钢结构工程施工设计.docx
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钢结构工程施工设计
第一章编制依据
1.1浙江绿城东方建筑设计有限公司的施工图及招标文件
1.2地方法规及条例；
1.3江苏火花钢结构工程有限公司企业标准；
1.4现行国家（或行业）施工验收规范与标准：
标准名称
标准号
《钢结构设计规范》
GB50017-2003
《高层民用建筑钢结构技术规程》
JGJ99-98
《建筑钢结构焊接规程》
JGJ81-2002
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
《型钢混凝土组合结构技术规程》
JGJ138-2001
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
GB8923-88
《低合金高强度结构钢》
GBT1591
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
GBT12470-90
《碳素结构钢》
GB700
《手工电弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》
GB985-1988
《气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝》
GBY8110-95
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
GBT5293
《圆柱头栓钉》
GBT10433
《低合金钢焊条》
GBT5118
《钢焊缝和超声波探伤方法和探伤结果分析》
GB11345-89
《工程测量规范》
GB50026-93
《建筑施工高处作业安全技术规范》
JGJ80-91
《建筑安装工程资料管理规程》
DBJ01-51-2003
第二章工程概况
工程名称无锡蠡湖项目2-8地块A标段
建设单位无锡绿城湖滨置业有限公司
设计单位浙江绿城东方建筑设计有限公司
总包单位龙元建设集团股份有限公司
无锡蠡湖新城2#地块,2-8地块1#楼高度为95.080米，混凝土柱包裹型钢柱高度为44.680米；2#楼高度为132.900米，混凝土柱包裹型钢柱高度为59.680米；3#楼高度为132.900米，混凝土柱包裹型钢柱高度为59.680米
1#楼为混凝土柱包裹H型钢柱，2#、3#楼混凝土柱包裹十字型钢柱及H型钢柱。
第三章施工进度计划
1.制作安装进度计划安排
根据本工程特点，计划制作安装总工期198日历天，即2011年03月01日开始图纸深化，2011年03月02日开始材料采购，2011年03月03日开始制作加工，2011年09月15日安装完成。
构件制作与运输首先以满足安装需要为前提，每批构件制作完成时间安排在运输前3天完成，构件安装时间安排在运输后2天开始。
保证进场构件有足够的时间来检验核对。
钢结构安装：
大楼钢结构安装随土建进度分层实施，在钢柱安装完成时，焊接钢筋同时跟进。
塔楼钢结构安装平均5天1层，全部采用塔吊进行吊装。
具体进度计划详见附件1：
无锡蠡湖项目2-8地块A标段钢结构工程施工进度计划表。
2.阶段工期目标
2.1.计量、测量仪器校验计划
序号
名称
型号
数量
计划完成校验时间
1
卷尺
5m
5
2011-01-30
2
卷尺
7.5m
2
2011-01-30
3
盘尺
50m
2
2011-01-30
4
标尺
2
2011-01-30
5
游标卡尺
1
2011-01-10
6
氧气表
5
2011-02-10
7
乙炔表
5
2011-02-10
8
水准仪
DS3
2
2011-02-15
9
经纬仪
J2
2
2011-02-15
10
全站仪
1
2011-02-15
2.2.测量复核计划
序号
复核内容
计划复核时间
1
总包交接的轴线控制点
2011-03-01
2
总包交接的高层控制点
2011-03-02
2.3.1#楼钢结构安装
2011年03月08日开始安装，2011年09月13日完成。
2.4.2#楼钢结构安装
2011年05月06日开始安装，2011年08月23日完成。
2.5.3#楼钢结构安装
2011年05月15日开始安装，2011年09月15日完成。
第四章施工部署
本工程钢结构数量较大、工期紧、地下钢构件加工及安装难度大，质量要求高，现场安装安全措施要求高。
为了确保工程有组织、有计划地进行，必须做好加工及现场安装统筹安排，在成熟经验的基础上充分发挥综合管理能力，对工程全过程进行动态的严格管理，使人力、机械、材料及生产进度得以合理控制，确保整个工程安全、优质、高效地完成。
1.工程目标
充分发挥公司技术优势、成熟及类似高层钢结构工程的制作、安装经验，组织高效生产、严格履行合同，以一流的工厂管理，一流的制作质量，一流的安全生产与文明施工，圆满完成本工程的施工任务，并确保实现如下目标：
1.1.质量目标
钢结构工程的制作、安装一次合格率达100%。
1.2.工期目标
按合同约定日期完成本工程钢结构深化设计、构件制作及供应、现场施工安装，确保本工程工期目标的完成。
计划工期目标：
合同签订后5天开始1#楼地下室东面五根钢结构吊装。
在深化设计同时，进行部分材料的采购，每一层柱安装工期作为一主控吊点。
1.3.文明目标
重伤及死亡事故为零，月千人负伤率控制在0.3%以下。
1.4.科技目标
充分发挥公司技术、人才优势，大力推广高层钢结构工程成套施工技术。
加强与设计单位华东建筑设计研究院的合作，确定最佳连接方式及合理的制作施工焊接程序，确保满足结构变形控制和总体质量，满足设计要求和国家现行规范要求。
1.5.服务目标
密切配合总包、业主、设计、监理单位进行钢结构图纸的报审、深化设计、构件制作、运输、进场验收及施工安全防护，文明施工管理等。
1.5.1.服从总包的管理协调，按总体进度计划安排钢结构施工进度，并综合平衡，合理安排；
1.5.2.及时提供钢结构施工进度计划、统计、技术、质量安全生产、文明施工等相关资料；
1.5.3.当其它专业工种需要在钢构件上焊接经设计认可的辅件时将给予积极配合；
1.5.4.接受并配合监理单位的质量检验及验收；
1.5.5.派驻图纸深化设计人员、加工制作人员深入施工现场，在安装前对工人进行技术交底，在安装过程中提供技术指导，并及时与设计院沟通，对设计变更及时做出处理，使设计、制作、安装形成一个有机整体，快速反应，及时解决施工中发生的问题。
1.5.6.钢结构工程质量保修按国家规定承担保修责任。
2.施工阶段划分
根据高层钢结构的正常施工流程，将本工程钢结构的施工周期划分为三个阶段，第一阶段为钢结构深化设计阶段，第二阶段为钢结构加工制作阶段，第三阶段为钢结构现场安装阶段。
三个阶段的工作相对独立，但是在施工工期安排上也相互影响与搭接，其中第一阶段以公司下属的钢结构设计部为主要工作完成者，第二阶段以钢结构加工厂为主要完成者，第三阶段以现场安装项目部为主要完成者。
2.1钢结构深化设计阶段
一旦合同签定，本单位设计部随即开始结构的深化设计。
深化设计的内容包括对所有节点的详细设计、构件制作单元的划分、细部尺寸、焊接要求，并可以同工程的加工制作相协调，确保整个工程的钢结构设计质量和实际加工制作、现场安装的合理性、统一性，严抓深化设计图纸质量，减少加工制作、安装过程中的变更。
在深化设计阶段也着重进行本工程的相关技术准备及制作、安装方案的准备，根据本工程的特点确定最终的制作、安装施工方案，并将制作、安装过程中的要求反映到设计部门。
2.2钢结构加工制作阶段
在深化设计开始2周后，可以确定大部分构件的材质和尺寸，工厂材料部门将同本单位的协议钢材厂家签定供货协议。
针对本工程采用钢材的特点，在前期材料采购中钢材厂家积极接洽，争取缩短材料采购周期和严把钢材质量关是前期工作的重点。
在此期间内车间的技术部将同设计院共同确定各类构件的全部细部尺寸和分段要求，并确定各类构件加工工艺，必要时进行工艺评定试验以保证钢结构的加工质量。
在深化设计图全部出图完毕，并经原设计确认以后，工厂即进入正式加工阶段。
根据现场施工总体方案要求，根据施工先后顺序组织安排工厂加工计划。
2.3钢结构现场安装阶段
在主体结构的地下结构施工中就已经涉及到了钢柱的安装，因此钢结构的现场安装是贯穿于整个主体结构施工的全过程的。
根据总体施工进度的安排，钢结构的进场准备和实际钢结构的安装工作的开始应该是与混凝土结构施工同步的。
为此，在现场钢结构安装的进度计划安排上将和混凝土结构的施工密切配合。
充分协调钢结构安装与土建施工的交叉关系，尤其是塔吊的使用和现场平面及高空作业位置的布置。
3.
钢结构验收
施工总体流程
4.
项目副经理：
于红亮
深化设计部
质量部
生产部
综合服务部
机械管理部
安全部
运输部
材料供应部
质量部
施工技术部
物资部：
余孝博
现场经理：
张俊
生产经理：
王华
项目经理：
郑珂
项目组织机构
项目总工：
朱李根
5.劳动力需求计划
制作劳动力需求计划表
序号
工种
合计
备注
1
行车工
3
2
下料工
2
3
装配工
5
4
电焊工
5
5
探伤工
1
6
涂装工
3
7
装卸工
3
8
切割工
2
9
辅工
2
合计
26
安装劳动力需求计划表
工种
人数
项目
起
重
工
铆
工
安
装
工
电
工
电
焊
工
普
工
测
量
工
其他
人员
合
计
卸货配料
1
1
2
4
临电维护
1
1
1#楼作业区
1
4
4
4
2
1
16
2#、3#楼作业区
由1#楼作业区人员穿插施工
后勤保证
1
2
施工管理
1
6
合计
2
5
4
4
4
4
1
2
29
5.1.参与施工人员均持证上岗，施工前针对本工程特点进行制作、安装、焊接作业专门培训。
5.2.施工人员均参加过高层钢结构工程施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。
5.3.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。
5.4.管理人员参加多项大工程的施工并具有丰富的实践经验。
6.主要机械设备计划
6.1.制作设备计划
6.1.1.根据构件形式特征，确定主要加工设备具备性能及型号；
6.1.2.根据构件需求进度安排，结合构件加工量，编制制作机具设备需求量计划；
6.1.3.工程开工前，组织人员对加工机具进行一次全面检修与保养，保证设备能正常运行工作；
6.1.4.为保证钢构件加工质量，将组织必要的工艺试验，配备必要的制作质量检测设备。
制作主要机械设备计划表
制作机械
序号
设备名称
数量（台）
品牌
型号
1
数控火焰直条切割机
1
CNCCG400C
2
H型钢自动组立机
1
Z15
3
端面铣床
1
DX1215
4
液压矫正机
1
YTJ60B
5
数控平板钻床
1
CDMP2010
6
H型钢三维钻生产线
1
BDM1050
7
磁力割管机
1
CG2-11
8
磁力钻
50
J3C0349
9
液压剪板机
2
12mm
10
多头直条切割机
3
CG1-3000
11
半自动切割机
15
CG1-2100
12
H型钢切割机
4
CG1-2
13
H型钢矫正机
4
J2J-800
14
三棍卷板机
2
20mm
15
抛丸清理机
2
HP1018
16
喷沙设备
2
套
17
喷漆压力设备
8
套
18
无气喷涂设备
10
CPQ9CA
19
龙门式溶嘴电渣焊机
1
焊接设备
序号
设备名称
数量（台）
品牌
型号
1
普通焊机
20
BX3-500
2
CO2气保焊机
10
NB-500
3
龙门自动埋弧焊机
2
检测设备
序号
设备名称
规格型号
产地
性能
数量
1
笔记本式数字探伤仪
CTS-2000型
中国
3
2
普通探伤仪
CTS-22B
中国
5
6.2.安装机械设备计划
6.2.1.塔吊选择
HK7027内爬式塔吊
最大起重量：
35吨
最远处起重量：
5.37吨
采用HK7027型（臂长50m）、HK7027型（臂长45m）两台塔吊进行吊装。
HK7027型塔吊（起重性能如下）。
HK7027塔吊起重性能表
臂长
Rmax
Cmzx
25
30
35
40
45
50
Ⅳ吊重
17.7
16t
10.9
8.9
7.42
7.2
6.1
4.78
Ⅱ吊重
35
8
8
8
8
6.54
5.9
5.37
6.2.2.安装设备计划
安装设备计划表
序号
品名
规格
单位
数量
用途
1
爬梯
套
1
2
钢丝绳
17.5、9
根
若干
结构吊装
3
卡环
10#、6#
个
若干
结构吊装
4
兜带
1.5吨
副
8
瓦板搬运
5
吊装夹具
5吨
个
8
钢梁吊装
6
手动葫芦
1-2吨
个
4
临时固定
7
滑轮
2吨
套
4
次结构安装
8
对讲机
部
2
现场联络
9
螺旋千斤顶
5t
台
2
10
螺旋千斤顶
10t
台
2
11
八角锤
10磅
把
3
12
电动铰孔钻
D32
台
1
13
电动铰刀
φ24―φ32mm
套
1
14
磁座钻
T3C―AD01―32
套
1
15
钢楔
块
100
16
活动扳手
把
4
17
撬棍
1.5m
根
4
18
多功能金属线坠
GD52―4504.5m
个
6
19
帆布工具包
个
20
20
安装操作平台
套
5
焊接设备计划表
序号
名称
型号与规格
单位
数量
备注
1
硅整流弧焊机
ZX―500A
台
8
附件配套
2
CO2气保焊机
SD―5001CY
台
8
附件配套
3
远外自控焊条烘箱
YZH2―100
台
1
附件配套
4
电焊条保温筒
W―3
个
2
5
空气压缩机
V―1.0510型
台
2
6
栓焊机
TSS2500型
台
1
附件配套
7
碳弧气刨
W―500型
把
3
8
半自动切割机
套
1
9
电动角向磨光机
φ125
把
6
10
配电箱
YDL系列外插式安全型
个
6
焊接设备
11
手提式配电箱
YD―TL―60箱内配
300A380V63A5个开关
60A25A5个开关
个
6
接手动工具
检测、计量器具计划
序号
名称
型号与规格
单位
数量
备注
1
超声波探伤仪
CTS―22
台
1
2
焊口检测器
个
5
3
放大镜
5―10倍
个
2
4
楔形塞尺
0―15mm
个
5
5
数字温度计
0―900℃
个
2
6
水平尺
600mm
个
3
7
磁性铝合金水平尺
1.5m
个
6
8
塞尺
100mm17片
个
2
9
钢卷尺
长城牌7.5m
把
10
10
钢卷尺
30m
把
3
第五章深化设计
本工程深化设计工作由公司下属设计部负责实施，设计技术及设备力量雄厚，综合设计能力强。
拥有专业技术人员20余人，高级职称设计人员10余人，有完善的钢结构设计质量保证体系。
1.深化部署
为了做好本工程钢结构深化设计工作，我们充分利用公司的技术优势，结合我司丰富的钢结构工程制作施工经验，确保迅捷高效地完成各项设计深化任务。
1.1.深化设计负责及联系人
和设计院建立通畅的联系渠道是深化设计能够顺利进行的基础，为使与施工图设计单位的协调配合更加方便有效，本公司将设立专门的深化设计联系人，考虑到本工程的规模和特殊性，深化设计室主任为本工程的具体联系人。
我们将充分发挥我们在钢结构加工制作方面的知识，在本工程钢结构设计的工艺适用性和可行性方面，向设计单位提出我们的合理化建议，使得本工程的设计不光是在用钢量指标上，而是包括加工制作在内也更加安全、经济、合理；
1.2.拟投入本工程深化设计技术人员
根据本工程的工程量、总的工期和现有设计的深度，为确保深化设计的质量和进度，我公司计划为本工程的深化设计投入20人左右的深化设计队伍。
2.设计思路及流程
2.1.设计出图思路
根据本工程钢结构图纸，建立本工程的钢结构三维模型，保证构件位置万无一失。
准确标出各杆件与连接杆件的锐角和中心线交点的距离，各构件下料图预留焊缝收缩余量等。
深化图送交设计、业主、监理确认后，方可下料制作作为工程施工及验收依据。
2.2.钢结构深化设计软件
本工程的深化设计采用AUTOCAD、天正软件绘图软件，其中钢结构专业设计软件有：
Strucad钢结构三维实体造型详图设计软件、3D3S、SAP2000、ANSYS等。
各软件的功能如下表所示：
软件名称
产地
主要功能
工程的主要应用
备注
AUTOCADR2000绘图软件
美国
二维平面图绘制、
三维实体制作
绘图
天正建筑设计软件
中国
便于迅速创建、编辑平面、立面、剖面、三维方案以及施工详图
基础等辅助设计
XSTEEL详图设计软件
芬兰
通过三维智能钢结构建模，迅速得到零件、安装、总体布置图及各构件参数
立体建模、零件数据生成、施工详图绘制
主要使用软件
SAP2000、ANSYS钢结构设计软件
美国
用于结构分析、强度和稳定性计算和节点优化设计
结构分析计算及节点有限元分析
节点验算
2.3.钢结构深化设计流程
钢结构深化设计开始前，按ISO9001的程序文件的要求，对钢结构制作和安装方案进行会审。
深化设计过程应包含钢结构制作工艺流程、节段划分方案、制作精度控制方案、质量检测方案等内容。
钢结构深化设计流程图
3.深化设计内容
3.1.设计特点
本工程结构及连接节点形式多样；结构设计造型新颖，为组合结构；设计周期短。
3.2.施工详图设计
设计依据；
材料规范及标准；
焊接规范及标准；
涂装规范及标准；
制作检验规范及标准
3.3.设计内容
3.3.1.施工详图说明——符合施工图设计总说明
直接操作过程中依据的规范、规程、标准及规定。
主材、焊材、连接件等的选用。
焊接坡口形式、焊接工艺、焊缝质量等级及无损检测要求。
构件的几何尺寸以及允许偏差。
表面除锈、涂装喷涂等技术要求。
构造、制造、运输、安装等技术要求。
3.3.2.构件平、立面布置图
注明构件的位置和编号。
构件的清单和图例。
3.3.3.构（组）件施工详图
清晰显示构件几何形状和断面尺寸，在平、立面图中的轴线标高位置和编号。
构件材料表：
名称、数量、材质、品种、规格、重量等。
构件连接件：
品种、规格、数量加工数量等。
构件开孔：
位置、大小、数量等。
焊接：
焊缝及尺寸、坡口形式、衬垫等。
相关件：
连接尺寸、几何精度方向、标志等。
3.3.4.节点施工详图
确定连接件的形式、位置等要求。
确定连接材料的材质、规格、数量、重量等要求。
3.3.5.施工安装图和预拼装图
构件的平、立面布置：
标明构件位置、编号、标高、方向等。
构件布置的连接要求。
3.3.6.构件详图的图框
在图框中除标明业主、国内相关设计单位、钢结构制作承包商、工程项目名称外，还应标明构件号、图号、日期、比例、会签栏、签字栏、修改栏、以及使用图例标志、说明（附注）等。
3.4.设计要点
对于混凝土结构与钢结构组合成的高层结构，因钢和混凝土结构的徐变、收缩和弹性压缩的性能各不相同，因此结构的总变形和相对变形将会不同，从而产生的结构附加应力和标高差异问题尤为明显。
在深化设计阶段必须对钢结构与混凝土结构的连接节点有充分的考虑，并且对每节钢结构柱进行竖向的变形分析，以便指导后期的加工制作和现场的安装施工操作。
4.深化设计质保措施
4.1.图纸深化设计一般规定
业主、总承包单位和设计院就本工程进行技术交底，同时提供完整的结构设计图。
首先组织专人详细阅图，并编制《工作图深化设计要领书》，对作图范围、图面表达、构件编号等进行统一的规定。
然后开始工作图的转化设计；
设立该项目专职负责人，强化与设计院和现场安装的联系和沟通，发现问题及时解决，确保工作图的设计完全贯彻原结构设计的思路和意图，并且可以根据现场安装的需要，将增设的安装作业所需的一些临时装置绘制在工作图上。
以便于在工厂直接加工，减少现场的工作量，加快施工进中，如发现设计图有疑问，将立即与总承包单位和设计院联系，在设计过程协商达成一致后，方可进行修改；
工作图设计完成后，先进行自审，然后由专审高工进行审核，审核后设计人员进行确认并修改图纸，然后二次出图，再由专审高工进行审核并修改，最后将通过审核的图纸绘制出图，经原设计部门审查批准后方可投入生产；
在构件加工过程中，如发现工作图有错误或原设计图有修改，工作图设计人员应及时进行确认，然后修改图纸发修改图，同时收回原图，以免发生混淆。
4.2.图纸深化设计保证质量措施
我公司为本工程的深化设计组织了强大的队伍，为图纸深化设计的质量提供了人力方面的保证。
除了个人能力，对深化设计来说严格合理的工作流程、体制和控制程序是保证深化设计质量的关键因素。
我公司根据中国钢结构行业的具体情况，制定了符合建设部颁布的各项制图标准和设计规范的本公司的深化设计标准，建立起了完善的三级审核制度。
设计制图人员根据设计图纸、国家和部委的规范、规程以及本公司的深化设计标准完成自己负责的设计制图工作后，要经过以下检查和审核过程：
4.2.1.设计制图人自审
设计制图人将完成的图纸打印白图（一次审图单），把对以下内容的检查结果用马克笔做标记：
笔误、遗漏、尺寸、数量；
施工的难易性（对连接和焊接施工可实施性的判断）；
对于发现的不正确的内容，除在电子文件中修改图纸外，还要在一次审图单上用红笔修改，并做出标记（圈起来）；
自审完成后将修改过的图纸重新打印白图（二次审图单），并将一次审图单和二次审图单一起提交审图人员。
4.2.2.审图人员的校对检查
审图人员的检查内容和方法同自审时基本相同，检查完成后将二次审图单交设计制图人员进行修改并打印底图，必要时要向制图人将错误处逐条指出，但对以下内容要进行进一步审核：
深化设
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