钢结构施工方案游泳馆项目.docx
《钢结构施工方案游泳馆项目.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构施工方案游泳馆项目.docx（48页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
钢结构施工方案游泳馆项目
总承包建议施工方案
一、钢结构工程施工方案
1.游泳馆钢结构特点
（1）钢结构概述
本工程游泳馆钢屋盖为单层空间网格结构，平面形状为长方形，平面尺寸为168m×92.4m，屋盖结构由7个形状相近的结构单元构成，结构为单轴对称结构，屋盖的悬挑长度在不同区域分别为6m到12m,钢屋盖结构的总高为17.5m。
游泳馆平面图
游泳馆立面图
钢屋盖主杆件为焊接圆管，直径范围为800㎜～1100㎜，壁厚为16㎜～40㎜（未包括铸钢节点）；次杆件为焊接箱形截面；节点采用焊接和铸钢两种形式。
铸钢球型铰支座
主杆
游泳馆整体效果图
（2）钢结构附属结构
检修用马道悬吊在主结构的框架内，其主要节点均为焊接节点，由箱型钢和圆钢组合而成，其截面形式如下表所示：
序号
形状
规格
材质
分布区域
1
箱型
B100×100×10×10
Q235B
下梁
B100×50×6×6
Q235B
立柱
B50×100×6×6
Q235B
上梁
2
圆钢
φ25
Q345B
斜撑
φ35
Q345B
斜撑
φ50
Q345B
吊杆
马道整体效果图
（3）钢结构典型节点
主-次梁连接示意图一
主-次梁连接示意图二
马道吊杆与主梁连接示意图
钢柱与埋件铰接示意图
球型铰支座与埋件连接示意图
2.游泳馆钢结构安装概述
序号
施工部位
主要施工方法
主要吊装设备及用途
1
游泳馆钢屋盖
1、采用高空胎架原位拼装法进行安装。
2、采用汽车吊进行跨内吊装就位。
3、跨内吊装时，汽车吊在游泳馆结构区域行走。
4、主梁和铸钢节点进行散件安装，次梁在地面拼装成片状体后进行安装。
铸钢节点和主梁安装时下设安装胎架和安装操作平台。
5、安装整体顺序：
从22轴线向2轴线顺序吊装、从一个单元到另一个单元逐步推进安装，单元安装侧面由下至上扩展安装，顶面由高点向低点扩展安装。
6、整体钢结构安装结束，250t履带吊退场，80t汽车吊继续进行马道吊装。
1、跨内吊装采用80t汽车吊2台，做为主吊设备，主要用于内侧构件吊装；跨外吊装采用250t履带吊2台，做为主吊设备，主要用于外侧构件吊装。
2、25t汽车吊2台，主要进行钢构件的卸车、拼装与转运。
吊装平面示意图
吊装立面示意图
3.钢结构安装准备工作
3.5准备工作程序
3.6技术准备
3.6.1.1.图纸熟悉和图纸会审
序号
图纸熟悉和图纸会审
1
由项目总工程师组织有关人员认真学习图纸，并进行图纸自审、会审工作，以便正确无误地施工。
2
通过学习，熟悉图纸内容，了解设计要求施工所应达到的技术标准，明确工艺流程。
3
进行自审，组织各工种的施工管理人员对本工种的有关图纸进行审查，掌握和了解图纸中的细节。
4
参加图纸会审，由设计方进行交底，理解设计意图及施工质量标准，准确掌握设计图纸中的细节。
在图纸设计的基础上尽可能的优化施工方案
3.6.1.2.规范、规程和有关资料准备
根据本工程的实际情况，收集、准备相关的规范、规程和有关资料，并安排专人进行保管、整理。
3.6.1.3.编制钢结构施工总体方案
成立钢结构总施工方案编制小组，由项目总工牵头负责，集中各专业技术人员，在投标方案的基础上，编制钢结构施工总体方案。
3.6.1.4.编制专项施工方案
根据施工总体方案，组织专业技术人员编制合理的、先进的、切实可行的各类专项施工方案，以指导现场施工。
3.6.1.5.焊接工艺评定
针对本工程的焊缝接头形式，根据《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）“焊接工艺试验”的具体规定，编制专项的焊接工艺评定方案，组织进行焊接工艺评定，确定出最佳焊接工艺参数。
以便制定完整合理详细的工艺措施和工艺流程，指导现场焊接施工作业。
3.6.1.6.其他材料的复检
本工程进场的辅助材料、主要对焊接材料进行复检。
3.7施工人员准备和进场
序号
施工人员准备和进场
1
工程开工前，投标书中规定的项目领导班子、主要管理人员确保到位，组织机构图及管理人员上岗证交监理备案。
2
进入现场拼装焊接的工人，应是持证焊工。
开工前，所有焊工名单及持证证书需上交监理，监理工程师根据上报的焊工名单对焊接工人进行现场考核，现场考核的合格的焊工方可进行本工程施工。
3
在施工前应对特殊工种（电工、焊工、起重工、架子工、测量工等）上岗资格进行审查和考核，并围绕现场施工中所需的新技术、新工艺、新材料进行有针对性的培训。
只有取得合格证的焊工、起重工、电工等才能进入现场施工，所有技工的上岗证报监理备案。
3.8钢结构进场和堆放
序号
钢结构进场和堆放
1
钢构件根据安装进度使用平板车运至现场，构件到场后，按随车货运清单核对所到构件的数量及编号是否相符，构件是否配套，如果发现问题，制作厂应迅速采取措施，更换或补充构件，以保证现场急需。
2
钢构件及材料进场按日计划精确到每件的编号，构件最晚在吊装前一天进场，并充分考虑安装现场的堆场限制，尽量协调好安装现场与制作加工的关系，保证安装工作按计划进行。
3
严格按图纸要求和有关规范，对构件进行几何尺寸、焊缝等方面的检查，以配合构件验收，合格后，办理构件验收和工序交接手续。
4
对于制作超过规范误差和运输中受到严重损伤的构件，应当在安装前由制作单位进行返修。
但对于轻微的损伤，安装单位也可以在现场进行修整。
5
构件的标记应外露以便于识别和检验；装货和卸货时应注意安全，防止事故发生。
6
现场卸货后，堆放到指定的临时堆场。
堆放应整齐，防止变形和损坏，堆放时应放在稳定的枕木上，并根据构件的编号和安装顺序来分类。
3.9钢构件现场验收内容与缺陷修补
现场构件验收主要是焊缝质量、构件外观和尺寸检查，质量控制重点在钢结构制作厂。
经检查，缺陷超出允许偏差范围的构件，在现场进行修补，满足要求后方可验收，对于现场无法进行修补的构件应送回工厂进行返修。
构件验收内容与缺陷修补
序号
类别
验收项目
验收工具和方法
拟采用修补方法
1
焊缝
焊缝探伤抽检
无损探伤检测
碳弧气刨后重焊
2
焊角高度尺寸
量测
补焊
3
焊缝错边、气孔、夹渣
目测检查
焊接修补
4
构件表面外观
目测检查
焊接修补
5
多余外露的焊接衬垫板
目测检查
去除
6
节点焊缝封闭
目测检查
补焊
7
交叉节点夹角
专用仪器量测
制作厂重点控制
8
现场焊接剖口方向角度
对照设计图纸
现场修正
9
尺寸
构件截面尺寸
卷尺
制作厂重点控制
10
构件长度
卷尺
制作厂重点控制
11
构件表面平直度
水准仪
制作厂重点控制
12
加工面垂直度
靠尺
制作厂重点控制
13
节点、钢梁牛腿角度和三维坐标
全站仪
制作厂重点控制
14
构件运输过程变形
经纬仪
变形修正
15
预留孔大小、数量
卷尺、目测
补开孔
16
螺栓孔数量、间距
卷尺、目测
铰孔修正
17
连接摩擦面
目测检查
小型机械补除锈
18
构件吊耳
目测检查
补漏或变形修正
19
表面防腐油漆
目测、测厚仪检查
补刷油漆
20
表面污染
目测检查
清洁处理
21
技术资料
质量保证资料与供货清单
按规定检查
补齐
3.10测量基准点交接与测放
序号
测量基准点交接与测放
1
与土建交接轴线控制点和标高基准点，测放预埋定位轴线和定位标高。
2
建立钢结构测量控制网：
根据我司移交的测量控制点，在工程施工前引测控制点，布设钢结构测量控制网，将各控制点做成永久性的坐标桩和水平基准点桩，并采取保护措施，以防破坏。
3
根据我司提供的基准点，进行钢结构基准线和轴线的放线和测量。
4.构件分段
4.5构件分段原则
4.6构件分段示意
序号
构件种类
构件简单描述
分段原则
1
主梁
主梁采用焊接圆钢管，直径在800㎜～1100㎜，壁厚随内力大小变化，约在16mm-40mm之间。
钢号为Q390B，部分铸钢管材质为Q420GJC；
根据施工方案及结构特点：
主梁按制作运输考虑分段不大于16m,现场安装拼接长度不超过36m.拼接处设置安装临时连接板，次梁与主梁的连接均设置在主梁上。
2
次梁
次梁采用焊接箱形梁，宽度为300mm，高度为400mm，壁厚为12mm。
钢号为Q345B；
根据吊车起重量及结构特点：
次梁分段均按设置“米”字节点和主梁上设牛腿的原则分段，现场分片组装。
拼接节点处均设置安装临时连接板，以便现场拼装。
3
主铸钢节点
主节点采用铸钢节点
按设计图要求部分节点分两段铸造，现场拼接。
1）主梁
2）铸钢节点
5.吊重分析
游泳馆为轴对称的长方形，分为7个单元，构件重量由C轴和P轴向中间的对称中心线方向每单元逐渐减少。
由此选择一个单元的最重构件进行分析即可满足吊装要求。
其分布情况及吊装情况如下图所示：
吊装分析图
构件重量分析图
根据构件重量分析及重量分布图，可以得出最重铸钢节点重16.2吨，位于结构两端，离吊机站位中心点相距8.2米；最重主梁重16.28吨，分布于主结构的纵向，其中心点离吊机站位29米。
结论：
250吨履带吊符合吊装要求。
6.吊装设备选择
根据以上工况分析考虑选择两台CKE2500，250t履带吊在外围吊装，两台80t汽车吊在场内吊装。
同时利用2台25t汽车吊在场外进行钢结构的卸车、倒运工作。
CKE2500-250t履带吊性能表：
工作半径
主臂长度（m）
54.9
57.9
61.0
64.0
67.1
70.1
73.2
76.2
79.2
82.3
85.3
88.4
91.4
10.0
82.7
77.1
72.0
67.6
12.0
71.0
69.3
68.0
66.4
63.5
59.8
56.4
53.5
14.0
60.4
59.0
57.9
56.6
55.4
54.3
53.2
52.2
50.4
47.7
45.2
38.9
16.0
52.2
51.0
50.2
49.1
48.1
47.2
46.3
45.4
44.5
43.5
42.6
38.2
34.9
18.0
45.8
44.8
44.1
43.1
42.2
41.4
40.7
39.9
39.1
38.2
37.5
34.8
31.9
20.0
40.6
39.7
39.1
38.3
37.4
36.8
36.1
35.4
34.7
33.9
33.2
31.8
29.1
22.0
36.4
35.5
35.0
34.2
33.5
32.9
32.2
31.7
31.0
30.2
29.6
28.9
26.6
24.0
32.5
32.0
31.6
30.8
30.1
29.6
29.0
28.5
27.8
27.1
26.6
25.9
24.5
26.0
29.0
28.7
28.6
27.9
27.3
26.7
26.2
25.8
25.1
24.5
24.0
23.3
22.5
28.0
26.1
25.7
25.7
25.3
24.8
24.3
24.3
23.4
22.8
22.2
21.7
21.1
20.5
30.0
23.6
23.2
23.1
22.8
22.5
22.2
21.7
21.3
20.8
20.2
19.7
19.1
18.6
32.0
21.4
21.0
21.0
20.6
20.3
20.1
19.9
19.5
18.9
18.4
17.9
17.4
16.9
80吨汽车吊性能表
主臂起重性能表
工作半径（m）
吊臂长度（m）
12
18
24
30
36
40
44
5.0
56.0
40.0
32.0
27.0
6.0
45.0
34.3
27.2
25.0
22.0
7.0
35.6
29.1
23.7
21.5
20.3
18.0
8.0
27.8
25.4
21.0
18.8
17.7
15.7
12.0
9.5
20.8
20.8
17.8
15.7
14.6
13.2
12.0
10.0
19.2
19.2
17.0
15.0
13.8
12.6
11.4
11.0
16.5
15.6
13.5
12.4
11.4
10.4
11.8
14.7
14.7
12.6
11.4
10.6
9.7
12.0
14.2
14.2
12.4
11.2
10.4
9.5
13.0
12.5
12.5
11.3
10.2
9.3
8.8
7.履带吊站位及胎架布置图
1）胎架布置及分区图
2）吊装设备行走路线图
8.钢结构安装整体顺序程序
1）钢结构安装整体流程
2）钢结构安装平面流程
B1区开始安装
A1、C1、B2区开始安装
A2、C2、B3区开始安装
A3、C3、B4区开始安装
A4、C4、B5区开始安装
A5、C5、B6区开始安装
A6、C6、B7区开始安装
A7、C7区开始安装
焊接完毕
整体卸载完毕
9.钢结构主要措施概述
本工程钢结构安装时主要措施有高空拼装胎架，次梁面安装吊篮以及汽车吊行走路线的加固措施。
1）型钢胎架
由于主节点和主梁等构主及次的件安装的空间位置高低不一，且各种杆件在空间纵横交汇。
在施工中，随着钢构件按分区结构面展开安装，临时胎架需提前一个施工区及时的进行搭设，为铸钢节点和主梁构件安装提供临时支承和作业操作平台。
效果图立面图
节点胎架顶视效果图
2）吊车站位点及行走路线加固
根据钢结构安装方案的总体部署，施工时需要在首层楼板上行走80t汽车吊及250t履带吊，要对首层楼板进行加固处理；采用圆钢管加固的方式对楼板进行保护，同时在行走路线及吊车站位点上层铺设路基箱。
以下为加固方法示意图：
圆钢管加固示意图
3）典型胎架结构设计与计算
（1）荷载选取
经整体建模计算,单个胎架承受的最大竖向荷载为500KN，施工活荷载取2.0KN/m2。
（2）截面选取
钢柱选热轧等边角钢L125×12，系杆和斜撑选用热轧等边角钢L75×10，材质均为Q345B的钢材。
（3）模型建立
根据结构的实际尺寸，建立胎架的空间三维模型作为计算模型；钢材料为Q345B，弹性模量E=2.06×105，屈服强度fy=295MPa，泊松比为0.3；材料本构关系采用理想弹塑性模型，屈服准则采用VonMises屈服准则，计算时屈服强度取值为295MPa。
节点模型如图一。
图一：
胎架整体计算模型图
（4）计算分析
利用ANSYS有限元分析软件计算节点的极限承载力。
采用三维实体单元BEAM4单元进行计算。
选用的荷载工况为：
1.2×恒荷载+1.4×活荷载□
图二、三为胎架整体变形和整体应力图，应力单位为MPa。
图二：
胎架整体变形图
图三：
胎架整体单元应力分布图
（5）结论
从计算结果可以看出，胎架的变形最大为4mm，最大应力为227MPa.验算结果表明，结构的强度、刚度和稳定性均满足要求。
10.钢结构资源配备计划
施工劳动力是施工过程中的实际操作人员，是施工质量、进度、安全、文明施工最直接的保证者。
所有劳动力月平均人数在150人左右，高峰期总人员数将达到205人。
日期
工种
2009年
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
管理人员
8
15
18
18
18
18
15
15
起重工
4
8
15
15
20
20
20
10
电焊工
8
16
20
30
40
40
30
16
测量工
3
6
6
6
10
10
8
6
铆工
4
10
10
10
20
20
15
10
架子工
5
10
15
10
15
15
10
10
电工
2
3
6
6
6
6
4
4
油漆工
0
4
15
15
15
20
10
4
普工
10
20
30
35
35
40
30
20
吊车司机
2
4
12
12
12
12
10
8
汽车司机
2
2
4
4
4
4
4
3
合计
11.拟投入材料及设备计划
名称
数量（台套）
功率（kw）
新购
自有
租赁
型号
垂直运输
履带吊
2
租赁
250t
汽车吊
2
租赁
80t
汽车吊
2
租赁
25t
其他设备
直流电焊机
15
26
自有
ZX-500
CO2焊机
30
36
自有
NB-600
等离子切割机
1
自有
/
电焊条烘箱
2
自有
YGCH-X-400
焊条保温筒
60
自有
/
电动扳手
4
自有
/
扭矩扳手
4
自有
NBS60D
手动扳手
50
自有
/
千斤顶
50/50/50/25/25
自有
5t/10t/16t/32t/50t
倒链
20/30/30/20
自有
1t/2t/5t/15t
卡环
80/40/20/20/15
自有
3t/5t/10t/20t/30t
卷扬机
8/2/3/3
自有
1t/3t/5t/12t
磁力钻
3
自有
φ13-φ32
砂轮切割机
2
自有
/
空气压缩机
20
自有
XF200
气割设备
20
自有
/
半自动切割机
1
自有
CG1-30
碳弧气刨枪
20
自有
TH-10
喷涂机
15
自有
6C
超声波探伤仪
2
自有
USL-32
磁粉探伤仪
1
自有
DCT-E
激光经纬仪
3
自有
J2
全站仪
2
自有
TC2000/TC1600
激光铅直仪
2
自有
J2JD
水准仪
2
新购
ZDS3
钢卷尺
20/5
新购
5m/50m
对讲机
20
MOTORALA
角向磨光机
20
Ф100
平板车
2
25t
12.外壳钢结构安装监测与控制措施
由于本工程外壳钢结构的复杂性和特殊性，且自重较大，在施工过程中受气候条件、施工措施以及结构自身的因素影响，结构会存在一定的变形，因此应采取有效的监控手段，及时掌握相关信息，确保钢结构的安装精度和施工安全。
本工程外壳钢结构安装监测包含三个方面的监测内容：
施工现场气象监测、钢结构安装过程变形与应力监测、胎架释放监测。
12.5施工现场气象监测
监测位置与频率
监测内容
监测方法
测量设备
地面、安装工作面各四个点（1次/每天）
温度
温度传感器测量
xsg-2数字气象仪
工作环境条件：
测风传感器：
-30℃～+45℃
测温湿传感器：
-30℃～+45℃
气压传感器：
-10℃～+40℃
湿度
湿度传感器测量
JCJ100N温湿度传感器
温度准确度：
±0.2%
湿度准确度：
±2%或±3%RH（25～90%RH,25℃）
风速
风速仪测量
GW24-WE550风速传感器
测速范围:
0～50m/s
精度:
0.09米/秒（范围5～25m/s）
监测目的
1、及时掌握施工现场的气象情况，可为测量和监测时间的选择提供科学的依据，保证测量的精度。
2、及时掌握施工现场的气象情况，可保证施工生产的顺利进行。
12.6钢结构安装过程变形与应力监测
监测位置与频率
监测内容
监测方法
测量设备
变形监测（1次/区）
铸钢节点
水平位移监测
全站仪与百分表测量
徕卡TCA-2003
测程（一般大气条件）：
2500m
圆棱镜（GPR1）
角度测量精度：
0.5"
距离测量精度：
1mm+1ppm/3.0秒
竖向位移监测
结构面主梁
水平位移监测
全站仪与百分表测量
下挠度监测
临时胎架
沉降监测
精密水准仪测量
精密水准仪
每公里往返测高程精度：
0.3mm（带测微计）放大倍率标准：
32x补偿器设置精度：
0.3"补偿器工作范围：
±30'
外壳结构整体
沉降监测
精密水准仪测量
应力监测（1次/区）
铸钢节点
应力测试
贴应力片或振弦式钢筋应变计测量
NVS振弦式应变计
仪器标距:
150mm
量程：
0～3000με（10-6）
分辨率：
0.05%F.S.
测量精度：
0.5%F.S.
温度测量范围：
-20～+60℃耐水压：
0.5Mpa
结构面主梁
应力测试
贴应力片或振弦式钢筋应变计测量
NVGS振弦式应力计
监测目的
1、本工程建筑造型新颖，结构构件位置变化大。
通过对施工过程中建筑物的沉降和平动的监测，可及时获取各施工阶段不同的结构部位变形情况，将监测所获得的数据与事先经过理论计算所获得的变形数据进行比较，及时调整施工和安装变形误差，保证施工的正常进行和建筑物尺寸的准确。
2、本工程结构形式较为复杂，通过对受力较大的部位和应力集中的部位进行应力测试，跟踪构件的应力变化情况，及时掌握构件的受力数据，通过对所获得的数据与设计的理论值进行比较分析，可对结构的安全行进行科学的评价。
12.7胎架释放监测
12.7.1.释放监测内容
胎架释放监测是释放过程中一个重要环节，其结果不仅能体现结构安装质量，又能为结构分析提供参考依据。
胎架释放监测内容主要包括铸钢节点和主梁的竖向位移与侧向水平位移、铸钢节点和主梁的应力、支座的水平位移等。
12.7.2.监测测量方案
（1）在胎架释放前，用全站仪测量各节点和主梁跨中的初始状态参数。
（2）根据结构特点，合理布设监测点，在构件一端设置全站仪，监测构件位移；在构件上下表
升级会员 