钢结构制作工程施工组织设计.docx

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钢结构制作工程施工组织设计

中国供销集团再生资源交易所项目

钢结构制作施工组织设计

编号：

编制：

审核：

审批：

发放号：

单位

审核意见

签名及日期

大连动静钢结构有限公司

中建二局安装工程有限公司

中国建筑第二工程局有限公司

第一章编制内容

本施工组织设计是以招标单位提供的招标文件和图纸为依据，依照有关法律法规，并按照国家及地方相关的现行施工规范和标准，参考以往类似工程的施工经验，在结合本工程的实际特点、重点和难点的基础上进行编制的。

本施工组织设计主要编制内容为中国供销集团再生资源交易所项目钢结构工程的深化设计、制作。

第二章编制依据

1、设计图纸及招标文件

序号

文件名称

备注

1

中国供销集团再生资源交易所项目钢结构工程招标文件

（（ZB）ZHZY-E（GJG）-01）

2012-10-25

2

中国供销集团再生资源交易所项目钢结构工程招标图纸设计图

2012-10

3

中国供销集团再生资源交易所项目钢结构工程招标答疑文件

2、规范、规程及标准

序号

名称

编号

1

建筑结构可靠度设计统一标准

GB50068-2001

2

钢结构设计规范

GB50017-2003

3

建筑抗震设计规范

GB50011-2001

4

建筑结构荷载规范

GB50009-2001

5

高层民用建筑设计防火规范

GB50045-95

6

钢结构工程施工质量验收规范

GB50205-2001

7

碳素结构钢

GB/T700-88

8

低合金高强度结构钢

GB/T1591-94

9

厚度方向性能钢板

GB/T5313-85

10

碳钢焊条

GB5117

11

低合金钢焊条

GB5118

12

熔化焊用钢丝

GB/T14957

13

气体保护焊用钢丝

GB/T14958

14

钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级

GB11345-89

15

涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

GB8923

16

工程测量规范与条文说明

GB50026-93

17

建筑工程施工现场供用电安全规范

GB50194-93

18

建筑工程施工质量验收统一标准

GB50300-2001

19

钢结构防火涂料通用技术条件

GB14907

20

高层民用建筑钢结构技术规程

JGJ99-98

21

型钢混凝土组合结构技术规程

JGJ138-2001

22

建筑钢结构焊接技术规程

JGJ81-2002

23

高层建筑结构用钢板

YB4104-2000

24

钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规程

JGJ82-91

25

钢结构制作安装施工规程

YB9254-95

26

钢结构制作工艺规程

DBJ08-216-95

27

建筑工程测量规程

DBJ01-21-2000

28

钢结构防火涂料应用技术规程

CECS24：

90

29

建筑施工安全检查标准

JGJ59-99

30

高空作业机械安全规则

JGJ5099-98

31

建筑机械使用安全技术规程

JGJ33-2001

32

建筑施工高处作业安全技术规范

JGJ80-91

3、主要法规和文件

序号

名称

备注

1

国务院令第279号《建设工程质量管理条例》

2

国务院令第393号《建设工程安全生产管理条例》

3

建设部建标[2002]219号文《工程建设标准强制性条文》

4

《中华人民共和国建筑法》

5

《中华人民共和国合同法》

4、其它

序号

文件名称

备注

1

本企业项目管理手册

2

本企业质量管理手册及程序管理文件

3

本企业职业健康与环境安全管理手册及程序管理文件；

4

现场及周围环境条件

第三章工程基本情况

工程名称：

中国供销集团再生资源交易所项目钢结构工程

总包单位：

中国建筑第二工程局有限公司

设计单位：

大连都市发展设计有限公司

工程规模：

E1号楼公建，层数地下室三层，地上四十二层，地上为再生资源交易所、办公及公寓，钢结构重量约9000吨，建筑面积76,184平方米，结构高度200.7米。

结构形式：

钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构。

第四章钢结构概况

1、钢结构整体概况

本工程总体为钢-钢筋混凝土混合结构，钢结构从地下室底板起，核心筒中分布有劲性型钢柱，外框架由矩形钢柱（由柱脚至负二层顶为十字型钢柱）和楼层钢梁组成，楼板为钢筋桁架-压型钢板组合楼板。

单根构件最大重量约为14吨，钢结构总重约9000吨，构件材质主要为Q345B。

矩形钢柱最大截面1000×1000×45×45，核心筒中劲性钢柱截面为H300×300×30×30，楼层钢梁最大截面为H1150*400*16*30。

钢柱与框架钢梁的连接节点形式为栓焊刚接，高强螺栓10.9级，焊缝以一、二级焊缝为主。

构件除锈要求工厂条件下为Sa2.5级，喷涂耐盐雾时间为1万小时的水性无机富锌底漆及环氧云铁中间漆，防火涂料的耐火极限为：

钢柱3.0小时，钢梁2.0小时，楼板1.5小时。

2、构件形式

本钢结构工程主要组成部分如下图所示：

箱形钢柱（角柱位置）

核心筒中劲性钢柱

H型钢梁

3、节点形式

矩形钢柱对接横焊及临时连接节点形式

楼层钢梁与核心筒预埋件铰接节点

钢梁间的斜交节点

外框架钢柱柱脚节点示意图

第五章施工准备工作

1、技术准备

1）熟悉和审查施工图纸

各类图纸审查完成后，由专业技术负责人整理，经设计、建设、监理单位形成施工文件。

审图的主要内容有：

施工图纸是否完整和齐全；施工图纸是否符合国家有关工程设计和施工的方针政策。

施工图纸与设计总说明在内容上是否一致；施工图纸及其各组成部分间有无矛盾和错误。

建筑图与其相关的结构图，在尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致，技术要求是否明确。

掌握拟建工程的建筑和结构的形式和特点，需要采取哪些新技术；复核主要承重结构或构件的强度、刚度和稳定性能否满足施工要求；审查现有施工技术和管理水平能否满足工程质量、工期质量和工期要求；建筑设备及加工定货有何特殊要求等。

2、物资准备

1）物资准备工作内容

a.构（配）件和制品加工准备

根据施工预算提供的构（配）件和制品加工要求，编制相应计划，为组织运输和确定堆场面积提供依据。

b.施工机械设备表

根据施工方案和进度计划的要求，编制施工机具需要计划，为组织运输和确定机具停放场地提供依据。

c.生产工艺设备准备

按照施工工艺流程及施工布置图的要求，编制施工设备需要量计划，为组织运输和确定堆场面积提供依据。

2）物资准备工作程序

a.编制各种物资需要量计划；

b.签订物资供应合同；

c.确定物资运输方案和计划；

d.组织物资计划进场和保管。

3）主要材料的选用

钢结构加工制作所选用的母材、钢板、螺栓、栓钉等材料的技术性能必须满足设计及国家、地方规范标准的要求，其中钢板材料的采购，必须在总包方指定的几家钢材生产厂中选择，严禁使用超出总包允许范围外的厂家生产的钢材。

钢构件加工制作应达到“省优”检验标准，并尽最大努力达到“鲁班奖”的检验标准。

3、劳动力组织准备

1）、建立施工项目领导机构：

在公司的领导下，成立项目经理部，实施项目法施工。

项目经理负责对该工程实行全面管理，经理部下设管理层和作业层，项目管理部组织机构图如下：

根据工程规模、结构特点和复杂程度，确定施工项目领导机构的人选和名额；遵循合理分工与密切协作，组建有施工经验、有开拓精神、工作效率高的施工项目管理部。

2）、建立精干的综合施工队，按期施工按期竣工。

劳动力选择应考虑的因素劳动力素质的优化。

即打破原有的劳动组织结构，选用素质较高的劳动者，并通过培训不断提高劳动者的综合素质。

劳动力数量的优化。

即根据工程规模和施工技术特性，按比例配备一定数量的劳动力，既避免窝工，又不出现缺人现象，使得劳动力得以充分利用。

劳动力组织形式的优化。

即建立适应项目施工特点的、精干、高效的劳动组织形式。

根据本工程的特点，组织具有较高施工技术水平和丰富施工经验的施工队，作为该工程的作业层。

保证劳动力供应的措施：

a、编制劳动力需用量计划，施工前根据施工进度、施工段划分、专业需要、劳动定额编制切实可行的劳动力需用量计划，并根据工程实际进展情况，由主管生产的经理负责对各分包单位进入或退出项目施工的劳动力构成、数量及时间提出指导性计划，及时调整，避免劳动力资源的浪费。

b、在施工队进场前，组织全体施工人员进行技能培训和制度教育，进一步提高业务技术水平和思想素质。

c、加强质量意识教育，组织学习国家有关规范、标准、规程及地方有关规定。

进行施工组织设计总交底，使施工人员了解该工程的特点，以熟练规范的操作,高质量地完成额定任务,确保计划用量满足施工生产需要。

d、对劳动力进行必要的调节，实行动态管理，使之合理流动，达到最佳劳动效率。

e、根据本工程的特殊要求，做好现场岗位技术培训，提高劳动技能。

f、制定合理的激励机制，充分调动施工人员的积极性、创造性。

第六章钢结构的制作与运输

（一）钢结构制作流程

合不合格不合格

格合

格

合格合格

不合格不合格

合不

格合

格

不合格不合格

合格合格

（二）主要检测仪器和制作设备

序号

检测仪器名称

单位

数量

1

水准仪

台

4

2

经纬仪

台

6

3

焊缝检验尺

把

10

4

10m卷尺

把

20

5

50m钢盘尺

盘

2

6

磁力线坠

个

8

7

超声波探伤仪

台

2

8

测温仪

台

2

9

涂装厚度检测仪

台

2

号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

叉车

Z3050

台

1

2

门式吊车

BMH5-10

台

8

3

单双梁起重机

LD10-22.5等

台

13

4

塔吊

FO-23B

台

1

5

数控自动切割机

CNC-CG4000

台

2

6

数控钻床

4机位

台

1

7

H型钢组立机

1.8米

台

2

8

矩（箱）形构件组立机

1.5米

台

2

9

万能铣床

X6232A

台

2

10

龙门自动埋弧焊

LHA型

台

8

11

矫正机

YTJ-6013

台

2

12

通过式抛丸机

KPB系列

台

2

13

悬臂焊机

LHC型

台

4

14

重钢线移

YF2020

台

2

15

摇臂钻

Z3050

台

2

16

无气喷涂机

CPQ9C

台

2

17

二氧焊机

XD-350/500

台

34

（三）、钢结构制作具体步骤

1、放样

1）放样工作内容：

核对图纸的安装尺寸和孔距，以1：

1的大样放出节点；核对各部分的尺寸，制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。

2）样板、样杆要求：

样板、样杆上应注明工号、图号、零件号、数量及加工边、坡口角度、弯折线和弯折方向、孔径及滚圆方向。

样板、样杆应妥善保管。

样板的精度要求

偏差名称

平行线距离和分段尺寸

宽、长度

孔距

两对角线差

加工样板角度

偏差极限

±0.5mm

±0.5mm

±0.5mm

1.0mm

±20’

3）放样时，铣、刨加工的工件要留出加工余量，所有加工边留5mm加工余量，焊接构件要按工艺要求放出收缩量，见下表：

名称

接头样式

预放收缩量（一个接头处）

注释

δ=8-16

δ=20-40

钢板

对接

1.5-2

2.5-3

无坡口对接预放收缩比较小些

槽钢

对接

1-1.5

大规格型钢的预放收缩量比较小些

工字钢对接

1-1.5

2、号料

1）根据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料。

号料应有利于切割和保证零件质量，按规定方向取料。

号料允许偏差

项目

允许偏差（mm）

零件外形尺寸

±1.0

孔距

±0.5

2）不同规格，不同牌号的零件应分别号料，同一种材料按照“先大后小”的原则依次划线号料。

3）尽量使相等宽度或长度的零件一起号料。

4）矩形样板号料划线时，要检查钢板两边是否垂直，如果不垂直，要划好垂直线后再进行号料。

5）带圆弧形的零件，无论是剪切还是气割，都不应使各个零件号料边线相切或共用，必须留有间隙，以便于剪切或气割。

6）钢板长度不够，需要焊接拼接时，在焊缝处必须注意焊缝的大小及形状，在焊接和矫正后再进行划线。

7）钢板或型钢采用气割切割时，要预留气割的割缝宽度，见下表：

切割方式

材料厚度（mm）

割缝宽度留量（mm）

气割下料

≤10

1-2

10-20

2.5

20-40

3.0

40以上

4.0

8）号料工作完成后，在零件的加工线和接缝线上以及孔的中心位置，应视具体情况打上鉴印或样冲；同时应根据加工样板上的符号、孔位等，在零件上用记号笔标注清楚，为下一道工序提供方便。

9）为合理使用和节约原材料，必须最大限度的提高材料的利用率，采用合理的号料方法。

3、切割下料

数控切割机下料

1）切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，翼缘板和腹板用数控火焰切割机切割，切割后应清除熔渣和飞溅物。

板边切割后表面粗糙度为Ra12.5μm。

2）切割的允许偏差应符合下表规定：

项目

允许误差（mm）

翼板宽度

±2.0

腹板宽度

+2.0

0

切割面平面度

0.05且不大于2.0

切割面垂直度偏差

1/10t且不大于2.0

最大割纹深度

0.3

最大局部缺口深度

1.0

注：

t为切割面厚度（mm）

3）气割或机械剪切零件，需要进行边缘加工时允许偏差

边缘加工的允许偏差

项目

允许偏差（mm）

零件宽度、长度

±1.0

加工边直线度

l/3000,且不应大于2.0

相邻两边夹角

±6|

加工面垂直度

0.025t且不应大于0.5

加工面表面粗糙度

50

4）钢板超过允差应先矫正合格后方可号料，采用火焰机及人工进行矫正。

5）低合金钢零件在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能确定，在加热矫正后应缓慢冷却。

6）矫正后的钢零件表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。

4、组立

组立前应确认钢零件的尺寸角度、记号，在保证钢零件无弯曲、扭曲、切断面和孔周围的卷曲的前提下，按组立顺序将钢零件整理好。

1）为保证组立精度，准备必要的检测工具，如：

拐尺、直尺等。

组立H钢在自动点焊组立机上进行，本组立机适用于对称、不对称、偏心、变截面H钢的组装点焊，用直尺、拐尺等工具检查角焊缝部位，尽量接触密实，对接焊部位按要求保留间隙，垫板保证平直。

2）组立时应在确认工作图尺寸，记号及材质后进行。

3）组立时要避免不必要的锤击，对一些要锺击的部位，为保证母材不受损伤，用铜锤或加木垫的方法进行，但对轻微的锤击，由于不损坏母材，不作要求。

5、焊接

1）钢构件的焊接采用船形埋弧焊，焊接时工件不动，门架行走，导弧机构对焊缝进行机械式跟踪，焊缝质量高，焊药可自行回收。

焊接顺序必须合理，以减少焊接应力与变形。

H型钢埋弧焊

2）工厂内钢构件采用埋弧自动焊，CO2气体保护焊，两种焊接方法。

焊接材料：

埋弧自动焊H08AHJ431

CO2气体保护焊JQ.MG50-6

3）焊材在使用前，由焊条烘干员按规定进行烘干，做好《焊剂烘干记录》和《焊条（焊丝）发放记录》。

4）焊接接头组对前，应用手工或机械方法清理其内外表面，在坡口30mm范围内不得有油漆、毛刺、锈斑、氧化皮及其它对焊接过程有害的杂质。

5）焊接接头组对前应确认坡口加工形式、尺寸，表面粗糙度符合有关规定，且不得有裂纹，夹层等缺陷。

6）定位焊应与正式焊接工艺相同，定位焊的焊缝长度宜为30-40mm，高度为2-4mm，且不超过壁厚的2/3。

定位焊的焊缝不得有裂纹及其它缺陷。

定位焊焊缝两端,宜磨成缓坡形。

7）对于较长及易变形的结构件焊接时要采用型钢固定或捆绑法施焊，防止焊接应力产生的焊接变形。

8）角焊缝的端部在构件的转角处宜连续绕角施焊,垫板、节点板的连续角焊缝,其起落弧点距焊缝端点大于10mm。

9）多层焊接宜连续施焊，坡口底层焊道宜采用不大于Φ3.2mm的焊条或采用焊丝，每一层焊道焊完后应及时清理检查、清除缺陷后再焊。

10）焊接时不得在焊件表面引弧或试验电流，同时不能有表面电弧擦伤等质量通病。

11）采用埋弧自动焊时，焊缝两端必须加引弧板和收弧板。

12）双面对接焊接接头，单侧焊接后应进行背面清根，焊接接头清根使用碳弧气刨，碳弧气刨清根后用角型磨光机修整刨槽，磨除渗碳层、铜斑等。

焊接接头清根时应将定位焊的熔敷金属清除，清根后的坡口形状，应宽窄一致。

13）施焊前，焊工应检查焊件部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应休整合格后方能施焊。

14）焊接完成后，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。

检查合格后应在焊缝边打上焊工钢印。

当采用火焰矫正组焊变形时，同一部位加热不宜超过两次，同时低合金钢加热矫正后应缓慢冷却。

15）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，定出修补工艺后方可处理。

16）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。

17）焊后应对所有焊缝进行外观、焊缝尺寸及外型、各种表面缺陷进行检查，焊工要打好钢印，参照设计要求进行超声波探伤。

18）当焊接环境出现下列任一情况时,如没有有效防护措施禁止施焊,手工焊时风速大于10m/s,气体保护焊时风速大于2m/s,相对湿度在90%以上。

焊接连接组装允许偏差值详见下表。

序号

项目

允许偏差

1

根部间隙（b）

±1.0mm

错边量（S）

4

8

t>20mm

1.0mm

2.0mm

t/10mm

3.0mm

坡口角度（α）

钝边（P）

±5.0°

±1.0mm

2

搭接长度（L）

间隙（e）

±5mm

1.0mm

19）焊接变形的焊前控制措施

a.减小焊缝截面积：

在得到完好、无超标焊缝缺陷的前提下，尽可能采用较小坡口尺寸（角度和间隙）。

b.厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。

c.双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。

d.采用焊前反变形的方法控制焊后角变形，

20）焊接变形的焊后矫正措施

焊后残余变形可采用加热矫正和施力矫正两种方法结合运用。

a、加热矫正方法可分为点状加热、线状加热和三角形加热三种方式，根据构件变形的类型选用相应的热矫正方法或几种加热矫正方法同时结合应用。

加热温度一般在600OC-800OC，同一加热位置加热次数不应超过两次，否则会造成材料的脆化。

b、结合实际情况，施力矫正一般用千斤顶、螺旋加力器、翼缘专用辊压矫正机来完成。

c、对于薄板波浪变形，可以用点状加热的方法进行处理，加热火焰应朝向鼓起的板面。

根据变形的大小掌握加热点间的距离，变形大则间距小，反之则间距大。

加热点直径一般不小于15mm，并随板厚的增加而加大。

d、对于长构件的侧向弯曲变形（或称镰刀弯），可以用三角形的加热处理方式，加热三角形的底边应在构件的最大伸长处，亦即伸长最大处加热范围最大。

根据变形大小掌握加热三角形底边的长短及三角形的间距。

变形大，则宽度大、间距小。

反之则加热宽度小、间距大。

e、对于长构件的正弯变形，可以在鼓起的翼板上进行横向线状（或带状）加热，加热宽度一般为板厚的0.5-2倍，而在腹板上进行三角形加热，变形大则线状加热的宽度大、间距小，反之则宽度小、间距大。

三角形加热规律与侧向弯曲的矫正相同。

f、对于H型钢和箱型构件的翼缘角变形，可以在上下翼缘表面，沿纵向焊缝的背面进行线状加热，并以火焰的摆动达到与变形量相适应的加热宽度。

g、H型钢腹板凸凹不平时，可分成几个区段，加热方法由两侧向中央加热，加热法可以在空气中冷却或喷射冷水，但除低碳钢以外，不宜用冷水喷射冷却，以避免材料脆化。

加热顺序见下图：

h、采用施力法矫正翼缘的三种措施（见下图）：

H型钢的纵向移动，通过辊压轮可以达到连续、平缓矫正的较好效果。

i、长构件的正弯变形用螺旋拉力器、千斤顶加反力架，对构件进行逐段反弯曲即可达到矫正效果。

21）焊接后残余应力的消除措施

焊接后残余应力的消除办法通常有两种办法，①整体退火消除应力②局部退火消除应力；结合工厂的实际情况采取局部退火消除应力的办法。

a、为提高消除应力的效果，在焊缝两侧应适当加大加热宽度，对构件焊缝两侧的覆盖范围为：

当板厚小于50mm时，每侧应不小于300mm，结合本工程最厚板均在50mm以内，所以满足此要求即可。

b、加热温度达到590℃-650℃之间，保温不小于2h。

c、保温过程中构件加热各部分温差不应大于85℃；加热过程中每4.5m温差不超过130℃；在保温过程中，若出现降温现象，降低50℃保温时间相应增至4h，降低80℃保温时间增至10h。

22）焊接裂纹的防止措施

a、控制焊缝的化学成份

ⅰ.降低母材及焊接材料中形成低熔点共晶物（易于偏析的元素），如硫、磷含量。

ⅱ.提高Mn含量，使Mn/S比值达到20-60，因为锰在熔渣中能置换FeS而形成MnS，并呈球状分布，从而提高焊缝抗热裂性能。

b.控制工艺参数、条件

ⅰ.控制电流和焊接速度，使各焊道截面上部的宽度和深度的比值（称为焊缝成形系数B/H，见图a）达到1.1-1.2，同时控制焊接溶池形状，不使形成尖长形熔池而易在表面形成纵向热裂纹。

ⅱ.避免坡口和间隙过小，导致焊粉成形系数过小（见图b、c）。

10.2.4合理的焊接顺序

23）层状撕裂的防止措施

a、控制钢材的含硫量，尽量选用含硫量低的钢板。

b、采用合理的深化设计节点形式。

c、采用合理的焊接工艺评定。

24）焊缝缺陷的返修方法

a、对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大的缺陷，应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣方法去除。

b、对焊缝尺寸不足、局部缺陷、咬边、弧坑不满等缺陷应进行补焊。

c、经无损检测，确定焊缝内部有缺陷的，必须进行返修。

ⅰ.应根据无损检测确定缺陷位置及深度，用碳弧气刨清除缺陷，缺陷为裂纹时，在碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔，并应裂纹两端各50mm长的母材。

ⅱ.将刨槽开成坡口面大于15度的坡口形式，并修整表面、磨除气刨渗碳层。

ⅲ.返修部位应一次连续焊接完毕，其预热温度比同等条件下一般焊接高20OC-25OC。

ⅳ.同一部位返修不宜超过两次。

ⅴ.焊接应填写补焊施工记录及补焊前后的无损探伤检测报告，以供工程的验收及存档。

6、制孔

1）钻孔方法

a.当精度要求较高，板叠层数较多、同类孔距较多时，可采用钻模制孔或预钻较小孔径，在组装时扩孔的办法。

预钻小孔的直径取决于板叠