[河南]大跨度管桁架悬挑结构体育场钢结构工程施工方案(附流程图)_(DOC 121页)

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1、体育场钢结构工程施工组织设计编制： 审核： 批准： 目 录第一章：工程概况11工程介绍12结构简介2第二章 编制依据61文件依据62规范、规程及标准依据6第三章 施工总体部署及进度计划81指导思想82项目的质量、进度、安全及服务目标82.1质量目标82.2工期目标82.3安全目标82.4服务目标83施工准备计划93.1现场技术准备93.2现场吊装机械投入计划93.3主要施工机具投入计划93.4现场主要仪器投入计划104施工总平面布置105现场施工用电116.施工进度计划126.1.施工进度计划表126.2.各阶段工期保证措施127.项目组织架构及职责137.1项目组织机构137.2.各部门及主

2、要人员职责14第四章 钢构件运输及管理161构件运输161.1构件运输方法161.2构件运输准备161.3构件搬运和装卸162构件包装及堆放172.1构件包装172.2构件标记172.3构件堆放17第五章 钢结构现场安装方案191施工总体思路191.1安装思路191.2现场平面布置及吊机行走路线202施工流程213吊装分析及吊机选择223.1吊机选择223.2吊点设置274施工过程计算284.1ZHJ-A-1主桁架吊装验算284.2C-1分块吊装验算315临时措施设计345.1高空支撑架设计345.2底座转换梁设计436桁架地面拼装466.1拼装胎架设计466.2典型吊装单元拼装工艺流程476

3、.3拼装精度保证措施497屋盖的卸载507.1卸载方案概述507.2卸载操作步骤507.3卸载过程计算分析507.4卸载过程的监控637.5卸载施工注意事项63第六章 屋面系统安装方案651屋面结构概况651.1屋面构造层次图652屋面系统安装总体部署663屋面系统施工分区674施工总流程675屋面系统安装流程685.1测量放线685.2屋面檩条安装695.3不锈钢天沟集水系统的安装705.4屋面底板的安装725.5高强度铝合金支座的安装735.6.避雷施工方案755.7.吸音玻璃纤维棉铺设方案765.8.屋面板施工方案77第七章 现场焊接方案801焊接材料及焊接设备802焊接工艺812.1

4、焊接预热、层间温度和焊接环境812.2 焊接顺序822.3典型焊缝的焊接工艺832.4焊缝质量检查852.5防风、防雨措施87第八章 现场测量方案881测量作业编制的依据882现场测量的作业内容882.1测量控制网的布设882.2轴线标高复测912.3支撑胎架的安装测量922.4胎架的定位922.5桁架安装对接测量942.6卸载过程测量952.7桁架变形的测量952.8变形监测作业963测量设备974测量质量保证措施98第九章 现场涂装施工方案991现场油漆施工工艺991.1施工气候条件的控制991.2基底处理991.3涂装施工1002防火涂料涂装1002.1防火要求1002.2施工准备100

5、2.3施工工艺1012.4施工质量检测方法101第十章 钢结构冬季施工方案1031冬季施工准备1031.1技术准备1031.2物资准备1031.3冬施人员培训1032冬季施工措施1042.1冬季吊装措施1042.2冬季焊接措施1042.3冬季涂装措施105第十一章 质量控制措施及检测方法1071质量目标1072质量保证体系1072.1质量保证体系1072.2质保体系岗位职责1072.3质量控制思路1083质量管理制度1123.1质量会诊制度1123.2工序挂牌施工制度1123.3过程三检查制度1123.4质量否决制度1123.5成品保护制度1123.6工程质量等级评定、核定制度1133.7培训

6、上岗制度1133.8质量奖罚制度1134专业工序质量控制措施1134.1钢结构安装的质量控制措施1134.2现场焊接的质量控制1154.3测量的质量控制措施1174.4涂装材料的质量控制措施118第十二章 安全施工保证体系1201组织保证体系1202安全生产管理制度1212.1安全技术交底制度1212.2安全检查制度1212.3安全教育管理制度1212.4安全用电制度1212.5班组安全活动制度1222.6环境污染防护制度1222.7消防制度1222.8安全警示标牌的维护制度1222.9职工伤亡事故报告制度1222.10安全专项施工方案编制审核制度1223钢结构施工危险性分析1233.1钢结构

7、施工过程中的主要安全伤害形式1233.2起重作业的安全风险1234安全施工保证措施1234.1建立应急救援体系1234.2消防保证措施1244.3登高爬梯的设置1254.4操作平台的设置1264.5安全教育培训1264.6个人安全防护措施1274.7施工用电及防触电措施1284.8高空作业防护措施1294.9防止高空坠落的措施1294.10防坠物伤人措施1304.11夜间施工的安全措施130第一章：工程概况1工程介绍本工程位于河南省xx市滨河路北段，总面积为42500平方米，35000座位；层数为地上五层。钢结构屋盖为空间大跨度管桁架悬挑结构，分8个温度区，共有61榀主桁架及其间次桁架构成。屋

8、盖主桁架为倒三角管桁架结构，跨度最大为50.9米，最大外悬挑为36.9米，建筑最大高度+50.3米。整个屋盖被分为A、B、C、D、E、F、G、H八个区，桁架基本间距10m，相邻温度区主桁架间以带长圆孔的装饰桁架连接，以确保温度变化时可以自由伸缩，主次桁架采用圆钢管，主要节点形式为圆管相贯节点及焊接球节点。整体效果图温度分区图如下：钢结构分区布置图2结构简介xx体育场钢结构屋盖主桁架为倒三角型管桁架，最大悬挑跨度39.56m，最小悬挑跨度8.7m，管桁架最大截面为4500*3500，桁架与支撑之间通过焊接球节点连接，支撑支座为焊接半球节点，与劲性柱顶端预埋件连接，主体钢结构构件材质为Q345C（

9、部分连接板为Q235B）。屋盖整体重量约2000吨。典型结构单元效果图装饰桁架位于各温度区域连接位置，可以根据温度变化自由伸缩，装饰桁架与此桁架结构形式相似，装饰桁架在与主桁架连接位置加设伸缩节点，如下图示意。装饰桁架效果图支座处焊接球节点如下所示：支撑柱支座节点示意图针对桁架上不同截面杆件对接，在变径管节点处设计有铸钢件连接，见下图：变径管连接节点示意图结构中钢管截面有76x3.75，140x4，245x12，351x16等多种规格，最大支撑管径为406*16，长度8m，重量在1.5吨以内。本工程钢结构屋盖所用钢管壁厚不小于5mm时采用无缝钢管, 材质为Q345C,产品标准为低合金高强度结构

10、钢、结构用无缝钢管。壁厚小于5mm时为高频焊管，材质Q345C,产品标准为低合金高强度结构钢、直缝电焊钢管。钢管大小头连接为铸钢件连接形式，铸钢件材质为G20Mn5，产品标准参照DIN EN10923、DIN10213-1:1996,DIN EN10213-3:1996。工程所用钢板（包括支座钢板、焊接空心球）材质为Q345C，产品标准为低合金高强度结构钢。当板厚大于等于40mm时，厚度方向的断面收缩率不小于厚度方向性能钢板。屋面檩条C型钢材质为Q235B,产品标准为碳素结构钢。本工程所用钢材规格及大至数量如下表：编号类型截面截面截面1钢桁架114*4219*10180*7140*4245*1

11、2194*8146*5299*12351*16168*6325*14406*1689*476*3.752球节点1000*35800*30700*25900*303半球支座1000*354檩条2C250*80*20*35钢支撑1438*3第二章 编制依据1文件依据序号文件依据1xx市体育场钢结构及屋面工程专业分包招标文件2xx体育场钢结构及屋面工程专业分包合同3xx体育场钢结构及屋面工程钢结构图纸4总包提供的现场平面及相关文件5宝冶钢构设计院xx市体育场钢结构及屋面工程详图6国家及行业规范2规范、规程及标准依据（1）钢结构设计规范GB50017-2003（2）冷弯薄壁型钢结构技术规范 （GB 5

12、0018-2002） （3）低合金高强度结构钢GB/T1591-94（4）合金结构钢技术条件GB3077-1999（5）碳素结构钢GB700-2006（6）优质碳素结构钢技术条件GB/T699-1999（7）结构用无缝钢管GB8162-99（8）无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差（GB/ 17395-1998） （9）碳钢焊条GB/T5117-95（10）低合金钢焊条GB/T5118-95（11）气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-95（12）熔化焊用钢丝GB/T14957-94（13）气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸GB985-88（14）建筑钢结构焊接技

13、术规程JGJ81-2002（15）钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级GB11345-91（16）工程建设施工现场焊接目视检验规范CSCS 71-94（17）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001（18）钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001（19）钢网架检验及验收标准 （JGJ 75.3-91）（20）钢及钢产品交货一般技术要求GB/T17505-1998（21）建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB502122002（22）建筑结构检测技术标准GB/T50344-2004（23）钢的化学分析试样、取样及成品化学成分允许偏差GB222（24）钢结构防火涂料技术规程 （

14、CECS24:90） （25）建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB50224-95（26）涂装前钢材表面粗糙度等级的评定GB/T13288-91（27）涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB 8923-88（28）漆膜附着力测定法GB1720-1979（29）工程测量规范与条文说明GB50026-93（30）建筑工程测量规程DBJ01-21-2000（31）建筑施工安全检查标准JGJ59-99（32）建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001（33）建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194-93（34）起重机安全规程GB606785（35）建筑施工高处作业安全技术规范JGJ8091（36）施

15、工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005 第三章 施工总体部署及进度计划1指导思想xx体育场钢结构施工以质量为中心，以工期为目标，精心组织、科学管理，确保高速优质安全地完成预定施工任务。2项目的质量、进度、安全及服务目标我公司将集中本公司多年钢结构专业施工积累的优势，抽调一批具有丰富的工程经验、年富力强、责任心高的专业人员，对钢结构工程进行统一管理，统筹组织本工程的深化设计和加工、运输、现场安装以及售后服务等工作。与此同时，我公司将在人力、机械、材料、资金等方面对本工程给予重点支持，确保施工的需要。为加强施工控制，我公司针对工程质量、施工进度、安全、现场标准化管理、服务等控制要素制订了管

16、理目标。2.1质量目标按国家及河南省现行工程质量验收标准及设计要求执行，质量要求：达到“鲁班奖”标准。2.2工期目标本工程计划开工时间为2010年10月20日，竣工时间为2011年3月10日，总工期142天。2.3安全目标建立健全安全保证、管理体系及安全生产岗位责任制，重教育、抓违章、除隐患、做预防，按照国家行业标准建筑施工安全检查标准（JGJ59-99）检查落实，确保死亡率为零，确保无重大安全事故。2.4服务目标我公司将坚持“科技领先，保证质量，信守合同，竭诚服务”的质量方针，建优质工程，提供优质服务，使业主满意。工程施工前，认真做好图纸深化设计，做好与土建单位的沟通工作，为工程按时开工创造

17、有利条件。施工过程中，执行业主和监理工程师的指令和建议，配合监理的管理和协调。协助业主做好与有关部门的协调工作，积极主动地为使工程优质、高速完成提出各种合理化建议。及时汇报工程进展情况，密切与其他单位联系，积极配合现场的需要；发挥我公司的技术优势，采用新技术、新工艺、新方法，保证工程质量和进度，节约成本。工程竣工后，与总包做好交接工作，做好相关工程资料的移交工作。3施工准备计划3.1现场技术准备在工程准备阶段我们会注意与业主（监理）或土建进行现场交底，如原材料、零部件及设备的堆放场地，行车通道、水、电、食宿，办理好施工许可手续，协调并确定施工日期和各工序施工计划，与其他施工单位交叉作业协调计划

18、。对施工前道工序（基础埋件及相关设施）进行复核，确保预埋件质量、标高、中心轴线、几何尺寸、平整度等合格，并做好交接手续。做好机具及设备的准备工作，针对本工程特点选择相应吊机，焊机，千斤顶等设备，相关机具设备报验，储备一定数量的特殊岗位工人及技术人员。熟悉合同、图纸及规范，根据深化图纸做好专项施工方案，绘制安装顺序图同时做好专项安全、技术、质量交底工作。3.2现场吊装机械投入计划序号设备名称能力使用部位数量进场日期备注1300t履带吊300t主桁架及外围次桁架12010.11.15自有2150t履带吊150t部分次桁架以及支撑架12010.10.31自有325t汽车吊25t拼装及卸车82010.

19、10.15自有3.3主要施工机具投入计划序号设备名称规格型号数量用于施工部位1交直流电焊机ZX-50040焊接2气体保护焊机NB40010焊接3电焊条烘箱YGCH-X-4002焊条烘焙4电热焊条保温筒TRB系列20焊条保温5空压机0.9m3/min2焊缝清根6砂轮机JB1193-7130焊缝打磨7倒链5/3t20稳定校正8手拉葫芦5t30校正，吊装9千斤顶20t20卸载10镝灯35千瓦4照明11照明设备1000瓦3照明3.4现场主要仪器投入计划序号设备名称规格型号数量拟用部位1超声波探伤仪USL-32、UM21焊缝探伤2全站仪LEICA TCA20031拼装、安装检测3经纬仪/1拼装、安装检测

20、4水准仪WILD NA22标高测设5焊缝检测尺KH45B1焊缝尺寸测量4施工总平面布置根据本工程体积量及施工场地面积，为保证工程施工的顺利进行，合理地进行施工总平面布置并切实做好施工总平面管理工作是很重要的。计划成立一个施工总平面管理小组，组长由项目经理担任，各项目副经理任副组长，下设指定人员专门负责。本工程钢结构进场前场地已平整，现场周围道路畅通，场内没有障碍物，施工现场较开阔，具备开工条件。经过现场的实际勘察，并根据招标文件中的建筑总平面图，我们首先将根据总包单位的场地使用和预留情况，再充分体现环保节能与人文相结合，真正做到以人为本，服务于人，将整个工程现场分区管理。不仅要在工程上成xx市

21、重点，而且在施工现场布置上、管理上体现出水平和企业文化。5现场施工用电现场电动机械设备表序号设备名称规格功率台数合计功率暂载率1直流电焊机ZX-5030KW401200KW60%2气体保护焊机NB40030 KW10300 KW60%2电焊条烘箱YGCH-X-4005KW315KW3照明设备2000W2KW1020KW4角向砂轮机0.55KW105.5KW5其它设备10KW说明：整个钢结构安装工程，根据上表所示主要用电设备，计算总负荷PC=1.1K(P1+P2)其中同期系数 K=0.5P1=1500KWP2=15+20+5.5+10=50.5KW =0.63则PC=1.10.5（0.63150

22、0+50.5）550KW考虑可能存在突发用电高峰，所以业主至少要提供600KW的供电量可满足使用要求，现场生活用电使用独立的三相五线制电缆由现场接驳点引至生活区；现场施工用电由二级配电箱引至施工作业面内，电缆靠边悬空挂设，配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关，各配电箱必须作重复接地，现场所有设备实施一机、一闸、一漏电开关制。6.施工进度计划6.1.施工进度计划表见附表，钢结构及屋面施工服从总包整体施工计划，并随土建施工实际进度情况相应作出调整。6.2.各阶段工期保证措施6.2.1、确保总进度目标实现的措施保障工期组织体系以公司项目经理部为核心，依托公司总部的支持，以项目经理为保障工期的第一责任

23、人；以各阶段的工期保障为基础，以分项目经理作为区域工期保障的具体责任人；以五大资源保障体系为必须的前提条件，以资源的完全保障来保证工期目标的实现；由此形成一个完整的保障工期的特别措施体系，确保本项目工期目标的完成。材料采购计划必须服从于整个加工制作工期和现场拼装工期计划，根据每批构件出厂计划、工厂的生产加工能力、速度等因素，推算出材料采购的理论周期，同时考虑各种不确定因素的情况下，下正式订单给生产厂家，并明确材料的交货期。在这期间，定期向生产厂家或公司派驻厂家的人员了解材料生产的进展情况，确保材料按合同所规定的交货时间交货。针对本工程的特点，进行合理的施工组织，建立具有针对性的施工组织，提取分

24、析本工程实施的关键线路，包括现场测量放线，拼装胎架搭设，支撑架安装，桁架吊装，桁架高空卸载等，制订实施方案，采用先进的施工方法，施工工艺缩短工期。同时要加强质量管理，在质量创优的同时，以质优来避免工程的返工对生产工期造成的延误。必须与加强生产安全管理联系，杜绝重大安全事故的发生，就是对生产按序进行，工期按期正点的保证。6.2.2、钢结构及屋面安装工期保证措施在安装现场还将采取以下措施，确保达到预计的工期，保证在计划时间内按时竣工交付。（1）采用的施工进度计划与周、日计划相结合的各级网络计划进行施工进度和管理并配套制订，计划、设备、劳动力数量安排实施适当的动态管理。同时，对于现场施工一线人员进行

25、看板管理。全程即时跟踪工程的动态进展情况，分析、比较实际进度与计划进度的关系，制定预案；特别要重视工程项目的工期预报制度，提前预测工程的进展情况，发现问题及时制定措施预案，防止工程拖期。（2）合理安排施工进度和交叉流水工作，通过各控制点工期目标的实现来确保总工期控制进度的实现。成熟的施工工艺和新工艺方法相结合，尽可能缩短工期。（3）准备好预备零部件，带足备件、施工机械和工具，以保证能现场解决的问题应在现场解决，不因资源问题或组织问题造成脱节而影响工期。（4）所有构件编号有检验员专门核对，确保安装质量一次成功到位，避免由于返工而拖延工期。（5）严格完成当日施工计划，不完成不收工，现场人员可适当加

26、班加点，必要时开夜工安装，管理人员应及时分析工作中存在的问题并采取对策。7.项目组织架构及职责7.1项目组织机构项目管理组网络图7.2.各部门及主要人员职责序号职 务职 责公司总部项 目 主 管总体协调、指挥，宏观领导、指导，重大问题决策，资源和资金调配，对外沟通。解决由公司总部解决的有关各种问题。分管技术负责人施工组织设计和项目质量计划审定，重大施工方案审批，解决工程重大技术问题。项目经理部项 目 经 理组织编制项目质量计划及体系运作；现场施工总体管理、协调，服从业主、监理的管理，协助公司项目主管的指挥、资源和资金的调配。项目副经理协助项目经理具体负责进度、质量、安全、文明施工等施工要素管理

27、。项 目 总 工具体主持项目技术管理体系和质量保证体系的建立和有效运行的管理，信息管理。钢结构制作主管负责图纸转化设计、构件加工、加工进度控制、加工质量和现场服务。钢构件运输主管负责构件运输和构件现场服务。钢结构安装主管负责专项施工方案编制、施工技术安全交底，现场的施工管理、进度管理、构件管理、机械管理和协调。质量管理工程师质量管理、工序质量控制、质量监督，隐蔽检验、工程报验，质量资料。投资管理工程师合同管理，成本分析、预测及控制，资金计划与管理。计划管理工程师工程进展信息统计，计划与实际比较，按期按期报量测量与监测工程师测量放线、复测，工序监督，施工过程精度控制。安全文明工程师施工环境，安全

28、监督、检查和交底，劳动保护，事故处理。技 术 员设计联络、图纸会审、试验计量、技术资料。施 工 员施工技术安全交底，现场的施工管理。材料、构件员物资采购与保管、材料报验与标识；构件联络，现场验收和管理。机 管 员机械租赁与调配、机具维修。预 算 员材料预算、施工预算，工程量统计。测 量 员整个工程的测量定位与管理，沉降观测。详 图设 计设 计 负 责 人负责施工详图转化设计，与设计院的交流与沟通，现场服务。设 计 工 程 师图纸转化、清单汇总、现场服务。第四章 钢构件运输及管理1构件运输1.1构件运输方法本工程运输采用汽车运输，符合公路运输要求。我们在结构深化设计时即考虑到构件运输方便，桁架腹

29、杆长度较小，均不用分段，工厂制作完成后即可打包运往工地；对于桁架单元中上下弦杆，必须在深化时进行分段，分段长度应同时考虑到汽车运输能力以及避开腹杆相贯点。1.2构件运输准备本工程构件主要为桁架钢管，由于现场场地条件紧张，发货计划必须根据现场安装进度而制订，先安装的先运，适当的提前，避免构件在施工现场堆积，占用本来就不宽裕的现场场地。项目部要实时监测制造厂构件完工情况，并提出需要先发往现场的构件清单，运输部门根据清单安排装车运输，构件配套供应。为保证整个运输作业的连续高效稳定，我们选用的都是与公司有常年合作的运输队伍，对各类钢结构构件的装车、运输、卸货有充足的操作经验，同时项目部加强对运输队伍的

30、协调管理，使构件的运输过程完全可控，可预见。1.3构件搬运和装卸构件在厂内使用吊车和铲车负责搬运和装车,在施工安装现场使用汽车吊和塔吊卸车，起重工及吊车司机应经过专门的培训,持证上岗。装卸、搬运要做到轻拿轻放，并做到以下几点：（1）确保搬运装卸过程中安全,包括人员安全、零部件及构件、搬运装卸周围的建筑物及其他装备设施的安全。（2）按规定的地点进行堆放,在搬运过程中不要混淆各构件的编号、规格，应做到搬运装卸依次合理、及时准确地搬运。（3）装卸的吊点要根据安装时设计的吊点进行装卸。（4）装卸时钢丝绳的绑扎要作好构件四角的保护工作。（5）装卸过程中吊车回转半径内严禁站人。吊装用的钢丝绳和卡扣在装卸前

31、必须进行全面的检查。2构件包装及堆放2.1构件包装为在运输过程中，保护构件使之不易损坏。每车构件都应有针对构件特点的包装保护措施，这也使构件的运输体积比较紧凑，可以减少运输费用，便于构件装卸。针对钢管，管径不等，均为直线型，包装采用夹紧式包装：包装材料采用截面50x100和100x100的木材及1x30的钢带；可以采用多层为一运输单位，成捆叠放，但最多不得超过三层；并用枕木垫在四周，防止在运输过程中滚动。包装时尽量将相近规格的构件包装在一起。每车构件都要有一份一一对应的构件清单，随车送至项目部，构件到场后，材料员按随车货运清单核对所到构件的数量及编号是否相符，构件是否配套，核实无误后方可签收，

32、如果发现问题，制作厂应迅速更换或补充构件，以保证现场急需。发货清单可以保证发运方与接受方对运输过程有据可参，不致引起混乱。2.2构件标记钢构件按规定制作完毕检验合格后，应及时进行分类贴上标识，标识应包括构件的名称、规格、重量、数量和生产日期；构件按编号顺序分开堆放，并垫上木条，减少变形、磨损。主要有以下一些标志、标识；（1）主标记（图号、构件号）：为提高产品的出库正确率，保证出库构件的完整性，在进行深化设计时对构件进行编码，便于工程材料的可追溯性，以及工地材料的管理科学和使用方便。（2）捆件采用彩钢板标签牌标识，标签牌应标明工程名称和工程的部位或区域。（3）杆件采用油漆字母和数字单一的标识方式

33、，其标记应与设计编号完全一致。（4）方向标记：管结构、支撑为左侧。2.3构件堆放在现场安装的每一根杆件，每一个零件进行编号后便拥有独一无二的身份证明，同时，在构件的布置图上，每个需安装构件的编号也都在图纸上标识出，根据布置图，安装队工人即可以清晰地了解到到场构件是属于哪一个区域，是需要在地面拼装的还是单根散装的，从而决定构件堆放的位置。构件的现场堆放应以保证构件不受损坏，方便吊装调运为原则。由于地下通廊及地铁一号线施工过程中，地下作业面场地十分紧张，应尽量减少构件现场积压，且构件堆放场地应尽量靠近吊车行走路线，经平整夯实并设置通畅的排水措施后方可作为堆场，钢构件现场卸货后，应放在稳定的枕木上，

34、重叠堆放的构件上下枕木要对齐，以免构件变形。堆放时,构件的标记应外露以便于识别和检验。做好每个构件的堆放记录（场地、构件等）方便安装时快速得找到相应编号构件。将在地面拼装桁架的杆件堆放在拼装场地内，方便汽车吊进行拼装。需要在高空进行散装的杆件在卸货的时候对照编号，确定杆件安装位置，分散堆放在场内道路两旁（以不影响施工及车辆行驶为前提），减少构件二次转移，提高安装效率。第五章 钢结构现场安装方案1施工总体思路1.1安装思路1、钢屋盖吊装选择一台300吨履带吊配合一台150吨履带吊进行，300吨吊机在场外行走，负责完成主桁架及外围次桁架吊装任务；150吨吊机在场内行走，负责完成内侧两道次桁架吊装及

35、高空支撑架安装任务。吊装任务分区示意图2、支撑柱、主次桁架均采取地面拼装，整体吊装方式。在体育场外围四个边角及内场设拼装场地。根据结构所属吊机工作范围安排在场外或内场拼装。3、为减少高空散装工作量，保证安装精度，部分相邻主桁架及中间次桁架在地面整体拼装完成后整块吊装，共有13个区域可拼装成整块结构后吊装，见下图示意。分块吊装区域示意图4、针对悬挑长度大于15m的主桁架以及分块吊装屋盖，吊装过程中在端部设临时高空操作平台，方便桁架就位及调整。支撑架采用型钢焊接而成的格构式柱，底部通过转换梁将上部荷载传递到看台层混凝土梁上。5、屋盖吊装按顺序进行，主桁架就位后立即连接相邻次桁架，尽快形成稳定结构。

36、安装过程中辅助揽风绳增强临时结构稳定性。6、本工程存在大量的高空焊接，焊接作业紧随吊装工序，分区域展开焊接，制订合理的焊接顺序及焊接工艺，控制焊接变形，减少焊接应力。7、完成钢屋盖焊接后，各个温度区内结构可单独进行卸载。卸载采用整体分步卸载方式，利用千斤顶配合钢垫块控制卸载量，分四步完成总卸载量。1.2现场平面布置及吊机行走路线根据施工需要及现场实际情况，确定现场场地布置图如下：现场场地布置及吊机行走路线图2施工流程根据工程总体施工安排，钢结构屋盖施工顺序为：可以看出，施工顺序为逆时针绕体育场施工，完成一个区的吊装任务后吊装转场到下个施工区，流水作业，尽可能的缩短工期。具体施工工序如下：一：吊

37、装支撑柱，采取整体吊装方式，为保证支撑杆件在吊装过程中不会产生过大的变形，临时联系杆件。临时连接杆，10#槽钢二：150吨履带吊安装高空支撑架，拉设揽风绳三：300吨履带吊吊装主桁架，在高空准确就位后，拉设揽风绳，并投入人力、物力，立即完成支撑柱与焊接球焊接作业内外场吊机作业工况四：完成两榀主桁架后，150吨吊机吊装内圈次桁架，300吊机吊装外围次桁架及联系杆，尽快形成稳定结构五：依次施工，部分区域分块地面整体拼装后吊装六：完成一个区域吊装、焊接作业后进行整体分步卸载七：完成相邻两个区域屋盖吊装、卸载作业后，安装其间的装饰桁架八：依照B-C-A-H-G-F-E-D的施工顺序完成整体结构安装3吊

38、装分析及吊机选择3.1吊机选择钢屋盖设计有61榀主桁架，最重ZHJ-A-1长51米，单线重量20.1吨，球节点4重量1.1吨，球节点2、3为0.8吨，单榀桁架带有3个焊接球，考虑节点后重量计为25吨。主桁架结构重心距外侧端部距离为23.1m。主桁架外侧顶标高最高为46m，内侧为50m。重心位置如下图所示：ZHJ-A-1重心示意图内圈次桁架由内场吊机吊装，次桁架重量为1吨。分块吊装屋盖重量最重的为C-1,重量为32吨。根据主桁架重量及现场场地条件，我们在外场布置一台300吨的履带吊，内场布置一台150吨的履带吊。典型作业工况如下： 桁架吊装工况示意图一桁架吊装工况示意图二可以看出，性能参数如下：

39、300吨履带吊我们选择了54m主杆，36m附杆，塔式工况作业；150吨履带吊我们选择了51.82m主杆，18.29m腹杆，副臂作业。参考吊机性能表：300吨履带吊外形尺寸图300吨履带吊吊装性能表150吨履带吊吊装性能表150吨履带吊吊机性能表经过上述分析，得出吊机起吊能力比较表如下：吊机最大构件重量作业半径吊机起吊能力是否满足300吨履带吊253034.8满足321939.9150吨履带吊1278由此可以看出，我们选择的300吨及150吨履带吊可以满足施工吊装使用。3.2吊点设置根据主次桁架特点，主、次桁架吊装时设4个吊点，钢丝绳采取捆绑方式，挂绳点在上弦节点位置。吊点在总跨度的1/3左右位

40、置，如下图所示：主桁架吊装吊点设置示意图对于分块吊装屋盖，选择4个吊点进行吊装，如下图示意：分块吊装吊点示意4施工过程计算4.1ZHJ-A-1主桁架吊装验算根据中国中国建筑设计研究院提供的结构施工图，材料及截面定义按下面所示图纸定义并赋予相应属性。计算中的材料参数如下：钢材Q345C弹性模量：E = 2.06105 (MPa)泊松比：= 0.3密度： 7.85103 kg/m3线膨胀系数： = 1.2e-5/屈服强度：fy = 235(MPa)强度设计值：f = fy/1.1 = 215(MPa)以ZHJ-A-1为例验算吊装过程杆件受力，吊装过程中乘以1.5倍的安全系数结构有限元模型及约束如下

41、：计算模型及约束条件拉索预拉力图验算结果分析：结构竖向变形图(UXUZ)（单位：mm）由以上分析可知，竖向最大变形为4.5mm27000/400=67.5mm,满足钢结构设计规范（GB 500172003）附录A.1.1条的桁架变形要求。结构应力比图 (单位：Pa)应力比柱状图 (单位：Pa)桁架最大应力比为0.1,满足（满足钢结构设计规范（GB 500172003）3.4.1条）要求。4.2C-1分块吊装验算 吊装验算荷载：取结构自重乘以1.2倍。吊装过程中乘以1.35倍的安全系数结构有限元模型及约束sap结构分析模型sap计算模型及约束条件拉索预拉力图验算结果分析：屋架在重力作用下的变形图

42、结构竖向变形图(UXUYUZ)（单位：mm）由以上分析可知，竖向最大变形为39.3mm24000/400=60.0mm,满足钢结构设计规范（GB 500172003）附录A.1.1条的桁架变形要求。重力作用下应力图：结构应力比图 (单位：Pa)应力比柱状图 (单位：Pa)桁架最大应力比为0.5,满足（满足钢结构设计规范（GB 500172003）3.4.1条）要求。5临时措施设计5.1高空支撑架设计5.1.1支撑架布置根据钢结构吊装施工方案，主桁架吊装时需要在端部设置临时支撑架，支撑架顶部在主桁架下弦端部节点上，设有操作平台、支撑胎架、微调用千斤顶，除7个支撑架在体育场外侧，其余支撑架底部均落

43、在二层看台位置，标高约为6.8m。支撑架布置图如下：支撑架布置图支撑架总数量为49个，根据各个位置的楼板面标高及桁架标高，经统计得到各个支撑架的理论长度如下表：支撑架编号数量(支撑架高度）支撑架编号数量(支撑架高度）A-1139.418E-1139.358A-2239.137E-2239.137A-3238.608E-3238.608A-4237.725E-4237.725A-5236.481E-5236.481B-1134.744F-1134.744B-2132.892F-2132.892B-3130.623F-3130.64B-4130.402F-4128.403B-5126.627F-5

44、126.569B-6126.098G-1125.018C-1126.273G-2130.503C-2125.983G-3130.559C-3125.489H-1134.744C-4135.969H-2132.892C-5132.501H-3130.662D-1134.744H-4130.494D-2132.892H-5130.79D-3130.466H-6128.697D-4130.855H-7125.842D-5132.078由上表可以看出，共需支撑架49个。其中高度在20m-30m间的10个，30m-40m间的39个，合计长度约1650米。单个支撑架最大长度近41m，支撑架在安装、使用过程

45、中，4个方向必须拉设揽风绳，揽风绳与地锚固定；对于高度大于30m的支撑架，在节间和顶部分别拉设一道揽风绳，确保临时结构的整体稳定性。由于土建已经施工完看台层，为避免对已有结构造成破坏，支撑架地面设转换梁，转换梁搭接在混凝土梁上，不与楼板接触。通过转换钢梁可将上部荷载直接传递至混凝土梁。转换梁与混凝土梁间通过膨胀螺栓连接，膨胀螺栓的抗拔力需经验算满足要求后方能使用。支撑架底部转换钢梁设计示意图5.1.2支撑架设计5.1.2.1支撑架截面1.支撑塔架单根格构式柱构成，断面为1.5mx1.5m四肢格构式柱组成，塔架主肢选用L110X8，横缀条选用L63x5，斜缀条选用L63x5，塔架高度最高为40米

46、。2.为提高支撑塔架的整体刚度和稳定性，在每组支撑塔架上设计一道缆风，用于抵抗水平风荷载的作用。缆风下端拉结于已埋设的基础上，塔架底部与转换梁焊接连接。 支撑塔架截面形式： 支撑架的立、平面形式图5.1.2.2设计荷载a、竖向荷载支撑塔架的竖向荷载由施工过程分析中计算得到：即在塔架布置位置设置竖向约束，求得的最大竖向荷载为85KN。b、 水平荷载 风压标准值0.25kN/m2，上式取自建筑结构荷载规范GB50009_2001 D.2.2-4条。取B类地貌。风荷载计算： ， 风荷载分项系数，结构脉动增大系数，脉动影响系数风振系数：塔架的风荷载如下表所示：Z（H）Z/HZzzsk(kN/m2)k*

47、l(kN/m)5.00 0.1 0.02 1.10 1.02 2.30 0.65 0.17 10.00 0.2 0.06 1.38 1.07 0.85 0.22 15.00 0.3 0.14 1.57 1.15 1.03 0.27 20.00 0.4 0.23 1.72 1.22 1.21 0.31 30.00 0.7 0.59 1.96 1.49 1.68 0.43 40.00 0.9 0.79 2.15 1.60 1.98 0.51 45.0 1.0 1.00 2.23 1.74 2.23 0.57 c、分析工况设置由于结构有揽风及索结构设置，所以对结构进行非线性分析计算，拉索直径为18m

48、m，施加预紧力，初始条件为零预应力状态，之后分析以索施加预紧力为初始条件。风荷载高度取值从5m-45m，为支撑架的实际位置。对结构分析工况进行如下设置：ACASE 1：1.35D+1.4*0.6 WxACASE 2：1.2D+1.4WxACASE 3：1.0D+1.4 Wx ACASE 4：1.0D+1.0WxC1：Envelope ACASE 1, ACASE 2, ACASE 35.1.2.3支撑塔架计算结果本计算运用通用结构分析与设计软件SAP2000（9.0）对支撑架进行结构静力分析。支撑胎架计算模型及约束情况如下所示： 支撑架计算模型及约束 支撑架计算荷载（静载）支撑架计算荷载（风载

49、） 索预拉力经软件分析，得到计算结果如下：1、构件应力支撑架应力比图 支撑架应力比柱状图由应力比分布图知，所有构件应力比均在0.8以下，满足钢结构设计规范GB50017-2003要求。2、结构位移 支撑架顶部节点最大位移（荷载标准组合下）杆件水平位移57mm 40000/400=100mm,满足钢结构设计规范GB50017-2003附录A.1.1要求。3、支座反力 支座反力示意图5.1.2.4、结论 由上述分析可以看出，我们设计的1500*1500的格构式支撑架可以满足施工过程中最不利条件下的使用要求，可保证结构施工安全。5.2底座转换梁设计5.2.1转换梁布置由于土建已经施工完看台层，为避免

50、对已有结构造成破坏，支撑架地面设转换梁，转换梁搭接在混凝土梁上，不与楼板接触。通过转换钢梁可将上部荷载直接传递至混凝土梁。转换梁与混凝土梁间通过膨胀螺栓连接，膨胀螺栓的抗拔力需经验算满足要求后方能使用。转换梁布置图如下示意：支撑架底部转换梁平面布置图转换梁立面图（A-A剖）5.2.2转换梁截面设计根据上节计算得到的临时高空支撑架底座节点反力可以看出，单根转换梁上可能承受的最大竖向荷载值约为33OKN，该值作为转换梁的设计荷载。转换梁选择截面为H500*300*10*12的焊接H型钢，材质为Q235B，单根长度为3.9m。计算过程如下：计算时偏安全的将上部荷载简化为集中力施加在钢梁跨中。a、设计

51、资料在活载作用下的计算模型如下：荷载作用示意图b、受弯强度验算最不利工况为：1.2D+1.4L最不利截面位于第1个分段离开首端1950mm处绕3轴弯矩：M3= 411.642kNm计算：2=1.2，3=1.05验算强度：1=2=411.642/2074.483/1.05103=188.982N/mm23=4=-(411.642)/2074.483/1.05103=-188.982N/mm2188.982215，合格！c、 2轴受剪强度验算最不利工况为：1.2D+1.4L最不利截面位于第1个分段尾端剪力：V= 212.197kN=212.1971161.62/1/51862.07510=47.5

52、28N/mm247.528125，合格！d、整稳验算最不利工况为：1.2D+1.4L区段内最大内力为：绕3轴弯矩：M3= 411.642kNm计算x：双轴对称截面：b=0等截面工字形简支梁b计算：受压翼缘无支撑长度：l1=3900mm受压翼缘宽度：b1=300mm受压翼缘厚度：t1=tf=12mm=(l1*t1)/(b1*h)=(390012)/(300500)=0.312跨中无侧向支承，集中荷载作用在上翼缘0.6：b=1.07-0.282/b=1.07-0.282/3.05=0.9776取b=b=0.9776计算：截面塑性发展系数2=1.2，3=1.05验算整稳：b=0.9776；y=1.2

53、1=2=(1*411.642)/2074.483/0.97761000=202.987N/mm23=4=-(1*411.642)/2074.483/0.97761000=-202.987N/mm2202.987215，合格！e、结论由上述分析可以看出，我们选择的H500*300*10*12的H型钢梁作为转换梁可以承受上部荷载，可将荷载直接传递至混凝土梁及基础，不会对楼板结构造成破坏。6桁架地面拼装6.1拼装胎架设计针对61榀主桁架（长度在30m以内的17榀，）设计地面拼装胎架， 鉴于本工程中构件形式较多，直段主桁架、弧形主桁架各设置专用的拼装胎架。拼装胎架设计原则如下：（1）拼装胎架采用统一设

54、计，尽量互换使用；（2）桁架采取在经过硬化处理的拼装场地进行拼装；。（3）桁架拼装以吊装单元为整体，根据吊装单元灵活布置拼装胎架；（4）支撑胎架设置应避开节点位置，方便拼装的同时，满足焊工的施焊空间；（5）拼装胎架要经过设计计算，杆件规格按照设计要求进行选择，保证有足够的刚度和稳定性，且必须保证胎架上口水平度1mm，另外为了便于桁架的起吊，胎架定位块的位置须避免与桁架起吊时碰撞； （6）为保证立柱的稳定性，立柱间增设10#槽钢连接，使整个拼装胎架形成牢固的整体。根据以上原则，设计典型拼装胎架图如下： 倒三角形桁架拼装胎架示意图6.2典型吊装单元拼装工艺流程主桁架拼装流程如下：流程一：搭设拼装胎

55、架，放地样，并复核地样 流程二： 吊装桁架上下弦杆流程三：拼装桁架腹杆流程四： 从一端往另一端拼装流程五：完成杆件拼装流程六： 复核桁架的总体尺寸，检查无误后焊接；6.3拼装精度保证措施为保证现场拼装精度，需保证以下措施：胎架下部地面必须平整压实，胎架间通过型钢联系成整体，拼装胎架制作后进行检验，必须满足强度和安全要求。做好胎架安装前、安装中和安装后的测量放线以及复测工作；在胎架上作构件的基准线和中心线，装配必要的定位支撑。然后将需组装的构件吊装在胎架上，满足设计要求后点焊固定。构件调整后，须记录各项数据并备案。如没及时进行焊接，须对该现场做好保护工作。即不允许大型机械设备、车辆在平台附近行走，不允许任何对构件下的垫板、千斤顶的撞击。焊接时尽可能采取对称焊接，同时，焊接量大的部位应先焊接，以减少焊接收缩对拼装精度的影响。焊工按现行国家标准焊工技术考试规程JG/T50882-96的规定，经过考试并取得合格证后，方可持证上岗从事焊接工作，合格证必须注明施焊条件、有效期限。焊工停焊时间超过六个月，需重新参加考核。焊工资质等级应与焊缝质量等级相对应，不允许低资质焊工施焊高等级焊缝，重要节点处要敲焊工钢印。雨雪天气时，不在露天焊接，焊接区域表面潮湿时，必须用氧-乙炔焰烘干或用压缩空气吹干。风力超过8m/s时，采取防风措施。最低施焊温度按JGJ