新深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计.docx
《新深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计.docx（63页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
新深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计
第一章
综合说明
1.1编制说明
1.1.1本施工组织设计，仅适用于指导深圳市某少年宫上部钢结构工程施工。
1.1.2编制依据文件
深圳市某少年宫上部钢结构制作及安装工程招标文件
深圳市某少年宫上部钢结构工程结构设计（招标）图
1.1.3编制依据的规范、标准
《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-95
《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95
《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98
《钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》GB9238-91
《建筑钢结构焊接规程》JBJ81-91
《钢结构高强螺栓连接的设计施工及验收规范》JGJ82-91国家有关的安全规范
本企业有关的施工标准
1.1.4本企业均已通过ISO9002质量体系认证，本工程施工按ISO9002质量体系运作。
1.2施工目标
1.2.1质量目标
确保钢结构分部工程达到优良标准，为某少年宫工程获得鲁班奖创造必要的条件。
1.2.2工期目标
确保以下几个工期目标:
2000年9月25日完成水晶石钢结构安装；
2000年7月13日完成少年山三层展厅及巨型斜墙桁架钢结构安装；
2000年9月25日完成飞艇钢结构安装；
2000年9月25日完成球幕影院钢结构安装；
2000年8月31日完成剧院前厅钢结构安装；
2000年9月25日完成空中花园、葡萄架等钢结构安装。
1.2.3安全目标
确保工程、设备安全，施工人员重伤、死亡事故为零指标。
1.2.4文明施工目标
按规范化、标准化进行现场管理，确保文明施工达标，争创样板示范工程。
第二章工程概况
2.1钢结构工程简介
深圳市某少年宫是深圳市新的四大重点文化工程之一，位于深圳市**中心区，基地以南为**一路，东临**路，北临**路，西为**一路。
某少年宫北与**山公园隔**路相望，西隔市政绿化带与****中心相对，南侧为**广场，地理位置十分优越。
深圳市某少年宫是面向全市少年儿童进行素质教育的重要基地，是全市少年儿童的科技教育中心，团队及艺术活动的营地、信息交流和健康娱乐的场所，是一座集教育性、知识性、趣味性、参与性为一体的现代化建筑，也是深圳市福田中心区的标志性建筑之一。
本工程地上建筑七层，地下一层，总高度43m。
地上部分为少年山、科学山、水晶石三个部分，其中科学山五层，总高度38.033m；少年山七层，总高43m；水晶石大厅总高30.5m。
2.2钢结构工程内容
某少年宫钢结构比较分散，分以下几个大部分，所在位置如图2—1所示。
结构类型、材料及重量如下：
2.2.1少年山斜墙巨型桁架及支撑柱
型钢巨型组合桁架，共一榀，长度57277mm，投影高度7178mm，垂直高度6976mm，桁架重量80.3t，材质Q345B。
支撑柱，H型钢，共四根，重量9.1t，材质Q345B。
2.2.2少年山三层展厅梁柱构件
十字型钢柱，共四根，总重29.3t，材质Q345B。
H型钢梁，共七根（十八段），总重137.3t，钢材Q345B,大于50mm厚采用Q345B-Z15。
2.2.3水晶石环柱、梁
水晶石四周钢管柱，共16根，材质Q345B，总重267.3t。
连接环梁为箱形结构,材质Q345B,总重560.3t。
2.2.4水晶石18.55m层平台梁
水晶石蛋体（上部）:
采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为椭球冠,钢管最大直径Φ480mm×22mm,材质为16Mn钢（Q345B）,总重245.5t。
水晶石蛋体（下部）:
采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为椭球冠,钢管最大直径Φ79,材质为16Mn钢（Q235B）,总重12t。
2.2.5飞艇桁架
型钢桁架结构,桁架长度24米,共七榀,材质Q235B,总重258.6。
2.2.6科学山球幕影院
采用无缝钢管（GB8162-87）空间结构，外型为球冠,切割面与水平面夹角18.35°,钢管最大直径Φ219mm,材质为Q235B,总重78.9t。
2.2.7天窗
普通型钢框架结构,材质Q235B,总重8.7t。
2.2.8其他
栓钉:
圆柱头熔焊栓钉,有Φ19和Φ16两种,主要用于劲性梁柱构件外表面,共计四万多套。
高强螺栓：
采用10.9S级扭剪型高强螺栓，其性能应满足GB3632-83。
焊接材料：
焊接16Mn钢和Q235B钢可分别选用E50××型焊条和E43××型焊条。
钢结构防腐、防火:
本工程外露钢结构（除劲性砼钢骨结构之外）要求进行防腐、防火处理。
精装修、薄涂的面积5260㎡；仅考虑防锈、防火的面积2400㎡；考虑防锈、防火做一般性乳白色装饰的面积2800㎡。
按设计和有关规范要求，该工程防腐采用亚美隆的mercoatR385PA型防锈底漆和AmershieldTM脂芳族聚氨酯面漆；防火等级一级，采用小于5mm的薄形涂料（耐火时间：
钢柱3小时，钢梁2小时。
）。
2.3钢结构工程特征
建筑造型复杂
深圳市某少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂，空间跨度大、地下室面积大、层高较高等突出的特点。
1.少年山巨型斜墙桁架长度57.277m，投影高度7.178m，与水平面夹角78.62°，桁架重量80.3T。
2.未来时代馆（水晶石）为三根近20m高圆形劲性混凝土柱支撑的立体椭球，球体三轴长度分别为36m、28m和15m。
3.球幕影院为直径24m的圆球冠，切割面与水平面夹角18.35°,切割面直径23.368m。
结构类型繁多
为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：
斜墙巨型H型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁＋型、H型钢柱、梁结构；飞艇桁架结构等。
钢结构分布点多面广
本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构分布点多，两千多吨钢结构分为8个大部分，散布于整个129m×126m平方米的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。
钢结构主承建管理
以钢结构安装单位为主体，对钢材的采购、钢结构制作、运输、钢结构安装、钢结构防腐、防火实行钢结构主承建管理，作为同一实体与业主、总包对施工阶段的所有问题进行处理和协调。
2.4本工程施工难点和施工中重点需要解决的问题
2.4.1钢材的采购和质量控制
本工程以Q345B无缝钢管和Q345B中厚钢板为主要材料，但50mm厚以上钢板国内仅少数几个厂家生产，性能还不够稳定，而Φ480mm×22mm大直径无缝钢管国内几乎没有厂家生产，需进口。
因此，钢材供货厂家的选择、质量的控制、检验和材料复验是施工的重点。
2.4.2弯管、斜桁架构件质量控制
深圳某少年宫建筑形体复杂，结构变化大，其中未来时代为空间椭球型管结构，球幕影院为空间球冠管结构，需要工厂弯管和预拼装。
其建筑几何外形的保证、分段钢管几何尺寸的保证、弯管和焊接时钢管口径的几何形状的保证是本工程的重点控制内容。
2.4.3大型构件运输
本工程钢结构构件超长超大，如何综合考虑现场吊装、工厂拼装、运输和现场拼装等方面的因素，使其协调和统一，是本工程钢结构施工方案中重点考虑的内容。
2.4.4安装吊机布置
钢结构分布点多面广，散布于整个129m×126m混凝土结构群中，地下室几乎占据了所有的建筑用地，大型吊机无法在地下室楼面上站位和行驶就近吊装，加上构件单重大，因而吊机的选择、布设，结构分段、吊装，吊装顺序是本工程钢结构施工的重点和难点。
2.4.5球体构件的安装
工厂预拼装构件，因运输条件及现场安装机具的限制，需拆散后分段运输至现场进行安装，斜墙桁架、未来时代椭球体、球幕影院等构件拼装，安装定位、测量控制、校正是现场安装的最大难题。
2.4.6厚板和钢管相贯焊接
厚度大于50mm厚钢板采用Q345B-Z15钢板，最大厚度达80mm，其余板材均为Q345B钢材、管材也为Q345B厚壁无缝钢管，钢材可焊性较差，易产生层状撕裂现象和全位置钢管焊接焊缝不饱满现象。
据记载，国内多个使用厚钢板和大直径钢管直接汇交的工程，在焊接过程中多次发生层状撕裂和焊接质量差等现象。
在地处沿海的多风、多雨、环境条件特殊的深圳地区，如何在厚钢板防止焊接导致钢材出现层状撕裂，是本工程的课题之一。
2.4.7工期保证
钢结构区间5月10日~9月30日，净工期要求90天。
因构件复杂，主要钢材为超厚钢板和大直径无缝钢管，钢材的轧制需要一定周期，深化设计、加工、预拼装周期较长，根据本工程钢结构特点，钢结构安装受土建施工、混凝土浇筑等工序的影响较大，工期的保证，施工协调、配合、施工组织是本工程的又一难点。
2.4.8对分包的管理和与总包的协调
因负责钢结构范围内所有分包的管理，包括原材料、深化设计、钢材采购、构件制作、运输、安装、成品保护、钢结构防腐、防火等施工。
同时，负责与土建单位的配合，因钢结构较分散，提供给钢结构施工工作面的时间也不一致，因而作为钢结构主承建单位其管理要求非常之高。
2.4.9对水晶石钢柱外观的质量要求
水晶石四周16根钢柱为外露钢结构，防火涂料面层外不再进行二次装修，钢柱分段需严格按设计分段执行，钢柱制作、现场焊接的质量及外观要求高，防火涂料的表面涂装的选材及质量要求高。
第三章施工总体规划和进度计划
3.1主承建管理体系和模式
因本工程钢结构构件分布较散，点多面广，体系复杂，原材料控制、施工质量、成品保护要求高，钢结构施工工期紧张，与总包及土建等其他工种协调及配合多等因素，本工程钢结构施工采用现场安装为主体的主承建管理体制，即主承建单位从钢结构深化设计、钢材的采购、钢结构制作、运输、安装及钢结构防腐、防火涂料施工实行总包管理，统筹安排，统一资金运作，全方位协调管理。
钢结构主承建所采用的管理模式是实行项目经理负责制，所有分包以主承建项目部为主体实行统一的对口管理。
钢结构主承建项目部组织机构如右图。
项目各职能部门负责各分包单位的对应业务的管理，分包管理部进行统一协调和控制。
3.2现场施工布置
3.2.1水晶石施工平面布置
水晶石钢结构因为椭球体砼结构影响而分为两个阶段安排施工，第一阶段安装18.55m以下钢结构及外围25.4m以下钢柱及弧形梁。
然后履带吊转场到东侧吊装斜墙桁架及三层展厅钢结构。
少年山斜墙桁架及三层劲性梁钢骨吊装完成后，250t履带吊再转场到南侧3-11轴间地下室外通道上进行组装，吊机沿通道行走与北侧总包单位的K50/50塔吊共同进行水晶石四周钢管柱及未来时代馆椭球的吊装。
吊机布置、构件堆场、拼装场地如图3—1。
3.2.2斜墙桁架和大空间梁柱施工平面布置
桁架吊装在水晶石上部椭球体吊装前进行,250t吊车转场可沿东侧消防通道组装并站位,平面布置主要考虑了以下内容：
吊车的起重能力；吊车及运输车辆的行走路线。
构件的临时堆场与拼装场地位置见图3—1。
3.2.3球幕影院施工平面布置
球幕影院的吊装不受其他构件吊装时间的影响，待土建单位完成下部混凝土结构施工后，即可进行钢结构施工，吊装采用一台40t汽车吊进行，北侧K50/50塔吊可配合吊装或喂料。
施工平面布置如图3—1。
3.2.4飞艇施工平面布置
与球幕影院钢结构安装类似，土建单位完成砼浇筑，提供作业面后，采用一台110t汽车吊站位于南侧17-18轴间，进行飞艇桁架分榀吊装。
3.2.5水电供给和办公等临建布置
钢结构施工不再另设水电供给设施，服从总包单位的统一安排。
使用总包的总供电、供水设施，单独设一组变电箱和一个供水总阀。
钢结构施工临建仅考虑自身的办公、仓库（包括食堂、会议室）、分包及监理单位的办公。
工具房设在施工现场。
场地由总包单位划定。
3.3主要设备、机具、仪器及用电量表
3.3.1主要吊装设备机具一览表（见表一）
3.3.2主要焊接设备机具一览表（见表二）
3.3.3材料实验、质检、测量仪器设备一览表（见表）
表一主要吊装设备机具一览表
名
称
规格/型号
数
量
备
注
塔
吊
K50/50
2台
利用总包单位现场设备
塔吊
QTZ125
1台
利用总包单位现场设备
履带吊
250t
1台
租用
汽车吊
110t
1台
租用
汽车吊
70t
1台
租用
汽车吊
40t
1台
租用
平板车
30t
2台
租用
脚手架钢管
Φ48×3.5
200T
自备
叉车
3t
1台
自备
电动扳手
10把
自备
手动扳手
10把
自备
测力扳手
2把
自备
螺旋千斤顶
8t/16t/20t
5个/10个/5个
自备
倒
链
1t/3t/5t/10t
20个/20个10个/4个
自备
卷扬机
JJM-3t
2台
自备
气切修孔机
4台
自备
手提磨光机
Φ200
2台
自备
角向磨光机
Φ100
10台
自备
螺旋千斤顶
3t/5t/10t/32t
4/8/8/2
自备
导链
2t/3t/5t/10t
8/10/10/4
自备
对讲机
12台
自备
表二主要焊接设备机具一览表
序号
名
称
规
格
数
量
备注
1
二氧化碳焊机
600UG
6台
2
直流焊机
AX-500-7
4台
3
栓钉熔焊机
JASS-2500
1台
4
空压机
0.9立方米
4台
5
碳弧气刨
10台
6
焊条筒
20只
7
保温箱
150
1台
8
高温烘箱
00C—5000C
1台
9
空气打渣器
10台
10
自动切割机
1台
11
O2-C2H2
装置
8套
12
高空焊机房
1个
自制
13
高空操作挂笼
12个
自制
14
氧气瓶
20个
周转使用
15
乙炔瓶
10个
周转使用
16
CO2
气瓶
10瓶
周转使用
17
三级配电箱
2套
电缆线
若干
焊把线
90mm2
500m
表三、材料试验、质检、测量仪器设备一览表
序号
仪器设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
超声波探测仪
USL-32
台
1
质检仪器
2
磁粉探伤仪
DCT-EDCT-C
台
1
质检仪器
3
压力试验机
HYS1-014
台
1
试验设备
4
万能试验机
WE-100
台
1
试验设备
5
冲击试验机
JB30B6706U
台
1
试验设备
6
电子拉力机
DCS-10TJB6
台
1
试验设备
7
涂装厚度检测仪
台
1
质检仪器
8
全站仪
NET2
台
1
测量仪器
9
经纬仪
J2
台
2
测量仪器
10
激光铅垂仪
JDJ2
台
1
测量仪器
11
水准仪
DZS3
台
2
测量仪器
12
弯管目镜
套
2
测量仪器
13
钢卷尺
50m
把
1
测量仪器
14
钢卷尺
30m
把
1
测量仪器
2.3.4现场用电计算
主要大功率电器设备一览表
序号
设备名称
规格
功率×台数
暂载率
合计功率
1
CO2
焊机
600UG
36kW×6
65%
216kW
2
直流焊机
AX7-500-1
26kW×4
65%
104kW
3
栓钉熔焊机
JASS-2500
225kVA
40%
3
空压机
W-0.9/8
7.5kW×2
15kW
4
小型配具
30kW
30kW
总功率
590kW
整个钢结构安装工程，根据上表所示,计算负荷为：
总负荷：
Pe=1.1×KΣ（Σ（P1FC）+P2FC+ΣP3）
其中同期系数KΣ=0.6
P1=216+104=320kWP2=225kWΣP3=45kW
则Pe=1.1×0.6（320×%65+225×%40+45）≈294kW
3.4施工进度计划与保证措施
3.4.1进度计划
根据标书附件（总包单位的施工进度计划），在计划钢结构插入的时间段内安排施工。
详见深圳某少年宫上部钢结构施工进度计划。
3.4.2进度保证措施
1．安排合理的施工流程和施工顺序，尽可能提供作业面，使各分项工程可交叉施工。
2．科学安排钢结构设计深化、原材料采购、钢结构制作、安装、防火涂料施工的工期。
组织协调好相互间的工序交接，尽量减少前后工序间的间隔时间。
3．选用科学的、先进的、切实可行的施工方法、施工手段进行钢结构安装。
4．使用先进的设备、机具、仪器以提高劳动生产率。
5．协调好与总包、土建单位间的工序关系，尽量使多个工作面同时铺开，尽量使钢结构施工时间顺序与土建单位合拍。
6．实施主承建管理，实施项目经理负责制，行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督六项基本职能，并选配优秀的管理人员及劳务队伍承担本工程的管理、施工任务。
7．根据总包的施工进度总计划，编制月、周、日计划相结合的各级计划进行进度的控制与管理，并配套制定各分包的计划以及机械设备配备使用计划，劳动力分布安排计划等，实施动态管理。
3.5劳动力组织
钢结构的安装必须由经过足够培训，有较高个人技能良好合作精神和足够安全意识的技工群体来完成。
作为国有大型骨干施工企业，我司有着工种配套齐全、技能等级较高和具有丰富施工经验的专业施工队伍，针对本工程特点和工期要求，我司计划参加本工程施工的技工如下（未含制作部分用工）：
起重工8人讯号工4人安装铆工12人制作铆工8人安装钳工6人修理钳工2人厂内机车驾驶1人司机2人机操2人线路维护电工2人设备维护电工1人油漆工（油漆补涂）2人油漆工（防火喷涂、装饰）10人架子工18人辅工30人测量工3人UT检测工2人气焊工2人电焊工20人高强螺栓施工6人共141人（不含租赁设备驾驶、维修、操作人员）整个施工过程中将按进度要求组织进场，如下图：
3.6总体施工方案及施工顺序
3.6.1施工区域划分
如图2—1“钢结构工程区域分布图”所示，将整个钢结构施工平面划分为八个分区，以土建单位提供工作面的时间顺序进行钢结构施工，以水晶石未来时代馆椭球体及少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装施工为主，除水晶石未来时代馆椭球体分区与少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装要用同一部吊机，需分先后顺序吊装外，其余分区尽量同步进行。
3.6.2方案概述及施工顺序
1．采用一台M250履带吊，一台110t履带吊作为主要吊装机具，配合使用一台40t汽车吊，所有吊机均不开入地下室顶板范围，沿地下室外侧地面行驶到各钢结构区域最近点，就近吊装，其中水晶石、球幕影院和三层展厅钢柱吊装需土建单位K50/50塔吊进行辅助吊装。
飞艇和剧院前厅吊装需土建单位QTZ125塔吊进行辅助吊装。
2．除飞艇拟采用滑移法进行施工外，其余构件吊装均采用常规吊装。
3．因作为钢结构支撑混凝土强度达到70%以上，钢结构吊装方可进行，故各分区钢结构安装顺序需根据土建单位提供作业面的时间排定。
钢结构安装的基本思路：
（1）M250履带吊站位在A轴外侧，6轴附近位置。
按照如下顺序：
未来时代椭球三根钢柱支撑---水晶石16根钢柱---环梁---18.55m层钢梁---未来时代椭球上部，进行水晶石钢结构安装，利用土建K50/50塔吊进行辅助吊装。
（2）M250履带吊转场，站位在20轴以东最靠近吊装构件位置，按照先柱后梁，先主梁后次梁的顺序（三层展厅钢柱利用总包单位设在东侧的K50/50塔吊安装），首先进行少年山三层展厅钢结构安装，之后进行巨型斜墙桁架吊装，与巨型斜墙桁架相连的钢梁需在桁架安装就位后吊装。
（3）40t汽车吊沿球幕影院外围行驶，辅助使用土建K50/50塔吊进行球幕影院钢结构安装。
（4）利用K50/50塔吊进行甲、乙天窗架钢结构安装。
（5）使用110t汽车吊进行飞艇钢结构安装（采用滑移就位），利用土建QTZ125塔吊辅助吊装。
（6）利用土建QTZ125塔吊进行剧院前厅钢结构吊装。
4．钢结构制作需根据排定的钢结构安装顺序组织生产和运输，未来时代椭球和球幕影院需在工厂预拼装。
5．钢结构防火涂料要在钢结构安装完成，验收合格后进行，为防止钢结构表面的腐蚀，防火涂料在钢结构焊接完成后一个月之内进行。
6.水晶石、少年山三层展厅和巨型桁架钢结构安装与土建的交叉安排见《水晶石土建与钢结构交叉施工程序》和《少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序》。
水晶宫土建与钢结构交叉施工程序
少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序
第四章钢结构制作
4.1钢结构制作分段原则
本工程设计图中部分位置已较详细的考虑了施工因素和条件，对构件进行了分段，受运输及安装的条件限制，我司考虑对钢结构构件分段如下：
4.1.1少年山钢柱、钢梁分段同原设计。
钢柱连接板做法详见图（4—1）。
4.1.2少年山斜墙桁架、桁架支柱分段同原设计。
支柱连接板做法参照图（4一1）。
4.1.3少年山飞艇NFW-1～6桁架分为两段，分段详见图（4—2）。
NFW-7桁架可根据运输条件灵活确定。
4.1.4少年山天窗架单杆件制作运输。
4.1.5少年山剧院前庭“厂”型桁架根据运输条件灵活确定，山墙柱、角柱不分段。
角柱端部需封闭，顶端连接之系杆保留焊接头。
其它系杆以桁架、柱分隔分段。
4.1.6水晶石椭球体SDGL-76建议按图（4—3）分为两片。
竖向构件整体制作，水平构件以竖向（竖直面内）构件分隔分段，包括斜向杆件在内单杆件运输至现场。
下铰支座与钢板焊接改在安装现场进行，详见图（4—1）。
4.1.7水晶石STZ钢柱设内吊耳，SKTZ钢柱设连接板，详见图（4一1）。
+18.55m平台SGKL1-2a、SGKL1-2连同与之连接之框梁、柱头焊接为一体。
4.1.8水晶石辐射梁SGL1～5不分段，圈梁SGL6～10按轴线分段，圈梁SGL10、SGL11分段同原设计，圈梁SGL12～13以最小件制作运输，辐射梁SGL14～25以SGL7、SGL8分隔分段。
4.1.9球幕影院钢构件分段同水晶石上部钢结构分段方案，即设穹架中心，详见图（4—3）。
竖向构件整体制作运输，水平构件以竖向构件分隔分段，斜向构件以单构件制作运输。
下铰支座与钢板焊接改在安装现场进行，详见图（4一1）。
4.1.10科学山GJ-2墙皮架不分段，西侧端部不封闭，与之连接之管柱通长。
其它构件（包括GJ-5）均以散件制作运输。
铰支座与预埋件焊接改在安装现场进行。
4.1.115#楼梯支架GJJ-1于+12.500m处分段，其它（GJJ-4墙皮架不在招标范围内）不分段。
4.2钢结构制作
详深圳****工程、有限公司编制的《
升级会员 