网壳结构专项施工方案.docx
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网壳结构专项施工方案
Themanuscriptwasrevisedontheeveningof2021
网壳结构专项施工方案
学校新建项目
钢结构（网壳）工程专项施工方案
编制人：
审核人：
审批人：
河北邺奇建筑工程有限公司
二〇一七年八月
1.编制依据
1.1施工图
序号
图纸类别
图纸编号
出图日期
1
结构专业
结构专业
结构专业
1.2主要规程、规范
类别
名称
编号
国家
《建筑结构可靠度设计统一标准》
GB50068-2001
《建筑工程抗震设防分类标准》
GB50223-2008
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012
《建筑抗震设计规范》
GB50011-2010
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
《钢结构工程施工规范》（含局部修订稿）
GB50755-2012
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
《钢结构焊接规范》
GB50661-2011
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
GB50018-2002
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-200
《工业建筑防腐蚀设计规范》
GB50046-2008
《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》
GB/,2-2008,3-2009
行业
《结构用无缝钢管》
GB/T8162-2008
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2013
《建筑工程项目管理规范》
GB/T50326-2006
《空间网格结构技术规程》
JGJ7-2010
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》
JGJ82-91
《一般结构用焊接圆管》
SY/T5768-1995
《建筑钢结构防火技术规范》
CECS200:
2006
1.3主要法规
类别
名称
编号
国家
中华人民共和国建筑法
中华人民共和国主席令2011年第46号
中华人民共和国环境保护法
中华人民共和国主席令2014年第9号
中华人民共和国安全生产法
中华人民共和国主席令2014年13号
中华人民共和国合同法
中华人民共和国主席令1999年15号
中华人民共和国职业病防治法
中华人民共和国主席令2011年52号
中华人民共和国计量法
中华人民共和国主席令2013年8号
中华人民共和国环境噪音污染防治法
中华人民共和国主席令1997年77号
建设工程质量管理条例
中华人民共和国国务院令第279号
建设工程安全生产管理条例
2003年393号国务院令
房屋建筑工程质量保修办法
2000年建设部令第80号发布
2.工程概况
.风雨操场建筑概况
本工程为
本工程由多个单体项目组成，主要有：
，其中：
风雨操场网壳结构工程施工难度最大，因此本专项施工方案重点针对此工程施工方法进行编制
其中风雨操场：
长48米，宽39米，结构层数为：
3层，1-3层为混凝土结构，屋面为钢网壳结构；屋面均为钢造型屋面。
设计基本参数：
基本雪压：
kN/m2
基本风压：
kN/m2
地面粗糙度：
B类
屋面活荷载：
m2
屋面附加恒荷载：
m2
.风雨操场网壳钢结构概况
、网壳结构
风雨操场网壳结构：
设计合理使用年限为50年，结构安全等级为二级，抗震烈度为8级，场地类别为IV类；主要结构材料：
屋盖结构采用Q235B钢材，钢材应满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的要求，屈服轻度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于，钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%，钢材应有良好的冲击韧性及焊接性
网壳结构构件：
构件为圆管钢，除注明外规格均采用325*14钢管、采用相贯节点，材质为Q235B，采用无缝钢管或焊接钢管。
无缝钢管严格控制壁厚及直径公差，其质量等级参照《结构用无缝钢管》（GB8162-2008）且壁厚t的负偏差不得大于5%，焊接圆管质量等级参照《一般结构用焊接圆管》（SY/T5768-1995）且壁厚t的负偏差不得大于5%。
同时所有材料均应附有检验合格证明文件，钢结构构件从采购到最终安装不问均可追溯
网壳结构的节点钢板及预埋板：
节点钢板采用Q345B钢，埋件板及锚板钢材均采用Q235B，锚筋采用HRB400，不得采用冷加工钢筋，焊条采用E50XX系列。
且相邻预埋板高差不大于5mm、最大高差不大于10mm，预埋板水平偏差不大于15mm，水平倾斜不大于3mm，且预埋板表面必须保持干净、无油污及其他污染物等。
、网壳连接节点采用相贯线焊缝形式。
1）相贯线焊缝应沿全周连续焊接、平滑过渡，焊缝等级为：
全熔透焊缝为一级焊缝（杆件拼接）、部分为熔透二级焊缝，角焊缝为三级
2）当多个支管同时交于一节点，且支管同时相贯时，支管按大管径、大壁厚、受拉杆、受力较大杆优先原则，支管与支管相贯处一律满焊
3）圆管相贯时，支管端部的相贯线焊缝位置沿支管周边分为A（趾部）、B（侧面）、C（踵部）三个区域
4）多管相贯时，其轴线相交点与主轴线的允许偏心值应≤（d为钢管直径）
网壳结构表面处理及防腐要求
防腐工程应满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的各项要求，还应满足一下要求：
1）钢构件表面平整，喷涂前必须认真清除钢材表面氧化皮、焊渣、焊疤、灰尘、毛刺、铁锈、油污、水渍等，采用抛丸除锈，除锈等级为Sa21/2。
2）对于分段对接处和喷砂或抛丸达不到的位置，采用电动工具机械打磨除锈，除锈等级为St3
3）经处理的钢构件基层，应及时补刷底漆，间隔时间不应超过5小时。
4）钢结构部分安装完毕后，对工地焊接部位、紧固件及返锈受损部位，应首先清除焊渣，进行表面除锈，除锈等级为St3,然后用同种涂料进行涂刷。
防火涂料
本工程建筑工程耐火等级为：
一级
基本要求：
防火涂料采用薄涂型防火涂料
建筑物各承重构件耐火极限及防火涂料
使用部位
耐火极限
防火涂料类型
主结构杆件
小时
薄涂型
屋面檩条
小时
薄涂型
风雨操场网壳结构埋件节点混凝土承台构造布置示意图
网壳屋面结构俯视、侧视示意图
风雨操场网壳结构轴测图
1\6轴弧形立面图
1、7轴弧形梁立面图
网壳节点示意图
相贯线节点示意图
3.施工部署及准备
3.1施工管理目标
序号
项目
内容
1
工期目标
110日历天
2
质量目标
优质合格工程
3
安全目标
施工现场杜绝发生重大伤亡事故，轻伤事故控制在2‰以下
4
文明施工目标
创市安全文明示范工程
5
消防管理目标
杜绝重、特大火灾事故发生，一般事故发生率不超过单位总人数的3‰
3.2项目组织机构
项目经理部选配具有较高管理素质、施工经验丰富、服务态度良好、勤奋实干的工程技术和管理人员，组成项目管理层。
作业层由公司调配有丰富施工经验的参加过同类工程施工的技师、技术工人为主组成作业班组，确保优质高速地完成施工任务。
项目组织机构图
3.3施工进度计划
总体进度计划安排如下：
钢结构深化工期：
20天；
构件加工时间：
30天；
钢结构现场安装：
50天：
总施工工期100天。
3.4劳动力计划
施工现场主要劳动力安排如下：
施工队
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
作业人数
工作内容
施工队一
安装工
10
钢结构吊装
焊工
8
钢结构焊接
壮工
5
辅助工
测量工
2
现场测量
施工队二
安装工
10
钢结构吊装
焊工
8
钢结构焊接
壮工
2
辅助工
测量工
1
现场测量
其他
4
合计
50
3.5机械计划
施工现场主要用到的机械设备如下
机械设备名称
型号规格
数量（台）
主要用途
塔吊
C6050
2
构件吊装
汽车吊
QY50
2
构件吊装
汽车吊
QY75
2
构件吊装
运输拖车
10t
2
现场倒运小型构件
千斤顶
5t～10t
20
安装
吊索具
/
若干
构件吊装
倒链
2t～5t
20
构件吊装
CO2电焊机
24
现场焊接
直流电焊机
10
现场焊接
空气压缩机
4
现场焊接
全站仪
TC（R）307
1
现场测量
经纬仪
DJ6型
2
现场测量
水准仪
DS3型
2
现场测量
钢尺
50m
2
现场测量
主要机械性能表
徐工50吨汽车吊性能表（单位：
t）
浦沅QY25型汽车吊性能表（单位：
t）
3.6施工用电计划
施工现场主要用电设备用电量
序号
名称
单位用电量
数量
备注
1
CO2焊机
28KVA
8台
施工高峰期
2
直流电焊机
30KVA
1台
3
电动空压机
7kw
1台
4
电动工具
5
5
5
现场照明
5%
计算用电量：
P计=（k1∑Pc＋k2∑Pa＋k3∑Pb）
∑Pc——全部施工用电设备额定电量，28x24+30x10+7x2=986kw；
∑Pa——电动工具用电量之和，986*5%=；
∑Pb——现场照明设备额定用电量之和，986*5%=；
同时使用系数：
取k1=、k2=、k3=；
P计=×〔×986+×+×〕=
4.构件加工工艺
加工准备
加工部署及技术准备
1）加工部署
首先确认有加工厂家各项资质、并考察加工厂区、加工设备、加工能力等实际情况，确认加工厂家，根据本工程加工内容，确定有加工资质、有相贯线加工经验、设备及能力的钢结构制作加工企业
2）加工技术准备
由工程师组织技术部门对加工厂家进行技术标准、加工质量、加工顺序等方面的书面技术交底，并下发经相关设计图纸及确认后的深化图纸，并编制作业指导书下发至各个加工班组。
材料准备
1、材料组织与管理
本工程钢结构部分采用无缝钢管和钢板。
钢材采用Q235B钢、Q345B钢，其质量应符合国家标准《碳素结构钢》GB/T700、《低合金高强度结构钢》GB/T591的规定。
材料管理的工作程序
图11
2、原材料的质量控制
根据施工图提出材料采购计划，按照国家标准生产的物资要注明品名、型号、规格参数；有特殊要求的要标明必要的图样、规范、质量要求等，需代用的物资必须经设计同意办理“材料代用洽商”手续。
选择有资质的供应商，签订采购合同，合同应明确原材料标准，质量要求、价格、交货方式、地点、时间、违约责任等。
自采原材料到场后，应进行实物与资料核对，如业主方有要求可共同进行。
对有特殊要求的原材料应按有关规定进行检验和试验。
自采原材料必须有符合要求的材质合格证书，并作材质复验，不合格品不准进入制作现场。
3、原材料质量保证措施
（1）检验程序
（2）材料检验
钢材材料验收时，必须有材质证明及复验报告。
根据规范GB/T2970-91《中厚钢板超声波检验方法》的要求对母材进行超声波检测和肉眼检查。
焊材主要有焊条、CO2气体保护焊焊丝、埋弧自动焊焊丝及焊剂。
实行严格的焊材保管发放制度。
焊接材料必须放置于干燥、通风处进行保存，以防受潮变质。
4、材料的使用
材料使用流程图
图2原材料使用流程
圆管构件质量控制标准
（1）钢管构件外形尺寸允许偏差应符合下表要求：
项目
允许偏差
检验方法
图例
直径
±d/500
±
用钢尺检查
构件长度
管口圆度
d/500,且不应大于
管面对管轴的垂直度
l/1500,且不应大于
用焊缝量规检查
弯曲矢高
l/1500,且不应大于
用拉线、吊线和钢尺检查
对口错边
t/10,且不应大于
用拉线和钢尺检查
钢网壳构件加工工艺
1、钢网壳结构加工:
1）圆管相贯线的下料
a.杆件切割长度的确定：
通过试验确定各种规格的杆件预留的焊接收缩量，在计算钢管的断料长度时计入预留的焊接收缩量；
工厂钢管相贯面切割成型
b.放样切割流程图
2）切割程序的编制
数控相贯线切割需知道相贯的管与管相交的角度、各管的厚度，管中心间长度和偏心量即可进行切割，这些数据在深化图中已明确。
下面为了清楚表达编程的过程，采用软件界面的形式按步骤进行描述。
编号
数控编程
工序
工序
1
打开专用的数控相贯线切割机程序
2
进入相应的管切割
类型界面
3
输入相应的切割参数
4
生成相应的相贯下料图
5
各构件相贯线程序进行保存，关闭程序
6
管上机，调出程试运行切割机无误后，点火切割
3）切割相贯线管口的检验：
通过计算机把相贯线的展开图在透明的塑料薄膜上按1：
1绘制成检验用的样板，样板上标明管件的编号。
检验时将样板根据“上、下、左、右”线标志紧贴在相贯线管口，检验吻合程度。
4）切割长度的检验
将PIPE-COAST软件自动生成的杆件加工图形打印出来交车间及质检部门，车间操作人员和检验人员按图形中的长度对完成切割的每根杆件进行检查，并填表记录。
相贯线端头示意图
钢管切割下料允许偏差（mm）：
项目
允许偏差
直径（d）
±d/500，且不大于±
构件长度（L）
±
管口圆度
d/500，且不大于
管径对管轴的垂直度
d/500，且不大于
弯曲矢高
L/1500，且不大于
对口错边
t/500，且不大于
2.钢构件等组件加工
.杆件加工
杆件制作过程主要为：
钢管对接→杆件下料→杆件加工→抛丸除锈→涂装
①杆件对接：
由于采购的钢管的长度一般为6m，所以本工程部分钢构件需对接。
对接前应对钢管在管子车床上进行剖口加工，然后专用胎架上对杆件进行对接焊接，对接焊接焊缝质量应达到一级要求，对接示意图如下：
②杆件下料：
本工程钢管杆件下料采用日本丸秀工机株式会社提供的HID-600EH和HID-300ES相贯面等离子——火焰管材数控切割机进行相贯面切割下料，本设备下料切割、剖口、精度控制均由计算机控制一次完成，精度误差不大于2mm。
③相贯线构件拉弯取弧
本网壳工程由于主圆管弧度为渐变型，即没10米长为一个弧度，因此本次拉弯取弧根据设计图注分段进行，拉弧后加工预拼装矫正，最终分段编号发运。
根据设计图纸及深化拉弧图纸，将相贯节点完成的杆件利用设备制作层相应的弧度，完成后进预拼装区域，进行整根曲线圆管预拼，同时放样矫正整根构件弧线度，保证弧线度符合图纸及安装要求。
矫正完成后进行最终分段打包发运，分段应符合相关规范及图纸要求，并且在断口位置预先安装对接“码板”用于确保现场安装质量。
弯曲矫正
弧形钢管弯曲采用长冶锻压设备厂提供的CDW24Y-500冷弯立体全功能数控弯管机加工，弯曲时应考虑自然复原性变形，必要时可采用人工矫正，制作后的材料不应明显的凹痕、缺口以及几何尺寸、形状位置不符合要求的现象。
圆管分段拉弧示完成示意图
相贯线拉弯取弧后加工预拼
待每段相贯线拉弯拉弧完成后，运至搭设的胎架上进行整管预拼装及矫正，
如图所示，对接时务必按照拉弧图纸进行渐变弧度预拼，必要时采用三维立体放样进行渐变弧度定位，保证整个弧度的精度，避免造成安装误差。
第一段拉弧圆管就位
第二段拉弧圆管就位
第三段拉弧圆管就位（预拼装完成）
预拼装矫正完成后，及时焊接安装固定码板，并分段编号，准备除锈涂装工序
抛丸除锈及涂装
本工程所有构件及其他零部件将采用美国8X1300RK型抛丸除锈机进行表面处理，除锈等级应达到级，抛丸后4小时内进行底漆喷涂防锈。
抛丸除锈
构件拼装后应对其进行表面处理，除去构件表面的毛刺、焊渣、焊接飞溅、污垢等，然后采用8×130RK（美国进口抛头）全自动抛丸除锈机进行表面除锈处理，除锈等级应在级以上。
底漆涂装
除锈后的构件应进行表面清理，然后喷涂底漆，油漆喷涂采用BULLDOG33：
1高压无气喷涂机（美国固瑞克）喷涂，油漆的要求应按设计规定，油漆的工艺应按作业指导书和相应品种的油漆的使用说明书进行作业，油漆时的环境测试和湿度由温湿度计控制以确保符合相应品种油漆工艺的要求，喷涂的厚度由测厚仪检验控制，每道油漆的厚度应按使用说明书控制。
油漆后，应由专人按图纸要求做上标识，构件的主要标识有拼装号码，高度基准点，拼装基准线，中心线，大构件还应有吊点等标记和标识。
2）涂装施工技术措施方案
完善的施工技术措施是施工进度和质量的重要保障,我单位依据多年从事大型钢结构防腐工程施工的丰富经验,在充分研读招标书的要求和设计结构的具体特点的基础上,制定了即切实可行又经济有效的适合本项目特点的严密的技术措施,可保证全部施工严格按施工方案规定的技术要求完成。
（1）防雨措施
搭设活动涂装棚进行相对封闭施工，来创造可满足防腐施工要求的施工环境。
（2）成品及半成品保护措施
工作完成区域及施工现场周围的设备和构件应当很好的进行保护，以免油漆和其它材料的污染。
夹具、临近表面、标牌、铭牌、橡胶垫片、工具线、仪表盘等等应当在油漆施工和工作完成后被很好的保护。
油漆或其他飞溅物应当使用无损其表面的相应工具、设备和清洁剂从玻璃、夹具、设备、板盖等清除。
临近施工区域的电气，电动和机械设备应妥善保护，以免油漆损坏。
另外，精密设备应当在施工过程中密封保护。
已完成的成品或半成品，在进行下道工序或验收前应采取必要的防护措施以保护涂层的技术状态。
5.现场施工主要安装方案
5.1风雨操场网壳结构施工方案
、吊装工艺流程
安装准备→材料进场→承重满堂脚手架平台搭设→承重支撑塔架搭设→塔架验收→网壳支撑埋件复测校正→网壳支撑边管安装、焊接→网壳结构主圆管杆件吊装→网壳结构主圆管焊接、次圆管杆件吊装→相贯节点焊接→探伤检测→油漆涂刷→屋面主檩条吊装→屋面次檩条安装→卸载→承重支撑塔架拆除→承重满堂脚手架平台拆除→工程收尾、现场清理→竣工验收。
、安装准备
1、对所有安装有关的构件、节点进行测量（平面位置和标高），并进行标识，将测量结果提交报检；
2、结构施工单位提供与钢结构相关的工程质保文件；
3、我公司结合结构施工单位测量结果对结构进行全面测量复核，如有超出设计及规范要求的情况，须及时与有关单位协商处理办法，并记录在案；
4、按业主和监理要求报批施工组织设计；
5、我公司对进场主要材料和设备进行报检，报检通过后方可进行下一步施工；
6、吊装场地，吊点位置合理布置，确保吊装顺利进行。
水电接通，工机具调试，要求满足施工和安全要求。
人员进行技术交底和岗前培训，合理分配劳动力，保证施工质量，安全，工期，施工前对杆件及连接附件进行复核应符合设计和施工要求，对杆件制作进行分项工程质量检验评定。
7、塔吊及吊车准备
根据现场施工布局情况，本次钢网壳结构施工采用：
施工现场塔吊及汽车吊相配合的吊装方式进行，施工现场已布置的3台塔吊基本覆盖全部施工区域，且本次网壳主圆管单件最重不大于吨，因此根据塔吊布置图中布置在风雨操场的6050塔即可满足起重要求，同时部分构件需要利用25T、50T汽车吊辅助倒运及吊装，即可完成此项施工工作。
塔吊布置图
塔吊性能表
、具体安装步骤
A.材料进场
对进场材料进行分类就近码放，避免施工中二次倒运。
对圆管杆件进行主次分类，同时清理同根主杆件的各个分段构件，检查分段构件是否齐全，拼装对接口是否符合设计要求，整理检验完成后即准备吊装工作。
B.承重满堂脚手架平台及承重塔架搭设
满堂脚手架由施工总包单位负责搭设，承重要求满足为：
每个承重塔架为受力为1吨以内；同时满堂脚手架平台搭设应满足规范要求，并在每个承重塔架位置做相应的加固措施，并在平台上铺设两层复合板，在塔架位置加铺跳板已确定安全，同时计算塔架受力问题，并出具计算书（详见附件），确认塔架搭设点符合设计要求。
见下示意图
支撑塔架搭设完成示意图
支撑塔架定位布置示意图
承重塔架搭设示意图
C.网壳结构构件吊装
待满堂脚手架平台及支撑塔架搭设完成，验收合格后即可进行主圆管杆件的吊装，如下图所示
第一步：
网壳支撑埋件复测校正
根据图纸，对安装好的支撑埋件进行轴线位置最终复测及校正，放出每个埋件的轴线，并测量出每个埋件标高，一一核对，对出现误差的埋件根据图纸进行细微校正。
支撑埋件校正完成轴测示意图
第二步：
网壳支撑边管安装
网壳支撑边管为整个网壳结构安装的基础，因此其安装精度直接影响网壳结构的安装精度，因此其在加工完成分段发运至现场后，要仔细对构件进行吊装前的尺寸、弧度的复查。
根据图纸计算可知边管每10m左右分为一段，每段中小于1吨，因此在吊装前将两段边管地面拼装后进行吊装，拼装后总重小于吨，因此塔吊即可满足此次吊装要求。
如下图所示，对边弧管吊装方法如下：
第一、二段边管地面拼装后吊装示意图
第三、四段边管地面拼装后吊装示意图
第五、六边管地面拼装后吊装示意图
支撑边管吊装完成示意图
第三步：
主圆管吊装
根据设计图，确定主圆管吊装顺序及方向，原则上以主受力管为主圆管，吊装起点以吊装难度确定为宜，根据本次施工情况确定为由1轴→7轴方向、A轴→F轴方向进行。
并且在主管吊装过程中利用全站仪实时监控定位点，定位点设置在中间支撑塔架上，根据安装深化图计算出每个定位点的坐标，避免出现误差，直至主管利用塔架支撑吊装完成。
主圆管吊装定位控制点示意图
第一、二根主圆管就位安装示意图
第三根主圆管，第一、二跨次圆管安装示意图
第四根主圆管第一、二段拼装后安装，第三跨次圆管地面安装示意图
第四根主圆管第三、四段拼装后安装示意图
主圆管安装过程中高空对接节点示意图
如图所示，第四根主圆管根据图纸分为4段，第一二段首先地面对接完成，而后进行吊装，此段吊装利用支撑塔架临时支撑，就位后进行第三四段地面对接后的吊装，第一二段与第三四段的对接为高空对接，对接口的细微调整利用千斤顶，对接完成后及时进行焊接，完成此根圆管的吊装。
第5-17根主圆管吊装方法与第四根略微不同（高空对接口方法与第四根相同），此部分主圆管分段均为5-6段，因吊装方法示意如下图所示（以第10根为例）
首先进行第一、二段地面拼接后的吊装
其次进行第三、四段地面拼接后的吊装
最后进行第五六段主圆管吊装
第10根主圆管吊装完成后及时进行次圆管的吊装
依照此方法依次完成5-17根主圆管的吊装及逐跨完成次圆管的吊装
最终完成整个网壳结构的吊装工作
D.相贯节点焊接及探伤
定位好后，对纵横桁架进行焊接，焊接时，为保证焊接质量，尽量避免仰焊、立焊。
结构采用主杆件与次杆件杆直接焊接的相贯节点，次杆件截面贯通，次杆件杆焊接于主杆件之上，焊接时，对如下图所示节点，当支管与主管的夹角小于90度时，支管端部的相贯焊缝分为A，B，C，D四个区域，其中A，B区采用等强坡口对接熔透焊缝，D区采用角焊缝，焊缝高度为倍管壁厚，焊缝在C区应平滑过渡。
当支管与主管相垂直时，支管端部的相贯焊缝分为A，B两个区域，当支管壁厚不大于5mm时可不开坡口，由于在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝，侧边由熔透焊缝逐渐过度到角焊缝，考虑焊接变形，因此必须先焊趾部，再焊根部，最后焊侧边。
钢网壳结构支座节点处的
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