钢屋架施工方案.docx
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钢屋架施工方案
1.编制说明
本方案为屋架制作、焊接、涂装、吊装施工专项方案，本方案对钢屋架、屋面板的吊装提出的要求具体施工步骤，施工中须遵守执行。
本施工方案编制的目的是：
用以指导工程施工与管理，确保优质、高效、安全、文明地完成该工程的建设任务。
2.编制依据
2.1《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；
2.2《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001；）
2.3《轻型屋面梯形钢屋架（圆钢管、方钢管）》（06SG515-1）；
2.4《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；
2.5《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）；
2.6 《碳钢焊条》（GB/T5117-95）；
2.7《建筑施工手册》（第四版，建工出版社）；
2.8业主提供的施工蓝图。
3.工程概况
本工程主框架为框架、排架结构，屋盖为轻钢结构。
围护结构为复合岩棉外包双层彩钢板结构。
该工程位于内蒙古霍林郭勒市锦江工业园区,东西边界轴线长1364m，南北边界轴线长30m，建筑面积40920m2。
屋面为方管钢屋架、总共220榀屋架，建筑物耐火等级二级，抗震设防烈度为7度，建筑物耐久年限为50年。
梯形钢屋架设计参数：
钢屋架：
跨度30m，双坡屋面。
檐高16.m，脊高（峰）2.85m，材料为Q235-B型圆钢焊接制造，2.1吨/榀，总重共计42t/20榀。
屋面板：
0.9吨/块，单块尺寸为1500x6000。
天沟板：
0.4吨/块，单块尺寸为600x6000。
4.施工准备
4.1组织有关工程管理和技术人员熟悉设计图纸。
4.2根据施工图纸及设备和技术条件，提出材料计划。
4.3 对钢结构工程所使用的机械和辅助设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。
4.4 钢结构工程所使用的材料应有质量证明书，符合标准后方可使用。
4.5在钢屋架工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。
4.6 钢屋架制作好后应按安装顺序堆放在支撑上。
所垫支撑应有足够的支承面，应防止支点下沉及过重、过高堆积。
4.7准备好必须的施工机具，且运行良好。
4.8各构件在吊装前应认真检查，并对各部位尺寸进行核对。
钢构件应完成防腐工作。
4.9现场吊装前，应在柱顶埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。
现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。
5.主要工序及施工方法
5.1钢屋架的制作
5.1.1材质控制
1）钢屋架支座连接用锚栓为M24，所采用的连接螺栓为大六角高强度螺栓。
安装定位螺栓采用M16，材质级别为Q235-B级钢。
2）向正规生产厂家订购钢材、焊材。
而且必须具备原始材质证明（物理性能、化学成份）及出厂合格证。
3）钢材进场后按规定检查合格后才能投入使用。
4）钢材进场前由质安部门对其表面状态（锈、麻坑等缺陷）按规范标准严格把关，凡超标者不得投入使用。
5）焊材在使用前按规范进行烘焙处理。
5.1.2工艺过程：
加工准备及下料→零件加工→小装配→总装配→屋架焊接→支撑连接板，系杆、支座圆钢装配、焊接→成品检验→除锈、油漆、编号
1）加工准备及下料：
①加工准备：
屋架的加工使用钢平台，在经过夯实的土层上砌砖台，经过找平后铺上δ10厚钢板做一个45m2的钢屋架制作平台，平台钢板表面不得有焊瘤和污物。
加工场地布置见图1。
图1加工场地布置图
②放样：
所有钢构件在制作前均1：
1放施工大样，复核无误后方可下料。
按照施工图放样，逐个核对图纸之间的尺寸和方向等，放样时要预留焊接收缩量和加工余量。
特别注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
③根据放样作样板，以便及时调整下料尺寸。
④钢材矫正：
钢材下料前必须先进行矫正，矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值，以保证下料的质量。
⑤钢屋架下料前应先除锈,刷底漆两遍。
下料应写明工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。
2）零件加工：
①切割：
氧气切割前钢材切割区域内的铁锈、污物应清理干净。
切割后断口边缘熔瘤、飞溅物应清除。
剪切面不得有裂纹及大于lmm的缺楞，并应清除毛刺。
②焊接：
上、下弦型钢需接长时，先焊接头并矫直。
对接焊缝应在焊缝的两端焊上引弧板，其材质和波口型式与焊件相同，焊后气割切除并磨平。
③钻孔：
屋架连接钢板的螺栓孔应用台钻钻孔，以保证螺栓孔位置、尺寸准确。
3）小装配：
屋架端部基座预先拼焊组成部件，经矫正后再拼装到屋架上。
部件焊接时为防止变形，宜采用成对背靠背，用夹具夹紧再进行焊接。
4）总装配：
①将实样放在装配台上，按照施工图及工艺要求起拱并预留焊接收缩量。
装配平台应具有一定的刚度，不得发生变形，影响装配精度。
②按照实样将上弦、下弦、系杆等定位圆钢搭焊在装配台上。
③把上、下弦垫板及节点连接板放在实样上，对号入座，然后将上、下弦放在连接板上，使其紧靠定位圆钢。
半片屋架杆件全部摆好后，按照施工图核对无误，即可定位点焊。
④点焊好的半片屋架翻转180°，以这半片屋架作模胎复制装配屋架。
⑤在半片屋架模胎上放垫板、连接板及基座板。
基座板、中间竖杆应用带孔的定位板用螺栓固定，以保证构件尺寸的准确。
⑥将上、下弦及系杆放在连接板及垫板上，用夹具夹紧，进行定位点焊。
⑦将模胎上已点焊好的半片屋架翻转180°，即可将另一面上、下弦和系杆放在连接板和垫板上，使型钢背对齐用夹具夹紧，进行定位点焊，点焊完毕整榀屋架总装配即完成，其余屋架的装配均按上述顺序重复进行。
5）钢屋架焊接：
详见5.2节-钢屋架焊接。
6）支撑连接板、系杆支座圆钢的装配，焊接：
用样杆划出支撑连接板的位置，将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。
用样杆同样划出圆钢位置，并将装配处的焊缝铲平，将系杆支座圆钢放在装配位置上并定位点焊。
全部装配完毕，即开始焊接系杆支座圆钢、支撑连接板。
焊完后，应清除熔渣及飞溅物。
7）成品检验：
①焊接全部完成，焊缝冷却24h之后，全部做外观检查并做出记录。
②用螺栓连接时，须将构件摩擦面进行喷砂处理。
③按照施工图要求和施工规范规定，对成品外形几何尺寸进行检查验收，逐榀屋架做好记录。
8）除锈、油漆、编号：
①成品经质量检验合格后进行除锈，除锈合格后进行油漆。
②涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范的规定。
③在构件指定的位置上标注构件编号。
5.2钢屋架的焊接
5.2.1作业条件：
熟悉图纸，按照《建筑钢结构焊接技术规程》的要求进行焊接工艺。
施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。
5.2.2工艺过程：
作业准备→电弧焊接→焊缝检查
1）作业准备：
选择合适的焊接工艺，焊条采用现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117-1995规定的E4303型焊条，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等通过焊接工艺试验验证。
焊工必须有岗位合格证。
安排焊工所担任的焊接工作应与焊工的技术水平相适应。
2）电弧焊接：
①焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后方能施焊。
②焊接顺序：
先焊上、下弦连接板外侧焊缝，后焊上、下弦连接板内侧焊缝，再焊连接板与腹杆焊缝；最后焊腹杆、上弦、下弦之间的垫板。
屋架一面全部焊完后翻转，进行另一面焊接，其焊接顺序相同。
③支撑连接板圆钢的装配，焊接：
用样杆划出支撑连接板的位置，将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。
用样杆同样划出圆钢位置，并将装配处的焊缝铲平，全部装配完毕，即开始焊接支撑连接板。
焊完后，应清除熔渣及飞溅物。
3）焊缝检查：
屋架下弦杆材料接头采用有衬管与母材等强的对接焊缝并焊透，其焊缝质量等级为二级。
其它焊缝的外观质量不低于三级。
焊接全部完成，焊缝冷却24h之后，全部做外观检查。
5.3钢屋架防腐涂装
5.3.1作业条件：
1）油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。
2）防腐涂装工程前钢结构工程已检查验收，并符合设计要求。
3）防腐涂装作业场地应有安全防护措施，有防火和通风措施，防止发生火灾和人员中毒事故。
4）露天防腐施工作业应选择适当的天气，大风、遇雨、严寒等均不应作业。
5.3.2工艺流程：
基面清理→底漆涂装→面漆涂装→检查验收
1）基面清理：
① 建筑钢结构工程的油漆涂装应在钢结构安装验收合格后进行。
油漆涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。
② 基面清理除锈质量的好坏，直接关系到涂层质量的好坏。
本工程涂装工艺的基面除锈质量等级不低于Sa2.5。
要求见表1
表1钢结构除锈质量等级
等级
质量标准
除锈方法
Sa2.5
较彻底除锈
喷砂除锈
2）底漆涂装：
①底漆使用厚浆型环氧漆，使用前应调和，控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时应充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。
②刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接槎整齐。
③刷漆时应采用勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。
④待第一遍刷完后，应保持一定的时间间隙，防止第一遍未干就上第二遍，这样会使漆液流坠发皱，质量下降。
⑤待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。
第三遍同第一遍、第四遍同第二遍。
⑥底漆涂装后起码需4～8h后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。
3）面漆涂装：
① 建筑钢结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。
钢构件涂装防锈漆后组装，组装结束后才统一涂装面漆。
涂装面漆前需对钢结构表面进行清理，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆的构件，还应事先补漆。
② 面漆使用聚氨酯面漆。
面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆，兑制的稀料应合适，面漆使用前应充分搅拌，保持色泽均匀。
其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显刷纹。
③ 面漆在使用过程中应不断搅和，涂刷的方法和方向与上述工艺相同。
4）涂层检查与验收：
① 表面涂装施工时和施工后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其它杂物。
② 涂装后的处理检查，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。
③ 涂层干漆膜总厚度不应小于150μm。
5.4钢屋架吊装
吊装准备→吊车吊装场地准备→钢屋架吊装
5.4.1吊装准备
1）钢屋架验收
钢屋架安装前必须经过严格检查，经监理、业主验收合格后才能吊装。
2）钢屋架吊装单元的加固
钢屋架侧向刚度较差，为保证钢屋架在吊装过程中不变形，在吊装前要将已经组对好的钢屋架用80mm杉木杆进行加固使之形成一个整体，加固方法如图2所示。
图2钢屋架临时加固示意图
3）钢屋架摆放
干煤棚钢屋架在现场制作，各榀均斜向布置。
屋面板每间16块，分两堆横向布置，第一间的板退后2间。
起重机吊屋架时的回转半径为6.5m，吊屋面板时回转半径为9~11m，每次吊2块。
具体位置见屋架现场放置图3。
图3吊装时钢屋架放置位置
5.4.2吊装场地准备
1）吊车支腿需放于道木上，吊车支腿位置处土方需经过夯实，且要符合质量验收规范要求，防止屋架吊装时吊车支腿发生下陷。
2）钢屋架吊装时在柱周围需搭设操作平台，操作平台搭设双排脚手架，材料使用φ48×3.5钢管及配套连接件。
5.4.3钢屋架吊装
1）吊车站位
吊车吊装位置根据现场情况，布置如图4、图5。
图4A、B轴/1-10轴吊车站位图图中单位均以mm计
图5B、C轴/1-10轴吊车站位图图中单位均以mm计
2）吊车选用
钢屋架安装高度为10m（考虑自然地面标高因素），屋架高3m，吊车回转半径为S=7m，杆长22m，吊车起重量为2.6t，选用25t汽车起重机，根据吊装参数表，其性能满足吊装要求。
吊装示意图见图6。
图6吊装示意图
3）钢屋架吊装受力计算
钢丝绳选用：
索具重量为0.5t，单榀屋架自重2.1吨，吊装重量共计2.6t。
钢丝绳受力简图如图7：
图7钢丝绳受力简图
吊装时选用4根钢丝绳，根据平行四边形法则和矢量作图法求得钢丝绳的受力分别为9.42KN和7.32KN。
计算简图见图8。
图8钢丝绳的受力计算简图
计算钢丝绳破断拉力取大值9.42KN。
则钢丝绳破断拉力Fg=P1×K/α=9.42×7/0.82=80.41（KN）
K-钢丝绳的安全系数，取7.0
α-换算系数，取0.82
查表得（建筑施工手册表14-3）:
选用Φ13-6×37+1钢丝绳。
允许钢丝绳破断拉力总和取Fg=87.8kN＞80.41KN,满足要求。
4）钢屋架吊装
①钢屋架在吊装前应先进行试吊。
即将钢屋架吊装单元先吊离地面50cm，然后仔细检查吊索具、溜绳、加固系杆等，在确认满足要求后方能进行正式吊装。
②吊装采用单榀吊装，吊点采用四点绑扎。
③安装第一榀屋架时，在松开吊钩前初步校正；对准屋架支座中心线或定位轴线就位，调整屋架垂直度，并检查屋架测向弯曲，将屋架临时固定。
④将屋架吊装至设计标高安放位置上部（略高于安放位置支撑面），然后进行对线工作。
⑤第二榀屋架同样方法吊装就位好后，不要松钩，方木临时与第一榀屋架固定，跟着安装支撑系统，最后当钢屋架安装到位经检查确认合格后应立即进行紧固和焊接。
务使第一榀屋架与第二榀屋架形成一个具有空间刚度和稳定的整体。
⑥剩余屋架安装同第二榀屋的安装方法。
⑦轴线和垂直度的测量校正，校正采用千斤顶和倒链进行，校正后立即进行固定。
5）柱间支撑吊装
①压杆吊装宜采用专用吊具，两点绑扎吊装。
吊升中必须保证使压杆保持水平状态。
②压杆需预留安装余量，特别是节点焊接收缩量。
达到控制变形，减小或消除附加应力的目的。
③柱间支撑构件根据现场实际情况，吊装时采用25吨汽车吊，选用Φ13-6×37+1钢丝绳进行吊装。
6）屋面板的吊装
①屋面板按设计图纸安装，保证其在钢屋架上的搁置长度，四角要垫实，并应保证焊缝的尺寸和质量。
②屋面板吊装同屋架吊装同时进行，采用25吨汽车吊，选用Φ13-6×37+1钢丝绳进行吊装。
③屋面板安装时，要使纵横缝宽窄均匀，相应极面平整，不宜有倒高差。
焊接时要保证不少于3点焊接。
7）检查验收：
①屋架安装后首先检查现场连接部位的质量。
②屋架安装质量主要检查屋架跨中对两支座中心竖向面的不垂直度；屋架受压弦杆对屋架竖向面的侧面弯曲，必须保证上述偏差不超过允许偏差，以保证屋架符合设计受力状态及整体稳定要求。
③屋架支座的标高、轴线位移、跨中挠度，经测量做出记录。
6.主要施工机具
钢结构工程主要施工机械设备
序号
机具名称
数量
备注
1
配电箱
2个
控制电源
2
切割机
2台
配件加工
3
电源线
300米
电器连接
4
除锈磨光机
4台
修平、除锈
5
台钻
1台
钻螺栓孔
6
25/50吨吊车
1/1辆
吊装
7
电焊机
4台
构件焊接
8
扭矩扳手
6把
螺栓安装
9
气焊设施
2套
气割
10
J2经纬仪
1台
定位
11
S2水准仪
1台
标高控制
12
钢尺7.5米/50米
8/2把
下料、放样
7.主要技术措施材料
序号
名称
使用数量
备注
1
倒链
2台（5t/台）
吊装调整平衡
2
钢板
45m2（10厚）
组焊平台
3
木跳板
50块（50mm厚，3m长）
操作平台
4
棕绳
180m（φ14）
溜绳
5
钢丝绳
60m（Φ13-6×37+1）
吊装
6
卡环
4个，型号为1.2
吊装
7
杉木杆
60根（φ80）
加固支撑
8．施工进度计划及劳动力组织
8.1施工进度计划
根据工程进展安排，结合现场实际，本工程柱间支撑制作、吊装，钢屋架制作、吊装，屋面板吊装安排如下：
钢屋架施工进度计划
07年11月6日～07年12月26日
工作内容
10天
10天
10天
10天
10天
柱间支撑制作
柱间支撑吊装
钢屋架及支撑制作
钢屋架涂装
钢屋架吊装、焊接
屋面板吊装
8.2劳动力计划
钢屋架工程施工劳动力计划
级别工种
投入劳动力人数
备注
下料工
2
组立工
4
焊工
4
矫正工
2
钻孔工
2
喷漆工
8
起重工
2
辅助工
4
设备维修工
2
9.质量保证措施
9．1屋架所选用的钢材必须有出厂合格证及原始资料，进厂的钢材经项目部质安人员验收合格后方可使用。
9.2选择性能良好，使用功能齐全的加工设备。
9.3焊条应具有出厂合格证或材质报告，要求电焊条使用前用烘干箱进行烘干。
9.4此钢屋架制作完成后需进行除锈，要求除锈后涂上底漆，底漆采用喷刷，要求保证油漆的漆膜厚度满足设计要求。
9.5所有操作人员必须严格按技术、质量、安全交底内容执行，要求焊接人员必须持证上岗。
9.6钢结构为提高制孔精度采用台钻制孔。
钻套用中碳钢制成，钻模内孔直径应比设计孔径大0.3MM，钻模厚度不宜过大，一般用15MM左右。
9.7为保证制作精度，钢构件下料时要预放收缩量，预放量视工件大小而定，一般工件在40-60mm，重要的又大又长的工件要预放80-100mm。
9.8制定合理的焊接顺序是不可少的，当几种焊缝要施焊时，应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，或者是先焊对接焊缝而后再焊角焊缝。
9.9焊接型钢的主焊缝应在组装加劲肋板零件之前焊接。
主焊缝的焊接顺序应按焊后变形需要考虑其焊接顺序应交错进行。
10．施工进度保证措施
10.1充分准备：
A．生产作业计划应及时、详细、周密、科学、合理。
对加工设备在加工前进行检修保养、维护，确保设备运行正常。
B．对有关的技术、管理、质检及生产工人进行培训，保证有关人员熟悉工艺文件、技术要求、施工管理，从而保证加工制作过程控制的顺利进行。
C．对加工能力进行适当准备。
10.2制作加工
A．图纸、人员、设备、材料及时到位。
B．作业计划详细、周密，应根据实际变化情况进行滚动式修改和编制，确保日、周、月的生产进度满足总体工期计划要求。
C．加强检验、测量、试验人员的配置，做到各工序及时检验、及时放行、及时处理。
同时做到对生产过程中工艺、方法的严格控制，务必使制作加工一次成功，减少不必要的返工返修，减少直到杜绝因质量问题导致的停工停产。
D．努力根据各种不同的构件的数量、工艺方法与所加工设备进行综合平衡，尽量减少设备的闲置，以充分发挥设备的整体加工能力。
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