峰景广场钢结构施工方案.docx
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峰景广场钢结构施工方案
世荣峰景广场(一期)
型钢混凝土结构
专
项
施
工
方
案
3.2垂直运输机械准备…………………………………………………………………………………………..8
3.4场地准备………………………………………………………………………………………………………9
3.5施工计划……………………………………………………………………………………………………..10
3.6人员安排……………………………………………………………………………………………………..10
4.5型钢混凝土结构砼施工…………………………………………………………………………………….49
八、附图
一.编制依据
本专项方案编制依据本工程的施工组织设计和国家现行规范标准,本工程合同文件、施工图纸、施工现场情况等编制而成,主要依据如下表所示:
序号
编制依据
1
世荣峰景广场(一期)施工组织设计
2
世荣峰景广场(一期)结构施工图
3
世荣峰景广场(一期)钢结构深化图
4
《钢结构设计规范》GB50017-2012
5
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016修订版)
6
《钢骨混凝土结构技术规程》YB9082-2006
7
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2018
8
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB/T50300-2013
9
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2015
10
《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004
11
《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》GB/T2975-2013
12
《厚钢板超声波检验方法》GB/T2970-2004
13
《钢结构现场检测技术标准》GB/T50621-2010
14
《钢结构工程施工规范》GB50755-2012
15
《组合结构设计规范》JGJ138-2016
16
《施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016
17
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
18
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2018]37号文)
19
《建筑施工扣件式脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
20
《建筑施工脚手架安全技术统一标准》(GB51210-2016)
二.工程概况
2.1工程概况
本项目位斗门区黄杨河以西、中兴南路南侧,周边地域开阔。
其中本工程的钢结构工程包括1栋三层转换层及2栋主体结构混凝土梁及柱内型钢,钢结构总量约为550吨。
2.2设计概况
根据结构施工图知本工程钢结构主要包括1栋3层结构型钢混凝土转换梁(内置型钢梁)、2栋C区-1~6及11层的型钢混凝土钢(或板)柱、钢梁。
主要构件形式有H型柱、钢板墙柱、钢管柱、钢梁,具体见表1:
表1各结构部位的钢结构构件类型表
结构类别
构件类型
规格(mm)
部位
备注
型钢柱
H型钢柱
H600X300X236X36
2栋-1至2F
KZZ3
钢板墙柱
钢板柱
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ1
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ2
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ3
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ4
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ5
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ6
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ7
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ8
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ9
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ10
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ11
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ12
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ13
钢板12mm
2栋-1至2F
GQ14
钢板12mm
2栋3F
YBZ19
钢板12mm
2栋3F
YBZ20
钢板12mm
2栋3F
YBZ21
钢板12mm
2栋3~5.10F
YBZ22
钢管柱
焊接圆形管
4ø500x25
2栋-1至2F
KZZ4
4ø500x25
2栋-1至2F
YBZ19
钢梁
H型钢
H2x2050x400x25x32
2栋三层结构
GL1
H1000x200x16x16
2栋三层结构
GL2
H200x100x10x10
1栋三层结构
KZL05
(2)
H200x100x14x14
1栋三层结构
KZL09
(2)
2.3钢结构安装的重难点分析及对策
综合本项目的结构特点和工程施工要求,钢结构安装的难点和关键归纳如下:
1、钢结构依靠塔吊安装,限制因素多。
本工程钢结构安装包括公司总部生产办公区的钢结构安装,钢结构总量约550吨,采取塔吊与大中型吊机相结合进行安装,大型吊机场外吊装不经济,。
对策:
分别组织,分区施工;交叉作业,合理穿插。
各区域分开组织施工,工序与工序之间合理穿插施工,高效充分利用塔吊性能组织施工,加快进度,以便为大量的后续专业创造施工条件。
2、材料堆场及施工用地紧张
项目钢结构的总体量不大,但钢结构进场之后,必须确保有足够的构件堆场,现场场地紧张,堆场很少,再加上其他专业的临时用地要求,本项目的现有场地比较紧张。
对策:
为解决多高层钢结构施工场地紧张这个一贯的难题,需要通过总包协调与其它单位协商预留场地以满足钢结构堆场要求,确保项目顺利进展。
3、测量、校正和定位难度高
对于高层结构必须选择合理和可靠的高精度测量技术,包括基准控制网的设置,测量仪器的选用,测点布置,数据传递和多系统校核等,是本工程结构安装确保施工质量的关键之一。
对策:
选用先进的测量设备,优秀的测量人员,编制合理的测量方案,对安装过程进行精确测量、监控。
本工程主要测量仪器选用全站仪、经纬仪及铅垂仪等。
4、现场焊接质量要求高,难度大
本工程钢结构现场焊接工作量不大,但焊接质量要求高、高空作业是本工程难点之一。
对策:
对各材质进行充分的焊接性分析,从而选用合理的焊接工艺。
选派技艺熟练的焊工进行现场的焊接工作。
针对高空焊接要求高,焊接操作条件差的特点,采取必要的焊接措施、安全措施,尽可能为焊接工人创造好的施工条件,如搭设焊接平台,防风、防雨棚等。
同时加强现场的焊接管理和探伤工作。
5、钢结构与各专业施工交叉施工,施工组织难度高
从钢柱基础安装施工起,钢结构即与钢筋混凝土结构交叉施工。
钢筋混凝土结构和钢结构安装搭接穿插,相互间亦有影响,处理好钢结构与钢筋混凝土结构施工的合理搭接,亦是本工程施工有序推进的难点。
对策:
根据施工工序制订科学的施工工艺,在施工中与各专业施工班组紧密配合,以保证科学安排相互的搭接顺序,解决施工矛盾。
同时紧密施工配合,为保证钢结构专业正常施工,土建专业在施工时按照要求预留钢结构施工面,钢结构构件制作考虑钢筋安装和混凝土浇筑。
三、施工部署
本工程主体结构形式以钢筋混凝土结构为主,钢结构为辅,土建与钢结构的交叉施工非常频繁,在立面空间上形成多层间隔交叉,平面上作业面又小。
根据这一特点,同时为了保证钢结构与土建的钢筋混凝土工程能同时施工,避免出现钢结构吊装时其下方的混凝土工程不能进行,而混凝土工程施工时其上方的钢结构不能进行安装,我们将每个楼层在水平工作面内合理分区将工作面划分成两个施工段:
钢板墙与型钢柱,以保证钢结构吊装工作与混凝土工作在垂直工作面上是相互错开的。
型钢混凝土结构施工由四部分组成:
钢结构安装、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑。
3.1型钢混凝土结构施工顺序
1、型钢混凝土结构(地下室内钢管柱区)施工:
基础承台底筋安装→型钢支架安装→型钢基础安装→基础承台砼浇筑→-1层型钢柱安装→-1层型钢柱钢筋安装→-1层型钢柱模板安装→-1层型钢柱砼浇筑→首层结构梁板结构施工→首层型钢柱安装→首层型钢柱钢筋安装→首层型钢柱模板安装→首层型钢柱砼浇筑→二层结构梁板施工→二层型钢柱钢筋安装→二层型钢柱模板安装→二层型钢柱砼浇筑→三层结构模板支撑体系安装→三层型钢梁安装→三层型钢梁钢筋安装→三层结构模板安装→三层结构其他梁钢筋安装→三层结构梁上立钢柱→三层结构板筋安装→三层结构砼浇筑。
2、型钢混凝土结构(钢板柱区)施工:
基础承台底筋安装→型钢支架安装→型钢基础安装→基础承台砼浇筑→-1层型钢板柱安装→-1层型钢板柱钢筋安装→-1层型钢板柱模板安装→-1层型钢板柱砼浇筑→首层结构梁板结构施工→首层型钢板柱安装→首层型钢板柱钢筋安装→首层型钢板柱模板安装→首层型钢板柱砼浇筑→二层结构梁板施工→二层型钢板柱钢筋安装→二层型钢板柱模板安装→二层型钢板柱砼浇筑→三层结构模板支撑体系安装→三层结构钢筋安装→三层结构砼浇筑。
4.5.10层类似。
3、型钢混凝土结构(地下室外钢管柱区)施工:
基础承台底筋安装→型钢支架安装→型钢基础安装→基础承台砼浇筑→首层结构梁板结构施工→首层型钢柱安装→首层型钢柱钢筋安装→首层型钢柱模板安装→首层型钢柱砼浇筑→二层结构梁板施工→二层型钢柱钢筋安装→二层型钢柱模板安装→二层型钢柱砼浇筑→三层结构模板支撑体系安装→三层型钢梁安装→三层型钢梁钢筋安装→三层结构模板安装→三层结构其他梁钢筋安装→三层结构梁上立钢柱→三层结构板筋安装→三层结构砼浇筑。
3.2垂直运输机械准备
1、吊机选择
本项目钢(管)板柱采取分段吊装的方式,在进行钢柱分段时,为避免钢柱分段过小会对结构产生不利影响,并且大大增加现场施工工作量,严重影响施工工期。
同时,考虑到现场塔吊的布置及性能,根据每根构件的合理分段,确保最大程度利用塔吊的性能。
型钢柱具体地分段形式如下:
钢板柱(型钢柱)以每个楼层的高度为一节进行吊装,考虑到结构受力的合理性,钢板柱的分段位置设在楼层结构1.2米以上的位置;钢管柱分段:
地下室内4根分三段(基础+地下室柱+上部结构柱),地下室外4根柱分两段(基础+上部结构柱)。
本项目的钢梁则以单个独立单元作为制作、安装单元。
由于本工程结构复杂,工期紧,综合考虑到塔吊的覆盖面积、钢结构的吊装要求、塔吊的性能参数、塔吊的吊运能力、经济合理等原则,在地下室及上部主体钢构施工阶段:
1栋选用1#塔吊(塔吊平面布置见附件图),2栋C区选用3#塔吊与吊机相结合方式,塔吊型号为6513-6型平臂式塔吊、有效臂长65m,吊机选用汽车吊250T及履带吊400T。
2、塔吊概况
(1)TC6513-6型塔吊(1#/3#塔吊)参数
TC6513-6型塔式起重机生产厂家为长沙中联重工科技发展股份有限公司,65m臂长塔机的额定起重力矩3840KN·m,最大起重量为6吨(4倍率),最大起重量的工作幅度为19.32m,最大工作幅度为65m,端头最大起重量为1.3吨。
独立式塔吊最大安装高度为46m(见说明书)。
3、吊机概况
(1)250T汽车吊
汽车吊选用利勃海尔250吨汽车吊,其吊装范围为钢管柱第一节(基础部分),构件最大重量为9T,利勃海尔250吨汽车吊技术参数见下表:
(2)400T履带吊
履带吊选用中联QUY400-400吨履带,其吊装范围为钢管柱第二节及钢梁,构件最大重量为30T,吊车离建筑物外边距离为5.5米,中联QUY400-400吨履带技术参数见下表:
3.3钢结构安装前的准备工作
1、轴线的交接及复测
对提供的定位轴线,会同分包单位、监理单位、及其他有关单位一起对定位轴线进行交接验线,做好记录,对定位轴线进行标记,并做好保护。
根据提供的水准点(二级以上),用水准仪进行闭合测量,并将水准点测设到附近建筑物不易损坏的地方,也可测设到建筑物内部,但要保持视线畅通,同时应加以保护。
复测完成后,测放预埋件节点的轴线位置与标高。
2、构件进场及验收
钢构件进场后,按货运单检查所到构件的数量及编号是否相符,发现问题应及时在回单上说明并反馈制作工厂,以便工厂更换补齐构件。
按设计图纸、规范及制作厂质检报告单,对构件的质量进行验收检查,做好检查记录。
为使不合格构件能在厂内及时修改,确保施工进度,也可直接进厂检查。
主要检查构件外形尺寸,螺孔大小和间距等。
检查用计量器具和标准应事先统一,经核对无误,并对构件质量检查合格后,方可确认签字,并做好检查记录。
对于运输中变形、受到损伤的构件应送回制作工厂进行返修,对于轻微的损伤,则可以在现场进行修复。
3、安装辅助材料的准备
钢结构安装工程的主材为焊接材料、螺栓等,所有的结构用材,都必须在材料进场前做好必要的材料复验和技术参数确认工作。
氧气、乙炔准备:
氧气、乙炔或者丙烷、液化石油气,是工厂和现场气割的必须材料,因此在钢结构进场前应该根据供应情况,确定质量优良,供货有保障的供应商,确保整个工程的施工质量和进度。
安全维护设施准备:
安全维护主要包括安全脚手架,安全维护网,安全警戒线等,将根据现场实际施工的需要和安装施工措施的要求,确定用量,按统一的行业标准进行准备和采购。
吊索具准备:
根据各个主要吊装的工艺,确定吊索具的规格和数量,在吊装设备进场前做好准备,对吊索具进行检查,确保吊装的安全。
3.4、场地准备
现场钢结构材料堆放与吊机摆设区域的场地,设置在2栋C区H-A轴外及1栋S-F轴外,该区域较开阔为,满足材料堆放与吊机吊装要求;为满足吊机的地基承载力要求,拟对该区域进行硬地化,场地硬化做法:
土方回填平整并压实,面铺1000厚石渣并用20T压路机压实,最后石渣面层上铺设3cm厚钢板,硬化面积约为500m²,铺设钢板区域约为250m²。
3.5施工计划
1、钢结构安装施工进度跟随主体结构施工进度,并与主体结构穿插施工。
2、施工段施工工期
项目
部位
施工工期(天)
备注
钢板墙
基础
12
基础安装从承台底板钢筋安装完起算,钢柱安装从楼地砼浇筑后第二天起算。
-1柱
12
首层柱
12
二层柱
10
三层柱
8
四层柱
8
五层柱
8
型钢钢管柱
基础
8
-1柱
12
首、二层柱
15
型钢梁
三层结构
15
3.6施工组织人员安排
本工程型钢混凝土结构施工,以项目经理为主,现场安排施工长1个、土建施工员2个、钢构施工员1个、材料员1个、安全员1个、各专业施工班组各一个(钢构安装班组、钢筋班组、木工班组、混凝土班组)组织现场施工。
四、施工方法
4.1型钢混凝土结构施工顺序
以转换层(三层结构)以下型钢混凝土结构为例
4.2钢结构安装
4.2.1吊装分析
1、吊装线路:
分三个区域,分别为1栋三层结构(两根钢梁),2栋C区钢板柱,2栋C区钢管柱与型钢梁。
2、吊装分析:
1)钢板柱采用塔吊吊装,其最大起吊重量2.8T(GQ11),对应的塔吊起吊半径为28.8m,该处塔吊的起吊重量为3.0T(见TC6513-6塔吊性能表);最不利的起吊重量1.66T(GQ3),对应的塔吊起吊半径为57.m,该处塔吊的起吊重量为1.58T(见TC6513-6塔吊性能表),经现场预吊,满足起吊重量要求。
见下表。
2)钢管柱:
首层结构以下部分采用250T汽车吊,其最大起吊重量9.0T(GKZZ4-2),对应的吊机起吊半径为25.5m,该处吊机的起吊重量为14.0T(见250T汽车吊性能表,臂长取62.30m,起吊半径26.0m),满足起吊重量要求。
具体见下表。
世荣峰景广场(一期)2栋C区钢管柱基础段起重设备分配表(使用250吨汽车吊)
序号
轴号
构件编号
数量
单个构件最大重量(t)
起吊半径(m)
拟用起重设备
设备对应构件起吊半径吊重(t)
字母轴
数字轴
1
H-E
H-8
GKZZ4-1
1
6.600
38.80
利勃海尔250吨汽车吊
臂长取62.30m,起吊半径40.00m,吊重9.00t
2
H-11/1
1
6.600
38.80
3
H-C
H-8
1
6.600
32.00
4
H-11/1
1
6.600
32.00
5
H-B
H-8
GKZZ4-2
1
9.000
25.50
臂长取62.30m,起吊半径26.00m,吊重14.40t
6
H-11/1
1
9.000
25.50
7
H-A
H-8
1
9.000
19.30
8
H-11/1
1
9.000
19.30
3)三层钢梁及首层以上钢管柱:
采用中联QUY400-400吨履带吊,其最大起吊重量30.0T(GKZZ4-1/2),对应的吊机最大起吊半径为38.8m,该处吊机的起吊重量为31.5T(见TC6513-6塔吊性能表,臂长取72.0m,起吊半径40.0m),满足起吊重量要求。
具体见下表。
世荣峰景广场(一期)2栋C区钢构件起重设备分配表(使用中联QUY400-400吨履带吊)
序号
轴号
构件编号
数量
单个构件最大重量(t)
起吊半径(m)
拟用起重设备
使用倍率
设备对应构件起吊半径吊重(t)
字母轴
数字轴
钢骨柱
钢骨梁
1
H-E
H-8
GKZZ4-1
1
20.000
30.000
38.80
中联QUY400-400吨履带吊,标准轻型臂
8
臂长72.00m,起吊半径40.00m以内,吊重31.50t
2
H-11/1
1
20.000
30.000
8
3
H-C
H-8
1
20.000
30.000
32.00
8
4
H-11/1
1
20.000
30.000
8
5
H-B
H-8
GKZZ4-2
1
20.000
30.000
25.50
8
臂长72.00m,起吊半径40.00m以内,吊重31.50t
6
H-11/1
1
20.000
30.000
8
7
H-A
H-8
1
20.000
30.000
19.30
8
8
H-11/1
1
20.000
30.000
8
9
H-G
H-9
GKZZ3-2
1
4.000
2.000
45.00
8
臂长72.00m,起吊半径48.00m以内,吊重23.50t
10
H-11
1
4.000
8
4)吊装受力分析
(1)钢板柱及钢管柱采用2个吊点,钢梁采用4个吊点(并排型钢梁,每条两个吊点合计4个吊点);吊点距物体两端的距离为0.2L处,如下图所示(以型钢梁为例):
吊钩点为O,绑接点为M和N点,吊装时,O点相对于构件高度为5.84米,吊点离端部为3.88米,a角为钢丝绳夹角,约为90°。
钢梁钢丝绳的受力计算:
T=(G/cosa/2)/2=(150/0.71)/2=105.6KN,吊装用钢丝绳根据吊装重量选用,查表选用6*37型D=37mm(1850KN),其安全系数验算如下:
由公式K=P/T得:
K=953/105.6=9.02≥8,所以所选钢丝绳的规格满足施工要求。
注:
P---为钢丝绳的破断拉力总和(KN)(查GB8918-2006表D=37mm的P=953KN)
K---为钢丝绳的安全系数(查表取值8~10)
G---为钢梁的重量
(2)吊环计算
吊环承受的最大荷载为15T,拟采用30mm厚Q345钢板制作,一级全熔透侧面角焊缝,焊角尺寸hf=10mm,焊缝强度fwf=160N/mm2,则所需焊缝长度为:
lw=〖SX(〗N2hffwf〖SX)〗=〖SX(〗1500002×0.7×10×160=180mm〖SX)〗,考虑焊缝质量,为安全起见,取焊缝长度lw=500mm。
吊装环截面尺寸确定。
吊装环截面尺寸计算:
考虑吊装承受动力荷载,取动力荷载分项系数1.4,钢材强度设计值fy=295N/mm2,所需吊装环截面面积为:
As=〖SX(〗1.4*150000*295〖SX)〗=1235mm2,根据吊装要求,吊装环上需开直径为70mm的圆孔,根据钢板的构造要求,拟采用下图所示截面,(钢板厚30mm),则吊装环孔削弱处上部净截面面积为:
A净=(300-70)×30=6900mm2>1235mm2,满足要求。
在吊装时在吊装环两侧各焊接两块30mm厚300×150的加劲板,防止侧向倾覆。
3、地面受力计算(以中联QUY400-400吨履带吊为例)
履带吊自重430T,钢梁重30T,接地面积9.5*1.2*2=22.8m²,N=P/A=460/22.8=197.7KN.m²,采用石渣垫层加30厚钢板能满足施工要求。
4、吊机抗倾覆验收(以履带吊QUY400-400T为例)
1)吊车起吊力计算
型钢梁重量:
30.00T
吊车吊钩重量:
0.5T
吊车起吊力要求:
30.00+0.5=30.5T
2)中联QUY400-400吨履带吊参数
3)结论:
吊车实际起吊半径38.8m,(臂长72.0m)吊车设备参数对应构件起吊半径40.0m时的吊重为31.5(T),按插入法计算:
吊车实际起吊半径38.8m时的吊重为32.7(T)>30.5(T),吊车抗倾覆计算满足要求。
5、型钢构件分布图
1栋三层结构转换层型钢梁为KZL05
(2)及KZL09
(2),2栋钢结构分布见下图。
2栋C区型钢柱布置图(-1~2层)
2栋C区型钢柱布置图(3层)
2栋C区型钢柱布置图(4~5、10层)
4.2.2基础段的埋设
1、钢板墙柱基础段的埋设流程
1)本工程钢板柱埋入基础承台内700,见图示:
2)钢板墙基础段施工流程图:
2、型钢钢管柱基础段的埋设流程
1)本工程型钢钢管柱埋入基础承台内1500,见图示:
2)钢板墙基础段施工流程图:
3、基础段钢柱安装
(1)支架安装
按钢柱截面尺寸,在基础底板上安装钢柱支架,具体做法见下图:
(2)定位轴线的检查
用全站仪在已定位的支架上定出轴线点,据定位点在支架上弹定位轴线,然后预检定位线是否同原定位线重合、封闭,每根定位线总尺寸误差值是否超过控制数,纵横定位轴线是否垂直、平行。
定位轴线检查在弹过线的基础上进行。
(3)间距检查
柱间距检查是在定位轴线认可的前提下进行,采用标准尺实测柱距(应是通过计算调整过的标准尺)。
柱距偏差值控制在±3mm范围内,不可超出±5mm。
如柱距偏差超过±5mm,则需调整定位轴线。
(4)单独柱基中心线检查
检查单独柱基的中心线与定位轴线之间的误差,调整柱基中心线使其同定位轴线重合,然后以柱基中心线位依据,检查锚固件的预埋位置。
(5)支架检查
检查支架的平面位置及标高。
如误差超过规定必须矫直。
实测柱支架的偏差值,绘制平面图表明偏差数值和偏差方向。
再检查型钢柱底部垫板的轴线与支架上轴线的偏差,根据轴线的偏差值进行微调,如有问题,应事先处理,以保证型钢柱的顺利安装。
(6)基准标高实测
在柱支架表面和钢柱垫板之间,考虑到施工因素,设计时都考虑有一定的间隙作为型钢柱安装时的标高调整,该间隙按国家规定为50mm。
基准标高一般设置在附近地基牢固视野开阔的适当位置,四周加以保护,作为整个高层钢结构工程施工阶段标高的依据。
以基准标高点为依据,对钢柱柱基表面进行标高实测,将测得的标高偏差用平面图表示之,作为临时支撑标高块调整的依据。
(7)柱顶的标高调整
柱顶的标高误差主要产生原因有以下几方面:
1)钢柱制作误差,长度方向每节柱规范允许
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