钢结构工程安全专项施工方案.docx
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钢结构工程安全专项施工方案
龙工（上海）机械制造有限公司
装载机车间
安
全
专
项
施
工
方
案
编制：
审核：
批准：
龙工（上海）机械制造有限公司装载机生产厂房
钢结构工程安全专项施工方案
第一章编制依据
本施工组织设计主要针对龙工（上海）机械制造有限公司装载机生产厂房现场施工而编制，在整个工程的施工过程中，必须严格按照国家、上海市及地方有关规范标准组织施工。
1、编制依据
主要采用的依据和规范
序号
标准名称
标准编号
1
本工程设计图纸
2
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
3
《碳素结构钢》
GB/T700-1988
4
《低合金高强度结构钢》
GB/T1591-1994
5
《碳钢焊条》
GB/T5117-1985
6
《低合金钢焊条》
GB/T5118-1995
7
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
GB/T5293-1999
8
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
GB/T12740-1991
9
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》
GB/T985-1988
10
《熔化焊用钢丝》
GB/T14957-1994
11
《埋弧焊焊缝破口的基本型式与尺寸》
GB/T986-1988
12
《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》
GB/T1231-1991
13
《建筑用压型钢板》
GB/T12755-1991
14
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》
GB/T11345-1998
15
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
GB8923-88
16
《工程测量规范》
GB50026—93
17
《钢结构工程施工验收规范》
GB50205—2001
18
《建筑钢结构焊接技术规范》
JGJ81-2002
19
《屋面工程质量验收规范》
GB50207-2002
20
《高空作业机械安全规则》
JGJ5099-98
21
《建筑机械使用安全技术规程》
JGJ33-2001
22
《施工现场临时用电安全技术规程》
JGJ46-88
23
国家、上海市有关建筑工程安全、文明施工的规定；
24
其它相关规程和技术标准；
25
本工程钢结构施工图
2、编制原则
序号
名称
内容
1
符合性原则
符合性原则包括两层含义：
首先要符合招标文件的要求，其次要符合本工程的特点。
2
先进性原则
先进性原则是要求在符合性原则的基础上，以我公司的技术、装备、员工素质为前提，采取科学的管理方法，先进的施工工艺，优化的配置，完善的措施，实现既定目标。
3
经济合理性原则
在安全可行的基础上，选择造价低的施工措施，降低成本。
4
可操作性原则
工程所用的施工工艺方法、施工流程、吊装方法等简单，方便实施，可操作性强
5
优越性
本工程我公司拟采用成熟的焊接技术，充分保证焊接质量
第二章工程概况及施工难点
第一节工程概况
1、工程基本情况
工程名称
龙工（上海）机械制造有限公司装载机生产厂房钢结构工程
工程地址
上海松江工业区龙工工业园内
工程规模
106626平方米
设计单位
中国联合工程公司
监理单位
上海益建建筑工程监理有限公司
结构类型
门式刚架
质量标准
一次性验收合格，达到“上海金钢奖”
计划工期
钢结构现场安装工期173天
2、结构概况
建筑面积
106626㎡
结构形式
门式刚架
层数
单层（局部有夹层）
总用钢量
5573.964t
平面尺寸
740.85m（长）×144m（宽）
檐口标高
12.40m
跨度
24m×6跨
开间
8m
第二节工程重点及难点
1、工程重点及难点
1.1本工程厂房长740多米，宽144米，施工战线长，施工区域广，施工人员、机具必须及时到位配备充足。
1.2任务重、时间紧张，同时厂房施工涉及的专业多，包括：
土建、钢结构、水电安装、基础施工等，在施工过程中需要各单位紧密配合，相互协调，穿插施工，须投入大量的机具和施工人员等。
1.3厂房中钢结构构件数量多，规格型号复杂，部分构件体积大、重量重，要求在加工图深化设计、制作、运输和安装过程中紧密协调配合，且保证自始至终保持编号一致，避免错用。
1.4厂房吊车梁数量众多，吊车型号多样，对钢结构的制作、安装精度要求非常高，在施工过程中严格控制施工质量。
1.5焊接质量及工艺要求高，对接焊缝要求为全熔透焊接，关键节点焊缝质量为二级。
同时，本工程钢结构构件间连接基本采用焊接和力，确保焊接强度及变形控制满足设计要求和规范要求。
第三章吊装工程平面图、立面图
（见附图一、附图二）
第四章施工测量方案
1、施工测量主要内容
在本工程现场施工过程中，垂直度、轴线和标高偏差是衡量工程质量的主要标准之一，具体测量、监测的基本内容有：
钢结构施工控制网建立；
基础定位、平整度及标高复测；
钢柱垂直度和钢梁、吊车梁水平度的控制；
钢柱柱顶和吊车梁标高的控制。
本工程测量的重点是：
控制网的建立和传递；钢柱垂直度和柱顶标高的控制；钢梁、吊车梁水平度的控制；难点是：
精度要求高；
2、测量矩形方格网的建立
由于本工程厂房的外型比较规整，因此本工程采用矩形控制网的方法进行整个工程的测量控制。
2.1主轴线的测设
根据建设单位提供的测量控制点在场内定位轴线AOB，再以轴线AOB为基础线定出轴线COD，进行误差矫正，使得两轴线严格垂直，轴线方向测量定位完成后，精密丈量距离，以确定纵横轴线各端点位置，并进行误差矫正。
2.2矩形控制网的测设
首先在横轴线及纵轴线的端点A、B、C、D分别架设经纬仪，以中心点O为前视点，分别测设直角汇成N1、N2、N3、N4四个角点。
再精密丈量各点距离，其精度要求同主轴线，复测完成后，在四个角点设立指标桩（指标桩做法如下图）：
2.3矩形控制网的加密
矩形控制网测设完成后，再对矩形网按钢柱的轴线间距进行加密，加密的精度要求按Ⅰ级标准要求（如下表）
厂房矩形控制网轴线误差控制表
等级
名称
边长精度
直线角误差
主轴线活直角误差
Ⅰ级
主轴线
1：
50000
±5＂
±3＂
方格网
1：
30000
±5＂
3、标高的引测
根据业主单位提供的标高水准控制点（国家Ⅱ级水准点以上），采用闭合回路法引测到施工现场，测设在标桩上，以此标高作为标高控制基准点。
4、施工现场的沉降观测
4.1工程设置有多部吊车，因此在施工时，根据要求设置相应的沉降观测点，施工时及时对进行基础的沉降情况进行观察测量，为建设单位长期检测做准备。
4.2沉降观测点的设置
所有钢柱每隔4根钢柱设置一沉降控制点。
4.3沉降控制点的制作方法
本工程的沉降控制点采用圆钢加工制作后焊接于钢柱脚标高+0.3m处具体如下图。
4.4沉降观测的要求
4.4.1采用同样的路线合观测方法（采用环行闭合方法或往返闭合法），设置固定的置镜点与立尺点。
4.4.2仪器到标尺的距离，最长不超过40m，每站前后视距差不得超过0.3m，辅助差不得超过0.25m。
4.4.3在基本相同的条件和环境下测量
4.4.4安排固定的测量人员和固定的测量仪器。
4.5观测的时间和次数
第一次测量应在观测点安装设置完成后及时进行，以后定期测量，一般为30天观测一次，当结构自重明显增加时可增加测量次数。
一般施工过程中沉降次数为四次，即观测点设置后一次，钢构件吊装完成、中间验收前观测一次，屋面板、墙面板安装完成后观测一次，竣工验收前观测一次。
在施工期间如发现不均匀沉降，应及时会同设计单位、建设单位、监理单位进行分析，确定解决措施和方案。
4.6沉降观测资料的整理和保存
根据每次沉降观测的数据整理，记录各点高程、每次沉降量和累计沉降量，并有相关人员签字，同时应绘制建筑物沉降观测点平面布置图。
工程竣工结束后，将有关资料移交给建设单位，有建设单位继续进行观测。
5、测量精度的保证措施
5.1现场使用的所有测量仪器必须进行检验校正，确保仪器在有效期内使用，做到施工中所使用的仪器精度要求符合测量要求。
5.2测量人员必须持证上岗。
5.3各控制点分布均匀，并定期进行复测，确保控制点的精度。
5.4根据施工区的地质情况、通视情况对测量方案进行优化，尽量做在外界条件较好的情况下进行测量。
5.5控制测量外作业技术要求
测量作业项目
限差项目
限差要求
备注
角度测量
仪器标称精度
±2＂
测角误差
±3＂
测回数
2
半测回归零数
±6＂
重复读数差
±1＂
测回间较差
±5＂
2C互差
±2＂
距离测量
仪器标称精度
1mm+2ppm
测回数
2
测回读数较差
3mm
往返测较差
2（1mm+2ppm）
温度测定允许差
1度
气压测定允许差
10Pa
气象元素测定时间间隔
每边一次
水准高程
前后视距允许差
0.3m
视距累积误差
1m
最大视距
40m
基铺读数较差
0.3m
控制测量成果精度技术要求
项目
限差要求
备注
方位角闭合差
±4√n＂
n：
测站数
水准闭合差
±4√L＂
L：
水准路线长度，单位KM
直线度
180o±2.5＂
正交度
90o±5＂
第五章钢结构吊装前期准备工作
5．1基础复核
（1）吊装前彻底清除柱基础及周围的垃圾、积水，对混凝土基础面重新凿毛，并清除尘屑等杂物，并在基础上划出钢柱安装的纵横十字线。
（2）对预埋螺栓进行复核，复核的主要项目为：
轴线位置、标高及螺栓的伸出长度。
（3）清理螺栓螺纹的保护膜，对螺纹的情况进行检查。
（4）测量基础混凝土顶面的标高，准备好不同厚度的铁垫块。
（5）准备好钢柱吊装用的临时爬梯、操作平台等。
5．2钢构件查验
钢结构进场后，应对构件进行严格的检查，具体检查的项目有：
（1）钢材、焊接材料、涂装材料等在钢结构制作过程中用到的原材料质量证明文件及复试报告。
（2）构件的外形几何尺寸，连接板的位置角度，螺栓孔的直径及孔距，焊缝的坡口，附件的数量及规格等。
（3）构件的焊缝外观质量及一、二级焊缝的超声波探伤记录。
（4）高强螺栓连接摩擦面的质量及复试报告。
（5）构件的涂装质量及有关测试记录。
（6）对照构件发运清单检查构件的规格、型号、编号、数量。
（7）专门检查在运输过程中产生的变形及损坏情况，对发生变形的构件及时进行校正和修复。
（8）清除构件上的污垢、积灰、泥土等，对损坏的油漆及时进行修补。
5．3钢构件堆放
为了保证吊装现场的顺利进行，钢构件在安装时不出现构件混乱或缺少，钢构件提前进场后，按照合理的场地布置位置进行堆放，堆放场地要求平整、坚实、无杂草、无积水，在工程现场设置仓库，用以保存工具、小配件、零件、螺栓、焊条、涂料等材料。
（1）构件堆放应使用垫木，垫木必须上下对齐，每堆构件堆放高度应视构件的情况分别掌握，一般和次要构件（支撑、檩条、墙梁等）不宜超过1m，重型和大型主要构件采用单层堆放，由于屋架的侧向刚度较小，采用竖立堆放，每堆一般为3榀组合，每榀之间应放垫木。
（2）每堆构件与构件之间，应留出一定的距离（一般为2m）。
（3）如现场场地允许，构件可按吊装顺序及安装位置，在保证起重机械及运输车辆行走通畅的情况下，按各种型号分别堆放于吊装位置附近。
（4）构件编号放置在两端醒目处，以便于吊装时构件的查找。
5．4构件表面清洁与标志
构件在安装前应清除钢梁、钢柱以及附件表面附着的灰尘、泥土、油污等杂物。
吊装前对钢构件做好中心线、标高线的标注，对不对称的构件还应标注安装方向，对大型构件应标注出重心或吊点，标注可采用不同于构件涂装涂料颜色的油漆作记号，做到清楚、准确、醒目（如图下图）。
5．5吊装用道路
本工程采用16、25吨汽车吊装，土建单位应提供具有足够耐压强度的吊装道路。
5．6起重机械、吊索具检验
（1）吊装机械的选择
根据钢柱重量初步统计，选用一台16T汽车吊吊钢柱。
选用一台20T汽车吊吊钢梁。
汽车吊性能、吊装用绳索、卡环、钢丝绳卡、夹具、揽风绳、手拉葫芦等在吊装之前必须认真检查和试验，验证其安全可靠。
5．7人员检查
检查起吊指挥、吊车司机人员的资格和钢结构安装人员体质、年龄进行检查，不符和有关规定的决不予上岗。
5．7吊装前技术交底
对钢结构安装人员进行安全进场三级教育，吊装前对安装人员进行安全技术交底，由公司、项目部分别给安装队长交底，安装队长对所有职工交底。
宣读安全技术操作规程，以便工人能够认识到安全的重要性。
第六章钢结构吊装
（1）钢结构现场安装工艺流程
偏差较大的基础进行处理
施工机具、设备材料进场
基础轴线复核核
钢构件进场
轴线正确
钢柱吊装
钢柱校正
柱间支撑系统安装
吊车梁的吊装及临时固定
屋面大梁安装
屋面支撑系统及檩条安装
墙梁系统的安装
行车梁制动系统的安装
局部返工处理
主体结构验收
板材开始施工
不合格
合格
（2）吊装机械的选择
2.1钢柱的吊装
根据钢柱重量初步统计，选用一台16T汽车吊吊钢柱。
2.2屋面梁的吊装
选用一台25T汽车吊吊钢梁。
2.3其余钢结构吊装
构件
选用吊机
屋面支撑系统
25吨汽车吊
吊车梁
25吨汽车吊
吊车梁制动系统、墙面系统
25吨汽车吊
2.4吊车起重性能
QY25型吊机起重性能表：
工作半径（m）
吊臂长度（m）
10.2
13.75
17.3
20.85
24.4
27.95
31.5
3
25
17.5
?
?
?
?
?
3.5
20.6
17.5
12.2
9.5
?
?
?
4
18
17.5
12.2
9.5
?
?
?
4.5
16.3
15.3
12.2
9.5
7.5
?
?
5
14.5
14.4
12.2
9.5
7.5
?
?
5.5
13.5
13.2
12.2
9.5
7.5
7
?
6
12.3
12.2
11.3
9.2
7.5
7
5.1
6.5
11.2
11
10.5
8.8
7.5
7
5.1
7
10.2
10
9.8
8.5
7.2
7
5.1
7.5
9.4
9.2
9.1
8.1
6.8
6.7
5.1
8
8.6
8.4
8.4
7.8
6.6
6.4
5.1
8.5
8
7.9
7.8
7.4
6.3
7.2
5
9
?
7.2
7
6.8
6
6.1
4.8
10
?
6
5.8
5.6
5.6
5.3
4.4
12
?
4
4.1
4.1
4.2
3.9
3.7
14
?
?
2.9
3
3.1
2.9
3
16
?
?
?
2.2
2.3
2.2
2.3
18
?
?
?
1.6
1.8
1.7
1.7
20
?
?
?
?
1.3
1.3
1.3
22
?
?
?
?
1
0.9
1
24
?
?
?
?
?
0.7
0.8
26
?
?
?
?
?
0.5
0.5
28
?
?
?
?
?
?
0.4
29
?
?
?
?
?
?
0.3
（3）、钢柱的吊装
钢柱安装流程
缆风绳拉设
下一钢柱安装
钢柱组装
基础复测
检查复核
合格
合格
不合格
矫正修补
基础座浆、垫板处理
不合格
调正
钢柱吊装到位
垂直度、轴线位移、标高调整
设置爬梯、安装平台
钢柱初步固定
垂直支撑安装
钢柱吊点的选择
根据钢柱的形状、长度、重量、起吊方法及吊装机械的起重能力，决定采用6X37+1互捻制钢丝绳进行吊装，吊点设置在钢柱的牛腿处，钢丝绳在绑扎时在绑扎处垫上麻袋、橡皮或木块，如绑扎点易对构件造成损坏的情况下，应对构件进行临时加固处理。
吊索的选择
钢柱最重3t，采用2点起吊，吊索处于近似垂直状态，因此单根钢丝绳受力为0.5G=1.5t=15KN，选用6X37+1-30.0-1700钢丝绳，取安全系数为K=6，修正系数Φ修=0.82，现进行验算，P破=525KN，P允=Φ修XP破/K=0.82X525/6=71.75KN>>15KN，满足吊装要求。
吊装方法
钢柱吊装采用单机旋转法吊装就位为主，必要时采用16t汽车吊进行吊装。
1
2
3
（a）平面布置；（b）旋转过程；1－柱平放时，2－起吊中途，3－直立
旋转法钢柱吊装示意图
转法吊装示意简图
（a）
（b）
钢柱运输到现场，起重机边起钩边回转边使柱子绕柱脚旋转而将钢柱吊起，起吊时应在柱脚下面放置垫木，以防止与地面发生摩擦，同时保证吊点、柱脚基础同在起重机吊杆回旋的圆弧上。
（如下图）
钢柱吊装就位后，先进行初步的调整偏差，在刚度较小的方向拉设缆风绳，有垂直支撑跨的钢柱必须立即进行垂直支撑的安装。
吊装顺序为先高跨后低跨，从D轴向两边
钢柱校正
柱基标高调整
根据钢柱的实际长度、柱底的平整度、钢牛腿顶部及柱顶距柱底部的距离，有吊车的钢柱重点是保证牛腿顶部标高值，来决定基础标高的调整数值。
吊装前先测量牛腿顶面到钢柱底板的距离，然后根据此距离确定钢柱柱脚垫板的放置厚度。
纵横十字线的对准
在钢柱安装前，用经纬仪在基础上面将纵横十字线划出，同时钢柱柱身的四个面标出钢柱的中心线。
在钢柱安装时，起重机不脱钩的情况下，慢慢下落钢柱，使在钢柱上标注的四个面中心线与基础上划出的纵横十字线对准，尽量做到线线相交。
如不能对准，通过柱底板螺栓孔与螺栓的间隙进行调整，一般设计时考虑柱底板螺孔直径稍大（1mm左右），如果在设计考虑的范围内仍然调整不到位，必要时可对柱底板采用绞刀扩孔，安装后在钢柱底板上面压盖板用电焊固定。
柱身垂直度的校正
在钢柱的纵横十字线的延长线上或稍偏的位置架设两台经纬仪，进行垂直度测量，经纬仪与纵横十字线的夹角应小于15°（如下图）。
先将钢柱上的螺母适当松开，采用钢锲或松紧缆风绳进行校正，校正完毕后，松开缆风绳不受力，再进行复校调整，调整后将螺母拧紧。
钢柱垂直校正测量示意图
经纬仪视线
柱子中心线
钢柱安装允许偏差
项目
允许偏差
图例
钢结构的定位轴线
±l/2000,±3.0㎜
基础上柱的定位轴线及钢柱定位轴线
＜1.0㎜
地脚螺栓偏移
＜2.0㎜
底层钢柱柱底轴线对定位轴线偏移
＜3.0㎜
基础上柱底标高
±2.0㎜
单节柱的垂直度
＜H/1000,且≯10mm
同一层柱的柱顶高度差
＜5.0㎜
（4）行车梁系统安装
行车梁安装工艺流程
钢柱牛腿上表面标高复测处理
行车梁、辅助梁（或桁架）初步固定
吊车梁校正、固定
制动系统（制动板）安装
走道、平台、栏杆安装
安装完成
屋面梁及支撑安装
辅助桁架、梁的吊装
吊车梁系统安装流程图
吊装方法
根据行车梁的重量及安装高度，本工程行车梁的吊装采用二点吊装，吊装时可采用专用设施或用钢丝绳绑扎吊装（如下图）。
行车梁安装顺序同钢柱吊装。
测量校正
钢柱初步校正固定后，应立即安装钢柱之间的垂直支撑，钢行车梁安装从有垂直支撑的开间向两边安装，安装后用临时螺栓先固定，行车梁吊装后只做初步校正，等屋盖系统安装后再做最后的校正固定，行车梁的走道板及下翼缘的支撑等构件先用临时螺栓固定，等行车梁最后校正完成后进行校正。
钢行车梁的校正主要包括标高调整，纵横轴线（直线度、轨锯）和垂直度调整。
标高调整
当一跨即两排行车梁全部吊装完毕后，用一台水准仪（精度在±3mm/Km）架在梁上或专门搭设的平台上，进行每梁两端高程的引测，将测量的数据加权平均，算出一个标准值（此标准值的标高符合允许偏差），根据这一标准值计算出各点所需要加的垫板厚度，在行车梁端部设置千斤顶顶空，在梁的两端垫好垫板。
纵横十字线的校正
柱子安装完后，及时将柱间支撑安装好形成排架，首先用经纬仪在柱子纵向侧端部从柱基控制轴线引到牛腿顶部，定出轴线距离行车梁中心线的距离，在吊车顶面中心线拉一通长钢丝，逐根行车梁端部调整到位，可用千斤顶或手拉葫芦进行轴线位移。
行车梁垂直度校正
从行车梁上翼缘挂锤球下来，测量线绳至梁腹板上下两处的水平距离，如图，如a＝a’说明垂直，如a≠a’，则可用铁楔进行调整。
吊车梁垂直度测量示意图
项目
允许偏差（㎜）
图例
轨距
10
直线度
3
竖向偏差
10
梁跨的1/1500
同跨间内同一横截
面吊车梁顶面高差
支座处
10
其他处
15
相邻两吊车梁
接头部位
中心错位
3.0
顶面高差
1.0
同跨间任一截面的
吊车梁中心跨距
±10
钢吊车梁安装允许偏差
（）屋面系统的安装
钢梁构件运到现场，先应拼装。
钢梁扶正需要翻身起板时采用两点翻身起板法，人工用短钢管及方木临时辅助起板。
钢梁翻身就位后需要进行多次试吊并及时重新绑扎吊索，试吊时吊车起吊一定要缓慢上升，做到各吊点位置受力均匀并以钢梁不变形为最佳状态，达到要求后即进行吊升旋转到设计位置，再由人工在地面拉动预先扣在大梁上的控制绳，转动到位后，即可用板钳来定柱梁孔位，同时用高强螺栓固定。
并且第一榀钢梁应增加四根临时固定揽风绳，第二榀后的大梁则用屋面檀条及连系梁加以临时固定，因该钢构工程跨度为24米左右，故应设五道以上，在固定的同时，用吊锤检查其垂直度，使其符合要求（简要示意图详见）
本钢结构工程因每个节点处的高强度螺栓总数多，从而安装时节点处的所有螺栓都先不全部安装，用临时螺栓先固定，后增补。
钢梁的检验主要是垂直度，垂直度可用挂线球检验，检验符合要求后的屋架再用高强度螺栓作最后固定。
在吊装钢梁时还须对钢柱进行复核，此时一般采用葫芦拉钢丝绳缆索进行检查，待大梁安装完后方可松开缆索。
对钢梁屋脊线也必须控制。
使屋架与柱两端中心线等值偏差，这样各跨钢屋架均在同一中心线上。
钢梁的起吊示意简图
1－吊升前的位置；2－吊升过程中的位置；3－对位（就位）后位置
1
2
3
钢梁吊装示意图
缆风绳
钢屋架临时固定示意图
钢梁安装允许误差
序号
项目
标准
1
梁两端顶面高差
L/100且≤10mm
2
主梁与梁面高差
±2.0mm
3
跨中垂直度
H/500
4
挠曲（侧向）
L/1000且10.0mm
第七章高强度螺栓安装
1、高强度螺栓施工前的复验
1.1高强度螺栓进场提供试验报告及产品合格证；
1.2高强度螺栓进场后按规定复检，合格后方可使用；
1.3高强螺栓安装前必须再次检查和处理摩擦面的浮锈及污物杂质等，安装时严禁硬性打入，
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