华邦楼屋顶钢结构构架施工方案.docx
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华邦楼屋顶钢结构构架施工方案
华邦世贸城M3屋顶钢结构构架
专项施工方案
二零一三年九月
第一章编制目的与依据
第一节编制目的
本施工组织设计编制的目的是：
为华邦世贸城M3楼屋顶钢结构构架安装提供较为完整的纲领性技术文件，用以指导工程施工与管理，确保优质、高效、安全、文明地完成该工程的建设任务。
第二节编制依据
屋顶钢结构构架施工图纸。
建筑施工图设计总说明。
钢结构施工图总说明。
现场施工总平面图。
国家和行业颁布的有关现行施工规范和标准。
中国建筑工业出版社出版的《建筑施工手册》。
建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》。
本单位内部工程管理制度。
主要规范目录：
规范名称
规范编号
《钢结构工程施工规范》
GB50755-2012
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
《建筑钢结构焊接技术规程》
JGJ81-2002
《建筑设计防火规范》
GBJ16—87
《钢结构制作安装施工规程》
YB9254—95
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-88
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2001
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ81-91
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》
JGJ82-91
《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》
01（04）SG519
《型钢混凝土组合结构构造》
（04）SG523
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
GB8923-88
第二章工程概况
第一节结构概况
序号
项目
超高层写字楼M3
1
建筑功能
写字楼
2
建筑面积（m2）
66225m2
3
建筑高度（m）
4
层数
地下3层，地上44层
5
结构形式
框架-核心筒结构
第二节钢结构工程概况
钢结构分布
钢结构主要位于M3屋顶，为钢结构框架结构。
主要由箱型钢柱及H型钢梁组成，总用钢量约710吨。
钢结构构架相当楼面标高，为镂空结构。
M3屋顶钢构架效果图
构件形式
部位
截面
截面尺寸
材质
钢柱
□600*600*25*25
□500*500*20*20
Q345B
钢梁
H700*350*16*25
H700*300*16*25
H600*300*12*20
Q345B
其它材料
名称
要求
高强螺栓
高强度螺栓采用国标级螺栓，其中M20～M22采用摩擦型。
防腐涂装
露面构件用乙烯基酯底漆一道，乙烯基酯磁漆二度罩面
防火涂料
防火等级为一级；防火极限为2小时；防火材料为超薄型或薄型防火涂料
钢梁栓钉
规格为Φ19x85
主要节点形式
钢柱对接
钢梁对接
梁柱节点
外框钢柱柱脚
核心筒钢柱柱脚
钢梁与埋件连接
第三章施工部署
第一节项目管理机构
第二节施工平面布置图
第三节进度计划
开工日期以实际为准，竣工日期顺延，本计划不包括特殊原因造成的工期滞后。
第四节劳动力计划
第五节主要施工机械设备计划
序号
设备
名称
型号
规格
数量
国别
产地
制造年份
额定
功率（kw）
生产
能力
用于施工部位
备注
1
塔式起重机
TC7052
1台
中国
2011
100kw
70m
钢结构吊装
总包提供
2
屋面起重机
16t
1台
中国
2009
16t（）
钢结构吊装
租赁
3
屋面起重机
6t
1台
中国
2009
（）
钢梁吊装
租赁
4
汽车吊
25t
1台
/
2009
/
良好
现场钢构件转料及卸车
租赁
5
卷扬机
JKD3
2台
中国
2012
22kw
良好
钢梁安装
自有
6
货车
9m
1台
/
2009
/
良好
现场钢构件转料及卸车
租赁
7
CO2焊机
NB-500
6台
日本OTC
2009
5kw
良好
钢结构焊接
自有
8
交直流焊机
ZX-500
4台
中国
2009
27kw
良好
钢结构焊接
自有
9
空气压缩机
XF200
1台
中国
2009
良好
钢结构焊接
自有
10
碳刨机
ZX5-630
1台
中国
2009
5kw
良好
钢结构焊接
自有
11
电焊条烘箱
YGCH-X-400
1台
中国
2009
8kw
良好
钢结构焊接
自有
12
碳弧气刨枪
600A
2支
中国
2009
/
良好
钢结构焊接
自有
13
烤枪
H03～650
2把
中国
2009
/
良好
钢结构焊接
自有
14
高强螺栓枪
M16/20/22/24
3把
中国
2010
良好
钢结构吊装
自有
15
倒链
10t/5t/3t
10个/20个/20个
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
16
卡环
10t/5t/2t
10/10/10对
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
17
角向磨光机
φ100
4台
中国
2009
良好
钢结构吊装
自有
18
磁力钻
Φ13-Φ32
2
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
19
钢爬梯
4米
15套
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
20
全站仪
LeicaTCA1800
1台
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
21
全站仪
索SET1130R3
1台
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
22
激光铅直仪
DZJ200
1台
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
23
钢卷尺
5把
5m
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
24
塔尺
2把
5m
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
25
水平尺
5把
800
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
26
激光反射接收靶
10个
100×100
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
27
磁力线锤
4个
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
28
大盘尺
3把
50m
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
29
三脚架
6个
公英制通用
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
30
经纬仪弯管目镜
FJ19
4个
中国
2009
/
良好
钢结构吊装
自有
31
焊缝检验尺
KH45
3把
中国
2009
/
良好
钢结构检验
自有
32
游标卡尺
/
2把
中国
2009
/
良好
钢结构检验
自有
33
卷扬机
/
1台
中国
2009
/
良好
钢梁吊装
租赁
第六节主要施工机械进场计划
序号
机械设备种类
进场时间
退场时间
持续时间
1
塔式起重机TC7052
35个月
2
塔式起重机WQ16
3个月
3
塔式起重机WQ6
2个月
4
汽车吊（25t）
4个月
5
9m货车
4个月
6
卷扬机
1个月
第四章钢结构制作方案
第一节制作的总流程
第二节箱型柱制作
箱型柱制作工艺
零件下料
（1）零件下料可采用数控等离子切割机、数控火焰切割机及火焰直条切割机进行切割加工，切割质量应符合下表要求：
项目
允许偏差
备注
零件宽度，长度
±
±
切割面平面度
，且不大于
Ｔ为板厚
割纹深度
局部缺口深度
与板面垂直度
不大于
条料侧弯
不大于3mm
（2）对箱形柱的翼板、腹板采用直条切割机两侧同时垂直下料，对不规则件采用数控切割机进行下料，但应对首件进行跟踪检查。
（3）对箱形截面的翼板、腹板长度加放50mm余量，宽度不放余量；在深化的下料图中，其尺寸系按净尺寸标注，但应在图纸中说明，“本图中尺寸不含任何余量”，准备车间下料时应按工艺要求加放余量。
（4）当箱形柱主体因钢板长度不够而需拼接时，其面板的最小长度应在600mm及以上，同一零件中接头的数量不超过2个；同时，在进行套料时必须保证腹板与翼板的对接焊缝错开距离满足500mm以上。
（5）钢柱附件如（H型钢牛腿）应由生产部进行长度套料，并由H型钢流水线进行组焊、下料及钻孔等加工工序，如下图所示：
（6）下料完成后，施工人员应按材质进行色标移植，同时对下料后的零件应标注工程名称、钢板规格、零件编号，并归类存放。
内隔板的组装焊接
（1）为保证电渣焊的焊接质量，对内隔板夹板实行机加工，其下料由车间采用数控火焰切割机进行，夹板的加工在铣边机上进行，铣削完毕后应去除毛刺，并用记号笔编上零件号，保证其尺寸及形位公差，具体要求如下：
序号
项目
精度要求
备注
1
夹板机加工后长度
±
2
夹板铣平面垂直度
3
机加工表面粗糙度
Ra≤μm
（2）对内隔板的非电渣焊侧应按工艺要求进行坡口加工，加工的质量应符合《切割工艺标准》的相关规定，坡口形式应符合气保焊施工条件，具体坡口形式如下图所示：
（3）内隔板的组装采用内隔板组立机或人工胎具进行，组装示意图如下所示：
（4）内隔板的组装应由车间作好内隔板标识，对隔板规格尺寸等加以标记，并检查其外形尺寸偏差，应符合下表指标要求：
序号
项目
允许偏差
备注
1
内隔板长度
±
2
内隔板宽度
±
3
对角线差
箱体的组装
（1）以下翼板顶端基准线作为基准，在下翼板及二块腹板的内侧划出隔板、顶板等组装用线，位置线应延伸至板厚方向。
（2）在箱体的腹板上组装焊接垫板，进行定位焊焊接，按对腹板条料先划中心线、坡口加工，再进行垫板安装的制作流程。
在进行垫板组装时，先以中心线为基准安装一侧垫板，再在以安装好的垫板为基准安装另一侧垫板，应严格控制两垫板外缘之间的距离。
定位焊缝采取气保焊断续焊缝焊接，焊缝长度60mm，间距300mm，如下图所示：
（3）在组装胎架上把划好线的下翼板置于组立机平台上，将已组装好的各隔板定位在下翼板上，隔板与下翼板之间的组装间隙不得大于㎜，定位后，检验隔板垂直度，隔板与下翼板的垂直度不得大于1㎜；定位焊要求如下图所示：
（4）组装两侧腹板，使隔板对准腹板上所划的位置，翼板与腹板的垂直度不大于1mm；再对腹板与隔板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位，如下图所示：
（5）利用BOX组立机的顶紧及夹紧装置，将箱形体的面板与隔板紧密贴紧，在BOX组立机上组装图如下图所示：
（6）箱形体工艺隔板的设置及焊接要求：
当相临内隔板之间、箱体端到最近内隔板之间距离≥2000mm时,应加设工艺隔板，工艺隔板应与内隔板开一样大的灌浆孔或通气孔，工艺隔板厚度为8mm或10mm，与钢柱面板采用三边双面间断角焊缝焊接，焊缝长度60mm，焊脚尺寸7mm，工艺隔板定位点焊分布如下图所示：
如上图A-A，箱体内的工艺隔板，按三面断续角焊缝即可；在钢柱柱脚处的隔板应四面焊接，并保证良好的外观成形，如上图B-B。
（7）将已形成U形的箱体吊至组装平台上，对隔板与腹板之间的全焊透焊缝进行焊接，焊接方法采用CO2气体保护焊，并利用碳弧气刨进行反面清根，对焊缝进行100%UT检测。
（8）隔板与腹板之间的全焊透焊缝焊接完毕并检测合格后，将U形箱体重新吊至组立机平台上，利用组立机上部压紧装置组装上翼板。
（9）组装埋弧焊焊接所需的引弧板及引出板，起始端引弧板及熄弧端引出板长度为150mm，宽度为100mm；熄弧端的坡口可利用碳弧气刨进行加工，组装如下图所示：
（10）箱形体组装完后，在箱形体的外侧面板上用石笔划出各电渣焊隔板的位置线，同时做出100mm基准线，该基准线用于准确定位及检查隔板与翼板的对应程度，又可作为箱形柱柱顶端铣的基准线，端铣时应以该基准线为基准，控制基准线到钢柱柱顶之间的距离，如下图所示：
（11）对箱形柱的柱顶板进行焊接，焊接方法采用气体保护焊，焊接坡口形式如下所示：
（12）清理、矫正，并对组装后的箱体尺寸进行检验，应符合规范要求，箱形柱组装尺寸过程控制应符合《箱形柱组装标准》（ZGGY-BZ-003）的相关规定。
第三节H型钢制作
H型钢制作工艺
第四节预埋件制作
预埋件的制作要求
锚板宜采用Q235级钢，锚筋应采用HPB235、HRB335或HRB400级热轧钢筋，严禁使用冷加工钢筋。
直锚筋与锚板应采用T形焊。
当锚筋直径≤20mm时，宜采用压力埋弧焊；当锚筋直径>20mm时，宜采用穿孔塞焊。
不允许把锚筋弯成∏形或L形与锚板焊接。
本工程锚筋直径均>20mm，制作时均采用穿孔塞焊的形式。
预埋件锚筋长度为20d（d为锚筋直径），端部弯锚长度为5d（d为锚筋直径）。
预埋件制作流程
第五节构件进场验收及卸车
钢结构构件进场
构件在车间加工完成后，根据现场安装顺序，有序组织进场，构件进场应具有合格证、产品质量证明书、钢材复检报告以及探伤报告。
构件卸车
构件卸车由工地西侧大门进入，结合现场实际施工情况，由于场地狭小，同时无钢结构堆场，所以需将构件二次倒运方可进场。
具体卸车组织同M3劲性钢柱进场：
由加工厂组织13m货车进入项目部，货车停靠在项目部东侧齐云山路，然后组织9m小型货车、25t汽车吊将构件转运至现场。
构件进入现场后，利用内爬塔吊将构件吊装至楼面处，等待后期安装。
特别说明是：
由于本工程有后期增加的次梁及压型钢板结构，且后期塔吊拆除，屋面无任何垂直及水平运输机械，所以必须将此部分钢构件提前转运至屋面。
钢构件验收
质量控制主要分为工厂控制和现场控制，重点在钢结构制作厂。
现场构件验收主要是焊缝质量、构件尺寸和外观检查及制作资料的验收和交接。
经检查，缺陷超出允许偏差范围的构件，在现场进行修补，满足要求后方可验收，对于现场无法进行修补的构件应送回工厂进行返修。
构件验收及缺陷修补的主要方法如下：
序号
类别
验收项目
验收工具、方法
拟采用修补方法
1
焊缝
焊缝探伤抽检
无损探伤检测
碳弧气刨后重焊
2
焊角高度尺寸、焊缝错边
量测
补焊
3
焊缝气孔、夹渣
磁粉探伤
焊接修补
4
构件表面外观
目测检查
焊接修补
5
多余外露的焊接衬垫板
目测检查
去除
6
节点焊缝封闭
目测检查
补焊
7
交叉节点夹角
量测
制作厂重点控制
8
现场焊接剖口方向角度
量测
现场修正
9
构件外观及外形尺寸
构件长度
量测
制作厂重点控制
10
构件表面平直度
量测
制作厂重点控制
11
加工面垂直度
量测
制作厂重点控制
12
工字型、十字型截面尺寸
量测
制作厂重点控制
13
工字钢腹板弯曲
量测
制作厂重点控制
14
工字钢翼缘变形
量测
制作厂重点控制
15
构件运输过程变形
量测
变形修正
16
预留孔大小、数量
量测
补开孔
17
螺栓孔数量、间距
量测
铰孔修正
18
连接摩擦面
目测检查
小型机械除锈
19
柱上牛腿和连接耳板
量测
补漏或变形修正
20
表面防腐油漆
目测、测厚仪检查
补刷油漆
21
表面污染
目测检查
清洁处理
22
移交
存放
堆放场地
场地硬化、设置排水沟
23
构件分类堆放
垫枕木、构件重叠不能超过三层
24
构件数量、清单
与制作厂交接
25
制作质保资料
与制作厂交接
第五章钢结构安装
第一节总体安装思路
本工程屋顶构架的安装，需综合考虑内爬塔吊拆除施工及核心筒混凝土墙体施工。
钢结构构架钢柱安装，必须全部采用塔吊或屋面吊；钢梁安装需结合每一根不同构件，综合采用塔吊、屋面吊、桅杆等三种安装方式进行安装。
外挑钢梁安装方式，同相连接钢柱、钢梁，安装穿插在相连接钢柱、钢梁安装完成后进行。
构件安装次序必须充分考虑各方面因素。
安装主要分为四个阶段：
1、采用内爬塔吊安装阶段；
2、采用屋面吊WQ16安装钢构件阶段；
3、采用屋面吊WQ6安装钢构件阶段；
4、采用桅杆等方式安装钢构件阶段。
第二节钢结构安装与塔吊拆除施工关系
本钢结构工程安装过程必须与塔吊拆除过程相互配合，彼此兼顾方可安装。
。
首先在砼柱浇筑前穿插柱脚螺栓的安装、剪力墙施工前穿插预埋件安装。
土建混凝土浇筑至后，钢柱可安装高度仅到，且仅东侧区域部分钢柱可以安装，西侧区域由于屋面吊位置的影响，钢柱及相连接钢梁均无法安装，需待后期采用屋面吊进行安装。
待所有钢柱安装完成后，又需等屋面吊拆除后方可安装钢梁，此时已无吊装设备，钢梁安装只能靠桅杆施工。
第三节钢结构安装
地脚螺栓及预埋件安装
待土建砼柱或剪力墙钢筋绑扎至柱底标高时，钢结构穿插地脚螺栓及预埋件施工。
地脚螺栓施工完成后柱顶板二次浇灌C40微膨胀混凝土。
钢柱安装
钢柱平面布置
钢柱分布在M3楼外框共18箱型根钢柱，核心筒区域10根箱型钢柱。
由于钢柱标高不同，同时综合考虑钢柱分节及安装方案，所以将钢柱进行不同的编号，编号原则：
（1）钢柱编号是依据安装顺序进行编号的；
（2）同样截面尺寸及标高的钢柱，考虑到每一根安装方案的不同，分节的不同，也分为不同的编号，如GZ3和GZ13，钢柱平面分布详见下图。
钢柱平面分布图
钢柱分节
结合本工程塔吊拆除及土建施工方案，考虑到本工程钢柱较长，安装中计划将钢柱分节安装，以方便构件运输及现场吊装。
钢柱分节必须针对每一根钢柱进行分析，不同的钢柱分节点不同。
因为幕墙受力在3-E、3-C轴线钢柱均加高一节，此部分接最后节钢柱进行制作并安装。
钢柱分段示意详见下表。
对于个别使用屋面吊安装的钢柱，均设计为一层一节，保证起吊能力满足要求。
钢柱吊装工况
外框采用内爬塔吊安装的钢柱，最大重量，塔吊起重量满足要求。
外框钢柱采用屋面吊安装的共有4根，此四根钢柱均为一层一节，以保证屋面吊可以吊装钢柱，钢柱最大重量。
核心筒区域钢柱需待混凝土剪力墙浇筑完成后，方可安装，核心筒钢柱均采用桅杆进行安装，且均为一层一节，核心筒钢柱最大重量为。
内爬塔吊TC7052（40m臂长）性能表如下：
16t屋面吊性能表如下：
6t屋面吊性能表如下：
钢梁安装
钢梁平面布置
钢梁平面布置图
梁吊装工况
钢梁共三种截面形式，分别为GKL1：
H700x350x14x25；GKL2：
H700x400x16x25；GKL3：
H700x300x14x25。
钢梁最大重量为。
钢梁吊装采用内爬塔吊、屋面吊WQ16、屋面吊WQ6及桅杆进行安装。
不能够使用机械吊装的钢梁，或屋面吊拆除完成后屋面无起重设备，则钢梁的安装必须采用桅杆进行。
标高较低钢梁可直接利用桅杆，采用倒链人工提升就位；标高较高钢梁（最高净空达），则采用卷扬机提升就位。
钢构件安装技术措施
本工程约有60根钢构件无法采用机械进行安装，其中核心筒钢柱5根，核心筒钢梁8根，外框钢梁47根。
针对本部分钢构件，必须采用桅杆等技术措施进场安装。
由于以上混凝土在塔吊拆除后未浇筑完成，为后施工内容，所以，核心筒区域钢柱及钢梁均需采用桅杆安装。
桅杆支设方法为：
采用一根独立钢管与钢柱连接，并通过钢板抱箍连接。
桅杆制作采用Φ219x8圆钢管，采用抱箍的形式与已安装完成的钢柱连接固定。
架空层和机房层部分外框钢梁，采用倒链提升；机房屋面层、架空层1、架空层2部分外框钢梁，考虑到倒链施工有效长度不够，则必须采用卷扬机提升。
由于整个工程净空较高，桅杆的支座，安装架空层和机房层钢梁阶段需支设在屋面层混凝土楼面上；安装机房屋面层、架空层1、架空层2层外框钢梁阶段，桅杆支座需安装在已完成钢柱顶端。
核心筒钢柱桅杆安装示意图
核心筒钢柱安装技术措施，桅杆立设需在楼面上搭设脚手架辅助立起
核心筒钢梁桅杆安装示意图
核心筒钢梁安装技术措施
外框钢梁桅杆安装示意图
外框钢梁安装技术措施：
钢梁从上至下进行安装。
核心筒钢梁临时支撑示意图
考虑到架空层1（）部分钢梁需提前安装，且架空层1的H轴有部分悬挑钢梁，所以安装阶段需搭设临时受力支撑。
临时支撑选用Φ48x3的钢管，材质为Q235。
示意图如下。
临时支撑示意图
第四节各楼层吊装工况分析
根据内爬塔吊的拆除方案，结合塔吊、屋面吊位置、起重性能等特点，将钢结构构件进行层层分析，细化到每一根杆件的具体安装方式。
钢柱、钢梁的安装结合采用内爬塔吊、16t屋面吊、6t屋面吊、桅杆等方法进行。
每层构件采用的安装方式如下。
各层钢构件吊装方法
1、架空层钢结构吊装情况：
红色表示采用内爬塔吊安装钢柱、钢梁；蓝色表示采用WQ6安装钢柱、钢梁;紫色表示采用WQ16安装钢柱、钢梁;粉色表示采用桅杆等方式安装,数字标注为构件重量。
2、机房层钢结构吊装情况：
红色表示采用内爬塔吊安装钢柱、钢梁；蓝色表示采用WQ6安装钢柱、钢梁;紫色表示采用WQ16安装钢柱、钢梁;粉色表示采用桅杆等方式安装,数字标注为构件重量。
3、机房屋面层钢结构吊装情况：
红色表示采用内爬塔吊安装钢柱、钢梁；蓝色表示采用WQ6安装钢柱、钢梁;紫色表示采用WQ16安装钢柱、钢梁;粉色表示采用桅杆等方式安装,数字标注为构件重量。
4、架空层1钢结构吊装情况：
红色表示采用内爬塔吊安装钢柱、钢梁；蓝色表示采用WQ6安装钢柱、钢梁;紫色表示采用WQ16安装钢柱、钢梁;粉色表示采用桅杆等方式安装,数字标注为构件重量。
5、架空层2钢结构吊装情况：
红色表示采用内爬塔吊安装钢柱、钢梁；蓝色表示采用WQ6安装钢柱、钢梁;紫色表示采用WQ16安装钢柱、钢梁;粉色表示采用桅杆等方式安装,数字标注为构件重量。
各层钢构件吊装方法三维示意图
钢梁安装方式示意图：
蓝色构件表示为采用内爬塔吊安装；粉色构件表示为采用16t屋面吊安装；绿色构件表示为采用6t屋面吊安装；红色构件表示为采用桅杆等方式安装。
第五节整体安装步骤
由于塔吊自降后至楼面（核心筒至混凝土待塔吊拆除后施工），起重臂及平衡臂低于部分钢结构标高。
故需对竖向及横向钢结构安装顺序加以排列。
安装布置如下。
1、塔吊自降前沿图示安装顺序，安装南侧及东侧钢柱及标高以下钢梁。
塔吊拆除前，可以安装钢结构构件如下图所示。
内爬塔吊安装构件示意图
东区、南区域填充的钢柱及相应钢梁为塔吊拆除前利用塔吊安装（可利用塔吊安装的仅为东区、南区钢柱，且仅为以下相应钢梁，、、层钢梁后期均采用屋面吊及桅杆安装。
2、西区GZ12～GZ14三根钢柱由于屋面吊安装位置选择，此钢柱及相连钢梁均无法使用内爬塔吊直接
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