钢结构框架.docx

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钢结构框架

3.5.1塔楼钢结构施工

塔楼钢结构安装工程已由业主委托分包单位，但作为总承包单位，有责任对钢结构工程的施工质量、工程进度、文明施工、安全施工等进行管理。

新世界大厦工程非同于上海以至于各大城市已建或在建的超高层钢结构工程，其在整体造型和内部结构上都显示了超凡脱俗的独到之处，达到了脱颖于一般超高层钢结构工程的相当先进水平，钢结构的施工是本工程非常关键的分部工程。

3.5.1.1钢结构施工前的准备工作

高层钢结构工程在施工安装前的准备工作有：

编制施工方案、拟定技术措施、构件检查、安排设备工具材料、组织施工力量等。

（1）钢构件的预检

钢构件在出厂前，制造厂应根据制作标准的有关规范、规定以及设计图纸的要求进行产品检验，填写质量报告、实际偏差值。

钢构件交付结构安装单位后，结构安装单位再在制造商质量报告的基础上，根据构件性质分类，再进行复检或抽检。

结构安装单位对钢构件预检的项目，主要是同施工安装质量和工效直接相关的数据，如：

几何外形尺寸、螺孔大小和间距、预埋件位置、焊缝坡口、节点摩擦面、附件数量规格等。

钢构件的质量对施工安装有直接的关系，现场施工应根据预检数据，采用相应措施，以保证安装顺利进行。

（2）钢构件的配套

现场钢结构安装是根据规定的安装流水顺序进行的。

钢构件必须按照安装流水顺序的需要供应构件，但是制造厂的构件供货是分批进行的，同结构安装流水顺序不一致，因此，中间必须设置钢构件中转堆场用以起调节作用。

中转场地的选址应尽量靠近施工现场，同市区公路相通，符合运输车辆的要求，要有电源、水源和排水管道，场地平整。

（3）钢构件的现场堆放

按照安装流水顺序由中转堆场配套运入现场的钢构件，利用现场的装卸机械尽量将其就位到安装机械的回转半径内。

由于本工程现场场地狭小，且塔楼钢结构安装和南坑地下室施工同时进行，钢构件的堆放场地无法满足。

因此，拟在南坑靠近塔楼的地方设置施工栈桥，施工栈桥应满足钢构件的堆放和运输车辆的行驶。

栈桥应尽量利用南坑的支撑体系，以减少成本。

（4）物资设备的准备

设备物资的准备工作量大而复杂，需准备的物资有：

500A交流焊机、1000A碳弧电刨机、空压机、火焰预热机器、氧气乙炔货源、设备平台、安全通道、电缆、不同规格电箱、稳压电源装置、照明器材、脚手架、操作台、活动式工作箱、激光仪和焊缝探伤仪等。

3.5.1.2安装机械的选择

（1）吊装主机的选型

吊装主机选用两台内爬升塔式起重机。

一台最大起重力矩600tm，另一台最大起重力矩400tm，在本工程中装配40m长平衡式主臂，业主所提供的钢结构分包单位对吊装设备的要求可满足现场钢构件的拼接和吊装。

吊装主机定位在塔楼核芯筒中心部位的两道中隔墙之间。

（2）辅助安装机械

选用100T级履带式起重机作为辅助安装机械，其用途是塔式起重机的安装、钢构件的卸车、堆放并搬运到塔式起重机的工作半径内。

（3）双笼式人货两用梯（型号：

ALIMAK）

人货两用梯附着在钢框架上，用于安装工人的上下和小型工具、材料的竖直运输，如焊条、垫铁、高强螺栓和神仙葫芦、花蓝螺丝等。

人货电梯随钢框架的安装进度而逐节接高。

3.5.1.3钢结构的安装

（1）钢柱安装

第一节钢柱是安装在柱基临时标高支承块上的，钢柱安装前应将登高扶梯和挂篮等临时固定好。

钢柱起吊后对准中心轴线就位，固定地脚螺栓，校正垂直度。

其他各节钢柱都安装在下节钢柱的柱顶（采用对接焊），钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接作临时固定。

钢柱起吊有两种方法，双机抬吊和单机吊装法。

双机抬吊法是用两台起重机悬空起吊，柱根部不着地摩擦。

单机吊装法的特点是钢柱根部必须垫实，尽量做到回转扶直，根部不拖。

钢柱安装到位，对准轴线，必须待底脚固定后才能松开吊索。

起吊时钢柱必须垂直，吊点一般设在柱顶，利用临时固定连接板上的螺孔。

钢柱起吊回转过程中应该避免同其他已吊好的构件相碰撞，吊索具应有一定的有效高度。

（2）框架钢梁的安装

钢梁安装采用二点吊。

安装前根据规定装好扶手杆和扶手绳。

安装连接螺栓时严禁在情况不明的情况下任意扩孔，连接板必须平整。

框架梁安装原则上是一根一吊，次梁可采取一吊多根，梁间距应考虑操作安全。

水平珩架的安装基本同框架梁，但吊点位置选择应根据珩架的形状而定，须保证起吊后平直，便于安装连接。

（3）钢框架结构的校正方法

钢结构安装和砼柱、梁、板浇筑须在每个流水段依次相互依托地施工，逐段地向上推进。

总承包应认真协调管理土建施工与钢构件安装的施工质量、精度误差，确保安装一次成功。

待钢柱安装完毕，经分包系统复测，总承包高精度仪器测后才能进行结点处的高强螺栓施拧或分段结点的焊接。

由工程监理隐蔽项目验收合格后，才能进行钢筋混凝土柱、梁、板施工。

a.轴线位移校正

任何一节框架钢柱的校正，均以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下钢柱的中心线即可。

控制柱节点时须注意四周外形，尽量平整以利焊接。

实测位移，按有关规定作记录。

校正位移时特别应注意钢柱的扭转，钢柱扭转对框架安装很不利，应引起重视。

b.柱子标高调整

每安装一节钢柱后，应对柱顶作一次标高实测，根据实测标高的偏差值来确定调整与否（以设计0.000为统一基准标高）。

标高偏差值6mm，只作记录不调整，超过6mm需进行调整。

调整标高用低碳钢板垫到规定要求。

钢柱标高调整应注意下列事项：

●偏差过大（>20mm）不宜一次调整，可先调整一部分，待下一步再调整。

理由是一次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面的标高。

●中间框架柱的标高宜稍高些，通过实际工程观察证明，中间列柱承受的结构荷栽较大，因此中间列柱的基础沉降值亦大。

c.垂直度调整

垂直度校正用一般的经纬仪难以满足要求，应采用激光经纬仪来测定标准柱的垂直度。

测定方法是将激光经纬仪中心放在预定的基准点上，使激光经纬仪光束射到预先固定在钢柱上的靶标上，光束中心同靶标中心重合，表明钢拄垂直度无偏差，激光经纬仪须经常检验，以保证仪器本身的精度。

当光束中心同靶标中心不重合时，表明钢拄垂直度有偏差，偏差超过允许值应校正钢拄。

测量时，为了减少仪器的误差影响，可采用4点投射光束法来测定钢拄的垂直度。

就是在激光惊纬仪定位后，旋转经纬仪水平度盘，向靶标投射四次光束，（按0--90--180--270位置）将靶标上四次光束的中心用对角线连接，其对角线交点即为正确位置。

以此为基准检验钢拄是否垂直，决定钢拄是否需要校正。

3.5.1.4焊接施工及工艺

（1）现场焊接操作工艺流程

焊接安全设施的准备、检查

焊接设备、材料设备

定位焊接衬垫、引弧板

坡口检查获

坡口检查记录

气象条件检测

气象条件记录

坡口表面清理

预热

焊接

焊拉施工记录

焊接外观及超声波探伤记录

检查、验收记录

焊接结束

向下一个焊接处转移

（2）焊接材料及管理

a．焊条进库后，应防潮保管。

不可使用涂料剥落、脏污变质、吸潮、生钙的焊接材料施工。

b．焊条在使用前在300～500C温度下烘焙1小时，然后在100C温度下保温存放，用焊接保温筒带至作业场，随用随取。

焊条在保温筒中取出4小时内完成焊接使用，否则得重新烘焙。

c．当天没用完的焊条，应存放于烘箱中。

（3）焊接气候条件

a．直接受雨雪影响时，原则上停止作业，在雨雪后焊接时，根据焊接区水分情况决定是否作业。

在有可靠的防雨雪措施情况下，且确认对焊接区无妨碍的情况下准于施工。

b．当焊接作业区附近风速超过10米/秒时，原则上不进行焊接，但在有适当防风措施且确认对焊接区作业无妨碍时，可进行焊接。

c．焊接作业时气候条件应作记录，填写于焊接施工记录上。

（4）焊接区安装质量检查

a．对焊接部位组装的检查应根据施工图纸要求进行，如焊坡口表面状况开裂、装置质量不良及其他易造成焊接质量隐患的现象，应予修补，并作好记录。

b．坡口截面误差超过标值时应修补再进行焊接，焊前记录下坡口尺寸。

c．对组装坡口进行焊接前清理，去除对焊接有妨碍水份、垃圾、锈、油污等。

（5）定位焊

a．定位焊采用与正常焊接相同牌号的焊条进行，焊缝长度30mm左右。

b．在某些引起强度上及工作上问题的部位，不得进行定位焊，在坡口区域内不得进行定位焊。

（6）电弧的引入引出板，钢衬垫板

a．现场柱——柱、柱——梁、梁——梁等对接坡口使用与接头等厚度的引入引出板，组装在坡口二端与坡口形状一致，焊前进行点焊固定定位，然后进行焊接。

b．整条坡口焊缝焊接完后，将引入引出板割去，并将割疤磨平。

c．柱——柱全熔透坡口，柱——梁、梁——梁坡口采用钢材垫置于坡口根部，钢垫板厚度为6～9mm，材质为碳钢板，长度应考虑引入引出板的长度。

d．引入引出板的焊接采用连续焊缝，钢垫板的焊接采用分段焊。

（7）焊接施工工艺

a．预热

●为保证焊接质量，尤其在冬季施工时，焊接区域预热到要求的温度，预热面积在焊点或焊缝四周100mm范围内，焊接前预热温度要用测温仪进行测量，并作好记录。

●用氧——乙炔焰或专用热源进行预热温度视板厚情况预热到80～120C范围内。

b.焊接采用手工电弧焊接的方法

●柱——柱对接采用人工同时对称焊接，以减少焊接变形和残余应力。

●不得在一根梁的两端同时焊接。

●坡口焊采用分道叠层焊接。

●每道焊缝必须清渣，清除飞溅物，清除缺陷。

●焊接完成后视板厚及天气情况，对焊接区再用氧----乙炔火焰等进行加热，加热温度在100C左右，到温度后用石棉布包裹焊缝区，使焊缝缓冷。

（8）焊接施工顺序：

由于现场吊装安排，在上节柱——梁等结构框架安装完毕，经校正固定（高强螺栓紧固）后，方可进行接柱焊接，柱——梁焊接。

在柱——梁焊接时，先焊顶部一层的柱——梁节点，次焊底部的柱——梁节点，再焊中间部分的柱——梁节点。

3.5.1.5高强度螺栓施工

（1）高强度螺栓保管：

a.螺栓螺母垫圈应保管在室内仓库里，存放时应按出厂时的包装、类型、规格分类保管，堆放螺栓不宜过高，并需采取严格的防潮、防腐措施，使用前严禁任意开箱。

b.螺栓在施工前，宜在现场设中转小仓库，使用时，按设计的施工图纸要求的规格数量，由专人配套向小仓库领用。

c.高强度螺栓连接副在运输、保管过程中，应轻装、轻卸，防止损伤螺纹。

（2）高强度螺栓材质检查及使用要求：

a.高强度螺栓安装前，应检查其外型是否符合规格，螺纹有无损伤，螺纹间有无杂质、锈蚀，处理后的高强度螺栓经测试性能符合要求后可以使用，否则作报废处理，禁止使用。

b.高强度螺栓到现场后，使用前应按规定每批每种规格（批量为2000套以下，超过2000套应作另一批），抽取5套连接副进行轴力，强度、硬度、扭矩系数检测，符合要求方可使用。

（3）钢构件摩擦面处理：

a.本工程钢构件摩擦面的摩擦系数有设计提供。

b.摩擦面要求：

构件连接部表面的氧化铁皮、黑皮等应作清理（在构件加工厂已进行）经清理的连接面待其表面略呈赤锈时，连接紧固为宜，连接面严禁有浮锈、油污、油漆等杂质。

c.摩擦面除锈清理：

由于运输等原因构件连接摩擦面可能有不同程度的锈蚀，在施工时，应按锈蚀程度不同进行除锈。

d.摩擦面去漆、去油污的清理：

构件连接而在运输中转场、堆放中，若沾粘上油漆、油污等应用火焰或溶剂清理法清理。

（4）连接板：

a.安装前，检查连接板是否挠曲变形，若有变形，应作校正才能使用。

b.当两件被连接构件的板厚不同时，可按以下几点进行处理，以保证连接板间紧密结合。

●差值1mm以下缝隙，可不作处理，即能连接紧固。

●差值1～3毫米时，可在厚板的一端削去一坡角（坡角坡度为1：

5）进连接紧固。

●差在3mm以上时，视缝隙大小加放垫板后紧固。

（5）电动工具检测：

本工程强度螺栓紧固，全部使用电动定扭矩扳手，电动扳手每天使用前应进行扭矩检测，终拧电动扳手下班后还必须进行扭矩校验，误差值〈3%。

（6）螺栓安装：

a．对孔与扩孔：

安装螺栓时，应用尖头撬棒及冲钉对正上、下（或前后）连接板有螺孔，使螺栓能自由投入，若连接板螺栓孔误差较大时，应检查分析，酌情处理，若属调整螺栓孔无效或剩下局部螺孔位置不正，可用手动绞刀进行扩孔，如绞刀无法使用时，可用锉刀扩孔，扩孔时应注意连接板间紧叠，以保证位置正确，扩孔后产生的卷刺、铁屑等应清除。

b．临时螺栓安装：

螺孔对正后，选用普通标准螺栓（每套螺栓包括螺杆、螺母、垫圈各一枚）作构件临时安装连接。

临时螺栓数量为每节点螺栓数的1/3，但至少保证一只临时螺栓投入后用扳手拧紧后方能拨出冲钉。

c．高强度螺栓的安装：

先在余下的螺孔中投满高强度螺栓，并用扳手扳紧，然后将临时安装螺栓逐一换成高强度螺栓并扳紧，在同一连接面上，高强度螺栓应按同一方向投放。

每套高强度螺栓的螺杆、螺母、垫圈不能同其它套的混用。

每套螺栓的一枚垫圈放在螺母一侧，高强度螺栓安装后，应当天进行初拧，二十四小时内完成终拧。

（7）高强度螺栓紧固顺序为：

同一连接面上的螺栓紧固应由接缝中部向两端顺序进行。

两个连接构件的紧固顺序为：

先主要构件，后次要构件。

工字型构件的紧固顺序为：

上翼缘-下翼缘-腹板。

同一节柱上梁-柱接点的紧固顺序为：

先上梁—柱接点，再下梁—柱接点，后中间梁—柱接点。

（8）初拧：

初拧扭矩值规定为标准扭矩值的60%，使用初拧电动扳手完成。

（9）终拧：

a．终拧扭矩值为标准扭矩值的110%，使用终拧电动扳手完成，部分电动扳手不能使用的场合，可使用测力扳手进行紧固。

高强度螺栓紧固后，应做上标记和记录，高强度螺栓紧固后使用测力扳手进行检测，检测采用转角法。

高强度螺栓终拧后抽检数量为节点螺栓数的10%，且不提少于2只。

抽检中发现欠拧的应重新拧紧，超拧的则全部更换。

b．施工中若遇雨天，应停止螺栓紧固，连接面间漏入雨雪水时，应待其干燥后才能紧固，若雨雪天顺施工应有切实的防雨措施，以保证紧固操作者的安全和螺栓的紧固质量。

3.5.1.6质量管理要点

（1）本工程的结构形式非同一般，总承包将协同制作厂商从型钢原材料检查，构件的制作，分单元成套供应，运输堆放等方面编制相应施工工艺书。

总承包对现场钢结构的吊装施工，从建筑轴线标高控制，安装校正，安装偏差的总体检测校正，高强螺栓的连接固定、焊接等方面都应该制定针对本工程结构特点的施工工艺书。

（2）钢结构安装工程质量保证体系：

总承包项目经理

总承包项目工程师

总承包技术科

项目经理（吊装）

项目主任工程师

项目副经理

施工组织设计

施工技术措施

钢构件质量

钢结构安全

质量监督检验

防火喷涂

工程技术资料

工程部

质检科

测量

安装

焊接

紧固

（3）工程钢结构安装确保到“优良”标准

（4）对钢材的表面、内在缺陷应严格检测。

严禁不合格材料构件用于构件制作。

（5）对型钢外形尺寸认真检查。

针对本工程特点，对型钢截面高度、腹板两侧翼缘对称性等超差的钢材，需取得设计、监理的认可后方可使用。

（6）本工程钢结构材料构件的制作、安装焊接须先做工艺评定试验，符合规范和设计的要求后方可投入生产和安装施工。

（7）多段电焊拼接的钢构件，对全熔透焊接头的焊接收缩量在施工前应做试样测定，对待安装的构件制作长度作适当调整。

（8）本工程的塔楼钢构件，安装时中部全熔透焊接接头，施焊时除严格按规范操作外，一定要控制好焊接变形，并要有焊接过程中矫正变形的手段，使成型的构件保持整体的顺直性。

（9）对于塔楼钢斜撑由于柱的不均匀缩短引起的内应力的调整消除，以及抵御强风、地震的缓冲接头，总承包、吊装分包应在准备阶段积极参与探讨、领会要点，指定对策。

吊装分包应及时编制操作工艺，提交总承包、监理审定后，以便施工操作中认真执行。

（10）钢构件吊装分包应对每节钢柱的轴线定位、校正，斜撑、斜柱的空间定位校正要有一套层层由地面引测轴线、标高和空间投影校正等的控制工艺，以严格控制分层安装偏差和建筑整体偏差。

（11）总承包测量队得用“三维定位”法，高精度测量仪器复测钢斜杆和劲性柱的位置，确保安装精度达到设计和规范要求。

3.5.1.7安全生产管理要点

（1）安全生产管理要点

a.所有参加本工程施工人员，都必须严格执行国家和有关部门颁布的安全生产规章制度，切实做好安全自身保护工程。

b.所有参加本工程人员，由安全科指派专职安全监控员驻场监督，班组兼职安全员贯彻专管和群管相结合，形成一个强有力的安全网。

c.按照安全活动制度进行每天班前安全活动并根据不同构件安装内容，布置针对性的安全措施，做到按时、认真、有要求、有布置、有台帐、有检查，切不可流于形式。

d.所有的机械设备均不得带病作业，每天上班前均应试运转并检查所有的安全装置是否灵敏有效。

e.所有的电动机械、电气设备，均必须装有漏电保护开关或其它经安全部门核准的有效安全装置。

f.所有大容量电气设备（15KW）均必须设置配电箱，一机一闸或单独配置电源，防止过载。

g.为确保安全用电，根据现场变电电容室的接线保护系统，采用TN-S接线零保护三相五线制供电，工作接地中性线（N）作工作零线。

保护零线（PE）作专用保护接零，两者从总配电箱输出后不再分配电箱等设备内连接，专用保护零线（PE）应从变电室工作接地线用截面不小于35mm2的铜芯线直接与主体钢结构连接，主体钢结构还应与防雷接地保护网连接并做重复接地，所有电气设备外壳都要与钢结构可靠连接。

h.三个严禁：

●自动开关跳闸后，在没有查清原因前，严禁再次合闸。

●本工程严禁带电接电。

●严禁非电工在配电箱内乱接、乱拉用电线。

i.对现场使用的电器线路和设备要注意安全检查，对电线绝缘、接地接零、漏电保护器等开关的完好，必须指定专人定期进行测试。

j.起重作业严禁超载斜吊张接，重型构件或接近满载吊装构件，吊车停机中心必须认真复核。

k.吊车开行道路的路基，必须指定专人定期进行测试。

l.现场的安全设施，必须由专职人员搭设，其他任何人员不得任意拆除和松动。

每天施工前，应检查各种安全设施的完好程度和设置的稳妥性，定期对安全设施进行检查和维修。

m.所有的吊装索具在使用前均必须认真检查规格及完好情况，保证吊装安全度。

n.如果用千斤顶捆有快口的钢构件，必须使用护角器或麻袋作衬垫，防止千斤顶损伤，造成事故。

o.吊装构件到位后，必须固定可靠，方可拆除索具。

p.严禁向下抛掷物件，使用的工具应使用绳索和安全带式工具袋牵牢防止失落。

q.高空拧固螺栓不得使用活络扳手。

r.高空作业时，小工具与螺栓必须放在工具袋内，所有散件必须收集在容器内，并不超过平口，严禁散落，不准双手拿物上下和使用不合格工具。

s.高空操作人员应符合超高空施工体质要求，严禁酒后施工。

t.使用电动工具，电源线不可乱放、乱拉，应尽可能使用转盘接线架，下班收好临时接线，防止损坏走电。

u.施工现场电焊、气割等应严格遵守“十不烧”，在平行交叉作业时，应注意周围的下方，如有易燃、易爆物品媒介时，必须经过有关部门批准专人监护，并有可靠的安全措施后方可施工。

（2）消防

a.建立防火领导小组。

b.结构吊装阶段必须严格遵守现场的各种防火制度，预防为主，杜绝火情。

c.氧气瓶、乙炔瓶、油类及回丝等易燃品的放置保管和处理必须符合防火规定。

d.电焊工必须随时将焊头、扭剪型螺栓头收集在工具袋内交材料部门回收，不许高空散落。

e.消防水源要求有关部门接通到各层楼面。

f.二氧化碳或清水灭火机按需要楼层配置。

g.施工期间配有防火监护员，每天工作完毕后，须检查安全防火，消除隐患。

h.高空焊割下层脚手竹笆上需铺设石棉布，防止熔渣引燃竹笆。

i.高空焊割配备熔渣溅落的料斗。

3.5.1.8钢结构吊装冬季施工应注意要点

（1）冬季施工气温较低，砼构件强度发展缓慢，故在施工前必须了解柱座下承台砼实际强度，必要时应有其强度的实验报告。

（2）冬季施工人员穿戴较多行动迟缓，高空时更应强调佩戴安全带、穿软底胶鞋。

严禁穿硬底鞋或拖鞋上高空。

安全帽应不遮盖耳部，思想集中随时注意指挥信号和构件的风头，保证安全操作。

（3）严寒季节出注意常规的安全措施，尚应考虑霜冻的防滑措施。

如登高扶梯顶端应绑扎固定，根部应包扎防滑橡皮或麻布等。

（4）霜雪之后，登高设施、构件上、操作工具、行走道路、有关设备等施工范围应将霜雪清扫干净后进行正常操作，以防滑跌造成事故。

（5）工地上不允许明火取暖，更禁止启用电炉、碘钨灯（小太阳）和气焊等设备烘暖。