第11章 钢结构工程施工方案.docx
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第11章钢结构工程施工方案
第十一章钢结构工程施工方案
第一节工程概况及特点
一、工程概况
本工程钢结构工程分两部分，泳池上方钢结构和型钢梁屋面结构，钢材材质要求Q235B。
最大跨度约19米，属大跨度屋面钢结构，GL跨中施工起拱：
梁高1.2米为30mm，梁高0.8米为20mm，梁高1.0米为10mm。
。
钢梁与混凝土结构采用预埋锚栓连接，主次梁连接为C级普通螺栓连接。
钢梁翼板与腹板焊缝为三级，钢梁对接焊缝为一级。
构件表面除锈等级Sa2.5,防腐处理两遍底漆，防火等级二级。
压型钢板采用来实3W压型钢板，板厚1.2mm。
二、主要劳动力、设备配备
1）、主要劳动力配备
①、人员管理控制
a.重视人员的教育培训，所有人员必须持证上岗。
b.根据工程特点，从保证质量出发，量才使用，扬长避短的原则来控制人的使用。
c.特殊工种必须控制持证上岗。
②、劳动力安排图表
安装劳动力安排表
工种
人数
工作内容
进场时间
安装工（吊装）
6
负责钢柱、钢梁的安装、校正、场地内二次材料倒运
安装开始前
起重工
4
负责钢构、钢梁的起吊，挂钩
安装开始前
信号工
2
负责钢构件吊装时的塔吊指挥
安装开始前
测量工
2
负责钢构件的轴线、位移垂直度偏差测量
安装开始前
焊接组
4
负责钢构件焊接
安装开始前
压型钢板组
6
负责现场压型钢板的铺设工作
安装开始前
安全防护组
4
负责安全防护工作
安装开始前
电工
1
负责施工现场机械接电和机械维修工作
安装开始前
合计
29
2）、主要施工机械准备
①、钢结构安装小型工具见下表
序号
品名
规格
单位
数量
用途
进场时间
1
钢丝绳
12～19
根
若干
钢梁吊装
安装开始3日内
2
卡环
10#、6#
个
60
钢梁吊装
安装开始3日内
3
对讲机
个
2
起重指挥
安装开始7日内
4
手动葫芦
1.5—2吨
个
8
钢梁校正
安装开始3日内
5
安全带
条
30
高空作业
安装开始3日内
6
角向磨光机
Φ125
台
6
焊接后打磨
安装开始3日内
7
千斤顶
5吨
个
5
钢梁校正
安装开始3日内
8
工具袋
个
4
钢梁安装
安装开始3日内
9
钢水平尺
1.5m
把
4
钢梁就位
安装开始3日内
10
紧固扳手
把
8
紧固螺栓
安装开始3日内
11
安装吊篮
个
4
安装使用
安装开始3日内
12
吊带
条
4
吊装压型钢板
安装开始3日内
②、钢结构焊接工具见下表
序号
名称
型号
容量
单位
数量
用途
1
可控硅式直流弧焊机
ZX5-500
34（KV.A）
台
4
钢梁焊接
2
碳弧气刨
52（KV.A）
台
1
返修清根
3
栓钉焊机
台
1
压型钢板上焊钉焊接
4
空压机
7.5（KV.A）
台
1
碳弧气刨风源
5
电焊条干燥箱
YZH2-100
7.6（KV.A）
台
1
烘干焊接材料
6
电动角向磨光机（日产）
台
6
修磨清渣
7
电热保温筒
5kg
个
6
焊条保温
8
风速仪
台
1
测风力
9
高压氧气管
ф8mm
m
300
切割
10
乙炔气管
ф8mm
m
300
切割
11
电焊铜缆线
50mm2
m
400
手工电弧焊专用
12
电焊铝缆线
50mm2
m
400
手工电弧焊专用
13
电缆线
m
300
主电缆提供焊机使用
14
石棉布
0.5~3mm
m
100
防火用
15
编织布
m
100
挡风用
16
电闸分箱
个
16
17
焊机房
个
2
两台焊机用1个
③、测量设备配置见下表
编号
设备名称
精度指标
数量
用途
1
TDJ2E电子经纬仪
2mm
2
施工放样、测量校正
2
S3水准仪
2mm
1
标高控制
3
钎垂仪
1
垂直投点
4
50m钢尺
1mm
2
测量放样
第二节钢结构材料管理
一、钢材采购
1）、钢材采购要求
①、本工程的主要材料应编制采购计划，订购的材料经业主、监理认可，按制作需要由承包商运至工厂入库。
工程所采用的焊接材料应符合有关的国标要求，并与主材的材质相适应。
涂装的牌号、品种、颜色须符合设计和业主要求。
②、严格按照图纸要求和《碳素结构钢》（GB/T700-88）国家标准，从严、从精进行钢材订购工作。
③、钢结构钢材生产厂家选择国内有资信的供应商，经相关方评审后签订采购合同。
合同中必须明确原材料标准、质量要求、价格、交货方式、地点、时间及违约责任等。
④、要求钢结构制作加工厂派遣精通材料专业人员进驻钢材生产厂家，全程跟踪并就近聘请具有相应资质的材料检测机构对钢材生产全过程进行监控、检测。
二、钢材的检测与储存
1）、钢材的检验
①、驻厂监造对制作分承包商购入的钢材进行详细检查，由钢厂出具的质量证明书或检验报告，化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准的规定，且其质量证明书上的炉批号应与钢材实物上的标记一致，否则不得入库。
②、根据钢材质量证明书与尺寸规格表逐张检验、核对，并检查钢材表面质量，对检验不合格的材料要进行处理，不得入库。
③、严格按本工程要求及国家标准对钢材进行复验，不合格品严禁使用。
2）、钢材的储存
①、本工程钢材应按不同的施工阶段（计划）分别进货，列表输入电脑按实际进行微调，加强统一管理。
②、钢材来货验收确认后，由保管员作好验收标记并按规定进行钢材保管和发放，选取合适的场地或包件储存本工程钢材，按品种规格分别堆放。
堆放时每隔5~6层放置楞木，其间距以不引起钢材明显的弯曲变形为宜。
使钢材相互勾锁，堆放高度可以达到堆放宽度的2倍，否则堆放高度不应大于堆放宽度。
三、焊接材料
1）、焊接材料的采购
焊接材料按焊接需求分批次采购。
2）、焊接材料的检验
①、购入的焊接材料应具有焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定。
②、焊接材料应按照《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的规定进行必要的复试，合格后才能使用。
3）、焊接材料的储存
①、加工厂的焊接材料应设专门的仓库，应避免潮湿日晒等因素对焊接材料的不良影响。
②、施工现场设置专人管理的固定的区域放置焊接材料。
③、焊接材料使用前，必须按其使用说明书和规范上所列要求进行烘焙等措施，符合要求后方可发放使用。
四、压型钢板与栓钉材料
1）、本工程压型钢板类型
本工程压型钢板采用来实公司3W系列压型钢板。
2）、压型钢板的检验
①、压型钢板加工成型后，其基板不得有裂纹，涂层（镀层）应无裂纹、剥落和露出金属基板等缺陷。
②、压型钢板表面应整洁，不应有明显的凹凸和褶皱。
③、压型钢板进场应带有钢材厂家和制板厂家出具的产品合格证和质量保证书等文件；表面应注明生产批号、规格及数量。
3）、压型钢板的储存
①、压型钢板应按订货合同的要求包装出厂，包装必须牢固可靠，避免损伤压型钢板。
②、装卸压型钢板时，应视包装情况，采用合理的吊具，避免损伤压型钢板。
③、使用车辆运输压型钢板时，应设置必要的措施，防止运输过程中的损坏。
④、现场应按材质、规格、型号以及安装顺序分别叠置架空堆放。
延长度方向应有微小的坡度，以防止雨水坑积。
⑤、不得在压型钢板上堆放重物，防止损坏板面及波纹以及镀层金属。
4）、栓钉的材料采购计划
栓钉的采购按照施工计划一次进场。
5）、栓钉的检验
栓钉的材料检验需要进行相关的力学实验，如有特殊技术要求，按要求进行。
第三节钢结构安装方案
一、钢结构安装方案总述
1）、钢结构吊装顺序
泳池上方钢梁由6-4轴线向6-10轴线吊装。
屋面钢结构钢梁安装顺序从GL-1开始吊装，整体以顺时针方向安装。
由于本工程单跨较大，安装时必须安装主梁同时安装与之相连接的临时梁。
保证构件安装后的整体稳定性。
在主梁安装完成之后顺序连接次梁。
2）、安装方法及吊装设备选择
泳池上方钢梁截面小、重量轻，使用现场塔吊即可满足吊装需求。
屋面钢结构钢梁分三段制作，在分段下方搭设支撑脚手架，分段吊装，在支撑平台上对接焊接钢梁，钢梁最大分段重量约1.8吨，使用现场塔吊即可满足吊装需求。
支撑脚手架及钢梁分段示意图
二、钢结构安装
1）、构件的验收、存放及缺陷修补
①、设专职人员，进行构件验收。
②、构件堆场要平整、压实、道路通畅，构件堆放要标准规范。
③、构件抵达堆场后，验收人员应按堆场情况和有关构件的堆放规定，指挥卸车摆放构件。
④、构件质量证明书和运货清单等资料要齐全，验收人员核对无误，并经过对构件质量抽检合格后，方可确认签字。
⑤、凡验收不合格的构件，退回加工厂进行修整处理，但并不得延误钢结构的正常吊装。
特殊情况可在施工现场进行修整处理。
⑥、现场构件验收主要是焊缝质量、构件外观和尺寸检查。
序号
类别
项目
验收工具、方法
修补方法
1
焊缝
焊缝探伤抽检
无损探伤检测
碳弧气刨刨开后重焊
2
焊角高度大小尺寸
量测
补焊
3
焊缝错边、气孔、夹渣
目测检查
焊接修补
4
构件表面外观
目测检查
焊接修补
5
多余外露的焊接衬垫板
目测检查
去除
6
节点焊缝封闭
目测检查
补焊
7
交叉节点夹角
量测
制作厂重点控制
8
现场焊接剖口方向角度
对照设计图纸
现场修正
9
构件外形尺寸
钢梁变截面尺寸
量测
制作厂重点控制
10
构件长度
钢卷尺丈量
制作厂重点控制
11
构件表面平直度
靠尺检查
制作厂重点控制
12
加工面垂直度
靠尺检查
制作厂重点控制
13
工形截面尺寸
对角线长度检查
制作厂重点控制
14
工字钢腹板弯曲
靠尺检查
制作厂重点控制
15
工字钢翼缘变形
靠尺检查
制作厂重点控制
16
构件运输过程变形
对照设计图纸
变形修正
17
预留孔大小、数量
对照设计图纸
补开孔
18
螺栓孔数量、间距
对照设计图纸
绞孔修正
19
表面防腐油漆
目测、测厚仪检查
补刷油漆
20
移交
存放
构件分类堆放
垫枕木、构件重叠不能超过三层
21
堆放场地
场地硬化、设置排水沟
22
构件数量、清单
与制作厂交接
23
制作质保资料
办理移交手续
3）、钢结构安装
①、钢梁吊装
钢梁吊装前准备
钢梁吊装示意
钢梁采用选用两个吊点进行吊装，两吊点分别在钢梁中心的两侧，且应距端部支座处的800㎜以上。
钢梁在起吊时在钢梁的两端分别挂两根溜绳，两个人分别拉住两根溜绳，钢梁开始起吊速度一定要慢。
为了保证安全，人员不能站在钢梁的正下方。
在钢梁的两端带上专用放置安装螺栓的布袋，待钢梁吊至就位位置以上时，开始就位钢梁，钢梁下落速度控制在3米/分钟，在柱两根牛腿上上两名安装工，准备安装钢梁。
钢梁接近就位位置时，两名安装工人要分别用手扶住钢梁，将钢梁拖至就位位置。
三、钢结构测量施工控制
1）、测量工作的准备工作
①、测量仪器的准备
A、测量仪器的检定与各主要轴线正交关系的校正。
B、钢尺的统一使用，以及使用弹簧拉力器张拉钢尺，确保施力统一均匀。
②、测量人员的准备
由于本工程测量工作量较大，为确保本工程优质高速的完成，钢结构测量人员将配备2人。
③、内业准备
A、熟悉图纸，整理测量控制的规范要求。
B、明确施工工序，灵活掌握不同施工工序对测量预控的特殊要求及对实时监测的测量成果进行分析。
2）、平面和高程控制测量的具体操作步骤
主控制轴线点的垂直引测分别架设激光垂准仪于首层标识的主控制轴线点上，将主控制轴线点逐一垂直引测至同一目标高度，利用传递上来的控制点，通过全站仪或经纬仪进行平面控制网放线。
3）、钢结构测量精度的控制
①、钢结构测量精度控制措施
A检定仪器和钢尺，保证精度。
B熟悉设计图纸，掌握限差要求。
C根据提供的控制点，测设柱轴线，并闭合复合。
D根据场地的情况及设计与施工的要求，合理布置钢结构平面控制网和标高控制网，
F测量误差严格控制在规范规定范围之内。
四、焊接施工
1）、焊接材料
本工程所使用的焊接材料的选用依据图纸中钢结构说明的要求，采用国标的E43级别的焊接材料。
具体选材依据焊接工艺评定的结果和工程质量进度的要求进行。
2）、焊接工艺评定
根据本工程选用焊接材料的级别和钢材的级别，根据《钢结构工程施工验收规范》（GB50205-2001）和《钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的相关规定，组织进行焊接工艺评定。
通过评定制定合理的现场焊接工艺参数和工艺方法。
3）、焊接工艺
针对本工程，现场焊接工作量较小，并且主要以角焊缝为主，现场操作简单。
在焊接施工过程中应按以下焊接工艺进行施工：
①、天气条件
手工电弧焊在风速超过8米/秒时，应采取良好的防风措施，防止焊缝产生气孔。
遇有雨天时一般停止施工，若因进度要求需赶工时，除局部加热和防风外，焊缝必须在采取有效的防雨措施后才能施工。
②、焊道底层处理
焊道底层应清理干净，并按照工艺要求检查坡口，对局部焊道坡口部位进行现场修理，直至达到要求才能开焊。
正式焊接前，焊条、焊道应烘烤保持干燥，严格清除水分。
③、焊缝返修
返修焊缝的质量要求与原焊缝相同，返修焊缝的最小长度大于50mm。
焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次，超过两次以上的返修在查明原因后制定相应的返修工艺，返修工艺须经技术负责人同意、监理工程师批准后才能实施。
④、焊后清理和焊接检验
焊接焊缝不得有咬边、气孔、裂纹、焊瘤等缺陷和焊缝表面存在几何尺寸不足现象。
采用超声波对二级焊缝进行检验，根据现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）出具合格报告。
第四节压型钢板施工
一、压型钢板施工
①压型钢板施工流程
②、压型钢板施工方法
A压型钢板在堆放、转运、吊装时，要采取防潮、防滑、防损伤变形等措施。
压型钢板吊装时，为防止滑落，采用一专用吊具，并按高空平面布置，分别搁置在指定的钢梁上。
无保护措施时，压型钢板避免地面开包。
压型钢板吊装示意图
B压型钢板的铺设。
在钢梁完工并经检验合格后进行。
铺设前，将压型钢板、梁面清理干净，为保证质量，需按图纸要求，在梁顶面上弹出基准线，然后按基准线铺设，搭接长度≥50mm。
C压型钢板临时堆放时要分散，避免载荷集中。
铺设时，纵横压型钢板要注意沟槽的对直沟通，便于钢筋绑扎。
D安装时，压型钢板平面要绷直。
铺设好的压型钢板，不允许产生下凹现象。
压型钢板铺设好后，及时点焊牢固，谨防滑落。
E压型钢板点焊时，相邻两焊点间距不大于300mm，每块压型钢板四角焊牢，搭接压型钢板焊牢，严禁在压型钢板上堆放集中荷载及在高空向压型钢板丢物，以免发生危险。
F在施工现场需切割钢板时，必须核对图纸尺寸。
切割应尽量在地面上，不要在其它钢板上进行，以免切割钢板的锯屑损伤钢板表面。
切割时，钢板的正面应朝下，并在钢板下方放置垫木，以避免热锯屑及其它物体损伤钢板表面。
二、栓钉焊接施工
压型钢板上的栓钉
1）、栓钉焊接工艺流程为
2）、栓钉质量检查
①、外观检查：
焊接良好的栓钉应满足以下要求：
成型焊肉周围360°，根部高度大于1mm，宽度大于0.5mm，表面光洁，栓钉高度差小于正负2mm，没有可见咬肉和裂纹等焊接缺陷。
外观不合格者打掉重焊或补焊。
栓钉焊接外观缺陷
图示
现象
双层过厚焊层
薄少焊层
凹陷焊层
正常焊层
原因
在焊接金属
凝固前移动
焊枪下落
不够平滑
焊枪下落时，
焊枪向左移动
正常焊接
②、弯曲检查：
现场主要检查方法。
用锤敲击栓钉使其弯曲，偏离母材法向30°角。
敲击目标为焊肉不足的栓钉或经锤击发出间隙声的栓钉。
弯曲方向与缺陷位置相反，如被检栓钉未出现裂纹和断裂即为合格。
抽检数量为1％。
不合格栓钉一律打掉重焊或补焊。
③、穿透焊栓钉焊接缺陷及处理方法.
焊接缺陷
原因
处理方法
未熔合
栓钉与压型钢板金属部分未熔合
加大电流增加焊接时间
三、节点油漆补刷及防火涂料施工
1）、节点油漆补刷
现场构件焊接完成后即进行油漆修补及防火喷涂施工，油漆修补的部位有：
现场焊接焊缝；
运输及安装过程中破损的部位；
被混凝土施工或其它工序污染的构件；
栓接连接节点。
2）、防火涂料的施工
①、施工准备
A防火涂料施工前的基层检查
a防火涂料施工应在钢构件除锈和防锈符合设计要求和国家现行标准规定后方可进行。
b防锈层应无误涂、漏涂和返锈等现象。
c防锈层应无明显流坠、皱皮、气泡和气状针孔。
d补涂防锈漆漆膜必须完整，附着力良好。
B防火涂料施工前的基层处理
a喷（刷）涂防火涂料前，首先必须对需做防火涂料的钢构件表面进行清理。
b用铲刀、钢丝刷等清除钢构件表面的浮浆、泥沙、灰尘和其他粘附物。
c钢构件表面不得有水渍、油污，否则必须用干净的毛巾擦拭干净。
D钢构件表面的返锈必须予以清除干净，清除方法依锈蚀程度而定：
面部防锈漆脱落或锈蚀情况不严重，可用铲刀铲除起皮、脱落的防锈漆，再用钢丝刷刷除锈迹，比较难清除的防锈漆可用金钢砂打磨砂毛，再用相同种类或品牌的防锈漆进行补刷，补刷的防锈漆漆膜必须完整，附着力良好。
e基层表面处理完毕，并通过相关单位检查合格后再进行防火涂料的施工。
②、施工方法：
A防火涂料施工工艺
施工项目
施工工艺
基本要求
清除表面油垢灰尘，保持钢材基面洁净干燥
涂层表面平整，无流淌，无裂痕等现象，喷涂均匀
前一遍基本干燥或固化后，才能喷涂下一遍
涂料应当日搅拌当日使用完
厚涂型
防火涂料
采用压送式喷涂机喷涂，空气压力为0.4～0.6Mpa，喷枪口直径一般选6～10mm
每遍喷涂厚度5～10mm
薄涂型
防火涂料
采用重力式喷枪进行喷涂，其压力约为0.4Mpa。
底层一般喷2~3遍，每遍涂层厚度不超过2.5mm，面层一般涂饰1~2次
B防火涂料施工流程
③、防火涂料施工工艺
A喷涂
④、防火涂料的修复：
在防火涂料施工中，由于交叉作业或脚手架搭设、拆卸及其他不可避免的影响因素，已完工好的防火涂层将被破损、毁坏，或者在施工过程中发现以下问题时，必须进行修复。
A涂层干燥固化不好，黏结不牢或粉化、空鼓、脱落；
B钢结构的接头、转角处的涂层有明显凹陷；
C涂层表面有浮浆或裂缝宽度大于1.0mm。
D涂层厚度小于设计规定厚度的85％时，或者涂层厚度虽然大于设计规定厚度的85％，但未达到规定厚度的涂层之连续面积的长度超过1m时。
E修复方法：
防火涂料的修补可采用喷涂、刷涂等方法。
修补施工前，必须对破损的涂料进行处理，铲除松散的防火涂层，并清理干净。
然后按照防火涂料的施工工艺进行修补。
⑤、防火涂料成品保护：
为确保工程质量外观美观，在涂料分区完成后，专门组织专职人员，负责成品质量保护，值班巡察，进行保护工作。
A拆除脚手架和其它辅助设施时，注意避免钢管猛力碰撞涂料面层。
B在涂料施工作业时，对作业面、点附近有可能被污染处，用塑料彩条布遮盖。
C钢结构上盖板：
除局部采取覆盖彩条布的遮挡措施外，在与面盖板结合部位的钢构件，尽量采用刷涂方法施工。
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