钢结构十字柱吊装专项施工方案.docx

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钢结构十字柱吊装专项施工方案

银河商务中心地下室（区）及楼

钢结构工程

专

项

施

工

方

案

安徽建筑机械有限责任公司

年月

施工组织设计（专项方案）项目内部会签表

编号：

施工组织设计

（专项方案）名称

编制部门

主要编制人员

会签部门

（安全部门）

会签部门

（工程部门）

会签意见：

会签人：

年月日

会签意见：

会签人：

年月日

会签部门

（项目总工）

会签部门

（项目经理）

会签意见：

会签人：

年月日

会签意见：

会签人：

年月日

施工组织设计（专项方案）预审表

施工组织设计

（专项方案）名称

工程名称

施工单位

工程规模

结构形式

申报项目经理部（盖章）：

项目经理：

审核日期：

安全部门审核意见：

审核部门（盖章）：

审核人：

审核日期：

工程部门审核意见：

审核部门（盖章）：

审核人：

审核日期：

质量技术部审核意见：

审核部门（盖章）：

审核人：

审核日期：

主任工程师意见：

主任工程师：

审核日期：

施工组织设计（专项方案）审批表

施工组织设计名称

工程名称

施工单位

工程规模

结构形式

主要编制

申报项目经理部（盖章）：

项目经理：

安全管理部审核意见：

审核部门（盖章）：

审核人：

审核日期：

质检中心审核意见：

审核部门（盖章）：

审核人：

审核日期：

技术中心审核意见：

审核部门（盖章）：

审核人：

审核日期：

总工程师审批意见：

审批结论：

审批人：

审批日期：

第一章总体概述

工程总体概况

分项工程概况

主要工程量

编制依据

相关规范、规程

工程重难点及对策

第二章总体施工部署

施工组织管理

施工总体布置与安排

第三章主要工程项目施工方案

地脚锚栓预埋方案

组合十字柱和型钢梁吊装方案

吊耳及索具选择

钢丝绳及卡环选择

临时支架设计验算

现场焊接

第四章施工工期保证措施

工程进度目标

工期保证措施

第五章施工质量保证措施

质量目标

质量保证体系及管理制度

现场质量保证措施

第六章安全文明施工

安全管理措施

施工现场的安全防护

安全事故紧急救援预案

环境保护措施

文明生产管理措施

职业健康安全保障措施

附件一：

吊车性能表

银河商务中心地下室（区）及楼钢结构工程

钢结构吊装专项施工方案

第一章总体概述

工程总体概况

工程名称

银河商务中心楼及地下室（区）

工程地点

合肥市长江东大街与花冲路交口

建设单位

安徽宝鑫房地产有限公司

设计单位

上海鸿图建筑设计股份有限公司

勘察单位

安徽工程勘察院

监理单位

安徽省科信工程建设监理有限公司

施工单位

安徽元盛建工控股集团有限公司

质量目标

合格

场地类别

Ⅱ类

结构安全等级

二级

层数及结构类型

地下室为地下层，楼地上左塔楼层、右塔楼层；框剪结构

抗震设防烈度

度

地基基础等级

甲级

建筑面积

：

，地下室（区）：

总工期

分项工程概况

本工程为银河商务中心地下室区及楼钢结构工程，工程地点位于安徽省合肥市长江东大街与花冲路交口银河商务中心，结构类型属于钢结构预埋件，施工作业主要集中于底下层（标高）至地上层顶（标高），柱体结构为十字型钢柱、梁体结构为钢，其中包括根十字，根十字，一根十字和根型。

本工程预埋钢梁钢柱材料均为（的材料为）。

图单十字柱截面示意图

图双十字柱截面示意图

图框支梁截面示意图

主要工程量

表钢结构柱梁汇总表

标高（）

构件代号

数量

单件重量（）

﹣～﹣

（）

（）

﹣～﹣

（）

（）

﹣

﹣～

～

编制依据

（）甲乙双方签订的施工合同及招投标文件。

（）银河商务中心地下室（区）及楼钢结构工程《施工设计文件》。

（）国家有关方针政策和国家现行的设计、施工、验收采用的规范、规程和标准等。

（）国家、安徽省及合肥市有关工程质量、安全、文明施工、环保等的法律、法规及相关文件。

（）现场踏勘、调查资料。

（）类似高层钢结构工程积累的施工经验、施工技术总结、工法及专利等科研成果，拥有的施工机械设备和装备施工能力。

相关规范、规程

（）《建筑钢结构焊接技术规程》（）

（）《高层民用建筑钢结构技术规范》（）

（）《钢结构设计规范》（）

（）《钢结构工程施工质量及验收规范》（）

（）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》

（）

（）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（）

（）《圆柱头焊钉》（）

（）《碳钢焊条》（—）

（）《低合金钢焊条》（—）

（）《熔化焊用钢丝》（—）

（）《钢结构高强度锚栓连接技术规程》（）

（）《钢结构用扭转型高强度锚栓连接副》（）

（）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（）

（）《工业建筑防腐蚀设计规范》（）

（）《建筑钢结构防腐蚀技术规程》（）

（）《建筑用钢结构防腐涂料》（）

（）《金属覆盖层铜铁上的锌电镀层》（）

（）《建筑设计防火规范》（）

（）其它我国现行的相关建筑工程规范、验收标准、操作规程及有关法律法规。

工程重难点及对策

（）组合十字柱体和型钢梁为全焊接结构，焊接质量要求高，焊接变形控制难度大。

对策：

.在运输前对柱梁进行合理分块，尽量减少现场焊接工作;

.加强焊接工作的过程控制与监督管理，反复机械矫正以减小焊接变形。

（）型钢组装成十字柱过程中，装配精度高，焊接工程量大，对现场施焊的工人技术要求高。

对策：

运用自动组立和工装夹具双重控制来保证型钢的对接精度，现场施焊的工人必须具取得相应的作业工种资格证书。

（）组合十字柱和型钢梁尺寸大、重量大，受吊车站位受限，选择的吊车吨位较大，起重作业安全难度相应增加，需进行详细的计算分析，以确保架设安全。

对策:

吊装方案要经过详细计算，有效可行；施工中安全方案和应急预案要及时跟进。

第二章总体施工部署

施工组织管理

本工程项目经理部项目管理以项目经理为总负责人的，下设项目技术负责人一名。

项目分部设五部一室和架子队伍，五部一室分别是：

工程技术部、安全质量部、物资设备部、计划财务部、合同计量部、综合办公室。

架子队以钢结构制作班组、钢构件涂装队、构件安装队及附属结构安装队组成，详见图项目管理框架图。

组织施工队伍

我公司具有管理效益高、施工速度快、施工工期短、创优施工经验丰富、管理机制灵活的竞争优势。

班组和劳动力挑选参战过类似工程等、等具有经验丰富、业务熟练、素质好的骨干力量，以确保在施工中能吃苦耐劳、认真负责，能打硬仗，能打胜仗。

图项目管理框架图

预算管理与成本控制

项目部编制施工详细预算，按桥梁的施工进度分阶段进行控制，作为安排施工进度组织的依据。

劳动力进场、材料供应、物资供应及降低成本均以施工预算作为依据来指导施工管理。

施工组织与工程管理

）强化计划管理

项目部按施工组织设计为原则编制单位工程施工进度计划和月度施工作业计划，以组织与指导施工。

项目部定期检查各项计划的实施情况，召开项目部例会和协调会，帮助解决问题，确保工程优质、高速、低耗完成。

）科学安排施工流程

本工程工期短，时间紧，施工时应编制网络计划，流水穿插施工,组织立体交叉平行作业,争取最大限度的空间和时间来完成或提前完成本工程的建设任务.

）加强技术管理.

密切加强与本工程设计部门的联系,认真进行施工组织图纸会审,项目部的全体技术人员必须领会设计要求,理解设计意图。

各分项工程在施工前均要做好书面技术交底工作，关键部位还安排到位操作班组进行定标样板。

实行技术上岗证制度，所有技术工种均要有上岗操作证。

施工总体布置与安排

施工总体部署

根据业主及总包方进度安排，依次进行地脚螺栓预埋、地下室二层十字钢柱预埋、地下室一层十字钢柱预埋、地下室一层型钢梁架设、地上一层型钢梁架设、地上二层钢梁架设。

十字钢柱和型钢梁施工方案采用：

单件制作，单件总体运输，现场支架搭设，分段吊装，焊接的模式进行。

施工顺序设计

施

工

准

备

→

场区封闭及

临时设施搭设

→

基础施工及复核中心轴线

→

地脚锚栓安装

→

柱体吊装

→

梁体吊装

→

节点防护

↑

↑

↑

→

钢构件制作、涂装、试拼装

→

构件运输

图施工顺序设计流程图

施工现场平面布置

图施工现场平面布置图

主要人员的配置

表主要人员配置

序号

姓名

在项目担任职务

职称

备注

叶大明

项目经理

工程师

陈志强

技术负责人

工程师

朱波

安全工程师

工程师

张燃

质检工程师

工程师

徐宪兵

测量工程师

工程师

王耀

机械工程师

工程师

李旭祥

资料员

助理工程师

杨赫

施工员

工程师

劳动力计划

、人员周期进场计划

辅助施工的各种人员、设备要求随时进场，以满足施工需要。

设备人员进场计划详见下表：

表人员计划表

序号

名称

单位

数量

备注

工厂加工

人

现场安装

人

电焊工

人

起重、指挥工

人

、设备人员、材料进场方法

）材料、设备等进场应确保在车少人稀时间，一般以∶－∶为宜；材料出场亦同。

）钢构件制作在工厂内完成，采用平板拖车运至现场组拼吊装（每天∶－∶进出场）。

施工测量的技术措施

（）地脚螺栓施工的测量

首先在施工现场周边布下各轴线的外控桩点，便于预埋时用经纬仪进行投测控制；其次在每块固定模板上标注轴线刻画线。

预埋时架设经纬仪从纵横两个方向投测，以进行初步固定，然后用钢卷尺检查每柱地脚锚栓的相对距离以及每组地脚锚栓之间的定位尺寸，经复核无误后，并利用事先做好的柱脚模板进行套对，套对合格后才可利用短钢筋对地脚锚栓进行最后的固定。

（）组合十字柱施工的测量

组合十字柱架设前，首先要复核预设十字柱的桩中心线和相临预设十字柱的桩中心之间的距离，如距离误差大于规范要求时，应立即汇报总包进行处置。

根据桩纵横轴线，测设出每个组合十字柱底板下的支座中心位置，并弹好墨线，以便架设组合十字柱时能准确控制其位置。

（）型钢梁的测设

只要保证桩基平面的平整度和组合十字柱竖直方向的垂直度，就能保证十字柱顶中心的距离。

现场吊装型钢梁时，若柱顶中心距离在误差范围内，即可实施架设型钢梁；如距离误差大于规定要求时，应立即汇报总包进行处置，找出误差过大的原因，若是由于桩基面不平造成的，可采用在柱底板加设垫板的方法来减小误差；若是由于十字柱焊接变形导致的，应回厂继续进行矫正后再拼装。

第三章主要工程项目施工方案

地脚锚栓预埋方案

地脚锚栓施工工艺流程

测量放线→柱墩钢筋绑扎→柱墩模板安装→定位板安装、固定→锚栓组安装复核→锚栓焊接固定→砼浇筑、锚栓复核→成品保护

图锚栓施工工艺流程图

施工方法：

、标高、轴线、确定：

按照施工图纸要求，在柱墩预埋地脚锚栓处，需进行轴线放线定位，以确定其水平定位位置和螺顶标高。

利用经纬仪将各轴线刻画在已固定好的模板上，作为各组锚栓安装的安装中心轴线。

锚栓安装时拉尺测量出单个锚栓与轴向的相对尺寸。

并根据模板上的标记位置用钢管搭设独立的锚栓组安装支架，且固定，以固定地脚锚栓和定位地脚锚栓标高用。

、定位模板制作

为保证每组地脚锚栓中每个地脚锚栓相对位置的精确性、安装便捷性。

本工程在埋设地脚锚栓过程中利用定位模板辅助安装，在地脚锚栓安装完成后再采用定位模板加以试套。

试套合格后才可进入下一步工序。

利用δ的钢板模制作四种地脚锚栓的定位模板，模板孔定位尺寸与钢柱柱脚板锚栓孔定位尺寸完全一致。

模板制作图如下：

图模板示意图

、安装锚栓组

将地脚锚栓预先放入短柱内，插入定位模板预留孔内，将螺杆上部用螺帽上下固定，并边拧边校核单组锚栓的相互尺寸。

把标高调节一致，并达到设计要求。

再进行下一步固定工作。

、地脚锚栓的固定

第一步固定：

用短钢筋头做为基础钢筋笼的支架，与模板及垫层顶死，并与基础钢筋笼焊接牢固，防止基础梁移位；

第二步固定：

每根地脚锚栓绑焊短钢筋，做锚栓撑立在垫层上，待锚栓最终固定后，锚栓撑脚与承台网片钢筋焊接，以固定地脚锚栓，防止施工时位移。

第三步固定：

定位箍筋位置确定，定位箍筋是用来辅助固定地脚锚栓的。

地脚锚栓固定后，在地脚锚栓的中部设置一道定位箍筋，用钢筋横向与每根锚栓焊接成为一个封闭箍筋圈，用钢筋焊接使锚栓和基础钢筋笼连成一体。

第四步固定：

在地脚锚栓的顶部设置一道定位筋，使定位筋与短柱钢筋连成一体。

用校准后的经纬仪调整、复核各个锚栓组的整体平面位置尺寸，经检查尺寸精度符合要求后，将定位模板和所有螺母取出。

图地脚锚栓钢筋固定简图

混凝土浇筑

为防止混凝土浇灌完成之后锚栓被污染，在混凝土浇灌之前，应将锚栓丝扣部分用塑料薄膜包扎好。

当锚栓组满足尺寸精度要求且固定牢靠后，即可浇灌混凝土。

在锚栓组附近浇灌振捣混凝土时要特别注意，既要捣实混凝土又不要碰撞锚栓，要精心施工，以免引起锚栓移位变形。

混凝土浇注时跟踪测量地脚锚栓移动偏差。

一旦发现偏差超标的立刻进行校正，直至符合规范要求。

在混凝土浇灌完成之后混凝土初凝之前应派专人进行锚栓的再次校核、调整，直到锚栓位置满足规范要求。

混凝土施工完后，应立即派人用层板制成的盖子盖在螺帽上面进行保护，防止锚栓丝口被破坏。

地脚锚栓复测

在钢柱吊装前，必须对已完成施工的预埋锚栓的轴线间距进行认真核查、验收。

对不符合《钢结构工程施工质量验收规范》—，要提请有关方会同解决；对弯曲变形的地脚锚栓，要进行校正；已损伤的丝扣用钣牙进行修理，并对所有的锚栓予以保护。

组合十字柱和型钢梁吊装方案

吊装构件工程量

表各楼层标高以及对应梁柱重量

标高（）

构件代号

数量

单件重量（）

﹣～﹣

（）

（）

﹣～﹣

（）

（）

﹣

﹣～

～

吊装工况分析

十字柱吊装方案

本工程十字柱采用单个构件分开吊装的方法，吊装工况分析如下：

以十字型单根最重钢柱编制吊装方案,截面为双十字，钢柱重量达到吨，长度达米。

由于现场条件的限制起吊点距离安装中心的距离为，而最大起吊高度为，外加上钢丝绳长度为，根据勾股定理可知要求吊臂最大伸长量为。

根据钢构件的重量及吊点情况，准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳以及卡环。

根据现场实际情况测算，吊车吊装的回转半径为，避免吊车吊起后旋转大臂，减少安全隐患参照汽车吊的性能参数表（吊车性能表见附件一），并充分考虑柱梁在吊装过程中与吊车大臂的安全距离及一定的安全储备系数，拟选用台汽车吊进行十字柱的吊装。

将吊车停放在预定位置后，将组合十字柱运输至施工现场，待吊车将钢柱吊起后，然后将十字柱吊起旋转至理论位置后落下,吊装平面布置图如图所示。

查吊车配重（支腿全伸）吊车性能参数表（吊车性能表见附件一），当工作半径为，吊机臂长为时，额定载重为。

考虑采用的吊钩和钢丝绳共计，吊车起重量为*<（吊车额定载重）,故台吊车配重平衡重时能够满足吊装要求，所以采用台的吊机吊装方案。

图十字柱吊装平面示意图

图十字柱吊装立面图

型钢梁吊装方案

本工程型钢梁采用单个构件分开吊装的方法，吊装工况分析如下：

以型钢梁单根最重钢钢编制吊装方案,截面为型钢，钢梁重吨，长度为。

由于现场条件的限制起吊点距离安装中心的距离为，而最大起吊高度为，外加上钢丝绳长度为，根据勾股定理可知要求吊臂最大伸长量为。

根据钢构件的重量及吊点情况，准备足够的不同长度、不同规格的钢丝绳以及卡环。

根据现场实际情况，参照汽车吊的性能参数表（吊车性能表见附件一），并充分考虑柱梁在吊装过程中与吊车大臂的安全距离及一定的安全储备系数，拟选用台汽车吊进行型钢梁的吊装。

将吊车停放在预定位置后，将型钢梁运输至施工现场，吊车回转中心与理论安装点的距离为米，避免吊车吊起后旋转大臂，减少安全隐患。

待吊车将柱梁吊起后，然后将钢梁吊起旋转至理论位置后落至临时支架平台上,吊装平面布置图如图所示。

查吊车配重（支腿全伸）吊车性能参数表（吊车性能表见附件一），当工作半径为，吊机臂长为时，额定载重为。

考虑采用的吊钩和钢丝绳共计，吊车起重量为*<（吊车额定载重）,故台吊车配重平衡重时能够满足吊装要求，所以采用台的吊机吊装方案。

图型钢梁吊装平面示意图

图型钢梁吊装立面图

吊耳及索具选择

根据组合十字柱和型钢梁的吊装方案要求，对吊装钢构件在设计时考虑吊耳自身的强度、吊耳与钢柱、钢梁间焊缝强度及安全储备系数，根据《钢结构设计规范》，计算出吊耳受力情况，选择吊耳与钢梁采用坡口熔透焊焊接。

十字柱吊装过程中直接利用钢丝绳穿在腹板上的钢筋孔上进行吊装，利用腹板上钢筋孔吊装的吊点位置如下。

图（）位置示意图

图型钢梁吊耳位置示意图

图吊耳示意图

图中，指截面的长度，指吊耳截面的长度，指吊耳孔直径，指吊耳焊缝长度，δ指吊耳板的厚度；吊耳其它受力截面均不小于截面，此时截面是吊耳的抗拉危截面，截面是吊耳的抗剪危截面。

取＝，＝，＝，δ＝，＝。

按最重钢柱为例，即：

进行验算，该钢梁重约。

另外，考虑动载系数，冲击系数，故每吊点设计负荷为：

××＝＝

、吊耳受拉危截面强度验算

图中截面是吊耳的受拉危截面，应验算其抗拉强度。

其强度条件是：

σ[（）δ]≤[ƒ]

式中——～截面的长度（）；

——吊耳孔直径（）；

δ——吊耳板的厚度（）；

σ——吊耳受到的拉应力（）；

[ƒ]——吊耳的许用拉力（），即钢的抗拉强度设计值；

计算载荷（）。

σ[（）×]≤[ƒ]

故经验算其抗拉强度在允许范围内，满足规范要求。

、截面抗剪力验算

其剪应力应满足：

ξ（δ）≤[ƒ]

ξ（×）≤

[ƒ]

、另较核吊耳和钢梁连接处的焊缝强度，焊缝拉应力方向的强度条件是：

σ＝＝（δ）≤[σ]

式中：

焊缝面积δ（）

焊缝计算长度；按设计长度减去，取＝；

δ焊缝宽度（），取板厚；

焊缝折减系数，角焊缝；

σ焊缝受到的应力（）；

[ƒ]焊缝的许用应力（）。

σ（××）≤[ƒ]

故经验算其焊缝强度在拉应力方向符合施工要求。

结论：

经验算，吊耳采用厚钢板，耳板焊缝长，耳板两侧采取加劲保护，其强度是能满足规范要求，实际施工中也是可以方便操作的。

钢丝绳及卡环选择

.①吊装十字柱钢丝绳选择

本工程中钢构件最重的十字柱重量为。

钢梁使用根钢丝绳吊装，根据吊点位置及钢丝绳竖向角度不大于º，单根钢丝绳受力（°）。

查《建筑施工计算手册》表，选择型号为×，公称抗拉强度，直径Φ的钢丝绳，允许破断力总和为。

取不均取不均衡系数

，安全系数。

钢丝绳的容许拉力

可见，所选用的钢丝绳能满足要求。

②吊装型钢梁钢丝绳选择

本工程中钢构件最重的型钢梁重量为。

钢梁使用根钢丝绳吊装，根据吊耳位置及钢丝绳竖向角度不大于º，单根钢丝绳受力（°）。

查《建筑施工计算手册》表，选择型号为×，公称抗拉强度，直径Φ的钢丝绳，允许破断力总和为。

取不均取不均衡系数

，安全系数。

钢丝绳的容许拉力

可见，所选用的钢丝绳能满足要求。

.卡环选择

根据钢丝绳受力情况，单根钢丝绳最大受力，取倍安全系数，*，查《实用五金手册》，选择卡环的型号为弓形卸扣（）型，额定起重重量为，满足受力要求。

临时支架设计验算

临时支架的设计

临时支架结构形式为个钢管立柱与腹杆构成的格构式支架，材质为，支架纵向间距为,横向间距为。

立柱顶部设置块*长为的角钢作为横撑，横撑顶部用钢板等抄垫与钢箱梁密贴，距立柱顶端设置第一道纵横向腹杆，往下每隔设置一道纵横向腹杆，距地面不足不设纵横向腹杆。

立柱选用φ*钢管，腹杆选用φ*钢管。

按深化图纸型钢梁分段要求，在牛腿和钢梁对接处均架设临时支架，以减小对接错位误差，从而提高焊接质量。

架设型钢梁采用截面规格相同而高度分别为、、的支架，每种高度的支架需要个。

以单根最重钢梁编制安装方案,截面为型钢，钢梁重。

牛腿横梁对接处采用钢管桁架临时支架，临时支架采用φ*钢管作为支架立柱，立柱之间采用φ*钢管通过对接扣件连接，支架底部铺设钢板或走道板。

牛腿横梁对接处支架采用钢管桁架临时支架。

图临时支架示意图

临时支架及基础验算

临时支架验算考虑如下荷载：

梁段钢梁重量、临时支架自重、施工荷载、吊机吊装时冲击荷载、风荷载等。

最重型钢梁，验算时按计，则每个临时支架承载，则每根支架立柱承重

，其中为动载荷系数。

根据楼层标高（去掉混凝土层厚）计算得立柱最大高度为，每米重，则每根立柱自重

，扣件和连接杆的自重平均分布到根立柱上的载荷为，则每根立柱承受的总载荷为。

根据施工现场情况，每个临时支架立柱承受的施工活荷载取。

吊机吊装时的冲击荷载，可以通过荷载放大系数和减小吊装冲击等措施来考虑。

综上所述，则每根立柱轴向设计荷载

其中，

为永久荷载的分项系数，取；

为可变荷载的分项系数，取；

为永久荷载产生轴向力，

为可变荷载产生的轴向力。

（1）立柱强度验算

立柱截面为φ*，属于类截面。

截面参数为：

其中为惯性矩；

为极惯性矩；为截面面积；为回转半径；

为钢管外径；为壁厚；

则立柱压应力

（考虑局部压力不均匀采用倍放大系数）：

满足使用要求。

（）立柱稳定性验算

立柱与地面按铰接考虑，高度方向的纵横向腹杆起到立柱纵横向约束作用，减小稳定性验算的计算长度。

立柱计算长度取，立柱长细比

<[λ]

刚度满足要求。

查《钢结构设计规范》中附录可得稳定系数

φ

则立柱稳定应力

：

<[

]

满足要求。

现场焊接

现场焊接材料

（）现场组装焊接中，为了提高劳动生产率及降低成本，采用埋弧自动焊和气体保护焊，定位焊采用手弧焊。

焊接材料分别为：

埋弧自动焊对接：

焊丝为；

埋弧自动焊角接：

焊丝为；

坡口角接：

焊丝为

气体保护半自动焊：

用实心焊丝；

浓度要达到。

（）手工电弧焊用焊条，手工电焊一般用