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钢结构施工方案(同名22940) 第七章 钢结构专项施工方案 第一节 钢结构工程概况 一、钢结构基本概况 （1）体育馆支承大跨屋盖的36根柱采用型钢混凝土柱，局部大跨梁采用型钢混凝土梁，钢构件截面为H型。屋盖平面形状为圆角矩形（接近椭圆形），短跨方向跨度109.2m，长跨方向126m，采用双向交叉平面钢桁架结构。屋盖支承于下部型钢混凝土柱顶，桁架结构高度(上、下弦杆轴线间距离)5.77~8.717m。桁架上弦采用方钢管，下弦和腹杆采用H型钢。 （2）热身馆北侧入口前厅采用钢框架结构体系，局部楼板采用压型钢板组合楼板。屋盖为平面形状为直角矩形，短跨方向跨度40.5m，长跨方向50.4m，采用双向交叉平面钢桁架结构。屋盖支承于下部钢筋混凝土柱顶，桁架结构高度(上、下弦杆轴线间距离)2.2~3.0m。桁架杆件采用方钢管，节点采用相贯节点。 二、钢结构主要构件及节点概况 1、钢结构主要构件类型 95 圆型 P245×12 2、主要节点 桁架相贯节点 H型钢柱柱脚节点 H型钢柱对接节点 第二节 钢结构深化设计 一、深化准备工作 深化设计前，应对原设计图纸、资料和相应规范进行全面深入了解，将一些特殊的设计内容进行探讨，并且对结构进行有效分析，将原设计图纸中存在的问题进行归纳和总结，并及时向原设计方提出，并与之配合及时解决问题。 二、深化设计内容 深化设计将完成细部设计和工艺设计，它是根据原设计图纸，在不改变原设计结构形式的前提下，进行优化设计，并根据优化设计作出满足钢结构制作及钢结构安装所需的施工图。 三、细部设计 根据设计院提供的图纸文件，进行消化和讨论，按部件分类进行细部设计。设绘结构的部件图、分段图、杆件图、机加工零件图，注明接头位置、焊接符号、坡口尺寸及制造技术要求等。部件图、分段图及机加工零件图交设计院审核认可。 四、工艺设计 根据制造方案，编制制作工艺、焊接工艺、现场拼装工艺文件，设绘工装、夹具、套模、胎架及有关布置图。 五、图纸深化设计措施 （1）制定详细的设计准则和设计计划。 （2）利用X-Steel进行建模，使得整个结构情况在三维模型中能充分体现；对一些构件的空间角度能有精确记录；对所有材料（钢材、螺栓和焊材）等有精确的统计，能清楚的观察到结构和节点在实际制造和安装过程中的合理性和可能性。 （3）利用AutoCAD进行施工详图的细部处理。 （4）对软件所生成的详图进行对比和调整，使详图能进一步符合要求。 （5）对一些遗漏的结构件和零件进行补充，使构件尺寸和视图等能完全符合加工和安装要求。 （6）编制安装布置图并对每一张详图进行校对。 （7）对所有焊接及安装方向等进行综合考虑，使构件的连接形式和焊接位置更加合理。 第三节 钢结构制作和运输 一、材料采购 （1）使用业主注明、认可的，以及设计图纸上明示的钢材，其质量标准须符合现行国家规范《优质碳素结构钢》或《碳素结构钢》的规定。 （2）所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书，并经审定合格后方可入库，需做复检的应按相应要求复检合格后方可使用。 （3）为防止不同规格和材质的钢材混淆，使用记号和涂色区分钢材的方法。钢材的规格采用记号笔直接在材料的醒目位置进行标识。 （4）材料的使用严格根据技术部门编制的排版图和原尺寸资料进行领料和落料，实行专料专用，严禁私自代用。 （5）钢材入库前进行100%的外观检查。 （6）钢材、焊材的质量证明书、复检单和报料单，按单项工程分册装订，以备查用。 （7）工程所采用的焊接材料应符合有关国家标准，并与主材相适应。 （8）焊条的烘焙严格执行烘焙技术要求。 （9）严禁使用药皮剥落、变质的焊条及严重锈蚀的焊丝。 （10）涂料的牌号、品种、颜色须符合业主的要求，涂料应存放于干燥、遮阳、避雨的固定场所，环境温度控制在0～40℃之间，并编号分类。 二、钢材前期加工 1、钢板矫平 采用钢板矫平机对钢板进行矫平，矫平的目的是消除钢板的残余变形和减少轧制内应力，从而可以减少制造过程中的变形，这是保证板件平面度的必要设备。 2、钢板预处理 采用专用钢板预处理生产线对钢板进行除锈，保证钢材的除锈质量达到Sa2.5级；喷车间底漆和烘干。 3、NC切割 构件放样采用计算机放样技术，放样时必须将工艺需要的各种补偿余量加入整体尺寸中，为了保证切割质量，厚板切割前先进行表面渗碳硬度试验。 切割采用数控精密切割设备进行设割，选用高纯度98.0%以上的丙稀气加99.99%的液氧气体，可保证切割端面光滑、平直、无缺口、挂渣，坡口采用专用进口切割机进行切割。 三、主要制作工艺 1、焊接H型钢制作工艺 工序 工艺要求 示意图 1、钢板预处理 钢板下料前采用钢板预处理生产线进行表面预处理。处理后的钢板除锈等级达到Sa2.5，并喷一道底漆防止钢板锈蚀。 2、钢板矫平 钢板下料前采用钢板矫正生产线进行钢板矫正。矫正后的钢板表面，不应有明显的凹面或损伤，钢板矫正后的允许偏差应不大于1mm。 3、钢板下料 H型构件翼缘板、腹板和日字型构件面板采用数控多头切割机切割下料。腹板焊接坡口和面板焊接坡口采用半自动火焰切割机进行。 4、零件二次矫平 零件下好以后进行二次矫正控制切割变形。 5、T型组立 采用H型钢组立机进行T型组立。 6、H型组立 采用H型钢组立机进行H型组立。 7、H型焊接 H型钢组立合格后吊入龙门式自动埋弧焊接机上进行焊接。 8、H型矫正 焊接H型钢矫正在H型钢矫正机上进行翼缘、腹板及挠度矫正，检测合格后进入下一道工序。 9、H型测量 焊接H型钢矫正后，安装零件板，测量长度和宽度方向尺寸 2、箱型构件制作工艺 工序 工艺要求 示意图 1、钢板预处理 钢板下料前采用钢板预处理生产线进行表面预处理。处理后的钢板除锈等级达到Sa2.5，并喷一道底漆防止钢板锈蚀。 2、钢板矫平 钢板下料前采用钢板矫正生产线进行钢板矫正。矫正后的钢板表面，不应有明显的凹面或损伤，钢板矫正后的允许偏差应不大于1mm。 3、钢板下料 翼缘板、腹板采用数控多头切割机切割下料。腹板焊接坡口和面板焊接坡口采用半自动火焰切割机进行。 4、零件二次矫平 零件下好以后进行二次矫正控制切割变形。 5、设置胎架及地样 装配前首先设置地样及胎架，胎架设置时必须保证上口水平度，同时必须保证具有足够的刚度及强度，胎架及地样必须经专人检测合格后方可投入使用。 6、下面板定位 下面板通过线坠与地样进行精确定位。 7、装配隔板 隔板装配前在下面板上弹出隔板定位线，并用砂轮除去定位线两侧浮锈，隔板组立后将其点焊固定。 8、装配腹板 腹板装配合格后通过千斤顶将其与隔板顶紧，然后点焊固定。 9、装配上面板 上面板通过线坠与地样进行精确定位，然后点焊固定。 10、隔板电渣焊 隔板采用单边电渣焊，焊接时在电渣焊焊孔上下口设置引、熄弧铜套，焊接过程中应严格控制焊接电流电压，同时注意观察腹板电渣焊区域颜色。 11、主焊缝焊接 采用半自动埋弧焊接机对上面两条焊缝同时同向进行焊接，严格控制焊接电流电压以及焊接速度，采用多层多道焊，正面焊缝焊满1/2后，将构件翻身焊满反面两条焊缝，最后将正面焊缝焊满。 12、整体检测 检测时重点检查构件长度、对角线以及构件端面截面尺寸是否满足设计及规范要求。 四、钢构件运输 构件运输详细计划与制作加工供货计划相对应。本着先安装先运输的原则，对现场首批安装的构件应先运输，运输过程应做到既满足现场安装的需要，又保持运输工作量合理，尽量避免出现运输过程量前后相差较大，时松时紧的现象。运输的顺序还应与现场平面布置合理结合，对于现场易于存入或已具备存放条件的构件，可以提前运输，而对于一些大构件、不易在露天存放或难以存放、现场暂时不需安装的构件，应根据现场安装需要，并考虑运输过程中可能出现的特殊情况组织运输，而尽量不要先期运输到达施工现场。 当发生突发事件时，承运人员将在第一时间内通知物流组或者项目管理机构；项目管理机构将根据事件的程度，做出快速处理。一般事件将在2小时内处理完毕，重大事件在12小时内做出圆满解决。 第四节 钢结构安装 一、安装方法概述 1、体育馆钢结构安装方法概述 （1）体育馆劲性钢柱按1层1节分段吊装，始终领先土建1层施工。吊装设备采用现场安装的6台TC6013塔吊。 （2）屋盖平面尺寸109.2m×126m，采用双向交叉平面钢桁架结构，拟取短跨方向作为主桁架，长跨方向为次桁架。桁架结构高度(上、下弦杆轴线间距离)5.77~8.717m，杆件在工厂加工后，散件运往现场，在现场分段拼装。在桁架分段位置搭设格构式支撑胎架，桁架分段吊装就位。吊装设备选用130t履带吊。 2、热身馆钢结构安装方法概述 （1）热身馆钢结构包含框架、屋顶桁架两部分，先安装框架部分钢结构，再安装屋顶桁架钢结构。吊装设备选用2台30t汽车吊。 （2）屋盖平面尺寸40.5m×50.4m，为双向交叉平面钢桁架结构，拟取短跨方向作为主桁架，长跨方向为次桁架。桁架结构高度(上、下弦杆轴线间距离)2.2~3.0m，桁架在工厂分3段加工，每段长度约13.5m，运输至现场后完成对接，再采用抬吊方式整体吊装，由Ⅲ-G轴向Ⅲ-A轴方向推进安装。 二、构件进场 （1）钢构件采用大型平板车从加工厂运输至现场。 （2）劲性钢结构施工阶段，钢构件经门2进入施工场地内，沿环形施工道路运输至临时堆场，由TC6013塔吊卸货。 （3）地上部分钢结构施工阶段，钢构件经门1进入施工场地内，沿1-03#坡道运输至拼装场地内，采用履带吊和汽车吊卸货。 三、机械设备性能表 1、TC6013塔吊性能参数 TC6013塔吊臂长选用50m，该工况起重性能如下： 幅度（m） 单倍率吊重（t） 双倍率吊重（t） 17.5 3.00 6.00 20 3.00 5.88 22 3.00 5.26 25 3.00 4.53 28 3.00 3.96 30 3.00 3.64 32 3.00 3.37 35 3.00 3.01 38 2.89 2.72 40 2.62 2.55 42 2.46 2.39 45 2.26 2.19 48 2.08 2.01 50 1.97 1.90 2、130t履带吊性能参数 130t履带吊主臂长选用52m，该工况起重性能如下： 幅度（m） 吊重（t） 幅度（m） 吊重（t） 12 43.4 30 12.1 14 35.1 32 10.9 16 29.2 34 9.9 18 25.0 36 9.0 20 21.7 38 8.2 22 19.0 40 7.6 24 16.9 42 6.9 26 15.2 44 6.4 28 13.4 46 5.8 3、30t汽车吊性能参数 工作半径(m) 吊臂长度(m) 10.6 14.3 18.0 23.5 29.0 34.5 40.0 3 30 27 22 3.5 30 27 22 4 28 26 20 16.5 4.5 25 24.3 18.6 15.6 5 23 22.4 17.3 14.7 5.5 21 20.8 16 13.9 11.7 6 18.5 18.8 14.8 12.8 11 6.5 16.5 17 13.9 12.2 10.5