上海某中心钢结构施工组织设计.docx

1、上海某中心钢结构施工组织设计 上海*金融中心钢结构安装施工组织设计第一章 工程简介目 录 内 容工 程 名 称上海*金融中心投资商或业主上海*金融有限公司工程设计*株式会社，*株式会社一级建筑士事务所及*建筑设计事务所顾 问*建筑株式会社一级建筑士事务所，*建筑设计研究院地处位置中国上海*新区*金融贸易区Z24-1地块总 工 期34个月占地面积1.4万m2建筑高度460m钢柱节数34节地上建筑面积27万m2地下建筑面积6.6万m2建筑总面积33.6万m2工程概况地下部分钢结构1,000t底层网片结构250t地上部分钢结构25,000t过望桥200t总 重27,300t剪 力 钉约56万压型钢板

2、190,000m2混凝土挡板20,000m2节 点 位 置钢柱每节为三层，节点设在距楼层面+1.2m处，外筒圈梁的节点设在距柱中1.8m处该大厦为地下三层，地上94层，分别在4FL、16FL、31FL、46FL、68FL、80FL、91FL设置为避难层。地上部份外围采用外框筒劲性砼结构，内筒剪力结 构 形 式墙组成筒中筒结构，外围筒结构的柱间隔为3.6m，柱梁都采用型钢钢筋混凝土结构（SRC），在4层设置连接桁架来承受上部柱子的轴向力，楼板支承为钢梁，楼板为压型钢板与混凝土的组合楼板以及以压型钢板为模板的钢筋混凝土楼板，另外92FL以上为钢结构框架柱与柱的连接为焊接，柱梁间连接为高强螺栓连接。

3、梁与筒体之间的连接连 接 方 法方式为预埋件连接。外筒钢梁一侧与柱连接板连接，另一侧与墙体预埋件连接，内、中筒钢梁与墙体的预埋件连接型钢采用日本JIS规格产品或同等产品SM520B（TMCP） 主楼外周框架（t60mm）SM490A 主楼外周框架、小梁（t40mm）技 术 说 明SM490B 主楼外周框架（t40mm）SS400A 小梁高强螺栓 F10T 柱状带头螺栓 JISB1198普通螺栓 SS400 压型钢板 U字型钢板、平钢板1、该工程高460m。钢结构总重为27300吨。高度居世界第一，钢结构 总重国内第一。2、该工程，内、中筒体为钢筋砼，外筒为劲性砼；爬模施工进度；内筒 比中筒提前

4、1-3层，中筒比外筒提前4-6层，整个施工安排交叉作业 很多，土建、钢结构工程配合紧密。3、外筒钢柱间连接为焊接。工 程 特 点 焊接部位环境差，防护处理困难，从焊接到探伤周期短，斜柱部分与 难 度 安装测量难度大。4、外筒体钢结构和中筒体钢结构，使用M380D二台塔吊完成，而内筒 的钢梁则使用塔吊加辅助机械吊装来完成。5、该工程设置二台M380D内爬式塔吊，需安装、拆除（399.75高度） 其间共爬升33次，工作量大，难度高，安全保障措施严密。6、该工程造形独特，变截面多，垂直偏差控制需制定严密方案。7、399.75m以上为网架结构，顶部过望桥整体结构重量为200吨，需 通过整体提升法安装。

5、第二章 施工部署一、 组织机构本工程严格按项目法组织施工，建立以项目经理为首的项目领导班子。其组织形式为：项目经理项目副经理项目总工施工计划质 量资料统计安 全铆工工段焊接工段高强螺栓验收班测量班探伤班安全班塔吊操作塔吊爬升机修班吊装工段二、 施工准备熟悉合同、图纸及规范，参加图纸会审，做好施工现场调查记录。其程序是：熟悉图纸、会审图纸、计算工程量、现场调查编制施工机具设备需用计划编制劳动力需用量计划工艺流程及作业要领书编制年、月、周施工进度计划编制材料、构件、成品需用量计划安全、技术交底临时供水、供电计划编制施工准备工作计划施工平面总布置经济承包与核算审 批 三、 劳动力计划根据本工程的特点

6、及施工的具体要求，拟劳动力计划如下：（350人）吊装工：64人 铆 工：54人 钳 工：25人电焊工：50人 架子工：20人 油漆工：10人电 工： 8人 测量工：12人 探 伤：6人机操工: 人 普 工：80人 管理人员及其他：15人四、 主要设备机具一览表：名 称规 格数 量备 注1、塔吊：M380D2台总包提供2、汽车吊：25T1台3、平板车：10T1台4、电动扳手扭剪型8台5、高强螺栓退钉枪 2台6、卷扬机3T4台7、卷扬机8、导链1T、2T各30个9、导链5T10个10、导链10T4个11、螺旋千斤顶16T8个12、螺旋千斤顶30T4个13、螺旋千斤顶50T6个14、吊装用夹具1T.

7、2T.5T各4套15、卡环1T5T40个16、弹子扳手M20M2620把17、电动铰刀244把18、磨光机1008把19、橇棍扳手M2220把20、手锤1.52.0磅各20把21、大锤10磅2把五、 焊接及其辅助设备一览表：序号名称规格数量1二氧化碳焊机X-500PS8台2直流焊机AX-50016台3空压机0.6立方6台4高温烘箱05001台5表面温度计60010个6保温箱1501台7温度计4个8测温笔30020支9放大镜5倍4个10电缆快速接头JK型50m250付11扁铲除渣器8把12焊条保温筒TRB.5Kg30只13大、小号角向磨光机各4把14碳弧气刨枪BG型700A10把15大号气焊枪8

8、把16焊把线50m22000m17软胶管（CO2、O2、C2H2）2000m18O2表，C2H2表各10块19CO2（干燥减压器，流量计）10套六、 钢结构施工进度网络图：详见二级网络图及三级网络图七、 立面施工流程示意图见图1第三章 钢结构吊装一、 钢结构堆场的安排根据贵司在平面图所例的堆场及结合现场的实际情况，我局认为最佳的堆场应设置在起吊位置作为主要堆场，如图2所示。二、 每天构件进场吊装进度严密制定出构件进场吊装旬、日计划，构件进场按日计划精确到每件的编号及吊装区域，每天进场的构件要满足日吊装计划，第二天全部吊完。而远离起吊点的堆场，会造成构件的结压，在吊装时，则需要翻料、倒运，造成时

9、间上及人力、物力的浪费。三、 构件进场与验收1. 根据现场吊装的进度需要，旬计划提前一周通知制作厂，使制作厂随时掌握现场安装及届时所需构件的进场时间。计划变更时，提前两天通知制作厂。2. 制作厂应严格以现场吊装进度需要的构件进场计划，按时将所需构件及时运送到现场指定地点。3. 构件到场后，按装箱单或货运单检查所到构件的数量及编号是否相符，发现问题及时在回单上注明，反馈到制作厂，以便更换或补齐构件。4. 按图纸和规范要求及加工厂的质检报告单，对构件的质量进行验收检查，做好检查记录。为使不合格构件能在厂内及时修改，确保施工进度，也可直接进厂检查。5. 制作超过规范误差的和运输中变形的构件，必须在安

10、装前在地面修复完毕，减少高空作业。6. 所有计量工具必须统一并定期检查。四、 吊装区域划分为了便于识别和管理，我们将钢结构吊装划分为几各区域，按总包提供的两台塔吊，分别编为一号塔吊和二号塔吊。一号吊负责吊装14区域，二号吊负责吊装58区域，详见图3。9区域则利用临时楼板下的其中小车或卷扬机加滑轮组吊装。其顺序：1号吊按1234区吊装，2号吊按5678区吊装。五、 地下部分钢结构吊装地下室的钢结构，主要在主楼的基轴线范围内，是连接地下室底板与顶板之间的承重部位，局部钢结构是为形成主承重节点而设置的临时梁与支撑。1. 为了保证底部螺栓的准确性，埋设钢柱地脚螺栓前，先将每组地脚螺栓群由上下两块标准样

11、板固定，通过钢性框架连接，成为一组地脚螺栓整体。找正标准样板纵横向中心线与测量定位的基轴线重合。设法把整个支架牢固地固定在砼层面上，通常的办法，先把支架底部与底砼同预埋件固定，四边设支撑，一头连钢架，一头固定在砼预埋件上，如找不到锚固点，可采用膨胀螺栓，固定一个预埋钢板作锚固点，螺栓固定前应对支架的位置及标高进行复测。套板与支架间通过椭圆孔进行位置微调，标高则由螺栓上的螺帽调整。地脚螺栓的螺纹保护相当重要。在螺栓螺丝要涂上黄油并包上油纸，外面再套以钢管。2. 钢柱在吊装前，用经纬仪检查螺栓的轴线位，复测其标高及螺栓的伸出长度，并将螺纹清理干净，然后在柱底设置临时标高支承块。3. 地下钢结构吊装

12、在塔吊安装就位后进行。吊装原则为：先中间然后往两边扩展，即当钢结构吊装形成一个节点框架后，再往两边按一个节点一个节点的顺序扩展。4. 钢柱吊装：先将爬梯挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固。起吊就位后进行初校，然后安装钢梁，在地下部分钢结构全部安装完毕后，再对整体钢结构进行全面测量校正，待焊接后，最后拧紧地脚螺栓，并对柱底进行灌浆。六、 塔楼钢结构吊装塔楼主要是由内筒体、中筒体和外筒体三部分组成，其中内筒体及中筒体为钢筋砼结构，外筒则为劲性砼结构，三个筒体之间是通过钢梁连接，形成一个整体，内筒及中筒间的钢梁采用预埋在砼墙体里的预埋件连接，其连接形式如图4。而外筒与中筒间钢梁连接形式则为：靠外筒的一头是

13、与钢柱上的连接板连接，另一头则跟砼墙体内的预埋板连接如图5所示，为此，预埋件的精度及质量对钢结构的吊装及整个工程的施工进度都具有至关重要的作用。加上方案所选用的M380D内爬式塔吊亦布置在内筒内，其爬升速度与内筒施工进度息息相关。1. 外筒的吊装：外层13层间的跨度较大(10.8m)，4层以上的柱轴向力，则由4层形成的连接桁架来承受，因此，19层的钢结构吊装应与爬模施工相互配合。爬模施工进度控制为：中筒的爬模施工应比外筒的爬模施工提前46层。钢结构吊装均按区域划分顺序进行：当第一片区吊装完后，转入下一片区的吊装时，此时的第一片区则进行测量、校正、高强螺栓初拧等工序，待四个片区安装完毕后，对整体

14、再进行测量、校正，合格后进行高强螺栓终拧及焊接，铺压型钢板等，焊后复测完，交爬模施工，接着吊装下一节钢结构。2. 外筒斜柱吊装在V轴线上的钢柱，约从50层开始向内倾斜在吊装就位和测量校正方面都有一定的难度。根据本工程的实际情况，我们将采用以下方法：为保证斜柱在吊装就位后的稳定性，在吊装前，先将单节钢柱的上层钢梁组装好，然后吊装就位，如图6所示。钢柱在吊装前，如图7所示画出柱测中心线“a”，测量轴线，当斜柱就位时，内侧通过经纬仪对柱的下视点和上视点进行测校，根据柱的倾斜度，算角度的底边线距离“b”，在直角底边交点“A”架设，控制校正上视点“B”。3. 中筒的吊装在外筒钢结构吊装过程中，可穿插转入

15、中筒吊装。中筒因不存在钢柱、钢梁吊装，几乎可与中筒的爬模施工同步；当爬模提升后，一侧与中筒体预埋件连接，另一侧就位于外筒体砼墙体上，找正找平后，用电焊固定。钢梁安装完毕，爬模提升后铺设压型钢板及钢梯安装，其吊装顺序按区域划分序号进行。为了避免内筒及中筒的爬模架在同一平面施工所造成的施工困难及安全因素，中筒的爬模施工进度应比内筒的爬模施工进度缓13层。4. 钢梯安装中筒钢梁安装完后，可紧接着安装钢梯，安装时用经纬仪及水平仪，定出钢梯的位置和标高，并焊好靠山或连接件，用塔吊先将钢梯基本到位，然后转用倒链准就位及连接。5. 内筒的吊装内筒的钢结构安装，进度一般控制在内筒高度的16层以下，待外、中筒该

16、层次地坪砼浇灌完成后，用塔吊将内筒钢梁从外筒的窗洞口，通过中筒门洞口吊运至该楼层面。再用卷扬机等机械和其他工具拖运至电梯筒内，利用临时楼板下的起重小车或卷扬机等机具进行吊装，如图8所示。内筒的吊装为每固定一个吊装点，则连续吊三层钢梁，自上而下。三层的钢梁同时从同一楼面运入到位。(1) 钢梁安装应先用临时螺栓预穿螺栓孔数的1/3以上，禁用高强螺栓作为临时安装螺栓用，临时螺栓待高强螺栓施工时换下收回仓库或交起重工。(2) 内筒与中筒的钢梁安装一般采用相同的节点，钢梁与砼预埋件连接，因此，预埋件的位置正确与否，关系到工程质量与进度，除了事前对预埋的精度加以控制外，待爬模爬升后进行验收，合格后放出层面

17、的标高线，用连通管及水平仪控制标高。对超差部位，在征得总包同意，处理合格后再安装。(3) 在钢梁安装之前，对预埋件进行检验待合格，用水准仪计经纬仪定出钢梁的轴线及标高线，根据定位线点焊角钢靠山，以便钢梁吊装时就位用。6. 工序设置及控制从塔楼钢结构施工过程中，总是遵循下列循环程序：高强螺栓吊 装初步校正 焊前测校焊 接焊后复测 可见，每个环节既相互连续又相互制约，鉴于每个环节都有一定的施工周期，把其划分为几个相对独立的作业区，就是为了保证每个循环畅通无阻。7. 吊装原则吊装时应遵循先中间后向四周扩散的原则：当中心节间形成一个框架时，进行校正，然后向四周扩散安装，避免积累误差集中，给安装、校正造

18、成困难。8. 吊装工艺优化为加快施工进度，减少垂直运输时间，采用“一机多吊”，见图1。或根据结构实际情况，可进行“局部整体吊装”的方法。9. 吊装注意事项吊装前应标明构件的方向和位置，构件表面应干净，无焊疤、无油污，柱等重要构件中心线、标高等标记应准确齐全。七、 顶部钢结构吊装92层到顶部为钢结构框架，当M380D二台塔吊在吊完观览天桥的两侧立柱框架及407.75m以下的天桥网架后，拆除一台M380D塔吊，同时在100层天桥面上安装一台370R旋臂式吊机，用于拆除剩下的一台M380D塔吊及吊装顶部所剩下的钢结构。由于370R吊机定设在100层天桥上的，其臂长只有39.6m，而从100层到最顶部

19、钢结构面的距离却有50m左右，320R吊机是无法满足顶部结构的吊装及幕墙玻璃的安装。从施工进度和安全角度考虑，采取整体提升法是比较可行的。为此，我们特制定以下的施工方案：1. 顶部两侧立柱安装完毕，M380D塔吊拆除前，在立柱两侧顶部各架设一个3m7.5m的操作钢平台，平台上各设置二台提升装置，如图9。其钢平台的荷载能力应大于提升荷载的1/2，（安全系数为1.6倍）。并要对两侧立柱通过计算进行加固。2. 在100层的天桥面上，用370R吊机将449.555m至457.550m的钢结构组装成一框架后，在框架的两头距框柱边约1m各设置两个提升点，局部采用型钢和钢板焊成箱形进行加固。3. 提升分为三

20、个节点进行：(1) 在拼装台上，定出所组装的结构线位，然后组装，组装时要保证结构的几何尺寸及平直度，组装完成后，对提升点及框架进行加固，待幕墙玻璃安装完毕，将结构框架提升离组装台6m后，再组装下段结构。如图9所示。(2) 下段的组装因是悬空操作，对结构的几何尺寸和平直度用钢尺及钢丝线来控制，组装完成后提升离组装台8.5m后，待幕墙玻璃安装后一起再提升，如图10所示，后续操作以此类推，直至提升完毕，见图11。(3) 由于每次组装的结构均为48m，在组装钢结构和幕墙玻璃安装时，需搭设脚手架作为操作平台及过道，待提升完成后再拆除。(4) 沿框主柱两端设四道提升导向系统。第四章 M380D大型内爬塔吊

21、的安装、爬升及拆除在超高层建筑中，大型内爬塔吊的安装、爬行与拆除是项复杂而危险的系统工程，其成功运用与否对工程的施工具有举足轻重的作用。如在深圳地王大厦超高层钢结构施工中，采用二台澳大利亚M440D大型内爬式塔吊，顺利完成了24500吨钢结构吊装任务。在安装、爬升、拆除塔吊的体系工程中，我局积累了丰富经验，完善了一整套成熟施工工艺。一、 塔吊的安装在本工程中，根据甲方提供的两台M380D内爬塔吊（塔吊布置在电梯筒内如图12所示），先将两台塔机支腿预埋于地下室底板塔吊承台内，检查支腿的安装精度，待砼达到强度后，用80t履带塔吊安装第一台塔吊如图13所示。待安装完毕，塔机试验合格后，用第一台塔吊安

22、装第二台塔吊，其安装程序为：检查支腿安装精度B3FL预埋二台塔机支腿用80t履带吊安装第一台塔机(东北角)安装塔身(10节标准节)安装塔机回转座安装塔机回转平台安装卷扬机、动力装置、司机室检查、试车安装“A”字架安装配重块安装起重臂连接变幅、起重钢丝绳按照JGJ34-86标准，和塔机制造厂要求试验塔机用第一台塔机安装第二台塔机(西南面)第二台塔机安装程序与第一台相同二、 塔吊的爬升塔吊是工程的龙头设备，其爬升工期对主体钢结构吊装及整体工程施工起关键作用。根据本工程的要求，施工全过程的爬升次数为33次，每台塔吊有承重大梁六根，分为三个层次，每层次承重大梁二根各为7t，4根连接梁，四对水平剪刀支撑

23、，1付抱箍，两根爬升带。1. 塔吊承重大梁是通过预埋在砼墙内的预埋件进行连接的，塔吊在提升后，即坐在二根承重大梁上，每隔三层装一套支撑梁，支撑大梁与砼墙的连接方法见塔吊支撑大梁节点示意图14，具体的材料尺寸等尚需通过计算决定。2. 在大梁提升时，如果采用塔吊来完成，那么在提升支撑大梁的过程中，两台塔吊则必须停止工作，就会给整个工程的施工进度造成严重的影响。根据我们的成功经验，采用卷扬机加滑轮组吊装横梁的吊装工艺，不仅从根本上解决了塔吊爬升时的停机矛盾，而且塔吊爬升的前期准备工作亦可从容进行，大大缩短了爬升时间，加快了施工进度。3. 塔吊爬升详见示意图15。三、 塔吊拆除大型内爬塔吊的拆除是项难

24、度大、工艺复杂、危险性大的工作。由于我们在拆除大型内爬塔吊的过程中，积累了较为丰富的经验，并在此基础上编制了一套超高层大型内爬塔吊的拆除方法。本工程的塔吊拆除程序如下：1. M380D内爬塔机拆除程序示意图见图16安装安全导向爬道开始拆除2号塔机(M380D)用1号塔机拆除2号塔机回收主卷扬机钢丝绳拆除起重臂拆除配重块拆除“”字架拆除卷扬机、动力装置、司机室拆除回转平台拆除回转座拆除塔身（9节标准节)拆除2号塔机支承梁安装370R塔机,其程序与M380D相同用1号塔机安装370R吊机按照JGJ34-86标准和塔机制造厂要求试验370R塔机开始拆除1号塔机用370R吊机拆除1号塔机安装外套架拆除

25、3节标准节拆除程序与2号塔机相同用370R吊机安装20R吊机安装20R塔机,其程序与370R相同按照JGJ34-86标准和塔机制造厂要求试验20R塔机用20R吊机拆除370R吊机拆除370R吊机程序与M380D塔机相同拆除安全导向爬道用人工拆除20R吊机四、 安全措施及注意事项塔吊拆除过程中，除应遵守有关安全操作规程外，还应注意以下事项：1. 内爬塔吊吊钩拆卸时，主卷扬机钢丝绳端头要用索具牵引慢慢回收，避免其惯性冲击对操作人员的伤害或对设备造成损害。2. 拆除零部件必须沿安全导向滑道平稳地调运地面，防止零部件在高空受风力影响时所产生的摆动或旋转，对建筑物造成损伤。第五章 测量控制上海*金融大厦

26、主面造型变化明显，平面布置分为三个筒体，做好竖向与与平面测量点位控制是保证钢柱。钢梁、吊装测量顺利进行的首要环节。一、 平面测量控制1. 根据外围原有控制桩，经复测闭合后，将主轴线测设在0层楼面，定出16个控制点位，154层平面控制点由0的六个控制点，采用激光铅直仪，通过每层的预留孔洞，直接将点位投递到各施工层。2. 由于楼面约从51层开始内收为六边形一直到顶，原设置的六个激光点从55层开始改为四个激光点，取消原设5、6两个激光点，如图17所示。此四个激光点位是随着楼层的内收跟着内移而变位，如图18、19所示。3. 由于主楼较高，倘激光点的投递每次从0开始，仪器的对中正平尤为重要，且难度较大，

27、为了减少二次仪器正平间的误差，可缩短投递距离，为此采用每隔十层激光控制点向上迁移一次，但每次迁移后的点位首先要进行图形条件的闭合复测后才能使用。二、 标高控制1. 将外围原始标高控制点的标高，用水准仪引测24个水准点至内筒砼墙门洞内侧1m处，并做好标记。2. 从起始标高1m处，用50m标准钢尺垂直向上用标控力量至各施工层，各层测设24个点，各点标高应检测相互闭合，闭合后的标高可作为该施工层标高的后视点。3. 超出50m时，另测设标高起始线，作为向上传递的依据。三、 吊装测量1. 钢柱吊装测量程序如下：柱顶标高测量轴线激光点投测闭合.测量.放线抄平结果与下节柱预检数据综合处理确定柱顶位移值超偏处

28、理吊装钢柱、跟踪校正垂直度度高强螺栓初拧，柱垂直度校正整理吊装测量记录，确定施焊顺序及特殊部位处理方法施焊中跟踪测量焊接合格后柱轴线偏差测量验 收提供下节钢柱预控数据2. 钢柱吊装时，用两台J2经纬仪通过轴线相互垂直线跟踪校正，当视线不通时，可将仪器偏离轴线15以内。3. 当一片区的钢结构吊完后，对这一片区的钢柱再进行整体测量校正。4. 钢柱焊前、焊后轴线偏差测定。(1) 根据轴线尺寸、钢柱节面尺寸，计算钢柱四角点坐标，并绘制出钢柱点位坐标图。(2) 架设激光铅直仪，将点位投递到施工层。(3) 钢柱校正后，在柱顶用附件连接架设全站仪，对中正平于激光点位，分别瞄准另两个点位，检测夹角和两个边长。

29、如角度或距离误差较大应从新投测激光点。起始观测点位检查在允许偏差范围内后，向全站仪输入测站点和其中一个起始方向点的平面直角坐标值。(4) 瞄准各柱角顶点，得各点坐标，与设计坐标比较得到钢柱轴线偏差，每根钢柱测点最少不得低于两点，便于校核观测误差和计算钢柱扭曲。(5) 整理钢柱焊前、焊后轴线偏差资料，使钢柱在焊接前，可根据偏差值决定焊接的顺序，方向及收缩的倾斜预留量。四、 柱顶标高测量在柱顶架设水准仪，瞄准施工层标高后视点，测量每根柱的四角顶点标高，与设计标高比较得到柱子标高偏差，根据偏差值，在吊下一节钢柱时，对柱标高进行调整。五、 安装精度要求本工程综合美国、日本、中国等规范，局制定了内部质量控制目标，允许偏差的减少对测量精度提出了更高的要求。我们配置了整体流动式三维测量系统NET2全站仪，该仪器测角精度2，测距精度（1mm+2ppm.D)。项目质量控制目标如下：名 称