武汉广播电视中心大楼钢结构施工方案.pdf
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1、 武汉广播电视中心大楼钢结构施工方案 编制单位: 武汉建工第二建筑有限公司 武汉建工特种工程有限公司 编 制 人: 刘宣传 徐金圣 阎建海 【评语】该方案在钢结构方面非常典型,普通钢结构的 各种技术特点、技术措施编写得较为齐全,前期准备、连接 等工艺描述清楚,指导性较强。但对吊装工艺缺乏实质内容: 如何吊装、吊装顺序、单件吊装重量等。如果能有施工节点 图就更加全面了。 前 言 武汉广播电视中心大楼坐落于汉口建设大道青年路口,建筑面积为74462m2, 其结构形式为钢筋混凝土框架筒体剪力墙结构,主楼30层,其中地下室两层为 停车场,局部区域为一层设备用房,裙楼56层,塔楼24层为办公用房,塔楼上
2、 部为8层钢结构功能用房,顶部为直升机停机坪。其建筑标高为164.8m,在主楼 前面30层顶部装有钢结构电视发射塔,塔顶标高为198m。其钢结构涉及较多如: 裙楼屋面钢结构、顶层屋面钢结构、顶楼钢结构发射塔等,钢结构的制作和吊装 是施工的技术难点之一。 一、钢结构的制作 (一)材质控制 1. 向正规生产厂家定购钢材、焊材。而且必须具备原始材质证明(物理性能、 化学成份)及出厂合格证。 2. 钢材进厂后按批量进行抽样复试,凡复检不合格的坚决不投入使用。 3. 钢材进料前由质检部门对其表面状态(锈、麻坑等缺陷)按规范标准严格 把关,凡超标者不得投产使用。 4. 焊材在使用前按规范进行烘焙处理。 5
3、. 焊丝使用前认真进行油污、除锈处理。 (二)板材的号料与切割 1. 翼、腹板的号料与切割,均编程输入德国进口的SXEP500型数控切割机 上完成。切割面的表面粗糙度达。 2. 其他部分板件均由放样工制作样板号料,用半自动切割机或龙门剪床进 行切割,切割面的表面粗糙度达,几何尺寸严格控制在规范允许的范围 内。 (三)板材的校平、矫正和边缘加工 1. 翼、腹板校平、矫正在国产辊压平机上完成,平面度不大于0.5。厚度 为25mm以上或超宽板件的校平采用人工火焰校正法,平面度不大于1。 2. 钢柱支座板及其他厚板的校平、矫正采用机械(500t油压机或100t摩擦压 力机)、火焰方法进行,平面度不大于
4、1。凡图纸或工艺要求的板材边缘加工和 焊接坡口的加工均在12m刨边机或单臂刨上完成。加工后的宽度公差1mm,表面 粗糙度达。 (四)圆管和型钢的校直、轧弯 1. 各种规格的钢管以采购专业厂家的产品为主,部分非标钢管采取工厂内 自行轧制。 2. 管件及型钢件的矫直均在100t液压矫直机上完成,加工后的构件直线度 不超过1。 3. 型钢轧弧采用100t型钢校压机轧制,其弧度标准用样板控制。 4. 钢管的接长按标准套管对接接头形式。 (五)钢板的直线对接和变截面对接 1.所有对接接头必须按国家标准规定的形式进行坡口加工。 2. 为保证对接板件的直线度,拼接时必须以中轴线为基准,并经专职人员 复查后方
5、可点焊。 3. 根据板料的不同厚度,分别采用半自动埋弧焊和CO2气体保护焊进行双面 施焊(注:反面必须清根)。 4. 所有对接焊缝必须按规定比例数进行超声波或按设计要求进行焊缝检 测。 (六)构件的拼装、焊接、整理 1. 箱形、H形构件的拼装在专用模胎内进行,几何尺寸经质检员检测合格后 方可施焊。 2. 箱形构件主焊缝采用CO2气体保护自动焊小车施焊,H型构件主焊缝采用 半自动埋弧焊进行船形焊,支座焊缝和其它连接焊缝均采用CO2气体保护焊。 3. 栓钉焊采用专用电弧螺柱焊机施焊。 4. 各种类型焊接必须严格按照焊接工艺卡片制订的技术参数实施。 5. H形构件的焊后整理、矫正在1000t油压机上
6、进行。其公差要求按国标GBJ 205-83钢结构工程施工及验收规范严格控制。 6. 箱形构件的焊接变形量由焊接工艺控制,并满足钢结构工程施工及验 收规范中允差要求。 (七)连接孔的加工与摩擦面处理 1. 所有连接孔均采用成品号孔,用钻模、钻套在摇臂钻床上进行制孔。 2. 高强度螺栓摩擦面的加工采取喷丸方式进行,摩擦系数满足设计要求。 3. 有摩擦面要求的构件出厂时,要有三组与构件同材质、同处理方法的试 件,以作工地对摩擦系数的复验之用。 4. 处理后的眼孔及摩擦面用胶布加以保护,避免油污影响摩擦面。 (八)除锈和油漆 1. 所有构件涂漆前均采取喷丸方式除锈。 2. 涂料品种按设计要求选用。 3
7、. 采用滚筒手工方式涂刷。 (九)工装、计量器具质量和标准控制 1. 工装平台的主要工作面平整度用仪器测量,平整度不超过1。 2. 装配胎具经质检部门复测批准方可投入使用。 3. 胎具在使用过程中定期予以复查,若发现变形,必须立即修复,方可重 新投入使用。 4. 生产用所有量具必须经质检部门计量核准后方可投入使用,并按公司规 定必须定期复验。 5. 质检部门的计量器具、卷尺施工前与土建、安装单位进行校对,核准偏 差,做好标记,并以此作为检查验收的专用标准。 (十)制作过程中的质量控制 1. 经放大样后制作的样板样杆,经质检部门检验合格批准后方可投入使用。 2. 任何零件经质检部门首检合格后方可
8、批量下料,且下料过程中的抽查率 不低于10%,不合格零件决不允许流入下道工序。 3. 组装件必须经质检部门复查签证后方可进行施焊。 4. 所有焊缝严格按照设计总要求进行检查,确保焊接质量符合设计要求。 5. 当生产与质检部门发生意见不一致时,由主管技术部门(主管工程师)裁 决。 6. 在对图纸有疑问时,应由公司主管技术部门立即向设计单位申报,经确 认后方可继续生产。 (十一)焊接工艺评定及焊接工艺方案 1. 对不同结构形式、不同材质的焊接形式均进行同等条件下的焊接工艺评 定,严格执行建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002。 2. 根据焊接工艺评定结果编制合理的焊接工艺方案,确保构件焊接质量符
9、合设计要求。 (十二)编号、标记 1. 所有构件均用白油漆在便于观察的位置写上编号。 2. 安装用轴线采用白油漆在构件上下端四方做好明显标记。 (十三)运输 1. 对8m长以内的构件采用挂车搭码墩的方式运输。 2. 对18m长以内的较长构件采用单车加炮筒车的方式运输。 3. 用枕木或废轮胎将构件垫牢,并用钢丝绳紧固器捆扎牢靠。 4. 运输前办好超长件通行证,并在尾部挂危险标记和信号灯。 二、钢结构安装施工准备 (一)工程内容 钢结构为-0.050m至198m的主楼、裙楼、主楼天线塔钢结构等五个部分,主 要内容如下: 1. 0.05019.950m钢立柱(23.022t) 主搂-0.05019.
10、950m钢立柱 80012,16Mn钢管共6根,最重件4.772t,裙 楼19.450m平面梁上钢立柱 500。梁上柱的长度根据不同轴线变化。 2. 裙房钢构架(位于19.5m屋面上,A-1A-19,A-EA-M轴间) 屋面构架梁之间的连接均为刚接,构架结构与柱的连接为铰接,钢材Q235B。 8.8级摩擦型高强螺栓,摩擦面抗滑移系数0.4,表面喷砂处理。 (1)纵梁:长度1.4m38.8m不等, 工56C/工32A /HK600C,最重件4807 kg; (2)外圈梁:结构形式HK600C /CH20A/工56C最重件7309 kg; (3)横梁最重件5717总重99427kg。 3. 主楼1
11、37.4,150.0,154.8平面钢结构,(总重71.772t,钢材Q235B) (1)主梁6根,结构形式25055016,长21.0 m, 单重4.2t (2)次横纵梁78根,工35A,最长件8.0m ,重0.63t (3)外圈梁36根,工35A,椭圆弧型,最长件8.2m ,重0.492t 4. 联廊钢结构 联廊由钢管柱(含混凝土柱内钢管)和桁架(含梁桁架间主梁、次纵横梁、混 凝土梁内钢件)组成联廊长37.96m, 跨度22.6m, 宽6.7m共五层, 顶层标高30.77m、 桁架钢材Q345。 (1)钢管柱(含混凝土柱内钢管、钢件)部分 混凝土柱内钢管 6008,共8根,最长件18.52
12、5m ,重2.192t,共重17.39t;钢 管柱 50018,共28根,最长件16.725m ,重3.713t,共重61.572t; (2)桁架(含梁桁架间主梁、次纵横梁、混凝土梁内钢件)部分 桁架组合件共12件,最长件22.822m ,重17.956t,共重135.472t;混凝土梁内 钢件(JXL-1/2)H3507001220,共8根,最长件6.765m ,单重1.189t,共重 8.92t。 主梁40080028 10.32514.825(三四层) H200360812共27 根,长6.765m,重3.4t,共重91.8t。 次纵横梁H200360812( H3005001012),
13、长6.765m,共40根,最 重件0.649t,总重376.717t。 联廊桁架上弦H5007001625下弦H5007001620立柱H400500 1016斜撑H5505501620合重5.801t。 5.主楼天线塔钢结构 塔顶标高198.0m,塔底标高137.4m,塔身暂估为 200022共60.40m,重50t。 (二)主要技术要求 材料包括钢材,焊接材料、高强度螺栓、压型钢板、栓钉等,均应完全符合 钢结构工程施工质量验收程范GB 502052001 中规定、建筑钢结构焊接 规程 JGJ81-2002第2章及 钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程 JGJ82 91第3章之要求。 1
14、.钢材 (1)主要受力构件(柱、剪力墙筒体、框架梁、转换梁、转桁架等)采用Q345B 钢。 (2)主要受力构件(次梁、斜撑等)采用Q235B钢。钢材的抗拉强度实测值与 屈服强度实测值的比值不应小于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。 (3)厚度大于等于40mm的钢材,板厚方向(即Z方向)截面收缩率不应小于国 家标准厚度方向性能(GB 50313)关于Z15级规定的容许值且其含硫量应不超 过0.01%。 2.焊接材料 (1)施工所用的焊条、焊丝、焊剂等均应与主体金属强度相适应。当两个 不同强度的钢材焊接时可采用与较低强度钢材相适应的焊条。
15、(2)两个不同型号的钢材互焊或者用国产焊接材料焊接进口钢材等情况下, 应作焊接工艺评定并根据试验确定二者的相容性及其焊接工艺和焊接参数。 3.高强度螺栓 螺栓为10.9级摩擦型大六角头高强度螺栓,摩擦面抗滑移系数不小于 0.45(特别注明者除外),摩擦面采用GB 502052001 中规定进行试验,其试验 结果须送施工监理部门认可。 4.压型钢板 压型钢板为镀铝锌闭口型压型钢板,其屈服强度Fy235Nmm2, 5.栓钉 栓钉(剪力钉)其钢号为Q235,经冷加工制作而成,其性能等指标应符合圆 柱头焊钉GB 10433的规定。 (三)施工要求 严格按照钢结构工程施工质量验收程范( GB 50205
16、2001)、建筑钢 结构焊接规程(JGJ8l2002)、 钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规 程(JGJ8291第1章、第3章)的要求进行施工,设计说明和以上规范不统一时, 应按四者中要求最严格者执行。 施工前应仔细核对施工图上所有尺寸,对复杂构件桁架进行放样和试拼装确 认准确无误后方可进行施工。 凡结构图与其他工种图纸发生矛盾时应及时通知设计单位,由相关工种设计 人员处理解决。 施工过程中,当施工荷载超过设计荷载时,必须采取切实有效措施以确保构 件安全。 所有高强螺栓孔均采用钻孔制孔的方法,未经许可不得现场扩孔,并应严格 遵守钢结构工程施工质量验收程范( GB 502052001)的要求
17、。 施工时,在混凝土达到设计强度前,应采取措施保证钢梁的稳定及挠度满足 规范要求,必要时可设置临时支撑。 除非结构图上专门注明,不允许在钢结构构件上开洞、埋盒等。 (四)安装要求 安装施工前,应详阅全部施工图,根据结构特点、现场情况和施工能力制定 一个包括施工方法、施工步骤、施工管理并能确保安装质量和安装精度以及安装 安全的计划。该计划必须经施工监理认可后方能施工。 安装单位应对运到现场的每一构件进行检查和验收,确认符合质量标准后方 可安装。经验收的构件要妥善保管,对高强螺栓摩擦面须特别保护,确保高强螺 栓的抗剪强度达到设计要求。 安装单位在每层施工前,应对已完成的结构进行全面测量,并做好记录
18、,以 确保构件间距、层高、垂直度、水平平整度符合规范的要求。柱子垂直度的控制 应由地面引出基准线避免误差叠加。应小心仔细,以免损伤构件。钢构件现场安 装时,应确保结构的稳定并确保结构不会产生永久变形。 高强螺栓连接的钢构件之间,不得使用垫板,不得随意扩孔,每个螺栓旋紧 分初拧和终拧。初拧时扭矩控制值应是终拧时扭矩的30%50%。一组高强螺栓拧 紧的次序应是:先中间,同时逐渐向两侧进行。 (五)涂层要求 钢结构母材表面的锈蚀度要求为A级,加工后的所有外露钢结构构件必需彻 底除锈,除锈等级为Sa2.5。 外露钢结构构件需涂水性无机富锌底漆防锈,厚度为502m,水性无机富 锌涂料的耐久年限要求30年
19、以上,底漆外涂以环氧封闭漆,对未喷涂防火涂料的 钢构件外需另加面漆。 室内外露钢结构构件需按消防规范要求喷涂防火涂料,柱、转换柱、转换桁 架的耐火等级为3h,梁、斜撑的耐火等级为2h,楼板的耐火等级为1.5h。 (六)施工准备 1. 施工现场条件准备 道路已形成。平面混凝土浇灌已完成,其混凝土强度达75%以上。施工用单 独电源(最大负荷220kVA)安全可靠,并有足够的施工照明。安装施工现场清理干 净,道路畅通,临时铺路用钢板(厚24mm)600m2、枕木30m3准备完备。 按钢结构 安装平面布置预留图配合土建预留,预埋铁板上按要求焊接锚点。 2. 技术准备 施工组织设计、施工方案已获批准。各
20、专业工程师熟悉图纸、规范、施工组 织设计和施工方案,进行技术交底。作好特殊工种的岗前培训,联系有资质单位 做抗滑移系数试验和高强螺栓扭矩系数试验,做出焊接工艺试验和评定、确定焊 接工艺及有关技术参数,并和制作厂统一量具。 3. 劳动力组织(现场安装人员配备详见表1) 现场安装人员配备表 表1 工 种 人 数 工 种 人 数 钢结构安装工 30 电焊工 25 熟练执证起重工 18 熟悉技术配合人员 30 机具维修人员 2 现场临时电工 2 测量工 4 钳工 6 油漆工 12 起重指挥 2 起重安全技术监督员 2 4. 安装机具准备 (1)安装机具严格按本方案配置,不得任意变动,如需变动必须经方案
21、编 制人员认可。 方案中未明确规定的起重机具应严格按安全操作规程和有关规范要 求选用。 (2)搭设必要的脚手架和拼装焊接操作平台。 (3)吊装刚架拼装制作严格按图要求制作,其制作拼装质量应符合有关规 范要求。 (4)使用的机具(卷扬机、滑轮组、手动葫芦等)应严格检查、维修,并符 合施工机械设备使用保养规程、施工机械设备完好标准及化工工程建 设起重施工规范HGJ201-83要求,不得留有任何隐患。 (5)塔吊、吊车、卷扬机型号性能良好、完善。 (6)安装施工机具见主要吊装施工机具表表2。 三、钢结构安装 (一)统一要求 1. 钢构件运输和存放 钢构件应根据钢结构的安装顺序,进行编号分单元成套供应
22、。运输钢构件时, 应根据钢构件的长度、重量选用车辆;钢构件在运输车辆上的支点、两端伸出的 长度及绑扎方法均应保证钢构件不产生变形、不损伤涂层。钢构件存放场地应平 整坚实,无积水。钢构件应按种类、型号、安装顺序分区存放;钢构件底层垫枕 应有足够的支承面,并应防止支点下沉。相同型号的钢构件叠放时,各层钢构件 的支点应在同一垂直线上,并应防止钢构件被压坏和变形,不符合设计及验收标 准的钢构件不得运至现场。 2. 材料和钢构件的要求和验收 (1)材料和钢构件 钢结构工程所采用的钢料、焊接材料、连接材料和涂装材料,应具有质量证 明书,并应符合设计要求和国家标准、规范的规定,并按国家标准、规范的规定 进行
23、抽样检验。 钢构件、半成品应符合国家标准、规范的规定外,尚应符合监理的规定。 (2)钢构件现场验收 钢构件在运输到现场后,应按照施工图和钢结构工程施工质量验收程范 (GB502052001)的规定验收。按构件明细表核对进场的构件,查验产品合格证 和设计文件。 钢构件外形尺寸的允许偏差应符合GB 50205-2001规范附录C的规定。钢构件 外形应标注构零件的名称、编号、中心线、控制基准线、重量、重心和吊点位置 等标记、应有必要的安装定位板(器)。 构件的包装符合运输的有关规定,应保护构件摩擦面、涂层不受损伤,保证 构件、零件不变形、不损坏、不散失。 螺纹应涂防锈剂并应包裹。传力铣平面和轴孔的内
24、壁应涂抹防锈剂,铰轴和 铰轴孔应采取保护措施。 (3)钢构件出厂应提交的资料 产品合格证;施工图和设计变更文件,设计变更的内容应在施工图中相应部 位注明;钢构件加工图,制作中对技术问题处理的协议文件。 所用钢材、连接(焊材、螺栓等)材料和涂装材料的质量证明书和必要的试验 报告。 焊接工艺评定报告(首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等 时)。 高强度螺栓摩擦面抗滑移系数实测、试验报告。 焊缝无损检验报告及涂层检测资料。 主要构件验收记录;构件发运和包装清单。 (二)钢结构安装和校正 钢结构安装必须按本方案进行,并必须保证结构的稳定性和不导致永久性变 形。 安装前,应按构件明细表核对进
25、场的构件,清除构件表面上的油污、冰雪、 泥沙和灰尘等杂物。安装过程中的制孔、组装和焊接等工序施工应符合本方案中 的规定。 钢结构安装前应对建筑物和构件的定位轴线、基础轴线和标高等进行检查。 钢结构安装前,应对钢构件的质量进行检查。构件的变形、缺陷超出允许偏 差时,应报监理后进行处理和校正。进行钢构件拼装前,应清除飞边、毛刺、焊 接飞溅物,摩擦面应保持干燥、整洁,不得在雨中作业。 钢结构安装时,对容易变形的钢构件应进行强度和稳定性验算,采取加固措 施。钢构件安装就位后,应立即进行校正、固定。安装完毕后的钢构件应形成稳 定的空间体系。 构件安装吊点必须经计算确定。利用安装好的钢结构吊装其它构件时,
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