钢结构施工方案.doc

钢结构施工方案编制单位： 建筑股份有限公司编　　制：审　　核：编制日期：二○○五年八月一．编制依据：1、        根据化工部长沙设计研究院绘制的设计施工图；2、        施工现场实地踏勘；3、        《钢结构工程施工质量验收规范》GB502205-2001;4、        《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99;5、        压型板安装节点图集;二、        本施工组织设计参照有关规范及标准1、《工程测量规范》GB50026-93；2、《钢结构设计规范》GBJ17-88；3、《钢结构工程质量验收规范》GB502205-2001；4、《屋面工程技术规范》GB50207-94；5、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91；6、《建筑施工安全检查评分标准》JGJ59-99；7、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91；8、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-86；9、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88三．钢结构的制作（一）、钢结构制作前准备工作1、根据工程设计图编制零部件加工图和数量。2、制定零部件制作的工艺流程。3、对进厂材料进行复查，如钢板的材质、规格等进行检查，检查    是否符合规定。4、焊工应经过考试并取得合格证后方可施焊。6、        制作和质量检查所用的钢尺，均应具有相同精度，并应定期送   计量部门检定。7、        在制作过程中，应严格按工序检验，合格后，下道工序方能施工。（二）、工厂内钢构件制作1、钢构件的制作：（1）放样、号料和工割：    按施工图上的几何尺寸，以1：1的比例在样台上放出实样以求出真实形状和尺寸，然后根据实样的形状和尺寸制成样板、样杆，作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。    利用样板或计算出的下料尺寸，直接在板料或型钢表面上画出零构件形状的加工界线，采用剪切、冲裁、锯切、气割等工作过程进行下料。    放样和下料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。    钢材号料的方法有气割、机剪、冲模落料和锯切等，零件的切割线与另料线的允许偏差应符合规定：            手工切割                ±2.0mm        自动、半自动切割            ±1.5mm            精密切割                ±1.0mm    切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净；切割后断口上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱，并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。    切割截面与钢材表面不垂直度不大于钢材厚度的10%，且不得大于2.0mm。    精密切割的零件，其表面粗糙度不得大于0.03mm。    机械剪切的零件，其剪切与号料线的允许偏差不得大于1.0mm，断口处的截面上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱，并应清除毛刺。机械剪切的型钢，其端部剪切斜度不得大于2mm。（2）矫正和成型：    普通碳素结构钢在高于-16℃、低合金结构在高于-12℃，可用冷矫正和冷弯曲。矫正后的钢材表面不应有明显的凹面和损伤，表面划痕深度大宜大于0.5mm。零件、部件在冷矫正和冷弯曲时，其曲率半径和最大弯曲矢高应按设计和规范要求进行加工。普通碳结构钢和低合金结构钢，允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度（900℃），加热矫正后的低合金结构钢必须缓慢冷却、中碳钢一般不用火焰矫正。当零件采用热加工成形时，加热温度宜控制在900-1000℃；碳素结构钢在温度下降到700℃之前、低合金结构钢在温度下降到800℃之前，应结束加工；低合金结构钢应缓慢冷却。弯曲成形的零件应采用弧形样板检查。当零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm。成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm。（3）边缘加工：对外露边缘、焊接边缘、直接传力的边缘，需要进行铲、刨、铣等再加工。根据不同要求，一般采用风铲、刨边机、碳弧气刨、端面铣床等机具、设备进行。（4）制孔：制孔方法有冲孔、钻孔、气割割孔等几种。孔的允许偏差超过设计或规范规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹的焊条补焊后重新制孔。（5）组装：板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。组装顺序应根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。连接表面及焊缝每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺和油污必须清除干净。当有隐蔽焊缝时，必须先预施焊，经检验合格后方可覆盖。布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量及齐头、加工和余量。为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。胎具及装出的首件必须经过严格检验，方可大批进行装配工作。装配好的构件应立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号和件数，以便查找。焊接结构组装常用工具：卡兰或铁楔夹具，可把两个零件夹紧在一起定位，进行焊接。槽钢夹紧器，可用于装配板结构的对接接头。矫正夹具及拉紧器：矫正夹具用于装配钢结构；拉紧器是在装配时用来拉紧两个零件之间的缝隙。正后丝扣推撑器：用于在装配圆筒体的调整焊缝间隙和矫正筒体形状之用。液压油缸及手动千斤顶。定位点焊所用的焊接材料的型号，应与正式焊接的材料相同，并应由合格证的工人点焊。焊接结构组装工艺：无论弦杆、腹杆，应先单肢装配焊接矫正，然后进行大组装。支座、与钢柱连接的节点板等，应先小件组焊，矫正后再定位大组装。放组装胎时放出收缩量，一般放到上限（L≤ 24m时放5mm，L≥24时放8mm）。钢梁跨度应超供（1/500）。桁架的大组装有胎模装配法和复制法两种。前者较为精确，后者则较快；前者适合大型桁架，后者适合一般中、小型桁架。上翼缘节点板的槽焊深度与节点板的厚度有关（见下表）。节点板厚度（mm）     6     8     10     12     14槽焊深度（mm）       5     6     8      10     12构件的隐蔽部位应焊接、涂装、并经检查合格后方可封闭；完全密闭的构件内表面可不涂装。（三）钢结构的焊接   1、施工准备   　1、材料：电焊条：所选用焊条必须严格按照设计要求，并具有出厂合格证明。如须改动焊条型号，必须征得设计部门同意。严禁使用过期药皮脱落、焊芯生锈的焊条。焊接前应将焊条进行烘焙处理。    2、作业条件：（1）        审阅施工图纸，拟定焊接工艺。（2）        准备好所需施焊工具，焊接电流。（3）        在空旷地区施焊时，应采取挡风挡雨措施。（4）        焊工应经过考试，并取得合格证后可上岗，如停焊超过半年以上时，应重新考核。（5）        施焊前焊工应复查组装质量和焊缝区的处理情况，如不符合要求，应修整合格后方能施焊。3、操作工艺：焊条使用前，必须按照质量证明书的规定进行烘焙，低氢弹型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。首次采用的钢种和焊接材料，必须进行焊接工艺性能和物理性能试验，符合要求后才采用。普通碳素结构钢厚度大于34mm和低合金结构钢厚度大于或等于30mm，应进行预热，其焊接预热温度及层间温度宜控制在100~150℃，预热区应在焊接坡口两侧各80~100mm范围内。多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。要求焊成凹面的贴角焊缝，可采用船位焊接使焊缝金属与母材间平缓过渡。焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人查清原因，订出修补措施后才可处理。低合金结构钢在同一处的返修不得超过两次。严禁要焊缝区以外的母材上打火引弧。在坡口内起弧的局部面积应熔焊一次，不得留下弧坑。要焊缝接头，应在焊件两端配置起弧和收弧板，其材质和坡口型式应与焊件相同。焊接完毕用气割切除并修磨平整，不得用锤击落。要求等强度的对接和丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口外，为了确保焊缝质量，焊接前宜采用碳弧气刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。为了减少焊接变形与应力必须采取如下措施：焊接时尽量使焊缝能自由变形，大型构件的焊接要从中国向四周对称进行。收缩量大的焊缝先焊接。对称布置的焊缝应由成双数焊工同时焊接。长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间跳焊接。采用反变形法，在焊接前，预先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜，以抵消焊后产生的变形，从而获得正常形状的构件。采用刚性固定法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件的残余变形及翅曲。锤击法：锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。焊接结构变形的矫正：机械矫正：用机械力的作用去矫正变形，可用锤击焊缝法，也可用压力机械矫正变形。火焰矫正：又叫“人工矫正”。利用金属局部受火焰加热后的收缩所引起的新的变形去抵消已经产生的焊接变形，常用的气体火焰是氧——乙炔焰，对低碳钢和普通低合金钢的结构加热温度可控制在700~800℃范围内。（四）钢结构高强螺栓联结连接处钢板或型钢应平直，板边、孔边无毛刺，以保证磨擦面紧贴。接头处有翘曲或变形时必须进行校正，且不得损伤磨擦面。装配前清除浮锈、油污、油漆（禁用火焰烧，以免产生氧化层）。接触面间的间隙按下列规定处理：间隙大小        处   理   方   法1mm以下         不作处理3mm以下         将较厚一侧作较薄一侧地这渡的缓坡（1：5）3mm以上         填入垫板且垫板要与磨擦面作同样处理安装临时螺栓：首先用临时螺栓拼装，个数不应少于接头螺栓总数的1/3以上，方法是先用钢穿杆对准孔位，在适当位置插入临时螺栓拧紧螺母；每一个节点至少放入两个临时螺栓，不允许使用高强度螺栓兼做临时螺栓，以防螺纹损伤，一个安装段完成后，经检查确认合格后方可安装高强螺栓。安装高强螺栓，结构中心位置经调整检查无误后，即安装高强螺栓。垫圈放置在螺母一侧，不得装反。如螺纹损伤，修孔后清理毛刺，高强螺栓紧固后，即拆下临时螺栓。高强螺栓的紧固：一般分两次进行，第一次为初拧，紧固至螺栓标准预拉力的60%~80%，第二次为终拧，紧固至螺栓标准预拉力，偏差不大于±10%.初拧可用电动扳手\风动扳手或手动扭矩扳手;终拧多用电动扳手，如空间狭窄时，也可用手动扳手进行终拧。紧固顺序：为使螺栓群均匀受力，应按如下顺序进行。对于一般接头，应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。对工字梁接头，应从柱的一侧上下翼缘向柱的同侧腹板，再由柱的另一侧上下翼缘向柱的该侧腹板对螺栓群进行紧固。对于不规则的接头，应从拼接处的螺栓群对称地向外侧顺序进行紧固。对螺栓进行自检，用经过检定的扭矩扳手抽查螺栓的紧固扭矩，抽查数量为节点处螺栓总数的10%，并不少于一支，如发现有紧固扭矩不足，则应用扭矩扳手对节点所有螺栓重拧一遍。（五）、H型钢焊接生产线该生产线由CNC火焰切割机、H型钢组立机、龙门式自动焊接机及H型钢翼缘矫正机等四大部分组成。H型钢由二块翼缘扳及一块腹板焊接而成，钢板经直条火焰切割机下料后，经过H型钢组立机将翼缘板、腹板组合成型并点焊好，然后进入龙门式自动焊接机进行自动埋弧焊，焊接完成后再通过H型钢翼缘矫正机对焊接后H型钢翼板的变形式有进行矫正，从而完成整个加工过程，生产出合格的H型钢产品。（六）喷丸除锈构件成品后采用全自动喷丸除锈机进行喷丸除锈，经处理的表面应作抗滑移系数试验，除锈要求达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》Sa21/2的规定。这样处理后的构件表面轧制氧化皮、锈和附着物残留在钢材表面的痕迹已是点状或条状的轻微污痕，构件表面露出银灰色的金属光泽。这是一种非常彻底的除锈，并保证了下道油漆工程的牢固、可靠。经处理的磨擦面，不得有飞边、毛刺、焊疤或污损等。（七）涂装、编号在除锈后，采用红丹防锈漆对构件进行喷涂，防止构件腐蚀。并做到喷涂均匀，无明显起皱、流挂、附着良好。施工图中注明不涂装的部位不得涂装，安装焊缝处留出30~50mm，暂不涂装。底漆及一道调合面漆涂装完毕后，在构件上标注构件的原编号，大型构件应标明重量，重心位置和定位标记。（八）钢构件验收1、        出厂前钢结构进行验收，对焊接工艺，钢材质量，具有构件验收记录合格后方可出厂。2、        合格证上应标注构件、零件的名称、编号、重量、重心和吊点位置等，并应填写清单。四．钢结构安装1、        钢结构安装前准备工作：（1）        完成回填土，完成室内外场地平整，局部块石回填并夯实。（2）        复验安装定位所使用的轴线控制点和测量标高使用的水准点。（3）        放出金属结构标高控制线和座标轴线。（4）        复验金属结构预埋件，其轴线、标高、水平度、预埋螺栓位置及伸出长度，超过允许偏差时，应做好技术处理。（5）        对本工程的图纸进行仔细阅读，熟悉业主及设计要求。（6）        根据本工程的工程量编制施工时间计划及资源调配计划。（7）        对金属结构、构件的几何尺寸与设计、现场基础或预埋件的尺寸进行核对无误。（8）        做各种试验和工艺评定要得出符合规范、标准、图纸及有关规定的要求。2、        钢结构安装顺序：    钢结构安装顺序采用综合安装方法从建筑物一端开始，向另一端推进，由下而上进行，安装时要特别注意积累误差。    安装顺序：钢柱——柱间支撑——钢梁——垂直、水平支撑系统——檩条——屋面板——墙面板。    每一独立单元构件安装完成之后，应具有空间刚度和可靠的稳定性。3、        钢柱的安装：（1）钢柱安装时，先将基础清理干净，并调整基础标高，然后进行安装。柱子安装层次包括：基础放线、绑扎、吊装、校正、固定等。安装前，用木工墨斗弹好基础平面的纵横轴向基准线作为柱底 板安装定位线。根据现场实际条件选择16吨汽车吊机进行吊装。吊装时，要将安装的样子按位置、方向放到吊装（超重半径）位置。（2）柱子吊装：柱子起吊前，应从柱底向上500—1000处，划一水平线，以便安装固定前后作复查平面标高基准作用。根据柱子的种类和高度确定绑扎点。并应在柱底上部用麻绳绑好，作为牵制溜绳的调整方向。吊装前的准备工作就绪后，首先进行试吊，吊起一端高度为100—200mm时应停吊，检查索具牢固和吊车稳定，当位于安装基础时，可指挥吊车缓慢下降，当柱底距离基础位置40—100mm时，调整柱底与基础两基准线达到准确位置，指挥吊车下降就位，并拧紧全部基础螺栓螺母，临时将柱子加固，达到安全方可摘除吊钩。继续按此法吊装其余所有柱子。（3）柱子校正：柱子的校正工作一般包括平面位置、标高及垂直度这三个内容。柱子校正工作需用测量工具同时时行。钢柱的平面位置在吊装就位时，属一次对位，一般不需再校正。对于柱子的标高，有时低于安装标高，就位后，需用垫铁调整准确标高。用经纬仪或线坠进行柱子垂直度的校正。钢柱吊装柱脚穿入基础螺栓就位后，柱子校正工作主要是对标高进行调整和垂直度进行校正；它的校正方法可选用缆风绳、千斤顶、正反螺纹撑杆、大型撬杠等工具，对钢柱施加拉、顶、撑或撬的垂直力和侧向力，同时采用不等厚垫铁，在柱底板与基础这间调整校正后用螺栓固定，并加双重螺母防松。柱子校正时还注意风力和温度的影响。4、        钢梁安装方法：（1）        将钢构件运至现场组装时，拼装平台应平整。组拼时应保证钢梁总长及起拱尺寸的要求。组装后经验收方准吊装。（2）        吊点必须设在钢梁三汇交节点上。钢梁起吊时离地50cm时暂停，检查无误后再继续起吊。（3）        安装第一榀钢梁时，在松开员钩前，估和初步校正，对准钢梁基座中心线与定位轴线就位，并调整钢梁垂直度并检查钢梁侧向弯曲，将钢梁临时固定。（4）        第二榀钢梁同样吊装就位好后，不要松钩，用杉槁临时与第一榀钢梁固定，跟着安装支撑系统及部分檩条，最后校正固定，务使第一榀与第二榀钢梁形成一个具有空间刚度稳定的整体。（5）        从第三榀开始，在钢梁脊点及上弦中点装上檩条即将钢梁固定，同时将钢梁校正好。5、        构件的连接和固定：（1）        各类构件的连接的接头，必须经检查合格后，方可进行紧固和焊接。（2）        安装定位焊缝，需承荷载者，点焊数量、高度和长度应由计算确定；不需承受荷载者的点焊长度，不得小于设计焊缝长度的10%，并≥50mm。（3）        安装焊缝除全数外观检查外，重要的对接焊缝应检查内部质量；对于Ⅰ、Ⅱ级焊缝，需进行超声波探伤。均需做出检查记录。（4）        安装用的临时螺栓和冲钉，在每个节点上应穿入的数量必须进行计算决定，并应符合下列规定：    不得少于安装孔总数的1/3。    应穿两个临时螺栓。    冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。    扩钻后的精制螺栓的孔不得使用冲钉。（5）        粗制螺栓用于临时性连接时，每一处的数量应经过计算确定，但每个节点不少于两个；当用于永久性连接时，如有少许错孔，允许用过冲冲孔，但冲孔数量不多于螺栓数的30%。（6）        当用作永久螺栓时，螺母下应放置垫圈，表面不平时，应放置相应斜垫圈；螺母固定按设计规定，用防松装置或弹簧垫圈，精制螺栓可将螺母点焊或打毛螺纹。永久性的普通螺栓连接不得垫两个以的垫圈，或用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露丝扣应不小于2~3扣并应防止螺母松动。（7）        任何安装螺栓孔，均不得随意采用气割扩孔。（8）        需在工地处理构件磨擦面时，其磨擦系数值必须符合设计要求。在制作厂处理好的构件磨擦面，安装前，应逐组复验所附试件的磨擦系数，合格后方可进行安装。（9）        高强度螺栓带有配套的螺母和垫圈，应在同一包装箱中配套使用，施工有剩余时，必须按批号分别存放，不得混放混用。在储存运输和施工过程中应防止受潮生锈、沾污和碰伤。（10）        安装高强度螺栓时，构件的磨擦面应保持干燥，不得在雨中作业。（11）        高强度螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打；穿入方向宜一 致，便于操作并不得作临时安装螺栓用。（12）        每组高强螺栓的拧紧应从节点中心向边缘施拧。当天安装的螺栓应在当天终拧完毕，其外露丝扣不得少于2扣。（13）        扭剪型高强度螺栓，以拧掉尾部梅花卡头为终拧结束。6、钢结构涂漆：（1）一般规定：①        涂刷应分两次进行：涂底层应于构件制作完毕组装之前实行；涂面层应在钢结构安装完成并固定后进行。②        涂刷时施工地点的温度为5~38℃之间为宜，相对温度不大于85%；当遇有大雾、雨天或构件表面有结露进不宜作业。③        涂刷之后在4小时以内应严防雨水淋洒。④        施工图注明不涂层的部份和安装时联结的接触面应加以遮盖，以防沾污；组装或安装的焊缝处应留出30~50mm宽的范围暂不涂底。⑤        传力铣平端和铰轴孔的内壁应涂刷防锈剂，铰轴孔应加以保护，构件与混凝土接触面处涂水泥浆。⑥        施工前，根据设计要求应做样板或样子间，并保留到竣工验收后为止。（2）操作顺序：操作顺序从上到下，从内到外；先浅后深的分层次进行。（3）操作方法：①工厂涂底漆及一遍面漆：钢结构件表面抛丸后的清理工作经施工技安、专业队等有关人员复检合格后，即可均匀地涂刷上一层已调制好的红丹防锈漆。防锈漆充分干燥后，便把已调制好的腻子抹在构件低凹不平处刮光；待腻子干透后，即用磨砂纸打磨光滑，并把磨出的粉尘拭除干净；打磨时要注意不能磨穿油底，更不可磨损棱角。底漆及面漆涂刷时每遍均要做到横平竖直，纵横交错厚度均匀一致。两遍底漆涂装完毕后再涂装一遍调和漆。涂刷完毕后，应在构件上按原编号标注；重大构件应标明重量、重心位置和定位标号。②安装完成后涂面层漆：安装完成经检查均符合施工图的要求及规范的规定后，便对构件在运输和安装过程被破坏的底层漆部分以及留作安装的连接处的焊缝，应按组装前涂底层漆的有关规定补漆。刷表层漆的清理工作经有关人员检查符合要求后，即进行涂表层漆的工作；表层漆涂刷调合漆一遍。作全面的检查，确保做到无漏涂、欠涂或少涂；并且符合设计要求及施工验收标准。（十）屋面、墙面施工1、        质量标准：