北京某大学体育文化综合馆钢结构工程施工设计

目录第一章 钢结构工程概况7第1节 工程概况71、 工程概况与特点72、 主要材料93、 结构形式13第2节 节点形式15第3节 分承包内容16第二章 工程难点与施工技术措施17第1节 工程难点17第2节 施工技术措施18第三章 工程管理目标19第1节 质量目标19第2节 工期目标20第3节 工程成本造价控制目标20第4节 安全目标21第5节 环境保护和文明施工目标21第6节 技术创新目标22第7节 培训和教育目标22第8节 团结合作目标23第9节 工程管理目标23第四章 项目管理及施工部署23第1节 项目管理组织机构23第2节 工程施工部署24第3节 施工流水段的划分25第4节 场钢结构施工平面布置27第五章 施工准备28第1节 施工现场准备28第2节 施工技术准备29第3节 人员配备30第4节 施工机械设备及仪器准备31第六章 施工方法37第1节 主要的施工方法37第2节 充分应用电子计算控制液压千斤顶提升新技术38第3节 钢结构施工顺序：39第4节 拱架、拱架支撑、屋架弦杆分段确定原则：41第5节 地面拼装工艺：41第6节 焊接技术451、 6.6.1焊缝的要求452、 6.6.2主要焊缝的焊接形式463、 6.6.3.施焊技术49第7节 高空对接屋架50第8节 提升技术511、 6.8.1提升工作原理522、 6.8.2提升工艺设计及计算533、 6.8.3提升过程564、 6.8.4提升过程中结构受力分析605、 6.8.5桁架提升工艺流程616、 6.8.6拱架提升过程中注意事项63第9节 施工测量641、 6.9.1测量准备工作642、 6.9.2测量内容65第七章 质量保证体系及措施66第1节 质量保证体系66第2节 质量保证措施的控制项目及重点控制内容661、 7.2.1加工制作662、 7.2.2安装过程673、 7.2.3提升过程67第八章 工期保证措施68第九章 冬期施工技术措施69第1节 冬期施工任务概况69第2节 冬期施工一般要求69第3节 冬施技术措施701、 9.3.1安装方面702、 9.3.2焊接方面713、 9.3.3.仪器使用要求734、 9.3.4塔式起重机73第十章 安全保证措施74第十一章 附录：技术规范书77第1节 本工程设计采用的规范与规程78第2节 本工程施工及材料应依据的规范、规程与标准78第3节 钢结构材料要求80第4节 钢结构施工详图82第5节 钢结构的制作要求82第6节 管材的下料、弯曲及焊接85第7节 钢结构的除锈与防腐86第8节 其他87第9节 钢结构材料用量及说明87第一章 钢结构工程概况第1节 工程概况1、 工程概况与特点某大学体育文化综合馆位于某大学校园内，规划用地面积20650m2，占地12000 m2，总建筑面积21882 m2（含风雨跑道1590m2）。建筑物高度为28.2m，地下一层（局部设地下夹层），地上三层。东西宽107.17m，南北长190.12m。建筑物东西两侧分别有二个露天风雨跑道。该工程为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，屋面支撑体系：钢屋盖由二榀东西向的双曲面圆弧拱架和十榀南北向的马鞍形管桁架式钢屋架组成，十榀钢屋架吊挂于二榀主拱架下。看台周边半径38.2m 圆周上分别布置有圆形钢筋混凝土柱，混凝土柱之间设有钢筋混凝土圆弧梁，钢屋架支撑在钢筋混凝土圆弧梁上，标高随屋面马鞍形位置不同而变化，钢屋架由连系桁架LXHJ15 联成一体。钢屋架从钢筋混凝土圈梁支撑点向外逐渐向高悬挑，最后由外环桁架梁联成一体，高挑部分构件为工字钢I22a。屋架上设置钢檩条，铺设双层保温金属压形板。主拱架外露，屋面整体造形呈马鞍形，外露钢拱架苍劲有力，波浪形银灰色屋面飘逸，轻巧，两者完美结合，集中体现了更高更快更强的体育精神和奋发向上的现代风格。详见图1.1 钢结构平面图；图1-2 结构纵剖面；图1-3 结构横剖面；2、 主要材料1.2.1 架及钢梁为Q235B(I 字钢，槽钢，焊接H 形钢)。1.2.2 钢管为Q345B 无缝钢管，化学成份及力学性能应符合GB700-88，抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值不小于1.2，钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%，钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。1.2.3 焊接材料：自动焊或半自动焊采用H08 或H08MnA 焊丝，其性能符合GB1300-77 ； 手工焊时采用E43 、E50 焊条， 其性能符合GB/T5117-95、GB/T5118-95 的规定。1.2.4 高强度螺栓：采用10.9S 大六角高强度螺栓，其技术条件符合GB1228、1229、12301991 的规定。1.2.5 铸钢：钢材屈服强度大于Q345B。( d) 管- 球相贯3、 结构形式主拱架为双向圆弧拱，跨度为85.4m，拱脚最低处标高5.2m、拱顶最高处标高28.2m，断面形状为平行四边形，上下弦杆406×20，腹杆245×12，203×10，弦杆+腹杆节点为管+管相贯节点。吊杆为三角形断面，立杆与主拱架下弦杆相贯焊接，屋架悬挂于吊杆下，悬挂处吊杆与拱架下弦相贯连接采用铸钢节点，悬挂支座管为351×16，节点形式为管+板插入节点。二榀主拱架由6 榀横向支撑桁架相连，中间支撑桁架为梯形，上下弦杆351×16，腹杆为245×12，203×10。外侧支撑桁架为三角形，上下弦杆351×16，腹杆为203×10。十榀屋架南北向布置，悬挂于吊杆支座下，上弦杆203×12，下弦杆245×14，腹杆为133×6.5。WJ15 布置图见平面图，屋架呈中央高，向两侧趋于中部低，端部高的态势。连系桁架LXHJ15 将十榀屋架联成一体，均为单片桁架，上下弦杆133×6.5，腹杆为83×6。外环桁架BHJ16 为三角形，上下弦杆133×6.5，腹杆为83×6。悬挑工字钢为I22a，檐口周圈用槽钢22 相连。屋架上弦平面支撑（直、斜）均采用133×8 钢管。屋面檩条采用220×75×2.5 冷弯薄壁形钢。钢结构主要构件明细表，见表1-2第2节 节点形式1）主拱支座：万向球形支座；2）主拱上下弦杆+腹杆：“管管” 相贯焊接节点；3）主拱悬挂屋架处：铸钢节点；4）吊杆支座：“管板”插入焊接节点；5）主拱横向支撑桁架、连系桁架LXHJ15、外环桁架BHJ1BHJ6、屋架平面支撑均采用“管管” 相贯焊接节点。第3节 分承包内容本工程钢结构工程专业性较强，施工难度较高，为了充分保证钢结构工程的施工质量，确保使之达到既定的“鲁班奖”质量标准，我单位研究决定将屋顶钢结构支撑体系工程进行分包施工，拟定分承包方的单位名称、企业资质、企业业绩、企业信誉与实力等资料均密封在投标文件（企业信誉与实力）中一齐报送。分承包的内容包括： 钢结构深化设计； 安装过程整体结构稳定性和应力应变分析； 铸钢节点加工制作； 重要节点的承载力试验； 钢材，钢管，连接材料，涂料的采购，试验复验； 钢构件，杆件坡口加工、工厂制作； 焊接工艺评定及试验，焊接质量检验； 现场钢构件、杆件的拼装及整体提升，安装； 屋面钢檩条安装、压形钢板铺设； 屋面保温层与防水层施工、面层0.4mm 厚不锈钢板铺设等屋面全部工作内容。第二章 工程难点与施工技术措施第1节 工程难点2.1.1 本工程近28m 高的管拱架式钢结构跨度大、与结构穿插进行，在施工上具有较大难度，钢构件品种规格多，运输超长超宽；钢材强度级别高，钢管Q345B，铸钢强度大于Q345B；管管相贯焊接，铸钢节点相贯焊接，现场安装焊接技术难度大，工作量繁重。2.1.2 主拱架由两个双曲面圆弧桁架组成，屋架桁架外形呈波浪状，檐口向高悬挑，标高是变化的，每一构件的拼装定位均须三维坐标定位，给施工定位测量的精度控制增加了难度。2.1.3 由于施工现场的限制，塔吊布置时在钢结构施工范围内的起重量不足，而仅钢管325×16 长10m 的重量就有3t，因此，施工用塔只能局部配合钢结构的安装。2.1.4 由于拱架高近28m，采用满堂脚手架不仅经济效益差，施工效率也低，更不利于构件的准确定位和高空焊接，无法保证安装施工质量。因此必须采用高效先进的计算机控制整体提升新工艺。2.1.5 由于以上特点，使安装、焊接、检验、质量控制难度增加。2.1.6 同样由于以上特点，加上钢结构与土建结构工程工序相互交叉作业，施工场地环境复杂，各工序工程质量与速度互相影响、制约，协调配合的难度较大。第2节 施工技术措施为保证施工工程质量，提高施工效率，缩短工期，针对技术问题本公司将采取的技术措施主要包括： 采用计算机控制的液压千斤顶同步提升新技术，实现桁架大面积大吨位的安装。 合理设置钢桁架拼接层次，尽可能减少拼接次数，主要采用地面组拼和低空组拼，使现场高空管结构相贯焊接工作量大幅度减少。 合理安排钢桁架分段，使所有钢桁架在地面组拼和低空组拼成较大的单元，在满足履带(汽车)起重机起吊能力情况下，再组拼成大单元。 针对本工程结构特点和现场安装要求，协助设计院确定合理焊接坡口尺寸和形式。使安装方便，焊接质量易于保证。 设计有利于现场组拼的胎具和辅助装置，有利于拼装定位和焊接，提高工效，保证质量。 制订适应本工程特点的管桁架定位偏差测量调整和控制方法。第三章 工程管理目标第1节 质量目标质量目标：“中国建筑工程鲁班奖”钢结构工程为本工程结构工程的重要组成部分，在整个工程中占有至关重要的地位，必须实现“过程精品”，确保整体工程质量等级达到“中国建筑工程鲁班奖”标准，使之成为让建设单位完全满意的精品工程。第2节 工期目标钢结构工期目标：115d我公司在接到本工程招标文件后，结合本工程的特点、重点和难点进行了施工组织设计的详细编制，对进度计划的可行性进行了认真仔细的深入研究，对工程施工组织、管理进行了细致的部署、和筹划，对每一道工序的安排做到科学合理、高效紧凑、衔接紧密，在确保施工质量目标的前提下，保证工期目标的实现。第3节 工程成本造价控制目标我们将始终站在建设单位的角度，树立工程全局观念，通过优秀的人才、科学的管理、先进的技术和设备、经济合理的施工方案和工艺、科学的策划和部署。有效地组织、管理、协调和控制，使该工程成本和造价得到最为有效地控制；将同建设单位、设计院、监理公司和工程相关各方共同努力，优化施工组织和安排，使工程各个环节衔接紧密，高效顺利地向前推进；从图纸设计、材料设备选形、合格供应商的选择、现场施工组织、管理、协调与控制等各个方面，提出行之有效地合理化建议和施工方案，加强“过程”、“程序”和“环节”控制，追求“过程精品”，避免不必要的拆改、浪费，尽最大能力减少和节省工程成本和造价，使建设单位的投资获得最佳的效益和达到满意的效果。通过长期的工程实践，我们充分认识到只有整个工程成本和造价得到良好的控制，才能达到以上目标。第4节 安全目标我公司将采取切实可行的措施和充足的安全投入，通过严密的安全管理，确保施工现场不发生重