单柱廊钢结构施工组织设计.docx

1、单柱廊钢结构施工组织设计第一章：总说明1.1编制说明本施工组织设计是根据月星环球商业中心裙房钢单管柱施工图及说明，结合现场实际施工条件和借鉴已施工过的类似工程的施工经验编制而成的。1.2编制依据1.2.1钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）1.2.2手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸(GB985-1988)1.2.3碳钢焊条（GB/T5117-95）1.2.4建筑钢结构焊接规程（GBJ81-1991）1.2.5钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程（GJ 82-1991）1.2.6建筑施工高处作业安全技术规程(JGJ80-1991)1.2.7钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤

2、结果分级（GB11345-1989）1.2.8施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-2005）1.2.9建筑施工现场供用电安全规范（GB50194-1993）1.2.10建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）1.3项目管理目标1.3.1工期目标：本工程于2012年7月6日开始进行结构安装，2012年8月15日结构施工完毕。1.3.2质量目标工程质量一次验收合格率为100%。1.3.3安全目标杜绝重大险肇事故，重伤和死亡事故为零，月负伤率小于千分之零点三五，创“无违章工程”。1.3.4文明施工目标实行标准化施工，创建文明工地，达到上海市文明工地的要求。1.3.5环境管理目标净化环境

3、、文明施工、预防和减少环境因素的影响，满足环境规定要求。第二章：工程概况2.1工程概况（1）工程名称：上海月星环球商业中心单柱廊钢结构工程（2）建设单位：上海月星环球家饰博览中心有限公司（3）设计单位：上海建工二建筑集团有限公司工程设计研究院（4）监理单位：上海同济工程项目管理咨询有限公司（5）施工单位: 上海建工二建集团有限公司（6）建设地点：中山北路3222号2.2结构形式及工程量本工程结构形式为4肢钢管格构柱钢结构，结构标高-1.3525.88米，钢柱分两段出厂，最大重量7.5吨，钢结构重量136吨，钢结构柱材料材质为Q235B。2.3施工平面布置图第三章：安装方案3.1施工技术准备3.

4、1.1施工技术文件的准备、施工图及有关设计文件的审核执行、施工技术文件管理程序3.1.2确定特殊过程。施工前项目总工程师组织施工单位技术、工程管理人员确定特殊过程、并指导特殊过程作业设计的编制。本工程关键工序确定为：结构焊接施工分项。3.1.3吊装机械选择根据本工程的现场实际情况，单柱廊吊装采用50吨汽车吊吊装。3.1.4施工场要求（需总包业主协调配合）需总包分三次搭设脚手架平台，钢结构吊装1-111-12轴线钢结构时车辆禁止通行。设置2只100KVA的二级配电箱。3.1.5主要施工机具、材料用量及施工人员投入计划(1)主要施工机具用量表序号机具名称单位数量用途150t汽车吊台1构件吊装2直流

5、电焊机台4构件焊接等3超声波探伤仪台1焊缝探伤4碳弧气刨台1焊缝清根5气焊工具套2辅助工作用6电动扭矩扳手把1高强螺栓紧固7角磨砂轮机台4现场焊接焊缝清理补漆除锈8经纬仪 台2钢柱垂直度校正9水准仪台2复测、找正102吨倒链葫芦只12钢柱的固定和垂直度校正11集装箱（工具箱）个1现场使用12漆膜测厚仪台1检查构件油漆13烘干箱台1焊条烘干、保温14焊条保温桶个4焊条保温(2)主要施工材料用量表序 号材 料 名 称单位数量用途1H300*250*20*12，长2000 高1200门式支架组8钢柱现场地面拼接、安装施工钢梯2路基箱块8门式支架底板324、13m各40吊索417.5钢丝绳m300浪风

6、绳539、21.5m各40吊索7钢爬梯m2008防坠器只8登高(3)主要施工人员投入计划表根据施工进度及工程量，投入三个施工班组进行施工，各工种人员数量如下：序号工 种人 数用 途1铆工5结构安装2起重工2结构安装3电焊工4结构安装4测量工1测量放线5电工1现场配合6油漆工1现场补漆共 计14人(4)施工平面布置要求a.服从业主对总平面的管理和现场平面管理的要求。b.服从项目部对总平面管理和现场平面管理的要求，现场设施搭建严格按业主批准的搭建方案实施，杜绝擅自乱建和扩大面积现象。实施业主审批后的施工平面布置方案。3.2钢结构安装施工部署测量放线安装第一节钢柱上钢爬梯、平台、防坠器吊装第一节钢柱

7、搭设脚手架平台（标高12米）安装第二节钢柱上钢爬梯、平台、防坠器吊装第二节钢柱搭设脚手架平台（标高21.6米）吊装标高22.85米钢梁搭设脚手架平台（标高24.6米）补漆。 吊装顺序如下图所示3.3安装3.3.1基础轴线、标高的复测在安装之前首先根据总包提供的轴线标高由专业测量人员进行放线，实测实量柱脚螺栓与定位轴线的尺寸、标高。由于结构构件大，质量要求高，所以各道工序特别是柱基复查工作必须认真、仔细，保证准确无误后交付安装。（1）标高基准点复测：根据土建提供的建筑标高+1.000为标高基准点，用两台水准仪对基础标高进行复验。（2）轴线基准点复测：由土建提供经监理签证认可的轴线为基准轴线。用经

8、纬仪对轴线、预埋地脚螺栓尺寸进行复验。（3） 标记：根据复测结果在相对标高-1.35米的混凝土地面上用红色油漆做好纵横轴线的三角标记，此标记将作为各节柱垂直度控制的基准点。在支撑柱底板面上用红色油漆做好与轴线平行的十字三角标记，用于柱的定位。（4）把复测结果报送监理，如轴线、预埋螺栓偏差超过允许偏差，提出解决方法，经监理审核批准后对相对应的钢柱地脚板螺栓孔进行气割、打磨修正。3.3.2构件验收构件进场时，应按构件明细表核对进场的构件，查验产品合格证和构件上钢印编号是否齐全，以及构件变形、油漆脱落状况，负责将进场构件按系统、安装顺序存放。构件在装卸时使用的钢丝绳，必须套橡胶管或在接触处垫木块，以

9、保护油漆防止刮落。在结构安装前，施工班组依据图纸对进场构件全面认真复查其几何尺寸和外观质量，对不能满足标准要求的构件，应预先处理。3.4钢柱安装本工程钢柱每根钢柱分两段出厂，现场空中对接拼装焊接。进行安装，安装的允许偏差按多层及高层钢结构安装的允许偏差规定要求执行。3.4.1钢柱吊装前的准备工作（1）组装钢梯防坠器在地面上安装钢梯和防坠器，安装拆除吊装吊索的平台。如下图所示（2）在钢柱底口周边标出纵、横轴线标记；在柱的标高0米处，划一水平线，以便安装固定前后做复查平面标高基准用。（3）在柱身上下端的四个面的水平缀条的外侧上划出柱的垂直中心线。（4）对吊装作业人员进行施工安全、技术交底。特殊工种

10、操作人员具有岗位证书。3.4.2柱吊装与安装就位用50吨汽车吊4根等长吊索吊装，待钢柱垂直于地面时，钢索的受力时的夹角不大于60度。3.4.3钢柱的固定与校正（1）第一节柱的固定与校正第一节柱直接在预埋件上焊接固定，根据实际情况，用千斤顶进行垂直度的校正，校正后柱下端与预埋板用固定板固定，如下图所示：（2）第二节柱吊装与校正第二节柱吊装前，在第一节柱管的上端口焊接4个靠山，以便对口组装如下图所示校正采用千斤顶校正，如下图所示3.4.4吊车选择依据构件重量7.5吨，作业半径10米，所需臂长10米。用50吨（TG500-E）汽车吊吊装。50吨（TQ500-E）汽车吊工作范围图如下图所示50吨（TQ

11、500-E）汽车吊额定起重表见下表用32.7米的主臂，工作半径为10米时，起重量为10.3吨7.5吨的实际重量,满足施工需求。3）吊索的选择依据钢丝绳的拉力 F1=0.5W/sin60=0.5*7.5/0.866=4.33t=42.4 kN当选用6371直径d=24钢丝绳，抗拉强度=1550MPa时钢丝绳的破断拉力Sb=*n*/4=3.14*(1.1*10-3)2*222*1550*106*0.82/4=267.3(kN)式中 Sb钢丝绳的破断拉力，N； d1钢丝绳中每一根钢丝的直径，m； n钢丝绳中钢丝的总根数；b钢丝绳中钢丝的抗拉强度，Pa;钢丝绳中钢丝搓捻不均匀引起的受载不均匀系数；63

12、71钢丝绳的不均匀系数为0.82钢丝绳的允许拉力等于破断拉力除以安全系数,安全系数K=66371直径d=24钢丝绳的允许拉力P= Sb/K=267.3/6=44.6kN)42.4kN(实际拉力) 满足施工需求。3.5脚手架平台的搭设钢柱分两段出厂及钢梁与钢柱连接现场空中组装焊接，施工需在钢柱上搭设脚手架操作平台。由于1-121-13轴线大型运输车辆需通过，脚手架分两种形式：柱外脚手架平台和柱内脚手架（1-121-13轴线）悬挑平台。如下图所示脚手架搭设需分3个阶段进行：（1）第一节柱安装焊接完成后，搭设标高12米脚手架平台（2）第二节柱安装焊接完成后，搭设标高21.6米脚手架平台（3）标高22

13、.85米的钢梁安装完成，搭设标高24.6的平台。第四章：螺栓施工工艺4.1高强度螺栓施工工艺流程摩擦面试件加工构件摩擦面复检抗滑移系数复验紧固轴力复验螺栓长度确定高强度螺栓投入摩擦面处理冲钉投入临时螺栓投入临时螺栓拧紧高强螺栓初拧复拧高强度螺栓终拧高强度螺栓自检质量验收扫 尾4.2高强度螺栓连接副的一般规定及验收4.2.1大六角高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母、两个垫圈组合而成4.2.2高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应，并按批提供出厂质量保证书（螺栓楔负载螺母保证荷载，螺栓硬度，垫圈硬度等机械性能以及紧固轴力平均值和变异系数）。高强度螺栓连接副必须分批验收，并在同批内配套使用。4.2

14、.3高强度螺栓连接副，按性能等级的不同，均须制出明显的标志，以便使用时，不混淆出错。4.2.4高强度螺栓连接副的储运、保管和发放（1）高强度螺栓连接副在运输和搬运过程中应轻装、轻放、轻卸，以防止损伤螺栓。（2）高强度螺栓连接副应按不同的规格、批号分类保管，不得在露天堆放，在储存过程中，应防止受潮生锈。（3）高强度螺栓连接副在安装使用前，严禁任意开箱，以防沾污和表面状态的改变。（4）高强度螺栓连接副的领取，发放应按当天施工需用量，不得随意多领，施工结束后剩余的连接副应严格按批号分别妥善保管，不得乱扔混放，沾染污物及碰损螺纹。4.2.5高强度螺栓连接副的施工要求。（1）钢结构的连接接头，应经检查合

15、格后，方可紧固。（2）高强度螺栓施工前，应先复验连接构件磨擦面的抗滑移系数，合格后，方可安装。本工程的摩擦面抗滑移系数：材质为Q235不小于0.45。抗滑系数检验用的试件由制造厂加工，试件与所代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作、使用同一性能等级、同一直径的高强度螺栓连接副，并在相同条件下同时发运。抗滑系数检验的最小值必须等于或大于设计规定值。当不符合上述规定时，构件磨擦面应重新处理，处理后的构件摩擦面应按规定重新检验。（3）高强度螺栓长度的选用按下式计算：L=L+L式中：L连接板层总厚度（逢1、2、3、4进5，逢6、7、8、9进10）L附加长度见下表。螺栓直径(mm)2024

16、30附加长度(mm)354555（4）高强度螺栓连接板接触面应平整，当接触有间隙时，小于1.0mm的间隙可不处理， 1.03.0mm的间隙应将高出的一侧磨成1:10的斜面，使间隙小于1.0mm，打磨方向应与受力方向垂直，大于3.0mm的间隙应加垫板，垫板两面处理方法应与构件相同。（5）高强度螺栓连接安装时，在每个节点上应穿入临时螺栓和冲钉，数量由安装时可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定：不得少于安装孔数的1/3；不得少于两个临时螺栓；冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%；扩钻后的螺柱孔（A、B级）不得使用冲钉。（6）不得用高强度螺栓兼作临时螺栓。（7）高强度螺栓的安装应顺畅穿入孔内，严禁

17、强行敲打，如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后的最大孔径应小于1.2倍螺栓直径。修孔时，为了防止铁屑落入板缝中，铰孔前应将四周的螺栓全部拧紧，但连接板迭密贴后，再进行，严禁用气割扩孔。（8）高强度螺栓的穿入方向宜以施工方便为准，并力求一致，高强度螺栓连接副组装时，螺母带园台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。（9）高强度螺栓安装时，构件的磨擦面应保持干燥、整洁，不得在雨中作业。应清除飞边、毛刺、焊接飞溅物；焊疤氧化铁皮和不需要有的涂料等。如采用生锈处理方法时，安装前应视锈蚀程度不同进行处理。有少量微锈的，可用钢丝刷除锈；锈蚀比较严重大的，须用砂轮机除锈，但使用中要慎重；砂轮机打磨方向应同

18、构件受力方向垂直；砂轮打磨范围不应小于螺栓孔径的4倍；砂轮要来回均匀打，不能将连接面处理成凹凸面。（10）高强度螺栓连接副的拧紧应分为初拧、终拧。初拧、复拧和终拧应在24小时内完成。（11）高强度螺栓连接副初拧、终拧时，一般应按由螺栓群节点中心位置顺序向外缘拧紧的方向施拧，应先腹板后翼缘。焊接和高强度螺栓并用的连接，当设计无特殊要求时，应按先拧紧后焊焊接的顺序施工。（12）高强度螺栓施工前，应按出厂批对高强度螺栓连接副的紧固轴力进行复验，每批复验8套。8套紧固轴力的平均值和变异系数应符合下表的规定。变异系数=（标准偏差紧固轴力平均值）100%高强度螺栓紧固轴力（KN）螺栓规格M20M22M24

19、每批紧固轴力平均值公称170211245最大186231270最小154191222高强度螺栓初拧、终拧扭值见下表：螺栓规格M20M22M24初拧扭矩(N.m)220300390终拧扭矩(N.m)440600780（14）高强螺栓检测1）性能试验a.本工程所使用的螺栓均应按设计及规范要求选用其材料和规格，保证其性能符合要求。b.高强螺栓和连接副的额定荷载及螺母和垫圈的硬度试验，应在工厂进行；连接副紧固轴力的平均值和变异系数由厂方、施工方参加，在工厂确定。2)安装摩擦面处理 为了保证安装摩擦面达到规定的摩擦系数，连接面应平整，不得有涂料、毛刺、飞边、焊疤、飞溅物、铁屑以及浮锈等污物，摩擦面上不允

20、许存在钢材卷曲变形及凹陷等现象；第五章：焊接工艺5.1焊接条件5.1.1装配质量的好坏直接影响焊接质量，因此在构件安装时，要严格控制焊接处的间隙，错边等误差，经安装装配后的焊接节点须经专人检查合格后才能交焊工施焊。5.1.2检查工具、设备和电源：焊机型号符合要求，焊机要完好，必要的工具应配备齐全；设备平台上的设备应安置稳妥，防止滑移，排列应符合安全规定；电源线路要合理和安全可靠；设置平台布置应合理，确保能焊接所有部位。5.1.3要保证焊接操作条件，气候对焊接关系大，雨雪天原则上停止焊接，除非采取相应措施。风速超过10m/s以上不准焊接。一般情况下为了充分利用时间，减少气候的影响，多采取防雨雪设

21、施和挡风设施。严寒季节在温度-10。C情况下，焊缝应采取保温措施，延长降温时间。5.1.4焊接结束后,应对焊缝进行外观检查。焊缝的焊波应均匀，不得有裂纹、未熔合、夹渣、焊瘤、咬边、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区无飞溅残留物，焊缝的位置、外形尺寸必须符合JGJ81-91建筑钢结构焊接规程、GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范。5.2现场焊接施工流程焊口检查焊口检查记录气象条件记录坡口表面清理气象条件检测焊条烘焙焊 接焊接施工记录焊接外观检查无损检测焊接结束转下一焊接处5.3焊材的选用本工程材料的材质为Q235B。序号母材材质焊接方法焊接材料1Q235B+Q235BSMAWE43032Q

22、235B+Q235BFCAW-GE501T-15.4焊材的管理（1）焊材要有齐全的材质证明，并经检查确认合格后方可入库。（2）焊材应由专人发放，并作好发放记录。（3）焊条、焊剂要按规定烘烤。烘干焊条时，应防止将焊条突然放进高温炉内，或从高温中突然取出冷却，以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象。（4）焊条烘烤次数不得超过三次。（5）焊条应随用随取，领出的焊条应放入保温筒内，剩余的焊条应当天退回焊条房。（6）焊条的烘焙技术要求见下表品名烘烤温度烘烤时间（h）保温温度备注E43031001501505.5焊接工艺参数焊接方法层次焊接材料焊接工艺参数备注型号规格(mm)电流(A)电压(V)焊速(

23、cm/min)SMAW1E4303E43033.290140222561023413020024276105.6焊工焊接工作应由取得相应项目、并在有效期限内的焊工合格证的焊工承担。焊工须考试合格后方可上岗。5.7焊缝等级 所有设计要求开坡口焊接的更均为全熔透二级焊缝，其余焊缝均为外观二级。5.8焊缝检测所有全熔透焊缝焊接完成24h后进行UT检测。二级焊缝检测比例为焊缝总数量的20%。第六章：涂装6.1 现场焊接 现场焊接完成后,应及时清理焊缝表面的焊渣、飞溅及焊缝区域高强度连接板的浮锈，确认符合焊缝质量要求后，涂无机富锌底漆两道(50)、环氧中间漆两道(50)。6.2涂装要求对由于运输、安装、

24、过程油漆损伤,应将其表面污垢清除干净,根据损伤情况确定是否要补底漆、中间漆。第七章：施工测量7.1使用仪器情况7.1.1平面控制测量及该工程的主要设备中心线的放样测量采用经纬仪。7.1.2以上仪器设备均由实验室校准检定，并在有效使用期内，仪器情况良好。7.1.3轴线定位完毕，标定出纵横向轴的交点，进行闭合检查，点位闭合差应小于等于2mm。利用土建提供的基准标高控制线，进行标高控制。第八章：关键工序质量控制措施8.1标高基准点控制施工测量控制点利用裙房的控制网，在裙房钢柱标高1米处用红色油漆做好三角标记作为本工程标高控制点，确保原有控制网保持一致性。8.2轴线基准线的控制柱子安装前，应对照图纸和

25、标准，复查下列尺寸：柱子中心线标志；检查柱子长度；检查柱身的侧向弯曲和扭曲，尤其是牛腿处；测量柱脚螺栓孔至柱中心线的尺寸偏差；测量柱子地脚螺栓的位置及标高。8.3焊接质量的控制8.3.1焊条选用：焊条施焊前必须按规定烘焙8.3.2焊缝质量控制（1）焊缝等级：现场焊接的所有要求开坡口的焊缝均为全熔透焊缝，焊缝等级为二级，其余焊缝焊缝等级为外观二级；（2）检测方法：全熔透二级焊缝在焊接24h后做UT无损检测，检测比例，为总数量的20%，外观二级焊缝，目测和焊规检测，应符合二级焊缝的外观质量标准。8.4高强度螺栓施工质量控制8.4.1高强度螺栓连接面应清洁干燥.8.4.2高强度螺栓应能自由穿入螺栓孔

26、.严禁用氧气扩孔.8.4.3按规定进行初拧、终拧，严禁漏拧。第九章：成品保护措施制定成品保护措施是为了最大限度的消除和避免成品在施工过程中的污染和损坏，以达到减少和降低成本，提高成品一次合格率、一次成优率的目的。9.1项目经理部成立工地成品保护小组，全面负责并组织实施工地的成品保护制度，加强成品保护教育。9.2项目经理部制定季度、月度计划时，要根据总控计划进行科学合理的编制，防止工序倒置和不合理赶工期的交叉施工以及采取不当的防护措施而造成的互相损坏、反复污染等现象的发生。9.3项目经理部对所有施工班组都要进行定期的成品保护意识的教育工作，依据规章制度、各项保护措施，使施工人员认识到做好成品保护

27、工作是保证自己的产品质量从而保证自身的荣誉和切身的利益。9.4各种加工定货半成品，在运输、入库、保管、存放等环节中，由物资设备部门妥善管理，并制定具体管理办法。9.5上道工序与下道工序要办理交接手续，明确上一道工序成品有无损坏或丢失并做好记录，项目经理部工程部工程师要把交接情况记录在施工日记中。如土建交给安装的项目，办理交接手续后，由安装单位负责管理。第十章：钢结构安装质量通病的防治针对结构安装中经常出现的质量通病如：焊接时药皮不打、油漆补刷不及时、不到位、除锈不彻底，构件带泥土吊装、构件随地摆放等将采取如下措施进行防治；10.1焊接分项工程施工前对焊接施工人员进行上岗前的培训合格后方可上岗，

28、施工前进行详细的技术交底，并每个焊工和他所焊接的位置进行编号，发现质量问题根据质量管理办法对当事人进行处罚。10.2现场的构件必须摆放在准备好的垫木上，结构吊装前人针对构件进行几何尺寸及外观进行检查，发现构件有泥土、或变形的、脱漆的必须在结构吊装前处理好方可吊装。10.3测量标志保护：最后一道油漆施工时油漆工对钢柱上的标高、中心红三角标志容易误涂。该工程在油漆施工前必须对油漆施工人员进行详细交底。第十一章：安全措施本工程结构高大、工作量大，现场作业环境复杂，安全施工至关重要，对本工程关键作业项目采取安全措施如下：111 基础了解安装前首先了解工程结构构造，掌握结构连接形式，单体构件重量。本工程

29、全部为钢结构建筑。结构连接形式基本为螺栓连接加焊接为主要连接形式。单体构件最大重量约为14t。11.2主要安全施工材料计划序号材料名称规格数量用途1钢丝绳8200m生命线2钢爬梯m240登高3防坠器只8登高4灭火器4只防火11.3安全施工措施本工程结构高，施工场地狭窄，安全施工难度大，针对这些情况需对安装采取特殊安全防护措施。（1）钢柱安装安全施工措施：钢柱上设置钢爬梯,并在爬梯侧面设置防坠器。（2）首先安装1-8轴线的第二节钢柱，钢柱就位校正后，安装与混凝土结构连接的钢梁；1-9轴线的第二钢柱就位校正后，安装1-8与1-9轴线柱之间的钢梁使之形成稳固的单元体，以此类推。（3）钢梁安装安全措施: 钢梁吊装前，在钢梁的两端设置