钢结构吊装施工方案(型钢柱、型钢梁、钢桁架)试卷教案.doc

东北电网电力调度交易中心大楼工程

钢结构吊装施工方案

南通＊＊建集团有限公司东北电网调度大楼项目部
二00七年二月十日

一、编制依据
1、东北电网电力调度交易中心大楼工程施工图
2、《钢结构施工验收规范》GB20300-2005
3、《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》
二、工程概况及主要工程量
根据图纸设计,东北电网电力调度交易中心大楼工程其主体局部柱、梁构件采用劲性钢筋混凝土结构,部分楼面采用型钢组合楼板结构，主楼个别楼层大跨度结构采用转换钢桁架，部分楼层采用水平桁架，辅楼报告大厅、阳光大厅屋面采用钢桁架结构，檩条分别为焊接H型钢、薄壁方钢管与薄壁槽钢等，主楼屋面停机坪为型钢楼承板组合结构。
有关材料要求：柱梁构件中的钢骨其材质均为Q345-C级钢，除部分构件注明采用Q235B级钢外，其它所有外露型钢结构均采用Q345GJ—D级钢。
焊条的选用及焊缝质量等级要求：型钢柱梁的焊接若手工焊应采用E5015、E5016型焊条，自动焊或半自动焊采用H08A焊丝,配合相应的焊剂。转换钢绗架的弦杆和腹杆的所有焊缝、节点连接焊缝，焊缝质量等级为一级；钢柱与转换钢绗架相交节点部位及该部位上下各600 mm范围内的所有焊缝，焊缝的质量等级为一级；钢柱现场拼接焊缝、梁柱节点连接焊缝、焊缝质量等级为一级;除上述三条以外,所有要求焊透的焊缝,焊缝质量等级均为二级,不要求焊透的T形接头采用的角焊缝、部分焊透的对接与角接组合焊缝,焊缝的外观质量标准为二级；搭接连接采用的角焊缝，焊缝的外观质量标准为三级。
焊缝形式要求:工字形钢柱的腹板与翼缘、水平加劲肋与翼缘、采用坡口熔透焊缝；箱形截面构件的隔板与边钢板的焊接，采用坡口熔透焊缝；其它焊缝均为角焊缝、满焊,焊脚尺寸为较薄焊件厚度减1mm;型钢钢板制孔，应采用工厂车床制孔,严禁现场用氧气切割开孔.
劲性混凝土钢骨柱：本工程设计共33根，其中主楼17根、辅楼16根柱，钢骨形式：辅楼均为H型钢，主楼分别为H型钢和箱形,断面尺寸：H型钢均为300×400㎜,箱形分别为400×400㎜、500×500㎜，钢板厚度分别为16㎜、20㎜、25㎜、30㎜,柱钢板材质均为Q345— C级钢,柱高度多数均自基础一直伸至20层顶，除个别柱仅到5层顶或直接伸至屋面停机坪外。

钢骨混凝土梁：辅楼主要分布在7～9轴标高25。80米屋面、共5根，梁断面尺寸分别为550×1100㎜、550×1200㎜，钢骨断面尺寸均为900×200×12×12㎜；主楼主要分布在16～R轴、
弧线梁13～18轴段及16层空中花园等部位，梁断面尺寸最大为650×1000㎜，相应钢骨断面尺寸为800×250×16×30㎜，梁跨度最大为18000㎜,钢骨材质同样为Q345- C级钢。
型钢组合楼板结构:辅楼主要为报告大厅屋面，其屋架为27000㎜跨箱形桁架，桁架高2400㎜,上下弦杆均为□400×400×20×20㎜，腹杆为□200×200×14×14㎜，型钢梁分别为H400×250×10×16 ㎜、H400×250×16×30㎜，结构楼承板型号为DFLCG-54，钢板厚1。2㎜;主楼主要分布在16～R轴及14~16轴天桥、空中花园部位,型钢梁最大断面尺寸为H800×200×25×30㎜，最大跨度为12726㎜,楼层板采用东方钢构厂生产的结构楼层板。
钢桁架：根据图纸设计本工程桁架分别采用管桁架与箱形桁架两种形式,编号GHJ-1～GHJ—6为管桁架，桁架高度均为1800㎜、跨度均为27000㎜，杆件断面尺寸最大的为D325*16㎜,主要分布在阳光大厅屋面部位，各桁架间均设有钢支撑，以确保稳定；编号GHJ—7~GHJ—9为箱形桁架,桁架高度依次为2400㎜、5400㎜、4500㎜，跨度分别为27000㎜和29600㎜，杆件断面尺寸最大的为□500＊500*25㎜，主要分布在辅楼报告大厅屋面部位、主楼5层、15层16~R轴间弧线上,桁架单榀最大重量为46.64吨,最大安装高度为75。30m；编号GHJ—10为水平管桁架，跨度为20491㎜,杆件断面尺寸最大的为D325＊16㎜,主要分布在主楼14~16轴7、10、13、16层结构顶面。桁架支座:编号GHJ—1～GHJ—6均为橡胶隔振支座,编号GHJ-7其支座为钢板硬支座（铰支座),编号GHJ—8~GHJ—10其支座为焊接钢支座，有关桁架其它设计参数详见附页：

三、施工条件
现场条件：目前主、辅楼地下室均已施工结束，主楼17根、辅楼16根型钢柱已安装至标高+1。30米；部分钢结构材料已购进,其它材料的购置正在积极联系之中，加工厂家已落实；现场钢构件二次拼装及吊装的各种机械均已准备就绪并运转正常;拼装及吊装各类人员均已落实,其他各项准备工作基本结束。
技术条件：±0.00以上图纸已全部拿到并会审结束,钢构件图纸二次设计正在进行之中。
工期条件：钢构件的制作安排在冬期进行，到三月初至少应制作到八层，剩余部分应在五月一日前完成.总体制作顺序应按由下而上的顺序进行，以不影响现场施工为原则，制作进度应超前现场施工进度五层以上。
质量条件：总体质量要求应达到优良，焊缝合格率达到100％。

四、施工总体布署
制作：型钢柱、梁、桁架制作安排在鞍山东方钢结构有限公司进行，考虑运输条件及现场吊装能力,型钢柱单件制作长度不得超过11m，且出厂时只焊一个方向的梁头，另一方向的梁头待型钢柱运抵现场后吊装前再行焊接；型钢梁除个别长度超长的必须分段制作外,其它型钢梁均在工厂一次加工成型;GHJ-1～GHJ—6其高度均为1.80 m，考虑分段（单元）在工厂制作,分段长度控制在9 m左右，GHJ-7～GHJ-10其高(宽）度均均超过2.40 m，考虑运输桁架只能在工厂制作成各节点单元及零散杆件到现场拼装而成。
现场组拼装及型钢柱梁主筋焊接:型钢柱吊装前应根据图纸设计要求，将各方向的梁头先焊到型钢柱上，对H型钢柱同时应将梁纵向主筋直接焊至钢牛腿上；分段加工的型钢梁运抵现场后同样应进行现场对接拼装；GHJ-7、8考虑在安装位置处搭设钢管脚手架及操作平台直接就位拼装，GHJ-1～ 6及GHJ—9、10均在相应楼地面位置拼装成型后再行整体吊装就位。
吊装：型钢柱除辅楼个别位置采用汽车吊吊装外，其它所有柱均采用塔吊直接吊装;型钢梁全部采用塔吊吊装；GHJ-1、2采用汽车吊吊装;GHJ—3~6由于其相应楼面有错台现象，汽车吊无法在其下方附近就位吊装或即使能就位但因臂长、吨位不够而无法吊装,故GHJ—3～6采用塔吊分段吊装；GHJ-7、8采用塔吊分成散件吊装，搭设脚手架空中组装就位;GHJ-9采用地面拼装整体吊装的方法,为保证吊装的顺利进行,考虑在17＊S轴处安设一钢构承力柱，同时在17层处加设两根相互垂直的吊装钢桁架，该桁架分别支设在主楼砼柱及附加吊装钢构承力柱上,以便四点整体吊装；GHJ-10直接利用塔吊整体吊装。
管理目标：
工期目标：柱、梁钢结构的吊装进度总体应较砼主体结构施工快1~2层；五层转换桁架的吊装应在五层柱砼浇筑完毕后即进行吊装排架的搭设进而开始桁架吊装，力争五层顶板与本层其它楼面一起浇筑;十六层转换桁架的吊装应在十七层柱砼浇筑完毕后即马上进行吊装,17*S轴吊装支承柱的安装应提前进入,十六层楼面浇筑完毕其支承柱应同时安装完毕，十七层柱砼浇筑完毕即开始安装附加吊装钢梁从而开始转换桁架的吊装，力争4天吊装结束。
质量目标：整体钢结构质量优良，焊缝合格率100%。
安全目标：无任何重大伤亡事故.

五、施工准备工作
1、技术准备：积极组织技术人员在熟悉施工图纸的基础上抓紧做好钢构件二次设计工作，并及时交送设计院审核并应必须得到设计院的认可。安排人员进行钢筋翻样，绘制型钢穿筋孔图，以便钢构件加工制作时留设穿筋孔。组织人员编制科学、合理的钢结构制作吊装施工方案.加强技术交底工作，做到统一操作方法、统一质量要求、统一验收标准。
2、现场准备:
制作准备：积极组织技术人员在熟悉施工图纸的基础上抓紧做好钢构件二次设计工作，并及时交送设计院审核并应必须得到设计院的认可.二次设计其钢构件制作单元的划分应科学、合理，同时应满足受力要求与图集构造要求，便于运输及现场吊装，各杆件连接形式符合图纸设计要求，留设的现场拼装焊缝应便于现场施焊操作,所能达到的焊缝等级应能满足图纸设计要求;穿筋的留设符合配筋设计要求，开孔截面削减率满足设计要求;在搞好二次设计的同时做好进场材料的二次复试工作，材质必须符合设计要求。
现场地面组拼装准备：考虑运输的实际情况，部分梁柱节点特别是四面均有梁头的型钢柱，工厂加工时仅考虑焊对面两个梁头，确保构件出厂时梁头与柱处在同一平面以便于运输,另一方向梁头考虑在现场二次组拼装，梁柱节点梁头二次现场组拼装应先根据梁头长度搭好拼装平台，确保二次拼装梁头与柱身相垂直、三维位置准确，对面梁头应处于同一中心线上；GHJ-1~GHJ—6及GHJ—9、10同样采用现场地面组拼装二次吊装的方法，二次拼装平台的搭设要有足够的强度、刚度与稳定性，拼装平台各杆件应处于同一水平面上。
现场就位组拼装准备：GHJ-7、8采用一次就位拼装方法，事先应搭好安装排架及操作平台，排架及操作平台的搭设要有足够的强度、刚度与稳定性，拼装平台各杆件应处于同一水平面上且其水平杆件上标高正好是桁架下弦底标高，组拼装时桁架应考虑适当起拱.
吊装准备：型钢柱吊装应在其相应楼面混凝土浇筑完毕后进行；型钢梁安装前应先弹好梁安装轴线，抄好控制标高，焊好安装连接板；桁架安装前应先检查支座埋件的三维位置，弹好标高与轴线控制线,现场各焊缝均检查合格,做好相应各项准备工作方可开始吊装.
3、资源准备：
劳动力需用计划:
人员需用计划
序号
工种
人数
备注
地面组拼装
空中就位组拼装
吊装

1
架子工
4
6
4

2
起重工
2
4
6

3
塔吊司机
3
3
3

4
汽车吊司机
1
/
/

5
信号工
1
2
2

6
焊工
4
6
6

7
力工
6
8
8

8
合计
21
29
29

材料需用计划
主要材料需用计划
序号
材料名称
型号规格
数量
备注
地面组拼装
空中就位组拼装
吊装

1
钢丝绳
20#
3根
3根
3根

2
钢管
Ф48*3.2
3吨
15吨
10吨

3
扣件
直角、回转
4吨
40吨
6吨

4
脚手板

20块
60块
60块

5
缆风绳
12#
/
8根
8根

6
焊条（丝）

7
螺丝

/
按图
按图

8
棕绳
20
40m
50 m
80 m

9

10

机械、工器具需用计划：
机械、工器具需用计划
序号
名称
型号规格
数量
备注
地面组拼装
空中就位组拼装
吊装

1
塔吊
H25/14
2
2
2

2
塔吊
K30/30
1
1
1

3
汽车吊
25T-M
1
/
1

4
铲车
30L
1
/
/

5
焊机

3
4
4

6
氧气乙炔

1
1
1

7
经纬仪

1
1

8
水准仪

1
1
1

9
水平尺

2
2
2

10

六、总体制作、吊装顺序
柱、梁、桁架等工厂制作——--出厂质量检验————柱、梁、桁架等现场组拼装-—-—焊缝等质量检验——--型钢柱吊装--——柱垂直度校正与检查—---简易钢管架子搭设—---型钢梁、桁架吊装（先主梁后次梁）—-——梁、桁架标高、垂直度等检查————柱接头焊接—--—梁接头焊接—--—转上一层施工
制作和吊装均应自下而上进行，制作较吊装至少应快五层.
七、型钢构件制作单元的划分
根据图纸设计钢构件尺寸，考虑构件构件受力特点、设计曲线梁以折线代曲线的方法（误差计算)、工厂对园弧梁（桁架）以折线代替弧线的加工能力、构件从加工厂到工地的运输条件、现场吊装机械的起重能力、构件工地及工厂拼接接头的连接方法、现场焊接条件、焊缝质量等级要求等，对钢构件的制作单元划分如下:
1、型钢柱制作单元划分：基本按单根柱高不超过11m进行制作单元划分，接头位置一般设在楼面向上1。30m处,接头形式为正对接焊缝接头，具体见下图及统计表：

主辅楼型钢柱分段加工长度统计表：

2、型钢梁制作单元划分：根据图纸设计，本工程型钢梁单根长度最长的为15.60m，在加工厂考虑分成两段制作，接头位置设在总长的1/3处，接头形式为斜对接焊缝接头；其它梁长度一般不超过10.30m，均在加工厂一次整体制作成型.

3、钢桁架制作单元划分：
GHJ-1`6：考虑桁架断面任何一个方向其断面尺寸最大的为1.80m,整榀桁架可按其总长分成两个单元段制作成型.
GHJ—7:考虑钢构件的运输、吊装能力，GHJ—7在工厂分成散件制作，统一编号出厂，上下弦杆均分成三段，腹杆与上下弦杆的连接节点均在工厂焊接成型，腹杆与上下弦杆的接头留设在腹杆上，接头位置距杆端必须大于或等于500㎜，具体见附图:

GHJ—8～9：根据图纸设计，本桁架其平面应为园弧形，考虑制作具体情况,决定将园弧形桁架分成六个折线段组成，经计算折线与弧线最大误差约为40㎜，可满足设计要求,为此GHJ—8、9均在工厂分成散件制作，统一编号出厂，上下弦杆均分成三段,腹杆与上下弦杆的连接节点均在工厂焊接成型，腹杆与上下弦杆的接头留设在腹杆上，接头位置距杆端必须大于或等于500㎜，桁架两端腹杆与型钢柱接头留设在桁架上下弦杆外皮向外600㎜处，具体见下图：

屋面檩条：屋面檩条如:□400＊400*3、□400＊400＊4、□400＊400*5按檩条原材长度进行对接焊接连接，或将接头留设在屋架位置。
桁架杆件接头形式均按图在工厂采用钢垫板焊接接头，在工地采用螺栓连接接头。

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