机场钢构方案.docx

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机场钢构方案

1编制依据

1.1《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

1.2.《建筑工程施工质量检验统一标准》GB50300-2001

1.3.《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

1.4.《低合金钢焊条》GB/T5118-95

1.5.《碳钢焊条》GB/T5117-95

1.6.《熔化焊用钢丝》GB/T14957-94

1.7.《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB5293-85

1.8.《气体保护焊用钢丝》GB/T14958-94

1.9.《焊钉》GB10433-89

1.10.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-89

1.11.《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94

1.12.《碳素结构钢》GB700-88

1.13.北京建筑设计研究院设计的蓝图

2工程概况

2.1结构概况

1、T3A航站楼建筑面积约460000m2，地下二层、地上五层。

由于其结构形式复杂多变，且轴线间距过大，均为超长结构，在许多部位有梁上柱和超长跨度框架梁出现，因此在许多竖向、横向结构构件内设置钢构件以满足设计承载力的要求。

2、型钢柱、型钢梁钢材材质全部采用Q345B，手工焊焊条采用E52XX，气体保护焊采用ER50-6焊丝，板材厚度有12mm、16mm、20mm、30mm、40mm五种，栓钉采用Φ19×80、Φ16×100。

型钢断面形式有H型钢梁、型钢圆管、异型钢柱等。

型钢构件对接焊缝均为全熔透焊缝，焊缝等级一级。

其余焊缝为角焊缝，焊缝等级三级。

型钢喷砂除锈等级为Sa2.5，除锈后钢材表面不得再次污染。

2.2本工程的特点

1、由于本工程钢结构设计节点不详，并且结构形式多为异型，复杂多样，需对每一个构件进行加工、安装节点的深化设计。

2、受结构形式及塔吊起重量的影响，大部分结构内型钢采用塔吊进行吊装，而针对个别过大的构件，则需要分节后再吊装，但这又会增加现场对接焊接量。

处于塔吊盲区的构件则需请土建单位配合搭设吊装平台和提升架，再用手拉葫芦吊装。

3、工期紧，型钢柱量大，加工周期短，质量要求高。

要求与土建施工单位密切配合，在高质量标准要求下，满足土建施工进度的需要。

3施工部署

3.1施工组织机构设置

本工程异型钢柱、钢梁、圆管柱的加工及安装均由北京城建亚泰钢结构分部承担，各个区域的配合工作由所属区域的土建分公司承担。

施工组织在北京城建首都机场3号航站楼工程总承包部的统一管理下进行，针对本工程结构复杂，吊装、安装焊接施工难度和施工工程量大，工程质量要求高，工期紧、工程意义重大等特点，同时根据本工程施工的指导思想，城建亚泰钢结构分部组织了分别由经验丰富，技术素质好、专业知识硬的各不同专业工种的技术骨干，成立该工程的项目分部。

确保本工程的质量目标，工期目标和安全生产文明施工目标地顺利实现。

组织机构图详见下图：

3.2工期总体进度计划

型钢柱安装计划于2004年10月7日开始，工程总工期根据各土建分部的进度计划制定如下：

1、A、C区同时安排各一个班组施工，2004年10月25日第一节完成；11月25日安装第二节，12月5日完成；2005年2月25日安装第三节，3月5日完成。

2、B1、B2区同时安排各三个班组施工，2004年11月10日开始，11月20日第一节完成，2004年12月20日安装B2区第二节，2005年1月10日安装完成，2005年2月25日安装B1区第二节，3月10日完成。

第三节待定。

3、D、E、F区安排3个班组施工，2004年11月2日开始，随土建施工进度，出一个工作面进行一根型钢的安装，2005年1月15日D区第一节安装完毕；E、F区第一节安装完毕，其余待定。

4、对于各区的圆管柱，根据土建工程实际进度进行。

3.3施工劳动力安排

1、工程劳动力安排是依据工程施工区段的划分，工作量的大小，施工总进度计划等综合考虑安排的。

依据不同时期的进度要求，将对劳动力进行合理的调配，确保施工质量和工期达到业主和总包要求。

2、根据工期劳动定额以及各工种的施工定额，根据分阶段的工期要求及工程量，计划主要工种劳动力计划如下：

主要劳动力计划

序号

工种

人数

架子工

焊工

安装工

信号工

电工

测量工

试验工

普工

合计

3、对参加本工程施工人员的要求

1）.参与施工的人员均持证上岗，施工前针对本工程特点进行安装、焊接作业专门培训。

2）.施工人员均参加过高层钢结构工程施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。

3）.焊缝检测和原材料检验均委托有资质的单位和人员进行检测。

4）.管理人员参加多项大工程的施工并具有丰富的实践经验。

3.4主要施工机械设备安排

1、垂直运输机械

在施工时，利用原有塔吊，选用专用吊具。

主要施工机具与用具一览表

序号

名称

型号与规格

单位

数量

功率

备注

单台

合计

硅整流弧焊机

ZX－500A

台

43.5kVA

201kVA

CO2半自动焊机

KR－500A

台

40kVA

480kVA

晶闸管整流焊机

ZX5－630B

台

51.5kVA

103kVA

自控焊条烘干箱

YZH2－100

台

7.6kW

空气压缩机

V－1.05/10型

台

7.5kW

15kW

等离子切割机

台

1kW

2kW

半自动切割机

台

1kW

栓钉焊机

Jss2500型

台

72kVA

144kVA

电焊条保温筒

W－3

个

0.12kW

1.44kW

碳弧气刨

把

角向磨光机

Φ125

台

0.75kW

3kW

模具电磨

SIJ－2×25

台

气割用具

套

特制烤枪

把

锋钢扁铲

200mm长

把

电焊钳

300－500A

把

配电箱

300A/380V63A

个

手提式配电箱

YD－TL－25A

个

压线钳

把

2、主要吊索具与安装工具一览表

序

号

名称

型号与规格

单位

数量

备注

环链手拉葫芦

起重量5t

个

起重

环链手拉葫芦

HS－B22t

个

100

校正

螺旋千斤顶

起重量5t

个

校正

起重滑车

KQLK1起重量16t

个

吊装

专用吊具

起重量16t

个

吊装

钢丝绳

6×37+、1Φ28×1m

根

吊装

6×37+1Φ28×2m

钢丝绳

6×37+1Φ24×5m

根

吊装

钢丝绳

6×19+1Φ13×15m

根

校正缆风绳

6×19+1Φ6.2~7.7mm

1000

卸扣

6.8＃M42

个

卸扣

4.9＃M36

个

卸扣

1.4＃M20

个

100

钢丝绳夹

Φ14M14

个

100

校正缆风绳

Φ8M8

防坠器

TXS3-20

个

轻便钢爬梯

6m长

个

铝合金挂篮

个

活扳手

12"

把

拧螺栓

棘轮扳手

250mm13×17

把

拧螺栓

电动铰孔钻

D25

台

1.5kW

电动铰刀

Φ17.5

只

Φ24

过孔冲

Φ（12～17.5）×150mm

根

过孔冲

Φ（16～24）×150mm

根

磁性线坠

GDSZ—450

个

断线钳

450~600mm

把

八角锤

12磅

把

安装用

圆头锤

4磅

把

安装用

斜铁

块

调整间隙用

撬棍

1.2m长

把

卸货用

白棕绳

Φ16mm

200

4施工准备

4.1技术准备图

1、设计部门的准备工作

1）.按照钢结构安装部门提出的机械化施工能力，划分单件构件的分段部位；

2）.对制作、安装部门及时进行钢结构深化设计图的技术交底工作；

3）.负责完成深化设计图；

4）.对钢结构设计图纸的技术变更提出书面资料。

2、钢结构制作部门的准备工作：

1）.依据深化图及技术要求，编制好制作方案；

2）.按制作方案要求，编制好制作计划及制作工艺书；

3）.落实好材料的采购计划。

3、钢结构安装部门的准备工作：

1）.根据施工方案要求，编制好各单项施工方案，制订好施工进度计划表，安排好安装队伍，落实好施工机具，搭设好临时设施；

2）.做好全体钢结构安装人员的技术、安全交底工作。

4.2物资器具准备

根据工程需要配备测量、计量、检验、试验所必需的工具、仪器、仪表等，配置计划见下表：

测量、计量、检验、试验设备计划表

序号

名称

型号与规格

单位

数量

备注

激光经纬仪

JIjD

台

竖向投测和放线

经纬仪

TDj6

台

柱子校正

水准仪

台

标高传递

钢卷尺

50m

个

钢卷尺

7.5m

个

磁性铝合金水平尺

双向水准1.5m

个

初校用

墨斗

个

划针

个

洋冲

个

记号笔

白色

只

记号笔

红色

只

多用钳形电流表

MG36

个

数字温度计

0～900℃

个

智能超声波探伤仪

SMART220

台

检验焊缝内部质量

焊口检测器

个

放大镜

5～10倍

个

游标卡尺

150mm带深度

把

塞尺

17片100mm长

个

楔形塞尺

0～15

个

4.3现场安装准备

1、所有的吊装准备工作，应在正式吊装前完成，如各种施工机具、用具准备，施工用电配置。

2、条件具备后，应及时按规定完成焊接工艺和栓钉焊接工艺评定的现场复试工作。

3、做好定位轴线、水准点的移交工作，测量好钢结构安装用的辅助线放线工作。

5主要项目的施工方法

5.1型钢加工制作

1、深化设计

1）.施工详图说明应包括：

（1）直接操作过程中依据的规范、规程、标准及规定。

（2）主材、焊材、连接件等的选用。

（3）焊接坡口形式、焊接工艺、焊缝质量等级及无损检测要求。

（4）构件的几何尺寸以及允许偏差。

（5）表面除锈、喷砂技术要求。

2）.施工详图应包括

（1）清晰显示构件几何形状和断面尺寸，在平、立面图中的轴线标高位置、方向和编号。

（2）构件材料表：

名称、数量、材质、品种、规格、重量等。

（3）构件连接件：

品种、规格、数量加工数量等。

（4）构件开孔：

位置、大小、数量等。

（5）焊接：

焊缝及尺寸、坡口形式、衬垫等。

（6）相关件：

连接尺寸、几何精度方向、标志等。

2、放样

1）.首先校对施工图尺寸及工艺文件。

2）.对几何形状不规则的节点进行逐一按1：

l放大样，确定尺寸。

3）.样板、样杆应精确制造。

4）.制作样板和放样下料时应根据工艺文件要求预留切、割、刨、铣等加工余量，及焊接收缩量。

5）.样板需经自检、互检、复检后方可投入使用，使用过程中需经常检查、校对，如需修整应由放样负责人同意，修整后的样板必须经质量监督部门认可。

6）.放样、下料前，应对影响放样、下料的钢材进行初步矫正，合格后方可下料。

7）.放样下料尺寸偏差应符合下列企业标准规定。

机械剪切的允许偏差（mm）

项目

国标允许偏差

企标允许偏差

零件宽度、长度

+3.0

+1.0

边缘缺棱

1.0

型钢端部垂直度

2.0

1.0

3、下料

1）.本工程下料采用火焰切割。

2）.下料前应检查材料是否有缺陷，遇有缺陷不得私自下料，应通知技术、材料等有关人员，得到解决后，方可下料。

3）.火焰切割下料精度应满足下列企业标准规定。

气割的允许偏差（mm）

项目

国标允许偏差

企标允许偏差

零件宽度、长度

+3.0

+1.0

切割面平面度

0.05t，且不应大于2.0

0.05t，且不应大于1.0

割纹深度

0.3

0.1

局部缺口深度

1.0

注：

t为切割面厚度

4）.火焰切割需手工割时，必须使用专用比板、定规等辅助工具。

5）.火焰切割后应去除氧化铁。

6）.火焰切割后对放炮处应用焊条补焊后磨平。

7）.下料后的边缘加工尺寸偏差应满足下列企业标准规定。

边缘加工的允许偏差（mm）

项目

国标允许偏差

企标允许偏差

零件宽度、长度

+1.0

加工边直线度

L/3000，且不应大于2.0

L/3000，且不应大于1.0

相邻两边夹角

+6′

+4′

加工面垂直度

0.025t,且不应大于0.5

加工面表面粗糙度

4、下料后矫正

1）.火焰矫正的加热温度不得超过800°C，且应避免局部过热。

2）.矫正后的质量偏差应满足下列企业标准规定。

矫正后的允许偏差（mm）

项目

国标允许偏差

企标允许偏差

钢板的局部平面度

t≤14

1.5

1.0

t≥14

1.0

型钢弯曲矢高

l/1000且不应大于5.0

l/1000且不应大于3.0

角钢肢的垂直度

B/100双肢栓钢的角度不得大于90º

槽钢翼缘对复板的垂直度

B/80

工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度

b/100且不大于20

b/100且不大于10

5、构件装配

1）.拼接

（1）拼装前必须严格检查拼接材料的尺寸规格。

（2）拼装必须按工艺文件执行，不得私自更改拼接工艺。

（3）钢板拼接为全熔透焊缝，焊后需进行U-T100%检查，合格后方可进行下道工序。

（4）钢梁、柱拼接中焊缝严禁重合，相差应＞200mm。

2）.组装

（1）组装人员必须熟悉施工图纸内容及工艺文件要求。

（2）组装胎具需在组装前进行复查，经过质量监督部门验收合格方可使用。

（3）构件连接接触面和沿焊缝边缘，每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、油、污垢、水等应清理干净。

（4）组焊时严禁在构件上引弧板以外的位置点焊、打火，遇有需要临时固定装点时，待焊接完成后应去掉、打磨、修补。

但去掉时不得用锤击落引弧板和引出板。

（5）组装时应采取可靠的工装措施，以确保组装质量和精度。

（6）组装后工件应及时在工件上标识。

6、栓钉焊接

1）.本工程采用B1型栓钉，规格M19×80，M16×100。

其中M19×80栓钉用于型钢柱底部,M16×100栓钉用于型钢梁。

2）.栓钉的瓷环应根据相关的国家标准进行烘干。

3）.栓钉焊接工艺流程：

（1）把栓钉放在焊枪的夹持装置中，把相应直径的保护瓷环置于母材上，把栓钉插入瓷环内并与母材接触；

（2）按动电源开关，栓钉自动提升，激发电弧；

（3）焊接电流增大，使栓钉端部和母材局部表面熔化；

（4）设定的电弧燃烧时间到达后，将栓钉自动压入母材；

（5）切断电流，熔化金属凝固，并使焊枪保持不动；

（6）冷却后，栓钉端部表面形成均匀的环状焊缝余高，敲碎并清除保护环。

7、厂内检验

构件组装焊接完成后，质检员需对以下方面进行检验与验收：

1）.依据图纸对构件的截面尺寸、构件长度与开孔尺寸进行检验，偏差应小于构件加工制作的允许偏差。

2）.依据图纸对构件焊缝进行检验，全熔透焊缝进行超声波探伤检验，角焊缝需对外观与焊脚尺寸进行检验。

检验合格后的钢构件才允许进行下一道工序。

8、除锈处理

构件出厂前，应对其进行抛丸除锈处理。

5.2构件安装

1、吊装流程

2、构件进场验收

1）.构件进场应按现场吊装的需要，分批配套进场，每批进场构件的编号及数量，安装应提前3天通知加工厂。

2）.构件验收分三步进行：

第一步：

由加工制作厂质检员在构件出厂前检验，如存在问题应在工厂修理合格后方可发运。

每一批进场构件应有加工厂质检人员加盖的合格质检章。

第二步：

构件运抵现场后，由各土建分部现场专职质检员先组织检查验收，如该批构件没有加盖加工厂质检合格章应立即清除退场。

如发现该批构件存在有加工质量不合格或破损现象，土建分部质检人员可根据情况责令制作单位或现场整改或清除退场。

第三步：

土建分部质检人员验收合格后，报总承包部质量部会同监理工程师验收，验收通过后方可进行安装。

如发现尚未通过验收的型钢构件进行安装，将对型钢安装分部进行严厉的处罚。

3）.现场验收要点

（1）检查构件、配套件的出厂合格证、材质证明和材料的复试报告，焊缝无损检测报告，构件检查、质量评定以及涂层检测等资料。

（2）检查进场构件的外观质量、构件的挠曲变形，节点板表面损坏与变形、焊缝外观质量、构件表面锈蚀程度。

（3）检查构件的几何尺寸、孔径大小及位置、栓钉数量及位置、焊缝坡口表面状况和几何尺寸精度等。

3、吊装的准备

1）.钢构件进场经质量检查验收合格后，在现场放出首节构件与基础的就位轴线，并在构件上弹出安装中心十字线和水平基准线，以便就位对中和校正垂直偏差使用。

当构件上无编号标志时，应在明显部位标明构件的代号和辩别方向的标志，以保证吊装顺利。

圆管柱则应在柱底座上标出圆管柱的柱中和柱边线，以便就位对中使用。

2）.型钢安装采用相对标高进行安装，第一节钢柱吊装前，核实钢柱底座标高。

根据实际值与设计值的负差值，用不同型号的短钢筋头或不同厚度的钢板将标高调整好。

3）.构件安装的操作平台，可利用土建单位配合搭设的土建施工脚手架平台进行加固。

4、钢构件安装

1）.钢结构安装时，首先调整标高，再调整位移，最后调整垂直偏差。

安装时应立即进行校正，校正正确后，应进行固定。

2）.每一节构件定位轴线不能使用下一节的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节构件安装正确无误，避免产生过大的积累偏差。

3）.吊点设置及起吊方式

（1）吊点的选择：

利用专用吊具与型钢柱上的两个连接耳板作为吊点。

（2）钢柱的起吊方式

型钢柱吊装采用现场结构用塔吊。

起吊前，钢柱应水平放在垫木上，钢柱下端垫短枕木，枕木下平面必须超过连接耳板，吊装前将三根钢丝绳的一端拴在型钢端部（第一节为无栓钉的一端）的连接耳板下面的位置，三根钢丝绳的出线要大致平均三等分圆周，分别朝向不同的方向。

型钢柱吊装使用捆绑吊索两点起吊，吊索捆绑时将吊环卡在型钢端头耳板下面的位置，并在钢柱两侧对称的位置将绳索绑紧。

起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。

钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。

4）.钢柱的临时固定和校正

当吊至安装位置时，施工人员站在操作平台上，将型钢柱扶正，缓缓落钩，将钢柱放入结构柱内。

当钢柱吊到就位上方200mm时，应停机稳定，对准十字线后，缓慢下落，下落中应避免磕碰，当柱脚刚与基础接触后应停止下落，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线对准情况（四边要兼顾），如有不符应立即调整（调整时，需三人操作，一人移动钢柱、一人协助稳固，另一人进行检测），经调整钢柱的就位偏差在3mm以内后，再下落钢柱，然后将端部的钢丝绳朝三个不同方向分别用倒链固定在地板的地锚上，拉紧钢丝绳。

解开塔吊吊绳。

5）.钢柱底座的加固

钢柱调整好位置后，对其底座进行固定。

用钢筋将柱底与柱钢筋连接成一个整体，并焊接牢固。

如砼柱的灰面低于标高面超过100mm,需先在型钢底面标高位置焊接支座，支座用40mm钢筋与柱筋焊牢。

6）.钢柱垂直度校正

固定好型钢底座后，开始调整型钢垂直度。

在柱子端头挂好专用的磁力线坠，通过拉紧或松开型钢端部的钢丝绳及手拉葫芦，调整型钢的垂直度，要求垂直度偏差在5mm之内。

调整完垂直度，即可锁紧钢丝绳，进行报验验收。

待土建施工队将柱模板支好后以及浇筑柱的混凝土之后分别再次校正型钢的垂直度。

7）.圆管柱吊装

（1）首先分清圆管柱上、下位置，将圆管柱立直，下面垫好方木。

（2）吊装需使用土建施工单位的塔吊进行配合。

（3）将塔吊的吊绳拴在管壁相互对称的两侧，将绳拴牢，缓缓起吊。

（4）将型钢柱缓缓吊入柱内，大致调整好位置。

（5）解开塔吊吊绳。

（6）用撬棍和千斤顶将型钢的根部调整到位,主要是钢管柱的圆心要与柱心对正。

（7）挂好线坠，架好水平尺，通过在钢管柱根部加不同厚度的垫板，调整型钢的垂直度，要求垂直度偏差在5mm之内。

（8）为满足±0.000以上混凝土柱为清水混凝土的土建施工浇注要求，1.2米高的水电套箍圆管须在砼浇注之前，先放置在3米高的钢筋柱网上。

为保证套箍圆管的稳定性，吊装时要求做加强支架。

如下图所示：

8）.钢结构各部分构件的安装质量交验记录，必须是安装完成后验收前的最后一次实测记录。

9）.如果上下两构件存在错位，须在错位处采用过度焊缝进行处理。

5、型钢柱、梁焊接

1）.安装焊接准备工作

（1）钢结构焊接工程专业性很强，劳动强度大，要求焊工有较高的技术素质，焊工需按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）和《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81—2002）的规定执行。

已经培训合格的焊工，到现场还需按本工程的实际情况，进行岗前模拟焊接试验，合格后方可上岗正式焊接。

（2）型钢现场对接焊缝为一级焊缝，焊接方法采用CO2气体保护焊。

焊接工艺根据本工程焊接工艺评定报告的焊接方法施焊。

2）.CO2气保焊焊材和设备

（1）焊丝采用直径1.2mm，焊丝包装应完好，如有破损而导致焊丝污染或弯折、紊乱时部分弃之。

（2）CO2气体纯度应不低于99.9%，含水量应低于0.005%，瓶内高压低于1MPa时应停止使用。

焊接前要先检查气体压力表的指示，然后检查并调节气体流量（20～80L/min）。

（3）焊机电压应正常，地线压紧牢固，接触可靠，电缆及焊丝无破损，送丝机应能均匀送丝，气管应无漏气或堵塞。

3）.焊接要求

（1）施焊前，焊工应检查焊口部位的组装和表面清理

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