郑州某高层办公楼屋顶钢结构施工方案.doc

目　　录

1 工程概况 1
2 施工总体布置和准备工作 1
2.1 施工总体布置及思路 1
2.2 技术准备 2
2.3 施工机具 2
2.4 材料准备 2
3 主要施工工艺和技术保证措施 2
3.1 施工工艺流程 2
3.2 主要施工工艺和技术保证措施 2
4 施工进度控制 9
5 质量标准 9
5.1 焊材的选用及管理 9
5.2 焊接H型钢的的工艺流程及检验标准 9
焊接H型钢制作工艺流程图 10
5.3 钢梁安装允许偏差及检查方法： 12
5.4 质量保证措施 12
5.5 质量记录 12
5.6 焊缝探伤 12
6 安全文明施工 14
7 成品保护 14

1 工程概况
河南省****建设工程位于郑州市****路**号，紧邻****机关，主楼屋顶约+96.800米（钢梁顶面标高）处设计有3400mm悬挑结构造型，结构上采用钢梁，除3400mm的悬挑外，钢梁向主体结构内延伸一跨，形成简支结构梁，外段悬挑。钢梁与主体混凝土结构的连接，采用砼柱顶安装预埋铁件，钢梁与柱顶埋件焊接连接。钢梁外露，设计要求进行防腐和防火处理，防火涂料采用薄涂型涂料，耐火极限设计要求达1h。
施工现场在4~5/F~G轴间布置有TC5013塔吊一台，塔吊臂长32.500米。

插图 1 现场塔吊平面布置图
2 施工总体布置和准备工作
2.1 施工总体布置及思路
本工程钢顶钢结构的制作与安装施工拟选择具有专业承包资质的钢结构厂家承担施工。钢构件的制作、加工在工厂内进行，由公路运输至现场进行安装施工。
现场安装施工的主要起重机械采用现有的TC5013塔吊。
组织机构设置：在我司项目部，派专人对钢结构施工进行专项管理，实行工厂和现场两点，钢结构专业施工的全面管理。同时，对承担安装施工的钢结构队伍要求按项目法施工的管理要求配置齐全管理人员。

2.2 技术准备
钢梁的制作与安装由具有专业承包资质的金属结构厂承担施工，我项目联合制作厂家组织进行二次深化设计，并由设计院对二次设计进行审核确认，经过设计审核确认的施工详图方可允许进行施工。并对专业施工队伍及现场作业班组进行书面技术及安全交底，为保证工程的安装质量，各安装环节应严格按设计及施工工艺规范执行。
2.3 施工机具
翼缘矫正机1台、摇臂钻床2台、数控多头切割机2台、仿型切割机1台、远红外线烘干箱2台、自动埋弧焊机4台、半自动切割机2台、交流电焊机3台、直流电焊机2台、空压机2台、水准仪2台、CO2气体保护焊机4台、钢丝绳300m、倒链10个、超声波探伤仪1台、经纬仪2台、水准仪2台、焊缝检验尺6把等。
2.4 材料准备
1、本工程屋顶钢结构构件基本为变截面焊接H型钢，原材料热轧钢板材质均为Q235B。
2、由钢结构厂家根据确认的施工详图编制材料需用计划和采购计划。分批采购钢材原材料和辅材进厂。
3、结构使用钢材应有材质证明书，焊接材料、螺栓等辅材也应有材质保证书。进厂材料应按照材质证明书进行核对，并进行外观和量尺检查。对混批钢材原材料组织监理单位进行见证取样，并及时送检。所有原材料及时报验。复验不合格材料及时退库，以免混淆而错误使用。
3 主要施工工艺和技术保证措施
3.1 施工工艺流程
钢结构施工图深化设计→原材料检验矫正→厂内制作、焊接→预埋件复测验收→钢构件验收→钢结构吊装就位→临时固定→测量校正→点焊固定→组织验收→现场组装、焊接→下一工序。
钢梁吊装对测量定位要求较高，在吊装过程中随时进行校正。
3.2 主要施工工艺和技术保证措施
3.2.1 矫正
1、合格原材料在下料前必须进行矫正，并经检验合格后方可使用。

2、原材料钢板使用平板机矫正。
3、对接钢板在对接焊缝处的变形采用火焰加热校正，加热温度不得超过900℃，并缓慢冷却。
3.2.2 接料
1、超长钢板的接料在下料前采取整板对接。
2、钢板顺轧制方向接料。
3、接料长度和宽度不小于500mm，并避免出现组装时对接焊缝在同一断面上的情况，要求相互错开250mm以上。
3.2.3 放样、号料
1、号料前对钢材规格、材质进行检查，并进行标记移植。
2、加劲板、连接板采用铁皮样板号料，必须号出检查线，号料所用钢尺必须是经过计量校核过的钢尺。
3、各杆件、零件尺寸应考虑焊接变形影响，校核无误后再下料。
4、放样、号料必须预留余量，预留余量按以下计算：
⑴、气割缝宽度：板厚δ≤14mm 2.0mm
板厚16mm<δ<25mm 2.5mm
板厚δ>25mm 3.0mm
⑵、需进行端头加工的板料考虑焊接收缩余量、热校收缩余量、切头余量，长度方向不少于50mm。
⑶、考虑焊接收缩余量、少量热校收缩余量，板料宽度方向预留余量。按每条焊缝收缩余量计算如下：
贴角焊缝 0.5mm
全熔透焊 1.0mm
3.2.4 下料、切割
1、板厚δ<12mm小零件板下料使用剪扳机下料；其余板料切割一律用数控多头切割机或半自动切割机下料，不允许用手工切割。
2、切割机的轨道必须平直，弯曲度小于万分之一，轨道的高低差控制在1mm以内。
3、切割所需氧气和乙炔气必须保持稳压，采取用几瓶氧气或乙炔气并联的措施解决。当气压低于9.8×105Pa压力时，停止使用。

4、为减少切割受热不匀产生变形，一条切割缝必须一次切割完，不允许中途停止。
5、切割前对钢材表面切割区铁锈、油污等清除干净。切割后清除边缘的熔瘤和飞溅物等。
6、下料后的板料尺寸和切割断面质量必须符合规范要求。各种构件必须放1：1大样加以核对，尺寸无误后再进行下料加工。
7、钢梁端面为留有余量的二次切割，采用半自动切割机进行切割，加工坡口，不允许用手工切割代替，切割完打磨光滑。
插图 2 腹板、翼板、加劲板坡口示意图
3.2.5 边缘加工
1、焊接坡口加工采用半自动切割机。坡口加工时用样板控制坡口角度和各部分尺寸。
2、厚薄板对接，厚板边缘在组装前刨薄与薄板等厚。
3.2.6 焊接
1、钢梁两条主焊缝采用埋弧自动焊焊接，在正式焊接时，进行焊接工艺评定，确定最佳电压、电流和焊接速度，以保证焊接质量。
2、根据结构的特点，四条主焊缝采用坡口焊，用自动埋弧焊机施焊。
3、坡口焊接：
板厚δ<30mm钢板，接料采用单面坡口形式，焊接反面清根后施焊；δ>30mm钢板，接料采用X型坡品，焊接反面清根后施焊，清根采用碳弧气刨工艺。凡大于30mm厚的钢板焊接前对工件进行预热，预热70～120℃，在焊缝中心两旁各100mm范围内用氧-炔焰进行预热，焊后进行后热，后热温度200～300℃，保证良好的焊缝金属组织。

4、主要焊缝和长焊缝采用埋弧焊或CO2气体保护焊焊接，次要焊缝和短焊缝采用CO2气体保护焊或手工焊，对于腹板厚度小于或等于6mm，且要求与翼板熔透焊的必须采用自动埋弧焊，以确保焊缝达到设计要求。
5、焊接检验
外观检验，所有焊缝必须进行外观检查，不得有裂纹，未熔合夹渣、未填满弧坑等缺陷。
对接接头焊缝的检测按施工图的要求及《钢结构工程施工验收规范》（GB50205-2001）的规定执行，无损检测在焊接后24小时进行。
6、焊接质量保证措施
(1)焊前准备工作
检查接头及坡口装配加工精度，背面衬垫紧贴度，对不合格要求的接头及坡口应进行修补处理。
除去接头及坡口两侧铁锈、氧化铁、油污及水分等。
外场焊接应有防风、雨措施，二氧化碳气体保护焊应有可靠挡风装置。
(2)定位焊
定位焊用与正式焊接采用相同的焊条，定位焊一般长是25mm，定位焊不要在焊缝交叉处，定位焊不应有裂纹、气孔等缺陷。
(3)焊接程序
复查组装质量、定位质量、焊件接头质量和焊区处理情况。
构件焊接采用对称焊接法，施焊时由双数焊工同时进行。
长焊缝采用由中间向两端的分中焊接法及分中步退焊法，也可由数名焊工分区同时进行。
(4)主要零部件焊缝组装后24小时内焊接。
(5)定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，施焊之前应检查，如有裂纹应铲除重新定位焊。对接焊缝必须加引弧板。施焊时严禁在非焊缝母材处引弧。
(6)焊工在每焊完一层后均应清除熔渣、飞溅、熔瘤、夹渣等缺陷。
(7)焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，经技术部门研究制定出修补措施方可处理，对同一部位的焊缝返修次数不超过两次。
(8)二级以上焊缝和贴角主焊缝上需打上焊工施焊钢印号，以备存查。
3.2.7 端头处理

1、构件的端头处理必须在半成品焊接、校正完成后进行。
2、构件第一端端头处理以构件长度方向的轴线为基准线进行，在经过处理的第一端端头符合要求后，才可以进行另一端端头的处理。
3.2.8 除锈、涂装
钢构件组装焊接并矫正完成后，采用喷砂或抛丸方法除锈，除锈等级必须符合GB8923要求的Sa2级。现场补漆采用电动或风动工具，除锈达到St3级要求。
油漆涂装采用室内高压无气喷漆机。除锈后的构件应立即进行表面清理，并喷涂防锈底漆，油漆的要求应按设计规定，油漆的工艺应按作业指导书和相应品种的油漆和使用说明书进行作业，油漆时的环境温度和湿度由温湿度计控制以确保符合相应品种油漆工艺的要求，喷涂的厚度由测厚仪检验控制，每道油漆的厚度应按使用说明书控制。油漆后，应由专人按图纸要求做上标识，构件的主要标识有拼装号码，高度其准点，拼装基准线中心线，吊点等标记和标识。
工厂不油漆部位有：工地焊接处，在焊接线两侧各100－200mm范围；摩擦型高强螺栓连接摩擦面；预定实施工地超声波检查部分；构件与混凝土接触面；型钢混凝土中的钢构件；地脚螺栓和底板；工地焊接部位及两侧100mm，且要满足超声波探伤要求的范围，但工地焊接部位及两侧应进行不影响焊接的防锈处理，在除锈后刷涂防护保护漆，如环氧富锌底漆，漆膜厚度15μm。
现场补漆作业部位有：钢材油漆表面如因滚压，切割，电焊或安装磨损，导致损坏或生锈时，必须用喷砂或电动工具清理后再进行补漆；油漆涂装后，漆膜如发现有龟裂，起皱，刷纹，垂流粉化，失光或散雾等现象时应将漆膜刮除或砂纸研磨后，重新补漆；油漆涂装后，如发现有起泡，凹陷洞孔，剥离生锈或针孔锈等现象时，应将漆膜刮除并经表面处理后，再按规定涂装时间隔层次予以补漆；高强度螺栓未涂漆部分；工地焊接区；经碰撞脱落的工厂油漆部分，均按要求涂防锈底漆。
3.2.9 校正
焊接H型钢钢构件采用翼缘校正机进行校正，其旁弯、歪脖、扭曲采用火焰加热校正。
3.2.10 焊接H型钢制作和组装
焊接H型钢采用成套成熟的H型钢生产流水线加工，加工长度放100mm
的余量。
加劲板等的组装：以翼板长度中心为基准，观察梁的上拱基准为上表面，每块劲板加放0.3㎜焊接收缩余量后组装。高度较大的梁，应加装合适的临时工艺筋板作为支撑，以防止变形及保证吊运的安全，可焊接临时角向及水平支撑。
组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能进行装配。
组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求，并具有足够的强度和刚度，经验收后才能使用。
构件组装要按照工艺流程进行，筋板的装配处应将松散的氧化皮清理干净。
对于在组装后无法进行涂装的隐蔽面，应事先清理表面并刷上油漆。
构件组装完毕后应进行自检和互检，准确无误后再提交专检人员验收，若在检验中发现问题，应及时向上反映，待处理方法确定后进行修理的矫正。
3.2.11 现场构件验收和堆放
1、制作方面根据吊装顺序提供的进场计划，配套供应构件，且将构件运输到指定地点按要求堆放，相关技术资料要随构件送达。
2、根据货运清单检查构件，核对构件数量、规格和编号，若发现有误及时回执清单，以便构件更换或补齐。
3、检查构件的几何尺寸、节点、孔位、坡口等是否符合设计要求和规范规定，中线、标高等是否正确明显的标记。检查构件有无损伤、外观缺陷、变形。
4、按吊装划分区域，将构件进行分类堆放，并堆放于便于吊装的位置。
5、构件堆放应用垫木垫好，垫木的位置应正确，重叠堆放的构件上下垫木要对齐，以免构件变形。
3.2.12 钢梁吊装
3.2.12.1 吊装顺序
由于现场塔吊起吊能力能够满足钢结构的吊装，我项目决定利用现场已有的塔吊完成整体钢构的吊装。
平面吊装顺序应从西往东，先吊轴型钢梁，后吊其它钢梁，向东边扩展。

3.2.12.2 主要吊装工艺
1、吊装前的准备工作
⑴吊装前仔细检查起吊设备、工具、钢丝绳等各种机具的性能是否完好，确保万无一失。
⑵定位轴线的控制，采用建筑物外部设辅助线的方法。每条梁的定位轴线应从地面控制线引上。
⑶对砼柱柱顶安装完的预埋铁件进行复查，重点检查轴线定位的精确度和四角的标高高差，并做好记录。对超差的预埋铁件采用薄铁板处理垫平，抄平。
2、起吊与就位
（1）检查柱顶面中心轴线及标高。
（2）起吊：拼装好的钢梁，经绑扎等准备工作后，作一次全面检查，检查无误后，先试吊，再开始起吊，起吊过程不宜过快。
（3）就位：就位方法原则上是从上往下落放，当上层钢梁起吊到预埋件顶标高处时，作水平移动，按事先作好的就位标记，向下落放，落放时应缓慢，落放后吊绳不得松开，等待校正对口。
（4）固定：钢梁安装完毕后，点焊固定。
（5）脱钩：安装完毕后，再点动松吊绳，当确信钢架稳固后才能完全脱开吊钩。
3、测量与控制
测量与校正采用边安装，边测量，边校正的方式。具体方法如下插图3：
搭建操作平台
施工控制网的加密及建立水准点

经纬仪测量
钢梁中心线测设
钢梁顶标高和轴线检核

钢梁高程控制
端头沉降观测

钢梁单段吊装

安装

钢梁轴线观测

4、吊装
钢梁吊装采用单机旋转直吊法。钢梁经绑扎等准备工作后，作一次全面检查，检查无误后，先试吊，再开始起吊，起吊过程不宜过快。
钢梁吊装前，将基础就位轴线均正确有“△”标志好。
钢梁就位后用点焊固定，在水平监测下找正后最终固定。
钢梁的安装应先调整标高，再调整位移，直到钢梁的各项安装指标符合要求。
4 施工进度控制
本工程屋顶钢结构的施工严格按照本工程施工组织设计要求的施工工期进行控制。在施工过程中，由于其他原因造成的工期影响，通过我项目部的月施工计划和周施工计划进行调整。
5 质量标准
型钢所用钢材，必须出具质量保证书、批号、炉号、化学成分和机械性能等各项清单。不合格材料严禁使用。
根据设计提供的焊材要求采购焊材，验收并入库。首次使用的焊材必须经过焊接工艺试验合格后才允许批量使用。
5.1 焊材的选用及管理
焊接方法
焊条型号
执行标准
备注
手工电弧焊
E4303
GB5117-95
焊条
埋弧用焊丝
H08A+HJ431
GB/T14957-94
不低于相应手工焊强度
CO2气体保护焊焊丝
H08Mn2SiA
GB/T14958
不低于相应手工焊强度
1、根据设计提供的焊材要求采购焊材，验收并入库。首次使用的焊材必须经过焊接工艺试验合格后才允许批量使用。
2、焊材的领用应填具焊材领用单，领用数量以一天的消耗量为原则，逐日领取。
5.2 焊接H型钢的的工艺流程及检验标准
插图 4 焊接H型钢制作工艺流程图
插表 焊接H型钢主要检验标准

插图 4焊接H型钢制作工艺流程图
检验确认
其它零件
放样

腹板
下料
翼缘板

气割下料
加工
气割下料

刨坡口
喷砂
刨坡口

拼接点焊、按缝自动焊
拼接点焊、自动接缝

校正
检查超探
校正
检查超探

气割长条
校正
气割长条
校正

刨边
反变形加工

检查
气割端头

组装断面梁、点焊

检查
超检
自动焊
检查

端部加工，腹部开孔
校正

装焊零件
检查

磨擦面喷砂、除锈
栓钉焊固
钻孔

检查

现场验收
出厂
检验
油漆

焊接H型钢的主要检验标准：
项目
简图
检查项目
零件允许偏差（㎜）
成品允许偏差（㎜）
质量分类
1

高度H
+0.2
-2
接合部位
+0.5
-2
关键项
其余部位
+0.5
-2.5
一般项
2
宽度B
±1.5
±1.5
重要项
3

翼缘板不平度
Δ
B≤300
Δ≤1

接合部位
Δ≤1.5
重要项
其余部位
Δ≤2.5
一般项
B>300
Δ≤1.5
吊车梁轨道区
Δ≤1
重要项
4

腹板不平度Δ(每米范围内)

δ>14时
Δ≤1
1/1000三倍弦长
一般项
δ≤14时
Δ≤1.5
1/1000二倍弦长
5

直角度

接合部位T≤1.5
重要项
其余部位T≤2.5
一般项
6

翼板与腹板中心偏移Δ
(B为实宽)

B≤200时
Δ≤B/150
重要项

B>200时
Δ≤1.5
7

旁弯Δ
L>8m时
Δ≤5
H≥400时
Δ≤L/2000
但≤4
重要项

L>8m时
Δ≤3
H<400时
Δ≤L/500
但≤3
8

扭曲

1/2000全长,
但≤4
重要项
9

对接接头Δ
Δ≤1

重要项
10

焊缝(按焊缝检验标准)
11

外形

表面棱角无0.5深的锤痕、压坑、钢绳勒痕、焊点和碰伤

5.3 钢梁安装允许偏差及检查方法：
序号
项目
标准
1
对中
5.0mm
2
标高
+5.0mm
-8.0mm
3
挠曲矢高
H/1000且≤15.0mm
5.4 质量保证措施
1、制作中使用的图纸及技术文件必须是经审查合格并签署完整的有效文件。未经审查和签署的图纸、技术文件不得使用。
2、焊接质量控制
①所有焊工必须持有效证件上岗，且从事与证件中内容相符的焊接工作。
②现场焊接检验人员由专职焊接质检员担任，且持有有效的岗位合格证书。
③施焊前，技术人员对焊工作好技术交底，组织焊工学习焊接作业指导书及操作规程。
④焊接工艺评定，按《建筑钢结构焊接规程》的规定进行，若不合格，应重新评定至合格，包括手工电弧焊，半自动焊，埋弧自动焊等焊接方法。无损检测工作由持有效证件的无损探伤人员担任。
⑤焊材由器材部门主管，质检员、专业技术人员配合。建立焊材进厂，验收、保管、发放制度，并严格执行。焊材质量符合国家标准，且具备有效真实的质量证明书或检验报告。焊材由专人保管、烘干、发放，建立台帐，以便跟踪。
3、用于制作的材料（钢材、焊材、涂料）在制作全过程进行跟踪管理，保证可追溯性。
4、工序控制必须严格按照各分部分项工程的质量控制程序进行控制，对关键工序、特殊工序应编制工艺操作规程和质量控制点文件，实施重点质量控制。
5.5 质量记录
应做好隐蔽工程验收记录，技术交底记录；
材料进场验收记录和复验报告；
工程验收质量验收资料；
5.6 焊缝探伤
根据图纸及有关规范确认焊缝质量等级，对于二级以上的焊缝按规范要求的
比例进行超声波探伤。对于腹板厚度小于或等于6mm且要求与翼板熔透焊的必须进行外观检查，以保证其焊接方法是采用自动埋弧焊进行焊接的，依据设计要求以工艺来保证焊接质量而不必进行超声波探伤。
插图 6 全熔透焊缝探伤流程图

6 安全文明施工
1、建立安全生产责任制
建立项目经理、管理人员、岗位操作人员在施工生产过程中层层负责的安全生产责任制度，明确各自安全生产岗位职责。
2、建立安全生产教育制度
施工队伍进场前必须对人员进行生产安全、规章制度教育、安全知识教育，签定安全协议，对工人进行安全交底。特殊工种必须经过培训，持证上岗。建立安全生产检查制度，贯彻公司安全规章制度，实行鲜明的奖罚制度。
3、设立专职安全员，负责施工现场安全检查工作
安全员应每天深入现场巡视，并记录安全日记，对安全设施（脚手架、防护网等），安全防护措施，安全保护用品（安全帽、安全带），设备安全运行情况，现场文明卫生，安全防火，对现场人员遵守安全规范的情况进行检查和实施有效的监督，发现不合格状态，应及时发出整改通知书，责令限期整改，对不听劝阻者，经项目经理批准采取停工整改，罚款教育手段进行。
7 成品保护
1、施工现场临时存放的材料，按公司规定进行贮存和维护；
2、保证钢构件在运输过程中避免产生人为或非人为因素的损坏。半成品的搬迁、转序时应安放平衡，吊点准确，并防止碰撞。
3、钢结构经检验合格后再分解运到现场进行外观、数量、编号等内容的再次验收，并履行验收交接手续。
构件应标注名称、编号、重量，并填写构件清单。
发运每批构件必须符合安装要求，而且标志醒目、清楚。保证进场构件按轴线从低标高至高标高无遗漏，其连接板等配件配套齐全。
成品转运过程中，应严格对照构件清单查验构件是否齐备，按照构件转序手续进行验收和交接。
大型构件运输过程中应注意滑移、松动，必要时设置阻挡器或定位器防止构件碰撞及变形。
发运时同时提供出厂合格证、质量评定资料、质量保证资料及甲方要求提供的所有资料。

钢构件在发运时，每层构件之间应垫有枕木，较重、较大的构件放在底层，较轻、较小的构件放在上面，防止构件在运输过中变形，加工面被损坏。
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撑面，以防止支点下沉。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。