常州体育会展中心钢结构工程施工组织设计创新.docx
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常州体育会展中心钢结构工程施工组织设计创新
常州市体育馆会展中心钢结构工程
施工组织设计
第一章编制依据
1、常州市体育会展中心屋面钢结构工程设计施工图纸；
2、现行国家钢结构工程施工及验收规范、标准、规程和有关规定；
2.1《建设工程项目管理规范》（GB/T50306-2001）
2.2《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
2.3《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
2.4《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
2.5《钢桁架质量检验及验收标准》（JGJ-1999）
2.6《钢结构制作工艺规程》（DGJ08-216）
2.7《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
2.8《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345）
2.9《铸钢件超声波探伤方法及质量评定方法》（GB/T7223）
2.10《一般工程用铸造碳钢件》（GB11352）
2.11《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T17101）
2.12《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923）
2.13《工程测量规范》（GB50026）
2.14《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
2.15《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
2.16《建设工程施工现场供电安全规范》（JGJ50194-93）
2.17《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
2.18《网架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78）
2.19《钢的力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975）
2.20《结构用无缝钢管》（GB8162）
2.21《低合金高强度结构钢》（GB/1591）
2.22《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212-91）等
3、国家、江苏省、常州市有关建筑工程安全、文明施工的规范、规程；
4、公司的《质量手册》、《程序文件》和相关作业指导书等有关文件；
5、本公司现有类似工程的施工经验、技术力量和机械化施工能力。
第二章工程概况及特点
2.1工程概况
本工程位于常州市新北区黄山路、城北干道交叉口东北角，建筑面积79632㎡，结构类型为网壳、管桁架结构。
由体育用品商店入口屋盖、会展中心屋盖、体育馆屋盖三部分组成，三部分相对独立，各部分钢结构形式有不同的特点，建筑物最高点标高为39.15米。
整体布局如下图所示：
常州市体育场平面布置示意图
2.2.1体育馆钢屋盖悬支索承单层钢网壳
体育馆平面呈椭圆形，位于展览中心的内部，但两者完全脱开，整个结构通过24个支座支撑在下部的混凝土环梁上。
体育馆结构形式为悬支索承单层网壳，结构在空间上呈椭球体，结构投影的椭圆长轴119.872米，短轴79.915米，结构矢高21.45米。
结构的竖向载荷通过环向布置的径向拉索与竖向刚性撑杆由内向外将结构的载荷转换至最外一圈结构环梁上。
结构上部的单层网壳主要受力杆件采用Q345B无缝钢管，其中径向管采用φ245×8、φ245×10、φ245×12、φ245×16、φ273×16，环向管采用φ351×10、φ351×12、φ351×16，结构下部采用抗拉强度1670MPa的半平行钢丝束拉索，拉索规格为：
φ5×55、φ5×85、φ5×199三种，上部网壳与下部拉索之间通过刚性撑杆连接，撑杆规格为φ180×10。
体育馆屋盖下设置有一道环形、三道中间弧形马道，马道之间全部贯通，环形马道分布在标高27.853米处，三道中间弧形马道的最低标高分别为20.5米、27.853米、27.853米，马道宽1.2米，高2.0米，整个马道系统由30道稳定拉索和14根附加吊杆与网壳相连形成稳定系统。
马道是角钢桁架结构，宽1.2米，高2.0米，上下主弦杆主要采用∟80×50×6，局部采用∟100×8，其它腹杆、斜杆采用∟63×8和∟45×4两种，马道下部焊φ20@200的钢筋，钢筋上铺钢丝网。
体育馆钢屋盖索承单层钢网壳结构轴侧图
2.2.2会展中心、训练馆钢桁架屋盖
该部分平面呈扇形，结构由径向布置的直接落地的倒“L”形桁架、横向布置两道桁架，该环向桁架同时作为非落地径向桁架的托架，整个结构通过环向桁架与径向桁架交点位置设置的双向（即径向桁架平面与环向桁架平面）“V”型支撑与径向桁架落地柱脚支撑，桁架截面均为倒三角形。
桁架跨度57米，分别在结构横向中部的两侧与中部设置了4道水平柔性支撑，在结构横向端部（悬挑端与弧形落地端）则采取隔跨布置柔性支撑的形式。
该结构杆件均采用Q345B无缝钢管，其主要的规格有φ89×4、φ89×6、φ102×4、φ102×7、φ108×4、φ108×7、φ127×8、φ140×10、φ140×16、φ180×6、φ180×8、φ180×10、φ245×12、φ245×16、φ245×25、φ325×12、φ325×16、φ351×14、φ351×30。
结构轴侧视图如下：
桁架一端悬挑（14米），一端弯起后支撑于一层楼面，一榀桁架最大重量为48.9吨。
会展中心、训练馆屋盖结构轴侧视图
2.2.3体育用品商店入口单层网壳
该部分位于总平面的西侧，其结构形式为落地圆锥面单层网壳，结构最大跨度35.43米，锥面最大直径18.756米，最小直径16.621米，结构最大标高11米，整个结构通过焊接空心球支座直接支撑于下部的混凝土结构上。
钢屋盖采用Q235B无缝钢管，其主要杆件采用的规格为φ127×8、φ180×10、φ219×10、φ219×12、φ299×12、φ351×12、φ159×10。
结构轴侧视图如下：
网壳结构拱矢最大高度达9.9米，入口端部往外斜挑6米，在网壳的转角部位采用了铸钢节点，支座采用球支座，钢管之间采用相贯焊接。
体育商店入口单层网壳结构轴侧视图
2.2工程特点
2.2.1现场焊接量大，且存在不同材料间的焊接
本工程中体育馆和会展中心钢屋盖中的部分节点采用铸钢节点，因此存在了Q235B、Q345B与铸钢件之间异种钢材间的焊接；另外同种钢材间还存在各种相贯口之间的焊接，整个工程现场焊接量大。
2.2.2网壳系统独特，安装定位测量精度要求高
体育馆结构形式采用索承椭球形单层网壳结构体系，长120米，宽60米，最高点标高为39.15米，由于构件均为高空散装，故安装定位测量精度要求高。
2.2.3结构施工中不但存在钢结构的施工，还存在拉索的施工
本工程结构施工中不但存在钢结构的施工，还存在拉索的施工，拉索体量大、分布面广，而且径向索与环向索、撑杆组成了整体张拉索杆体系。
2.2.4高空作业量大
由于本工程为屋盖钢结构，因此高空作业的体量大，需做好高空施工安全围护措施。
第三章施工部署
3.1工程实施目标
3.1.1质量目标
确保钢结构专业“金钢奖”，配合总包单位争创江苏省优质工程——“扬子杯”。
3.1.2工期目标
确保在120天内完成施工现场钢结构安装任务。
3.1.3安全目标
杜绝重大伤亡事故的发生，月轻伤负伤率控制在1.2‰以下。
配合总包单位争创“安全文明标化工地”。
3.1.4文明施工目标
规范场容、场貌，实行标准化管理，做到不扰民、不破坏环境，确保安全文明标化工地的实现。
3.2施工管理组织机构及主要岗位工作职责
3.2.1施工管理组织机构
3.2.2主要管理人员一览表
序号
姓名
职务
职称
学历
备注
1
程书华
项目总指挥
工程师
本科
2
楼宝良
项目经理
高级工程师
本科
3
刘子祥
技术顾问
高级工程师
本科
4
周文胜
项目副经理
工程师
硕士
5
陈焕军
项目技术负责人
工程师
本科
6
钟威
项目技术员
助工
本科
7
钟勤保
安装队长
工程师
高中
8
程星
施工员
助工
大专
9
程玉俊
安全员
助工
大专
10
李俊鸿
质量员
助工
大专
11
测量员
张锦春
助工
大专
12
程宏伟
资料员
助工
大专
3.2.3主要岗位工作职责
3.2.3.1项目经理主要职责
①认真贯彻国家、江苏省、常州市的有关方针、政策、法规及本公司的质量方针、目标和制定颁发的各项规章制度。
②全面履行签订的《常州市体育会展中心钢结构工程合同协议书》。
③确定管理总目标和阶段目标，科学地组织、计划、管理工程项目的人、财、物资源，做好人力、物力和机械设备的调配与供应，监督管理工程的进度、质量、安全、场容，提高综合经济效益，圆满完成施工任务。
④严格按照设计文件、现行国家规范、公司质量手册、程序文件及相关作业指导书组织施工。
组织编制单项施工方案和各种作业指导书，制定安全生产和保证质量措施，并积极组织实施。
3.2.3.2技术负责人主要职责：
①熟悉、掌握国家规范、标准，江苏省、常州市的有关规定，并认真贯彻执行。
②按照本工程制定的各项目标，在项目经理的组织、安排和领导下全面负责本工程的技术管理、技术控制和技术服务工作。
③负责本工程大型网壳和索安装、焊接等重大工艺书、关键技术指导书的编制和落实。
④参加图纸会审，参与施工中出现的各种技术疑难问题的调查、分析和处理。
⑤参与本工程各分项、各重要工序、专业工种的验收和工程竣工验收。
3.2.3.3项目副经理主要职责：
①熟悉、掌握国家、江苏省、常州市的规范、标准、技术规程及有关文件规定，认真贯彻执行本工程制定的各项目标。
②配合项目经理及项目经理部其它管理人员做好工程质量、安全生产、施工进度、文明施工等有效控制。
③按照设计文件、施工验收规范、技术规程、施工组织设计和作业指导书进行过程施工控制。
④组织参与各分项工程、各重要工序、专业工种的检查验收和工程竣工验收。
3.2.3.4质量员主要职责：
①按照本工程的质量目标全面负责监督实施工程全过程的质量服从项目经理的统一安排和分配。
②在项目经理的综合指导下，牵头建立质量检查机制，贯彻执行各项规范制度，严格执行公司制定的相关配套制度及管理办法。
③及时处理、解决施工中的质量问题，负责工程施工现场发生的各种质量事故的调查、分析处理，并记录建档。
3.2.3.5安全员主要职责：
①按照本工程的安全生产、文明施工目标全面负责监督实施工程全过程的安全及文明施工工作，服从项目经理的统一安排和分配。
②在项目经理的综合指导下，牵头建立安全文明检查机制，贯彻执行各项规范制度，严格执行公司制定的相关配套制度及管理办法。
④负责对各班组长进行安全交底，签订《安全生产、文明施工目标管理责任书》；
⑤负责工程施工现场发生的各种安全事故的调查、分析处理，并记录建档。
⑥按照公司的有关规定建立并执行本工程现场安全教育制度、检查制度、奖惩制度。
⑦定期、不定期地组织参加安全生产、文明施工大检查，以书面形式提出整改单，并作进一步的验证记录。
3.3劳动力投入计划
3.3.1现场劳动力投入
根据工期和流水施工作业，计划组织和投入劳动如下
各工种劳动力投入计划表
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
组装工
40
7
油漆工
20
2
气割工
10
8
测量工
6
3
起重工
24
9
探伤工
2
4
安装工
40
10
电工
2
5
电焊工
50
11
机修工
6
6
架子工
20
12
辅助工
25
总劳动力投入计划：
245人
3.3.2劳动力直方图如下
劳动力直方图
3.3.3劳动力投入峰线
劳动力投入峰线
3.4施工机具投入计划
根据本工程的特点，需投入的施工机械如下表所示
投入本工程的施工机具设备计划表
设备名称
规格型号
主要参数
数量
进场时间
来源
塔吊
ST70/27
70米臂长
2
2007-03
租用
塔吊
CT56/13
50米臂长
1
2007-03
租用
塔吊
QTZ63
50米臂长
1
总包设备
租用
50吨汽车吊
50T
1
2007-04
租用
平板车
20t
1
2007-04
租用
慢速重卷机
JM8Z
8T
2
2007-04
自有
轻型快速卷扬机
JK0.5~2
5~20kN
8套
2007-04
自有
四轮轴承滑车
7T
8套
2007-04
自有
手拉葫芦
1~5T
30套
2007-04
自有
对讲机
摩托罗拉
通话1000M
10台
2007-03
自有
千斤顶
100T
10套
自有
油泵（带压力表）
5套
自有
电线盘
220v
8套
自有
电线盘
380v
8套
自有
手拉葫芦
1.5T
10套
自有
卸锚及密封件工具
1套
自有
钢卷尺
50m
2把
自有
气割设备
1套
自有
直流电焊机
AX-320
26KW
36
2007-03
自有
交流焊机
CPXS-500
30KW
12
2007-03
自有
碳刨机
ZX5-630
15
2007-03
自有
电焊条烘箱
YGCH-X-400
5KW
2
2007-03
自有
电热焊条保温筒
TRB系列
35
2007-03
自有
角向砂轮机
JB1193-71
24
2007-03
自有
空气压缩机
XF200
7.5
8
2007-03
自有
照明设备
1000瓦
1000瓦
10
2007-03
自有
穿心式预应力
千斤顶
250t
12
2007-04
自有
千斤顶
100t
35
2007-04
自有
角向砂轮磨光机
20
2007-03
自有
喷漆机
6C
16
2007-03
自有
火焰喷枪
SQP-1
16
2007-03
自有
超声波探伤仪
USL-32、UM2
检测
4
2007-03
自有
磁粉探伤仪
DCT-E
检测
2
2007-03
自有
电子全站仪
GTS-701
检测、校正
1
2007-03
自有
激光经纬仪
J2-JD、J2-JC
检测、校正
4
2007-03
自有
水平仪
3
2007-03
自有
涂层测厚仪
EPK600BF
1
2007-03
自有
3.5施工用电、用水量计划
3.5.1施工用电
3.5.1.1现场主要用电设备用电量表
设备名称
规格
功率×台数
合计功率
备注
塔吊
ST70/27
90KW×2
180KW
塔吊
CT56/13
60KW×1
60KW
塔吊
QTZ63
32KW×1
32KW
直流电焊机
AX-320
26KW×36
936KW
交流焊机
CPXS-500
30KW×12
360KW
电焊条烘箱
YGCH-X-400
5KW×2
10KW
角向砂轮机
JB1193-71
0.55KW×24
13.2KW
碳刨机
ZX5-630
30KW×15台
空气压缩机
XF200
7.5KW×8
60KW
卷扬机组
10台
33KW
其它小型设备
100KW
生活用电
10KW
夜间照明
40KW
3.5.1.2确定计算负荷
①塔吊
Pjs0=Kx×Pe=0.3×（2×90+60+32）=81.6KW
Qjs2=1.02×81.6=83.2Kvar
①电焊机组
Pe1=√Jc/Jc100×Pn=√0.6×30=23.24KW
Pjs1=Kx×Pe1=0.35×23.24×12=97.61KW
Qjs1=Pjs1×tgφ=97.61×2.29=223.52Kvar
Pe2=√0.65×26=20.96Kw
Pjs2=Kx×Pe2=0.35×20.96×20=264.1KW
Qjs2=Pjs2×tgφ=264.1×2.29=604.78Kvar
②卷扬机组
Pjs3=Kx×Pe3=0.3×11×10=33KW
Qjs3=Pjs3×tgφ=33×1.02=33.66Kvar
③碳弧气刨
Pjs4=Kx×Pe4=0.1×30×15=45KW
Qjs4=Pjs4×tgφ=45×1.73=77.85Kvar
④空气压缩机
Pjs5=Kx×Pe5=0.65×7.5×8=39KW
Qjs5=Pjs5×tgφ=39×1.17=45.63Kvar
⑤电动台式砂轮
Pjs6=Kx×Pe6=0.1×0.55×24=1.32KW
Qjs6=Pjs6×tgφ=1.32×1.73=2.3Kvar
⑥烘干箱
Pjs7=Kx×Pe7=0.8×5.0×2=8KW
Qjs7=Pjs7×tgφ=33.6×0.33=2.64Kvar
⑶总的负荷计算，干线同期系数取Kx=0.9
总的有功功率：
Pjs=（Pjs0+Pjs1+Pjs2+Pjs3+Pjs4+Pjs5+Pjs6+Pjs7）×Kx
=（81.6+97.61+264.1+33+45+39+1.32+8）×0.9=512.7KW
总的无功功率：
Qjs=（Qjs0+Qjs1+Qjs2+Qjs3+Qjs4+Qjs5+Qjs6+Qjs7）×Kx
=（83.2+223.52+604.78+20.2+33.66+77.85+45.63+2.3+2.64）×0.9
=984.4Kvar
总的视在功率：
Sjs=√Pjs2+Qjs2=√512.72+984.42=1110KVA
本工程主要用电设备用电量为1110KVA，另外再加上一些次要用电设备，如照明 、小型电动工具等约150KVA，故现场总的用电量合计约为1300KVA。
3.5.2用水量计划
根据本工程特点，为钢结构工程，因此施工用水量几乎很少，主要为施工机械用水、施工现场生活用水、生活区用水和消防用水。
⑴施工机械用水量（考虑1台50汽吊）
q1=K1∑Q1N1（K3/8×3600）
=1.1×（1×50×1.5）/（2.0/8×3600）=0.1（L/S）
⑵施工现场生活用水量
q2=（P1N2K4）/（t/8×3600）=（245×4×1.4）/（2/8×3600）=1.52（L/S）
（3）消防用水量
q3=10+10=20（L/S）
（4）总用水量Q
Q=（q1+q2）/2+q3=（0.1+1.52）/2+20=20.81（L/S）
取Q=21（L/S）
注：
K1——未预计的施工用水系数（1.05—1.15）
N1——施工机械台班用水定额
K3——施工机械用水不均衡系数
P1——施工现场高峰昼夜人数
N2——施工现场生活用水定额
K4——施工现场用水不均衡系数
K5——生活区用水不均衡系数
3.6施工总平面布置
3.6.1施工总平面布置原则
（1）合理布置现场，规划好施工安装场地和进出通道，减少运输费用和场内二次倒运。
（2）满足施工和方便施工管理，又要能确保施工质量、安全、进度和环保的要求。
（3）应在允许的施工用地范围内布置，避免扩大用地范围，合理安排施工程序，分期进行施工场地规划，将施工道口交通及周围环境影响程度降至最小、将现有场地的作用发挥到最大化。
（4）施工布置需整洁、有序，同时做好施工防噪措施，创建文明施工工地，工地应作为美化和宣传的窗口，为常州市的城市建设添光彩。
（5）场地布置遵循“三防”原则，消除不安定因素，防火、防水、防盗设施齐全且布置合理。
3.6.2生活区布置
生活区主要为宿舍、食堂、厕所、洗衣及开水房、冲凉房和活动场，布置合理，整洁卫生。
3.6.3办公区布置
办公区主要为管理办公室、会议室等，布置整齐、简洁，形象按我公司CI形象设计要求。
3.6.4施工区布置
施工区有构件堆场、施工区域、机械行使路线；机修间、工具房，布置依从施工工艺的要求，考虑到构件的运输、堆放、组装、转运、吊装及减少现场搬运，考虑吊装工艺的要求。
3.6.5现场平面布置图
详见后附图：
施工现场平面布置图
第四章施工测量方案
4.1测量准备
4.1.1测量仪器准备
序号
名称
数量
备注
1
全站仪
2台
用于I、II级控制网的测设
2
经纬仪
2台
用于轴线定位或钢柱的监测
3
水准仪
4台
用于标高的传递测设
4
反射棱镜
2组
用于测距和三角高程标高测设
5
对讲机
5组
测量人员工作联系
4.1.2测量仪器的检测
（1）全站仪必须送光电测距仪检测中心检测合格，达到长距离测量不用钢尺。
（2）DJ2-1经纬仪和SZ3水准仪及钢卷尺必须送技术计量部门检定合格。
4.1.3测量技术准备
（1）认真审核施工设计图纸，严格做到按图施测。
（2）了解测量仪器构造、原理，熟练掌握仪器性能，按仪器操作规程操作，做到仪器检校日常化，及时发现隐患，消除减小误差；严格落实测量工作的检查制度。
4.2测量流程
4.3主控制网的建立
4.3.1平面控制网的布设
本工程整个结构分为两级布控，首级控制为I级（控制点编号形式为A*表示），二级控制为II级（控制点编号形式为K*表示）。
4.3.2控制网的精度要求
控制网精度要求表
等级
边长（m）
测角中误差（″）
边长相对中误差
I级
100～300
5
≤1/30000
II级
100～300
8
≤1/20000
4.3.3测量控制点的布置
根据结构形式，I级控制设在结构外侧，设置控制点6个，形成一导线闭合环；II级控制设置在结构内部，分别在体育用品商场入口处、体育馆和会展中心区共设置9个控制点，形成控制方格网，方便细部的测设工作。
测量控制网图
4.4体育馆网壳的安装测量控制
4.4.1安装时测量控制
体育馆的测量控制主要控制铸钢件的空间位置，安装前用全站仪测出铸钢件的空间位置，用水准仪进行同圈椭圆环内的标高的调整。
定位时先定出中部位置的铸钢件，并进行反复校核，然后再定出外侧一圈的铸钢件，以次类推。
4.4.2变形观测
由于网壳的静荷载及承重架的自重影响，组装胎架可能出现不同程度的沉降变形情况，为保证及时的观测沉降变形情况，在整个工程施工期间每天用水准仪进行沉降变形观测并做好记录，以便在网壳标高控制时做相应的调节。
变形观测主要分三次进行，第一次在主体网壳安装完成后，第二次在支撑架拆除后，第三次在拉索张拉完成后。
4.5会展中心桁架安装的测量控制
4.5.1主桁架组装控制
4.5.1.1考虑到桁架下弦杆中心线在水平面上投影为一直线，管外投影线对称于下弦中心线，对称线间距等于弦管边长（直径），故直线度控制以下弦杆入手。
4.5.1.2主桁架标高的控制
主桁架标高随着桁架起拱度的变化，桁架各点上标高也相对发生变化。
通过全站仪进行设定，分别测出拼装胎架上相应点的实际标高
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