宴会厅大屋面钢桁架 专项施工方案Word下载.docx
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具体内容、范围如下：
（1）钢结构制作加工：
钢结构制作加工包括屋面系统钢构件、钢埋件。
（2）钢结构运输：
钢结构件（成品、半成品）从制作加工地运输到施工现场堆放等；
（3）安装：
唐山香格里拉大酒店屋面钢结构工程必须按国家规程、规范、标准及设计要求进行施工。
（4）钢材：
根据设计图提供的钢板及型钢为Q345B级钢、Q235B钢，锚栓钢号为Q345钢，本工程所采用钢材除满足国家材料规范要求外，还应满足钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值应不大于0.85，钢材应具有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%，应具有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
屋面刚架各构件详见下表：
构件名称
构件编号
截面尺寸
材料
备注
上弦杆
G1
热轧H型钢HW414×
405×
18×
28
Q345B
钢构件安装完毕后须做防火处理。
下弦杆
腹杆
G2
热轧H型钢HW200×
204×
12×
G3
热轧H型钢HW175×
175×
7.5×
11
竖杆
G4
热轧H型钢HW100×
100×
6×
8
G5
方钢200×
10
钢梁
GL1
热轧H型钢HW294×
200×
8×
12
刚性系杆
GXG
圆钢管φ95×
4
Q235B
（5）焊接材料：
Q345与Q345B钢之间焊接应采用E50型焊条，Q235与Q235钢间焊接应采用E43型焊条，Q345与Q235钢之间焊接应采用E43型焊条，所有焊条材料应符合<
GB/T5117-95>
和<
GB/T5118-95>
要求；
埋弧自动焊采用H08MnA焊丝，应符合现行国家标准的要求，焊剂应符合<
GB/T5293>
的要求；
CO2气体保护焊丝采用H08Mn2Si，其标准应符合<
GB/T8110-95>
的要求。
2.3工程难点
2.3.1钢桁架构件尺寸大、重量大、拼装、吊装难度大、安装精度高。
考虑到构件运输和现场塔吊起重能力的限制，钢桁架采用车间分段制作、现场组对拼装、探伤检测、现场拼装质量要求较高，拼接难度大。
现场采用单榀桁架整体吊装，最大吊装段重量为18.9t，长32.8米，构件长，吊装难度大。
2.3.2现场拼接场地狭小
现场采用单榀桁架整体吊装，采用重型汽车吊（600t），吊车占地尺寸16x8x12，考虑到吊装的要求，现场拼接及吊装场地设在二级配电库西侧29米区域（详见附图），此部分场地不得堆放其它材料。
2.3.3现场焊接量大，高空焊接多
钢桁架工厂分段制作现场拼接产生拼接焊缝，钢桁架下弦杆栓焊连接及钢屋面楼承板剪力钉为高空焊接。
现场拼接焊缝要求一级熔透焊缝，焊接难度大，如施工现场场地条件不能保证的话焊接质量不容易保证。
2.3.4桁架锚栓埋设难度大
钢桁架跨度及重量较大，两端部支座采用铰接，均利用4支M27锚栓固定，对锚栓的凝固后强度及尺寸精度较高，人员高空预埋设锚栓对精度的控制比较困难。
三、施工准备
3.1机具准备
主要施工机械设备表
机械或设备名称
型号规格
数量
额定功率（KW）
生产能力
多头切割机
GS12-4000B
1
9头
卧式数控钻床
UD-100型
7.5
直流焊机
ZDX-500
16
500A
交流焊机
20
熔嘴电渣焊机
HZ-1250
2
烘箱
埋弧自动焊机
MZI-1250
5
1250A
MZI-1000
1000A
汽车吊
600T
50T
CO2气体保护焊机
KR2-500
6
半自动切割机
G-3000
100A
抛丸机
Q3920
255
1200t/A
七辊平板机
δ=36
矫直机
δ=40
卷扬机
20t、10t双筒同步
20t、10t
喷丸机
Q0220
电动除锈机
拖车
40t
10t
3
电子全站仪
122N2``
普通经纬仪
J2
水准仪
DS31台，
3.2劳动力需用量计划
劳动力计划表
工 种
人数
铆工
36人
CO2气体保护焊工
15人
手工电弧焊工
24人
埋弧焊工
16人
起重工
20人
电工
3人
涂装工
12人
电器设备操作工
4人
总计
130人
注：
此表中人数为施工高峰期时的总人数（包括制作厂）。
四、钢构件的加工制作
4.1材料验收
本工程中材料主要采用Q345B级的低合金结构钢及Q235B级的碳素结构钢，型钢材质为Q235B，Q345B。
钢结构工程所采用的钢材必须附有钢材的质量证明书，各项指标应符合设计文件的要求和国家现行有关标准的规定。
检验其表面质量，核对其规格尺寸允许偏差是否符合制作施工要求；
并进行钢材复验，试样数量，检验批次，取样方法按《钢的化学分析用试样、取样及成品化学成分允许偏差》（GB222）和《钢的力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975）确定，分批见证取试样。
4.2制作前的准备
（1）在充分、详实的审图基础上，依据设计交底、材料代用、设计变更及规范等绘制施工转化图，明确加工工艺要求、执行《钢结构工程施工质量验收规范》[GB50205—2001]、质量管理体系文件等。
（2）统一量具。
所有参与制作及安装质检人员所使用的一切量具统一校核，而且必须定期送计量部门，使其符合国家有关规定，并且应与安装单位、土建单位的量具相统一。
（3）提前对工程所需材料作好准备，对市场紧缺材料提前订购。
4.3屋面钢构件的制作
屋面钢桁架及次梁均由H型钢拼接而成，所以制作的关键在于H型钢的制作质量与整体组对质量。
4.3.1H型钢的焊接
H型钢组装前完成翼缘和腹板的拼接，翼缘板拼接缝和腹板的拼接缝间距应不小于200mm，翼缘板拼接料的长度不应小于2倍板宽，腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
焊接H型钢的允许偏差应符合GB50205-2001规范附录C中表C.0.1的规定。
焊接H型钢的允许偏差见表（三）
单位：
毫米
2.2.2H型钢制作工艺要求
H型钢梁的加工流程图
（1）下料
a.下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净，以保证切割质量。
b.钢板下料宜采用多头切割机几块同时下料，防止零件产生旁弯。
c.钢板下料应根据配料单规定的规格尺寸落料，并适当考虑构件加工时的焊接收缩余量。
放样和号料应预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量。
铣端余量：
剪切后加工的一般每边加3～4mm，气割后加工的则每边加4～5mm。
切割余量：
自动气割宽度为3mm，手工气割宽度为4mm（与钢板厚度有关）。
d.下料
排版时，腹板的拼缝与翼缘板的拼缝相互错开至少200毫米。
e.开坡口
采用半自动切割机，全熔透焊缝坡口角度见图（三），设计图纸有特别要求的应严格按设计图加工坡口。
图（三）坡口形式
e.下料后，将割缝处的流渣及氧化皮清除干净，转入下道工序。
（2）装配H型钢构件
BH梁装配在组装平台上进行，平台简图见图（四）。
装配前，应先将焊接区域内的氧化皮、铁锈等杂物清除干净；
然后用石笔在翼缘板上标明腹板装配位置，将要组装的腹板、翼缘板置于平台上，用楔子调整BH梁截面尺寸及垂直度，装配间隙控制在2～4mm（角焊缝、贴焊缝不留间隙），点焊固定翼缘板，再用角钢固定。
点焊焊条材质应与主焊缝材质相匹配，点焊长度50mm左右，间距1500mm焊缝高度不得高于坡口表面。
（3）焊接
a.BH梁焊接采用CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊盖面采用船形位置的焊接。
b.工艺参数应参照焊接工艺规范参数
c.拼板焊缝的焊接流程
2/3双V型坡口
图（五）2/3双V型坡口工序图
d.Y型坡口
图（六）Y型坡口工序图
e.焊接顺序如下（参见图七）
①——打底焊一道；
②——填充焊一道；
③——碳弧气刨清根；
④——反面打底、填充、盖面；
⑤——正面填充、盖面焊。
具体施焊时还要根据实际焊缝高度，确定填充焊的次数，防止构件产生扭曲变形。
图（七）BH梁焊接顺序
f.引弧板和熄弧板
①材质与母材一致；
②规格：
手工电弧焊和气保焊6x30x50mm，埋弧焊8x50x100mm；
③焊后引弧和熄弧板应用气割切除，保留2~3mm，修磨平整；
图（八）引熄弧板安取示意图
④引弧和熄弧板不得用锤击落。
（4）矫正
BH梁焊接后容易产生变形、翼缘板与腹板不垂直，薄板焊接还会产生波形等焊接变形，因此一般采用机械矫正及火焰加热矫正的方法矫正。
矫正前，应清扫构件上的一切杂物，与压辊接触的焊缝焊点修磨平整。
使用机械矫正（翼缘矫正机）注意事项：
构件的规格应在矫正机的矫正范围内，即：
翼缘板最大厚度≤40mm；
翼缘板宽度=180～800㎜;
腹板厚度≤50mm；
腹高＞350mm以上；
碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超过900℃，低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却，严禁采用水降温，否则会造成材质发生变化。
并在加热过程中应控制好加热温度，应采取多点烘烤。
4.3.2钢桁架的制作拼装
（1）桁架分段：
考虑到运输及安装要求，钢桁架的制作采取分段制作，将桁架1、桁架2分为4个单元，11榀1/2桁架，现场在组装平台将两榀1/2桁架组合成1榀桁架后吊装，分段形式见下图：
桁架1
（2）分段示意图
（2）装配胎模和工作平台准备
根据屋架钢梁的结构特点采用胎模装配法。
该种方法的主要特点是将上下H型钢及中间的腹杆H型钢用胎模定位在其装配位置上的组装方法。
该方法适用于制造构件批量大，精度高的产品，要布置拼装胎模时，必须预留各种加工余量。
装配胎具从结构上分有固定式和活动式两种，活动式装配胎可调节高矮、长短。
装配胎应符合下列要求：
①胎具上有足够的强度和刚性；
②胎具应便于对工件的装、卸、定位等装配操作；
③胎具上应画出中心线、位置线、边缘线等基准线，以便于找正和检验；
④较大尺寸的装配胎应安置在相当坚固的基础上，以避免基础下沉导致胎具变形。
装配常用的工作平台，平台的上表面要求必须达到一定的平直度和水平度，采用钢结构平台，装配胎模见下图：
3）钢桁架的组对拼接
钢桁架的拼接组对：
先将上下弦H型主杆定位在胎架上，再将两端H型钢直杆件定位在上下弦H型钢上，在装配中间部分的斜杆件，下部用胎架支撑。
并在拼装过程中记录好相关参数，供后面桁架加工使用。
4）桁架焊缝质量等级要求：
图中未注明的角焊缝最小焊角尺寸为6mm，一律满焊，对接焊缝的焊接质量不低于二级，且施焊时采用引弧板和引出板。
（1）、竖杆与下弦杆连接节点：
（2）、腹杆与下弦杆连接节点（对接焊缝的焊接质量不低于二级，且施焊时采用引弧板和引出板）：
（3）上弦杆连接节点（对接焊缝的焊接质量不低于二级，且施焊时采用引弧板和引出板）：
2.3.4屋架钢梁（桁架形式）的起拱
根据规范及设计的要求屋面桁架必须进行制作预起拱，起拱形式采用屋脊下弦起拱方式，最大起拱值为40mm，由于桁架制作采用分段制作，如果起拱值控制不佳，将影响到拼装。
2.3.6桁架预拼装
当第一榀桁架的2个分段单元均加工完成后，在加工车间主跨进行桁架的预拼装，拼装前应检查场地的平整度。
如桁架预拼装成功，就依照记录的相关参数进行后面的桁架的加工，如预拼装未成功，应立即复核其桁架的几何尺寸及起拱数值，并进行就地整改，整改后再拼装，并将修改后的参数重新记录供后面的制作使用。
五、钢结构的运输、检验、堆放
5.1钢结构运输工具：
T拖车
5.2构件运输应根据钢构件的安装顺序和施工流水段划分顺序进行装车，构件运输是以能满足吊装进度为宜，尽量避免构件到场后发生不必要的二次倒运；
超限构件应在易见部位挂上醒目的警示标记，夜间运输应设警示灯。
5.3运输的构件，在易见部位用油漆标上重量及重心位置的标记，以便在装、卸车和吊装时合理选择吊具和确定吊点位置。
装卸时必须在与钢丝绳接触处搁置包角，以防止钢丝绳勒伤构件及尖角勒伤钢丝绳，运输时易碰伤部位要有适当的保护措施，节点板、垫板及零星构件等要按同一类别用螺栓或铁丝紧固、成束运输，以防运输过程中失落。
5.4钢构件装车时应在拖车上先搁置道木等，以防止钢构件滑移及碰伤、变形，构件与运输车辆绑扎牢固。
5.5结构安装前应对构件进行全面检查：
如构件的数量、长度、垂直度、安装接头处螺栓孔之间的尺寸是否符合设计要求。
5.6钢构件的存放场地应平整、无积水，构件底部用枕木或型架垫好，并应有足够支承面；
同型号构件叠放时，各层钢构件的支点，应在同一垂直线上，防止构件在存放过程被压坏和变形。
六、钢构件锚栓的预埋
桁架锚栓采用材质采用Q345，埋深650mm，每榀桁架端部支座仅采用四支锚栓固定，所以对锚栓的强度及埋设精度要求较高。
6.1预埋螺栓及锚板的固定
为保证砼柱施工过程中锚栓位置准确，特制一个用于固定锚栓并能调整锚栓高度的锚板。
锚板在工厂制作并钻孔，工地现场把四支锚栓利用锚板提前固定成一个稳定单元，在与土建交接好定位轴线后整体放置在规定位置。
锚栓才用螺纹钢（规格同砼柱箍筋）与砼柱复合箍筋焊接固定。
6.2预埋锚栓施工工艺流程
与土建单位交接轴线—对锚栓丝扣采取保护措施—定位预埋件—绑扎砼柱梁锚栓埋深区域的梁铁基柱复合箍筋—调整锚栓笼标高及平面定位焊接固定锚栓笼—浇注混凝土—混凝土初凝前二次校对锚栓位置及标高---待混凝土可上人后复测锚栓实际位置并整理---交加工厂根据实际尺寸加工支座上的锚孔—安装桁架--利用下部调节螺帽调节支座标高，然后固定---拧紧固定螺帽和止退螺帽—-二次灌浆。
6.3预埋锚栓精度要求
浇注混凝土前，预埋锚栓的垂直偏差应控制在2mm以内，浇注后应在10mm以内，以保证后续工作的顺利。
七、钢桁架的现场拼装
桁架HJ1因为构件体积太大，道路交通也不允许整体运输，因此构件只能到现场拼焊。
拼装、焊接过程如下：
1、先把钢桁架二段按设计要求垫放在地面的枕木上校直、调平，准备进行组对拼装焊接。
2、初拧下弦腹板处的高强螺栓组再再初拧上弦螺栓组。
3、先焊接下弦杆拼接处的拼接焊缝然后焊接上弦处的拼接焊缝。
4、对接斜腹杆焊缝。
5、终拧下弦及上弦腹板处的高强螺栓，完成拼接。
6、对现场的拼接焊缝进行探伤，确保上弦下弦的翼缘拼接缝达到一级，斜腹杆的拼接焊缝达到二级。
7、拼接验收合格后的钢桁架利用50吨汽车吊堆放在待吊区域等待吊装。
八、钢桁架及钢梁的现场吊装
8.1安装准备工作
8.1.1技术准备
a.在充分详细的审图基础上，绘制安装工艺流程图，明确工艺要求。
b.全面了解熟悉工程施工执行的国家标准、规范及质量评定标准、探伤标准及计量标准。
c.对施工人员必须作好施工技术方案的技术与安全技术交底工作。
8.1.2机具、设备及措施用料的准备
吊装使用的机具、工具材料、斜垫铁及辅助设施用料等必须准备到位，组装平台，加固措施必须提前完成，避免准备不充分而影响施工进度。
8.2主吊机械及吊索的选择
8.2.1主吊机械及吊索的选择
a.主吊机械
主吊机械为600t汽车吊（1台），现场下车及辅助机械为50吨汽车吊（1台）及现场塔式起重机；
用途及吊车性能见下表（五）：
表（五）
序号
机具名称
用途
最大使用工作半径
起吊高度
最大起吊重量
600吨汽车吊
桁架组装、吊装
55m
40
35吨
50吨汽车吊
现场拼装
6.5m
19m
21吨
b.吊索的选择：
主吊索采用Φ39.5（6×
37+1）钢丝绳，40吨级卸扣。
8.2.2机具准备
20吨千斤顶（6个），16吨葫芦（8个）
8.3安装高峰现场劳动力组织
8人
合计
8.4施工现场布置
钢构件安装施工前，必须对施工现场进行合理的布置，见施工平面布置图（附图二）。
a.根据用电负荷及现场施工情况确定电源搭接处、设备及组装平台摆放位置。
b.对土建所交资料及实物进行复测，并做好标记，如复测结果不满足要求，必须经过处理满足规范要求后方可进行吊装作业。
c.组装场地及吊装沿线场地做好保护措施，避免对土建已完工程的破坏。
8.5钢构吊装顺序
8.5.1屋架吊装顺序
8.5.1.1总体吊装顺序
桁架吊装从轴23开始吊装，依序向西前行到17轴，上下弦杆由塔吊协同汽车吊根据钢桁架顺序稍后进行。
考虑到第一榀屋架吊装就位后由于是单榀，形不成框架整体，吊车松钩后可能因外力原因使其整体失稳而侧向偏塌，故在第一榀桁架就位后应先拉设缆风绳（缆风绳用Φ16钢丝绳，配套用2个3t手拉葫芦）后方可脱钩。
待第二榀桁架安装就位并连接好跨中次梁形成整体框架后方可将缆风绳撤掉。
特别注意，单榀桁架安装就位后必须当班将跨中次梁安装就位确保稳定。
8.6吊装方法
8.6.1作业顺序
吊装准备→绑扎吊件→安全检查试吊→安全检查→正式起吊→变幅收杆找正安装座标→下降构件→基础就位→加拉抗风缆绳→仪器测量找正→支撑稳固杆进行安检、松钩卸载、拆卸起重索具→移动吊杆进行下一次吊装准备。
8.6.2吊装过程
1、待钢桁架全部焊完，质量达到要求后，进行吊装准备工作。
2、桁架重18.9t，吊点使用钢丝绳φ36.5mm2道捆扎/点在上弦杆，安全系数≥5。
3、等把2点捆扎的工作做好后，进行收紧试吊。
4、进行试吊前必须全面的分工、交底、统一指挥信号，必须详细地检查每一环节的工作状态，并向指挥者汇报。
5、指挥者全面了解情况并确认一切正常、安全后，再发出试吊命令，待构件被吊起0.2m高度时,指挥者发出停止命令,构件停止上升后,对构件进行人为的冲击振动。
在冲击振动后对吊装的设备、各环节再进行一次检查，实行安全评定，各岗位的人员检查后向指挥汇报安检情况。
6、构件静吊10分钟后，再实行安全检查指挥发出命令，再起升、下降各三次后，再对倾斜的吊杆进行变幅试验，经安全确认后下降构件，使构件再降落到地面上，把稳定的缆绳再收紧稳固。
7、对各部位环节的钢丝绳夹头再紧固。
8、构件的正式起吊必须保持有充分的时间，最好是在上午进行，开始前对各部位再作检查“吊杆有否变形、头部有否脱焊裂纹、底部有否沉陷、钢丝绳有否损伤、中心轴线是否准确、缆绳受力是否均匀、主缆绳调节设备是否正常”等等。
9、检查结束后，指挥者发出起吊命令使构件稳稳的上升，构件上升时，用白棕绳把构件的两边下弦拴牵，随着构件上升而松紧稳索，使构件不发生晃动与其他物件发生碰擦。
指挥者随时观察构件的平衡程度，发出调节的指挥命令，保持构件能维持水平状态上升。
10、等构件吊装到安装标高时，指挥发出停止起吊命令，停止构件起升。
11、构件到达安装位置时，指挥都发出停止变幅命令。
指挥吊车起升卷扬机起动缓慢地下降构件，使构件能平衡地落在安装位置上，准确对位。
12、准确对位后，构件下放重量60～80%到安装基础上，停止吊车卷扬机，然后开始安装稳固的揽风绳。
用原φ21.5mm的4根缆风绳再把桁架构件拉紧固定，以保障构件的安全和稳定。
13、待揽风绳固定好后，把桁架支座的底板锚栓拧紧，经安全检查，确认安全可靠后才可以慢慢地松卷扬机，并且随时对桁架的稳定进行观察、加固。
最后，可以松去吊装的设备，拆卸捆扎的钢丝绳，再进行移动吊杆，可做下一榀桁架的吊装准备工作。
8.6.3钢桁架的安装
8.6.3.1钢桁架梁的组装
因为考虑到运输原因，所有桁架在制作时分成两段（一段长约16m），运输至现场后须进行桁架二次组对，不论采用何种安装方案，桁架梁现场二次组装都不可缺少，桁架梁二次组装用50T汽车吊配合上下车及组对、翻面。
8.6.3.2吊点的选择
桁架吊装采用2点吊装，根据现有图纸初步计算，桁架吊点位置如附图（六）
所示，基本在桁架节点位置（约有200mm偏移），由于桁架上弦有坡度，故半榀桁架重心不在中心位置，若要就桁架的节点位置绑扎吊点，将不能保证桁架的吊装水平，为保证桁架吊装时水平，需在同一侧的2个吊点的钢丝绳中间各加设一个16吨的手动葫芦（见附图六），对水平进行微调，便于安装就位。
8.6.3.3钢桁架梁的吊装
安装质量从预埋螺栓开始控制，采用钢垫板及调节螺帽调节桁架梁标高，确保桁架支承标高控制在+2㎜以内，倾斜度偏差不超过1%。
a.测量放线（放出轴线、标高）。
b.跨距的控制：
待混凝土可上人后复测锚栓实际位置并整理，交加工厂根据实际尺寸加工支座上的锚孔后方可安装桁架。
c.为保证安全，每榀钢桁架顶部须设置生命线，生命线须可靠连接在桁架上弦上，以防操作人员从平台上
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