石家庄二中体育馆网架专项施工方案.docx
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石家庄二中体育馆网架专项施工方案
石家庄二中天悦国际学校体育馆网架工程施工
网
架
顶
升
专
项
施
工
方
案
二○一五年三月
编制：
樊鑫
第一节编制说明3
一、相关规范性文件3
二、编制依据3
三、编制原则4
第二节工程概况4
第三节工程施工方案4
一、方案综述4
二、工程难点5
三、施工步骤5
第四节网架加工制作要求6
第五节人员组织、劳动力安排及施工机具8
一、组织管理体系图8
二、人员配备情况9
三、机具计划表9
第六节顶升方案10
一、方案概述10
二、施工准备11
三、现场预拼装12
四、顶升施工工艺13
第七节安全管理措施16
一、安全管理措施16
二、网架顶升事故应急预案19
第八节安全保证措施21
第九节计算书及相关图纸23
一、顶升设备的型号选择23
二、网架构件的顶升顶点位置及网架构件的强度验算23
三、顶升支架强度验算、稳定验算23
四、地基承载力验算23
第一节编制说明
一、相关规范性文件
《钢网架行业标准》JGJ75.1~75.3-91；
《网架结构设计与施工规程》JGJ7—91
《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T16939
《网壳结构技术规程》JGJ61-2003，J258-2003
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
《建筑施工扣件式钢筋脚手架安全技术规范》JGJ130-2001
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《钢结构防火涂料应用技术规范》CESC24-90
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《单体液压支柱使用规范》（MT/T548—1996）
二、编制依据
1、根据甲方提供的招标文件和答疑文件。
2、根据甲方提供的招标图纸
3、根据我公司的质量手册、程序文件、作业指导书。
4、投标文件遵循的标准及规范。
三、编制原则
1、严格遵守国家、地方的技术规范、施工规程和质量评定与验收标准。
2、坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
3、所采用的电算计软件为浙江大学开发的网架设计专业软件MSTCAD-2008。
第二节工程概况
1、工程名称：
石家庄二中天悦国际学校体育馆网架
2、建设单位：
石家庄创世纪房地产开发有限公司
3、设计单位：
河北拓朴建筑设计有限公司
4、工程建设地点：
石家庄
本工程的主体结构为现浇混凝土框架，网架平面形状为长方形，内部场地为阶梯型楼面。
本网架结构形式为正放四角椎双层网架采用螺栓球与焊接球混合节点；网架上弦就位，就位标高为18.5M；网架平面尺寸41.7M×57.3M，覆盖面积2389.41平方米。
第三节工程施工方案
一、方案综述
本网架工程施工采用由中心向四周地面拼装（留支座部分高空散装）然后整体顶升法（介于体育场内部两侧为看台，网架拟先拼装体育场中心，然后边顶升边拼装，逐步顶升至网架就位标高）。
此方法能缩短搭设满堂脚手架的时间及降低高空散装的难度及危险性，在地面拼装能提高拼装的精确性。
二、工程难点
顶升的安装方法时，其顶点的位置和数量的选择，应考虑下列因素：
1）宜与网架结构使用时的受力状况相接近。
2）顶点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力。
3）各起重设备的负荷及顶升速度应相一致。
三、施工步骤
一、地面整体预拼装部分
看台←黑色线框内为地面整体拼装部分→看台
二、看台部分网架施工
待黑色线框内部分拼装完成后采用整体顶升法整体顶升网架至看台高度，测量能拼装下一个网格时停止顶升开始拼装两侧看台网架，重复以上过程直至看台部分网架全部拼装完成；
三、网架整体顶升
全部网架拼装完成（留支座就位部分高空散装封边）进行网架的整体顶升；
四、封边与就位
网架顶升至就位标高（高出就位标高0.3M便于支座安装以及网架调整）进行封边调整网架制作高度，使网架支座球中心偏差符合规范要求，即支座中心偏移纵向、横向不大于30mm，支座中心高及相邻高度纵向、横向高差不大于15mm。
支座焊接固定。
第四节网架加工制作要求
1、制作与安装，应符合《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78-91并编制施工组织设计，在施工中必须认真执行。
2、网架材料表中所注材料型号不允许任意代换，表中杆件长度为理论下料长度，实际下料长度应考虑焊接收缩量确定.材料表经核对无误后方可下料，钢材加工前应进行矫正使之平直。
3、网架安装须在下部结构轴线及预埋板验收合格后进行安装，安装顺序可由安装单位与设计单位商量确定。
4、焊缝：
本工程钢构主体构件间连接焊缝一律采用等强剖口焊，焊缝质量等级为二级。
本工程钢构主体构件下料及剖口均一律采用机械加工，各根杆件均不允许有接头及在杆件上打火起弧。
5、参加钢构制作安装的焊工应进行专门的培训,经过考试并取得合格证后方可上岗.焊工必须按焊接工艺规定进行施工,包括焊条的烘干保存,施焊参数.多层焊接应连续施工,每一层焊完后应及时清理.焊缝质量等级必须达到《GB50205-2001》规定的二级要求。
6、网架采用螺栓球节点。
结构设计是按照现场原位高空散装的施工方案考虑的，若施工单位采用其它的施工方案，则必须事先取得设计部门认可并根据具体情况进行调整修改。
7、支座预埋件位置必须定位精确，固定牢固可靠，并与钢构施工单位核对无误后，方可浇注混凝土。
8、钢构件采用手工除锈时要求达到St2标准，喷砂除锈时要求达到Sa2.5标准，在网架结构施工时，必须认真清除表面的氧化皮和锈蚀等污染物，并采取防腐蚀措施。
不密封的钢管内部必须刷防锈漆，或采用其他防锈措施。
焊缝应在清除焊渣后涂刷防锈漆。
9、钢构件防锈涂层：
环氧富锌底漆2遍+环氧云铁中间漆1遍，漆膜厚度不低于120UM；
10、本工程结构防火等级为二级，采用超薄型防火涂料，结构杆件最大耐火时间不低于1.5小时。
檩条最大耐火极限不低于0.5小时，防火涂料施工应该由专业施工单位进行。
防火涂料，应满足《钢结构防火涂料》（GB14907）和《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24）的相关要求。
同时，所选防火涂料防不应与防腐漆发生化学反应。
第五节人员组织、劳动力安排及施工机具
一、组织管理体系图
顶升指挥长：
顶升副指挥长：
技术组
安全组
顶升组
应急组
测量组
二、人员配备情况
序号
小组名称
人员数量
工作内容
备注
1
安全组
2
负责现场安全
2
顶升组
44
顶升标准节的装拆
3
技术组
4
全面技术指导
4
测量组
12
记录顶升过程中的数据
5
应急组
8
负责应急救援
三、机具计划表
第六节顶升方案
一、方案概述
本方案所需机具主要包括以下几部分：
42t液压油缸、钢结构组合顶升支架、其他辅助工具。
用顶起支架的设计概念，以1.1米为一个标准节，标准节与标准节间的连接采用螺栓连接，拆卸十分方便。
液压油缸为特制，推力为42T，高度约为1.6米，行程1.2米。
顶升时把油缸放在支架的底部，上部与网架上弦节点顶紧，经检查、调试后开始顶升，顶升到下面的空间大于1.1米后停止顶升，把一个标准节从下部装在支架上，然后油缸回落，使支架落在下面的基座上，油缸继续回落并取下油缸和顶升支架吊臂换到倒数低二个标准节上，继续进行下一循环，如此往复，每次顶升1.1米，直到把网架顶升至设计标高。
顶升的原理图如下所示：
具体到本工程，标准节的高度为1.1米，油缸高度调整为1.6米，支架总高度视实际情况而定。
二、施工准备
1、材料及机具准备
（1）顶升支架的准备。
该顶升的支架为组合顶升支撑架，规格为1.2*1.2*1.1m,数量共180节，设计能力为50吨。
顶升前检查连接扣有无裂纹，杆件有无弯曲等。
（2）千斤顶的准备。
该千斤顶为特制液压油缸，设计推力为42T，共计10台，行程为1.1m。
顶升前检查油缸油泵是否正常，电路系统是否正常。
（3）顶升导向系统的准备。
该导向系统为液压泵站及中央控制系统，规格为BZ—400，共10套，工作压力为25Mpa，控制启动与停止。
顶升前检查中央控制系统仪器是否正常，电路是否稳定，液压泵站是否正常等。
（4）顶升支撑结构的准备。
该支撑结构与网架下部紧密结合，结构强度满足规定，每一台液压油缸顶端配一套支撑结构。
顶升前检查其连接部位是否有松动等。
（5）其他辅助工具的准备。
辅助工具包括专用底盘，1.6m*1.6m规格10套，3吨手拉葫芦40台用于调整网架垂直，2吨手板葫芦8台用于控制网架位移，五金工具及枕木若干。
2、作业条件准备
（1）地面条件
（2）现场空间条件
经勘测该工程现场条件符合顶升工作条件，地面条件允许，现场有足够空间够顶升工作。
3、测量定位
组织专业测量小组，在顶升过程中，开始阶段，每提升200mm应对网架进行检测，如果网架各个顶点标高差距不大（在25mm内），检测距离可放宽至500mm，即在每次更换支架标准节前进行，如此可以保证在整个顶升过程中网架基本水平，各个顶点的高差不大于30mm，严格控制位置。
三、现场预拼装
为保证其标高和各网架轴线的准确，拼装前需预先放出标高控制线和各网架轴线的辅助线。
该工程在施工时，于各柱子上预先放出网架支座的标高控制线，以此来检查和调整网架的标高，并在支承网架的框架最顶层上，用经纬仪前视各轴线柱顶中心线交点，以正镜、倒镜将该网架的轴线延长线标记出来，网架拼装时以此为准检查，该网架的轴线偏差。
测量用的钢尺应与制造厂放样用的钢尺校对，统一标准，并修正水平度和垂直度的影响。
四、顶升施工工艺
1、工艺流程
·设定网架顶点位置
·顶点位置验算并确定位置
·安装顶升设备并调试
·顶升开始工作
2、顶升设备的安装
设备的安装必须严格按照规章制度流程执行，安装完成后检查其设备运行情况是否正常，若出现问题应及时处理。
3、空载调试与带载调试
设备在正式提升前必须进行调试，调试分为空载调试与带载调试，目的是测试顶升设备工作是否正常。
4、正式提升
（1）正常顶升
每次作业高度以100mm为单位向上垂直上升。
（2）初始顶升
初始顶升达到1米高度后对千斤顶的垂直度及网架与轴线的相对位置进行校正。
（3）最终就位
网架最终就位后对所有的支撑构件及偏移控制缆风绳等进行检查、调整、加固使其达到牢固可靠。
（4）同步及纠偏
在过程中若发现有构件的偏差及时采用手拉葫芦进行偏差纠正。
5、网架降落就位
网架降落就位时必须严格控制尺寸，做到减少误差，满足规定，若存在误差，必须及时纠正，避免发生更大错误。
6、支座固定
支座的固定必须严格按照施工图执行，焊接焊缝型式满足规定，固定好后经专业人员检查厚方可卸载。
（1）网架支座先连接好过渡板，再将过渡板点焊在预埋钢板上，然后调整位置。
网架支座的垂直度可由吊锤控制，位置调整准确后，才能将过渡板正式焊在预埋件上。
（2）安装误差要求：
标高：
L/400，且不应大于15.0
前后：
L/3000，且不应大于30.0
左右：
L/3000，且不应大于30.0
（3）网架支座一般为水平放置构件，是网架安装施工的关键之一，它的准确和质量，影响整个网架的安装质量。
（4）网架支座安装就位，调整后应及时固定。
网架支座安装的临时螺栓等在构件安装、就位、调整、紧固后应及时拆除。
（5）网架组装至支座边并顶升到设计标高后，调整网架与支座的相对位置，再将网架与支座连接。
第七节安全管理措施
一、安全管理措施
1、该工程地处学校校园内，由于顶升安装方案的特殊性，为保证安全，所以应在施工围墙明显处挂牌宣传，并采取以下安全措施：
施工现场门卫认真把关，凡与施工无关的闲杂人员不得随便进入工地，有事进入工地者，门卫须认真作好记录，并交待安全注意事项。
2、工人进场前，须再次进行三级安全教育。
3、施工现场，必须按规定建立安全生产责任制，配备一名专职保卫人员，负责搞好安全施工的宣传教育和管理工作，建立安全台帐和事故档案，组织安全检查，总结交流经验，帮助工长搞好安全技术交底，采取措施，处理险性，落实整改，做好事故调查，统计、报告和其它劳动保护工作；对违反操作规程，破坏安全防护措施，有权制止，遇有险情，有权暂停施工；负责日常性的安全检查，督促和管理。
4、施工现场内的所有管理人员，必须佩戴胸章，表明身份，以身作则，带好符合标准的红色安全帽，所有特殊工种人员，必须要“持证上岗”，各管理人员“压证上岗”，并按照各自的岗位职责，认真履行，严格执行。
5、在网架顶升前必须从以下几个方面进行准备及验收：
（1）、技术准备在顶升前必须进行详细的技术交底、安全交底，交底对象为各施工队队长及各班组长。
（2）、器材及设备、材料检查验收
6、在顶升的前一天，业主、监理、施工单位共同对准备工作进行验收，发现问题及时改进，确保顶升工作的万无一失；
7、在顶升期间除操作人员外，其他人一律不的进入作业区；各个入口派专人进行把守，顶升过程由现场总指挥一名，统一进行协调，所有操作人员必须听从总指挥的统一调动。
8、如在软弱的地质条件下，网架顶升支点地面必须进行夯实加固，该工程网架顶升支点地面情况为100mm厚C20混凝土地面，地面条件良好，但在支点处还是应当加受力板予以保护。
9、网架顶升的支架及设备的安装必须符合规定，保证支架和设备的安装准确到位。
10、网架顶升前各专项班组必须进行验收，保证无问题后方可顶升。
11、网架顶升开始前必须设置缆风绳与原结构混凝土柱进行拉结，以保证发生意外。
12、在顶升开始时必须控制速度，派专人对网架进行观察待网架离开地面500mm时，应悬停90分钟，在此期间派专人对网架进行检查，检查内容包括：
下部的顶升支架是否正常，有无严重的偏斜、网架杆件有无弯曲现象、顶点地面有无沉降。
13.在顶升过程中，开始阶段，每提升500mm应对网架进行检测，如果网架各个顶点标高差距不大（在25mm内），检测距离可放宽至1000mm，即在每次更换支架标准节前进行，如此可以保证在整个顶升过程中网架基本水平，各个顶点的高差不大于50mm；
14、当网架顶升到位时，各专项班组必须检查各项目是否正常运行，保证无问题后方可进行下一步工作。
15、待网架到位检查无问题后，进行网架制作的安装时必须保证支座的准确，各专项班组在操作过程中必须保证安全，如在高空作业的班组必须佩带安全带以保证安全避免高空坠落。
16、待所有支座安装焊接完成后，专项班组必须再次检查设备的运行情况，专业人员确认安全后方可卸载。
17、在顶升卸载时，各专项班组人员必须坚持各自岗位，网架下面严禁站人以避免意外发生。
18、待卸载完成后，专业人员拆除顶升支架时必须保证顶升下无人以避免意外发生。
19、操作以上工序的各专项班组人员必须严格操作，若在该过程中发生异常，必须及时通知总指挥，总指挥立即叫停，到异常排除后方可继续操作。
二、网架顶升事故应急预案
为了更好地抓好施工现场网架顶升过程中的安全管理，杜绝机械伤害和起重伤害事故的发生，根据对施工现场的危害辨识、风险评价的要求，结合施工现场实际，特制定网架顶升过程中重大事故应急预案。
原因分析：
在施工现场由于施工员工对网架顶升设备的机械性能了解不够，维护保养不及时，超载顶升或歪拉斜顶，违章作业造成人员伤害或起重伤害事故，从而给项目部和员工个人及其家属造成经济上和精神上的损失。
施工现场一旦发生人员机械伤害或起重伤害事故后项目部应作如下工作：
1、成立应急抢险小组。
应急抢险小组由项目经理、技术负责人、机械工长、质安员、卫生员、班组长组成。
其任务是：
一旦发生人员伤害或起重伤害事故，组织好必备的抢险器材，要及时赶到现场；划定事故现场保护范围，设置安全戒备区域，控制事故险情，保护好事故现场，拍照或摄像，并经上级主管部门同意后拆除现场。
2、现场救援小组。
施工项目应成立现场救援小组，并由项目书记、副经理、劳资员、工长、质安员、卫生员组成。
其任务是：
一旦有事故发生，应立即在现场抢救伤员，先救后搬，按伤势的轻重采取相应的救护方法，进行紧急救护，同时迅速请医生抢救，或将伤者及时送至附近的医院救治。
防止事故事态的扩大和蔓延。
3、事故勘察小组。
施工现场发生事故应及报告公司，并积极配合上级组成事故勘察小组。
其任务是：
协助上级机关勘察人员认真做好事故调查分析工作，收集掌握相关原始资料，为事故的调查分析提供可靠的依据。
预防人员机械伤害或起重伤害事故发生的措施：
1、项目部成立重大危害应急预案领导小组：
组长：
副组长：
组员:
2、重大危害应急预案办公室设在综合办公室。
3、项目经理部必须按照制度规定对所属施工现场进行全面的定期与日常性安全检查，特别要有针对性的抓好升设备的安全管理的专项治理，预防人员机械伤害或起重伤害事故的发生。
4、严格执行JGJ59-99、JGJ33-2001规范，认真学习掌握和相关配套的有关标准，对违章指挥、违章作业、无证上岗等要立即制止，对各种违章行为要从重处罚。
5、认真编写专项网架顶升施工方案，按规定进行审批，做好顶升设备的验收；对顶升设备的指挥和操作工要进行专项安全技术交底，对危险点（源）要重点巡查，抓好班前安全活动记录。
预防网架顶升事故的措施。
1、项目经理部必须按照公司关于顶升设备管理的文件及国家相关规定对顶升设备的安装拆卸进行管理，顶升设备等特种作业设备的使用、检验检测、监督管理应按建设行政管理部门依据的有关法律、法规的规定执行。
2、安装拆卸作业的人员在安装拆卸顶升设备前，必须对要安装拆卸的现场进行勘察，并熟悉所要安装拆卸顶升设备的各项技术性能，编制切实可行的安装拆卸方案，方案必须包括工程概况、作业步骤、人员组织、安全技术措施等内容。
安装拆卸方案必须进行计算后才能进行。
3、在安装拆卸作业前，必须对参加作业的人员进行安全技术交底，并做好人员分工。
4、安装拆卸作业时，必须按照方案进行，如遇特殊情况不能按原方案进行时，必须经原方案审批人同意。
5、项目安全员要监督检查顶升设备安装拆卸的安全性。
项目经理部要为顶升设备安装拆卸提供必要的条件。
第八节安全保证措施
1、由于本工程的特殊性，为了把风险降到最低，必须切实做好天气的预报工作，了解在顶升期间的天气状况，做好应变措施。
整个顶升过程约持续N个小时，在此期间必须保证无4级以上风力。
在顶升前必须根据气象部门提供的天气预报，确保在未来的3天内天气晴好，风力在4级以内，否则不得进行顶升。
2、在顶升前组织所有参战人员进行安全技术交底，认真研究细节问题，确保每一个环节都在控制之下。
3、顶升期间增设专职的安全员，全天对现场进行巡检，发现安全隐患及时上报。
4、在顶升前对所有的设备、机具、钢丝绳、倒链等进行质量隐患排查。
5、与业主、监理保持畅通的沟通渠道，及时了解天气状况，做到防患于未然。
6、夜间派专人值班，监视天气变化。
第九节计算书及相关图纸
一、顶升设备的型号选择
1、顶升支架
支座采用钢构件整体支座（20mm厚钢板），支架采用空间稳定的螺栓球网架支柱，共同组成钢结构组合顶升支架。
2、千斤顶
采用42.8t液压油缸。
液压油缸为特制，推力为428000MPa（即42.8t），高度约为1.6米，行程1.1米。
二、网架构件的顶升顶点位置及网架构件的强度验算
网架构件的顶升顶点位置及网架顶升过程中构件的强度验算采用浙江大学MST2008软件进行自重状态形态下的杆件应力分析、顶点位置反力计算。
构件的验算结果符合设计施工图采用的构件规格及应力要求，详见附件一。
三、顶升支架强度验算、稳定验算
支架采用空间稳定的螺栓球网架支柱（底部4角点支撑），采用浙江大学MST2008软件进行顶端承受集中力500KN形态下的杆件应力分析、底部4角点支撑位置反力计算。
顶升支架的验算结果符合设计施工图采用的构件规格及应力要求，详见附件二。
四、地基承载力验算
施工现场地基已硬化（为既有篮球场150mm厚C20混凝土，混凝土支撑面积按3m×3m考虑），地基承载力特征值按≥100KPa考虑。
C20混凝土轴心抗压fc=9.6N/mm²。
1、顶升支座如下图所示：
2、计算步骤如下：
（1）已知Nt=154KNA=3m×3m=9㎡
（2）σ=N/A=4Nt/A=（4×154KN）/9㎡=68.44KN/㎡=0.068N/mm²
计算得σ=0.068N/mm²≤fak=100KPa=0.1N/mm²验算通过。
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