大跨度焊接球钢网架屋面施工设计方案.docx

1、大跨度焊接球钢网架屋面施工设计方案1、工程概况 12、编制依据 13、工程目标 2质量目标 2工期目标 2安全生产目标 2文明生产目标 2-4、施工总体部署 2 现场施工条件及施工安排 2 施工人员及设备配置 35、脚手架搭设方案 4 搭设方案选择 4脚手架材料选择 5 脚手架设计计算 5 脚手架的搭设 10.6、钢网架施工方案 10 工程特点 10施工顺序 11 施工工艺 11 网架验收 16 网架结构防腐涂装 177、网架质量控制措施 19 质量控制难点 19 保证大跨度焊接球网架安装精度的施工措施 20控制焊接变形量和焊接质量 238、钢网架涂装质量控制措施 249、工期保证措施 251

2、0、安全保证措施 26站房钢结构施工方案1、工程概况（新区职教园区省级统建“三校一区”-商贸职业学院位于位于新区。本工程主要是商贸职业学院大型焊接球网架屋面工程。本工程房屋盖采用钢网架结构，共有一块网架屋面，采用轻钢屋面。平面形状为四边形。网架型式为焊接球节点正放四角锥网架。支承形式为下弦多点支承（网架平面图中标口为支座位置）。2、编制依据（1）房结构施工图、建筑图。（2）钢结构工程施工质量验收规GB50205-2001；（3）建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002；（4）网架结构设计与施工规程 JGJ7-91；（5）冷弯薄壁型钢结构技术规 GB50018-2002；#（6）网架结构工程

3、质量检验评定标准 JGJ78-91；（7）钢网架螺栓球节点 JG10-1999；（8）钢网架焊接球节点 JG11-1999；（9）钢网架螺栓球节点用高强度螺栓 GB/T16939；（10）钢结构防火涂料应用技术规 CECS24:90。3、工程目标 质量目标总体质量等级达到合格等级，杜绝质量事故，工程全部达到国家现行的工程质量验收标准和设计要求，并满足验收速度的质量要求；工程一次验收合格率达到100，满足全线创优规划要求，争创优质工程。）工期目标按照甲方要求时间竣工完成。安全生产目标采取有效措施，严格控制轻伤事故，杜绝重大安全事故的发生。文明生产目标精心组织安排，确保文明施工环境，确保市级文明工

4、地，努力创成标准化工地。4、施工总体部署 现场施工条件及施工安排（ 依据工期计划要求及现场实际施工进度情况，在土建结构施工过程中进行钢结构原材料的采购、加工。土建施工结束后，立即进行钢网架安装。钢网架安装的顺序按照现场实际条件安装。 施工人员及设备配置 我部对站房钢结构施工各级管理人员分工明确，责任明确，材料、机械设备投入充分，以满足施工的需要。表主要负责人员表、表 施工工程人员分配表、表钢结构主要施工设备配置情况表。表主要负责人员表现场施工总负责人王能宇施工技术负责人伟。施工质量负责人雁生产负责人任刚施工安全负责人育康测量负责人邵照勇施工班组长前进表 施工工程人员分配表序号工种人数备注1【主

5、要管理人员、安全人员42技术及测量人员43试验检测人员24机械设备调配人员25%机械指挥人员36架子工507专职电工28机电维修工29；电焊工1810普工4011其它辅助工8表 主要施工设备配置情况表序号名称单位数量-规格备注1吊车台116t-25 t2电焊机台153气焊工具、套24经纬仪台25水准仪台26跳板块608千斤顶|个109角向磨光砂轮个4#10钢丝绳米300￥11钢丝绳米300D1212麻棕绳，米600D2613镀锌铁丝Kg1608#5、脚手架搭设方案 搭设方案选择本架工程根据中华人民国行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规和有关行业规定，结合工地现场的实现情况，设计该工程脚手

6、架。（1）局部采用扣件式钢管落地满堂脚手架；在顶部作业层四周围外立杆的侧设置双道防护栏杆；纵向横杆位于横向杆之上；在顶面作业层纵向杆上设置填心杆，填心杆按300mm的间距在横向杆上均布安装；填心杆上满铺双层竹笆脚手板；在作业层的纵横杆的每跨中间向下至立杆主节点设斜向支撑，对其横杆中间进行加固，在作业层相邻下一步整体一平面用安全平网全封闭。（2）脚手板为竹笆脚手板。,（3）连墙件采用在满堂架上固定1钢管作顶杆。顶向四周的建筑物作稳固措施，顶杆并按2步3跨间距设置。（4）主要技术参数：纵距La 步距La 横距H：侧满堂小横杆伸出端距建筑物100mm，立杆距建筑物外端面300mm。落地满堂架搭设高度

7、6：脚手架施工负荷：选择施工荷载。同时作业层1层脚手架材料选择（1）钢管：扣件式钢管脚手架所用钢管为48，钢管壁厚不得小于；本工程使用的钢管是48，在规规定的许可围之，可以使用，为了安全，钢管计算校核按48进行。钢管表面修饰深度。钢管弯曲变形控制在一定围，在长度围，端部弯曲应5mm；3mL4m，弯曲变形；4mL，弯曲变形20mm；（2）扣件：扣件螺栓拧紧力应在于65Nm不得发生断裂破坏。扣件材质应负荷国标GB15831的规定，用可锻铸铁制造。扣件严禁有变形，裂缝，应左防锈处理。|滑丝的螺栓应更换。 脚手架设计计算计算依据计算依据国际JG1302001、J842001、建筑施工扣件式钢管脚手架安

8、全技术规的基本规定：脚手架的承载能力应按概率极度限状态设计法的要求，采用分项系数设计表达式进行设计计算。搭设尺寸：立杆纵-横距米（作业层处纵、横杆中不加斜撑实际横距为），步距米，采用的钢管类型为48，连墙件采用2步3跨，竖向间距米，水平间距米。施工均布荷载为，同时施工1层，脚手板共铺设1层，顶层为双层，安全平网1层。&室作业不考虑风荷载的影响，室地坪为砼基础不予以考虑。作业层处纵、横杆的计算按照纵、横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。纵、横杆中不加斜撑实际横距按计均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=m脚手板的荷载标准值 P2=23=m 活荷载标准值 Q=3=m

9、静荷载的计算值q1=+=m)活荷载的计算值q2=m大横杆计算荷载组合简图（跨中最大弯距和跨中最大挠度）大横杆计算荷载组合简图（支座最大弯矩）纵向、横向水平杆计算（1）抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下：M1max=+跨中最大弯矩为M1=（+）=支座最大弯矩计算公式如下：M2max=支座最大弯矩为M2=（+）=支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：1=M1/W=109000/4490=mmf=mm2=M1/W=129000/4490=mmf=mm纵、横杆的计算强度小于mm2，满足要求！（2）挠度计算最大挠度考虑为三跨连续两均布荷载作用下的挠度计算公

10、式如下：%静荷载标准值q1=+=m活荷载标准值q2= kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度=（+）（100105）=10mm以上计算说明纵向、横向水平大横杆中间加支撑时候最大挠度为小于150计算值10mm，满足要求！ 立杆计算*脚手架立杆荷载标准值。作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载。静荷载标准值包括以下容：（1）每步跨钢管重量计算： 立杆钢管： 纵横水平杆钢管：（+）6步= 填心杆钢管：=斜撑杆钢管：24=8m$钢管合计重量:NG1=（+8）=（2）脚手板的自重标准值（kN/）； 采用竹笆片时脚手板，标准值为，首层为双层竹笆+连两层竹笆防护 NG2=2=（3）栏杆与挡脚手板紫红在那个

11、标准值（kN/m）； 采用栏杆、竹笆片脚手板挡板共首层四周有，标准值为 NG3=（4）吊挂的安全设施荷载，包括安全网（kN/）；【NG4=经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和，按一纵横距施工荷载总和的取值。经计算得到，活荷载标准值NQ=.800=N=+N= kN5、立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算;其中N立杆的轴心压力设计值，N=； 轴心受压立杆的稳定系数，由长细比1o/I 的结果查表得到；i计算立杆的截面回转半径，i=；1o计算长度（m），由公司1o=kuh确定，1o=；K计算长度附加系数，取；U计算长度系数

12、，由脚手架的高度确定，u=；A立杆净截面面积，A=；W立杆净截面模量（地抗矩），W=；钢管立杆受压强度计算值（N/m）；经计算得到=m；f钢管立杆抗压强度设计值，f=m；不考虑风荷载时，立杆的稳定性计算f，满足要求！楼地面单位最大受力N1=（）=，小于楼地面设计荷载，可以安全搭设该脚手架及其施工荷载。 脚手架的搭设 脚手架搭设原则及顺序（1）搭设原则：应是从下到上、分步分层搭设、分步分层固定、分步分层校正、支撑、栏杆、防护网同步搭设、分段验收的原则。】（2）搭设顺序：搭设步骤：熟悉方案和图纸现场放线铺设木地板自一端立立杆、纵、横向水平杆和扫地杆（3跨）设置抛撑立杆排立杆、纵横向水平杆和扫地杆（

13、3跨）向另一侧延伸直至平面交圈当搭至2步高或增高2步时用连墙件将架体顶向建筑物使架体固定及时校正垂直度四周设置剪刀撑、侧设置水平和垂直支撑安装栏杆和安全平网至设计高度时进行封顶验收。6、钢网架施工方案 工程特点本工程网架屋面设计采用正放正交型焊接球网架结构，其平面投影为矩形。该网架为下弦球对柱顶支撑，屋面共10个支座。网架上弦沿悬挑方向设置排水边坡，坡度为3%。网格平面尺寸为。施工顺序 根据本工程总体施工计划要求、施工重难点情况，确定施工顺序。 施工工艺;!& 施工准备（1）进行图纸会审，与甲方、设计人员、监理充分沟通，了解设计意图。审核施工图：根据工厂、工地现场的实际起重能力和运输条件，核对

14、施工图中钢结构的分段是否满足要求；工厂和工地的工艺条件是否能满足设计要求。详图设计：根据设计文件进行构件详图设计，以便于加工制作和安装。（2）据构件特点和工厂实际情况，为保证产品质量和操作方便，应适当设计制作部分工装夹具。（3）组织必要的工艺实验，如焊接工艺评定等试验。 原材检验&（1）材料选用钢构件材质化学成分及机械性能应符合GB-700-88的有关规定。所有材料必须有产品合格证书。专材专用，施工人员严禁随意代用，确需进行材料代用时，必须得到设计人员的书面认可。（2）材料检验各种规格钢材进厂时，钢材供应厂商必须同时提供钢材的质保书。按质保书容及合同有关条款，检查其规格、牌号、炉号及批号等，与

15、质保书相符合时方收货。依照装箱单，检查其品种件数。如发现有品种不良，品种不足时，应立即通知生产厂家解决，不良品种材料不准发料施工。!对钢材表面质量应进行严格检查，具体为：锈蚀、麻点、划痕深度不得大于钢材厚度负偏差值的1/2，发现有超差时，应协商处理。若无法处理时，应退货。其退货在出厂前，应明显分隔堆放，并应明显标识出不合格材料，严防错发料。（3）材料的关键要求钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料等应具有质量证明书，必须符合设计要求和现行标准的规定。进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录，并向监

16、理提供检验报告。钢结构工程的材料代用，一般是以高强度材料代替低强度材料，以厚代薄。钢结构工程使用的钢材，必须按要求进行力学性能实验，其检验项目应根据钢材材质进行确定，对于本工程使用的钢材应按要求进行各项实验。（4） 材料的厂加工材料加工系采用先进的全自动电脑控制火焰加工设备，此设备具有极高的加工精度，同时又易于操作，完全保证加工质量。加工前要进行加工实验，再确认加工精度后方可进行材料加工。 、加工件的检查按国家标准钢结构工程施工及验收规GB60205-95第执行 基础验收 基础验收包括钢网架预埋件的轴线、表面标高与水平度的检验。钢网架预埋件的轴线和标高是否正确是确保钢网架安装质量的基础，应用经

17、纬仪、水准仪、水平尺和钢尺对其进行复核，并应根据基础的验收资料复核各项数据，并标注在基础表面上。若网架预埋件的轴线、标高与水平度的偏差超过规要求时，应及时采取有效的措施加以弥补。采取凿砼和加钢板重新焊接网架预埋件，经再次验收网架预埋件的标高和轴线符合设计要求，监理同意安装屋面网架。 拼装支架的搭设 根据施工的需要，搭设满堂脚手架，脚手架顶标高线形依据屋面网架的变化而变化。由于网架的高度为和3m，为便于施工，脚手架的搭设在离网架下弦球300mm处，同时，网架组装时，为了每个下弦球的准确定位，相应都要支顶，而下弦球各点标高不同，难以搭设统一的标高，因此考虑搭设踏步为3m，步高的阶梯式满堂脚手架，以

18、利于安装上弦，由低到高进行组装。同时支架的设置必须对准网架下弦的支撑节点。支架间距不宜过大，以免网架安装过程中产生过大的下垂。支架的高度要方便操作，因采用千斤顶调整标高，故支架上表面距网架下弦节点800mm为宜。 安装工艺流程（1）根据现场条件采用高空拼装法进行安装,把网架零部件垂直运输至安装平台分散堆放，后根据安装图编号分别对号安装。为确保网架的安装轴线正确，先安装对应支承点连接一榀网架，等支座位置校正后再由一边向另一边安装以减少积累误差。（2）具体安装步骤：下弦杆与下弦球的组装：根据安装球的编号先固定下弦球，找准中心连接下弦杆与另一头水准测量对角尺寸正确后进行点焊。 腹杆的组装：安装腹杆时

19、必须校正上弦杆和下弦杆的位置，后进行焊接。腹杆与上弦球的组合就成为向下四角锥，腹杆与上弦球连接采用点焊临时孤独，腹杆下面连接下弦球进行点焊，主要是为上弦杆的安装起调整作用。上弦杆的组装：四根上弦杆组合即成向上多锥体系，上弦杆安装顺序由向外，根据已装好的腹杆锥体排列，用点焊连接固定。第一个单元体装好后，再按以上方法依次安装，直至安装完毕。整个安装过程中，必须随时检查焊接质量、支承点轴线的偏差、网架安装时产生的挠度，如碰到问题须及时调整解决。（3）网架现场施工安装顺序示意图。$. ￥ （4）连接顺序在施焊前要求焊工先检查工装胎架是否对结构件进行了有效定位，结构两端是否有保型装置，并且做好防风、抗雨

20、、保温等各项焊前准备工作，在施焊过程中尽可能使用同一种焊接方法进行施焊，以减少焊接能量不同引起的附加焊接应力。 网架验收 安装质量检查施工完毕后，应测量网架的挠度值（包括网架自重的挠度及屋面工程完成厚的预计挠度），所测的挠度平均值不应大于设计值的15%，实测的挠度曲线应存档。网架挠度值观测点的设置：跨度24m以下的网架结构测量下弦中央一点，跨度大于24m以上的网架结构测量下弦中央一点 及各向下弦跨度的四等分点。还应检查网架的纵横向边长偏差和支撑点的中心偏移及高度偏差。纵横向边长偏差允许值为长度的1/2000,且不应大于30mm；中心偏移允许值为网架跨度的1/3000且不应大于30mm；高度偏差

21、允许值：对周边支撑的网架相邻点之间，应为相邻支座间距的1/400且不应大于15mm，最高与最低点之间应为30mm；对多点支撑的网架，应为相邻支座间距离的1/800，且不应大于30mm。 焊接质量检查（1）焊接质量等级网架杆件应采用坡口全熔透对接焊缝连接，焊缝等级为二级。钢管与焊接空心球连接均采用坡口全熔透焊接，焊缝等级为二级。焊接空心球均采用坡口全熔透焊接，焊缝等级为一级。网架支座中的全熔透焊缝及网架杆件与网架支座的全焊透焊缝均为一级焊缝。其余未特别注明角焊缝均为三级焊缝。（2）焊缝质量检查：1）焊接施工过程中，必须做好记录，施工结束时，应准备一切必要的资料以备检查。2）焊缝表面缺陷应100检

22、查，检查标准按照现行国家有关规进行。3）焊缝部缺陷检查：要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤。 支架拆除待网架全面检查验收合格后，应拆除全部支顶网架的方木和千斤顶。考虑到支撑拆除后网架中央沉降最多，故每榀网架按中央、中间和边缘三个区域分阶段按比例下降支撑，即分六次下降，每次下降的数值，三个区的比例是2：1.下降支撑时要严格控制同步下降，避免由于个别支撑点受力而使这些支撑点处的网架杆件变形过大甚至破坏。 网架结构防腐涂装!施工准备（1）根据设计图纸要求，选用底漆及面漆。（2）准备除锈机械，涂刷工具。（3）涂装前网架结构、构件已检

23、查验收，并符合设计要求。（4）防腐涂装作业在公司油漆厂区进行，油漆厂区具有防火和通风措施，可防止发生火灾和人员中毒事故。工艺流程：（1）基面清理：网架结构工程在涂装前先检查网架构件制作、安装是否验收合格。涂刷前将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。为保证涂装质量，在螺栓球、杆件制成成品后采用全方位自动喷丸除锈机进行喷丸除锈。该除锈方法是利用压缩空气的压力，连续不断地用钢丸冲击网架构件的表面，构件表面轧制氧化皮、锈和附着物残留在钢材表面的痕迹已是点状或条状的轻微污痕，露出均匀一致的金属光泽。这种方法效率高，除锈彻底，除锈标准达到国家涂装钢材表面锈蚀等级和除锈等级规定

24、等级Sa2 。这是一种非常彻底的除锈，并保证了下道油漆工序的牢固、可靠。（2）底漆涂装：调合防锈漆，控制油漆的粘度、稠度、稀度、兑制时充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接搓整齐。刷漆时采用勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。涂刷完毕后在构件上按原编号标注；重大构件还需要标明重量、重心位置和定位标号。！（3）面漆涂装：面漆涂装需待现场安装结束后才进行。同样在涂装面漆前需对网架构件表面，尘土等杂物进行处理。面漆调制选择颜色一致的面漆，总制的稀料合适，面漆使用前要充分搅

25、拌，保持色泽均匀。其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显刷纹。面漆在涂装过程中应不断搅和，涂刷方法和方向与底漆涂装相同。涂层检查与验收（1）表面涂装施工时和施工后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其他杂物。（2）涂装后处理检查，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明，光亮，不起皱皮，不起疙瘩。（3）涂装漆膜厚度的测定，用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度，漆膜测厚仪一般测定3点厚度，取其平均值。、成品保护（1）网架构件涂装后加以临时围护隔离，防止踏踩，损伤涂层。（2）网架构件涂装后，在4小时之遇有大风或下雨时，则加以覆盖，防止粘染尘土和水气，影响涂层的附着力。（3）涂装后的构件需要运输时，要注意防止

26、磕碰，防止在地面拖拉，防止涂层损坏。（4）涂装后的网架构件勿接触酸类液体，防止咬伤涂层。应注意的质量问题（1）涂层作业气温应在5 38 C之间为宜，当天气温度低于5 C时，选用相应的低温涂层材料施涂。（2）当气温高于40 C时，停止涂层作业。经处理后再进行涂层作业。（3）当空气湿度大于85%，或构件表面有结露时，不进行涂层作业 ，或经处理后再进行涂层作业。（4）网架结构制作前，对构件隐蔽部位，结构夹层难以除锈的部位，提前除锈，提前涂刷。7、网架质量控制措施 质量控制难点（1）该网架支撑条件较差，杆件受力敏感性较大。（2）该网架为焊接球节点网架，工厂化生产程度低，故控制焊接变形和焊接质量的先天条

27、件不理想。（3）焊接球节点网架为杆件直接焊接连接，在现场杆件的空间定位尺寸难以控制。（4）因该网架为想想正交正放结构体系，实际是ongoing球节点的一种桁架体系，整体刚度较大，待安装结束后，难以进行尺寸调节。（5）组成该网架的杆件尺寸规格型号种类较多，给安装过程中的整体控制增加了难度。 保证大跨度焊接球网架安装精度的施工措施提高该网架的制作加工精度网架各组成构件的尺寸精度是保证网架整体尺寸精度的前提条件之一，且焊接球网架是杆件与焊接球直接连接，其降低安装积累误差的缓解和余地不如螺栓球那么充裕（螺栓球网架可通过微量增减螺栓球与杆件间的套筒长度来消除或降低安装积累误差），为避免该焊接球网架安装过

28、程中产生较大的累计误差，结合该工程的具体条件故将规规定的螺栓球网架杆件的加工尺寸误差提高为.因此，杆件的加工必须在专用的割管设备上加工，不仅能保证杆件的加工尺寸精度和切割端面与杆件轴心线的垂直度，且能使割管和管端倒角一次完成，为保证后序现场杆件和焊接球之间的焊接质量提供了有利条件。严禁采用手工砂轮切割机切割杆件。杆件的加工尺寸包含适当的焊接收缩量焊接收缩量预留多或少都不利于焊接球网架整体尺寸的控制，故在杆件加工前必须对各种规格和壁厚的杆件进行焊接试验，得出各种规格和壁厚较为精确的焊接收缩量，以避免现场焊接时产生较大的焊接积累误差或强行安装的现象。经焊接试验，经分析和统计实验数据确定杆件厚度与焊

29、接收缩量的关系。经现场焊接施工的实践证实在焊接实验中确定的焊接工艺和焊接参数（焊接电流大小、焊接速度、焊条规格、天气条件等），所确定的焊接收缩量能其安全满足构件焊接成型后的尺寸要求。 结合焊接球网架的结构特点，制定完备的施工顺序和工艺为了避免网架常规安装中采用的从一边支撑处向对边支承处逐步推进安装易使安装误差形成单向积累的缺陷，该焊接球网架尽量采用结构中部向两边推进安装，使安装误差形成两向分布，使原来形成的单向积累误差减少一半，从而使安装后网架的整体尺寸更接近设计计算模式。由于施工场地的限制和安全性的考虑，该焊接球网架采用高空，满堂脚手架上组装的工艺和方法，其关键是在高空将待组装的焊接球和杆件在空间精确定位。制定个部分构件的定位先后顺序为：先将待组装的下弦焊接球定好位再定位下弦杆件确定竖向腹杆和上弦球再