钢柱增长施工方案1.docx
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钢柱增长施工方案1
水城经济开发区标准化厂房（东区）基础配套设施建设项目
钢结构空间调整增高
施工方案
编制：
审核：
批准：
首钢水钢赛德建设有限公司
2017年9月
一、编制依据和原则
二、工程概况及其特点
三、施工准备：
四、施工布置
五、主要的施工方案
六、施工计划进度安排
七、人力、设备、物资、供应计划
八、此方案实施主要工程量统计
九、各种保证措施
十、安全环境保证措施
十一、文明施工
十二、吊装安全应急预案
一、编制依据和原则
1.1、水城经济开发区标准化厂房（东区）配套基础设施建设项目钢结构施工图提供的施工规范技术要求。
1.2、现行的施工质量验收规范，操作规程和施工质量验收统一标准，以及国家与地方现行的安全生产、文明施工及环境保护等有关规定。
1.3、工程施工期间所处的季节，施工现场情况及本工程的具体设计特点。
1.4、合理安排施工程序与顺序，保证各项施工活动相互促进，紧密衔接。
1.5、采用科学合理的改造技术安排施工进度，以保证施工连续性、均衡性，有节奏的进行，合理的使用人力、物力和财力，好、快、节省、安全地完成施工任务。
1.6、依据设计要求、施工质量规范、规程、工期要求、工程特点和现场状况对施工布置、方案、方法；施工过程中高标准、严要求保证重点、克服难点，确保施工质量和施工安全。
1.7、落实好季节施工措施，恰当的安排雨季施工项目，确保雨季施工期间工程的施工质量。
1.8、遵循目标管理原则，对各分部分项工程设定质量目标，做好各个环节的检查控制，以保证整个工程质量目标得以实现。
1.9、结合我公司的技术、装备、人员、资源配置等实际情况，从实际出发，科学管理，做好人力、物力的综合平衡，组织均衡施工。
1.10、有关的技术规范及施工验收标准：
（1）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
（2）、《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）
（3）、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》
（JGJ82-2011）
（4）、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-2011）
（5）、《钢材力学及工艺性能实验取样规定》（GB2975-1998）
（6）、《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T203-2007）
（7）、《钢的成品化学成分允许偏差》（GB/T222-2006）
（8）、《钢铁及合金化学分析方法》（GB223-2006）
（9）、《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012）
1.11、本施工方案需业主单位及工程项目部负责人签字认可后，组织实施。
二、工程概况及其特点
2.1、本方案所指钢结构工程系水城经济开发区标准化厂房（东区）配套基础设施建设项目-篮球馆区域钢结构高度空间设计增高部分钢结构施工方案及施工方法。
本工程钢结构建筑情况：
本工程建筑类别：
工业建筑；钢结构形式；钢框架结构；建筑面积：
约4800M2，，
轴～
轴跨距为113.37米，A列~L列为44.2米，钢柱为64根（不含小楼梯柱）其中；框架柱：
38根、平台柱及抗风柱：
26根,屋架：
18榀，
轴~
轴8榀，
轴线~
轴线10榀，毎榀均分段，均采用螺栓连接。
本次改进主要内容为：
A、对影响结构空间高度且已经安装好的
轴线~
轴线屋架梁、屋面水平支撑、屋面系杆、柱间支撑及其它零星构件等钢构件已安装部分全部保护性拆除。
B、按照业主需求本次结构屋面增高为2m，按设计单位设计增高施工图内容，按施工规范及技术要求组织施工。
2.2、本次改进项目其特点如下；
2、2.1、本工程增高改进区域钢柱、屋架、框架主梁等安装时由里到外安装已经安装完毕，钢柱增改需将已经安装好的屋面构件保护性拆除，由于屋面构件均超长、超高且跨度较大，这样给钢结构拆除及增高安装带来较大的困难。
2.2.2、本工程需要保护拆除的钢结构件、部件、零件杂且多，对构件吊装、分类堆放及最后的二次组装的技术要求较高。
2.2.3、待影响钢柱增长施工的屋面结构拆除后，进行的钢柱改进安装技术要求更高。
本工程钢柱系采用Q345B钢板焊接的H型钢，其长度长、安装精度高，且受吊装场地和现场拼装所限，钢柱的增长施工带来十分困难，跨度及起拱度、各梁、柱、标高、倾角、外形几何尺寸等都必须精确控制在施工验收规范和技术要求的范围内。
增长段的垂直度及安装对接精度要与原钢柱保持一致，又要保证钢柱增长后，柱头的柱梁各节点安装精度精确控制在施工验收规范和技术要求的范围内，本工程钢柱截断及增长构件吊装高度、重量、吊装工作半径等都必须控制在汽车吊的额定起重参数范围内。
根据现场实际测量吊装作业半径及需用吊车机械，本次方案实施选用130T汽车吊为主要拆除及安装吊装设备。
2.2.4、工期短。
本次结构空间增高安装需业主单位积极协调，需要与之相邻土建施工单位的配合，建议此方案在土建施工标高+4.75m楼层板混凝土浇筑完成后进行实施，防止上下层交叉施工作业，既确保施工安全，又便于屋面钢构件拆除及堆放。
在较短的时间和有限的空间内完成本次增高施工。
2.2.5、施工条件。
本工程属于新建工程现场二次增高项目，整个工程的路面、场地均为新修开挖部，施工区域周围又是民居吊装设备无法开设吊装汽车作业场地，在有限的空间给本次增高项目的吊车吊装带来十分困难
2.2.6、临时设施。
本工程钢结构钢柱增高段为高空施工且工程安装现场为柱顶位置，为了便于钢构件拆除和新增构件的安装，需搭设临时性脚手架平台。
同时现场施工区域需设安全防护措施（安全防护绳及防护网），确保施工质量和施工安全。
2.2.7、施工电源点的设置，总开及分开尽量接近施工区域。
2.2.8、材料：
钢柱、屋架、连接板均采用Q345B，柱间支撑、屋面水平支撑、系杆、均为Q235B。
钢柱与屋架连接、钢柱与主梁连接、主梁与次梁连接均采用高强螺栓连接，高强螺栓等级为10.9级。
二次安装屋面结构和墙面结构时，为结构主体的安全性能考虑，原构件安装的高强螺栓均不能二次使用，必须更换新的高强螺栓。
鉴于上述情况，为把握施工节点，合理组织、统筹布署、准确施工本工程钢结构，特编制本方案。
三、施工准备：
3.1、施工准备的重要意义在于创造有利的施工条件，从技术、物资和组织等方面做好必要准备，使得工程施工能连续、均衡、有序地进行，搞好施工准备对提高工程质量、降低工程造价，加快工程建设，缩短工程周期起到关键性的作用。
3.2、施工准备的主要内容如下几点：
（1）技术准备：
A、熟悉、审查工程图纸和有关资料，落实此次改进的施工方案，并进行专业与专业之间的技术交流，确认改进的方案能保证施工的要求，掌握工程结构和构造上的特点，了解本次设计改进的意图，发现问题及时解决。
B、编制施工组织设计，控制好本次改进工程的施工进度，加强施工班组之间的协调配合，减少施工过程中各环节所受到的影响。
C、编制新增构件的进场施工计划。
（2）现场施工准备：
A、清除工程现场的施工障碍和场地平整，确认吊车的吊装站位，接通施工用电。
B、准备施工用的临时设施，临时设施包括现场搭设30米*3米钢构件的组装平台，安全设施等，能满足施工要求。
（3）物资准备：
施工材料和施工机具的准备，根据施工要求，提出施工用材和构件的进场计划，构件进场后要进行检验，质保书，合格证，保证质量。
材料的规格和数量要符合设计要求，符合技术规范标准，要有质保书，合格证等。
（4）施工机具和人员的准备：
A、根据工程量及进度计划制定劳动力组织施工力量，对所有参战人员进行工程技术交底和安全教育。
对特殊工种要进行预先技术培训工作。
B、根据网络计划和施工总体部署，合理配置和租赁施工机具，合理安排进场时间，高标准而灵活地使用机具。
四、施工布置
4.1、本次钢结构施工项目分两个场地进行,以本单位现有厂房制作场地，用于新增段钢柱的组立、焊接、矫正，以施工现场为承担构件拆除、新增段钢柱的组对、焊接、加固筋板、防腐防火涂刷等。
4.2、本工程钢结构增高施工节点工期如下：
（1）钢屋架、平台梁及屋面相关联的钢结构部分拆除须在确认开工后10天内完成。
（2）新增段钢柱的制作须在确认开工后15天内完成。
（3）屋面结构增高安装及屋面构件兼主钢构安装竣工在确认开工后25天内完成。
五、主要的施工方案
（一）钢结构制作方案
5.1、钢结构制作主要工艺流程（详见钢结构施工方案附图一）
5.2、制作场地
制作场地根据图纸结构形状，整个钢结构件的下料、制作均在工厂内完成，施工现场主要以钢构件的安装焊接为主。
5.3、主要施工要点
5.3.1、号料、制作、加工
a、根据原施工图和规范工艺要求，检查并确认钢板材料的牌号、规格、质量与图纸及钢结构标准规范要求是否符合情况。
在钢板平台上以构件的某一水平面和垂直面为基线（以平直面），按1：
1尺寸分别量出构件的轴线、中心线及外边轮廊线，用角钢点焊作为靠模，据此作为计算下料放样和复核的依据。
b、放样结束后，应对新增钢柱长度要求进行自检、互检、复检，放样是否与图纸尺寸相符合后进行切割。
c、放样前应对钢板材、型钢进行检查，对不符合规范要求的则应进行更换和矫正，合格后方可。
d、型钢矫正采用机械矫正及火焰矫正。
火焰矫正温度应控制在600～8000C，不得超过9000C。
e、矫正后的型钢表面不应有明显的凹痕和损伤，损伤程度不能超过《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）有关材料要求。
f、放样和号料应根据工艺要求预留制作时的焊接收缩余量，对焊接H型钢等钢构件，放样时可以考虑3～5㎜焊接收缩余量。
5.3.2、下料、切割及坡口加工
a、钢柱新增段为焊接H型钢，主要构件的钢板采用自动切割机进行切割下料，气割缝每道留2～3㎜切割余量。
b、构件上小于10㎜厚的筋板、角钢、工字钢下料采用气割，切
割后用角向磨光机打磨切口。
c、坡口加工：
坡口形式应根据施工图纸及规范要求，采用自动切割机加工坡口并用砂轮机或角向磨光机打磨，坡口加工必须保证设计坡口角度、钝边及光洁度。
（2）组装焊接用埋伏自动焊机进行。
施焊前，应在焊缝的两端设置引弧板，其材质和坡口形式应与焊件相同。
引弧板得到焊缝长度应大于50㎜。
焊接完毕采用气割切除引弧板，并修磨平整，不得用锤击落。
焊缝必须达到图纸要求和规范规定的焊缝级别。
（3）、组装焊接完毕的构件采用矫直机矫正。
（4）、构件制作完成后按照原结施图设计要求进行防腐、防火涂装。
5.4保证钢结构制作加工的质量措施
①认真复核施工图纸及设计意图，对其细部结构的处理严格按其施工详图和规范要求进行，不得任意更改其尺寸，型号、规格。
②编制关键工序施工交底，建立工序交接管理卡和相应验收技术标准，分别从原材料检验，工序能力审定、下料、拼装、焊接等各方面严格进行自检、互检、专检控制，绝不让不合要求的构件或产品流入下一道工序。
（二）新增段钢结构安（吊）装
5.5、吊装施工组织管理
a）由于施工场地限制，作业半径过大（按现场实际测量，公路边站位至最内侧构件为54m作业半径），本次改进施工采用130吨汽车吊（加副杆及配重）分两次站位进行吊（安）装。
（吊装站位示意图）
吊装站位如图所示，由于现场施工场地限制，作业半径较大（水平距离大于35米），采取方案为：
站位1靠近马路区域4榀屋架由130T汽车吊站位在公路旁吊装拆除；站位2靠近内侧的4品屋架吊装由130T汽车吊站位在施工现场相邻的居民区内花池区域吊装拆除，由于花池为回填土区域，吊车站位需铺设δ=20厚钢板来保证汽车吊稳定（预计铺设6张2200mm*8000mm钢板）。
臂长
作业半径m
表3主臂起重量表——配重15吨，支腿全伸，全方位作业单位：
吨
13
17.4
21.75
26.13
30.5
34.88
39.3
43.6
48
3
130
80
78
3.5
122
80
76.5
4
112
80
70
60
4.5
99
80
68
60
53
5
80
78
65
60
53
35
6
60
60
59
55
50
35
33
7
45
45
45
45
45
35
33
25
8
38
35
35
35
35
35
30
25
20
9
30
30
30
30
30
32
28
23
20
10
25
25
25
25
25
25
27
22
20
12
20
20
20
19
19
20
20
19
14
15
15
15
15
15
15
16
16
16
12
12
12
12
12
13
14
18
9
9
9
10
10.5
10.5
12
20
7.5
7.5
8.5
9
9.5
10
22
6
6
7
7
8.5
8
24
5
5.2
6
6.2
6.2
26
4
4.3
5
5.5
5.5
28
3
3.5
4
4
4.1
30
3
3
3.8
3.5
32
2
2.5
3.2
34
1.8
36
需要业主及总包单位协调和确认问题：
1、站位2由于距离施工场地水平距离大于35米，需要130T汽车吊站位必须紧贴围墙区域才能保证有效吊装作业半径，但居民区内相邻围墙区域为小区花池区域，需要业主及总包单位与小区内管理部门协调，拆除花池，平整场地，汽车吊进行施工作业完后，给予恢复。
2、关于花池、围墙拆除的场地平整费用和花池及砖墙恢复的费用需要业主给予确认。
3、此吊装方案实施的风险评估
小区院内为混凝土地坪，130T汽车吊自重68T，加汽吊车配重计83吨，在汽车吊进入小区内，行驶至预定吊装位置，途中小区院内混凝土地坪自身承载力问题在汽车吊自重的情况下，混凝土地坪可能会发生局部破坏，如果地坪被破坏，可能会发生恢复地坪的费用，请业主单位及总包单位给予确认。
5.6吊装吊车及总体布局
新增段钢柱构件采用20吨板车从制作工厂拖入施工现场，并配以相应的130吨汽车吊进行吊装。
施工吊装按如下顺序进行；屋面次钢构拆除吊装
屋面屋架梁拆除吊装
相关联主梁拆除吊装
钢柱上部切段吊装
新增段与钢柱上段地面组对焊接
增长段吊装组对、焊接
屋面屋架梁复安装
屋面次钢构复安装
零星构件安装等。
a、钢柱、梁均采用单件吊装，钢屋架采用地面螺栓连接整榀吊装，其施工方法如下；
b、钢结构件吊装前，应将构件的重量告知汽车吊操作人员，选择最佳吊车占位及最佳角度，以及相配备的吊装带、U型环后在进行吊装。
c、当吊装工作准备就绪进行吊装时，将钢柱吊离地面500㎜时刹车稳住，进行检查吊装机具是否完好及吊车的支腿有无下沉，各项指标都达到要求时在进行吊装。
d、吊装前对大型吊车及运输车辆的进出路线，构件拼装场地、施工电源接点、施工余留障碍物及其它影响大型吊车和运输车辆进出路线的障碍物，应事先清除干净满足施工的需要。
e、钢结构吊装机具的选用：
根据施工现场的地质情况和现状，构件的外形轮廊尺寸、重量和安装位置，吊装机械及吊装带选用，吊装用卡环，必须与所使用的吊装带相匹配。
f、构件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。
B）、钢屋架的复安装
本工程钢屋梁架采用悬空吊装，为使钢屋架在起吊后不发生摇摆和与其它构件碰撞，起吊前螺栓连接点附近用麻绳系牢，随吊随放，以保证其就位准确，屋架的绑扎点要保证屋架的吊装稳定性，根据实际情况的需要在吊装前进行临时加固。
钢屋架就位后及时检查两端螺栓孔是否对其和立即对孔穿螺栓紧固，及时检验矫正其垂直度，屋架的垂直度可使用挂线锤球检验，而屋架轴线直度则可用拉紧的侧绳进行检测（具体的吊装主方位相关参数的确定根据具体钢屋架梁位置和地状环境确定，）当两端螺栓窜完后，屋架梁中部（屋脊）必须栓挂揽风绳，揽风绳采用D15钢丝绳。
固定钢架稳定性和矫正钢架梁的垂直度。
5.7高强螺栓施工
实施此方案施工结束后，二次安装屋面系统结构，为结构主体的安全性能考虑，原构件安装的高强螺栓均不能二次使用，必须更换新的高强螺栓。
b、高强度螺栓技术要求：
高强度螺栓选用原设计图纸要求相同规格，即10.9S级扭剪高强螺栓，采购相同厂家的高强螺栓，否则即使相同规格，也应按出厂批号复验高强度螺栓连接副的紧固能力。
②由于钢柱二次增长施工误差，对柱头的螺栓孔安装易出现较大偏差。
即使精细计算和焊接，钢柱增长后仍有部分或个别螺栓孔偏差，查明轴线尺寸/柱架偏差/构件型号及制作质量等方面的原因，并报业主、总包单位、监理单位同意后方可进行扩孔。
高强度螺栓的拧紧
高强度螺栓施拧前应检查垫圈，螺母安装方向正确合格。
按照规范要求进行初拧—终拧，对于高强度螺栓与焊接共同连接的接头，则采用初拧—焊接—终拧的顺序施工。
⑤高强度螺栓施工质量检查：
本工程使用的是高强度螺栓，在施工前须复验高强度螺栓紧固轴力/钢构件摩擦面处理等符合设计和规范要求。
对每一根不同型号的钢梁节点、每榀屋架，不同规格尺寸的高强度螺栓按图施工，不得混淆乱装，螺栓尾部方向一致，尾部和钢构件板保持密贴。
螺栓应自由穿入，方向一致，螺栓外露长度不少于3扣，露长均匀，安装螺栓前应对钢柱、屋架、钢梁高强螺栓连接部位进行摩擦面处理，确保连接处的密贴。
六、施工计划进度安排
6.1、根据甲方（业主）分部、分项工程节点工期制定施工网络计划：
（网络附后）
6.2、构件制作和吊装是工程项目的关键。
一方面及时利用制作和吊装场地，另一方面充分利用好吊车的机械台班和设备的利用率，合理运作制作、吊装顺序。
因此，钢柱、屋架制作应优先其它钢结构的制作，现场所有作业人员、机械设备及施工材料需优先考虑，各施工现场需优先满足上述钢结构施工的需要。
七、人力、设备、物资、供应计划
钢构件吊（安）装量大，作业吊装机械回转半径变大，吊装过程中又有土建专业已形成的许多障碍物，而且工期紧，施工过程中和土建专业施工人员的穿插作业。
于此，本工程施工力量组织除技术、管理人员各两名外，根据施工工期节点要求，本工程钢结构施工人员，按每月、每周的节点目标，动态的进行人员调整，确保施工关键节点工期的顺利实现。
其作业人员安排情况见下表：
7.1主要劳动力计划表
工种级别
劳动力配置
备注
铆工技师、高级
4
钢结构放样、下料、拼装；
焊工技师、高级
4
钢结构焊接
电工高级
1
现场值班、维护、施工机械设备用
起重工高级
4
材料吊运、构件吊装
油漆工中级
4
构件涂装
吊车司机高级
2
吊车操作及保养
19人
7.2、主要施工机械设备及工程用料计划
根据施工进度的情况，对下表所列设备应按实际需要足量配置，不得因机械设备不足造成窝工、怠工。
不得因人员不足造成机械设备利用率不高，造成工期滞后，资金浪费。
主要施工机械设备及施工用料
序号
名称
规格型号
单位
产地
功率
数量
1
红外线烤箱
台
1
2
自动切割机
台
上海
2
3
电焊线
70㎡铝芯线
米
500
4
油刷
把
20
5
扭力搬手
把
10
6
钢丝绳
19
米
100
7
钢丝绳
14
米
100
8
大锤
8磅
把
2
9
木跳板
2000×300×40
块
20
10
钢板
δ8～16
kg
5000
11
手动葫芦
2～3t
台
10
12
Co2气保焊机
NB-500KD
台
4
13
交流焊机
BX-500
台
4
14
枕木
2000×300×300
根
20
15
汽车吊
130T
台班
25
16
红岩板车
20T
台班
3
值班车
台班
20
尼龙绳
米
200
铁丝
8#
kg
100
八、方案实施主要工程量统计
序号
施工项目名称
单位
工程量
1
已安装完屋架主钢构保护性拆除
吨
30
已安装完屋架次钢构保护性拆除
吨
3
2
增加钢柱、钢梁制作及安装量
吨
15
3
钢构件制作一次检测（角焊缝）
元
168m*80元/m
4
钢构件安装焊接二次检测（对接焊缝）
元
54m*80元/m
5
钢柱标高+11米处增长段拆除、安装作业平台搭设、拆除
平方
80
6
汽车吊站位场坪（土石）平整、恢复
立方
800
7
砖墙拆除及恢复量（围墙）
立方
40
8
汽车吊场地铺设吊车承重钢板铺设
平方
106
9
地面构件组装平台搭设量拆除量
平方
90
10
主要吊装机械台班（130T）
台班
25
11
主要运输机械台班（20T板车）
台班
2
12
钢结构二次安装高强螺栓量（M16、M20）
套
1000
13
吊装钢绳φ21+6*1
米
50
14
小区内混凝土地坪恢复C25
立方
100
九、各种保证措施
9.1、质量保证措施：
（1）制定质量管理明细。
（2）原材料检验：
钢材理论指标，要符合材料标准和设计要求，有合格证、质保书，按规定复检。
（3）钢构件安装：
严格控制支架的外形几何尺寸，及标高、垂直
度，各杆件焊缝长度严格按照设计要求和规范要求范围内进行。
（4）焊接及焊接检验：
焊工应有相应施焊条件的合格证后，方可施焊，焊条按规定的烘烤时间和温度进行烘焙。
焊工应遵守焊接工艺。
（5）严格要求所有焊缝全部达到合格。
（6）施工过程质量保证体系见附图二
9.2、质量管理控制及控制点
序号
管理点明细表
技术要求及措施
执行单位人员
1
原材料检验
钢材理化指标，要符合材料标准和设计要求，有合格证、质保书，按规定复检。
材料员：
质量员：
2
钢构件安装
严格控制构件的外形几何尺寸，标高、垂直度在允许偏差范围内。
质量员：
施工员：
3
焊接及焊接检验
焊工应有相应施焊条件的合格证后，方可施焊，焊条按规定的烘焙时间和温度进行烘焙。
焊工应遵守焊接工艺。
质量员：
施工班组：
4
构件验收
依据规范GB50205－2001、以及设计总说明书要求验收。
质量员：
5
涂装
对涂料名称，颜色，漆膜厚度进行检查。
质量员：
9.3、质量保证措施
9.3.1、认真熟悉图纸，有凝问之处要及时向主管部门提出解结。
9.3.2、严格控制材料进场的合格问题，杜绝使用不合格材料，做好材料的抽检、试验工作。
9.3.3、严格执行施工方案，不得随意更改。
9.3.4、做好施工记录，隐蔽记录，工作联系单及签证单。
9.3.5、搞好技术交底，坚持按章作业。
每到工序开始
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