体育馆施工方案.docx
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体育馆施工方案
滨州高新区中学体育馆
网架工程
施
工
方
案
山东中煤建设工程有限公司
2016年12月12日
第一章、工程概况
第一节、编制依据
此制作安装工程施工组织设计主要依据下列文件和规范编制：
1、设计图纸；
2、现场情况；
2、国家和行业现行施工规范及验收规范、技术规程、标准；
3、现行的主要规范、规程和标准，省、市有关建筑技术、质量、安全和文明的规定。
主要规范、规程如下：
3.1关于本工程的相关建筑、结构图纸及荷载要求。
3.2国家现行建筑结构设计规范、规程。
3.3钢结构设计、制作、安装、验收应遵循下列规范、规程：
3.3.5空间网格结构技术规范
第二节、工程总体概况
工程名称：
滨州高新区中学体育馆网架工程
工程地点：
滨州高新区
结构类型：
钢结构螺栓球网架；
质量标准：
按照《JGJ7-91》、《GB50205-2001》等行业标准或承揽人企业标准执行；
第三节、网架结构设计概况
此项目工程位于二层屋面上。
分为2个部分，第一部分网架跨度31.7m，长度35.3m，第二部分网架跨度23.48m,长度33.08m；结构形式为钢网架结构，连接方式采用螺栓球节点，网架结构形式为双层正方四角锥。
其中网架为上弦支撑，结构形式为支托找坡。
具体详见施工图。
第四节、结构材料
1、钢管：
选用GB/T700-2006中的Q235B钢，采用高频焊管或无缝钢管；
2、高强螺栓：
选用GB/T3077中的40Cr；
3、钢球：
螺栓球选用GB/T699中的45号钢锻造；
4、封板锥头：
选用Q235B钢，钢管直径大于等于75mm时采用锥头，连接焊缝以及锥头的任何截面应与连接的钢管等强，厚度应保证强度和变形的要求；
5、套筒：
选用Q235B钢，截面与相应杆件截面相同；
6、焊条：
Q235钢之间焊接选用E43型，Q235钢与45号钢之间焊接选用E50型；
第二章、钢网架构件加工制作方案
针对本工程钢网架的结构特点及施工范围分析，本工程的施工任务主要包括：
网架材料制作安装及运输和防火涂料喷涂等工作内容。
根据本工程特点分析，本工程钢结构工程加工制作安装施工的重点主要包括以下方面：
1、主体结构网架的加工制作以及安装；
本工程分部分项工程的主要施工方法分别如下面章节所述。
第一节、原材料的采购、检验
一、材料进厂控制
本工程所用的材料主要为各种钢管、焊丝、焊条、油漆等，必须按ISO9000标准的程序文件和作业指导书规定要求由合格分承方供应以及进行进厂前的检验、化验。
其他辅助材料如焊剂、氧气、乙炔、二氧化碳等也都必须由合格分承包方供应并按规定项目进行检查。
所有采购的原材料均应由计划部提前制定采购需求计划，并应具体明确每批次材料的到货期限、规格、型号、质量要求、数量、采用的技术标准等。
二、原材料检测、验收
（1）、材料检验、验收程序图
（2）、材料验收
材料验收的内容包括钢材验收、焊材验收、涂料验收等，材料验收按照国家有关规定及公司程序文件、质量手册及作业指导书等进行。
只有检验合格的材料才能用于加工，发现不合格品时，检验员应责令停止不合格品的继续加工，并对不合格品作出标识。
三、原材料的采购与管理
1、材料供应、供货周期
在工期要求方面，我们将以最大的投入来保证工期的要求，完全响应合同文件的工期要求和现场工期计划。
最终产品供货计划以业主的工期计划安排为准。
工程开工前我们将与有关运输单位签定协议，保证构件途中运输时间控制在3天内，并保证准时、完好运输到达目的地。
2、材料统计
本网架工程所用材料量较大，而且品种、规格、形式复杂；首先，我们按照现场安装进度，结合工厂的实际加工能力，同种规格为一批量。
建筑钢结构构件下料时，大多是钢管，根据其特点，利用计算机进行统计，按照施工详图中的材料明细，将钢管规格、数量、材质、图号一一输入EXCEL表格中，进行分类、排序、统计、按统计清单和结果，确定所订钢管的数量。
下料时根据此清单配料进行下料加工，以提高钢材的利用率和加快工程进度。
3、构件供应保证措施
构件在制作过程，制定以下作业体系：
在工程施工中，制定有效的生产计划保证金属屋面制作工期，满足现场安装需求。
除了根据现场安装工期做出总的构件分批制作交工工期外，还要求各相关部门做出自己的小日程计划，保证有效的管理，重要的是保证安装单位对构件安装的要求。
在网架制作过程中，建立一整套质量控制体系，包括对工程参与人员的素质控制；对工程原材料、构件和配件的质量控制；对所用施工机械设备的质量控制；对加工过程的检测能力的质量控制等全过程的控制。
严格执行标准，制定合理的质量目标和质量计划，建立完善的质量保证体系，通过质量监督、质量监理和质量检查来推动各专业技术标准、技术规格的落实。
4、材料管理
⑴、材料的储存保管
a.选取合适的场地或仓库储存本工程材料，材料入库前，除对材料的外观质量、性能检验外，还应对材料质量证明书、数量、规格进行核对，经材料检查员、仓库保管员检查达到要求后才能办理入库手续，对检验不合格的材料要进行处理，不得入库。
b.钢板、钢管、型钢按品种、按规格集中堆放，并用明显的油漆加以标识和防护，注明工程名称、规格型号、材料编号、材质、复验号等，以防未经批准的使用或不适当的处置，并定期检查质量状况以防损坏，同时填写《与材入库报验记录》，报生产部门。
c.焊接材料应按牌号和批号分别存放在具有适温或干燥的贮藏室内。
焊条和焊剂在使用之前按出厂证明书上的规定进行烘焙和烘干。
d.所有螺栓均按照规格、型号分类储放，妥善保管，避免因受潮、生锈。
污染而影响其质量，开箱后的螺栓不得混放、串用，做到按计划领用，施工未完的螺栓及时回收。
e.涂料应存放于干燥、遮阳、避雨的固定场所，并编号进行分类。
四、材料的使用
1、材料的使用严格按排版图和放样配料卡进行领料和落料，实行专料专用，严禁私自代用。
2、材料排版及下料加工后的重要材料应按质量管理的要求作钢印移植。
3、车间剩余材料应加以回收管理，钢材、焊材、螺栓应按不同品种规格、材质回收入库。
4、当钢材使用品种不能满足设计要求需用其它钢材进行代用时，代用钢材的化学成分及机械性能必须与设计基本一致，同时须取得设计人员的书面认可。
5、严禁使用药皮剥落、生锈的焊条及严重锈蚀的焊丝。
6、钢材、焊材的质量证明书、复验单及报料单等资料，按单项工程分册装订，以备查用。
第二节、网架结构构件的加工工艺
螺栓球节点网架主要由杆件和螺栓球组成，杆件由钢管与锥头或封板（锥头或封板内装高强度螺栓）组成。
因此其加工主要由杆件、螺栓球、封板、锥头等加工。
构件的主体加工工艺流程为：
深化设计→设计院确认→加工图出图→材料采购→材料检验→编制制作加工工艺文件→构件下料、剖口→组装→抛丸除锈、涂装→运输→现场安装。
（一）、螺栓球制作
1、螺栓球加工制作工艺流程图：
2、螺栓球加工工艺
（1）、球坯锻造
根据球径大小，选择不同直径的圆钢下料，料块加热，热锻成型，并回火消除内应力。
节点螺栓球选用优质碳素结构钢（GB/T699-99）规定的45号钢。
（2）、螺孔加工
a.加工基准孔：
把球坯夹持在车床卡盘上，按照不同球直径、基准面与球中心线的尺寸关系等要求，在机床导轨上做好基准平面切削标线挡块。
然后进行基准平面的车铣加工，再利用机床尾座钻孔、攻丝。
b.螺孔平面的加工：
球坯利用球基准孔，装夹在铣床分度头上，同时万能铣床的铣头按球孔设计的角度，根据分度刻线分别回转到位，先铣削弦杆孔平面，再铣削腹杆孔平面。
c.在检测平板上对每只球上所有螺孔划线定中心，此过程也视作中间检验环节。
d.螺孔加工：
利用铣切的平面与划定的中心来定位，在钻床上钻孔、倒角、攻丝。
从而完成球坯上全部螺孔加工。
e.对加工好的螺栓球进行螺孔螺纹加工精度与深度；螺孔夹角精度；螺孔内螺纹剪切强度试验等检验与检测。
同时对每只螺栓球做钢印编号标识。
f.螺栓球坯经过表面抛丸除锈除氧化皮处理后，再加工螺纹孔的，完成金加工后，表面进行防锈蚀涂装。
g.漆膜层干固后用塑料塞封闭每个螺孔，封闭前每个螺孔内均加入适量的润滑油脂防螺纹锈蚀，及便于以后安装中螺栓易拧入。
h.完成全部加工工序，并检验合格的螺栓球，装框入成品库待发运。
包装框上要标牌注明工程名称、施工划分标段。
（二）、杆件加工制作
1、杆件加工制作流程图
2、杆件加工制作流程
3、杆件加工的质量控制与检验
⑴、杆件的加工精度与螺栓球的加工精度同样重要，是直接影响空间网壳各向几何尺寸的重要因素。
为保证杆件的加工精度符合国家行业标准的要求，采取如下措施予以保证：
a.严格按照设计图纸和质量评定标准控制锥头的加工精度，每种规格锥头按5%的比例（且不少于10只）抽样进行外观和加工精度的检验。
外观检查保证不许有裂纹、过烧及氧化皮，加工精度的检验采用游标卡尺、百分表和V形块等工具，确认符合设计图纸和《网壳结构工程质量评定标准》JGJ78-91中第3.3.3条的规定后方可投入使用。
b.通过试验事先确定各种规格杆件预留的焊接收缩量，在计算杆件钢管的断料长度时计入预留的焊接收缩量。
c.严格控制杆件钢管的断料长度，在丈量尺寸时必须使用经计量室事先标定过的钢卷尺，钢卷尺应每月定期标定。
d.断料长度尺寸偏差控制在±0.5mm以内。
断料后在自检的基础上，由专检人员按5%比例随机抽检。
用钢卷尺、钢直尺复核断料长度尺寸，并作记录。
经复验合格后方允许转入下一工序。
e.钢管两端与锥头的装配在装配架上进行，根据设计图纸的要求，用事先经计量室标定过的钢尺控制，调整并固定装配工装，通过固定后的装配工装的限位作用，把杆件装配长度尺寸偏差控制在±0.5mm之内。
f.在自检基础上由专检人员按5%比例随机抽检经装配后的杆件半成品长度尺寸，并作记录，经复验合格后方允许转入下一工序。
⑵、控制杆件焊缝质量
钢管两端与锥头之间的连接焊缝属对接焊缝，要求与母材等强，焊缝质量等级必须达到《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中规定的二级质量标准。
保证杆件焊缝质量的具体措施是：
a.杆件钢管的断料在QZ11-17×350型钢管自动坡口切断机上进行，保证钢管两端的坡口尺寸以及钢管断面与管轴线的垂直度符合设计要求。
b.杆件装配时，钢管两端与锥头之间的连接采用CO2气体保护焊机KR500施焊点固。
保证杆件两端锥头顶面与钢管轴线的垂直度达到0.5%R（R为锥头底端部半径）、杆件两端锥头端面圆孔轴线与钢管轴线的不同轴度不大于管径的1%。
并保证在钢管端部与锥头之间预留有一定的间隙（焊缝位置）。
预留的间隙尺寸视杆件规格的不同而变化。
c.由专检人员按5%比例随机抽检，用焊缝量规，钢尺检查焊缝外观。
焊缝表面不许有气孔、夹渣、裂纹、烧穿及较大弧坑。
由专业人员根据标准JG/T203-2007对受力最不利的杆件焊缝按5%比例进行超声波无损探伤，并作记录及报告。
第三节、成品保护方案及措施
1.网架材料杆件和螺栓球在运输应采取按规格和编号要求打包，在装车时应摆放整齐，严禁悬空放置。
运输过程中应采取措施防止构件变形和损坏,运输及堆放过程中应防止雨淋。
2、钢结构运输到现场后存放场地应平整坚实，无积水，并做好四周排水。
钢构件应按各种类、型号、安装顺序分区存放，构件堆放时,应先放置枕木垫平,不宜直接将构件放置于地面上，钢构件底层垫枕应有足够的支承面，并应防止支点下沉，相同型号的钢构件叠放时，各层钢构件支点应在同一垂直线上，防止钢构件被压坏变形。
3、结构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等。
4、网架安装完成后，严禁在网架构件上随意设置吊挂荷载，以免造成损坏或过大变形。
第三章网架现场安装方案
第一节、施工平面布置
一、现场施工布置依据
1、工程平面布置图；
2、钢网架结构施工图；
3、现场考察和现场施工条件；
第二节、网架安装方案的确定以及网架试拼装
1、网架安装方法的确定
本工程网架分为31.7m×35.3m和23.48m×33.08m2个部分。
根据本工程整体施工布置及现场实际，本座网架安装采用“整体吊装加高空散装方法”，此方法在我公司以往的施工工程中大量使用，我公司具有成熟的施工技术和丰富的施工经验。
优点为不需要搭设大量脚手架，施工速度较快；不占用空间，土建可以交叉作业。
2、网架安装前施工准备
（1）、由于该工程施工工期紧，施工难度较大，为加强施工管理，必须做好充分的施工准备工作，根据工程实际，并按工作程序将这些工作落实到每个管理人员肩上，使之各负其责，确保完成。
（2）、会同土建单位办理好中间验收手续，验收技术资料应移交一份给我司，以便凭此安装网架主体的依据，这里中间验收主要指预埋件的验收，即土建单位必须提前按设计图纸检查各预埋件的施工情况，各预埋件中心偏移不大于L/3000且≯30mm，总长（横、纵向）偏差在±L/2000内且≯30mm，预埋件顶面高差控制差在相邻柱距的L/800内且≯30mm。
（3）、选派专业技术人员办理好轴线控制点和水准控制点的书面移交手续。
（4）、土建施工单位应做好现场清理工作，保证开工前施工现场水、电、路通，并平整场地，清除场内杂物。
（5）、施工员应仔细阅读图纸，熟悉图纸内容，掌握图纸关键，清楚地了解安装程序，以便合理顺序地组织施工。
（6）、组织现场安装人员召开技术、质量、安全交底会议。
（7）、加工好的螺栓球及杆件进场后，按不同型号构件分类堆放，并做好标识，杆件堆放时，底部应用枕木垫好，所有构件应避免雨淋，以防锈蚀。
2、网架试拼装
在网架正式安装前，进行网架试拼装。
对螺栓孔和螺栓螺母进行一次排查。
网架试拼装的目的是查缺补漏，同时检查网架各构件的情况。
避免网架在正式安装过程中出现各种安装问题。
以便提前解决。
第三节、网架安装
钢网架的施工顺序安排：
A、轴线尺寸复核B、支座（预埋）尺寸、标高安装C、网架地面安装D、网架试吊装E、网架吊装F、网架高空散装G、支座焊接H、涂料涂装I、网架竣工验收。
一、网架安装
1、网架安装步骤
螺栓球节点网架拼装顺序为：
轴线复测→支座安装→下弦球定位→下弦杆→腹杆及上弦节点→上弦杆→校正→全部拧紧螺栓并自检→网架吊装→网架轴线尺寸调整并自检→网架支座焊接。
网架安装工艺如下所示：
（1）测量定位和支座安装
先对各支座中心点（高差、轴线偏移）进行测量定位，确保满足要求后划出中心轴线位置，然后根据定位轴线用吊车或人工把支座放置在柱顶预埋件上，然后再一次用经纬仪测定支座位置准确后即可对支座进行临时定位固定。
（2）网架拼装
a.根据图纸，首先拼装篮球场黄色区域的网架和乒乓球场黄色区域的网架网架。
（如下图所示：
）
b.螺栓球网架拼装前，首先在网架施工区按图纸沿着网架下弦长向和短向，在每个下弦球位置放置一个约200mm高方木支点，用来支撑和找平网架下弦杆件和节点球（每个支点的受力小于50Kg）。
c.拼装网架下弦：
网架安装组分7名工人按照图纸编号安装网架一侧的下弦支座位置的螺栓球，并向另一侧连接网架的下弦，下弦杆和球节点用事先布置的方木支点支承，直至连接到另一侧的网架支座位位置的螺栓球位置。
另外8名工人在网架下弦上进行网架椎体单元的拼装，椎体单元用从地面运输到设计位置，工人把上弦杆、腹杆按照图纸安装对接到设计位置形成刚性。
其安装方向和下弦拼装方向相同，椎体单元安装到对面支座后，网架形成整体刚性。
网架安装时应用垫木垫实找平下弦球，确保下弦节点不位移，拼装过程中对控制点空间坐标随时跟踪监测，并及时调整至设计要求值，以防拼装偏差逐步积累。
（3）网架试吊装及吊装
网架安装完成后检查无误,首先进行试吊。
试吊是全面落实和检验整个吊装方案完善性的重要保证。
试吊的目的有三个：
一是检验起重设备安全可靠性；二是检查吊点对网架刚度的影响；三是协调从指挥到起吊、揽风、溜绳和吊机操作的总演习。
试吊完毕，开始起吊,吊点必须十字对角拴在网架上弦球节点上，严禁在网架杆件上栓绳打扣。
起重前要求在吊点部位进行加固防止吊装变形。
篮球场网架地面拼装及安装方向如下图：
先吊装整体吊装区网架（整体吊装网架的网架重量为33.38T），用四台50T液压汽车吊进行吊装。
吊车性能参数如下：
50吨汽车起重机性能表（主表）
不支第五支腿，吊臂位于起重机前方或后方；支起第五支腿，吊臂位于侧方、后方、前方
工作半径（m）
主臂长度（m）
10.70
18.00
25.40
32.75
40.10
3.0
50.00
3.5
43.00
4.0
38.00
4.5
34.00
5.0
30.00
24.70
5.5
28.00
23.50
6.0
24.00
22.20
16.30
6.5
21.00
20.00
15.00
7.0
18.50
18.00
14.10
10.20
8.0
14.50
14.00
12.40
9.20
7.50
9.0
11.50
11.20
11.10
8.30
6.50
10.0
9.20
10.00
7.50
6.00
12.0
6.40
7.50
6.80
5.20
14.0
5.10
5.70
4.60
16.0
4.00
4.70
3.90
18.0
3.10
3.70
3.30
20.0
2.20
2.90
2.90
22.0
1.60
2.30
2.40
24.0
1.80
2.00
26.0
1.40
1.50
28.0
1.20
30.0
0.90
各臂伸缩率
（%）
二
0
100
100
100
100
三
0
0
33
66
100
四
0
0
33
66
100
五
0
0
33
66
100
钢丝绳倍率
12
8
5
4
3
吊钩重量
0.515
0.215
50吨汽车起重机性能表（副臂）
吊臂位于起重机侧方或后方
主臂仰角（°）
吊臂长度（m）
40.10+5.10
主臂+副臂
40.10+9.00
主臂+副臂
40.10+16.10
主臂+副臂
0°
20°
0°
20°
0°
20°
78
4.0
3.6
3.2
1.9
1.5
0.8
75
3.8
3.2
3.0
1.8
1.3
0.8
72
3.2
2.9
2.8
1.7
1.2
0.7
70
3.0
2.5
2.5
1.6
1.2
0.6
65
2.5
2.0
2.0
1.4
1.1
0.5
60
1.9
1.6
1.5
1.0
0.8
0.5
55
1.4
0.8
1.0
0.6
0.6
0.4
各节臂伸缩率（%）
二
100
三
四
五
钢丝绳倍率
1
吊钩重量
0.1
吊装性能验算：
吊装钢丝绳的选择：
分部需整体起吊重量约9.18吨,共设4个吊点（如上图所示）吊机作用在4个吊点上。
吊机吊装采用4根钢绳、作用在4个吊点吊装。
每根钢丝绳受力按吊索夹角60度计算，选用6×37，直径为17.5mm，公称抗拉强度150kg/mm2的钢丝绳,每根钢丝绳长6m。
具体位置如上图所示：
已知：
网架长：
L=35.3m、网架宽A=31.7m
①、网架总面积：
S=LA=35.3×31.7=1119㎡
②、网架总重量38.731T，考虑到风荷载10%：
W=38.731×1.1=42.61T;
③、每个平方米的平均重量为：
42.61÷1119=0.038T/㎡;
地面拼装面积：
964.50㎡；用50T汽车吊进行吊装，4个吊装点。
吊点分别用两根?
17.5mm*6m钢丝绳吊点位置如下图所示。
将吊钩固定在网架吊点位置，在网架的边部用钢丝绳绑好，作为调整方向的牵制溜绳。
吊装前准备工作就绪后，吊起一端高度为100—200mm时停吊，检查索具牢固和吊车的稳定性，确定安全后将网架慢慢吊起、转向就位，位于支座时，可指挥吊车缓慢下降，当柱底距离支座位置40—100mm时，调整支座与基础两基准线达到准确位置，指挥吊车下降就位，并点焊固定位置，临时将网架加固，达到安全方可摘除吊钩；因为地面拼装网架共二十二个支座点，根据图纸，地面拼装网架最大支座反力为200KN.地面拼装网架总重量为36.65T。
足以保证网架的稳定性。
吊点反力参照本工程网架计算书，经计算起吊网架总重量为36.65吨。
分别作用在4个吊点上，每个吊点所承受的荷载为9.16吨。
约为89.77KN。
参照设计计算书，所选用的4个吊点的位置最低吊点反力为29KN，最高反力为54KN。
平均吊点球反力超过吊点荷载质量。
因为每4个吊点为一组，由此算出每一组吊点的反力之和均小于每台汽车吊的起重重量。
因设计吊点球部位的螺栓球反力远远大于吊点起吊时承受的荷载，故网架挠度、杆件内力、提升时支撑柱的稳定性和风载下网架的水平推力等项完全在吊装可控范围之内。
A.地面网架安装完成后此部分网架形成刚性。
采用四台50T吊装此部分网架吊装至设计安装位置，复核网架轴线尺寸和安装尺寸，在复核设计和安装要求后临时固定此部分网架的支座。
B.网架根据图纸技术要求和轴线到位后，进行轴线和标高和复核，达到技术要求后，方可进行电焊临时固定。
采用经纬仪、水准仪进行标高和垂直度，跨度的复测。
最后进行实际网架跨度方向选择三点进行挠度的测试，最大值不能超过设计跨度的15％。
乒乓球场网架地面拼装及安装方向如下图：
先吊装图上整体吊装区（此部分网架重量为23.044T），用四台35T液压汽车吊进行吊装。
吊车性能参数如下：
35T汽车吊起重性能表
臂长（M）
10.55
16.5
22
28
33.5
备注
幅度
支腿跨度
3m
35t
24t
5.33（纵向）×6.02
3.5m
32t
24t
4m
28t
24t
20t
4.5m
24t
24t
19t
5m
21t
20t
18t
5.5m
18.7t
20t
17t
11.5t
6m
16.8t
17.6t
16t
10.8t
6.5m
15.5t
15.8t
15t
10.3t
9t
7m
14t
14.1t
13.5t
9.7t
8.5t
8m
11.7t
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