单柱廊钢结构施工组织设计Word格式文档下载.docx
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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1-11~1-12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
1
50t汽车吊
台
构件吊装
2
直流电焊机
4
构件焊接等
3
超声波探伤仪
焊缝探伤
碳弧气刨
焊缝清根
5
气焊工具
套
辅助工作用
6
电动扭矩扳手
把
高强螺栓紧固
7
角磨砂轮机
现场焊接焊缝清理
补漆除锈
8
经纬仪
钢柱垂直度校正
9
水准仪
复测、找正
10
2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
现场使用
漆膜测厚仪
检查构件油漆
13
烘干箱
焊条烘干、保温
14
焊条保温桶
焊条保温
(2)主要施工材料用量表
序号
材料名称
H300*250*20*12,长2000高1200门式支架
组
钢柱现场地面拼接、安装施工钢梯
路基箱
块
门式支架底板
Ф24、Ф13
m
各40
吊索
Ф17.5钢丝绳
300
浪风绳
Ф39、Ф21.5
钢爬梯
200
防坠器
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:
工种
人数
用途
铆工
结构安装
起重工
电焊工
测量工
测量放线
电工
现场配合
油漆工
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→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(TQ500-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=42.4kN
当选用6×
37+1直径d=24㎜钢丝绳,抗拉强度ψ=1550MPa时钢丝绳的破断拉力
Sb=π*
*n*
*ψ/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;
σb——钢丝绳中钢丝的抗拉强度,Pa;
ψ——钢丝绳中钢丝搓捻不均匀引起的受载不均匀系数;
6×
37+1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=6
37+1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1-12~1-13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(1-12~1-13轴线)悬挑平台。
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22.85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。
4.2.3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)
20
24
30
附加长度(mm)
35
45
55
(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,1.0~3.0mm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
M20
M22
M24
每批紧固轴力平均值
公称
170
211
245
最大
186
231
270
最小
154
191
222
高强度螺栓初拧、终拧扭值见下表:
初拧扭矩(N.m)
220
390
终拧扭矩(N.m)
440
600
780
(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。
母材材质
焊接方法
焊接材料
Q235B+Q235B
SMAW
E4303
FCAW-G
E501T-1
5.4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
100~150
50
5.5焊接工艺参数
层次
焊接工艺参数
型号
规格(mm)
电流(A)
电压(V)
焊速(cm/min)
φ3.2
90~140
22~25
6~10
2~3
φ4
130~200
24~27
5.6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(50μm)、环氧中间漆两道(50μm)。
6.2涂装要求
对由于运输、安装、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,应对照图纸和标准,复查下列尺寸:
①柱子中心线标志;
②检查柱子长度;
③检查柱身的侧向弯曲和扭曲,尤其是牛腿处;
④测量柱脚螺栓孔至柱中心线的尺寸偏差;
⑤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.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,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:
11.1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
材料名称
规格
钢丝绳
φ8
200m
生命线
240
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