钢结构专项施工方案终.docx

1、钢结构专项施工方案终钢结构吊装施工方案1编制依据1.1 主要依据1.1.1“新建杭州至长沙铁路客运专线浙江段金华西站北站房及站场相关工程HCZJZF-1标”招标文件；1.1.2中铁第四勘察设计院集团有限公司设计的新建杭州至长沙铁路客运专线浙江段金华西站北站房及站场相关工程HCZJZF-1标施工图纸；1.1.3新建杭州至长沙铁路客运专线浙江段金华西站北站房及站场相关工程HCZJZF-1标答疑书；1.1.4适用的国家、铁道部、浙江省颁布的现行规范和规定，以及关于工程设计、施工及验收的标准、规范、技术指南和有关文件；1.1.5国家、铁道部、浙江省及金华市有关工程施工质量、安全、文明施工、环保、水保、

2、文物保护等的法律、法规及相关文件；1.1.6施工现场踏勘、调研资料；1.1.7类似工程积累的施工经验、施工技术总结，工法及专利等科研成果，拥有的施工机械设备和装备施工能力。1.2 相关规范、规程(1)钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001 (2)建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002(3)钢结构设计规范GB50017-2003(4)建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001(5)工程测量规范GB50026-93(6)建筑结构荷载规范（GB50009-2001）(7)铁路工程施工安全技术规程(上下册)TBJ10401.1-2003(8) 其它我国现行的相关建筑工程规范、

3、验收标准、操作规程及有关法律法规。2工程概况金华西站北站房及站场钢结构主要包含5部分内容：高架站房主体钢结构、站房屋盖网架、钢天桥、雨棚钢结构及进站钢楼梯；主要钢材材质均为Q345B，总用钢量约4500吨。站房分为侧式站房和高架候车室两部分。侧式站房总长92.6m，宽19.2m，平行股道方向基本柱跨8.4+9.53+13.6+9.53+8.4m。垂直于股道基本柱跨92，主体结构为钢筋混凝土框架结构，屋面采用网架结构。高架候车室部分总长70.6m，宽71.8m，平行于股道方向基本柱跨9.53+13.6+9.53m。垂直于股道基本柱跨18.95+28.3+24.55m，主体结构高架层采用钢管混凝土

4、柱，钢管混凝土柱共计32根，最高达19.7m;型钢混凝土梁和普通混凝土梁的框架结构，其中型钢混凝土梁32跨，最高达2m,H型钢梁最高达1.5m,最长达26.3m,最重钢梁达20t。高架商业夹层采用钢框架结构，屋盖采用网架结构，主要采用螺栓球节点和部分采用焊接球节点连接方式；网架覆盖面积约7500 。雨棚采用站台悬挑Y形有柱雨棚，覆盖面积11624，钢结构总用钢量约1400吨。雨棚屋面为压型钢板与现浇混凝土组合楼。高架候车室进站钢楼梯6部,每部重约30t,计划分三段进行吊装，分别为：10t、13t、7t。北站房与既有进站天桥采用新增一处钢天桥连接，钢桥重约25t。本工程采用汽车吊进行吊装施工，根

5、据现场二公司轨道施工进度实际情况采用16T至300T吊车进行吊装。图2-1 站房平面布置图图2-2 雨棚与站台、线路关系标准剖面图图2-3 西侧雨棚平面布置图（P1-P24轴）图2-4 东侧雨棚平面布置图（P25-P45轴）图2-5 西侧钢楼梯立面图（P21-P24轴）图2-6 东侧钢楼梯立面图（P25-P28轴）3钢结构工程重难点（1）、施工场地狭小，交叉做作业多：杭长3、4道到发线已施工完成，1、2道正线正在施工； 1、2站台站台墙已施工完成，旅客地道正在施工，钢构件吊装施工交叉作业多，受场地的制约比较大，大型吊车就位困难，特别是高架候车室BC跨H型钢梁在BC跨1、2、3、4道均不能就位，

6、经现场实地勘察，拟吊装BC跨H型钢梁吊车在6道就位吊装。吊装空间狭窄，特别是高架候车室BC跨H型钢梁、钢楼梯吊装难度大。（2）、钢构件运输难度大：部分轨道铺设已经施工完成，站台面正在施工雨棚基础工程，钢梁跨度大，钢结构构件运输受场地影响非常大，施工场地内构件转向和构件的平移难。（3）、三站台属于临近既有线施工，安全风险大，尤其三站台钢楼梯、站房钢结构、吊装时要做好安全防护措施。（4）、施工工期紧，目前出站通道、雨棚基础尚未施工完成，还不具备钢结构吊装条件，交叉施工协调难度大。 (5) 临近、跨既有线施工，安全风险高。三站台钢结构、站台雨棚钢结构施工属于临近营业线8道施工，不利施工因素多，因而造

7、成施工复杂，施工难度大、协调难度大、安全风险高。4施工管理目标4.1 工期目标钢结构工程工期要求于2014年5月30日前全部施工完成。4.2 质量目标工程一次验收合格率100%；确保工程质量全面达到国家及铁路客运专线工程质量验收标准。4.3 安全目标（1）、杜绝职工因工死亡事故，杜绝职工因工重伤事故发生，轻伤率控制在3以内；（2）、全员安全教育率100%；（3）、安全管理，特殊工程持证上岗率100%，杜绝无证上岗操作；（4）、机械完好率达95%以上；（5）、杜绝火灾事故发生；（6）、杜绝重大安全隐患，隐患整改率100%。4.4环境保护目标环境保护目标：符合国家、中国铁路总公司及地方有关环保、水

8、保的要求，在施工过程中严格按照国家有关部委批复的环保、水保方案实施。环保、水保、与主体工程做到“三同时”，消灭一切造成环境污染和破坏水土保持事故。4.5文明施工管理目标文明施工目标：文明施工、安全有序、整洁卫生、无扰民、无损害公众利益、无拖欠民工工资事件的发生。4.6节能减排管理目标根据绿色施工导则中的相关要求，坚持“四节一环保”的原则，特制定本工程节能减排管理目标：固体废弃物统一收集、统一处理，可回收利用的废弃物回收利用率达85以上；污水、施工噪音排放控制在国家规定的标准以内；水保、土保符合国家及地方规定；现场用电节约10%，现场用水节约30%。4.7职业健康目标从业人员上岗职业健康体检率1

9、00%；有毒有害作业场所监测率100%；从业人员职业健康普及率100%；无职业病发生；特殊工种持证上岗率100%。4.8服务目标“尊重业主，服从监理，配合设计，信守合同”。4.9成本管理目标广泛采用新技术、新工艺、新材料、新机械，将历年来的成本管理目标经验结合公司要求用于成本管理，确保成本降低率达到3%。5项目组织机构金华西站站房及站场钢结构的施工由钢结构架子队组织实施，架子队设技术组、安全组、材料组、试验组和质检组，由具有相关施工经验的人员担任各组负责人，以保证本工程的施工质量、安全、进度等满足要求。为了保证施工进度，架子队将组建不同的作业班组，以保证金华西站站房及站场钢结构工程的材料供应、

10、构件制造、构件运输、现场吊装、装饰装修等专业工作的有序进行，同时确保质量和安全得到有效的控制。在机械设备方面配备足够的、性能良好的施工机械，并且加强机械设备的监管力度，保证机械的完好率，提高机械设备的施工能力。 在施工工艺方面，大力推广和使用先进的施工工艺，并结合我单位在类似工程的施工经验，强化工艺的执行力度，杜绝违规作业，以保证工程的质量和施工的进度均满足施工合同的规定和设计的要求。中铁四局集团杭长客专金华西站房工程项目经理部钢结构架子队施工组织机构框图详见图5-1所示。图5-1 施工组织机构框图6总体施工部署6.1钢构件施工工期安排(1)钢结构制作阶段： 2013年12月12日2014年3

11、月30日主要工作内容：在工厂内对钢结构H型钢、矩形梁、钢管柱及钢楼梯组装焊接、抛丸除锈、涂刷底漆、中间漆，运输至现场。(2)钢结构吊装阶段： 2013年12月15日2014年5月30日主要工作内容：在这个阶段主要完成焊接、安装高强螺栓、面漆涂刷。6.2管理人员投入钢结构架子队管理人员任务划分及拟投入人数序号作业班任务划分计划人数1队长架子队总负责12技术负责人负责架子队全面技术管理工作13技术组负责施工技术指导工作和施工测量控制工作64安全组负责施工现场安全、环保等工作的监督、检查35质检组负责本工程施工质量的检查、验收工作26材料组负责物资材料和机械设备的采购与供应27试验组负责材料复验、过

12、程检验、焊缝探伤工作18领工员负责架子队日常生产活动的组织协调29工班长负责各工区的生产活动2合计206.3主要施工机械及检测设备配置根据工程的施工进展情况和工程所包含的工作内容，我单位将以确保工程质量与施工安全，满足施工进度为目标，合理的组织施工机械、检测设备。工厂主要机械设备序号机械名称规格型号单位数量备注1数控切割机SQG-3000台22半自动切割机CG1-30台83砂轮切割机CQ400台44剪板机QC12Y台15CO2气保焊机NBC500台26直流焊机ZX7-400台207电焊条烘干箱DH100台48电焊条烘干炉ZYH30台29保温桶个2010钢板折弯机WC67Y-40台111数控钻床

13、PD16台212摇臂钻床Z35台113喷砂设备套114抛丸机WL-2台215桥式起重机5t台416桥式起重机10t台2施工现场主要机械配置序号机械名称规格型号单位数量备注1半自动切割机CG1-30台22砂轮切割机CQ400台43CO2气保焊机NBC500台84直流焊机ZX7-400台305电焊条烘干炉ZYH30台26保温桶个407汽车起重机QY16台48汽车起重机QY25K5台29汽车起重机QY100台210汽车起重机QY120台111汽车起重机QY300台112载重汽车30t辆4主要检测设备表序号机械名称规格型号单位数量备注1全站仪DTM2台4现场2水准仪DSX2台2现场3经纬仪J2台2现场

14、4漆膜厚度仪台2车间1台现场1台5超声波探伤仪CTS-22台2车间1台现场1台6.4 材料准备原材料进场后，检查随原材料附带的原材料出场合格证、质检证明书等质量证明文件是否与实物相符，并按设计要求和钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)的规定对原材料的化学成分、物理性能进行复试，以确保原材料的各项性能均符合设计要求和施工规范的规定。只有合格的原材料才可以在工程中使用。原材料进场后在工厂进行相贯线切割、喷砂除锈及涂刷底漆等，半成品进入施工现场进行组装、焊接。7钢结构主要施工方法7.1总体安排根据本工程的特点及工期要求，同时考虑到钢构件体积大运输困难等因素，钢构件在工厂内加工后，运

15、输至现场，小构件直接安装，部分大构件在现场进行二次拼装后安装。根据本标段各节点工期的要求，首先紧跟土建施工进度，对进站天桥钢结构及站台雨棚钢结构进行预埋施工，预埋期间对这三部分的钢构件优先进行加工，待现场具备钢构件安装条件后，立即进行构件吊装。天桥构件吊装前，三站台24与25轴位置处只需安装钢立柱，雨棚钢梁待高架天桥吊装后进行安装，以天桥位置轴线为中心，向两侧同步展开施工。站房网架结构在站房主体结构完工，并经监理单位确认后，立即进行构件的安装。站台雨棚屋面待雨棚主体结构全部吊装结束后进行。站房网架安装在下部结构轴线及支座预埋钢板验收合格后进行，根据本工程特点，站房网架结构拟采用“满堂脚手架、高

16、空散拼”的方案进行施工。钢楼梯厂内分段制作，分段运输，分段安装。钢天桥厂内分段制作，分段运输，现场二次组拼，整体安装。7.2钢构件制作7.2.1杆件下料钢材下料采用气割和剪切两种方式进行。厚度16mm的板材下料，采用剪板机进行剪切下料。当厚度16mm的板材及各种管材下料，采用气割下料。气割下料应根据设计图纸尺寸要求，下料前应先进行放样、画线。使用的气割设备为数控切割机(SQG-3000型)、多头直条火焰切割机和半自动直线切割机、三维数控相贯线切割机等。构件放样和号料时需根据工艺要求预留出切割和焊接的收缩余量，并制作样板、样杆。气割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后清除挂渣及氧化

17、皮。下料后由专职质检员对构件进行检查，下料偏差需符合钢结构工程施工质量验收规范(GB502052001)的规定。7.2.2钢构件组装本工程的钢梁截面有H型梁、矩形梁等，在厂内采用钢板组装。网架由钢管、锥头或封板、高强螺栓进行组装。施工工艺流程详见图7.2.2-1所示。图7.2.2-1钢构件制作施工工艺流程图(1)胎具制作胎具是保证钢构件制作精度的关键要素。根据现场场地条件，部分H型钢梁采用分段制作的方式进行。胎具制作前，先根据钢构件的形状，选择跨度最大的钢构件进行1：1绘制放样，根据图纸，用全站仪在加工平台上进行1：1放样制作胎具。胎具的标高采用水准仪控制，偏差控制在2mm以内；坐标点采用全站

18、仪控制，偏差控制在2mm以内。为保证构件的对接结构吻合，在胎具端部均设定位挡块，对接口处的几何尺寸进行控制。(2)钢立柱加工立柱均为直缝焊管，采用钢板进行卷管，然后进行直缝焊接，探伤合格，最后焊接底板、环板、加劲板及剪力钉。 图7.2.2-2预埋短柱（3）H型钢梁组装制作工艺流程：材料检验矫平下料、切割加工坡口校平腹板、翼缘板的拼接无损探伤二次下料腹板、翼缘板的组焊无损探伤矫正组装焊接筋板、端板号孔、钻孔除锈、油漆材料检验、矫平：检验平面度，超标的要上辊床进行矫平，予以检尺分类堆放。下料切割：依据的采购腹板、翼缘板定尺材料，用半自动切割机进行下料及切割坡口。并对零件进行编号、标注拼接方向和坡口

19、尺寸。翼缘板、腹板的拼接：将钢板在钢平台上放置好，用粉线校直，连接板的中心线处在一条线上并检查其侧弯程度。翼缘板、腹板的组对：将腹板吊入组装架，为保证腹板平整。翼缘板上划组装线，将翼板吊入组装胎，垂直放进组装。焊接：钢梁的重量、板厚、焊接线能大等原因会产生焊接应力，导致翼缘板的角变形和挠曲变形。挠曲变形中有上拱或下挠以及左（右）旁弯，处理不当还可能产品难以矫正的扭曲变形。因此，除制造工艺采取反变形措施，选择合理的焊接工艺是保证焊接质量，减小焊接变形的最主要方法。（4）矩形梁组装制作工艺流程：材料检验矫平下料、切割加工坡口校平底板、腹板的拼接无损探伤二次下料顶板腹板的组焊无损探伤矫正组装焊接筋板

20、、端板号孔、钻孔除锈、油漆（5）网架构件的组装切割下料 坡口清理 将高强螺栓、锥头与杆件配合 在二氧化碳气体保护双头自动焊机上环焊 焊缝返修 焊接检验 喷砂除锈 涂装编号钢管杆件与锥头的焊缝应进行抗拉强度检验，其承载力检验系数应满足规范规定的要求。锥头或封板两端平行度允许偏差为0.5mm，止口与钢管轴线垂直度允许偏差为0.5mm。杆件长度允许偏差为1mm，杆件焊接收缩量为0.5mm，高强螺栓直径与锥头、封板内孔径允许偏差为1.5mm。7.2.3构件焊接焊接质量的好坏直接关系到工程的质量，因此在整个施工期间采取严格有效的措施对焊接质量加以控制。钢结构的制作和安装采用手工电弧焊和CO2气体保护焊两

21、种焊接方法。手工电弧焊采用J507焊条，焊条直径3.2-5mm，焊前350-400烘烤2小时，放入保温桶内随用随取，4小时未用重新进行烘烤，烘烤2次后焊条就不能再使用。CO2气保焊采用H08焊丝，焊丝直径1.2mm。钢柱对接焊缝、钢立柱主管对接焊缝主要采用平焊，钢柱现场对接主要采用立焊，梁焊缝有平焊、立焊。焊接前，由工程技术人员编制焊接技术指导书，明确各部位的焊接方法、技术参数等，并对班组进行技术交底。在焊接过程中，根据施工中所出现的问题及时调整相关焊接数据，以满足焊缝的质量要求。钢管对接时，采用加内衬钢管的工艺确保焊接接头的质量，钢管壁厚12mm的钢管对接焊缝焊接时采取多层、多道施焊，焊接顺

22、序如图7.2.3-1所示。图7.2.3-1 钢管拼接焊接顺序示意图进行CO2气保焊时作业区风速大于2m/s，手工电弧焊时作业区风速大于8m/s时，需在焊接作业区搭设临时防风棚，防止焊接时破坏焊接处的保护气流。当施焊的环境湿度大于85%时应停止施焊，或采用局部加热去湿的方法降低湿度后再进行施焊。焊接后需将焊渣等杂物清除干净，焊缝焊接完成24小时后由专职质检员和焊缝检测人员对焊缝内部质量和外观质量进行检查。外观检查采用肉眼观察或5倍放大镜辅助观察，外观合格后对焊缝进行超声波探伤。检测后如焊接有超标的缺陷，则用碳弧气刨或磨光机将缺陷处彻底清除后再进行补焊。钢管对接焊时采取对称、分层施焊，每层焊缝厚度

23、不宜大于6mm。每层焊缝焊接完毕，均需将焊皮等杂物清理干净，并将焊缝位置打磨干净，检查焊缝无缺陷后再继续进行焊缝的施焊。构件在焊接过程中如变形超差，达不到钢结构工程施工质量验收规范GB502052001规定的要求时，可采用火焰矫正的方式进行矫正使其符合要求，加热温度控制在900以下。火焰矫正后构件应在空气中缓慢冷却，严禁浇水等急冷措施。7.3 构件复检、编号、堆放、包装(1)各工序完工之后，须对构件进行全面检查和检测，符合国家规范及设计要求，发放合格证书，检测数据整理成资料存档。并将构件编号，同时在杆件的两端用钢印打上杆件的编号，按规格、型号分类堆放整齐，并设置醒目标识牌，防止外物撞击。(2)

24、杆件堆放应设支垫，严禁高叠堆放，以保护涂层不受损伤。(3)构件包装时，采用木块等柔性材料作垫层，以保护涂层不受损伤，确保构件不变形，不损坏、不散失。有螺纹部分加防锈剂。7.4钢构件运输7.4.1构件运输钢立柱、钢梁在工厂进行加工、喷砂除锈及涂刷底漆、中间漆（或涂刷一道面漆）后，汽车运输至施工现场进行安装。7.4.2运输路线考虑到本工程施工现场的场地条件和实际情况，运输采用汽车运输的方式进行。构件运输前，制作专用的运输支架固定在汽车上，以确保运输过程中构件的稳定和安全。站房钢构件主要通过东西两端站台平交道口（采用1502006000枕木铺垫而成，与轨顶平齐，满足铺轨车等临时列车通行），利用6、5

25、、7股道进行运输。屋盖网架构件通过塔吊进行运输至高架候车层。雨棚钢构件主要通过东西两端站台平交道口，利用一、二、三站台进行运输。图7.4.2-1 运输路线示意图7.4.3吊车行走路线（1）站房钢构件吊装吊车主要占用6、5、7股道，吊车通过平交道口开至吊装现场。钢柱、钢梁吊装具体行走路线：A、B轴线钢柱、钢梁吊装行走路线，由主干道环城西路进入金竹路，上杭长客专临时便道，通过站场西侧平交道口，进入新建杭长客专5、7道，由9轴2轴线方向后退顺序进行吊装；C、D轴线上钢柱、钢梁吊装行走路线，由主干道环城西路进入侧式站房临时便道，然后上新建杭长高铁6道（预留施工通道），由2轴9轴方向后退顺序行进吊装，详

26、见附图。（2）雨棚构件吊装吊车在站台上吊装，吊车通过平交道口开至吊装现场。图7.4.3-1 吊车行走路线示意图7.5 高架站房钢构件安装7.5.1高架站房钢立柱安装工艺流程：汽车吊将钢柱部件吊装至安装附近位置汽车吊吊装就位检查垂直度、轴线偏差、标高连接板固定复核调整点焊固定焊接焊缝外观检查超声波探伤。临近既有线A轴线钢立柱在6及5、7股道未铺轨前进行吊装，选用100吨吊车，吊车垂直既有线进行吊装见图7.5.1-1。吊车就位前，应对吊装前的各项准备工作进行检查，包括机具设备的检查和维修、安设地锚等，吊车尾部设置缆风绳两道，确保吊车停放稳固，运转正常。开始吊装后，严格保证“一机一人”防护，防护人员

27、必须取得路局临近既有线安全防护员证，专人盯控、指挥制度，保证大型机械的大臂（如吊车臂）不侵线；吊车不得随意移动，吊车吊装作业时大臂旋转速度应适当，不得过快，防止大臂或所吊装钢柱侵线。仰角：63;臂长：28.6m;吊装钢管长度：10.9；吊装高度为：19.7m.吊绳长度为：5.5m，破段拉力500吨正线已经铺轨，采用5、6、7股道吊装，吊车垂直既有线进行布置，选用100吨吊车，见图7.5.1-2。仰角：54;臂长：20.4m;吊装钢管长度：9.7；吊装高度为：10m.吊绳长度为：15.5m，破段拉力500吨图7.5.1-1 立柱吊装示意图 (1)钢管柱安装站房钢管柱吊装：钢柱规格型号大，长度长。

28、最重钢管柱底部标高-13.5m，顶部标高19.7m。标高8.8m以下采用1300*40钢管，以上采用1300*25钢管，钢管柱总吨位近928.7t，为超长超重构件。根据钢柱与混凝土结构所在相对位置，将钢柱分为四节吊装，分段示意图如下图。图7.5.1-2 站房钢管柱分段示意图类别分段柱脚二节柱8.8米节点柱顶端柱长度（m）3.86.810410重量（t）6.4t8.813108.6表7.5.1-1 钢管柱分段参数在土建进行基础承台施工时，钢管柱安装介入。最重为第二节柱，最重约19t，根据吊车性能表，采用100t汽车吊，在13m吊装半径，28.6m大臂时，吊装重量13.5t，满足吊装要求。钢管柱吊

29、装流程如下：（吊车性能表见附表）钢柱吊装吊车布置：A、B轴线横向柱距9.5m,纵向柱距24.45m,钢柱吊装汽车吊布设在纵横柱距中线交叉点位置，汽车吊距离既有线8道围墙15.5m,距离既有线8道回流线为16m。A轴线钢柱吊装半径为13.25m，B轴线吊装半径为13m,钢柱最重约12t。采用100t汽车吊，在13m吊装半径，28.6m大臂，吊装13.5t, 满足吊装要求。C、D轴线横向柱距9.5m,纵向柱距18.3m,钢柱吊装汽车吊布设在新建杭长客专6道上， C轴线钢柱吊装半径为11.5m，D轴线吊装半径为9.2m,钢柱最重约11.5t。采用100t汽车吊，在12m吊装半径，20.4m大臂，吊装17t；在10m吊装半径，20.4m大臂，吊装23t ，满足吊装要求。第一步：第一节柱吊装，柱脚混凝土浇筑仰角：51;臂长：20.4m;吊装钢管长度：3.8；吊装高度为：15.7m.吊绳长度为：25.4m，破断拉力500吨第二步：依次进行上部第二、三、四节柱吊装图7.5.1-4 钢管柱吊装流程图 (2)站房钢管柱连接控制1）安装控制在影响钢管