0099 深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计.docx

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0099深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计

第一章

综合说明

1.1编制说明

1.1.1本施工组织设计，仅适用于指导深圳市某少年宫上部钢结构工程施工。

1.1.2编制依据文件

深圳市某少年宫上部钢结构制作及安装工程招标文件

深圳市某少年宫上部钢结构工程结构设计（招标）图

1.1.3编制依据的规范、标准

《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95

《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95

《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98

《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》GB9238-91

《建筑钢结构焊接规程》JBJ81-91

《钢结构高强螺栓连接的设计施工及验收规范》JGJ82-91国家有关的安全规范

本企业有关的施工标准

1.1.4本企业均已通过ISO9002质量体系认证，本工程施工按ISO9002质量体系运作。

1.2施工目标

1.2.1质量目标

确保钢结构分部工程达到优良标准，为某少年宫工程获得鲁班奖创造必要的条件。

1.2.2工期目标

确保以下几个工期目标:

2000年9月25日完成水晶石钢结构安装；

2000年7月13日完成少年山三层展厅及巨型斜墙桁架钢结构安装；

2000年9月25日完成飞艇钢结构安装；

2000年9月25日完成球幕影院钢结构安装；

2000年8月31日完成剧院前厅钢结构安装；

2000年9月25日完成空中花园、葡萄架等钢结构安装。

1.2.3安全目标

确保工程、设备安全，施工人员重伤、死亡事故为零指标。

1.2.4文明施工目标

按规范化、标准化进行现场管理，确保文明施工达标，争创样板示范工程。

第二章工程概况

2.1钢结构工程简介

深圳市某少年宫是深圳市新的四大重点文化工程之一，位于深圳市**中心区，基地以南为**一路，东临**路，北临**路，西为**一路。

某少年宫北与**山公园隔**路相望，西隔市政绿化带与****中心相对，南侧为**广场，地理位置十分优越。

深圳市某少年宫是面向全市少年儿童进行素质教育的重要基地，是全市少年儿童的科技教育中心，团队及艺术活动的营地、信息交流和健康娱乐的场所，是一座集教育性、知识性、趣味性、参与性为一体的现代化建筑，也是深圳市福田中心区的标志性建筑之一。

本工程地上建筑七层，地下一层，总高度43m。

地上部分为少年山、科学山、水晶石三个部分，其中科学山五层，总高度38.033m；少年山七层，总高43m；水晶石大厅总高30.5m。

2.2钢结构工程内容

某少年宫钢结构比较分散，分以下几个大部分，所在位置如图2—1所示。

结构类型、材料及重量如下：

2.2.1少年山斜墙巨型桁架及支撑柱

型钢巨型组合桁架，共一榀，长度57277mm，投影高度7178mm，垂直高度6976mm，桁架重量80.3t，材质Q345B。

支撑柱，H型钢，共四根，重量9.1t，材质Q345B。

2.2.2少年山三层展厅梁柱构件

十字型钢柱，共四根，总重29.3t，材质Q345B。

H型钢梁，共七根（十八段），总重137.3t，钢材Q345B,大于50mm厚采用Q345B-Z15。

2.2.3水晶石环柱、梁

水晶石四周钢管柱，共16根，材质Q345B，总重267.3t。

连接环梁为箱形结构,材质Q345B,总重560.3t。

2.2.4水晶石18.55m层平台梁

水晶石蛋体（上部）:

采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为椭球冠,钢管最大直径Φ480mm×22mm,材质为16Mn钢（Q345B）,总重245.5t。

水晶石蛋体（下部）:

采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为椭球冠,钢管最大直径Φ79,材质为16Mn钢（Q235B）,总重12t。

2.2.5飞艇桁架

型钢桁架结构,桁架长度24米,共七榀,材质Q235B,总重258.6。

2.2.6科学山球幕影院

采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为球冠,切割面与水平面夹角18.35°,钢管最大直径Φ219mm,材质为Q235B,总重78.9t。

2.2.7天窗

普通型钢框架结构,材质Q235B,总重8.7t。

2.2.8其他

栓钉:

圆柱头熔焊栓钉,有Φ19和Φ16两种,主要用于劲性梁柱构件外表面,共计四万多套。

高强螺栓：

采用10.9S级扭剪型高强螺栓，其性能应满足GB3632-83。

焊接材料：

焊接16Mn钢和Q235B钢可分别选用E50××型焊条和E43××型焊条。

钢结构防腐、防火:

本工程外露钢结构（除劲性砼钢骨结构之外）要求进行防腐、防火处理。

精装修、薄涂的面积5260㎡；仅考虑防锈、防火的面积2400㎡；考虑防锈、防火做一般性乳白色装饰的面积2800㎡。

按设计和有关规范要求，该工程防腐采用亚美隆的mercoatR385PA型防锈底漆和AmershieldTM脂芳族聚氨酯面漆；防火等级一级，采用小于5mm的薄形涂料（耐火时间：

钢柱3小时，钢梁2小时。

）。

2.3钢结构工程特征

建筑造型复杂

深圳市某少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂，空间跨度大、地下室面积大、层高较高等突出的特点。

1.少年山巨型斜墙桁架长度57.277m，投影高度7.178m，与水平面夹角78.62°，桁架重量80.3T。

2.未来时代馆（水晶石）为三根近20m高圆形劲性混凝土柱支撑的立体椭球，球体三轴长度分别为36m、28m和15m。

3.球幕影院为直径24m的圆球冠，切割面与水平面夹角18.35°,切割面直径23.368m。

结构类型繁多

为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：

斜墙巨型H型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁＋型、H型钢柱、梁结构；飞艇桁架结构等。

钢结构分布点多面广

本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构分布点多，两千多吨钢结构分为8个大部分，散布于整个129m×126m平方米的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。

钢结构主承建管理

以钢结构安装单位为主体，对钢材的采购、钢结构制作、运输、钢结构安装、钢结构防腐、防火实行钢结构主承建管理，作为同一实体与业主、总包对施工阶段的所有问题进行处理和协调。

2.4本工程施工难点和施工中重点需要解决的问题

2.4.1钢材的采购和质量控制

本工程以Q345B无缝钢管和Q345B中厚钢板为主要材料，但50mm厚以上钢板国内仅少数几个厂家生产，性能还不够稳定，而Φ480mm×22mm大直径无缝钢管国内几乎没有厂家生产，需进口。

因此，钢材供货厂家的选择、质量的控制、检验和材料复验是施工的重点。

2.4.2弯管、斜桁架构件质量控制

深圳某少年宫建筑形体复杂，结构变化大，其中未来时代为空间椭球型管结构，球幕影院为空间球冠管结构，需要工厂弯管和预拼装。

其建筑几何外形的保证、分段钢管几何尺寸的保证、弯管和焊接时钢管口径的几何形状的保证是本工程的重点控制内容。

2.4.3大型构件运输

本工程钢结构构件超长超大，如何综合考虑现场吊装、工厂拼装、运输和现场拼装等方面的因素，使其协调和统一，是本工程钢结构施工方案中重点考虑的内容。

2.4.4安装吊机布置

钢结构分布点多面广，散布于整个129m×126m混凝土结构群中，地下室几乎占据了所有的建筑用地，大型吊机无法在地下室楼面上站位和行驶就近吊装，加上构件单重大，因而吊机的选择、布设，结构分段、吊装，吊装顺序是本工程钢结构施工的重点和难点。

2.4.5球体构件的安装

工厂预拼装构件，因运输条件及现场安装机具的限制，需拆散后分段运输至现场进行安装，斜墙桁架、未来时代椭球体、球幕影院等构件拼装，安装定位、测量控制、校正是现场安装的最大难题。

2.4.6厚板和钢管相贯焊接

厚度大于50mm厚钢板采用Q345B-Z15钢板，最大厚度达80mm，其余板材均为Q345B钢材、管材也为Q345B厚壁无缝钢管，钢材可焊性较差，易产生层状撕裂现象和全位置钢管焊接焊缝不饱满现象。

据记载，国内多个使用厚钢板和大直径钢管直接汇交的工程，在焊接过程中多次发生层状撕裂和焊接质量差等现象。

在地处沿海的多风、多雨、环境条件特殊的深圳地区，如何在厚钢板防止焊接导致钢材出现层状撕裂，是本工程的课题之一。

2.4.7工期保证

钢结构区间5月10日~9月30日，净工期要求90天。

因构件复杂，主要钢材为超厚钢板和大直径无缝钢管，钢材的轧制需要一定周期，深化设计、加工、预拼装周期较长，根据本工程钢结构特点，钢结构安装受土建施工、混凝土浇筑等工序的影响较大，工期的保证，施工协调、配合、施工组织是本工程的又一难点。

2.4.8对分包的管理和与总包的协调

因负责钢结构范围内所有分包的管理，包括原材料、深化设计、钢材采购、构件制作、运输、安装、成品保护、钢结构防腐、防火等施工。

同时，负责与土建单位的配合，因钢结构较分散，提供给钢结构施工工作面的时间也不一致，因而作为钢结构主承建单位其管理要求非常之高。

2.4.9对水晶石钢柱外观的质量要求

水晶石四周16根钢柱为外露钢结构，防火涂料面层外不再进行二次装修，钢柱分段需严格按设计分段执行，钢柱制作、现场焊接的质量及外观要求高，防火涂料的表面涂装的选材及质量要求高。

第三章施工总体规划和进度计划

3.1主承建管理体系和模式

因本工程钢结构构件分布较散，点多面广，体系复杂，原材料控制、施工质量、成品保护要求高，钢结构施工工期紧张，与总包及土建等其他工种协调及配合多等因素，本工程钢结构施工采用现场安装为主体的主承建管理体制，即主承建单位从钢结构深化设计、钢材的采购、钢结构制作、运输、安装及钢结构防腐、防火涂料施工实行总包管理，统筹安排，统一资金运作，全方位协调管理。

钢结构主承建所采用的管理模式是实行项目经理负责制，所有分包以主承建项目部为主体实行统一的对口管理。

钢结构主承建项目部组织机构如右图。

项目各职能部门负责各分包单位的对应业务的管理，分包管理部进行统一协调和控制。

3.2现场施工布置

3.2.1水晶石施工平面布置

水晶石钢结构因为椭球体砼结构影响而分为两个阶段安排施工，第一阶段安装18.55m以下钢结构及外围25.4m以下钢柱及弧形梁。

然后履带吊转场到东侧吊装斜墙桁架及三层展厅钢结构。

少年山斜墙桁架及三层劲性梁钢骨吊装完成后，250t履带吊再转场到南侧3-11轴间地下室外通道上进行组装，吊机沿通道行走与北侧总包单位的K50/50塔吊共同进行水晶石四周钢管柱及未来时代馆椭球的吊装。

吊机布置、构件堆场、拼装场地如图3—1。

3.2.2斜墙桁架和大空间梁柱施工平面布置

桁架吊装在水晶石上部椭球体吊装前进行,250t吊车转场可沿东侧消防通道组装并站位,平面布置主要考虑了以下内容：

吊车的起重能力；吊车及运输车辆的行走路线。

构件的临时堆场与拼装场地位置见图3—1。

3.2.3球幕影院施工平面布置

球幕影院的吊装不受其他构件吊装时间的影响，待土建单位完成下部混凝土结构施工后，即可进行钢结构施工，吊装采用一台40t汽车吊进行，北侧K50/50塔吊可配合吊装或喂料。

施工平面布置如图3—1。

3.2.4飞艇施工平面布置

与球幕影院钢结构安装类似，土建单位完成砼浇筑，提供作业面后，采用一台110t汽车吊站位于南侧17-18轴间，进行飞艇桁架分榀吊装。

3.2.5水电供给和办公等临建布置

钢结构施工不再另设水电供给设施，服从总包单位的统一安排。

使用总包的总供电、供水设施，单独设一组变电箱和一个供水总阀。

钢结构施工临建仅考