工程概况，桁架制作需设计以下几种胎具：
1）柱制作胎具
2）挑桁架胎具
3）47m跨的桁架胎具
4）附件胎具
（3）单根部件放样下料
1）所有部件均严格编号，在距部件杆端500mm处用钢字码和油漆同时进行标识；
2）所有部件都在胎具平台上1:
1放样，画出管中心线，在管中心线两侧根据管径大小设置限位器。
3）所有需相贯线切割的部件，按编号将其管中心线位置及管径尺寸
输入计算机辅助加工系统，同时输入其基准管的中心线位置及管径尺寸,由计算机辅助加工系统自动转化成马鞍形相贯接口。
二、生产准备
1、加工场地
根据立柱、桁架梁构造形式等工程特点，结合货物长途运输的可能，拟定立柱在工厂内加工，火车或汽车运至工地。
主、次桁架梁在工地现场加工制作。
2、现场条件
经对工地现场实地勘测，决定在站场右前方平整一约一万平方米的工作场地，搭建工作必需的临时设施，如简易工棚、对焊工作台、构件翻转台等。
3、临时设施
吊装现场施工临时用电由业主指定的变压器引入，变压器总功率为200KVA；
现场设总配电箱两个，并在施工现场形成供电网，各用电点设分配电箱就近供电。
临时用水：
施工用水由站场列车供水系统引入，供水管道采用DN32镀锌管，可满足施工用水。
加工现场平面布置图附后。
三、施工组织协调
施工组织协调分为项目经理部内部施工组织协调和项目经理部与业主、甲方单位、监理单位、质量监督单位、地方政府的环保部门等的协调，本工程主要侧重于在构件的运输、吊装过程中现场和施工单位的协
调。
第二节、主要施工方案及技术措施
一、分项工程制作方法
考虑到施工现场场地较小，尽量减少现场作业工程量，拟定采用以下方案：
单根部件的弯曲委托专业工厂进行，采用汽车运输至我单位在站场的加工场，相贯线切割加工在加工场内进行，部件加工成形后利用自行设计的胎具在场内拼装成整体，各部件尺寸及整体尺寸检查无误后将47m跨的桁架分割成2个运输单元，边跨桁架和立柱分割，进行分体吊装。
运输采用平板汽车运至安装现场，再将跨中两个桁架单元在地面上拼接成整体，整体进行吊装。
钢立柱、钢桁架梁主要由立柱和桁架梁组成，拟定制作工艺流程如下
（1）立柱制作工艺流程图
（2）桁架梁制作工艺流程
二、原材料检验
材料进厂时，检查随钢材附带的材料质检证明书、合格证（原件）等质量证明文件，并按国家现行有关标准的规定进行化学、物理试验，保证项目为材料屈服点、抗拉强度和五大元素含量，材质及机械强度必须满足设计要求，检验结果与竣工资料一起存档。
尺寸检验：
由专职质量检验员对钢材长度、壁厚、圆度等几何尺寸进行检验，检验结果与竣工资料一起存档。
表面检验：
钢材表面有锈蚀、麻点和划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2，钢材表面锈蚀等级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》的规定。
三、下料及对接
构件下料按放样尺寸号料。
放样和号料根据工艺要求预留制作时焊接收缩余量及切割边缘加工等加工余量，并同时制作样板、样杆。
气割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后清除熔渣和飞溅物。
下料后，由专职质检员对构件进行检测。
下料偏差按下表要求控制：
项目
允许偏差（mm）
构件长度
±
3.0
切割面平面度
0．05t（t为切割面厚度）且不大于2.0
割纹深度
0.2
局部缺口深度
1.0
本工程中立柱钢管依据设计文件进行钢板下料加工制作。
上下弦杆须对接，接头位置绘制排版图，相邻上下弦杆对接接头必须错开500mm以上，如下图示：
依据工艺要求，进行焊缝坡口加工，坡口的制作采用专用钢管坡口机进行加工，坡口加工成“Ｖ”形坡口。
加工后进行表面处理并用样板等工具检查坡口的尺寸、形状，合格后将坡口表面清理干净。
下料后各种构件分类堆放整齐，做好标识，并在底部用枕木垫平垫实以防变形。
管件对接焊接在专用转胎上进行，胎具示意图如下：
对接焊转胎示意图
管件对接时，管件错边量按以下要求控制：
错边量
中心线
焊接采用手工电弧焊打底，CO2气体保护焊填充和盖面。
焊接顺序如下：
（图中以Φ377×
18为例，其它管材相应减少焊缝遍数，每层焊缝厚度不大于5mm）。
手工电弧焊采用E5015焊条进行，焊接前焊条在350℃～450℃温度下烘焙2小时，然后放入100℃～150℃的保温桶中随用随取。
CO2气体保护焊采用H08MnA焊丝，保护气体采用CO2+Ar的富氩气体。
四、构件成形
钢管成形主要是弯曲加工，为了保证构件的机械性能不受影响，拟定采用冷弯成形工艺进行加工，利用大吨位数控弯管机将桁架弦管制成需要的弧形，考虑到钢管回弹，加工时弯曲角度比设计角度大3o～5o，具体数据在构件加工前由实验取得，并用1mm钢板制作样板以备检验之用。
钢管弯曲时时刻注意观察钢管的表面成形情况，调整好芯棒的位置，以防钢管弯瘪；
并随时用弧度样板检查钢管的成形情况，以防弧度不足或超弯。
钢管弯曲成形后，曲杆表面应光滑过渡，钢材表面无折痕、凹凸不平等现象。
弯管成形后钢管性能不得有明显的改变。
弯管成形后须复测钢管外径及壁厚，允许偏差如下：
外径
壁厚
0.5
不圆度
钢管弯曲成形后再用弧度样板进行检测，构件弧度与样板间隙不得大于2mm，如下图所示：
钢管弯曲成形后如发现个别弯曲弧度不足或超弯时必须进行校正。
五、相贯线接口的加工
依据桁架施工图纸，将各相贯线接口的中心线位置、角度及其它有
关参数输入三维数控切割机，进行马鞍形相贯接口的切割。
具体的程序编制过程如下：
1、EXCEL中输入节点坐标，做成一定的格式。
然后在AUTOCAD中调用自行开发的AUTOLISP程序，生成以各节点坐标为端点的线框模型。
2、线框模型建立后，转换成DXF（标准图形交换文件）文件输入WIN3D设计软件中。
3、将WIN3D计算出的杆件角度、长度等参数输入PIPE-COAST软件的“切割数据单”，选择正确的切割速度等工艺元素。
并由专人负责对有关参数进行检查。
4、PIPE-COAST接受数据后，即生成单根管件的加工指令。
相贯线的线形与钢管的直径、角度、相贯的角度有着密切的关系，切割加工后，将加工的切割线与相贯的钢管进行相贯检验，其间隙不得大于2mm。
接口处同样采用专用设备进行坡口加工，并对坡口表面进行检查、处理。
六、喷砂除锈、刷防锈底漆
本工程防腐要求较高，所有钢构件均采用喷砂机进行喷砂除锈，表面应达到Sa2.5级。
经过喷砂除锈的构件表面达到Sa2.5级，除锈后四个小时内喷涂可
焊防锈底漆。
漆膜厚度必须达到设计或规范要求，所有涂料必须有质量证明书。
构件表面除锈经自检合格后，做好隐蔽工程检查记录和验收记录。
对构件逐个进行位置编号，并将构件编号整理成平面和立面图，以便拼装就位时使用。
七、钢构件拼装（组装）
各种钢结构件按照以下原则进行拼装：
①每个独立的立柱拼装焊接成整体；
②为便于运输方便，尽量减小对运营的影响，桁架上下弦杆及腹杆按照跨间间距拼装焊接，然后分成2个吊装单元，最大单元长度为24m；
③附件按照每开间拼装焊接成整体；
④其他构件按照图纸设计长度加工。
根据构件不同分别在加工平台上放样并制作定位胎架,同一类型的构件必须在同一胎模上加工制作。
拼焊时先将焊口周边的油漆清理干净，将拼接件放入各拼接接口内，然后将工厂制作好的各个单元插接拼对好，拼好后对其几何尺寸和对口情况进行检查正确后进行定位点焊，如有偏差采用千斤顶、手拉葫芦等工具进行微量调整或对接口进行必要的修整，调整好后定位夹紧，再次检查坡口质量、组对间隙、几何尺寸，合格后进行定位点焊。
定位点焊：
定位点焊时采用与正式焊接相同的焊接材料，焊接电流比正式施焊时加大15%，每段长度不小于100mm，根据材料规格的不同设定点焊数量，点焊牢固后检测构件的几何尺寸并及时进行校正,再严格按照焊接工艺要求进行焊接。
焊接工序是本工艺流程的一道重要工序，在制作中应采取合理的工艺和有效的措施减少和防止焊接变形和焊接应力，尽量减少由于焊接产生的残余应力，并采取合理的手段校正变形。
焊接采用手工焊打底，CO2气体保护焊填充和盖面。
操作人员必须经过培训，持证上岗。
在焊接前由技术人员制定焊接工艺卡，用以指导生产，并根据施工中所出现的问题进行修订，直到满足各项要求。
焊接采用E5015Φ3.2焊条打底，焊前焊条在350℃～400℃温度下，烘焙2h，烘干后放入100℃～150℃的保温桶内保温，随用随取。
打底焊采用单面焊双面成型。
焊接时为减少焊接变形采用对称施焊，焊前由检验员逐个检查定位焊缝有无开裂，如有问题修磨后再进行焊接。
以后各层焊缝用CO2气体保护焊进行焊接，采用H08MnA焊丝作为填料，CO2+Ar富氩气体保护，焊接所用的焊丝必须符合国家规范和设计要求。
根据钢管的壁厚，选用适当的焊接电流、电压、速度以及焊丝的直径、气体流量等焊接参数。
室外进行CO2气保焊时，用钢架及雨布等在焊接作业区搭设临时风雨棚，以免破坏焊接处的保护气流。
焊接后将焊渣及焊接飞溅物清除干净，24小时后进行外观检查并由专职质检员对焊缝进行超声波探伤，焊缝不得有未焊透、夹渣、裂纹等缺陷。
焊缝外观不得有气孔、咬边、偏焊等超差缺陷。
如有超标的焊接缺陷，则用碳弧气刨或角向磨光机将缺陷彻底清除并检查后再进行补焊。
拼装完成后将管口用塑料布封头，以防雨水进入。
所有焊缝处用电动钢丝刷清理干净，然后进行防腐涂装。
现场分段拼装完成后对桁架部件进行检查，按下表内容控制：
节点间不直度
L/1000
平面桁架的不平度
L/1000最大不大于10
焊缝外观
按GB50205-2001要求进行
焊缝无损检测
几何尺寸
杆件轴线交点错位
2.00
如发现有超差变形则必须进行矫正。
各工序完工后，对构件进行全面检测，测量数据整理成资料存档，合格后发放合格证。
对构件逐个进行位置编号，并将构件编号整理成平面和立面图，以便安装就位时使用。
第三节运输方案
一、运输概况
本工程箱型柱及其他附属构件均在工厂加工，采用汽车运输至施工现场，钢管桁架、彩板、檩条等均采用原材料采购运至现场，现场制作，采用拖车运至吊装位置。
二、构件的倒运及现场堆放
构件进场后应按结构构件吊装平面布置位置堆放，尽量减少二次倒运。
附件等构件也按吊装顺序统一堆放在相应的位置上。
构件进场后，不得直接放置在地面上，须放置在枕木上。
对于大型构件，支撑点不得大于10m；
构件的支撑点且不得少于3个。
现场构件必须做好标识，同一类构件不在一处的，必须单独进行标识。
进场构件经验收后，对表面漆膜有损伤的，须立即进行分层修补。
做好现场构件的防雨工作。
桁架钢管的所有端头从环铁加工场出场均是密封的，如在运输、装卸过程中密封头脱落或丢失，须立即将密封头盖好或采取其它防雨措施。
第四节安装方案
一、安装工艺流程图
二、吊装方案示意图
三、施工准备
轮胎式起重机按照安装的顺序。
沿着已经施工好的站台，开到合适的位置。
起重机支腿用枕木支撑在站台地面，准备进行构件的起吊。
构件吊装前，必须先检查构件的外形尺寸、预埋件及地脚螺栓位置、吊环规格、基础表面水平度及标高等，并在构件表面弹出中心线及绑扎点的位置。
在基础顶面进行抄平并弹出纵横轴线。
四、承重作业胎架搭设
（1）、利用铺成的股道制作八台（两个工作面）轨道平车顺平台车上搭设承重胎架，轨道平车在需要施焊作业的地方能被锁死。
（2）、承重胎架采用Φ48×
3.5普通脚手架，搭设高度为桁架下弦以下500～800mm，根据需要继续升高承重胎架底部满铺脚手板，并设扫地杆和剪刀撑。
五、立柱安装
钢立柱吊装过程包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正及最后固定等工序。
1）柱的吊升
柱的吊升采用旋转法进行。
起重机的起重臂边升钩、边回转，使柱身绕柱脚而旋转，当柱由水平转为直立后，将柱吊离地面，然后转至基础上方，将柱落在基础顶面对正。
2）柱的对位和临时固定
当柱脚离基础顶面约30～50mm时，进行对位。
对位后，柱落到基础顶面，同时将钢楔块沿柱四边打紧，使柱临时固定。
3）立柱的校正
立柱吊装后进行平面位置、垂直度和标高的校正。
由于标高及平面位置校正在柱基础顶面抄平时均已进行，故此时仅需对立柱垂直度进行校正。
立柱垂直度的校正采用两台经纬仪在纵横两个轴线上同时观测。
经纬仪的架设位置，应使其视线基本与柱面垂直。
在进行柱垂直度检查时，其偏差值应满足规范要求，否则必须重新校正其垂直度。
4）柱的最后固定
柱校正后应立即进行固定，钢楔块与柱脚板之间焊接固定，地脚螺栓的螺母与垫块、垫块与柱脚板之间采用点焊固定。
并做好施工记录。
六．桁架的吊装
1）钢桁架的扶直和就位：
钢桁架吊装单元在施工现场处于平卧状态，吊装前先要将钢桁架扶直，然后将钢桁架吊装到承重胎架。
因钢桁架的侧向刚度相对差一些，因此，再用专用的背梁临时加固，安装完后拆除。
扶直时起吊速度不宜大于0.2m/s，以防速度过快造成桁架杆件变形。
2）绑扎：
桁架扶直时，起重机吊钩对准桁架上弦中心，吊索左右对称，并与水平面的夹角≥45°
。
绑扎点选在上弦节点处，采用四点绑扎法。
3）吊升、对位和临时固定：
在起重工的指挥下，先将钢桁架吊离地面300mm后，检查起重机、吊具吊索状态完好后可继续向上提升，超过承重胎架约300mm后，将钢桁架与承重胎架相平行，然后起重机向前爬杆，将钢桁架缓缓放在承重胎架的小钢架上，安装人员在起重工的指挥下，用夹板包箍迅速将钢桁架在承重胎架上作临时固定，并在两侧各设置四道缆风绳拉牢。
第二榀钢桁架采用与以上同样的步骤吊至承重胎架上，用3个校正器与第一榀钢桁架作临时固定和校正，同样在两侧各设
置四道缆风绳拉牢。
七．斜拉索的安装
1）斜拉索的张拉
斜拉索的张拉总的原则是对称、分批，分批加荷，分批张拉，每批张拉后观测柱顶的位移、钢桁架的挠度，调整索力。
一般可分3~4批，如30%，30%，30%，10%，最后一次张拉做精调用。
在张拉的过程中，必须控制柱顶的位移，使其不超过规定值，另一控制指标是控制桁架的挠度。
2）斜拉索的防腐
斜拉索的防护主要采用缠包法，即采用耐候性防水涂料、树脂等对钢索进行多层涂覆，再用玻璃纤维布或聚脂带缠包，最外层再做套管护罩（采用PE塑料管套在外面）。
第五节检验与校正
拼装及安装质量是控制主体钢结构工程质量的最后一关，因此在吊装、拼装及安装过程中，必须做到以下几点：
（1）强化过程检验：
按本施工组织设计中桁架加工列出的制作安装标准，在施工过程中，使用各种测量仪器监测过程中及完成后设置的控制点的各项参数，并与设计值及原测量记录进行比较，以便对每榀钢桁架进行全方位的质量跟踪监测。
（2）严格执行工艺文件要求。
（3）严格执行工艺纪律。
（4）加强施工现场信息处理速度。
第六节施工难点及控制措施
一.尺寸测量及精度控制
所有钢管在加工前均严格控制管径及壁厚，其负偏差不得超过规范（GB50205-2001）规定的允许值，合格后方能转入下一道工序。
所有下料尺寸均采用电脑计算，按1:
1的比例放样、号料，根据经验并反复试验掌握好钢管的回弹率和保证弯管的焊接精度，用液压数控弯管机进行弯管，并用特制的量具进行复核，经自检和专职质检员检验无误后才能上胎具正式加工。
二.放线、测量误差控制
本工程所有立柱均位于两轨道之间，给测量放线带来了很大的难度，因此选择适当的平面测量控制网显得尤为重要。
在确定定位点时应会同建设、设计单位到现场对定位依据的控制点、线和标高等具体位置进行测量，并记录备案。
确定主轴线时，应使主轴线位于场地中央，其定位点不得少于3个，主轴线中纵横各个端点布置在场区的边界上。
三.分段拼装、组焊误差控制
由于受到运输条件的限制，每榀桁
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