钢结构单层工业厂房工程施工组织设计.docx
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钢结构单层工业厂房工程施工组织设计
唐山华科冶金轧辊有限公司二期工程
综合楼组织设计
建设单位：
唐山华科冶金轧辊有限公司
监理单位：
唐山宏祥工程建设监理有限公司
施工单位：
唐山市裕庆建筑工程有限公司
第一章工程概况
第二章施工部署
第三章施工进度计划
第四章施工总平面布置
第五章施工准备
第六章主要项目施工方法
第一节桩基础工程
第二节降水工程
第三节土方与基坑支护工程
第四节钢结构吊装工程
第五节彩色压型钢板屋面、墙面施工
第七章机具设备计划
第八章劳动组织
第九章主要管理、质量、安全措施
第十章冬期、雨施工措施
第一章工程概况
本工程为恒远涂镀板有限公司的镀锌及彩涂板生产线。
钢结构单层工业厂房，在唐山市海港开发5#路交男厕14#路东南角配电及中央水处理厂等工程。
热轧厂全长995.5m，建筑面积约13万m2，其中主厂房为9.96万m2。
工程地处滨海口地带，属软土地基。
设计分工，外方负责A区内主厂房全部设备、工艺、设备基础的技术设计、详图设计；主厂房柱基设备基础、桩及地坪；辅助生产房屋建筑，包括桩、建筑物及设备基础与上部构筑物；雨排水设施、管道及集水井；地脚螺栓、管道支架、支柱、吊架等。
中方由钢铁设计院负责除上列内容外的土建工程设计。
1580mm热轧原料全部为连铸板坯，年需求量280万t。
热轧厂年产量279.36万t，主要生产厚1.5～12.7mm，宽700～1430mm的带钢，钢卷重量最大为26.5t。
其工艺流程见图44。
图441580mm热轧工艺流程
土建设计为箱基基础，全长534.7m。
箱基由底板和侧墙、顶板组成。
包括厂房钢柱柱脖、各机组基础及地下钢结构等。
其底板和侧墙混凝土量占总混凝土量的60%以上。
轧制线箱基顶板是利用在地下钢结构上铺压型钢板（代替模板而不拆除），然后绑扎钢筋浇筑混凝土，保证了质量，缩短了工期。
地下钢结构由外方设计，主厂房钢结构由钢铁设计院设计。
柱子全部采用双肢螺旋钢管柱，上柱为焊接H型钢，主厂房吊车梁为实腹工字型梁，房架为实腹H型梁，它与上柱专设外伸短梁连接，接头采用混合接法（腹板采用高强螺栓接头）。
除主电室不设天窗外，主轧跨、炉子跨均选用纵向天窗，板坯库采用横向天窗。
纵向天窗两侧采用空腹式大跨度桁架，其下方是屋面短梁的吊点。
各厂房平面布置及其跨度值见图45。
图451580mm热轧厂房平面布置图
本工程具有如下特点：
（1）业主负责制，自筹资金建设，因此资金的使用和管理更科学合理。
要求施工企业一要有适应性，二要科学计划性；
（2）工期短，合同工期35个月，从基础开工到负荷联动只有28个月；（3）施工难度大，新的箱基施工技术要求跨越开口、闭口施工两个阶段，使结构安装与土建高潮重叠和交叉，增加施工管理的复杂性；（4）工程量大，桩10000套，混凝土26万m3，设备4.8万t，钢结构2.7万t；（5）合同关系复杂，合同签约不同步，对施工管理带来管理复杂、有时衔接不上的问题；（6）设备供货周期长，制造厂达数十家，合作制造项目多，对施工产生很大影响。
主要工程量见表16。
主要项目工程量表16。
序号
工程项目
单位
数量
规格
1
混凝土方桩
套
991
400mm×400mm×30000mm
2
预应力混凝土桩
套
3144
φ550mm
3
钢管桩
套
6009
406mm平均66.5m
4
土方
万M3
54
5
混凝土
万M3
4.8
6
钢筋混凝土
万M3
22
7
砌砖
万M3
1.5
8
抹灰
万M2
6.4
9
金属墙面屋面
万M2
13.2
U-450，V-115N，角弛Ⅲ型
10
钢结构
万t
2.3
11
地下钢结构
万t
0.4
12
安装设备
万t
4.8
13
工业管道
万m
10
14
油管
万m
6.0
15
耐火材料
万t
0.5
16
屋面
万M2
8.2
17
门窗
万M2
0.83
本工程推广应用的新技术、新材料、新工艺、新设备有：
土建工程采用了
（1）箱形基础施工新技术，箱基顶板用压型钢板代替模板；
（2）钢管混凝土桩技术，在6000套桩中灌入混凝土；（3）降水工程技术，除使用一、二级轻型井点外，还使用了喷射井点和深井泵降水技术；（4）地下连续墙技术，地下连续墙厚1.2m，深度为－53m，正33边形，分为12个槽段；（5）屋面和墙面采用彩色压型板技术；（6）超重超长结构吊装技术。
安装工程；
（1）采用了四种轧制新工艺，即冷装板坯轧制工艺、热轧板坏轧制工艺、直接热装板坯工艺、直接轧制工艺；
（2）偏心轮型步进式加热炉；（3）大侧压量的定宽压力机；（4）转鼓型异周速切头剪；（5）中间带坯边缘加热器；（6）精轧交差（PC）轧机新技术。
第二章施工部署
（1）施工组织与管理体系如图46所示。
（2）施工顺序。
主要分成：
1）打桩工程从当年12月至次年12月，含主电室、磨辊间、加热炉、轧制线、板坯库、水处理；2）箱形基础工程
，从次年6月第3年5月，施工内容为土方底板→墙、柱基辊道基础→回填土；3）钢结构制作，从次年7月至第3年5月，包括厂房钢结构和地下钢结构；4）厂房钢结构安装工程，从次年12月至第4年2月；5）箱形基础工程
，从第3年1月至第4年3月，施工内容为地下钢结构→轧机基础→±0.00平台；6）机电设备安装工程，从第3年4月至第4年12月，安装调试完，轧出第一块钢板。
图46施工组织管理体系
（3）箱基施工工艺。
传统土建施工工艺是：
土方→底板→墙、柱基、辊道基础→回填土→厂房结构安装。
由于箱基施工为新工艺，并分成两个阶段施工，故其第一阶段施工工艺同传统土建施工工艺，第二阶段施工工艺为地下钢结构安装（柱、梁、暗梁、廊道、楼梯等）→压型板（模板）→
顶部混凝土（地坪）
↑↓
轧机基础、主电机基础→侧墙及顶板（地坪）→压型板墙屋面
（4）钢结构吊装工艺。
从上述箱形基础施工看出，该工艺跨越开口、闭口施工两个阶段，使结构安装与土建施工高潮重叠交叉，增加了施工管理的复杂性。
1）主轧线C～D跨21线→5线→21线→28线→转移主电室B～C跨第一阶段配合安装主轧线C～D跨→从22线开始屋面安装→B～C跨安装→吊机转移；
2）主轧线、主电室安装结束、主吊机→炉子区安装厂房钢结构→
安装炉体及烟囱、管道
↑↓
主吊机转入板坯库结构安装→磨辊间结构安装
第三章施工进度计划
施工进度计划见表17
第四章施工总平面布置
施工平面布置见图47。
图471580mm热轧区总平面布置
第五章施工准备
（1）现场施工用电。
在整个工程范围内建立了三个变电所，总容量为2630kVA。
1号变电所2×500kVA，低压出线4个回路，供主电室、热轧主线用电；2号变电手2×500kVA，低压出线3个回路，主要供磨辊间、加热炉、水处理系统用电；3号变电所2×315kVA，低压出线3个回路，主要供板坯库、旋流池用电。
低压架空线采用BV-3×185+1×70，电杆高12m，杆距40m。
（2）施工用水。
设置了ф150水管1755、ф50水管246m，并在ф150水管上安置了消防栓及各向供水点。
生活用水，在经十四支路及纬十一路五号桥处，各接ф100管头1个，供南侧、北侧各用户用水。
（3）施工通讯。
利用原施工现场总机出线200对电缆，沿纬十一路，经十五路、纬十三路、经十四路、纬十二西路布线，其中绝大部分区域有10kV高压电杆可以共杆，在高压杆区采用7m杆。
以年发展新区建成后，用新的600门纵横制自动交换机，上述线路还能使用。
（4）施工道路。
一是将正式道路基层作为施工用道路，以后可进行上部施工作为永久道路。
二是跨越正式工程，暂时不开工，修筑施工必需的临时道路，以利机械、人员通行，如临一路、临二路、临三路等，路宽为10m。
（5）全厂雨水排水。
以明排为主，热轧区域以B6486.5为中间分界线向东、西排水，东汇入经十五路明沟，西汇入临一路明沟，再由南向北排入纬十一路明沟，经B6640、B7110两处ф600管（管底标高+1.549m）排入护厂河。
排水沟以B6486.5处为起点，沟底标高为+3.6m向东、西排水，坡度2‰。
第六章主要项目施工方法
第一节桩基础工程
本工程混凝土方桩、预应力混凝土圆桩使用日本RPD80～100cm的三点支撑式履带柴油打桩机。
主要施工顺序是：
桩工设备进场→安装调试→起点桩位处就位（用两台经纬仪监测垂直度）→锤击下沉→接桩→完成。
本工程使用的钢管桩，ф406mm，平均沉桩深度66.5m。
外方原设计钢管桩为ф609mm，经中方修改为ф406mm，并在钢管内灌入混凝土。
桩顶焊上铁锅式桩盖，周围焊钢筋锚爪与底板混凝土牢固连接成整体。
使用日本RPD80～100cm的三点支撑式履带柴油打桩机。
主要施工顺序是：
桩工设备进场→安装调试→桩机移动定位→吊桩插桩（两台经纬仪监测垂直度）→锤击下沉→停打→等离子切割器地下割桩→基坑开挖→焊桩锚爪桩帽。
本工程桩多，布置变化多。
为了确保合同工期，分别采用了单台桩机单流水施工法、两台桩机双流水施工法以及多台桩机三流水施工法。
采用了先长桩、后短桩，先打中间桩，逐渐向外围扩展，保证桩机运行路线较短，移动次数较少的方法。
为了保证等离子切割器切割桩到位，要求桩内壁不得受混凝土污染，钢管内浇筑的混凝土不得超标高。
为此采用了水下浇筑混凝土方法，即用吊车吊长钢管插入钢管桩内，边浇筑混凝土边提升导管到设计标高止。
第二节降水工程
箱基底部标高基本上为－9.5m和－7.2m二种，南面深、北面浅，基础底部最宽达83.5m，坡顶总宽约120m。
采用一、二级轻型井点，间距1.2m，二级采用12m长的喷射井点，间距6m，与轻型井点间隔布置。
旋流池外筒外径为28.10m，基坑开挖达－34.90m，外围采用地下连续墙。
除在坑内、坑外采用喷射井点外，还采用了深度68m、口径406mm的深井泵6台以降低地下水位，消除地下承压水对成槽的危害。
深井泵施工顺序是：
钻孔（泥浆护壁）→冲洗钻孔→下井管→向钻孔内填粗砂→封黄泥球→井管内活塞冲洗→井管内压缩空气冲洗→安装深井泵→抽排水。
第三节土方与基坑支护工程
本工程土方量大，采用进口反铲与运土汽车。
开挖方法一是沟端开挖法。
当土方标高较浅时，反铲停于沟端，后退挖土，同时沿一沟侧装车运走。
其特点是一次开挖宽度不受机械最大挖掘半径的限制，背杆回转角仅45～90°可挖到最大深度。
当基坑较宽时，采用两台反铲平行沟端开挖法，既保持了沟端开挖法的优点，又提高了挖土速度，效果很好；二是采用了两层接力挖土地。
利用两台反铲分别在基坑的不同标高同时挖土，两台反铲位于基坑不同标高的台阶上，下层反铲边挖土边向上传递,到上层由地表反铲挖土带装车，用自卸车运走。
此法两层挖土可挖深10m,避免汽车在坑下装运作业,运输效率高，不必设专门垫道。
轧制线4～12线处深坑土方在－12.3m～－16.3m，此段施工在深坑两边打预制钢筋混凝土板桩，桩长11m，端面尺寸300mm×500mm，呈凹凸状，施工时能扣搭在一起。
主要施工流程是：
浇灌深坑两侧底板混凝土→打混凝土板桩→三级井点降水→桩顶圈梁混凝土施工→焊接拉筋→挖土（1～2m）→安第一道支撑→抓斗挖土→安第二、三道支撑→冲沟浇灌混凝土垫层→冲沟底板混凝土→冲沟墙混凝土→冲沟顶板混凝土。
当板桩埋入土体深度不足4.5m时，用灌注桩、三重管注浆加固，间距1m。
由于两排桩间距仅为4.5m，又是软土，因此在打第二排桩时，就在中间挖一条1000mm×1000mm的沟，防土隆起
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