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钢结构安装方案

一、工程概况：

1、成建工中国西部建材产业园二期石材废水处理站钢结构工程位于四川省青白江市祥福镇，施工图由北京世纪中天国际建筑设计有限公司提供。

北京世纪中天国际建筑设计有限公司设计该工程为反应塔支架，结构形式采用钢结构框架。

有钢制清水塔、钢制反应塔。

反应塔均为在直径6.1m的圆圈内设置6根450×16框架钢柱支撑罐体，该钢柱高9.9m,钢柱2.9m、5.8m、8.7m处均设置219×10框架钢梁连接框架钢柱；罐体长19m，直径6.1m；内筒长12m，直径1.5m。

刚架构件的翼缘与端板的连接采用全熔透对接焊缝，焊缝等级为二级，腹板与端板的连接采用角对接组合焊缝；钢柱工地接头、钢梁工地接头翼缘间的焊缝采用全熔透焊缝，焊缝等级为二级，其余为三级。

支架框架钢柱与混凝土基础柱采用柱脚螺栓连接。

二、编制依据：

1、《钢构安装手册》

2、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—2001

3、《建筑钢结构焊接规程》JGJ81—91

4、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99—98

5、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2001

6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91

7、《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194—93

8、《工程测量规范》GB50026—93

9、《建筑施工安全检查标准》JGJ95—99

10、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工验收规范》JGJ82—91

11、其它相关现行国家标准、规范和规程。

12、北京世纪中天国际建筑设计有限公司设计的施工图及本公司的钢结构施工经验。

三、施工准备工作：

1、施工组织机构：

2、技术准备：

2.1、熟悉施工图，了解设计意图及参照的施工规范和技术标准。

2.2、根据施工组织设计编制吊装及现场焊接方案。

2.3、根据图纸要求及施工组织设计，编制作业指导书及操作规程。

2.4、对所有持证特殊工种进行技术交底和岗前技术培训。

3、机械设备：

本工程需要如下设备及工具，在吊装前进场。

1汽车吊50T台2吊装用

2汽车吊25T台3吊装用

3汽车吊16T台3吊装及卸车用

4平板车15T台20现场构件运输用

5硅整流焊机SS-400A台25焊接用

6栓钉焊机50KW/2500A

台2

7空气压缩机0.9m

3

台2

8电动扳手M20~24把4

9超声波探伤机台1

10经纬仪J2台4

11水准仪S3台2

12焊条保温筒只20

13角向磨光机φ125台20

14氧气-乙炔工具套8

15焊条烘箱30-60Kg台2

16安全网3×6M张200

17手拉葫芦

1~3T/6M

只100

18钢丝绳φ12~22

若干

19卸扣及绳卡等φ12~22若干

20扭力扳手M27~30把1

21定位销φ20~24支20

22扳手等用具若干

23对讲机部10

4、材料准备：

根据施工图及施工组织设计要求，编制构件及材料进场计划。

本工程辅材用量（计划）如下：

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1电焊条

E4303、J422

E5016、J506

吨12焊接用

2氧气瓶100

3乙炔气瓶50

4油漆红丹Kg500补漆用

5爬梯材料角钢、元钢等吨5

6砂轮片φ125片300

5、劳动力按排：

投入劳动力130人，另根据施工进度情况调整人员。

1吊车司机人8

2测量工人4

3起重工人16

4安装工人50

5电焊工人25

6气焊工人4

7电工人2

8架子工人5

9油漆工人4

10附工人20

11探伤工人2

6、临时设施及现场按排：

办公用房在现场建，栓钉、螺栓、焊条及小型工具放在现场仓库

内，工人住宿在施工区域外租房。

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焊接施工用电约350KW，在配电房单独装表计量。

用3根70mm2

电缆分三路引进现场配电箱。

四、吊装方案：

4.1.施工准备

4.1.1施工条件：

①钢结构柱基础位置偏差达到施工要求，并由现场监理单位发出钢

结构安装指令后，方可进行钢结构安装工作。

②、钢柱与地脚螺栓连接件预埋位置的准确度直接影响结构最终的

安装质量，施工中需密切配合土建施工单位，确保连接件的定位尺寸

偏差符合下表要求：

项目允许偏差

标高±3.0

支撑面

水平度1/1000

螺栓中心偏移5.0

螺栓露出长度

+20.0

0地脚螺栓

螺纹长度

+20.0

0

预留孔中心偏移10.0

③在进行部分基础混凝土施工时要用玻璃丝布对地脚螺栓进行保

护，防止螺栓丝扣被混凝土污染，并不得将螺栓丝扣划伤。

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④、材料准备：

A、构件进场必须根据《钢结构施工综合进度计划》的要求进行。

B、进场构件必须具备：

原材质量证明书、

原材复检报告、

钢构件产品质量合格证、

焊接工艺评定报告、

焊接施焊记录、

焊缝外观检查报告、

焊缝无损检测报告、

构件尺寸检验报告、

⑤严格遵守国家关于建筑施工的各项规定及现场监理公司对安装

前施工资料的要求。

4.2.施工部署：

A构件进场和卸货：

①构件进场根据现场安装有计划、有顺序地搬入现场，不会发生在

现场长时间堆放的现象。

②卸车时构件要放在适当的支架上或枕木上，注意不要使构件变形

和扭曲。

要求准备两副卸货用吊索、挂钩等辅助用具周转使用，以节

省卸货时间。

③运送构件时，轻拿轻放，不可拖拉，以避免将表面划伤。

④构件放在地面时，不允许在构件上面走动。

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⑤卸货作业必须由工地有资质的人员负责，对构件在运输过程中发

生的变形，与有关人员协商采取措施在安装前加以修复。

⑥卸货时，应防止构件从车上落下，应设置维护栏以避免伤害第

三者。

B进场构件验收要点：

①检查构件出厂合格证、材料试验报告记录、焊缝无损检测报告记

录、焊接工艺评定、板材质量证明等随车资料。

②检查进场构件外观：

主要内容有构件挠曲变形、节点板表面破损

与变形、焊缝外观质量、焊缝坡口几何尺寸、构件表面锈蚀和板材表

面质量等，若有问题，应立即通知加工厂，并会同有关部门决定处理

方案。

C钢构件现场堆放管理：

根据工程需要，我们初步拟定设置多个构件堆放场。

详见施工总

平面布置图。

①构件分批进场，钢柱沿安装就位位置放置，柱脚底靠近柱所对应

的地下三层钢柱的顶部。

钢柱、钢梁下须加垫木，并且须注意预留穿

吊索的空间。

垫木钢构件

小件及零配件应集中保管于仓库，作到随用随领，如有剩余，应在筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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下班前作退库处理。

仓库保管员对小件及零配件应严格作好发放领用

记录及退库记录。

②所有构件运到现场，采取遮盖措施，避免构件受雨淋而生锈。

D施工进度计划参见后附表：

4.3、构件安装

4.3.1主体钢结构：

①、柱身弹线

钢柱吊装前，必须对钢柱的定位轴线，基础轴线和标高，地脚螺

栓直径和伸出长度等进行检查和办理交接验收，并对钢柱的编号、外

形尺寸、进行全面复核。

确认符合设计图纸要求后，划出钢柱上下两

端的安装中心线和柱下端标高线。

②、钢柱安装

柱起吊前，将吊索具、揽风绳、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在钢柱上。

利

用钢柱上端连接耳板与吊板进行起吊，由汽车吊起吊就位。

（见下图）筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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③、柱子就位时首先利用埋件上的轴线确定好柱子位移，此时可令吊

车将30％－40％荷载落在下部结构上。

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④、柱顶标高调整首层钢柱标高主要依赖于基础埋件标高的准确，安

装前严格测量柱底埋件标高，提前用钢板调整其高度。

钢柱安装时以

水准仪复测其标高，无误后拴好揽风令吊车落钩。

⑤、钢柱垂直度初校正：

用两台经纬仪从柱的两个纵横轴向同时观测，依靠千斤顶进行调

整。

无误后固定柱脚，并牢固栓紧揽风绳。

⑥、吊装示意图及吊车行走路线图见附图：

⑦、钢柱及钢梁吊装立面示意图见附图：

⑧、吊车起重量及性能表见附件：

4.4、钢结构测量校正:

4.4.1测量准备工作

施测之前，编制钢结构安装测量方案，确定可行的测量方法。

按

照先总体后局部的原则，布设平面高层控制网，以控制钢结构总体偏

差。

对施工中所使用的仪器、工具进行检校，以保证施工精度。

对地

脚螺栓进行检测，要求螺栓上下垂直，水平位置精确。

所有测量工具必须进行计量鉴定，实测人员根据鉴定书进行读数调整。

4.4.2控制网施测

A.首层平面控制网测量

基准点布设在轴线偏1m线交叉位置，基准点位预埋10cm×10cm

钢板，用钢针刻划十字线定点，线宽0.2mm。

控制点的距离相对误差

应小于1/15000。

B.控制网布设原则筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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①控制点位应选在结构复杂、拘束度大的部位。

②网形尽量与建筑物平行，闭合，且分布均匀。

③基准点间相互通视，所在位置应不易沉降、变形，以便长期保存。

C.控制点的竖向传递

控制点的竖向传递采用内控法，每次从首层基准点进行投测，在

各层安置激光接收靶，考虑到激光束传递距离过长会发散，影响投测

精度，故在工程进行中按高程要分次投测控制网，并不断与基准点复合。

D.高程控制点的测定

引测多个高程点作为楼层标高控制依据，各控制点标高互差应小

于2mm，点位选在安全可靠、易保存、不易沉降、便于竖向引测的部

位，并要求分布均匀，相互通视。

4.4.3钢柱校正过程控制

图17所示为钢柱的校正流程图。

图17

A.地脚螺栓的检查

平面控制网测设，竖向投测确定螺栓偏差，确定柱顶偏差

高程基准点确定，竖向传递

钢柱几何尺寸检测

柱顶抄平，并与下节钢柱综合比较

钢柱就位初拧时初校终拧前复校

施焊过程中跟踪

监测

焊接后垂直度测量成果输出筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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地脚螺栓的埋设精度直接影响钢柱的吊装，吊装前应对所有地脚

螺栓的平面位置和标高进行检查，要求螺栓平面位置偏差≤2mm，标

高偏差≤5mm。

B.钢柱垂直度控制

钢柱校正一般分四步进行：

初拧时初校；终拧前复校；焊接过程

中跟踪监测；焊接后的最终结果测量。

初拧前可先用长水平尺粗略控

制垂直度，待形成框架后进行精确校正。

此时要考虑偏差预留，焊接

后应进行复测，并与终拧时的测量成果相比较，以此作为上节钢柱校

正的依据。

C.影响钢柱倾斜的因素

高层钢结构施工中，影响垂直度的因素主要有以下几点。

①安装误差

这部分误差主要由安装过程中碰撞及钢柱本身几何尺寸偏差引筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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起，也包括校正过程中测量人员操作的误差。

此类人为因素，可以通过加强施工管理监测工作进行保证。

②日照温差

日照温差引起的偏差与柱子的细长比、温度差成正比。

一年四季

的温度变化会使钢结构产生较大的变形，尤其是夏季。

在太阳光照射下，向阳面的膨胀量较大，故钢柱便向背向阳光的

一面倾斜。

通过监测发现，夏天日照对钢柱偏差的影响最大，冬天最小；上

午9～10时和下午2～3时较大，晚间较小。

校正工作宜在早晨6～8

点，下午4～6点和晚间进行。

③缆风绳松紧不当

严禁利用揽风绳强行改变柱子垂偏值。

4.4.4.钢柱标高控制

A高程基准点的测定及传递

在首层平面布设多个高程基准点，用N3水准仪精确测定其高程。

高程的竖向传递采用50m钢尺，通过预留孔洞向上量测，量测时应充

分考虑温差、尺长、拉力等的影响，以保证量距精度。

每层传递的高

程都要进行联测，相对误差应＜2mm。

B柱顶标高的测定

根据钢柱实际几何尺寸确定各层柱底标高50cm线及各层梁标高

的10cm线，应从柱顶返量确定，通过控制柱底标高来控制柱顶及各层

梁标高。

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4.5、钢结构焊接：

4.5.1、焊前准备：

①、将电焊机房吊到施焊区域，放置平稳。

接通主电源，连接焊机

及烘箱电源，做好接地并调试。

连接焊机龙头线及地线，将地线并联

接在一起焊在钢柱或钢梁上（如下图），焊接电缆线（龙头线）从焊

机至焊钳的长度宜在30~50米，如因施工需要加长应考虑焊接电流的衰减。

②、按焊接工艺要求对焊条进行烘焙，烘烤温度360

O

C恒温1小时

后降温至100

0

C保温，领用时放在焊条保温筒内，并填好记录。

螺栓固定焊在梁或柱上

钢板20mm厚

龙头线

③、准备焊接用吊篮及简易脚手架，焊工个人工具及劳保安全用品。

④、由技术人员对焊工进行技术及安全交底，发给作业指导书。

4.5.2、焊前检查：

①、在接到上一个工序的交接单后，方可进行下道工序施工。

②、焊接前应检查安装的螺栓是否终拧。

③、按图纸检查坡口、间隙、钝边是否符合设计要求。

④、清理焊缝区域，按梁宽配上工艺垫板。

4.5.3、焊接顺序：

①、构件接头的现场焊接，应符合下列要求：

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完成安装流水区段内的主要构件的安装、校正、固定（包括预留

焊接收缩量）；

确定构件接头的焊接顺序，绘制构件焊接顺序图；

按规定顺序进行现场焊接。

②、构件接头的焊接顺序，平面上应从中部对称地向四周扩展，竖

向可采取有利于工序协调、方便施工、保证焊接质量的顺序（如下图）。

④③②③

③③④④③③②②

④③②③

③②①④

②②①①②②③③

③②①④

②①②③

③③②②①①②②

②①②③

③②③④

④④③③④④②②

③②③④

注:

①--④数字代表焊接顺序。

③、构件的焊接顺序图应根据接头的焊接顺序绘制，并应列出顺序

编号，注明焊接工艺参数。

多层梁焊接应遵守先焊顶层梁、后焊底层

梁，再焊次顶层梁、次层梁，柱对接焊缝可先焊亦可后焊:

（如下图）。

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钢柱

①①先焊顶层钢梁

钢梁

④④焊接中层钢梁

②②后焊底层钢梁

③③再焊柱对接焊

注:

①--④数字代表焊接顺序。

④、梁和柱焊接应按排两名焊工在柱的两侧对称焊接，电焊工应严

格按照分配的焊接顺序施焊，不得自行变更。

4.5.4、焊接：

①、本工程现场焊接接头型式为：

箱形柱单面V型带垫板横焊全熔

透横焊缝、及柱与梁单面V型带垫板平焊全熔透平焊缝。

梁与梁双

面V型带垫板平焊全熔透焊缝。

材质：

Q345B、厚度：

12～24mm

焊接方式：

手工电弧焊（SMAW）

焊条：

E5016（J506）

焊机：

松下SS-400A

电流：

直流

极性：

反极

②、焊接时采用直流反极，电流输出应稳定，焊机接线应牢固。

③、柱与梁连接角焊缝、对接平焊缝，引、收弧板采用工艺垫板每

边加长20mm，引、收弧在垫板上进行（如下图所示）。

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灭弧点

引弧点

④、焊接工艺参数参照下表执行,具体按焊接作业指导书。

焊接位置

焊接电流（A）

焊条规格

φ3.2100~12090~110

φ4.0170~190160~180

φ5.0220~240

平焊横焊

⑤、梁和柱接头的焊缝，宜先焊梁的下翼缘板，再焊其上翼缘板。

先焊梁的一端，待其焊缝冷却至常温后，再焊另一端，不宜对一根梁

的两端同时施焊。

⑥、柱与柱接头焊接，应由两名焊工在相对称位置以相等速度同时

施焊。

柱两相对边的焊缝首次焊接的层数不宜超过4层。

焊完第一个

4层，清理焊缝表面后，转90

○焊另两个相对边的焊缝。

这时可焊完

8层，再换至另两个相对边，如此循环直至焊满整个柱接头的焊缝为止。

钢柱

钢梁筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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13

4

3

2

156789101112

121110987651

2

3

4

13

柱

⑦、柱与柱、梁与柱接头焊接试验完毕后，应将焊接工艺全过程记

录下来，测量出焊缝的收缩值。

⑧、当风速大于5m/s（四级风），应采取防风措施方能施焊。

⑨、焊接工作完成后，焊工应在焊缝附近打上（或用记号笔写上）

自己的代号钢印。

焊工自检和质量检查员所作的焊缝外观检查以及超

声波检查，均应有书面记录。

4.5.5、焊接检验：

①、焊缝的外观检查：

a、焊缝质量的外观检查，应按设计文件规定的标准在焊缝冷却后

进行。

梁柱构件以及厚板焊接件，应在完成焊接工作24h后，对焊缝

及热影响区是否存在裂缝进行复查。

b、焊缝表面应均匀、平滑，无折皱、间断和未满焊，并与基本金

属平缓连接，严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔和熔

合性飞溅等缺陷。

c、所有焊缝均应进行外观检查，当发现有裂纹疑点时，可用磁粉筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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探伤或着色渗透探伤进行复查。

d、对焊缝上出现的间断、凹坑、尺寸不足、弧坑、咬边等缺陷，

应予补焊。

补焊焊条直径不宜大于4mm。

e、修补后的焊缝应用砂轮进行修磨，并按要求重新进行检查。

②、焊缝的超声波探伤检查应按下列要求进行：

a、图纸和技术文件要求全熔透的焊缝，应进行超声波探伤检查。

b、超声波探伤检查应在焊缝外观检查合格后进行。

焊缝表面不规

则及有关部位不清洁的程度，应不妨碍探伤的进行和缺陷的辨认，不

满足上述要求时事前应对需探伤的焊缝区域进行铲磨和修整。

c、全熔透焊缝的超声波探伤检查数量，应按设计文件要求。

受拉

焊缝应100%检查;受压焊缝可抽查50%，当发现有超过标准的缺陷时，

应全部进行超声波检查。

d、超声波探伤检查应根据设计文件规定的标准进行。

超声波探伤

的检查等级按《钢焊缝手工超声波检验方法和探伤结果分级》

GB11345-89规定进行验收。

e、超声波检查应做详细记录，并写出检查报告。

f、经检查发现的焊缝不合格部位，必须进行返修。

并应按同样的

焊接工艺进行补焊，再用同样的方法进行质量检查。

g、当焊缝有裂纹、未焊透和超标准的夹渣、气孔时，必须将缺陷

清除后重焊。

清除可用碳弧气刨或气割进行。

h、焊缝出现裂纹时，应由焊接技术负责人主持进行原因分析，制

定出措施后方可返修。

当裂纹界限清楚时，应从裂纹两端加长50mm筑龙网WWW.ZHULONG.COM

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处开始，沿裂纹全长进行清除后再焊接。

i、低合金结构钢焊缝返修，在同一处返修次数不得超过2次。

对

经过2次返修仍不合格的焊缝，否则要更换母材，或由责任工程师会

同设计和专业质量检验部门协商处理。

应会同设计或有关部门研究处理。

4.6、压型钢板施工：

4.6.1、施工条件：

为配合安装作业顺序，压型钢板铺设前应具备以下条件：

（1）主体框架结构焊接完毕并已经超声波探伤合格；

（2）主体框架结构焊接完成后，柱垂直度偏差复测合格；

（3）施工层平面次梁安装并终拧全部高强度螺栓；

（4）施工专用操作平台拆除；

（5）上层平面次梁安装前，应先将压型钢板运输至安装位置，若次

梁安装后再吊压型钢板，势必造成斜向进料,容易损坏钢板甚至发生

危险。

4.6.2、施工顺序：

（1）平面施工顺序

随主体结构安装施工顺序铺设压型钢板。

（2）立面施工顺序

为保证上层钢柱安装时人员操作安全，应先铺设上层压型钢板，

后铺设下层压型钢板。

C.工艺流程

压型钢板的施工工艺流程如图22所示。

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D.施工方法

（1）压型钢板长度一般为9m，每块重约120kg，为避免板材进入楼

层后再用人工倒运，要求每一节间配料准确无误。

（2）板材在地面配料后，分别吊入每一施工节间。

为保护压型钢板

在吊运时不变形，应使用软吊索，每次使用前要严格检查吊索，使用

次数达到20次后，吊索必须更换，以确保安全（图23）。

（3）严格按照图纸和规范的要求来散板与调整位置，板的直线度误

差为10mm，板的错口要求＜5mm，检验合格后方可与主梁焊接。

图22

板

材

及

配

件

清

理

吊

运

至

楼

层

散

板

位

置

调

整

检

验

不

合

格

合

格

与

主

梁

焊

接

放

线

边

缘

切

割

封

堵

头

板

洞

口

制

作

修

整

检

验

不

合

格

合

格

后

续

过

程

返

修

检

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