南阳市体育场钢结构工程方案1教程文件.docx
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南阳市体育场钢结构工程方案1教程文件
南阳体育场钢结构工程
施工组织设计
编制：
审核：
批准：
上海宝冶集团有限公司
2010年9月27日
第一章：
工程概况
1．工程介绍
本工程位于河南省南阳市滨河路北段，总面积为42500平方米，35000座位；层数为地上五层。
钢结构屋盖为空间大跨度管桁架悬挑结构，分8个温度区，共有61榀主桁架及其间次桁架构成。
屋盖主桁架为倒三角管桁架结构，跨度最大为50.9米，最大外悬挑为36.9米，建筑最大高度+50.3米。
整个屋盖被分为A、B、C、D、E、F、G、H八个区，桁架基本间距10m，相邻温度区主桁架间以带长圆孔的装饰桁架连接，以确保温度变化时可以自由伸缩，主次桁架采用圆钢管，主要节点形式为圆管相贯节点及焊接球节点。
整体效果图
温度分区图如下：
钢结构分区布置图
2．结构简介
南阳体育场钢结构屋盖主桁架为倒三角型管桁架，最大悬挑跨度39.56m，最小悬挑跨度8.7m，管桁架最大截面为4500*3500，桁架与支撑之间通过焊接球节点连接，支撑支座为焊接半球节点，与劲性柱顶端预埋件连接，主体钢结构构件材质为Q345C（部分连接板为Q235B）。
屋盖整体重量约2000吨。
典型结构单元效果图
装饰桁架位于各温度区域连接位置，可以根据温度变化自由伸缩，装饰桁架与此桁架结构形式相似，装饰桁架在与主桁架连接位置加设伸缩节点，如下图示意。
装饰桁架效果图
支座处焊接球节点如下所示：
支撑柱支座节点示意图
针对桁架上不同截面杆件对接，在变径管节点处设计有铸钢件连接，见下图：
变径管连接节点示意图
结构中钢管截面有76x3.75，140x4，245x12，351x16等多种规格，最大支撑管径为406*16，长度8m，重量在1.5吨以内。
本工程钢结构屋盖所用钢管壁厚不小于5mm时采用无缝钢管,材质为Q345C,产品标准为《低合金高强度结构钢》、《结构用无缝钢管》。
壁厚小于5mm时为高频焊管，材质Q345C,产品标准为《低合金高强度结构钢》、《直缝电焊钢管》。
钢管大小头连接为铸钢件连接形式，铸钢件材质为G20Mn5，产品标准参照DINEN10923、DIN10213-1:
1996,DINEN10213-3:
1996。
工程所用钢板（包括支座钢板、焊接空心球）材质为Q345C，产品标准为《低合金高强度结构钢》。
当板厚大于等于40mm时，厚度方向的断面收缩率不小于《厚度方向性能钢板》。
屋面檩条C型钢材质为Q235B,产品标准为《碳素结构钢》。
本工程所用钢材规格及大至数量如下表：
编号
类型
截面
截面
截面
1
钢桁架
Φ114*4
Φ219*10
Φ180*7
Φ140*4
Φ245*12
Φ194*8
Φ146*5
Φ299*12
Φ351*16
Φ168*6
Φ325*14
Φ406*16
Φ89*4
Φ76*3.75
2
球节点
Φ1000*35
Φ800*30
Φ700*25
Φ900*30
3
半球支座
Φ1000*35
4
檩条
2C250*80*20*3
5
钢支撑
φ14
○38*3
第二章编制依据
1．文件依据
序号
文件依据
1
南阳市体育场钢结构及屋面工程专业分包招标文件
2
南阳体育场钢结构及屋面工程专业分包合同
3
南阳体育场钢结构及屋面工程钢结构图纸
4
总包提供的现场平面及相关文件
5
宝冶钢构设计院南阳市体育场钢结构及屋面工程详图
6
国家及行业规范
2．规范、规程及标准依据
（1）《钢结构设计规范》GB50017-2003
（2）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）
（3）《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94
（4）《合金结构钢技术条件》GB3077-1999
（5）《碳素结构钢》GB700-2006
（6）《优质碳素结构钢技术条件》GB/T699-1999
（7）《结构用无缝钢管》GB8162-99
（8）《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/17395-1998）
（9）《碳钢焊条》GB/T5117-95
（10）《低合金钢焊条》GB/T5118-95
（11）《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110-95
（12）《熔化焊用钢丝》GB/T14957-94
（13）《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-88
（14）《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
（15）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》GB11345-91
（16）《工程建设施工现场焊接目视检验规范》CSCS71-94
（17）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
（18）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
（19）《钢网架检验及验收标准》（JGJ75.3-91）
（20）《钢及钢产品交货一般技术要求》GB/T17505-1998
（21）《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212－2002
（22）《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004
（23）《钢的化学分析试样、取样及成品化学成分允许偏差》GB222
（24）《钢结构防火涂料技术规程》（CECS24:
90）
（25）《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB50224-95
（26）《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》GB/T13288-91
（27）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88
（28）《漆膜附着力测定法》GB1720-1979
（29）《工程测量规范与条文说明》GB50026-93
（30）《建筑工程测量规程》DBJ01-21-2000
（31）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99
（32）《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
（33）《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93
（34）《起重机安全规程》GB6067－85
（35）《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80－91
（36）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
第三章施工总体部署及进度计划
1．指导思想
南阳体育场钢结构施工以质量为中心，以工期为目标，精心组织、科学管理，确保高速优质安全地完成预定施工任务。
2．项目的质量、进度、安全及服务目标
我公司将集中本公司多年钢结构专业施工积累的优势，抽调一批具有丰富的工程经验、年富力强、责任心高的专业人员，对钢结构工程进行统一管理，统筹组织本工程的深化设计和加工、运输、现场安装以及售后服务等工作。
与此同时，我公司将在人力、机械、材料、资金等方面对本工程给予重点支持，确保施工的需要。
为加强施工控制，我公司针对工程质量、施工进度、安全、现场标准化管理、服务等控制要素制订了管理目标。
2.1．质量目标
按国家及河南省现行工程质量验收标准及设计要求执行，质量要求：
达到“鲁班奖”标准。
2.2．工期目标
本工程计划开工时间为2010年10月20日，竣工时间为2011年3月10日，总工期142天。
2.3．安全目标
建立健全安全保证、管理体系及安全生产岗位责任制，重教育、抓违章、除隐患、做预防，按照国家行业标准《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）检查落实，确保死亡率为零，确保无重大安全事故。
2.4．服务目标
我公司将坚持“科技领先，保证质量，信守合同，竭诚服务”的质量方针，建优质工程，提供优质服务，使业主满意。
工程施工前，认真做好图纸深化设计，做好与土建单位的沟通工作，为工程按时开工创造有利条件。
施工过程中，执行业主和监理工程师的指令和建议，配合监理的管理和协调。
协助业主做好与有关部门的协调工作，积极主动地为使工程优质、高速完成提出各种合理化建议。
及时汇报工程进展情况，密切与其他单位联系，积极配合现场的需要；发挥我公司的技术优势，采用新技术、新工艺、新方法，保证工程质量和进度，节约成本。
工程竣工后，与总包做好交接工作，做好相关工程资料的移交工作。
3．施工准备计划
3.1．现场技术准备
在工程准备阶段我们会注意与业主（监理）或土建进行现场交底，如原材料、零部件及设备的堆放场地，行车通道、水、电、食宿，办理好施工许可手续，协调并确定施工日期和各工序施工计划，与其他施工单位交叉作业协调计划。
对施工前道工序（基础埋件及相关设施）进行复核，确保预埋件质量、标高、中心轴线、几何尺寸、平整度等合格，并做好交接手续。
做好机具及设备的准备工作，针对本工程特点选择相应吊机，焊机，千斤顶等设备，相关机具设备报验，储备一定数量的特殊岗位工人及技术人员。
熟悉合同、图纸及规范，根据深化图纸做好专项施工方案，绘制安装顺序图同时做好专项安全、技术、质量交底工作。
3.2．现场吊装机械投入计划
序号
设备名称
能力
使用部位
数量
进场日期
备注
1
300t履带吊
300t
主桁架及外围次桁架
1
2010.11.15
自有
2
150t履带吊
150t
部分次桁架以及支撑架
1
2010.10.31
自有
3
25t汽车吊
25t
拼装及卸车
8
2010.10.15
自有
3.3．主要施工机具投入计划
序号
设备名称
规格型号
数量
用于施工部位
1
交直流电焊机
ZX-500
40
焊接
2
气体保护焊机
NB400
10
焊接
3
电焊条烘箱
YGCH-X-400
2
焊条烘焙
4
电热焊条保温筒
TRB系列
20
焊条保温
5
空压机
0.9m3/min
2
焊缝清根
6
砂轮机
JB1193-71
30
焊缝打磨
7
倒链
5/3t
20
稳定校正
8
手拉葫芦
5t
30
校正，吊装
9
千斤顶
20t
20
卸载
10
镝灯
35千瓦
4
照明
11
照明设备
1000瓦
3
照明
3.4．现场主要仪器投入计划
序号
设备名称
规格型号
数量
拟用部位
1
超声波探伤仪
USL-32、UM2
1
焊缝探伤
2
全站仪
LEICATCA2003
1
拼装、安装检测
3
经纬仪
/
1
拼装、安装检测
4
水准仪
WILDNA2
2
标高测设
5
焊缝检测尺
KH45B
1
焊缝尺寸测量
4．施工总平面布置
根据本工程体积量及施工场地面积，为保证工程施工的顺利进行，合理地进行施工总平面布置并切实做好施工总平面管理工作是很重要的。
计划成立一个施工总平面管理小组，组长由项目经理担任，各项目副经理任副组长，下设指定人员专门负责。
本工程钢结构进场前场地已平整，现场周围道路畅通，场内没有障碍物，施工现场较开阔，具备开工条件。
经过现场的实际勘察，并根据招标文件中的建筑总平面图，我们首先将根据总包单位的场地使用和预留情况，再充分体现环保节能与人文相结合，真正做到以人为本，服务于人，将整个工程现场分区管理。
不仅要在工程上成南阳市重点，而且在施工现场布置上、管理上体现出水平和企业文化。
5．现场施工用电
现场电动机械设备表
序号
设备名称
规格
功率×台数
合计功率
暂载率
1
直流电焊机
ZX-50
30KW×40
1200KW
60%
2
气体保护焊机
NB400
30KW×10
300KW
60%
2
电焊条烘箱
YGCH-X-400
5KW×3
15KW
3
照明设备
2000W
2KW×10
20KW
4
角向砂轮机
0.55KW×10
5.5KW
5
其它设备
10KW
说明：
整个钢结构安装工程，根据上表所示主要用电设备，计算总负荷
PC=1.1×KΣ（ΣP1
+ΣP2）
其中同期系数KΣ=0.5
ΣP1=1500KW
ΣP2=15+20+5.5+10=50.5KW
=
=0.63
则PC=1.1×0.5（0.63×1500+50.5）≈550KW
考虑可能存在突发用电高峰，所以业主至少要提供600KW的供电量可满足使用要求，现场生活用电使用独立的三相五线制电缆由现场接驳点引至生活区；现场施工用电由二级配电箱引至施工作业面内，电缆靠边悬空挂设，配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关，各配电箱必须作重复接地，现场所有设备实施一机、一闸、一漏电开关制。
6.施工进度计划
6.1.施工进度计划表
见附表，钢结构及屋面施工服从总包整体施工计划，并随土建施工实际进度情况相应作出调整。
6.2.各阶段工期保证措施
6.2.1、确保总进度目标实现的措施
保障工期组织体系以公司项目经理部为核心，依托公司总部的支持，以项目经理为保障工期的第一责任人；以各阶段的工期保障为基础，以分项目经理作为区域工期保障的具体责任人；以五大资源保障体系为必须的前提条件，以资源的完全保障来保证工期目标的实现；由此形成一个完整的保障工期的特别措施体系，确保本项目工期目标的完成。
材料采购计划必须服从于整个加工制作工期和现场拼装工期计划，根据每批构件出厂计划、工厂的生产加工能力、速度等因素，推算出材料采购的理论周期，同时考虑各种不确定因素的情况下，下正式订单给生产厂家，并明确材料的交货期。
在这期间，定期向生产厂家或公司派驻厂家的人员了解材料生产的进展情况，确保材料按合同所规定的交货时间交货。
针对本工程的特点，进行合理的施工组织，建立具有针对性的施工组织，提取分析本工程实施的关键线路，包括现场测量放线，拼装胎架搭设，支撑架安装，桁架吊装，桁架高空卸载等，制订实施方案，采用先进的施工方法，施工工艺缩短工期。
同时要加强质量管理，在质量创优的同时，以质优来避免工程的返工对生产工期造成的延误。
必须与加强生产安全管理联系，杜绝重大安全事故的发生，就是对生产按序进行，工期按期正点的保证。
6.2.2、钢结构及屋面安装工期保证措施
在安装现场还将采取以下措施，确保达到预计的工期，保证在计划时间内按时竣工交付。
（1）采用的施工进度计划与周、日计划相结合的各级网络计划进行施工进度和管理并配套制订，计划、设备、劳动力数量安排实施适当的动态管理。
同时，对于现场施工一线人员进行看板管理。
全程即时跟踪工程的动态进展情况，分析、比较实际进度与计划进度的关系，制定预案；特别要重视工程项目的工期预报制度，提前预测工程的进展情况，发现问题及时制定措施预案，防止工程拖期。
（2）合理安排施工进度和交叉流水工作，通过各控制点工期目标的实现来确保总工期控制进度的实现。
成熟的施工工艺和新工艺方法相结合，尽可能缩短工期。
（3）准备好预备零部件，带足备件、施工机械和工具，以保证能现场解决的问题应在现场解决，不因资源问题或组织问题造成脱节而影响工期。
（4）所有构件编号有检验员专门核对，确保安装质量一次成功到位，避免由于返工而拖延工期。
（5）严格完成当日施工计划，不完成不收工，现场人员可适当加班加点，必要时开夜工安装，管理人员应及时分析工作中存在的问题并采取对策。
7.项目组织架构及职责
7.1．项目组织机构
项目管理组网络图
7.2.各部门及主要人员职责
序号
职务
职责
公
司
总
部
项目主管
总体协调、指挥，宏观领导、指导，重大问题决策，资源和资金调配，对外沟通。
解决由公司总部解决的有关各种问题。
分管技术负责人
施工组织设计和项目质量计划审定，重大施工方案审批，解决工程重大技术问题。
项
目
经
理
部
项目经理
组织编制项目质量计划及体系运作；现场施工总体管理、协调，服从业主、监理的管理，协助公司项目主管的指挥、资源和资金的调配。
项目副经理
协助项目经理具体负责进度、质量、安全、文明施工等施工要素管理。
项目总工
具体主持项目技术管理体系和质量保证体系的建立和有效运行的管理，信息管理。
钢结构制作主管
负责图纸转化设计、构件加工、加工进度控制、加工质量和现场服务。
钢构件运输主管
负责构件运输和构件现场服务。
钢结构安装主管
负责专项施工方案编制、施工技术安全交底，现场的施工管理、进度管理、构件管理、机械管理和协调。
质量管理工程师
质量管理、工序质量控制、质量监督，隐蔽检验、工程报验，质量资料。
投资管理工程师
合同管理，成本分析、预测及控制，资金计划与管理。
计划管理工程师
工程进展信息统计，计划与实际比较，按期按期报量
测量与监测工程师
测量放线、复测，工序监督，施工过程精度控制。
安全文明工程师
施工环境，安全监督、检查和交底，劳动保护，事故处理。
技术员
设计联络、图纸会审、试验计量、技术资料。
施工员
施工技术安全交底，现场的施工管理。
材料、构件员
物资采购与保管、材料报验与标识；构件联络，现场验收和管理。
机管员
机械租赁与调配、机具维修。
预算员
材料预算、施工预算，工程量统计。
测量员
整个工程的测量定位与管理，沉降观测。
详图设计
设计负责人
负责施工详图转化设计，与设计院的交流与沟通，现场服务。
设计工程师
图纸转化、清单汇总、现场服务。
第四章钢构件运输及管理
1．构件运输
1.1．构件运输方法
本工程运输采用汽车运输，符合公路运输要求。
我们在结构深化设计时即考虑到构件运输方便，桁架腹杆长度较小，均不用分段，工厂制作完成后即可打包运往工地；对于桁架单元中上下弦杆，必须在深化时进行分段，分段长度应同时考虑到汽车运输能力以及避开腹杆相贯点。
1.2．构件运输准备
本工程构件主要为桁架钢管，由于现场场地条件紧张，发货计划必须根据现场安装进度而制订，先安装的先运，适当的提前，避免构件在施工现场堆积，占用本来就不宽裕的现场场地。
项目部要实时监测制造厂构件完工情况，并提出需要先发往现场的构件清单，运输部门根据清单安排装车运输，构件配套供应。
为保证整个运输作业的连续高效稳定，我们选用的都是与公司有常年合作的运输队伍，对各类钢结构构件的装车、运输、卸货有充足的操作经验，同时项目部加强对运输队伍的协调管理，使构件的运输过程完全可控，可预见。
1.3．构件搬运和装卸
构件在厂内使用吊车和铲车负责搬运和装车,在施工安装现场使用汽车吊和塔吊卸车，起重工及吊车司机应经过专门的培训,持证上岗。
装卸、搬运要做到轻拿轻放，并做到以下几点：
（1）确保搬运装卸过程中安全,包括人员安全、零部件及构件、搬运装卸周围的建筑物及其他装备设施的安全。
（2）按规定的地点进行堆放,在搬运过程中不要混淆各构件的编号、规格，应做到搬运装卸依次合理、及时准确地搬运。
（3）装卸的吊点要根据安装时设计的吊点进行装卸。
（4）装卸时钢丝绳的绑扎要作好构件四角的保护工作。
（5）装卸过程中吊车回转半径内严禁站人。
吊装用的钢丝绳和卡扣在装卸前必须进行全面的检查。
2．构件包装及堆放
2.1．构件包装
为在运输过程中，保护构件使之不易损坏。
每车构件都应有针对构件特点的包装保护措施，这也使构件的运输体积比较紧凑，可以减少运输费用，便于构件装卸。
针对钢管，管径不等，均为直线型，包装采用夹紧式包装：
包装材料采用截面50x100和100x100的木材及1x30的钢带；可以采用多层为一运输单位，成捆叠放，但最多不得超过三层；并用枕木垫在四周，防止在运输过程中滚动。
包装时尽量将相近规格的构件包装在一起。
每车构件都要有一份一一对应的构件清单，随车送至项目部，构件到场后，材料员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，核实无误后方可签收，如果发现问题，制作厂应迅速更换或补充构件，以保证现场急需。
发货清单可以保证发运方与接受方对运输过程有据可参，不致引起混乱。
2.2．构件标记
钢构件按规定制作完毕检验合格后，应及时进行分类贴上标识，标识应包括构件的名称、规格、重量、数量和生产日期；构件按编号顺序分开堆放，并垫上木条，减少变形、磨损。
主要有以下一些标志、标识；
（1）主标记（图号、构件号）：
为提高产品的出库正确率，保证出库构件的完整性，在进行深化设计时对构件进行编码，便于工程材料的可追溯性，以及工地材料的管理科学和使用方便。
（2）捆件采用彩钢板标签牌标识，标签牌应标明工程名称和工程的部位或区域。
（3）杆件采用油漆字母和数字单一的标识方式，其标记应与设计编号完全一致。
（4）方向标记：
管结构、支撑为左侧。
2.3．构件堆放
在现场安装的每一根杆件，每一个零件进行编号后便拥有独一无二的身份证明，同时，在构件的布置图上，每个需安装构件的编号也都在图纸上标识出，根据布置图，安装队工人即可以清晰地了解到到场构件是属于哪一个区域，是需要在地面拼装的还是单根散装的，从而决定构件堆放的位置。
构件的现场堆放应以保证构件不受损坏，方便吊装调运为原则。
由于地下通廊及地铁一号线施工过程中，地下作业面场地十分紧张，应尽量减少构件现场积压，且构件堆放场地应尽量靠近吊车行走路线，经平整夯实并设置通畅的排水措施后方可作为堆场，钢构件现场卸货后，应放在稳定的枕木上，重叠堆放的构件上下枕木要对齐，以免构件变形。
堆放时,构件的标记应外露以便于识别和检验。
做好每个构件的堆放记录（场地、构件等）方便安装时快速得找到相应编号构件。
将在地面拼装桁架的杆件堆放在拼装场地内，方便汽车吊进行拼装。
需要在高空进行散装的杆件在卸货的时候对照编号，确定杆件安装位置，分散堆放在场内道路两旁（以不影响施工及车辆行驶为前提），减少构件二次转移，提高安装效率。
第五章钢结构现场安装方案
1．施工总体思路
1.1．安装思路
1、钢屋盖吊装选择一台300吨履带吊配合一台150吨履带吊进行，300吨吊机在场外行走，负责完成主桁架及外围次桁架吊装任务；150吨吊机在场内行走，负责完成内侧两道次桁架吊装及高空支撑架安装任务。
吊装任务分区示意图
2、支撑柱、主次桁架均采取地面拼装，整体吊装方式。
在体育场外围四个边角及内场设拼装场地。
根据结构所属吊机工作范围安排在场外或内场拼装。
3、为减少高空散装工作量，保证安装精度，部分相邻主桁架及中间次桁架在地面整体拼装完成后整块吊装，共有13个区域可拼装成整块结构后吊装，见下图示意。
分块吊装区域示意图
4、针对悬挑长度大于15m的主桁架以及分块吊装屋盖，吊装过程中在端部设临时高空操作平台，方便桁架就位及调整。
支撑架采用型钢焊接而成的格构式柱，底部通过转换梁将上部荷载传递到看台层混凝土梁上。
5、屋盖吊装按顺序进行，主桁架就位后立即连接相邻次桁架，尽快形成稳定结构。
安装过程中辅助揽风绳增强临时结构稳定性。
6、本工程存在大量的高空焊接，焊接作业紧随吊装工序，分区域展开焊接，制订合理的焊接顺序及焊接工艺，控制焊接变形，减少焊接应力。
7、完成钢屋盖焊接后，各个温度区内结构可单独进行卸载。
卸载采用整体分步卸载方式，利用千斤顶配合钢垫块控制卸载量，分四步完成总卸载量。
1.2．现场平面布置及吊机行走路线
根据施工需要及现场实际情况，确定现场场地布置图如下：
现场场地布置及吊机行走路线图
2．施工流程
根据工程总体施工安排，钢结构屋盖施工顺序为：
可以看出，施工顺序为逆时针绕体育场
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