拱墅钢结构工程施工方案.doc

拱墅钢结构工程施工方案
一、工程概况与施工部署
1.1 工程概况
本工程位于杭州市拱墅区，为多层钢结构框架体系，总建筑面积约15000㎡，建筑高度24m，地上5层，地下1层。结构形式采用Q345B钢材为主材，最大跨度24m，单榀钢梁重量达8.5t，柱距6m×8m。工程包含主体钢结构、屋面系统、墙面系统及附属构件安装，抗震设防烈度为6度，防火等级二级，设计使用年限50年。
1.2 施工组织架构
设立项目经理部，配置以下管理岗位：
· 项目经理：负责整体协调，对工程质量、安全、进度全面管控
· 技术负责人：编制专项方案，解决施工技术难题
· 施工员：划分A、B、C三个施工段，组织流水作业
· 质量员：实施全过程质量监督，执行"三检制"
· 安全员：监督安全措施落实，组织安全培训
· 材料员：负责材料进场验收与仓储管理
1.3 施工分区与流程
· 施工分区：按轴线划分A区（1-8轴）、B区（9-16轴）、C区（17-24轴），平行作业
· 总体流程：基础验收→钢柱安装→主梁安装→次梁安装→支撑系统→屋面檩条→墙面檩条→防腐涂装→防火涂装→竣工验收
· 关键线路：钢柱吊装→高强螺栓连接→屋面系统安装，总工期180天
二、施工准备
2.1 技术准备
1. 图纸会审：组织设计、监理、施工三方进行图纸会审，重点核对：
o 节点详图与主体结构的匹配性
o 高强螺栓规格与连接节点的对应关系
o 预埋件位置与钢结构安装的偏差允许值
2. 技术交底：编制《钢结构安装技术交底手册》，包含：
o 构件吊装顺序示意图
o 焊接工艺参数表（电流280-320A，电压28-32V）
o 测量控制网布设图
3. 样板引路：在B区9-10轴进行样板段施工，验证：
o 吊装机械选型（25t汽车吊）
o 焊接工艺评定（UT探伤合格率≥98%）
o 测量精度控制（轴线偏差≤2mm）
2.2 现场准备
1. 场地布置：
o 材料堆放区：硬化处理（C20混凝土100mm厚），设置200mm高枕木垫架
o 拼装区：设置30m×15m临时平台，平整度误差≤3mm
o 吊装区：铺设20mm厚钢板，确保地耐力≥150kPa
2. 临时设施：
o 搭设双层防护棚（宽6m，长20m），采用Φ48×3.5mm钢管架
o 设置3个配电箱（总功率300kW），实施"三级配电两级保护"
o 安装4台QTZ63塔吊，覆盖半径50m，最大起重量6t
2.3 材料准备
1. 钢材进场：
o Q345B钢板：每批提供材质证明书，力学性能（屈服强度≥345MPa，抗拉强度470-630MPa）
o H型钢：规格HW300×300×10×15，腹板垂直度≤1.5mm/m
o 高强螺栓：10.9级M20大六角头螺栓，扭矩系数0.11-0.15
2. 材料检验：
o 外观检查：无裂纹、重皮、锈蚀，划痕深度≤0.5mm
o 抽样复验：每批钢材取3组试样，进行拉伸、弯曲试验
o 螺栓检测：按批号复验扭矩系数，每批抽取8套
三、主要施工方法
3.1 钢构件制作
1. 下料加工：
o 采用数控等离子切割机，切割精度±1mm，坡口角度50°±5°
o 腹板与翼缘板组装采用H型钢组立机，腹板中心偏移≤1mm
o 焊接采用门式埋弧焊机，焊接速度350-450mm/min，焊脚高度8-10mm
2. 矫正工艺：
o 采用翼缘矫正机，矫正后平整度≤1.5mm/m
o 火焰矫正温度控制在600-800℃，严禁用水急冷
o 构件全长垂直度偏差≤H/1000且≤10mm
3. 防腐处理：
o 抛丸除锈达Sa2.5级，表面粗糙度50-80μm
o 喷涂环氧富锌底漆（干膜厚度60μm），间隔4小时后涂环氧云铁中间漆（80μm）
3.2 构件运输与堆放
1. 运输方案：
o 采用13m低平板车，每车装载3榀钢梁，支点设在距两端1/3处
o 超高构件（高度＞4.5m）夜间运输，配备警示灯和引导车
o 运输固定采用Φ16mm钢丝绳+倒链拉紧，与车体接触点垫橡胶垫
2. 堆放要求：
o 钢柱：立式堆放，柱底设2个支点（间距3m），倾斜角度≤15°
o 钢梁：多层叠放（≤3层），层间垫100×100mm方木，支点对齐
o 小型构件：入库存放，分类码放高度≤1.2m
3.3 钢结构安装
3.3.1 测量放线
1. 控制网布设：
o 建立轴线控制网（±0.000以上），采用全站仪按二级导线精度测设
o 设置24个基准点，埋设在混凝土墩中（尺寸300×300×500mm）
o 高程控制采用二等水准测量，闭合差≤±12√L mm
2. 放线标记：
o 在基础表面弹出十字轴线，偏差≤2mm
o 钢柱底部标注标高控制线（+500mm线）
o 柱顶设置测站点，采用强制对中装置（对中误差≤0.5mm）
3.3.2 钢柱吊装
1. 吊装参数：
o 选用25t汽车吊（主臂24m，工作半径8m，起重量7.5t）
o 吊点设置：距柱顶1/3处，采用双吊点（Φ20mm钢丝绳）
o 起吊角度：60°-75°，起吊速度0.5m/s
2. 安装步骤：
o 柱底螺栓孔对准基础预埋螺栓，偏差≤5mm时缓慢落位
o 初拧4个临时固定螺栓（扭矩300N·m）
o 采用缆风绳校正（2根Φ12mm钢丝绳，设置在柱高2/3处）
o 经纬仪双向监测垂直度（允许偏差H/1000且≤10mm）
o 终拧螺栓（扭矩600N·m），采用扭矩扳手分两次拧紧
3.3.3 钢梁安装
1. 吊装工艺：
o 采用两点吊装（距梁端1.5m处），吊索与水平线夹角≥45°
o 主梁安装顺序：先安装中跨主梁，后安装边跨主梁
o 临时固定：每榀梁设置2道缆风绳（Φ10mm）和1个临时支撑
2. 连接施工：
o 高强螺栓安装：穿入方向一致（由内向外），不得强行敲入
o 初拧扭矩：400N·m（终拧扭矩的50%），终拧扭矩800N·m
o 螺栓外露丝扣：2-3扣，不足时更换加长螺栓
o 摩擦面处理：安装前清除油污，接触面抗滑移系数≥0.45
3.3.4 焊接施工
1. 焊接工艺：
o 梁柱节点采用CO₂气体保护焊（ER50-6焊丝，直径1.2mm）
o 焊接顺序：先焊下翼缘，后焊上翼缘，再焊腹板
o 预热温度：当环境温度＜0℃时，预热至80-120℃
2. 质量控制：
o 焊缝外观：余高0-3mm，咬边深度≤0.5mm，长度≤10%焊缝长度
o 无损检测：一级焊缝100%UT探伤，二级焊缝20%抽检
o 焊后热处理：25mm以上厚板进行后热（250-300℃，保温1h）
3.4 屋面与墙面系统
3.4.1 屋面系统
1. 檩条安装：
o C型钢檩条（C200×70×20×3），间距1.5m，采用M12×30螺栓固定
o 檩条拉条：Φ12mm圆钢，张紧度控制（挠度≤1/200）
o 屋面支撑：设置横向水平支撑（间距30m）和刚性系杆
2. 屋面板安装：
o 采用0.6mm厚彩钢板（YX51-380-760型），长度方向搭接≥150mm
o 固定方式：自攻螺钉（Φ5.5×25mm），间距300mm，每波峰1颗
o 屋脊处理：安装挡水板（高度200mm）和密封胶（耐候性硅酮胶）
3.4.2 墙面系统
1. 墙檩安装：
o Z型钢檩条（Z200×75×20×2.5），间距1.8m，设置斜拉条
o 门窗洞口加强：采用双拼檩条（间距300mm）
2. 墙面板安装：
o 采用0.5mm厚夹芯板（EPS芯材，厚度100mm），横向搭接1个波峰
o 转角处理：安装包角件（厚度≥1.2mm），密封胶嵌缝
o 勒脚处理：设置200mm高C20混凝土翻边，防水卷材上返150mm
3.5 防腐与防火涂装
3.5.1 防腐涂装
1. 表面处理：
o 喷砂除锈达Sa2.5级，表面灰尘等级≤2级
o 除锈后4小时内完成底漆涂装，环境湿度≤85%
2. 涂装工艺：
o 底漆：环氧富锌底漆（干膜厚度60μm），采用无气喷涂（压力20MPa）
o 中间漆：环氧云铁漆（干膜厚度80μm），间隔24小时涂装
o 面漆：氟碳漆（干膜厚度40μm），光泽度≥80%
3. 质量检测：
o 采用磁性测厚仪，每10㎡测3点，90%测点达设计厚度
o 附着力测试：划格法（间距1mm），附着力≥5MPa
3.5.2 防火涂装
1. 材料要求：
o 超薄型防火涂料（膨胀型），耐火极限2h
o 粘结强度≥0.15MPa，干密度≤650kg/m³
2. 施工工艺：
o 钢柱：干膜厚度2.5mm，分3遍涂装（每遍间隔12h）
o 钢梁：干膜厚度2.0mm，分2遍涂装
o 喷涂压力：0.4-0.6MPa，喷嘴距构件300-500mm
3. 验收标准：
o 厚度偏差：-0.2mm（局部），平均厚度≥设计值
o 外观：无开裂、脱落，粘结牢固
四、质量保证措施
4.1 过程质量控制
1. 工序检验：
o 制作工序：下料（±1mm）→组立（±2mm）→焊接（UT探伤）→矫正（≤1.5mm/m）
o 安装工序：放线（±2mm）→吊装（垂直度≤H/1000）→连接（扭矩偏差±10%）
2. 测量监控：
o 采用全站仪（测角精度2"，测距精度2mm+2ppm）
o 每安装3榀钢梁进行一次整体复测
o 累计偏差超过8mm时，采用微调装置进行校正
4.2 验收标准
1. 钢结构验收：
o 轴线偏差：≤10mm（单层），≤30mm（总高）
o 柱垂直度：≤H/1000且≤15mm
o 高强螺栓终拧扭矩：偏差±10%
2. 焊接验收：
o 一级焊缝：UT探伤Ⅰ级合格
o 二级焊缝：UT探伤Ⅱ级合格
o 表面气孔：直径≤1.0mm，每米允许1个
4.3 质量记录
1. 文件管理：
o 材质证明书、复验报告、焊接工艺评定报告
o 测量放线记录、吊装验收记录、螺栓扭矩记录
o 焊缝检测报告、涂装检测记录
2. 资料归档：
o 按《建筑工程资料管理规程》（JGJ/T185）组卷
o 竣工图编制：标注修改部位，签署齐全
五、安全文明施工
5.1 高空作业安全
1. 防护设施：
o 设置临边防护（高度1.2m，两道横杆），立杆间距≤2m
o 作业层满铺脚手板（木脚手板厚50mm，搭接长度≥200mm）
o 安全网：平网（每隔10m设一道），立网（封闭全立面）
2. 操作平台：
o 移动式操作平台（宽1.2m，长3m），轮子制动可靠
o 悬挑式平台：承载力≥1.5kN/㎡，设置4个Φ16mm吊环
3. 个人防护：
o 安全带：双钩式，高挂低用（固定点承重≥15kN）
o 防滑鞋：鞋底花纹深度≥3mm
o 安全帽：冲击吸收性能≤4900N
5.2 吊装作业安全
1. 机械管理：
o 吊车：定期检查（每月1次），重点检查制动系统、钢丝绳
o 钢丝绳：安全系数≥6，断丝数≤10%总丝数
o 吊具：每半年进行1次静载试验（1.25倍额定荷载）
2. 吊装指挥：
o 采用对讲机指挥（频道单独设置），信号统一（"上升"：举旗，"停止"：鸣笛）
o 吊装半径内设置警戒线（距离≥1.5倍构件高度）
o 试吊：离地300mm停留5分钟，检查吊点、索具
5.3 文明施工
1. 现场管理：
o 材料堆放：分区挂牌（标牌尺寸600×400mm），堆放高度≤1.5m
o 场地硬化：主干道200mm厚C25混凝土，设置排水沟（坡度2%）
o 噪声控制：昼间≤70dB，夜间≤55dB（使用低噪声设备）
2. 环境保护：
o 焊接烟尘：设置移动式焊烟净化器（风量800m³/h）
o 油漆废弃物：专用收集桶（分类存放，交由有资质单位处理）
o 扬尘控制：出入口设置洗车平台（高压水枪，排水沟+沉淀池）
5.4 应急预案
1. 应急组织：
o 成立应急小组（项目经理任组长），配备急救员2名
o 急救设备：担架2副，急救箱（含止血带、绷带等）
o 应急车辆：24小时待命（距医院3km）
2. 常见事故处置：
o 高空坠落：立即停止作业，对伤者进行固定搬运（脊柱损伤时使用硬板担架）
o 火灾事故：使用干粉灭火器（3kg，ABC型），切断着火区域电源
o 构件倾覆：设置警戒区，采用50t吊车配合扶正（缓慢操作，防止二次损伤）
六、施工进度计划
6.1 关键节点控制
· 第1-15天：基础验收、材料进场
· 第16-45天：A区钢柱、主梁安装
· 第46-75天：B区、C区钢结构安装
· 第76-105天：屋面、墙面系统安装
· 第106-135天：防腐、防火涂装
· 第136-165天：收尾、清理
· 第166-180天：竣工验收
6.2 进度保障措施
1. 资源保障：
o 劳动力：高峰期投入焊工25人（持证上岗），起重工8人
o 机械：备用1台25t汽车吊，应对设备故障
o 材料：提前15天储备关键构件（库存量≥3天用量）
2. 赶工措施：
o 采用两班制（6:00-22:00），夜间施工配备充足照明（照度≥50lux）
o 增加2个施工班组（每个班组30人），平行作业
o 调整工序：屋面与墙面系统安装同步进行
七、验收标准与流程
7.1 分项工程验收
1. 钢结构制作验收：
o 构件尺寸：允许偏差±3mm（总长），±1mm（局部）
o 焊缝质量：一级焊缝UT探伤100%合格
o 涂装厚度：干膜厚度偏差-5μm（局部）
2. 钢结构安装验收：
o 轴线位移：≤5mm（柱），≤3mm（梁）
o 垂直度：H/1000且≤10mm
o 高强螺栓：终拧扭矩偏差±10%
7.2 竣工验收流程
1. 自检：施工单位组织内部验收（分部分项工程合格率100%）
2. 预验收：监理单位组织（提出整改意见，限期整改）
3. 正式验收：建设单位组织（设计、施工、监理参加，形成验收报告）
4. 备案：提交竣工资料（4套），办理备案手续
本方案未尽事宜，严格按照《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205）及设计文件执行。施工过程中如遇特殊情况，由技术负责人组织专题论证，及时调整施工参数。