钢结构工程施工组织设计.docx

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钢结构工程施工组织设计

大连期货大厦工程

主承建部分施工组织设计

第二册钢结构工程施工组织设计

中国建筑第八工程局

二OO五年一月

第一章钢结构工程概况

1.1工程简述

1.1.1建设地点及环境特征

大连期货广场位于大连市沙河口区会展路以北的星海广场，基地面积约为70000m2。

其地块东部有一新建的体育馆，南部为星海湾会展中心，北部和西部的相邻地块未来城市规划尚未确定功能，在规划地的一个游泳馆建筑已拆除，基地南面朝向星海广场，远眺大海，具有极佳的视觉景观。

大连期货广场由两幢对称的53层超高层塔楼建筑、4层裙楼及地下车库组成，建成之后将成为集办公、酒店、住宅为一身的多功能建筑群。

一期工程由A座塔楼、A座裙房及地下车库三部分组成，地上建筑面积为107739m2，地下建筑面积103620m2。

其中A座塔楼为办公室，地上53层，地下3层。

本工程结构设计使用年限50年，上部结构及基础设计安全等级二级。

本工程钢结构约9000吨。

1.1.2设计依据

本工程结构设计采用现行的国家规范及规程，设计参数：

风荷载为百年一遇、雪荷载按50年重现期考虑，地震设防烈度7度。

场地绝对标高7.90—11.20米，场地地下水埋深5.00—6.20米，抗浮设计水位取绝对标高5.80米。

水量较丰富，对混凝土无腐蚀性，对钢筋有弱腐蚀性，对钢结构有中等腐蚀性。

1.1.3结构选型及钢结构的整体概况

主楼采用钢筋砼筒体—钢框架混合结构体型，塔楼核心部分为钢筋混凝土内筒剪力墙，内筒平面尺寸为25.1m×26.7m。

塔楼外围为钢框架结构，平面尺寸为44.5m×44.5m，外框架柱距芯筒距离分别为9.7m和9.0m。

钢筋混凝土筒体作为主要抗侧力结构体系，外框架作为抗震第二道防线，形成双重抗侧力结构体系。

外框架采用4.05m柱距，外框架柱采用方钢管混凝土结构，方钢管柱截面尺寸为600mm×600mm，钢板厚度从上到下采用20～28mm，方钢管填充混凝土强度等级为C50。

钢筋混凝土芯筒楼面采用现浇钢筋混凝土楼面，板厚130mm，办公区域楼面采用压型钢板做模板，上铺钢筋混凝土的组合楼面。

组合楼板跨度为4.05m，楼板厚度为160mm。

压型钢板采用肋高76mm的镀锌钢板，施工阶段采用临时支撑，使用阶段代替部分板底受力钢筋。

为加强混凝土核芯筒的延性，在筒体的四角及剪力墙大开口两侧设置型钢柱。

塔楼的标准层高为4.1m和4.5m，为了满足建筑楼层净高及尽量减少层高，在楼层钢梁腹板开设洞口，方便机电管道的穿越。

楼面钢梁与框架柱、核芯筒均采用铰接，梁高800mm，采用焊接H型钢，外框架梁与框架柱采用刚接，梁高800mm，也采用焊接H型钢，并满足外框架作为第二道抗震防线的抗侧力刚度要求。

结构楼面布置充分考虑到外框架柱及楼层梁的受力均匀，标准层楼面的四个角部分别在奇、偶数层旋转900布置次梁。

塔楼右侧为裙房部分，裙房采用钢框架结构体系。

裙房柱网为8.1m×12.15m。

裙房结构与塔楼连为一体不设缝。

框架柱采用方钢管混凝土结构，钢管截面尺寸为600mm×600mm×20mm，内灌C40混凝土，框架梁采用焊接H型钢，梁高800mm。

框架主梁与框架柱采用双向刚接，楼面次梁与主梁采用铰接，楼面做法同塔楼办公区域楼面。

本工程地下室为3层，各层层高3.60m、3.60m、6.30m，在主楼及裙房范围之外为地下停车库。

主楼地下室芯筒剪力墙布置同地上结构，并沿外框架柱四周增设900mm厚剪力墙，外框架方钢管砼柱由基础筏板开始施工。

裙房地下室框架柱采用钢骨混凝土结构，方钢管埋入SRC柱内地下一层。

地上部分钢结构的整体概况图：

1.1.4采用材料

（1）钢材强屈比不小于1.2，伸长率大于20%，并有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

钢柱、外框架梁、楼面主梁均采用Q345C，楼面次梁采用Q235B。

（2）压型钢板采用肋高76mm的开口型压型钢板，其镀锌厚度应满足使用阶段不至于锈损要求，厚度不小于0.75mm。

组合楼面在无防火涂层保护下满足1.5小时耐火极限要求。

（3）钢结构防腐涂料采用水性无机富锌涂料，其涂层厚度不小于75μm，耐盐雾试验不小于10000小时，并满足设置维修年限50年要求。

防火涂料采用厚涂型防火涂料，其厚度应满足规程CECS159（2004）及构件耐火极限要求。

1.1.5其它需要说明的问题

（1）由于本工程为抗震超限高层，有关超限情况、抗震加强措施以及构造节点等参见“超限结构抗震设计专篇”。

（2）钢柱耐火极限为3小时；钢梁耐火极限为2小时；组合楼板耐火极限为1.5小时。

（3）本工程标准层楼面钢梁高度为800mm，腹板开洞洞口高度为400mm，为钢梁高度的1/2，洞口宽度1200mm，超过钢梁的高度，不能符合我国规范要求，将参考英国等相关规范采取洞边构造加强措施。

1.2施工条件

1.2.1交通道路

本工程基地四周均为城市道路，南侧为会展路，东、西、北侧均为规划待建城市道路。

进入本工程基地时，由基地的东、西、北三面进入，会展路一侧不设车行入口。

交通运输方便。

1.2.2施工水源

现场有业主指定的自来水接驳口，工程开工后，可以根据经业主审批的施工总平面布置图进行施工用水的布置。

1.2.3施工电源

现场有两台变压器，满足施工用电需求。

1.2.4通讯设施

工程开工后，施工现场接入电话线、宽带网非常方便，再利用无线通讯设备，满足工程施工通讯要求。

1.3工程目标

1.3.1工期目标

本工程业主要求工期为36个月，我局通过研究和分析，计划33个月完成全部施工任务。

其中钢结构施工工期目标246天，不包括冬期施工组织间歇时间75天以及塔楼核芯筒施工间歇63天（此时施工裙楼钢结构）。

钢结构开工时间为土建施工完成基础筏板养护期后，开始主楼部位的钢结构安装。

1.3.2质量、职业健康安全、环境管理目标

1）质量承诺

按照我局ISO9001质量体系的要求，建立工程项目质量保证体系，在施工的全过程实施“精心组织，精心施工”的八字方针，保证单位工程合格率为100%，杜绝重大工程质量事故发生。

工程质量标准：

合格。

质量目标：

鲁班奖

2）安全目标

本工程安全生产目标：

杜绝重大人员伤亡事故、机械事故和火灾事故的发生，轻伤事故率控制在1.2‰。

3）工程文明施工、环境管理

确保创建大连市建设工程文明施工样板工地、中国建筑总公司CI达标创优示范工程。

创造和谐的施工生活环境。

第二章钢结构工程的重点和难点的理解和认识

为了更好地组织本工程的施工，把握工程的特点与难点，我局对初步设计图纸、招标文件进行了仔细的研究和分析。

同时，结合我局类似工程的施工和管理经验，认为本工程具备以下重点和难点：

2.1施工组织管理的重点

1、组织协调难度大

本工程总建筑面积：

地上建筑面积为107739m2，地下建筑面积103620m2。

在这样大的建筑内施工，对施工现场的管理要做到井井有条，保证施工各个班组、每道工序有计划、有步骤进行，这就取决于对设计图纸是否充分消化吸收，施工进度计划安排是否合理，对现场劳动力、施工机具设备的配置是否合理，对各专业的进展是否了解，因而对项目的综合组织及协调能力要求高。

2、钢结构加工质量的控制是本工程的重点

因此，对于本工程钢结构的加工制作，总承包项目部、钢结构项目部均应派驻钢结构加工厂，配合监理作好钢结构制作加工的质量控制工作。

2.2技术上的重点与难点分析

2.2.1测量控制要求高

高层钢结构安装过程中对垂直度、柱中心位置、标高等精度要求高，钢结构的安装精度控制是保证整个工程主体质量的一个重要环节。

2.2.2钢结构的焊缝质量要求高

钢结构的焊接历来是高层钢结构质量控制的重点，良好的焊缝质量可以保证钢构件的力学性能。

在钢构件现场安装焊接时，应严格控制钢构件的焊缝质量。

钢构件现场焊接应严格按焊接工艺评定进行，同时，还需要对风、雨、冬季等环境影响采取有效的应对措施。

2.2.3钢结构安装焊接变形的控制要求高

钢结构焊接变形一方面影响构件的受力性能，另一方面影响构件美观。

在钢结构现场安装过程中，应通过成熟焊接工艺、合理的焊接顺序等措施来减少构件变形。

2.2.4钢结构框架交叉节点的焊接质量要求高

钢结构框架交叉节点的焊接质量控制，一方面是控制焊缝的质量，另一方面是控制构件组对拼装质量。

在钢结构框架交叉节点组对时，应严格按设计要求进行，保证构件的轴线、形心线、安装几何尺寸符合设计和规范要求。

2.2.5钢结构制作和其他专业施工管理协调

钢结构制作与其他专业的施工是息息相关的，无论是与土建还是与安装。

因为一项工程其本身就是一个系统。

如立柱底板的螺栓孔尺寸与地脚螺栓的预埋位置，土建预埋件的数量与钢结构预埋件设计的数量，预埋件的位置与钢结构梁的标高与轴线，钢结构梁腹板的孔洞设计与管道、风管的安装等都是相互影响的。

因此在钢结构制作时，其他专业应及时与其进行沟通。

局总承包项目部将加强钢结构制作与其他专业的协调管理，建立一个有效的信息网络体系，从而保证工程优质、高效的完成。

2.2.6钢结构防火涂装与其他专业的管理协调

在钢结构防火涂装施工时，应注意加强与其他专业的协调。

在涂装施工前应检查防火涂装部位是否还有其他工序未完成，在防火涂装作业过程中，应注意其他专业的成品保护。

2.2.7钢结构安装过程安全管理

本项目钢结构为超高层钢结构，超高层钢结构安装过程中的不利安全因素较普通高层建筑多，在施工组织和管理过程中应采取以可靠的安全措施，确保整个工程安全施工。

2.2.8对本工程重点与难点采取的解决方案、措施和手段

对本工程重点与难点采取的解决方案、措施和手段见第六章钢结构工程主要施工方案。

钢管混凝土浇注密实度的控制见土建施工组织设计中的方钢管混凝土浇注。

第三章钢结构工程施工组织机构设置和施工部署

3.1施工项目管理部的设置

3.1.1管理优势

1）较强的资质

我局为具有国家特级总承包施工资质的大型企业，取得国家ISO9001质量标准的认证，并且连续三年通过国家认证中心的审核。

在承建省级以上重点工程中，多次获得省部优及“鲁班奖”。

2）承担过同类工程施工，具有丰富经验

我局多次承建过高层钢结构工程的施工，对本工程的施工，我们将抽调在高层建筑工程施工领域经验丰富的专家和技术骨干以及具有丰富施工经验的作业人员，进行本工程的管理和施工。

3.1.2施工管理班子的组建原则

1）该工程质量要求高，我局将进行重点管理，按照项目法施工，选择优秀的施工管理人员组成项目班子承担该钢结构工程的施工管理。

2）项目部配备项目经理、项目总工程师及生产技术、质量、安全、预算、财务、材料、机械、后勤、保卫等职能管理人员，负责从深化设计管理协调、钢结构制作监造、施工准备、工程施工、质量安全监督、工程预结算，至工程回访维修等工作，对业主实行全过程的负责。

我们还将充分考虑项目管理班子成员的专业、年龄、经验、结构层次等因素，保证配置合理，且主要人员有同类工程的施工经历，配置人员保证及时到位，不兼职其它项目。

3）项目管理人员的配备原则为：

（1）责任心强，能服从工程总承包项目部、业主与监理管理，并在以往工作中有良好表现。

（2）年富力强，精力充沛，并具有吃苦耐劳精神。

（3）工作扎实，专业技术精通，有丰富的施工管理经验，主要人员须参加过省部级以上优质工程的施工管理。

3.1.3本项目的施工组织机构

根据本工程的特点及项目管理要求，我们将组织富有经验、曾参与过类似项目施工的管理人员组成钢结构工程实施管理机构，设四个职能部门即工程技术部、质量安全部、商务部、综合办公室，统一指挥施工生产、计划统计以及质量、安全、文明施工等，同时局总部作为该项目经理部的强大后盾，积极做好人员的调配、后勤服务及各项保障工作。

钢结构工程施工组织机构图见下图。

计划调度员

安装工程师

材料保管员

后勤管理员

后勤管理员

材料保管员

安装工程师

计划调度员

钢结构部项目经理

钢结构部总工程师

资料员

钢结构监造

设备管理员

钢结构施工各班组

办公室

财务出纳

专职安全员

环境管理员

专职质检员

成本员

预算员

采购员

检测工程师

防腐工程师

焊接工程师

测量工程师

吊装工程师

综合办公室

质量安全部

商务部

工程技术部

局总承包项目部

钢结构安装部施工组织机构图

3.1.4钢结构安装项目部主要人员、部门职责

1）钢结构安装部经理的主要职责

（1）负责工程实施的日常管理工作。

（2）组织项目调度会议，组织工程的实施，确保整个工程协调一致。

（3）明确人员职责，建立恰当的激励机制，充分发挥参与项目建设人员的积极性。

（4）组织编制工程施工质量控制计划，以指导整个工程的施工过程。

（5）负责现场工程人员、机械、材料等的总体调配。

（6）其它应由项目经理担负的职责。

2）钢结构安装部总工程师的职责

（1）负责工程质量、安全保证体系的建立和运行；

（2）配合项目经理组织编制工程质量计划，组织编制有关工艺文件；

（3）指导、协调各专业技术人员的工作；

（4）负责工程质量事故的处理，组织质量事故技术处理方案的编制，报项目总工程师批准；

（5）安排工程图册、文件、资料的分配、签发、保管及日常管理工作；

（6）开展质量教育，保证各项制度的正常进行。

3）工程技术部的主要职能

（1）负责各专业工艺文件的编制工作，并根据有关程序完成报审；

（2）指导现场施工，及时解决施工过程中的技术问题；

（3）负责各专业材料计划的计提，并配合物资供应部门对原材料进行检验；

（4）配合专职质检员、专职安全员对现场进行质量安全的管理，编制质量通病整改措施和安全防护技术方案，并指导执行；

（5）根据总进度计划的安排，编制各专业施工进度计划，同时，提供各专业施工人员、机械需用计划；

（6）负责工程技术文件、资料及标准规范的管理；

（7）其它应由工程技术部担负的职能。

4）物资采购、保管员的职责

（1）负责物资采购的招标工作，选择合格的材料供货商；

（2）编制物资采购计划，根据施工进度及时完成物资的采购工作；

（3）在各专业技术人员的配合下，完成进货检验，及时提供检验报告；

（4）负责现场物资的标识和堆放工作；

（5）建立健全物资台帐，做到帐、卡、物相统一，以保证材料的发放准确；

（6）负责现场剩余材料的回收工作，在施工班组的配合下，做到工完料清；

5）设备管理员的职责

（1）负责与总包机械管理部门协调，服从其管理；

（2）负责按照施工组织设计的要求，组织施工机械按计划进场；

（3）建立设备管理台帐，按照ISO9001质量体系的要求进行设备管理；

（4）负责施工过程中机械设备的维修管理工作，确保机械设备的完好率。

（5）其它应由物资、设备部担负的职能。

6）质量安全部的职能

（1）负责现场质量、安全的日常管理工作，制定质量、安全管理制度；

（2）负责现场特殊工种作业人员资格的审查，确保持证上岗；

（3）负责现场安全防护措施的制度和落实；

（4）负责施工现场检验、试验状态的标识工作；

（5）负责每道工序的专检、确认，及时发现质量问题；

（6）配合监理单位、当地质检部门对工程质量进行认定；

（7）其它应由质量安全部担负的职能。

7）财务人员的主要职责

（1）负责项目经营、财务工作的日常管理；

（2）负责项目成本的测算和控制；

（3）组织项目部有关人员编制资金使用计划；

（4）配合合同预算部，编制每月报量计划。

并负责与业主进行工程款的结算；

（5）在资金不到位的情况下，负责在全局范围内协调筹集资金。

（6）其它应由财务人员担当的职能。

8）办公室

（1）负责日常行政工作和后勤管理，负责信息化管理和人员培训，负责施工现场保卫、义务消防队、垃圾清运、环境卫生的管理，保证项目正常运转。

（2）负责项目的日常接待及会议室、各类办公室管理工作。

（3）在项目经理的指令下，进行现场施工资源的调配。

（4）参加项目的各种会议，做好会议记录。

（5）负责施工现场保卫、义务消防队、垃圾清运、环境卫生的管理。

（6）负责整个施工现场的安全保卫工作，及时解决施工现场的各种纠纷及打架斗殴事件，处理好与当地派出所等治安部门关系。

（7）负责项目部的后勤工作，包括食堂管理，小卖部管理及项目职工劳保、办公用品的购置。

9）合同预算人员的职责

（1）负责项目的合同、预算管理；

（2）随工程进度编制工程量清单，并与业主核对；

（3）其他应由合同预算人员负责的职责。

3.1.5项目部主要管理部门及主要人员配备一览表

部门名称

分类管理人员

配备人数

说明

钢结构安装部经理

1

梁建军

钢结构安装总工程师

1

吴聚龙

工程技术部

工程技术部部门经理

1

林绍纶

工程技术人员

6

吊装工程师-林绍纶、安装工程师-杨建平

焊接工程师—黄向东、测量工程师—庄桂成

防腐工程师—陈渐、检测工程师—丁伟臣

资料管理人员

1

陶丽

钢结构驻厂监造人员

2

驻场监造工程师—田启良、程铭

商务部

商务部部门经理

1

顾圣建

财务出纳

1

黄晓丹

成本控制

1

李晓东

预算人员

1

顾圣建

材料采购

1

郭建国

仓库保管

1

郭海涛

质量安全部

质安部部门经理

1

方乃林

专职质检员

2

芮春木、毕水勇

专职安全员

2

郝允环、丁卫

专职环境管理员

1

曹昊

综合办公室

设备调度

1

王孝敬

现场平面管理

1

殷连霞

现场保卫、消防、清洁卫生

1

张静

合计

28

3.1.6项目各专业工种人员配备一览表

序号

工种名称

人数

备注

1

起重工

20

卸车、构件吊装、钢柱校正

2

铆工

30

焊缝坡口处理、高强度螺栓安装及缺陷处理

3

测量工

6

测量放线、垂直度监控、标高监控

4

吊车司机

12

塔吊8人、汽车吊4人

5

电焊工

60

手工焊接和栓钉焊接

6

气焊工

10

缺陷处理

7

无损检测工

4

超声波探伤、磁粉探伤以及着色探伤

8

电工

2

电气设备接线、维护

9

钣金工

24

压型钢板铺设

11

架子工

10

高空防护设施的搭设与拆除

12

油漆工

8

现场补漆

13

杂工

20

辅助各工种工作

合计

206

不包含防火涂料施工队伍约180人

时间

人员数

2005年

2006年

2月

3月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

2月

3月

4月

300

260

220

180

140

100

60

20

3.2施工部署

3.2.1总体策划和部署

本工程主体结构施工的部署是：

设置两台内爬式塔吊作为主楼施工的垂直运输机械，设置位置见平面布置图。

其中一台K50/50塔吊作为钢结构安装主吊塔，一台JT300-16平头塔吊作为辅助吊，负责部分钢构件吊装以及主楼施工时其他材料的垂直运输。

塔吊的技术参数详见土建施工分册。

塔吊布置图如下：

本工程中，土建与钢结构的安装交叉施工非常频繁，在立面空间上形成多层间隔交叉。

根据这一特点，为了拉开作业面，同时又要符合结构受力和规范的要求，做如下安排：

最上层为核芯筒钢结构安装，超前核芯筒土建施工三层；接下来，核芯筒施工超前外框架钢结构施工6～9层；土建楼层板混凝土浇注滞后外框架钢结构施工3～6个楼层；钢结构防火涂料施工落后土建楼层板施工3～6个楼层。

钢结构与土建施工立体交叉设置图

3.2.2主要安装机械、工具配备一览表

一、吊装校正机具

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

内爬式塔吊

K50/50（500t·m）

台

1

构件垂直运输

2

内爬式塔吊

JT300-16（300t·m）

台

1

构件垂直运输

3

人货电梯

台

3

垂直运输

4

汽车吊

25吨

台

2

配合吊装

5

钢丝绳

φ30mm-5m

副

4

吊装钢柱用

6

钢丝绳

φ17.5mm-13m、9m、5m

副

各8

吊装钢梁用

7

铁扁担

10t、5t

个

各2

吊装钢柱钢梁用

8

卡环

5t

个

8

吊装钢柱用

9

卡环

2t

个

8

吊装钢梁用

10

白棕绳

φ16

m

150

溜绳

11

手拉葫芦

3t

只

10

二、焊接机具

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

硅整流焊机

ZXG-500

台

60

2

焊条烘干箱

YZH-400

台

2

3

焊条恒温箱

400℃

台

2

4

焊条保温筒

YJ-H系列

只

60

5

电动空压机

6m3/0.8

台

4

清根

6

碳弧气刨

W-500

把

6

清根

7

角向磨光机

φ150mm

把

20

8

钢丝刷

把

20

清理表面

9

液化气烤枪

把

10

焊缝预热

10

栓钉焊机

TSS2500

台

2

栓钉焊

11

氧气乙炔气

套

8

12

等离子切割机

台

2

三、高强螺栓施工机具

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

扭剪型电动板手

M20～24

台

6

各3

2

长柄测力板手

M20～24

把

2

检验

3

梅花板手

M20～24

把

10

紧固

4

过堂（孔）冲

φ17-25

只

30

安装用

5

手铰刀

把

4

扩孔

6

电动铰刀

把

2

扩孔

7

铲刀

把

4

磨擦面处理

8

锉刀

把

4

磨擦面处理

9

磁力电钻

φ23.5

台

2

修补用

10

八角锤

4磅

把

4

11

帆布工具袋

只

30

12

撬棍

把

30

φ20-500mm，

四、防火喷涂设备

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

空压机

0．6-0．9m3

台

2

2

空压机

0．4-0．6m3

台

2

3

压送喷涂机

台

4

4

喷枪

φ6-10mm

把

4

五、其它工具

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

对讲机

只

20

3km

2

大锤

8磅

只

6

3

活动扳手

16-24英寸

只

8

4

枕木

120-180-2000

根

100

3.2.3主要检验测量仪器一览表

一、焊缝检测

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

测温笔

100℃-250℃

支

10

测温

2

焊缝检验尺

把

10

焊缝检验

3

风速仪

台

2

测风速

4

钳形电流表

600A

把

1

5

超声波探伤仪

SMART-220

台

2

焊缝检测

6

漆膜测厚仪

把

1

漆膜厚度

二、测量仪器

序号

机具名称

规格型号

单位

数量

备注

1

全站