1、深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计综合说明1.1 编制说明1.1.1 本施工组织设计，仅适用于指导深圳市某少年宫上部钢结构工程施工。1.1.2 编制依据文件深圳市某少年宫上部钢结构制作及安装工程招标文件深圳市某少年宫上部钢结构工程结构设计（招标）图1.1.3 编制依据的规范、标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-98建筑钢结构焊接规程JBJ81-91钢结构高强螺栓连接的设计施工及验收规范JGJ82-91国家有关的安全规范本企业有关的施工标准1.1.4 本企业均已通过ISO9002 质量体系认证，本工程施工按ISO9002 质量体系运作。1.2 施工目标1.2.1 质量目标确保
2、钢结构分部工程达到优良标准，为某少年宫工程获得鲁班奖创造必要的条件。1.2.2 工期目标确保以下几个工期目标:2000 年9 月25 日完成水晶石钢结构安装；2000 年7 月13 日完成少年山三层展厅及巨型斜墙桁架钢结构安装；2000 年9 月25 日完成飞艇钢结构安装；2000 年9 月25 日完成球幕影院钢结构安装；2000 年8 月31 日完成剧院前厅钢结构安装；2000 年9 月25 日完成空中花园、葡萄架等钢结构安装。1.2.3 安全目标确保工程、设备安全，施工人员重伤、死亡事故为零指标。1.2.4 文明施工目标按规范化、标准化进行现场管理，确保文明施工达标，争创样板示范工程。工程
3、概况2.1 钢结构工程简介深圳市某少年宫是深圳市新的四大重点文化工程之一，位于深圳市*中心区，基地以南为*一路，东临*路，北临*路，西为*一路。某少年宫北与*山公园隔*路相望，西隔市政绿化带与*中心相对，南侧为*广场，地理位置十分优越。深圳市某少年宫是面向全市少年儿童进行素质教育的重要基地，是全市少年儿童的科技教育中心，团队及艺术活动的营地、信息交流和健康娱乐的场所，是一座集教育性、知识性、趣味性、参与性为一体的现代化建筑，也是深圳市福田中心区的标志性建筑之一。本工程地上建筑七层，地下一层，总高度43m。地上部分为少年山、科学山、水晶石三个部分，其中科学山五层，总高度38.033m；少年山七层
4、，总高43m；水晶石大厅总高30.5m。2.2 钢结构工程内容某少年宫钢结构比较分散，分以下几个大部分，所在位置如图21 所示。结构类型、材料及重量如下：2.2.1 少年山斜墙巨型桁架及支撑柱型钢巨型组合桁架，共一榀，长度57277mm，投影高度7178mm，垂直高度6976mm，桁架重量80.3t，材质Q345B。支撑柱，H 型钢，共四根，重量9.1t，材质Q345B。2.2.2 少年山三层展厅梁柱构件十字型钢柱，共四根，总重29.3t，材质Q345B。H 型钢梁，共七根（十八段），总重137.3t，钢材Q345B,大于50mm 厚采用Q345B-Z15。2.2.3 水晶石环柱、梁水晶石四周
5、钢管柱，共16 根，材质Q345B，总重267.3t。连接环梁为箱形结构,材质Q345B,总重560.3t。2.2.4 水晶石18.55m 层平台梁480mm22mm,材质为16Mn 钢（Q345B）,总重245.5t。79,材质为16Mn 钢（Q235B）,总重12t。2.2.5 飞艇桁架型钢桁架结构,桁架长度24 米,共七榀,材质Q235B,总重258.6。2.2.6 科学山球幕影院直径219mm,材质为Q235B,总重78.9t。2.2.7 天窗普通型钢框架结构,材质Q235B,总重8.7t。2.2.8 其他栓钉:圆柱头熔焊栓钉,有19 和16 两种,主要用于劲性梁柱构件外表面,共计四万
6、多套。焊接材料：焊接16Mn 钢和Q235B 钢可分别选用E50型焊条和E43型焊条。钢结构防腐、防火:本工程外露钢结构（除劲性砼钢骨结构之外）要求进行防腐、防火处理。精装修、薄涂的面积5260 ；仅考虑防锈、防火的面积2400；考虑防锈、防火做一般性乳白色装饰的面积2800 。按设计和有关规范要求，该工程防腐采用亚美隆的mercoatR 385PA 型防锈底漆和AmershieldTM脂芳族聚氨酯面漆；防火等级一级，采用小于5mm 的薄形涂料（耐火时间：钢柱3 小时，钢梁2 小时。）。2.3 钢结构工程特征建筑造型复杂深圳市某少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂，空间跨度
7、大、地下室面积大、层高较高等突出的特点。1.少年山巨型斜墙桁架长度57.277m，投影高度7.178m，与水平面夹角78.62，桁架重量80.3T。2.未来时代馆（水晶石）为三根近20m 高圆形劲性混凝土柱支撑的立体椭球，球体三轴长度分别为36m、28m 和15m。3.球幕影院为直径24m 的圆球冠，切割面与水平面夹角18.35,切割面直径23.368m。结构类型繁多为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：斜墙巨型H 型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁型、H 型钢柱、梁结构；飞艇桁架结构等。钢结构分布点多面广本工程
8、地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构分布点多，两千多吨钢结构分为8 个大部分，散布于整个129m126m 平方米的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。钢结构主承建管理以钢结构安装单位为主体，对钢材的采购、钢结构制作、运输、钢结构安装、钢结构防腐、防火实行钢结构主承建管理，作为同一实体与业主、总包对施工阶段的所有问题进行处理和协调。2.4 本工程施工难点和施工中重点需要解决的问题2.4.1 钢材的采购和质量控制本工程以Q345B 无缝钢管和Q345B 中厚钢板为主要材料，但50mm 厚以上钢板国内仅少数几个厂家生产，性能还不够稳定，而480m
9、m22mm 大直径无缝钢管国内几乎没有厂家生产，需进口。因此，钢材供货厂家的选择、质量的控制、检验和材料复验是施工的重点。2.4.2 弯管、斜桁架构件质量控制深圳某少年宫建筑形体复杂，结构变化大，其中未来时代为空间椭球型管结构，球幕影院为空间球冠管结构，需要工厂弯管和预拼装。其建筑几何外形的保证、分段钢管几何尺寸的保证、弯管和焊接时钢管口径的几何形状的保证是本工程的重点控制内容。2. 4.3 大型构件运输本工程钢结构构件超长超大，如何综合考虑现场吊装、工厂拼装、运输和现场拼装等方面的因素，使其协调和统一，是本工程钢结构施工方案中重点考虑的内容。2.4.4 安装吊机布置钢结构分布点多面广，散布于
10、整个129m126m 混凝土结构群中，地下室几乎占据了所有的建筑用地，大型吊机无法在地下室楼面上站位和行驶就近吊装，加上构件单重大，因而吊机的选择、布设，结构分段、吊装，吊装顺序是本工程钢结构施工的重点和难点。2.4.5 球体构件的安装工厂预拼装构件，因运输条件及现场安装机具的限制，需拆散后分段运输至现场进行安装，斜墙桁架、未来时代椭球体、球幕影院等构件拼装，安装定位、测量控制、校正是现场安装的最大难题。2.4.6 厚板和钢管相贯焊接厚度大于50mm 厚钢板采用Q345B-Z15 钢板，最大厚度达80mm，其余板材均为Q345B 钢材、管材也为Q345B 厚壁无缝钢管，钢材可焊性较差，易产生层
11、状撕裂现象和全位置钢管焊接焊缝不饱满现象。据记载，国内多个使用厚钢板和大直径钢管直接汇交的工程，在焊接过程中多次发生层状撕裂和焊接质量差等现象。在地处沿海的多风、多雨、环境条件特殊的深圳地区，如何在厚钢板防止焊接导致钢材出现层状撕裂，是本工程的课题之一。2.4.7 工期保证钢结构区间5 月10 日9 月30 日，净工期要求90 天。因构件复杂，主要钢材为超厚钢板和大直径无缝钢管，钢材的轧制需要一定周期，深化设计、加工、预拼装周期较长，根据本工程钢结构特点，钢结构安装受土建施工、混凝土浇筑等工序的影响较大，工期的保证，施工协调、配合、施工组织是本工程的又一难点。2.4.8 对分包的管理和与总包的
12、协调因负责钢结构范围内所有分包的管理，包括原材料、深化设计、钢材采购、构件制作、运输、安装、成品保护、钢结构防腐、防火等施工。同时，负责与土建单位的配合，因钢结构较分散，提供给钢结构施工工作面的时间也不一致，因而作为钢结构主承建单位其管理要求非常之高。2.4.9 对水晶石钢柱外观的质量要求水晶石四周16 根钢柱为外露钢结构，防火涂料面层外不再进行二次装修，钢柱分段需严格按设计分段执行，钢柱制作、现场焊接的质量及外观要求高，防火涂料的表面涂装的选材及质量要求高。施工总体规划和进度计划3.1 主承建管理体系和模式因本工程钢结构构件分布较散，点多面广，体系复杂，原材料控制、施工质量、成品保护要求高，
13、钢结构施工工期紧张，与总包及土建等其他工种协调及配合多等因素，本工程钢结构施工采用现场安装为主体的主承建管理体制，即主承建单位从钢结构深化设计、钢材的采购、钢结构制作、运输、安装及钢结构防腐、防火涂料施工实行总包管理，统筹安排，统一资金运作，全方位协调管理。钢结构主承建所采用的管理模式是实行项目经理负责制，所有分包以主承建项目部为主体实行统一的对口管理。钢结构主承建项目部组织机构如右图。项目各职能部门负责各分包单位的对应业务的管理，分包管理部进行统一协调和控制。3.2 现场施工布置3.2.1 水晶石施工平面布置水晶石钢结构因为椭球体砼结构影响而分为两个阶段安排施工，第一阶段安装18.55m 以
14、下钢结构及外围25.4m 以下钢柱及弧形梁。然后履带吊转场到东侧吊装斜墙桁架及三层展厅钢结构。少年山斜墙桁架及三层劲性梁钢骨吊装完成后，250t 履带吊再转场到南侧3 -11 轴间地下室外通道上进行组装，吊机沿通道行走与北侧总包单位的K50/50 塔吊共同进行水晶石四周钢管柱及未来时代馆椭球的吊装。吊机布置、构件堆场、拼装场地如图31。3.2.2 斜墙桁架和大空间梁柱施工平面布置桁架吊装在水晶石上部椭球体吊装前进行,250t 吊车转场可沿东侧消防通道组装并站位,平面布置主要考虑了以下内容：吊车的起重能力；吊车及运输车辆的行走路线。构件的临时堆场与拼装场地位置见图31。3.2.3 球幕影院施工平
15、面布置球幕影院的吊装不受其他构件吊装时间的影响，待土建单位完成下部混凝土结构施工后，即可进行钢结构施工，吊装采用一台40t 汽车吊进行，北侧K50/50 塔吊可配合吊装或喂料。施工平面布置如图31。3.2.4 飞艇施工平面布置与球幕影院钢结构安装类似，土建单位完成砼浇筑，提供作业面后，采用一台110t 汽车吊站位于南侧17 -18 轴间，进行飞艇桁架分榀吊装。3.2.5 水电供给和办公等临建布置钢结构施工不再另设水电供给设施，服从总包单位的统一安排。使用总包的总供电、供水设施，单独设一组变电箱和一个供水总阀。钢结构施工临建仅考虑自身的办公、仓库（包括食堂、会议室）、分包及监理单位的办公。工具房
16、设在施工现场。场地由总包单位划定。3.3 主要设备、机具、仪器及用电量表3.3.1 主要吊装设备机具一览表（见表一）3.3.2 主要焊接设备机具一览表（见表二）3.3.3 材料实验、质检、测量仪器设备一览表（见表）表一 主要吊装设备机具一览表名称规格/型号数量备注塔吊K50/502 台利用总包单位现场设备塔吊QTZ1251 台利用总包单位现场设备履带吊250t1 台租用汽车吊110t1 台租用汽车吊70t1 台租用汽车吊40t1 台租用平板车30t2 台租用脚手架钢管483.5200T自备叉车3t1 台自备电动扳手10 把自 备手动扳手10 把自 备测力扳手2 把自 备螺旋千斤顶8t/16t/
17、20t5 个/10个 /5 个自 备倒链1t/3t/5t/10t20 个/20个 10 个/4个自 备卷扬机JJM-3t2 台自 备气切修孔机4 台自 备手提磨光机2002 台自 备角向磨光机10010 台自 备螺旋千斤顶3t/5t/10t/32t4/8/8/2自 备导链2t/3t/5t/10t8/10/10/4自 备对讲机12 台自 备表二 主要焊接设备机具一览表序号名称规格数量备注1二氧化碳焊机600UG6 台2直流焊机AX-500-74 台3栓钉熔焊机JASS-25001 台4空压机0.9 立方米4 台5碳弧气刨10 台6焊条筒20 只7保温箱1501 台8高温烘箱00C5000C1 台
18、9空气打渣器10 台10自动切割机1 台11O2-C2H2装置8 套12高空焊机房1 个自制13高空操作挂笼12 个自制14氧气瓶20 个周转使用15乙炔瓶10 个周转使用16CO2气瓶10 瓶周转使用17三级配电箱2 套电缆线若干焊把线90mm2500m表三、材料试验、质检、测量仪器设备一览表序号仪器设备名称规格型号单位数量备 注1超声波探测仪USL-32台1质检仪器2磁粉探伤仪DCT-E DCT-C台1质检仪器3压力试验机HYS1-014台1试验设备4万能试验机WE-100台1试验设备5冲击试验机JB30B 6706U台1试验设备6电子拉力机DCS-10T JB6台1试验设备7涂装厚度检测
19、仪台1质检仪器8全站仪NET2台1测量仪器9经纬仪J2台2测量仪器10激光铅垂仪JDJ2台1测量仪器11水准仪DZS3台2测量仪器12弯管目镜套2测量仪器13钢卷尺50m把1测量仪器14钢卷尺30m把1测量仪器2.3.4 现场用电计算主要大功率电器设备一览表序号设备名称规格功率台数暂载率合计功率1CO2焊机600UG36kW665%216kW2直流焊机26kW465%104kW3栓钉熔焊机JASS-2500225kVA40%3空压机W-0.9/87.5kW215kW4小型配具30kW30kW总功率590kW整个钢结构安装工程，根据上表所示,计算负荷为：总负荷：Pe=1.1K(（P1 FC ）+
20、 P2 FC +P3)其中同期系数 K=0.6P1=216+104=320kW P2=225kW P3=45kW则Pe =1.10.6（320 % 65 +225 % 40 +45）294kW3.4 施工进度计划与保证措施3.4.1 进度计划根据标书附件（总包单位的施工进度计划），在计划钢结构插入的时间段内安排施工。详见深圳某少年宫上部钢结构施工进度计划。3.4.2 进度保证措施1安排合理的施工流程和施工顺序，尽可能提供作业面，使各分项工程可交叉施工。2科学安排钢结构设计深化、原材料采购、钢结构制作、安装、防火涂料施工的工期。组织协调好相互间的工序交接，尽量减少前后工序间的间隔时间。3选用科学
21、的、先进的、切实可行的施工方法、施工手段进行钢结构安装。4使用先进的设备、机具、仪器以提高劳动生产率。5协调好与总包、土建单位间的工序关系，尽量使多个工作面同时铺开，尽量使钢结构施工时间顺序与土建单位合拍。6实施主承建管理，实施项目经理负责制，行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督六项基本职能，并选配优秀的管理人员及劳务队伍承担本工程的管理、施工任务。7根据总包的施工进度总计划，编制月、周、日计划相结合的各级计划进行进度的控制与管理，并配套制定各分包的计划以及机械设备配备使用计划，劳动力分布安排计划等，实施动态管理。3.5 劳动力组织钢结构的安装必须由经过足够培训，有较高个人技能良好合作精神和
22、足够安全意识的技工群体来完成。作为国有大型骨干施工企业，我司有着工种配套齐全、技能等级较高和具有丰富施工经验的专业施工队伍，针对本工程特点和工期要求，我司计划参加本工程施工的技工如下（未含制作部分用工）：起重工8 人 讯号工4 人 安装铆工12 人 制作铆工8 人安装钳工6 人 修理钳工2 人 厂内机车驾驶1 人 司机2 人机操2 人 线路维护电工2 人 设备维护电工1 人油漆工（油漆补涂）2 人 油漆工（防火喷涂、装饰）10 人架子工18 人 辅工30 人 测量工3 人 UT 检测工2 人气焊工2 人 电焊工20 人 高强螺栓施工6 人共141 人（不含租赁设备驾驶、维修、操作人员）整个施工
23、过程中将按进度要求组织进场，如下图：3.6 总体施工方案及施工顺序3.6.1 施工区域划分如图21“钢结构工程区域分布图”所示，将整个钢结构施工平面划分为八个分区，以土建单位提供工作面的时间顺序进行钢结构施工，以水晶石未来时代馆椭球体及少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装施工为主，除水晶石未来时代馆椭球体分区与少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装要用同一部吊机，需分先后顺序吊装外，其余分区尽量同步进行。3.6.2 方案概述及施工顺序1采用一台M250 履带吊，一台110t 履带吊作为主要吊装机具，配合使用一台40t 汽车吊，所有吊机均不开入地下室顶板范围，沿地下室外侧地面行驶到各钢结构区域最近点，就近吊装
24、，其中水晶石、球幕影院和三层展厅钢柱吊装需土建单位K50/50 塔吊进行辅助吊装。飞艇和剧院前厅吊装需土建单位QTZ125 塔吊进行辅助吊装。2除飞艇拟采用滑移法进行施工外，其余构件吊装均采用常规吊装。3因作为钢结构支撑混凝土强度达到70%以上，钢结构吊装方可进行，故各分区钢结构安装顺序需根据土建单位提供作业面的时间排定。钢结构安装的基本思路：（1）M250 履带吊站位在A 轴外侧，6 轴附近位置。按照如下顺序：未来时代椭球三根钢柱支撑-水晶石16 根钢柱-环梁- 18.55m 层钢梁-未来时代椭球上部，进行水晶石钢结构安装，利用土建K50/50 塔吊进行辅助吊装。（2）M250 履带吊转场，
25、站位在20 轴以东最靠近吊装构件位置，按照先柱后梁，先主梁后次梁的顺序（三层展厅钢柱利用总包单位设在东侧的K50/50塔吊安装），首先进行少年山三层展厅钢结构安装，之后进行巨型斜墙桁架吊装，与巨型斜墙桁架相连的钢梁需在桁架安装就位后吊装。（3）40t 汽车吊沿球幕影院外围行驶，辅助使用土建K50/50 塔吊进行球幕影院钢结构安装。（4）利用K50/50 塔吊进行甲、乙天窗架钢结构安装。（5）使用110t 汽车吊进行飞艇钢结构安装（采用滑移就位），利用土建QTZ125 塔吊辅助吊装。（6）利用土建QTZ125 塔吊进行剧院前厅钢结构吊装。4钢结构制作需根据排定的钢结构安装顺序组织生产和运输，未来
26、时代椭球和球幕影院需在工厂预拼装。5钢结构防火涂料要在钢结构安装完成，验收合格后进行，为防止钢结构表面的腐蚀，防火涂料在钢结构焊接完成后一个月之内进行。6. 水晶石、少年山三层展厅和巨型桁架钢结构安装与土建的交叉安排见水晶石土建与钢结构交叉施工程序和少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序。水晶宫土建与钢结构交叉施工程序少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序钢结构制作4.1 钢结构制作分段原则本工程设计图中部分位置已较详细的考虑了施工因素和条件，对构件进行了分段，受运输及安装的条件限制，我司考虑对钢结构构件分段如下：4.1.1 少年山钢柱、钢梁分段同原设计。钢柱连接板做法详见
27、图（41）。4.1.2 少年山斜墙桁架、桁架支柱分段同原设计。支柱连接板做法参照图（4 一1）。4.1.3 少年山飞艇NFW-16 桁架分为两段，分段详见图（42）。NFW-7桁架可根据运输条件灵活确定。4.1.4 少年山天窗架单杆件制作运输。4.1.5 少年山剧院前庭“厂”型桁架根据运输条件灵活确定，山墙柱、角柱不分段。角柱端部需封闭，顶端连接之系杆保留焊接头。其它系杆以桁架、柱分隔分段。4.1.6 水晶石椭球体SDGL-76 建议按图（43）分为两片。竖向构件整体制作，水平构件以竖向（竖直面内）构件分隔分段，包括斜向杆件在内单杆件运输至现场。下铰支座与钢板焊接改在安装现场进行，详见图（41
28、）。4.1.7 水晶石STZ 钢柱设内吊耳，SKTZ 钢柱设连接板，详见图（4 一1）。+18.55m 平台SGKL1-2a、SGKL1-2 连同与之连接之框梁、柱头焊接为一体。4.1.8 水晶石辐射梁SGL15 不分段，圈梁SGL610 按轴线分段，圈梁SGL10、SGL11 分段同原设计，圈梁SGL1213 以最小件制作运输，辐射梁SGL1425 以SGL7、SGL8 分隔分段。4.1.9 球幕影院钢构件分段同水晶石上部钢结构分段方案，即设穹架中心，详见图（43）。竖向构件整体制作运输，水平构件以竖向构件分隔分段，斜向构件以单构件制作运输。下铰支座与钢板焊接改在安装现场进行，详见图（4 一
29、1）。4.1.10 科学山GJ-2 墙皮架不分段，西侧端部不封闭，与之连接之管柱通长。其它构件（包括GJ-5）均以散件制作运输。铰支座与预埋件焊接改在安装现场进行。4.1.11 5#楼梯支架GJJ-1 于+12.500m 处分段，其它(GJJ-4 墙皮架不在招标范围内)不分段。4.2 钢结构制作详深圳*工程、有限公司编制的深圳市某少年宫上部钢结构制作部分技术标书。钢结构安装方案5.1 钢结构工程特点深圳市某少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂、空间跨度大，地下室面积大，层高较高等突出的特点。为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：斜墙巨型H 型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁H 型钢柱梁结构；飞艇桁架结构等。本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构布点多，两千多吨钢结构分为8 个大部分，散布于整个129m12
