十字钢柱施工方案.docx

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十字钢柱施工方案

2．工程概况

 2.1设计概况

 济宁市文体中心体育场工程位于北湖区的核心地段，西临理工学院，南临济宁医学院，东临南风花园，北临许庄办事处，地理及交通位置十分优越；体育场南北长约247m，东西长约230m，总用地面积28.02公顷，总建筑面积52795㎡。

整个体育场为椭圆形，沿最外侧F轴线上共设置72棵钢骨柱，截面均为矩形，尺寸均为1000×1500mm。

钢板采用Q345-B，板厚20、30mm。

 2.2工程特点和难点

 2.2.1钢柱吊装就位与对位连接难度大

 钢骨柱根部采用高强螺栓固定后进行外围钢筋笼的绑扎，对劲性柱就位精度要求高。

钢骨柱需要在工厂拼装完成后在现场进行分段吊装焊接，吊点的设计以及在吊装过程中如何保证钢骨柱准确就位，并保证柱身的整体稳定性，均对钢骨柱的焊接质量产生直接影响。

整个高度分为三次进行对接焊接，钢骨柱焊接接缝处应按《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》要求进行探伤试验。

 2.2.2混凝土施工难度较大

 钢骨柱由于翼板覆盖面大、钢筋密集，振捣棒难以插入，如按常规方法施工将难以保证成型混凝土密实度。

此部位拟采用自密实混凝土，以保证结构实体及外观的质量。

 2.2.3测量精度要求高

 建筑要求精度非常严格，过程中需要测量人员进行全程监控，

指定可靠措施实现过程纠偏，确保安装精度达标。

 2.2.4恰逢冬季施工

 根据工程的实际情况，钢骨柱施工期间在2009年11月-2010年3月，恰逢冬季施工期间，在此期间，现场同时进行看台混凝土结构的施工。

要求场地合理组织，尽量减少施工交叉干扰。

 3．施工准备

 3.1施工原则根据工程实际情况将钢骨柱的制作在工厂进行，在工厂制作完成经过验收运至施工现场；根据工期的要求和现场的实际情况编制详细的加工计划，加工计划指导工厂的加工。

施工时，要做到各种材料的周转使用。

遵循试验柱――样板柱――大面积柱施工的原则，首先选择一根柱作为试验柱，检验施工工艺及参数。

各区分别选择一根样板柱进行施工，样板柱试验成功后各区开始大面积施工。

 3.2劳动力准备

 根据供货的周期及现场的生产进度，拟组织15人进行钢骨柱的安装，人员随供货的数量进行调整。

 对参加本工程施工人员的要求：

（1）参与施工的特种作业人员均持证上岗。

必要时施工前针对本工程特点进行安装、焊接作业人员的培训与考核。

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

（3）管理人员参加过多项大工程的施工，并具有丰富的实践经验。

（4）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。

 3.3技术准备

 专业施工队伍接到矩形钢骨柱设计图纸以后，立即进行图纸会审，将问题及时上报。

在设计交底会上提出图纸问题，并指定专人做好记录，形成技术会议纪要，以便指导现场施工。

各施工分部认真做好图纸会审记录、工程洽商、设计变更通知单、施工方案的技术交底工作，并形成记录。

 3.4施工设备与主要资源准备 

起吊、焊接设备一览表

序号名称型号与规格单位数量备 注

 1 汽车吊50T辆1 安装用

 2 钢丝绳φ30×1.5m 根4 吊柱用

 3 钢丝绳φ30×6 根12 卸车、吊装

 4 钢丝绳φ30×4 根12卸车、吊装

 5 钢丝绳φ13×15 根120 缆风绳

 6 卸扣10.7# M50个20 

7 钢丝绳卡子Y-15 M14个50 

 8 环链手拉葫芦HSB2 5t 个2 

 9 CO2半自动电弧焊机SD-5001CY 台3 附件配套

 10 检测设备套1 全套

 3.5施工现场准备

（1）根据现场实际情况和现场内通道和出入口，以及钢构件的堆放场地，进场后的构件，尽量吊运至相应的安装部位。

（2）现场材料、构件的储存，堆放和成品保护

①加工成型的钢构件，按现场的施工进度要求，分期分批配套运到现场堆放。

②构件堆放场地要平整、干燥、不同型号的构件不要上下叠放。

同一型号上下叠放时，上下各层垫木要在一条垂直线上，防止构件压弯变形。

 ③枕木长度2m左右。

 ④按流水段施工的构件，如要分层堆放时，先吊装的构件应放在上层。

 ⑤高层钢结构的构件必须按分层、分段的安装顺序运进现场，先安装的先运。

 ⑥在堆放的垛之间留出1m左右的通道，满足清点绑扎起吊要求。

 ⑦钢柱平放时应在层与层之间用枕木间隔，但堆放高度不宜大于堆垛宽度的2倍。

 3.6钢柱基础与埋件施工质量的检查与验收

1）钢柱基础、地脚螺栓的埋设精度，直接影响钢柱安装速度和质量，在构件吊装前，按本工程施工图纸和下表要求，对已完成施工的预埋螺栓的轴线位置、地脚螺栓中心偏移、螺栓露出长度、螺纹长度、柱脚支承面标高和水平度，预留孔中心偏移等进行检查、验收，并办理基础与地脚螺栓的隐检，验收手续。

支承面、地脚螺栓（锚栓）的允许偏差（mm）

表格处

 2）对超规范不合格者，要与有关部门研究解决，对弯曲变形的地脚螺栓要进行校正，

对损伤的螺纹要进行修复，并对螺纹部分予以保护。

 3）为防止地脚螺栓在安装前或安装中螺纹受到损伤，宜采用防护套将螺纹进行保护。

 4. 施工工艺

 4.1标高和位置的核实

 1）标高的调整必须建立在对应钢柱的预检工作上，根据钢柱的长度、牛腿和柱脚距离来决定基础标高的调整数值。

 2）在承台施工时，地脚螺栓采用全站仪进行定位，但为消除土建在浇筑混凝土时的偏差，采用全站仪重新进行核实。

 4.2吊点设置

 钢柱吊点的设置需考虑吊装简便、稳定可靠，还要避免钢构件的变形。

钢柱吊点设置在钢柱的顶部，直接用临时连接板（4块）。

为了保证吊装平衡，在吊钩下挂设四根足够强度的单绳进行吊运，同时为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成地面和钢柱损伤，钢柱下方应垫好枕木。

 4.3钢柱吊装

 本工程钢柱吊装采用单机吊装，回转法起吊，配备50T吊车。

①、钢柱吊装前，应对基础的地脚螺栓用防护套进行保护，防

止螺纹损伤。

 ②、为了防止柱子根部在起吊过程中变形，钢柱吊装时把柱子根部用垫木垫高，用起重机吊装。

在起吊过程中，起重机边起钩，边回转起重臂，直至把柱子吊直为止。

 ③、为了保证吊装时索具安全，吊装钢柱时，应设置吊耳，吊耳应基本通过柱子重心的铅垂线。

 ④、由于场地情况特殊，采取钢柱运到立刻吊装到位，不在场地上长时间放置。

 4.4钢柱校正

 ①、钢柱在吊装前，先在柱底用墨线划好腹板中心线和翼缘板中心线，在距柱底板1.25m

的位置划好基准点。

 ②、钢柱用汽车吊起吊到位并对准地脚螺栓后，使钢柱缓缓落下，地脚螺栓穿入柱脚螺栓孔内，

钢柱落到位后，保证柱的两条中心线与基础的相应位置线相对应。

 ③、钢柱采用单机吊装，以回转法起吊，安装后用经纬仪、磁力线坠测量柱的基准点和钢柱的垂直度，钢柱矫正后，分初拧和终拧两次拧紧柱脚螺栓，安装固定螺栓后，再拆除吊索。

吊到位置后，利用起重机起重臂回转进行初校，一般钢柱垂直度控制在20mm之内，拧紧柱底地脚螺栓，起重机方可松钩。

 ④、对钢柱底部的位移校正可采用螺旋千斤顶加链索、套环和托座，按水平方向顶校钢柱，校正后的位移精度为5mm之内。

 ⑤、采用螺旋千斤顶对柱子垂直度进行校正时，在校正过程中须不断观察柱底和砂浆标高控制块之间是否有间隙，以防校正过程顶升过度造成水平标高产生误差。

待垂直度校正完毕，再度紧固地脚螺栓，并塞紧柱子底部四周的承重校正块，并用电焊点焊固定。

为防止钢柱在垂直度校正过程中产生轴线位移，应在位移校正后在柱子底脚四周4~6块10mm厚钢板作定位靠模，并用电焊与基础面埋件焊接固定，防止移动。

 ⑥、柱子间距偏差较大时，用倒链进行矫正。

7、钢柱校正后，采用四根钢管固定钢柱的上口，防止在混凝土浇筑时，造成轻微的晃动。

 4.5上层钢柱的现场拼装

 因钢柱高度较高，运输困难，应考虑钢柱沿高度方向分段采用现场拼接对接焊，对于本工程，钢柱分为三段，两处拼接处，现场拼接处，腹板采用现场对接焊，翼缘板在工厂加工时焊接耳板，现场采用夹板、螺栓固定，调整完毕后，现场对接焊。

现对钢柱拼接施工如下：

1）在工厂预先加工钢柱和连接节点，钢柱分为上钢柱和下钢柱，下钢柱和上钢柱的柱顶和柱下脚按设计要求焊接临时连接耳板，并在耳板上钻成精确的孔径，楼层钢柱拼接位置应距楼层标高的1.2米处。

2）钢柱柱顶复核后，应绑扎钢筋，支模板，浇混凝土，待顶板混凝土达到凝固期后，进行二层钢柱（钢柱上端）安装，首先把预先加工好的钢柱两连接板用螺栓连接到钢下柱，连后采用吊装再把钢上柱插到两连接钢中，用螺栓连接，然后再用经纬仪对柱顶（二层钢柱顶）进行校核，确认无误后再进行现场焊接。

 3）重复使用以上步骤完成钢柱的安装，但在第二节钢骨柱的各项工作中，存在以下几点的不同：

（1）柱-柱接头的连接与固定钢柱标高控制一是按设计标高来控制，二是按相对标高来控制，本工程是按相对标高来控制，柱子的加工长度偏差，只要不超过规范规定的允许偏差±3.0mm即可。

当钢柱吊装就位后，用大六角头高强度螺栓固定连接，即上下耳板不夹紧（在加工耳板时，应将螺栓孔比螺栓直径大4mm）通过起重机起吊撬棍微调柱间间隙量、取上下柱顶预先标定标高值符合要求后，打入钢楔，点焊限制钢柱下落，应考虑到焊缝收缩及压缩变形量，利用耳板螺栓孔径扩大足够的余量调节钢柱制造误差-1.0～+5.0mm以内，柱子安装后，在柱子顶安置水准仪测相对标高，取最合理值为零点，以零点为标准进行换算各标高线，安装中心线控制，将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行缩合处理。

超过5mm时对柱顶标高作调整，调整方法：

采用填塞一定厚度的低碳钢板，但须注意不宜一次调整过大，因为过大的调整会带来其它构件节点连接的复杂化和安装难度。

2定位和扭转的调整各节柱的定位轴线，一定要从地面控制轴线引上来，并且要在下一节柱的全部构件安装、栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作；如果提前线引上来，该层有的构件还在安装，结构还会变动，引上来的线也在变动，这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。

3垂直偏差的调整钢结构对温度很敏感，日照，季节温差，焊接等产生的温度变化，会使它的各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸。

构件安装的测量校正工作，尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行。

 4.6钢柱安装注意事项

 1）每根钢柱安装后应及时进行初步校正，以利于上节钢柱安装和后续校正。

 2）校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑、全面兼顾，每个分项的偏差值都要达到设计及规范要求。

 3）钢柱安装前必须焊好安全环及清理污物。

 4）利用钢柱的临时连接耳板作为吊点，吊点必须对称，确保钢柱吊装时为垂直状态。

 5）每节柱的定位轴线应直接从地面控制基准线引上，不得从下层柱的轴线引上。

6）结构的楼层标高可按相对标高进行，安装第一节柱时从基准点引出控制标高到混凝土基础或钢柱上，

以后每次使用此标高，确保结构标高符合设计及规范要求。

 7）钢柱吊装并校正后，应加快钢筋、模板的支设，尽快浇筑钢骨柱混凝土。

 8）上下部钢柱之间的连接耳板待校正完毕并全部焊接完成后全部割掉，并打磨光滑。

割除时不要伤害母材。

9）起吊前，钢构件应横放在垫木上。

起吊时，不得使构件在地面上有拖拉现象，回转时需有一定的高度。

起钩、旋转、移动三个动作交替缓慢进行，就位时缓慢下落，防止擦坏螺栓丝口。

 5.钢骨柱的焊接

 5.1焊接方式