高层办公楼钢结构施工方案修订稿.docx

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高层办公楼钢结构施工方案修订稿

Coca-colastandardizationoffice【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

高层办公楼钢结构施工方案

高层办公楼钢结构施工方案

1.工程概况

建筑设计概况（见表1-1）

表1-1建筑设计概况

项目

内容

工程名称

建设地点

建筑功能

办公楼

建筑面积

地下

20934㎡

地上

39774㎡

建筑层数

地下

3层

地上

15层

建筑高度

B3-B1

首层

2－11层

12－15层

顶层

总高度

5.4m

3.6m

4.2m

60m

结构形式

框架剪力墙

抗震设防类别

丙类

抗震设防烈度

8度

钢结构设计概况（见表1-2）

表1-2钢结构设计概况

项目

内容

结构形式

地下3层到地上4层，A～E轴/7、9轴柱为钢骨混凝土柱

地上5层到地上15层，B～E轴/7、9轴柱为钢骨混凝土柱

地上首层到15层B～E轴/7、9轴梁为钢骨混凝土梁

型钢型号

Q345fy＝345N/mm2（t＝16mm），fy＝325N/mm2（t＝16～40）

主要构件尺寸

十字形柱：

H500×200×20×20＋H500×200×20×20；H500×200×20×20＋H500×200（300）×20×20；H500×300×20×20＋H500×200×20×20

H型柱：

H350×250×16×20

梁：

H600×200×16×32；H550×200×16×28；H350×200×16×20；H350×200×12×16等

高强螺栓

级摩擦型高强螺栓，M24、M22扭剪型

栓钉

Q235B

焊条

焊接Q345

E50

焊接Q235B

E43

2.编制依据

序号

名称

编号

备注

1

钢结构设计规范

GB50017—2003

2

型钢混凝土组合结构技术规程

JGJ138—2001

3

高层民用建筑钢结构技术规程

JGJ99—1998

4

建筑工程施工质量验收统一标准

GB50300—2001

5

钢结构工程施工质量验收规范

GB50205—2001

6

钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程

JGJ82—1991

7

建筑钢结构焊接技术规程

JGJ81—2002

8

钢筋焊接及验收规程

JGJ18—2003

9

型钢混凝土组合结构技术规程

JGJ138—2001

10

型钢混凝土组合结构构造

04SG523

11

建筑工程冬期施工规程

JGJ104—1997

3.施工部署

项目管理组织机构

施工质量工期目标与进度计划

3.2.1质量目标

确保北京市结构“长城杯”，争创竣工“鲁班”奖。

3.2.2工期目标：

本工程的钢结构施工总工期约为225天，工程计划于20××年9月25日开工，至20××年4月1日全部完成。

3.2.3施工进度计划

钢结构施工需根据主体结构工程进度进行调整，合理安排施工进度计划，保证钢结构施工不影响主体结构的施工。

4.施工准备

技术准备

（1）深化设计内容

1）深化（优化）设计应根据原设计所提供的节点详图进行，如在节点图中无相应的节点时，可按照中国钢结构设计规范进行制定，但必须提交原设计认可。

同时如须对原设计节点进行优化，事先须得到原设计同意。

2）节点图应包括钢柱与钢柱、钢梁与钢柱等连接详图。

3）节点图内容应包括各个节点的连接类型，连接件的尺寸，高强度螺栓的直径和数量，焊缝的形式和尺寸等一系列施工详图设计所必须具备的信息和数据。

4）安装布置图：

安装布置图所包含的内容有构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。

5）构件详图，它至少应包含以下内容：

构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部、坡口形式和索引图等。

螺栓统计表，螺栓标记，螺栓直径。

轴线号及相对应的轴线位置。

加工、安装所必须具有的尺寸。

方向、构件的对称和相同标记（构件编号对称，此构件也应视为对称）。

图纸标题、编号、改版号、出图日期。

加工厂所需要的信息。

6）整个结构和每件构件的紧固螺栓清单。

螺栓尺寸（直径、长度、重量）。

净重量。

构件编号、详图号、连接部分

螺栓长度的确定，必须按照中国钢结构规范或业主所提供的规程进行计算。

7）图纸清单

应注明详图号、构件号、数量、重量、构件类别、改版号、提交日期。

8）图纸、资料的格式

图纸、资料的格式（如标题、承包商所提及的标记等），需向业主提供样张确认。

9）焊接

a.详图中所有焊缝标注应符合中国钢结构焊接规范。

b.详图中应对所有焊缝进行标注（类型、高度、坡口尺寸等）。

10）修改

对发现的问题进行修改，修改成果须经设计确认。

劳动力准备

本工程钢结构安装、焊接与栓钉施焊等各工种劳动力初步配备（如下表4-1），但在施工过程中还要根据工期要求和供货情况以及现场的安装条件再作调整.

表4-1现场施工人员配备一览表

工种

人数（人）

铆工

2

电焊工

6

安装工

4

司机

1

信号工

2

测量工

1

架子工

2

电工

1

管理人员

1

合计

20

对参加本工程施工人员的要求:

（1）参与施工的特种作业人员均持证上岗。

必要时施工前针对本工程特点进行安装、焊接作业人员的培训与考核。

（2）施工人员均参加过多层钢结构工程施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。

（3）焊缝检测和原材料检验均委托有资质的单位和人员进行检测。

主要施工设备准备

表4-2起吊、运输设备一览表

序号

名称

型号与规格

数量

单位

备注

1

塔式起重机

TOPKITH3/36B

1

台

2

汽车吊

16-25t

1

台

3

载重汽车

14．5t

1

辆

表4-3安装用具一览表

序号

名称

型号与规格

单位

数量

备注

1

单面眼镜扳手

M20、M24

把

各4

2

扭力扳手

AC80―

把

4

高强螺栓初拧

3

扭力扳手

AC280―

把

6

高强螺栓初拧

4

扭力扳手

AC750―

把

4

高强螺栓初拧

5

TC扭剪型电动扳手

M20、M24

把

各2

高强螺栓终拧

6

定扭矩电动扳手

M27―M30

套

4

高强螺栓初、终拧

7

稳压器

380V/220V2000W

台

2

与电动扳手配套

8

过孔冲

根据施工图上孔径确定

根

50

9

活动扳手

250-300mm

把

12

10

撬棍

1.5m

根

4

11

台式砂轮机

MQ32φ200

台

1

12

多功能金属线坠

GD52―4504.5m

个

6

13

交流电焊机

BX2-500

台

3

14

CO2保护焊机

LR500-630

台

5

施工现场准备

（1）塔吊布置：

（见附图现场塔吊布置平面图）

根据塔楼施工图纸构件的布置和采用一柱三层梁吊装时的构件最大重量，计划主要使用一台H3/36B（50m）塔吊装钢构杆件，柱子最大重量为，塔吊最大吊重。

（2）运输通道和堆放场：

1）根据现场总平面布置，在现场西北角、正北方向各有一个大门，作为钢构件的进出场入口，但地下室的钢柱由于西侧未拆迁，只能从正北门进入。

2）由于施工场地条件所限，前期施工仅考虑堆放供两天吊装的钢构件，尽量将所有钢构件堆放在建筑物周边（确保在塔吊起吊能力的范围内），减少二次倒运。

在构件安装过程中，根据具体情况，建立第二场地作为钢构件的周转堆放场地，根据安装施工进度再由第二场地提前一天或当天配套发运到安装现场，以满足总进度要求。

3）现场材料、构件的储存，堆放和成品保护：

①加工成型的钢构件，按现场的施工进度要求，分期分批配套运到现场堆放，应把柱子、梁等各类构件，按照构件的安装顺序，分区，分类进行堆放。

②构件堆放场地要平整、干燥、不同型号的构件不要上下叠放。

同一型号上下叠放时，上下各层垫木要在一条垂直线上，防止构件压弯变形。

③枕木长度2m左右。

④根据现场构件的吊装顺序，如要分层堆放时，先吊装的构件应放在上层。

⑤高层钢结构的构件必须按分层、分段的安装顺序运进现场，先安装的先运，不是本流水段本节柱安装用的构件不能提前运进现场。

⑥在堆放的垛之间留出1m左右的通道，满足清点绑扎起吊要求。

⑦钢柱、钢梁，桁架平放时应在层与层之间用枕木间隔，但堆放高度不宜大于堆垛宽度的2倍。

（见图4-1柱、梁构件堆放与支垫示意）

图4-1柱、梁构件堆放与支垫示意

钢构件的准备

4.5.1构件的质量检查、验收：

（1）进场构件应按现场吊装施工区段的安装顺序，分批配套进场，先安装的先进场，每批进场构件的编号及数量，安装单位应提前3天通知生产厂家。

（2）构件运抵现场后，由现场专职质检员先组织验收，如发现缺少或损坏，质量不合格者，应在发运清单上注明，双方经办人在交接清单上签字认可，并将验收情况通知生产厂家和安装现场施工负责人。

凡验收不合格的构件、配套件、由生产厂家或派驻现场的维修小组自行处理，但不得延误钢结构的正常吊装，特殊情况可书面委托施工单位处理。

其处理费用由加工厂承担。

（3）构件质量的检查要点：

A检查构件、配套件的出厂合格证、材质证明和材料的复试报告，焊缝外观质量与无损检测报告，焊接工艺评定、施工试验报告以及同批交验的施工技术资料。

B检查进场构件的外观质量、构件的挠曲变形，节点板表面损坏与变形、焊缝外观质量、有摩擦面抗滑移系数要求的表面喷砂质量。

C检查构件的几何尺寸、特别是两端铣平时，构件长度（应将焊接收缩值和压缩变形值计入构件的长度内）以及平面度、垂直度。

安装焊缝坡口尺寸精度，构件连接处的截面几何尺寸，孔径大小及位置，焊钉数量及位置等。

D在检查构件外形尺寸，构件上的节点板，螺栓孔等位置时，应以构件的中心线为基准进行检查，不得以构件的棱边，侧面为基准线进行检查，否则可能导致误差。

（4）各种构件加工的外形尺寸的允许偏差：

表4-4焊接H型钢的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

图例

截面高度（h）

h<500

±

500

±

h>1000

±

截面宽度（h）

±

腹板中心偏移

翼缘板垂直度（△）

b/100

且≤

弯曲矢高

L/1000且≤

扭曲

h/250且≤

腹板局部平面弯曲度（f）

t<14

T≥14

表4-5多节钢柱外形尺寸的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

检查方法

图例

一节柱高度（H）

±

用钢尺

检查

两端最外侧安装孔距离（l3）

±

柱底铣平面到牛腿支承面的距离（l1）

±

铣平面到第一个安装孔的距离（a）

±

柱身弯曲矢高（f）

H/1500

且≤

用拉线和

钢尺检查

一节柱的柱身扭曲

h/250

且≤

用拉线、吊线

和钢尺检查

牛腿端孔到柱轴线距离（l2）

±

用钢尺检查

牛腿的翘曲（△）

l2≤1000

用拉线、直角尺

和钢尺检查

l2>1000

柱截面尺寸

连接处

±

用钢尺检查

其他处

±

柱脚底板平面度

用直尺和

塞尺检查

翼缘板对腹板的垂直度

连接处

用直角尺

和钢尺检查

其他处

b/100且≤

柱脚螺栓孔对柱轴线的距离（a）

用直角尺和

钢尺检查

柱身板平面度

h（b）/150

且≤

用直尺和

塞尺检查

表4-6焊接实腹钢梁外形尺寸的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

检验方法

图例

梁长度（l）

端部有凸缘支座板

0

用钢尺检查

其他形式

±l/2500

±

端部高度（h）

H≤2000

±

h>2000

±

拱度

设计要求起拱

±l/5000

用拉线和钢尺检查

设计未要求起拱

侧弯矢高

l/2000

且≤

扭曲

h/250

且≤

用拉线、吊线

和钢尺检查

腹板局部平面度

t≤14

用1m直尺

和塞尺检查

t>14

梁端板的平面度

（只允许凹进）

h/500

且≤

用直角尺和

钢尺检查

梁端板与腹板的垂直度

h/500

且≤

用直角尺和

钢尺检查

表4-7端部铣平的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

两端铣平是构件长度

±

两端铣平是零件长度

±

铣平面的平面度

铣平面对轴线的垂直度

l/1500

5.钢结构安装

钢柱地脚螺栓的埋设

本工程地脚螺栓的形式（见图5-1）

图5-1柱脚螺栓的形式

钢柱地脚螺栓埋设施工具体埋设方法如下：

5.1.1固定板加工：

每个柱脚地脚螺栓加工一个定位钢板，钢板采用660×660×8MM,定位钢板加工大小、开孔尺寸同柱脚板。

5.1.2地脚螺栓加长：

为保证地脚螺栓能有两点固定，把地脚螺栓加长至底板钢筋位置，在厂家完成。

5.1.3安装顺序：

下铁钢筋绑扎→上铁钢筋绑扎（注意：

钢筋绑扎过程中放线空出螺杆位置）→地脚螺栓就位→测量调整→下部固定、箍筋固定→定位板固定→地脚螺栓再次校核就位。

5.1.4测量定位校正：

在钢板上做定位中线，在现场两个方向架经纬仪器对其进行校正。

完成7或9轴上的五个柱子固定后，再统一进行最后校核，保证在一条轴线上。

测量标高校正：

保证螺杆外露部分超过160mm。

5.1.5地脚螺栓最终定位

螺栓位置确定后，再次用经纬仪找准轴线无误后，将定位钢板与底板上铁加钢筋点焊固定。

混凝土浇筑前将上部螺栓丝扣保护起来。

5.1.6混凝土浇筑

安装完毕后，等待浇筑混凝土，在浇筑顶板混凝土前，检查锚栓的轴线和垂直度，以及固定是否牢固。

严禁振捣棒接触螺栓杆，并派人负责看守。

5.1.7上部钢板去除：

混凝土终凝后，用气焊烧掉固定用的钢筋，取出定位板，并对柱范围内混凝土进行凿毛处理。

5.1.8找钢柱底标高

混凝土浇筑后，在底板上弹出轴线，如发现螺栓有超过允许的偏移，按1∶6坡度调直螺栓，再将设计要求的柱底标高弹在柱子钢筋上，以此作为无收缩混凝土标高，

构件的吊装

5.2.1钢骨柱分节

本工程钢骨柱三层为一节，每节柱子单独吊装，具体柱子标高见表5-1。

表5-1各节柱标高

序号

标高

跨越层数

1

～

-3～1

2

～

1～4

3

～

4～7

4

～

7～10

5

～46-500

10～13

6

46-500～

13～15

5.2.2地下首节钢骨柱、梁、支撑的吊装工艺

5.2.2.1钢骨柱的吊装：

（1）钢柱的吊装流程见图“钢柱的吊装流程图”。

（2）吊装准备

吊装前应清除柱身上的油污、泥土等杂物以及连接面上的浮锈。

检查钢柱质量符合设计要求和现行规范（GB50205—2001）的规定后，在柱身上测放出十字中心线并在上下端适当部位用白色或红色油漆标出中心标记，以便就位对中和校正钢柱垂直偏差用。

在构件弹线的同时，应按照施工图，核对构件上的编号标记，如不齐全、不明显的，应加以补编，不易判别方向的应在构件上加以标明，以免装错。

将吊索具、防坠器、缆风绳、爬梯，溜绳等，固定在钢柱上的相应位置上，固定要牢靠。

准备好柱脚螺母的扳手（规格根据螺栓的大小确定）及加力杆、柱脚板下的调整垫铁。

图5-2钢柱的吊装流程

（3）吊点选择及起吊方式

吊点的选择：

利用专用吊具与柱身上端安装耳板连接作为四吊点。

钢柱的起吊方式：

通过吊索具，与H3/36B塔吊吊钩连接，起吊时采用单机回转法起吊。

起吊前，钢柱

应横放在垫木上，柱脚板位置垫好木板或木方，起吊时，不得使柱的底端在地面上有拖拉现象。

钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。

（4）临时固定

临时固定：

见图5-3“临时固定图”

当钢柱吊到就位上方200mm时，停机稳定，对准螺栓孔和十字线后，缓慢下落，下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣，当柱脚板刚与基础接触后应停止下落，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况（四边要兼顾），如有不符，立即进行调整。

（调整时，需三人操作，一人移动钢柱、一人协助稳固，另一人进行检测）经调整，钢柱的就位偏差在3mm以内后，再下落钢柱，使之落实。

收紧四个方向的缆风绳，拧紧临时连接板的螺栓或地脚螺栓的锁紧螺母。

如受环境条件限制，不能拉设缆风绳时，可采用在相应方向上以硬支撑的方式进行临时固定和校正。

图5-3柱子的临时固定图

（5）测量校正（见图5-4“钢柱标高调整示意”）

①钢柱标高调整：

先在柱身上标定标高基准点，然后以水准仪测定其偏差值，利用在柱脚底板下设置的调整螺母来调整柱的标高和垂直偏差。

钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到与柱底板标高齐平。

放上柱子后，利用底板下的螺母控制柱子的标高，柱子底板下预留的50mm空隙用高一级混凝土浇灌密实，使用钢筋棍或30振捣棒振实，同时为保证密实度，柱角板上开四个直径50mm透气孔，但整个开孔截面损失不得超过地脚板面积的25%。

图钢柱标高的调整

②位移的调整

标高调整好后，再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准，四边要兼顾，位移偏差要控制在3mm以内。

③钢柱垂直校正：

a先采用带磁性的双向水准的水平尺对钢柱垂直度进行初校，然后再利用纵横轴线上的全站仪或经纬仪，借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或硬支撑、调整螺母等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后，将柱脚锁紧螺母拧紧固定。

b校正时应先校正偏差大的，后校偏差小的。

如两个方向偏差相近，则先校正小面，后校正大面。

5.2.2.2钢骨梁的吊装

（1）钢骨梁的吊装顺序

钢梁吊装紧随钢柱其后，当钢柱构成一个单元后，随后应将该单元的框架梁由下而上，与柱连接组成空间刚度单元，经校正紧固符合要求后，依次向四周扩展。

（2）吊装前准备：

A吊装前，必须对钢梁定位轴线、标高、钢梁的编号、长度、截面尺寸、螺孔直径及位置，节点板表面质量，高强度螺栓连接处的摩擦面质量等进行全面复核，符合设计

施工图和规范规定后，才能进行附件安装。

B用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈，保证连接面上平整，无毛刺，飞边、油污、水、泥土等杂物。

C梁端节点采用栓—焊连接，应将腹板的连接板用一螺栓连接在梁的腹板相应的位置处，并与梁齐平不能伸出梁端。

D节点连接用的螺栓，按所需数量装入帆布包内挂在梁端节点处，一个节点用一个帆布包。

E在梁上装溜绳、扶手绳（待钢梁与柱连接后，将扶手绳固定在梁两端的钢柱上）。

（3）钢梁的附件安装

A钢梁要用两点起吊，以吊起后钢梁不变形、平衡稳定为宜。

B为确保安全，钢梁在工厂制作时，在距梁端～0.3L（梁长）地方，焊好两个临时吊耳，供装卸和吊装用。

C吊索角度选用45～60度。

如图5-5所示

图5-5钢梁的绑扎与起吊示意

（4）钢梁的起吊、就位与固定

钢梁起吊到位后，按设计施工图要求进行对位，要注意钢梁的轴线位置和正反方向。

安梁时应用冲钉将梁的孔打紧逼正，每个节点上用不少于两临时螺栓连接紧固，在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙。

5.2.2.3钢结构的校正，紧固与焊接

（1）当完成了一个独立单元柱间，且所有梁的连接用高强螺栓初拧后，用水准仪和经纬仪校正柱子的水平标高和垂直度。

顺序如图5-6所示。

图5-6校正顺序

（2）校正的方法

①校正前各节点的螺栓不能全部拧紧，有个别已拧紧的螺栓在校正前要略松开，以便校正工作的顺利进行，校正方法是在两柱之间安装交叉钢索各设一个手拉葫芦，（见图）根据相垂直轴线上两经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度，同时校正柱网尺寸及轴线角度。

经反复校正，全部达到要求后，即用测力扳手将柱脚螺栓拧紧，再逐层自下而上将梁与柱接头的螺栓拧紧.

②柱子、框架梁、桁架、支撑等主要构件安装时，应在就位并临时固定后立即进行校正，并永久固定。

不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接，这样在其他构件安装时，稍有外力该单元的构件都会变动，钢结构的尺寸将不易控制，也很不安全。

③安装上的构件要在当天形成稳定的空间体系。

安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固，因为随时可能由于停电、刮风、下雪而停止安装。

5.2.2.4高强螺栓紧固顺序

详见高强度螺栓连接施工工艺。

5.2.2.5柱梁节点的焊接

详见钢结构安装的焊接工艺。

5.2.3第二节及以上钢柱、梁、支撑等主要构件的吊装

钢柱先直接将地下钢柱安装完，然后在进行地下三层楼板施工的时候，对柱子实行校正，待地下三层楼板施工完毕达到一定的强度后，进行首、二层的钢柱安装，钢柱安装完毕后进行首、二层的钢梁的安装，从而保证地下二层到地上二层为稳定体系，然后进行地下二层的顶板施工，待到地下一层顶板施工完毕后，再进行三至五层的钢柱和钢梁安装，后续施工按此思路进行施工。

第二节及以上柱、梁、支撑等构件的吊装顺序，构件接头的现场焊接顺序，吊装工艺（吊装流程、吊装准备、吊点选择及起吊方式、临时固定和测量校正紧固、焊接等）与首节钢骨柱、梁、支撑的吊装基本相同，不同处仅有以下几点：

1）柱-柱结头采用连接板螺栓将上下柱临时固定在一起；

2）楼层上钢梁平面布置不同；

5.2.3.1柱—柱接头的连接

首节钢骨柱是采用柱脚下的地脚螺栓连接固定，而第二节钢柱与首节钢骨柱接头连接是通过高强螺栓，普通六角螺栓，连接板将上下柱上的耳板临时连接固定，其连接形式如图5-7所示

图5-7框架柱连接形式

5.2.3.2标高的调整

利用上下柱上耳板的孔径间隙来调整两柱间全熔透坡口间隙或柱子的长短来调整标高。

5.2.3.3定位和扭转的调整

各节柱的定位轴线，均从地面控制轴线引上来，并且要在下一节柱的全部构件安装、栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作；如果提前将线引上来，该层有的构件还在安装，结构还会变动，引上来的线也在变动，这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。

上下柱间发生较大的扭转偏差时，可以在上柱和下柱连接耳板的不同侧面加减垫板，通过连接板夹紧来调整柱的扭转偏差，但四面要兼顾。

垂直偏差的调整：

（1）柱子安装时，垂直偏差应校正到±0.000m，先不留焊缝收缩量。

在安装和校正柱与柱之间的梁时再把柱子撑开，留出接头焊接收缩量，这时柱子产生的内力在焊接完成和焊缝收缩后也就消失。

（2）高层建筑钢结构对温度很敏感，日照，季节温差，焊接等产生的温度变化，会使它的各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸。

构件安装的测量校正工作，尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行，但不能绝对，否则将会拖延工期。

（3）不论什么时候，都以当时经纬仪的垂直平面为垂直基准，进行柱子的测量校正工作。

温度的变化会使柱子的垂直度发生变化，这些偏差在安装柱与柱之间的梁时，用外力复位，使回到要求的位置（焊接接头别忘了留焊缝收缩量），这时柱子内会产生30