高层建筑钢结构梁柱安装施组616.docx
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高层建筑钢结构梁柱安装施组616
第一章工程概况
1.工程简介
四川万江信息系统有限公司工业性科研用房为钢筋混凝土结构。
由一栋十一层厂房和地下车库一层组成。
劲性混凝土钢骨柱、钢骨梁部分共5层,地下车库一层，建筑高度19.75m。
建筑面积：
2700m2。
钢骨混凝土柱，总计10根，共分5节施工，钢骨混凝土梁，总计15根，共分3层施工。
钢柱、钢梁为钢板拼焊“H”型钢梁，并焊接栓钉。
钢板最厚25mm，材质为Q345B,总计重量约140T。
钢柱分段制作，以每个楼层的高度为一节钢柱的长度，现场对接安装，对接采用全熔透焊接。
2.本工程施工的难点
2.1施工场地较狭窄，并且紧靠城市道路，钢结构施工阶段场内没有可利用空地。
2.2吊装作业半径大，单根构件较重，吊装难度大。
2.3现场焊接技术等级要求高，现场施工条件差，焊接施工难度大。
2.4由于钢柱均为独立钢柱，临时固定及调整难度较大。
3.施工方案编制依据
3.1《钢结构设计图纸和施工说明》
3.2《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205--95）
3.3《钢结构工程质量评定标准》（GB50221--95.
3.4《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81--91）
3.5《钢结构焊接规范》（ANSI/AWSD1.1--94）
3.6《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99--88）
3.7《气体保护焊用钢丝》（GB/T14958）
3.8《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》（GB11345--89）
3.9《圆柱头栓钉》（GB10433）
3.10《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副》（GB/3632-1995）
第二章施工准备及主要施工设备投入计划
1.施工前准备
1.1接收图纸后，立即组织技术、生产、预算、施工人员认真进行图纸审核。
内容包括执行标准正确与否、对材料选用是否正确、焊接质量有无特殊要求、加工、安装能力是否满足工期进度要求、相关尺寸是否正确。
对于图中出现的不明问题或疑问的地方，及时与设计单位取得联系，并及时办理设计变更、工程洽商，以确保不因图纸问题影响施工。
1.2联系设计进行技术交底，便于正确领会设计意图，掌握工程关键部位，制定切实的工艺措施，从而把住质量关。
1.3依据施工图纸编制材料预算，抓紧审批上报，材料部门根据施工预算进行备料，
材料采购要选择合格分供方供料，为尽早开工打好基础。
1.4制订合理的施工工艺，对加工所需的自动焊机、刨边机、钻床等进行检查、维修和保养。
同时还要完善必须的各种工装胎具的加工制作。
1.5在人力资源方面，生产部门应根据公司目前的生产形式积极调配人员，加强统一调度，集中优势兵力打好该工程。
2.制作本工程钢结构件所用设备
我公司结构厂现有加工设备及人员能极好的保证钢结构制作、加工、除锈的质量要求。
拟投入的主要制作加工机械设备表
序号
机械或
设备名称
规格
型号
数量
国别
产地
制造
年份
额定
功率
（KW/H）
备注
1
数控直条机
GS/Z-4000
2
无锡华联
2009年
2
2
组立机
HG-1500Ⅱ
2
无锡华联
2009年
15
3
门焊机
MZG-2*1000
4
无锡华联
2009年
212
4
矫正机
JZ-30
1
无锡华联
2009年
7
5
矫正机
JZ-40A
1
无锡华联
2009年
15
6
组焊一体机
JH-120
1
浙江精工
2009年
185
7
电渣焊机架
DZX-1200
2
无锡华联
2009年
2.5
8
端面铣
DX1416
1
无锡华联
2009年
25
9
平面铣
PM240-20
1
江苏
2008年
25
10
移钢机
YGJ-15
2
无锡华联
2010年
11
小车式埋弧焊机
MZ-1000L
2
成都焊
研威达
2009年/2010年
90
12
螺柱焊机
ELOTOP3002E
1
德国KO&CO
2010年
52
13
焊条烘干炉
ZYHC-200
1
上海华威
2009年
11.9
14
焊剂烘干机
YJJ-A-500
1
上海华威
2009年
10.5
15
焊剂筛选机
HSG-A
1
温州汇元
2009年
1.25
16
焊丝盘绕机
SPX-2
1
温州汇元
2009年
3
17
电渣焊机
SESNET-W
2
日本新日铁
2009年
60
18
二保焊机
NB-500
20
成都威达
2009年
360
19
气刨机
YD-630SS
2
唐山松下
2009年
36
20
交流焊机
BX1-400
12
上海凯仕达
2009年
240
21
台式钻床
Z4116
1
杭州西湖
2009年
11.19
22
摇臂钻
Z3050
2
沈阳中捷
2009年
5
23
抛丸机
HP0816-8
1
无锡华联
2009年
130
24
冲床
J23-16T
1
上海博海
2009年
1.5
25
冲床
J23-40T
1
上海博海
2009年
4
26
普通车床
CN6136A
1
江西第五
2009年
4
27
液压剪板机
QC11K-10×600
1
无锡金球
2009年
30.55
28
双梁桥式行车
QD10T
4
诸暨众擎
2009年
29
单梁地操行车
LDA5T
2
诸暨众擎
2009年
30
超声波探伤仪
PXUT350
2
南通友联
2009年/2010年
31
涂镀层测厚仪
QuaNix4200
1
德国尼克斯
2009年
32
光学经纬仪
TDJ6
1
北京博飞
2009年
（以上都为我公司自有机械设备，完全可满足本工程的施工）
3.工程施工主要设备
主要施工机械设备表（施工现场主要机具）
序号
设备名称
型号规格
数量
国别产地
制造年份
1
100吨汽车吊
QY100t
1
江苏
2010年
2
200吨汽车吊
QY200t
1
江苏
2010年
4
经纬仪
J2-5
1
苏州
2009年
5
水准仪
S2-30
1
苏州
2009年
6
电焊机
BX5-500B
2
国产
2008年
7
CO2气体保护焊机
NB-500
3
国产
2008年
7
电动扭矩扳手
AC250-1000
3
国产
2011年
8
空气压缩机
V-1.05/10
1
国产
2008年
9
角向磨光机
Φ100
6
国产
2009年
10
钢丝绳/综绳
若干
11
乙炔焊割枪
2
12
环链手动葫芦
HSB3t
4
国产
13
电源电缆线
2.5mm2/100m
2
14
电源电缆线
16mm2/100m
2
第三章钢结构制作
1.加工制作的基本要求：
1.1放样、切割：
放样及切割流程图
细部设计图纸
施工技术交底
计算机放样
画零件草图
编制数控程序
编套料图
校对
制作样板
下料工场
钢材预处理
数控下料
手工下料
门切下料
焊接坡口切割
送制造车间
型钢数据专用机床切割
放样
①号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料清单、零件草图和电脑实样图进行号料。
②号料装配等使用的钢卷尺必须定期经计量部门校核，合格后才能使用。
③号料的母材须平直无损伤及其它缺陷，否则应先矫正或剔除。
④划线精度：
项目
允许偏差（mm）
基准线、孔距位置
≤0.5
零件外形尺寸
≤1.0
⑤划线后应标明基准线、中心线和检验控制点，作记号时不得使用凿子一类工具。
少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。
⑥号料后按质保体系文件规定做好材质标记移植工作。
切割和铣削、刨削：
①切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气，切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和
飞溅物应除去。
②气割的精度要求：
项目
允许偏差（mm）
零件的宽度和长度
±1.0
切割面不垂直度
0.05t且≤2.0
割纹深度
0.2
局部缺口深度
1.0
③切割后须矫直板材由于切割引起的旁弯等，然后标上零件所属的工件号零件号后，才
能流入下道工序。
④坡口加工的精度：
1
坡口角度α
Δα=±2.50
2
坡口角度α
Δα=±50
Δα=±2.50
3
坡口钝边α
Δα=±1.0
1.2矫正；
钢材的矫正，一般应在常温下用机械设备进行，但矫正后的钢材表面不应有凹陷、凹痕及其它损伤。
热矫正时应注意不能损伤母材，加热的温度应控制在9000C以下，低合金结构钢（如Q345）严禁用水激冷。
1.3型钢、钢板拼接：
①制作时应尽量减少型钢、钢板拼接接头，轧制型钢拼接采用直接头，制作型钢拼接采
用阶梯接头，相互之间错开200mm以上，焊缝等级为一级，100%UT，探伤等级
GB11345-95，B级、Ⅱ级合格。
②型钢的对接采用直接的对接型式，焊缝为一级焊缝,100%UT，探伤等级GB11345-89，B级、Ⅱ级Ⅲ级合格。
1.4焊接
钢结构焊接应符合JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规范》，GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》等的规定。
焊接前，应对钢材、焊接材料、焊接方法、焊前预热、焊后热处理等进行焊接工艺评定。
焊接工艺评定应符合JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规范》和JB4708-90《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定，并根据工艺评定报告，确定焊接工艺。
焊工应持证上岗从事焊接作业。
焊工资质应与施焊条件及焊接质量等级相适应，严禁低资质焊工施焊高质量等级的焊缝。
焊条、焊剂应按规定进行烘干。
焊条应有专门的保温筒放置，随用随取，严禁乱放。
点焊用焊条等级应与正式施焊时所用的焊条等级相一致。
焊接顺序的选择应考虑焊接变形，尽量采用对称焊接。
对收缩量大的部位应先焊接，焊接过程中，应平衡加热量，使焊接收缩量小。
加劲板点焊时应注意，用Φ3.2焊条进行点焊，在点焊牢固的前题下，焊脚越小越好，为CO2气保焊创造有利条件。
CO2气保焊的焊接电流、电压应根据焊接工艺评定结果来选择。
所有拼接焊缝要注意焊缝余高，余高不得超过2mm。
钢结构焊接质量等级要求：
所有拼板焊缝为全熔透焊缝，焊缝等级为二级；牛腿与柱的对接焊缝，为二级焊缝；其他部位焊缝等级为三级焊缝。
2.H型钢柱、梁的加工制作
2.1下料采用数控切割机如下图片所示。
下料时，应注意上下翼缘和腹板之间拼缝相互错开200mm以上，且拼缝位置宜放在构件长度1/3~1/4的范围内。
板边毛刺应清理干净。
2.2所有拼接焊缝为一级焊缝二级检测，其它需熔透的坡口焊缝为二级焊缝。
角焊缝及非熔透坡口焊缝为外表按二级焊缝要求三级检测。
2.3在组立机上组立H型钢，组立时，板边毛刺、割渣必须清理干净。
如图片所示：
H型钢组立机
2.4点焊时，必须保证间隙<1mm，≥1mm时必须用手工焊焊补。
腹板厚t<12mm时，用Ф3.2焊条点固，腹板厚t≥12mm时，用Ф4焊条点固。
焊点应牢固，一般点焊缝长20~30mm，间隔200~300mm，焊点不宜太高，以利埋弧焊接。
2.5清除所有点固焊渣。
2.6在门焊机上进行船形位置埋弧自动焊。
焊接H型的主角焊缝，严格按《埋弧自动焊》工艺要求执行，如下图片所示：
门式焊机
2.7焊后，焊工自检，不得有缺陷，否则应按规定分别情况进行返修。
2.8转入矫正机上，对翼板角变形进行矫正，如下图片所示：
2.9对H型钢的弯曲变形进行矫正，火焰矫正温度为750~9000C，低合金钢（如Q345B）矫正后，不得用水激冷。
2.10将H型钢转入三维钻，按图纸要求，将孔径、孔位，相互间距等数据输入电脑，对H型钢进行自动定位、自动三维钻孔。
如下图片所示：
型钢带锯
2.11转入端面锯，将三维钻上定位的梁两端多余量锯割掉。
2.12转入锁口机，对梁两侧进行R=35铣孔及铣削上下翼板坡口。
如下图
2.13对钻孔毛刺、锁口毛刺等进行清磨。
如下图片所示。
研削机
2.14装配：
转入装配平台进行加劲板、连接耳板、合缝板、底板、封头板、等配件的装配。
装配完毕在构件端部规定位置打上编号钢印。
2.15装配件焊接，将装配件进行CO2气保焊，尽量采用平面对称焊，减少变形。
同时注意检查焊缝的成型、焊缝的转角封口等。
2.16为保证工厂制作的构件在现场组装和安装的精度及质量，对柱、梁部分进行工厂预拼装检查：
a、将加工后同一轴线二根（或三根）柱、梁进行组合预拼装；
b、检查：
●合缝处板角度、缝隙及过孔情况；
●连接处梁的平、直过渡及错边情况；
●梁拼接后的拱高、总宽。
●钢梁预起拱，起拱值。
（L/500）
3.除锈、编号
钢构件的除锈及涂装应在制作质量检验合格后进行。
3.1钢结构除锈：
本公司对钢构件的除锈采用抛丸处理法，其除锈等级应达到Sa2.0级。
其质量要求应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定。
如下图片所示：
①抛丸应遵守公司的《抛丸工艺》规定。
②抛丸合格后的构件应及时涂装，防止再生锈。
③钢构件的锐边应作磨圆处理。
（柱端铣削面四边应磨圆角）。
3.2钢印、编号：
钢构件应打钢印并编号，钢印处要预先打磨，钢印必须清晰。
钢印的位置及编号方法，应按详图编号的规定执行。
第四章钢结构安装
1.钢结构吊装
1.1钢构件进场、验收
1.构件进场
由于现场施工场地狭窄无构件堆场，构件应按现场吊装的需要分批进场。
每批进场的构件的编号及数量提前7天通知制作厂。
构件进场需设置临时堆场，构件堆放需平直稳妥垫实，搁置干燥、无积水处，防止锈蚀。
构件叠放时，支点应在同一垂直线上，防止构件被压坏或变形。
2.构件验收
构件验收分两步进行。
第一步进行厂内验收，由制作厂与公司驻厂监造工程师检验。
构件运抵现场后，再由现场专职质量员组织验收，验收合格后报监理验收。
验收内容包括：
A实物检查：
构件外观尺寸、焊缝外观质量、构件数量、栓钉数量及位置、孔位大小及位置、构件截面尺等。
B资料检查：
原材材质证明、出厂合格证、焊缝检测报告等。
3.对于构件存在的问题应在工厂修正，进行修正后后方可运至现场施工。
对于运输等原因出现的问题，工厂应在现场设立紧急维修小组，在最短的时间里将问题解决，确保施工工期。
1.2钢柱吊装
1.钢柱吊装
由于施工现场吊装作业空间相对较小，且为多层结构，依目前场地现状，考虑C—G/8轴线钢柱只能以场地外公用道路作为吊装位置。
但该场地距钢柱吊装半径约27m，且第一层钢柱较长，单件重量约2.5t，距吊车位置约20m。
这些条件极大制约了使用常规吊车的可能性，据此，为保证在现有条件下能够吊装，经现场踏勘，拟采用100t全地面起重机（详细参数附后）。
该设备具备在30m以上作业半径仍有较大起重能力，可以满足现有条件下构件的安装。
C—G/11轴线钢柱利用场内塔吊进行吊装。
在完成C—G/8、C—G/11轴线的所有钢柱吊装工作后，即可开始钢骨柱混凝土及楼层混泥土浇筑工作。
基于现场条件和吊装工艺的考虑，在C—G/8、C—G/11轴线区域内，吊装完钢柱。
吊车选用100t全地面起重机和75t吊车为主，50t和20t吊车做辅助吊装工作。
上述工作预计100t吊车利用6个有效工作日，75t吊车5个工作台班完成。
2.吊装准备
吊装前检查各个吊索用具，确认是否安全可靠。
准备地脚螺栓专用扳手及加力杆。
在柱头绑好防坠器，并将防坠器的挂钩段拉至钢柱的根部固定好。
在钢柱临时连接耳板上挂好缆风绳并固定好。
检查首节钢柱柱脚基础的就位轴线，并在钢柱柱脚板上划出钢柱就位的定位线。
并在柱头位置，用红色油漆标出钢柱垂直度控制标记，标记应标在钢柱的一个翼缘侧和一个腹板侧。
同时在柱头位置划出钢柱翼缘中心标记先，以便上层钢柱安装的就位使用。
将地脚螺栓的调整螺帽的垫片上表面的标高调整到钢柱柱脚板下表面的就位标高。
3.首层钢柱吊装
⑴当以上准备工作落实后，吊装钢柱。
吊装采用单机起吊。
起吊前，在钢柱柱脚板位置垫好木板，以免钢柱在起吊过程中将柱脚板损坏。
钢柱起吊时，吊车应边起钩，边转臂，使钢柱垂直离地。
（如图示意）
⑵就位调整及临时固定当钢柱吊至距其就位位置上方200mm时，使其稳定，对准螺栓孔，缓慢下落，下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣。
落实后专用角尺检查,调整钢柱使钢柱的定位线与基础定位轴线重合。
调整时需三人操作,一人移动钢柱,一人协助稳定,另一人进行检测。
就位误差确保在3mm以内。
⑶钢柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其差值，旋动调整螺母以调整柱顶标高。
⑷钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。
然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测，依靠千斤顶或缆风绳进行调整。
⑸调整完毕后，将钢柱柱脚螺栓拧紧固定。
⑹紧固临时固定支撑及揽风绳。
4.首层以上的钢柱吊装
⑴钢柱在吊装前应在柱头位置划出钢柱柱顶安装中心标记线，以便上层钢柱安装的就位使用。
如果钢柱为变截面对接，应划出上层钢柱在本层钢柱上的就位线。
同时将临时连接板绑在钢柱上，与钢柱同时起吊。
⑵钢柱起吊方法同首层钢柱。
⑶钢柱就位采用临时连接板。
当钢柱就位后，对齐安装定位线，将连接板用安装定位螺栓（4.8S螺栓）固定。
（如图示意）
钢柱调整采用千斤顶或缆风绳。
调整前在下层钢柱上的相应位置焊接千斤顶支座，在上层钢柱相应位置上焊接耳板。
用两台经纬仪在成直角的两个方向观测，通过千斤顶调节钢柱的偏差。
1.3钢梁的吊装
由于钢梁吊装纵深较大，根据现场实际情况及吊装技术参数，考虑三层至五层钢骨梁只能以远端8—11/A轴施工场地内施工通道作为吊装位置。
该场地距钢梁吊装半径约48m，吊装高度由+17.00m—+25.00m,且构件长度超长，重量约3.5t。
据此，为保证在现有条件下能够吊装，经现场踏勘，拟采用200t全地面起重机（详细参数附后）。
该设备具备在50m以上作业半径仍有较大起重能力，可以满足现有条件下构件的安装。
上述工作预计200t吊车利用6个有效工作日，25t吊车3个工作台班完成。
STC100汽车起重机全车尺寸：
长×宽×高约14100×2750×3700
整车自重：
约56000Kg
支腿全伸：
横向×纵向约7600×6100
QAY200汽车起重机全车尺寸：
长×宽×高约16100×3000×4000
整车自重：
约72000Kg
支腿全伸：
横向×纵向约8700×9650
1）吊点的选择
钢梁在吊装前应前仔细计算钢梁的重心，并在构件上作出明确的标注，吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的重心在同一垂线上。
由于钢梁跨度大、腹板宽厚比大，侧向刚度小，应采取防变形措施。
为防止结构变形、失稳达到平稳起吊，该工程钢骨梁采用自制吊具分四个吊点绑扎多吊点吊装。
捆绑法吊装时,应在钢梁上下翼板的左右棱边处,需使用橡胶轮胎皮制造的护角;在使用专用吊具夹持吊装时,需检查夹具的完好性。
不管使用何种吊具其两条钢索与钢骨梁形成的夹角应大于60℃。
（如示意图）
2）钢梁就位
1.钢梁就位后,先用橇棍对正螺栓孔，再用冲钉（或冲头）调正好构件的准确位置，连接板的螺栓孔相互对正后，一次放入高强螺栓。
2.钢梁和柱连接牛腿焊缝予留收缩量，每个焊缝接头留5-8mm，最好经试确定。
3.安装钢梁时用两台经纬仪跟踪，检查柱子的垂直度和倾斜度。
4.钢梁安装完成立即复核钢柱垂直度，复核钢梁标高位置，检查无误后即可进行钢梁翼缘板及腹板的焊接。
1.4.钢结构测量校正
1．钢结构校正过程控制
2．钢柱垂直度控制
2.1作好各个首吊节间钢柱的垂直度控制。
2.2钢柱校正分四步进行：
初拧时初校；终拧前复校；焊接过程中跟踪监测；焊接后的最终结果测量。
初拧前可先用长水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后进行精确校正。
焊接后应进行复测，并与终拧的测量成果相比较，以此作为下一步施工的依据。
3.钢柱标高控制
3.1高程基准点的测定及传递高程的竖向传递采用钢尺，通过预留孔洞向上量测。
每层传递的高程都要进行联测，相对误差应＜2mm。
3.2柱顶标高的测定
确定各层柱底标高50cm线及梁标高的10cm线，应从柱顶返量确定，通过控制柱底标高来控制柱顶及梁高。
1.5.高强度螺栓施工
5.1．采用高强螺栓连接，需在工地处理构件摩擦面时，其摩擦系数值必须符合设计要求。
在制作厂处理好的构件摩擦面，安装前，逐组复验所附试件的摩擦系数，合格后方可进行安装。
5.2．高强度螺栓带有配套的螺母和垫圈，在同一包装箱中配套使用，施工有剩余时，必须按批号分别存放，不得混放混用。
在储存运输和施工过程中应防止受潮生锈、沾污和碰伤。
5.3．安装高强螺栓时，构件的摩擦面保持干燥，不得在雨中作业。
5.4．高强螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打：
穿入方向一致，便于操作，并不得作临时安装螺栓用。
5.5．高强螺栓的紧固：
一般分两次进行，第一次为初拧，紧固至螺栓标准预拉力的60%~80%，第二次为终拧，紧固至螺栓标准预拉力，偏差不大于±10%。
初拧、终拧均采用电动扳手。
5.6．每组高强螺栓的拧紧从节点中心向边缘施拧。
当天安装的螺栓在当天终拧完毕，其外露丝扣不得少于2扣。
5.7．高强度螺栓平面施工顺序：
高强度螺栓穿入方向应以便于施工操作为准，同一节点穿入方向一致。
5.8．连接孔的处理方法
高强度螺栓的连接孔出现偏孔，采用微型砂轮磨光机修正或人工挫销。
1.6钢结构焊接
1.焊接节点概况
本工程钢骨柱、钢骨梁总重量约140t,现场安装钢柱对接焊缝长度约为75m，其中25mm板焊缝长度42m,16mm板焊缝长度33m。
钢柱柱-梁连接焊缝长度约为25m，其中25mm板焊缝长度9m,16mm板焊缝长度10m。
18mm板焊缝长度6m。
所有焊缝均为一级焊缝，100%超声波探伤。
2.焊接准备
2.1构件预检
（1）检验柱、梁接头截面几何尺寸及构件长度。
2.2检查焊口几何尺寸及清理情况。
2.3焊接设备及辅助设备
3.焊接施工顺序及焊接工艺
3.1焊接顺序
3.2根据本工程劲性钢柱的特点，焊接顺序同钢柱、钢梁安装顺序。
3.3柱、柱节点焊接时，H形柱的对称两翼,应由两名焊工同时焊接，先焊翼缘板再腹板的对称焊接法。
4.焊接施工工艺
4.1安装焊接准备工作
⑴针对工程中具有代表性的接头形式进
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