文化中心主楼雨棚大小天桥钢结构工程施工组织设计.docx
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文化中心主楼雨棚大小天桥钢结构工程施工组织设计
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寿光市文化中心
主楼雨棚大小天桥
钢结构工程施工组织设计
上海宝钢彩钢建设有限公司
1工程概况、施工难点分析及项目施工管理
1.1工程概况
本工程为山东省寿光市文化中心钢结构工程，其中主要分部工程有连接主楼与椭球体的大天桥及小天桥、主楼雨棚、主楼内钢结构楼梯，主要特点是外露钢构、异型钢构、大跨度钢构，加工制作与安装精度要求高且涉及张弦梁等专业施工难度较高的内容。
由于安装完成质量直接影响建筑效果，且工期紧，故对本工程应该引起高度重视，充分了解各分部工程的特点、难点及解决办法，以使得本钢结构工程顺利、圆满完成。
各分部工程主要项目介绍如下：
1.1.1主楼雨棚
主楼雨棚钢结构为主、次梁体系，部分主梁为张弦梁，最大跨度达33米。
主钢梁一侧支撑于混凝土主楼框架柱顶，该侧设置橡胶支座，为铰接连接，另一侧支撑在新设置的钢柱上，与钢柱固接。
钢材材质Q345B；构件主要由焊接H型钢和直缝钢管柱组成。
张弦梁由如下图A、B两种型式，拉索为61φ5平行镀锌钢丝，钢丝强度1670MPa，外裹PE防护。
本部分钢结构主要特点有：
钢结构外露；雨棚屋面为变坡度弧形形式，故安装标高控制要求高；全部次梁均为弧形梁制作难度较大；张弦梁拉索施工难度高，张拉后的各点高度较难控制；安装质量直接影响建筑效果。
1.1.2大天桥
大天桥位于Y11与Y12轴间的雨棚下方，连接主楼与椭球。
钢材材质Q345B；结构形式比较简单，构件主要由焊接H型钢组成，中部固定在雨棚的钢立柱上，两侧采用725不锈钢拉索支撑；特点是安装过程体系稳定性差，需采取辅助支撑措施。
1.1.3小天桥
小天桥位于Y5与Y6轴间的雨棚下方，连接主楼与椭球。
钢材材质Q345B；结构形式比较简单，构件主要由焊接H型钢组成，中部固定在雨棚的钢立柱上，两侧与主楼框架铰接。
1.1.4张弦梁拉索
拉索是本工程中技术难度较高的一个环节，张拉时间、工序、张拉力和标高控制是其中的关键环节。
1.1.5涂装
外露钢结构设红丹防锈漆两度，外罩防火漆，面漆另定。
1.2编制依据
同济大学建筑设计研究院提供的设计文件。
《钢结构设计规范》GB50017—2003
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJJ
《高层民用建筑钢结构技术规定》JGJ99-98
《气体保护焊用钢丝》GBT14958
《熔化焊用钢丝》GBT14957
《低合金高强度结构钢》GBT
《碳素结构钢》GBT
《碳钢焊条》GBT
《低合金钢焊条》GBT
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除绣等级》GB
公司的规章制度和有关工程技术、质量安全、生产管理等文件
1.3结构特点及施工难点、关键点分析
1.3.1施工难点分析
（1）超长杆件制作
超长杆件主要制作难度：
一是杆件外形尺寸的保证，即焊接变形（主
要是扭曲）的控制和矫正；二是连接端口精度的保证；三是转运、起吊的
安全保证。
（2）张弦梁施工
张弦梁最大跨度33米，张拉力达140t，离地面24米，采用张拉力与扰度双控。
在张拉吊装等整个施工过程，如何确保梁的面外稳定，实现平稳快速的高空作业，同时如何确保线型和内力均符合设计，为本工程的关键。
所以本工程张弦梁施工方案将直接关系到工程的质量和进度，应慎重考虑，合理制订出经济、方便可行的方案。
（3）工期紧各工序交叉
本工程工期相当紧张，需尽快给装饰、幕墙、室外工程提供工作面，需严密组织，科学安排，并要求具有较强的应对突变事件的能力。
1.3.2施工关键点
⑴钢材的订货及管理
钢材质量的好坏，直接影响工程质量，还影响工程的进度。
因此，针对本工程钢材的要求，选择最适合的钢厂订货，是决定工程质量好坏的主要因素。
钢材质量的保证主要是钢厂的责任，但工程制作单位要按规范要求做好复验工作，确保使用钢材的力学性能及无超标的轧制缺陷，这是工程制造的基本要求。
（2）零件尺寸的保证
零件尺寸是指零件的外形轮廓尺寸（长、宽、对角线等）和变形尺寸
（平面度、直线度等）。
合格的零件是制作合格构件的基础。
（3）构件组装精度的保证
构件组装应严格按规定的程序进行，确保每一个规定的检测尺寸均在公差范围内。
构件组装精度的保证是制作合格构件的前提。
（4）焊接质量的保证
焊接质量主要包含焊接缺陷（含产品试板的力学性能）和焊接变形，保证构件无超标的焊接缺陷是制作合格构件的基本条件。
构件焊接变形的控制是制作合格构件的关键。
1.4项目管理和施工组织机构
1.4.1项目管理
1.4.1.1施工准备框图
1.4.1.2施工管理框图
1.4.2项目施工组织机构
针对寿光文化中心钢结构的制造和安装，本公司成立了以公司副总经理陈建国为组长的领导小组，协调各部门与项目部的关系，加大资源的组合调配力度，实现项目负责制管理。
组长：
陈建国
副组长：
郑辉、胡美恒
组员：
庄建华、何吉明、徐明甫、宋宗春、牛立山、张爱强
本公司抽调经验丰富的技术、管理人员组成项目经理部，负责组织落实钢结构制造、运输、现场拼装等本工程的全部工作。
项目经理部下设项目一部（工厂加工制作）和项目二部（现场拼装），分别负责厂内制造、现场拼装的施工工作。
组织机构设置如下：
2加工制造安装计划安排
2.1工期分析说明
按照合同工期要求，结合实际情况：
主楼雨棚5月5日；大小天桥5
月4日；防腐涂装幕墙龙骨安装完成后3天。
2.2工期安排原则
必须满足总工期的要求；
构件运输、供货必须满足现场吊装构件的需求；
充分考虑公路运输的某些不确定因素；
连续不断生产、供货和不间断安装；
与土建工期密切结合；
考虑部分突击生产能力这一原则。
2.3制造总体安装计划安排
（1）制作阶段划分：
钢结构制造工期分三部分，第一部分：
钢柱；第二部分：
雨棚梁；第三部分：
大小天桥。
（2）制作安装工期安排：
2.4工期保证措施
2.4.1组建好项目管理班子，充分发挥企业的人才优势
人才是施工管理的保证，是技术的保证，是质量的保证，只有保证了工程的质量、技术、管理才能使工程按计划高质量地完成。
我们将充分发挥本公司的人才优势，在本项目配备具有同类型工程施工经验业务精、技术好、能力强的项目管理班子及满足各工种工艺技能要求的足够数量的技术工人。
设置适合本工程特点的组织机构及各种岗位，制定各种规章制度，以确保机构正常运行，从而做到在人员数量、素质、机构设置、制度建设等方面加以保证。
2.4.2选用高素质劳务队伍
本工程施工量大，质量要求高，现场施工周期短，施工中必须有效地组织好各专业施工队伍，选择素质好、技术水平高、有类似工程施工经验的施工队伍上岗操作。
为保证本工程的质量和施工进度，组织有丰富钢结构施工经验的技术人员、工人，组建好一个善于管理能打硬仗的施工队伍。
2.4.3计划的控制管理
根据各个工序的逻辑关系，应用目前国内较先进的网络计划软件，编制总体网络控制计划及分项工程网络计划，明确关键线路，确定若干工期控制点，同时将总计划分解成月、旬、周、日作业计划，以做到以日保周、以周保月、以月保总体计划的工期保证体系。
根据确定的进度检查日期，及时对实际进度进行检查，并据此做出各期进度控制点，及时利用微机对实际进度与计划进度加以分析、比较，及时对计划加以调整，在具体实施时牢牢抓住关键工序及设定的各控制点及关键点，一旦发生关键工序进度滞后，则及时采取增加投入或适当延长日作业时间等行之有效的方法加以调整。
动态控制施工进度，协调业主、总包单位的进度安排并作出及时调整，保证总进度及节点、目标的实现，定期组织召开工程例会，及时分析调整、平衡工程进度。
进行计划动员，把计划变为员工的行动。
做好检查工作，掌握各种信息，找出影响计划完成的原因，及时研究对策，采取措施。
加强调度工作，组织新的平衡。
加强信息管理和统计分析制度。
2.4.4材料采购
认真进行技术准备、材料招标采购等相关工作。
利用我们与钢厂多年的良好合作关系，抓紧落实货源，按工期要求全力以赴保证首批用于天桥施工的材料，争取提前开工。
2.4.5确保机械设备的数量、完好率
确保用于本桥制造的机械设备的数量和完好率是保证工程工工期的重要条件,我公司在本工程施工中,将最大程度地投入施工机械，将根据本桥加工工艺需要增订部分专用设备；严格遵守机械安全技术操作规程；严格做好交接班制度,做好机械保养工作；机械设备在使用中不得超载使用,或随意扩大使用范围,应严格按照机械说明书的规定使用；加强对施工设备的管、用、养、修动态管理。
确保机械完好率达到90%以上,重要的机械设备应有整机或部分配件备用。
2.4.6经济措施
（1）资金使用计划管理
资金是项目顺利进行的保障。
为确保本工程进度目标的实现，编制与工程进度计划相适应的资金使用计划和资金保障计划。
保证本工程业主方支付的资金专款专用，严禁挪作其它工程使用，项目资金出现困难，本公司及时协助解决。
每月按时向甲方报送当月完成工作量和下月计划完成工作量，协助甲方作好付款和备款计划。
（2）经济激励措施
在本工程的工程预算中设立加快工程进度所需要的资金，其中包括为实现进度目标将要采取的经济激励措施所需要的费用。
建立建全完善的经济资历制度，做到有奖有罚，责任分明，从而充分调动职工的生产积极性。
2.4.7积极应用新技术，发挥技术优势
先进的施工技术可以保证工程质量，缩短工程工期。
在本工程施工中，将充分发挥本公司在施工图工艺设计技术、计算机放样下料技术、数控切割技术、半自动CO2气体保护焊等技术优势。
根据施工方案制定各工序的作业指导书，对参与实施人员提前进行有针对性的技术再培训及各项工艺的前期设计、试验工作，从而做到在技术上加以保证。
2.4.8现场焊接工期保证
我们将根据现场安装进度计划制定详细科学合理的现场焊接进度计划，保证工作面安排合理、工序接紧凑，必要时加班作业，在焊接工点设置防雨措施防风措施，保证现场焊接不受天气影响。
2.4.9现场涂装工期保证
涂装受环境影响较大，又是现场高空作业，所以质量和工期都较难控制。
为保证工期，拟在现场涂装阶段大量投入劳动力，在不影响且不受其它工序影响的情况下多点多面同时施工。
2.4.10严格质量管理，确保一次达到优良标准
保证主构件质量，尽量减少钢构件返修及报废，从而可以赢得工期保证进度，所以控制质量和保证工期是相辅相承的。
本公司将根据设计图和规范的要求，在施工中确保构件一次验合格率达到优良标准。
在实施过程中采取各种有效措施，如开展劳动竞赛，开展群众QC活动和合理化建议，设立各种奖罚制度等方式充分调动项目全体施工人员的工作积极性与创造性，采取以人为本的策略，以确保按合同工期完成。
2.4.11严格安全管理，杜绝重大事故发生
安全事故会打击企业职工的生产积极性，使职工和企业的利益受到损失，使企业的形象受到损害，重大安全事故将会被责令停工整顿，这将使工期受到重大损失。
因此杜绝重大安全事故发生是工程按计划顺利完成的的强有力保证。
3总体施工方案和部署
3.1制作的分段和总体方案
总体施工方案为：
钢柱或格构柱均在现场拼接成整体，用吊车吊装就位；钢主梁根据分段情况在现场拼装成单元件，然后两两间通过次梁连接成单元体，单元体的拼装胎架均用多功能碗扣架，张弦梁部分，组装成单元体后用千斤顶张拉至设计值，然后用两台吊车抬吊就位，钢柱周围设钢管脚手架，其余次梁用小吨位吊车依次逐根安装；大小天桥组装成单元体后，用吊车安装，大天桥两端设钢管脚手架，在钢索等施工完成形成结构体系后拆除。
3.2施工顺序安排
总体施工顺序为：
先钢柱、后主钢梁次梁、最后大小天桥；底漆在工厂进行，钢柱防火漆原位搭设脚手架施工，钢梁防火漆面漆在吊装前施工完成，焊接接头处涂料面漆在焊接完成后施工。
劳动力计划
3.2.1钢构工厂制作劳动力投入计划
（单位：
人）
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
深化
设计
放样
号料
切割
下料
组装
焊接
拼装
预拼装
涂装
合计
电焊工
4
10
14
电工
1
1
2
起重工
2
2
钳工
2
2
1
5
铆工
1
2
2
5
辅助工
2
2
3
2
9
油漆工
2
2
测量工
深化设计人员
2
合计
2
6
6
12
12
2
39
3.2.2钢构现场安装劳动力投入计划
（单位：
人）
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
复测
拼装
安装
螺栓
焊接
补漆
防火涂料
合计
电焊工
3
4
8
15
电工
1
1
起重工
2
2
安装工
3
3
6
辅助工
4
3
2
9
油漆工
2
8
10
测量工
2
2
合计
2
10
13
2
8
2
8
45
4钢结构制造安装工艺
4.1技术准备
技术部认真研究钢结构施工技术文件（设计施工图、设计规范、技术要求等资料），经技术部门消化理解后，对设计图纸进行深化，完成施工图转换、施工方案编制等技术准备工作。
技术准备主要包括以下内容，如下图所示：
4.2钢材采购与复验
4.2.1板材
本工程板材材质为Q345B；钢材的化学成分、力学性能及其它质量要求应符合《碳素结构钢》和《低合金高强度结构钢》（GBT）规定的要求。
对承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和S、P含量的合格证，并应具有冷弯试验的合格证、对焊接结构应具有碳含量的合格保证。
当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢厚度允许负偏差值的12
进入车间施工的材料应平整且无弯曲和变形，否则应进行矫正到标准允许的偏差范围内。
制作时应认真检查钢材断面有无夹层和裂纹，发现缺陷应及时报告技术部门并作出标记和隔离，以便处理。
所有钢材应按规格、炉号等分类堆放。
余料应按板厚、钢号等分类堆放，一定要派专人进行跟踪管理，标明材质、规格、炉批号、探伤级别并应做好清晰、不易擦掉的标记。
4.2.2成品型材
本工程成品型材为：
直缝管，材料进场检验同板材。
4.2.3焊接材料
4.2.3.1焊接材料选用如下:
钢材
埋弧自动焊接
CO2气体保护焊
手工焊接
Q345-B
H08MnA（HJ431）
ER50-3
E5015
4.2.3.2焊接材料烘干要求如下:
名称
烘干温度℃
烘干时间h
备注
焊条
碱性焊条E5015
300～400
1～2
恒温箱温度
100～150℃
焊剂
HJ431
250
2
焊条、焊剂使用前必须按规定烘干。
焊条应保存在恒温箱内随用随取。
低氢型焊条使用时要用保温筒，每班未用完的焊条、焊剂皆要入库，重新保温或烘干。
4.2.4涂装材料
油漆应具有合格证书，并应在保质期内。
进厂后储存在通风良好的仓库内，温度应控制在5℃～35℃，按原桶密封保管。
4.2.5材料质量控制措施
4.2.5.1材料入库检验
生产厂家的材质证明书
.按供货清单清点各种钢材型钢规格数量和检查断面尺寸、壁厚、长度、直线度、外表面质量，平整度等。
钢材、钢构件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
进口钢材产品质量应符合设计合同规定标准的要求。
焊接材料的品种规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
对结构中一、二级焊缝和设计要求的焊缝采用的焊接材料应进行抽样复验。
4.2.5.2材料储存、保管
材料入库前对检验不合格的材料要进行处理，不得入库。
所有材料都要进行标识和防护；注明材料用的部位，定期检查质量情况以防损坏。
对焊条、焊丝经验收合格入库库房通风良好，保持干燥，库房内放温度、湿度计相对湿度不大于60%，轻拿轻放，不拆包不混杂，离地至少30～50cm。
焊条发放要登记，用后送回库内。
4.2.5.3材料的使用
由于材料资源供应问题而导致有较大的修改，需用材料代用等，必须提出材料代用申请，呈报专责工程师和设计单位结构负责人审核批准后方可代用。
实行专料专用。
排版、下料、加工后的重要材料要打上钢印移交。
剩余材料按不同品种、规格、材质回收入库。
严禁使用药皮脱落、生锈的焊条及严重锈蚀的焊丝。
4.3放样和号料
4.3.1样板上划线与设计尺寸的允许偏差
样板的几何尺寸±0.5mm。
相邻的纵横孔中心线的距离±0.5mm。
两最外排纵横孔中心线间的距离±1.0mm。
孔中心与中心线的偏差不超过0.5mm。
直线弯曲度在全长内不超过1mm。
上述公差不能累积计算，重要的孔（如销钉孔等）要求规孔，并打上五花样冲。
带有孔的零件，板料≤200mm2应注明钻孔，后下料。
型钢角钢≤200mm或先组合成适当长度二次下料。
放样、号料应考虑予放切割、刨边、磨平等加工余量。
半自动切割量：
钢板厚度δ＞20mm时，放3mm；钢板厚度δ≤20mm时，放2mm。
手把切割量：
钢板厚度δ＞20mm时，放3mm；钢板厚度δ＜12mm时，放1.5mm；钢板厚度δ=12～20时，放2.0mm。
剪切量：
要求边沿加工者，予留余量2mm。
边沿不要求加工者，不留余量。
刨边、磨平加工余量；氧气下料时，予放加工余量2-3mm；剪切下料时，予放加工余量2mm。
放样号料时，应考虑予留焊接收缩余量。
4.3.2工字钢构件（梁、柱等）收缩量。
断面高在300mm以下者，按焊线长度每米加1mm；
断面高在300～500mm者，按焊线长度每米加0.7mm；
断面高在300mm以上者，按焊线长度每米加0.5mm；
每个对接焊缝接口加1～2mm；
每对加筋板加1mm。
4.3.3管架结构收缩量
按长度0.5‰予留收缩量，但每个焊缝接口应另予留1mm；每对加筋板另予留0.5mm。
4.3.4放样符号之规定：
气割：
用红油漆“∽”表示，或用红点代替。
剪切：
用白油漆“∽”表示。
刨边、磨平：
在要求加工之一边，用白油漆“△”表示。
刨（铲、割）坡口，均在要求加工之一边，用白油漆注明清楚。
单面坡口符号为“∧”，并注明角度。
如坡口在反面时，而钢板又不便翻面时，在符号旁边必须加注“反面刨”、“反面铲”等字样。
双面坡口符号为“∧∧”，并注明角度和钝边量。
特殊坡口在钢板上要画草图，并注明正面或反面。
4.4零件下料
4.4.1切割
焊接型钢的翼缘板和腹板采用数控切割机或半自动切割机进行切割；厚度小于12mm的板材宜采用剪板机剪切；型材采用气割时，切割面需用砂轮打磨处理；手工切割宜采用靠膜、圆规等辅助工具。
4.4.1.1切割薄钢板（4mm以下）方法
预热火焰的热量要小；
割嘴应向切割前进的反方向倾斜25°～45°；
割嘴与工件表面的距离为10～15mm；
切割速度要尽量快；
选用G01-30割枪及小号割嘴。
4.4.1.2切割一般厚钢板（4～35mm）的方法
预热火焰的热量要适中，不能过大。
过大会使切割缝表面棱角熔化；过小时，切割过程容易中断，切割表面不整齐；
割嘴应向切割前进的反方向倾斜20°～30°；
割嘴与工件的距离大致等于焰芯长度加上2～4mm；
切割氧气流（风线）应为笔直清晰的圆柱体，并有适当的长度，长度应超过板厚。
4.4.1.3回火处理方法
切割过程中，由于氧、乙炔气体供应不足，熔渣堵塞割嘴，嘴头过热等原因，常会发生回火现象，此时应紧急关闭气源。
正确的顺序是：
先关闭乙炔阀，切断易燃气源，再关闭混合气阀。
查明原因，处理完毕后，再点火继续工作。
4.4.1.4切割中其它注意事项
板材气割应在专用平台上进行，平台与板材的接触应采用线状或点状接触。
切割断面深度大于1mm的局部缺陷和深度大于0.2mm的割纹应补焊修平。
断面残留的毛刺和溶渣应打磨光滑。
所有连接扳、端板不允许拼接。
气体质量:
氧气纯度≥99.5％,丙烷≥98％。
4.4.2零件切割线和切割面的允许偏差
目名称
允许偏差（mm）
手工切割
±2.0
自动及半自动切割
±1.5
切割面不垂直度
≤1.5
项目名称
允许偏差（mm）
切割坡口角度
±3。
切割坡口钝边
±2.0
4.4.3钻孔
4.4.3.1板叠钻孔
就是将相同的零件使用夹具夹紧，然后钻孔，这样不仅可以提高零件上孔距的精度，而且使零件具有互换性。
缺点是一旦出现错误，影响较大，所以零件钻孔前必须经自检、互检、专检认可后，方可钻孔。
4.4.3.2利用套模钻孔
利用套模控制钻孔，能使相同的零件具有互换性，提高孔的质量和构件的连接精度。
根据本工程的实际情况，H型钢钢梁在大批量生产时，为了克服拆换困难，同时又不致因拆换而损坏模板，可采用易拆换钻套；钻模定位：
1）将钻模上刻有的纵横定位准线对准构件上的纵横轴线；2）钻模横向设有定位板，纵向刻有定位准线，使用时，将定位板卡住构件端部，并对准纵向轴线后，钻模位置即可确定；3）对于需同时保证两个相交平面上孔位的构件，应使用由两个钻模组焊而成的立体钻模，安放钻模时应注意钻模的正反位置。
具体操作如下图：
主拱套模钻孔示意图
4.4.3.3成品钻孔
构件焊接变形大，孔多，精度要求高时采取成品钻孔。
成品钻孔，首先要搞清楚各种孔径，其次钻孔要检查钻头是否与孔径相同，钻时要将构件和钻床垫平。
4.5焊接与矫正
4.5.1焊接施工工艺
4.5.1.1预热
为保证焊接质量，尤其在冬季施工时，焊接区域应预热到要求的温度，以保证焊接部位达到规定的最低预热温度，一般掌握在80～120℃。
并可根据环境温度及监理方的指导意见进行调节。
预热面积在焊接点或焊缝四周100mm范围内，焊接前检查焊接区域预热温度。
用氧乙炔火焰预热，预热应热量分布均匀，防止过热,损伤母材。
4.5.1.2焊接顺序和方法
（1）一般结构焊接顺序和方法
焊接构件在焊接过程中，其顺序应尽量遵守下列之原则：
应使焊接变形和收缩量最小，尽量采用对称焊接，应使焊接过程中构件的区域加热量平衡，减小焊接变形。
较大收缩的焊接部位先焊，较小收缩部位后焊。
立缝从上至下分段跳焊。
平缝从中间向两侧施焊，焊接的电流不宜过大、电压需稳定，并要求焊工选用的电流、速度、手法基本相同，一经施焊必须连续焊完同一部位。
手工焊接采用直流手工电弧焊接方法；半自动焊接采用气体保护半自动电弧焊接方法及埋弧焊。
在手工电弧焊时，底层采用半径3.2或4mm焊条，焊缝的中间层采用半径5mm焊条进行焊接。
在自保护自动焊接时，采用手工电弧焊打底,以后逐层采用半自动焊丝焊接。
（2）管结构焊接顺序和方法
圆钢管相贯时，相贯线焊缝按以下原则处理
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