施工组织设计下载简介

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某火车站站房及雨棚钢结构施工方案(大跨度空间管桁架）

（4）高架地铁4、6号线支撑体系

空心矩形柱尺寸为4000x2500，Y型方管柱尺寸为2000x2500，效果如下：

该层框架梁位于18.8m标高位置，最大截面800×1700×50×70，最大跨度27m，单根梁最重约60t。

本工程钢柱共分为圆管柱和Y型钢柱2种。其中圆管柱共72根，截面尺寸共分为：￠1200×40、￠1400×40、￠1500×40、￠1600×40四种，单根钢柱最长为33.84米，单根最重为48.74T。Y型钢柱共16根，其下部为箱型柱，截面尺寸为口4000×2500×50；上部为Y型支撑，截面尺寸为口2500×2000×50。Y型钢柱重量大、长度长，每米最重达到10.57T∕m。为满足构件运输和吊装要求，必须采取分段处理的措施，详见《钢结构工程专项施工方案》

中国装配式住宅的发展现状.pdf（2）地铁4、6号线支撑钢柱安装

高架地铁4、6号线支撑体系由Y型柱及箱型钢梁组成，构件体积、重量大，钢柱截面尺寸达4m×2.5m，单根重量达365t。因此综合考虑运输与安装的要求，钢柱除在高度方向需进行分节之外，仍需对截面进行分解才能满足运输的需要。分解后的构件在现场进行组对焊接，探伤完成后进行吊装，箱型空心钢柱截面分解如下图：

本工程Y型柱截面尺寸大，钢板厚度厚，整个截面造型新颖，截面尺寸为：4000×2500×50，截面示意图如下：

下部钢柱与上部Y型支撑交接处必须分节处理，分节点设置在Y型支撑及12.1米标高处下方2米处（10.1m标高），此段重量约为：37.53T，分节示意如下图：

Y型柱上部做为2件单杆进行运输和吊装。剩余下部钢柱长度为：32.29m、29.79m、26.49m、26.09m、17.79m五种，单根重量对应分别为：341.3T、314.88T、279.99T、275.77T、188.04T。为确保构件的运输，故对17.79m钢柱分为3节，每节长度约为5.93米，单节重量约为63T；长度为26.09m和26.49m钢柱分为4节，单节长度约为6.6米，单节重量约为7T；长度为32.29m和29.79m钢柱分为4节，单节长度约为8米，单节重量约为85.3T。

根据下部钢柱分解情况，整个箱型钢柱截面方向共分为四片，四片散件运输至施工现场，然后吊运至拼装胎架上进行拼装。

钢柱散件编号如下图（拼装顺序为1→2→3→4）

支撑体系的钢梁重达60t，在安装Y型钢柱的同时将框架钢梁安装完毕。流程如下：

第一步：履带吊吊装第一节钢柱

第二步：吊装第二节钢柱

第三步：吊装第三节钢柱

第四步：吊装第Y型分叉构件

第五步：安装封口板部分

第六步：同法安装另一侧钢柱

针对屋盖桁架体系的结构特点：跨度大，支撑少，杆件多，本部分钢结构安装采用两台200吨履带吊进行双机抬吊,在超大跨度桁架下方设置支撑进行稳定的方法进行临时稳定。工厂将桁架加工成散件运输至安装点进行立式拼装，校正焊接后双机抬吊安装，对于少部分较重杆件采用散件吊装。对站房屋盖体系进行合理分割后，跨度大于50米桁架南北向桁架共12榀，单榀最重约144吨，东西朝向24榀，单榀最重约120.6吨。

本工程主桁架跨度大，单跨最长为81米，高度为10.87米，单跨度最重为39吨，根据构件运输车辆的运输能力，故对主桁架采取分段分节处理，然后在现场进行拼装的工艺。单榀桁架共分为6段，每段长度为13.5米，桁架端部节点位于下方圆管柱柱中位置，单榀桁架分段采用上下弦杆分段，中间腹杆做为单件杆件，上下弦杆分段采用等分分段的方法对于上下弦杆分节点与中间竖腹杆节点重合处，上下弦杆各自延长1.2米。分段方法如下图：

本工程次桁架整体呈曲线不规则分布，桁架高度最高点高度为20.97米，桁架上下弦杆全部为曲杆，中间加入斜腹杆、直腹杆、水平腹杆三种。整片次桁架根据钢柱位置进行分段，每2根钢柱柱中之间分为一片桁架，对于单片桁架最大跨度为85米，为确保构件的运输，对单片桁架进行分段处理，共分为6段，单片平均长度为14.16米。对于与直腹板斜腹杆交接处，上下弦杆分节点处必须错开。上下弦杆间的腹杆全部采用单杆运输现场拼装的原则进行运输组装。具体的分段尺寸和节点如下图：

本工程主次桁架分为六段运输至施工现场，道道施工现场后，在施工区域利用吊车先行组装拼装胎架，拼装胎架组装完成后利用吊车垂直提升至拼装胎架进行立式拼装，拼装顺序为：下弦杆六段吊运→上弦杆六段吊运→中间腹杆吊运；安装上下弦杆件时先行安装中间2段弦杆，安装顺序为1→2→3→4→5→6；拼装示意如下图：

本工程由于整个结构复杂，桁架跨度大，单一结构的稳定性能较差，为确保桁架的安全可靠性吊装，跨度较小的区域，对于提高整个结构的稳定性又更好的帮助，也方便于后续中间跨度较大桁架的安装。整个桁架的吊装，详见《钢结构工程专项施工方案》。

站房框架部分由混凝土框架与钢框架两部分组成。钢框架位于9m标高平台及14m标高夹层，9m钢平台构件的显著特点为跨度大、吨位重。根据这一特点并且结合工程各专业的整体部署，9m标高钢平台的安装采用4台履带吊分成两组，在上部桁架屋盖体系全部装完后进行安装，对于该层存在的超长超重的钢梁采用地面拼装后双机抬吊的方法进行安装。

钢梁拼装后最重66t，43m大跨度钢梁需双机抬吊，钢梁位置标高9m，因此吊车起重能力选用100t

工程总体安排为由两侧分区向中间推进，因此需分两个工作区作业，每个工作区为满足抬吊需要配置两台吊车吊装

3、施工区域的场地要求

施工范围覆盖面广，场地道路未全部硬化，因此需选择履带式行走式吊车进行安装

为满足施工需要，选用四台100t履带吊分两组进行分区安装

（3）大跨度超重钢梁施工工艺

钢梁的吊装：该层平台存在43m大跨度钢梁，截面尺寸H900x2300x40x60，单根重量66t，为满足构件运输要求，钢梁分三段进入现场后在拼装胎架上拼装。

大跨度超重钢梁具体施工工艺及工况分析详见《钢结构工程专项施工方案》。

（1）悬挑结构的分段和拼装

本工程悬挑结构设置在东西2侧，东侧悬挑长度为62.656m，桁架最高点高度为20m，西侧悬挑长度为25.3m，桁架最高点高度为5m。为满足运输要求，西侧25m悬挑结构共分为2段，其中第一段悬挑结构在加工厂整片加工运输至施工现场，第二段悬挑结构全部拆散为单杆，采用单杆运输至施工现场进行拼装；示意如下图纸：

由于第一段结构是整片运输到达施工现场，第二段是单杆运输至施工现场，到达施工现场后先行在胎架上对第二段散杆进行拼装，第二段结构拼装顺序为：下弦杆→上弦杆→中间腹杆；第二段结构拼装完成后，在用吊车吊运第一段结构至胎架与第二段进行对接拼装，完成整个悬挑结构拼装。

东侧62.656m悬挑结构，根据前面已安装完成的4号、6号线线上方屋架，悬挑结构实际剩余长度为41.256米，悬挑结构共分为3段，每段长度约为13.75米，每段都采用单杆运输到现场进行拼装。分节示意如下图：

悬挑结构散件运输至施工现场后，先行拼装第一段桁架，然后拼装第二段桁架，最后拼装第三段桁架，单片结构的拼装顺序为：下弦杆→上弦杆→中间腹杆。

本工程悬挑结构长度约41.256米，整个悬挑结构由桁架和桁架间的支撑桁架和连接杆件组成。桁架间的支撑桁架和连接拉杆数量多，为确保施工工期要求，对悬挑结构采用K50/50行走式塔吊，塔吊臂长为70米；综合考虑塔吊对于小型构件具有很高的工资效率。

在塔吊27米位置处的起重为16.1T，27米位置已经满足桁架中心点位置要求，塔吊布置于悬挑结构边缘外2米位置处。桁架在立式胎架上组拼完成后，利用塔吊对单片桁架进行整体的吊装，吊装设置2个吊点。悬挑结构吊装详见《钢结构工程专项施工方案》。

5.2.2无站台柱雨棚钢结构

1、雨棚钢结构施工概述

XX站站台雨棚被中央站房分为左右两翼，且两侧结构基本保持对称形式，总覆盖面积7.6万m2。垂直股道方向标准柱距43m，顺股道方向标准柱距29m；底部落地柱采用钢管混凝土柱，四向分叉钢管斜柱汇交支承于落地柱顶端，斜柱向四个方向水平伸出7.25m和10.75m，形成雨棚顶盖14.5×21.5m网格的连续多跨空间结构。

无站台柱雨棚钢结构同主站房同时施工，从南北两侧同时向中间进行。采用独立格构式滑移胎架、高空散件原位组装分区施工。在每个结构单元搭设独立滑移胎架支撑体系，通过行履带吊吊将结构部件吊至高空散件安装，结构单元片区形成整体稳定后，独立胎架滑移至下一区间施工。安装机械主要采用4台SC1000型履带吊，两侧各两台。

（1）雨棚总体施工流程

（2）雨棚单元施工流程

钢柱采安装时，在柱身挂钢爬梯，柱顶搭设安装操作平台，便于施工。其示意图如下：

安装操作平台塔设示意图

在安装过程中，在钢梁上弦拉设安全绳，在已施工单元架设安全通道。

5.2.3钢结构工程测量

本工程钢结构柱脚设置在混凝土地面上，由于受到沉降、收缩等影响，设置的测量点位会发生变化，影响测量精度；施工场地大，永久参照物少，控制轴线标识困难，日照、风雨也影响测量精度；由于参建专业工种多而且各专业间对测量精度、误差要求不同，容易在不同工种的工作面交接中造成误差积累；作业队伍多工作面互相交叉，不仅对测量作业干扰很大而且对测量标识的保护工作也提出更高的要求。

钢结构工程测量详见《施工控制测量专项方案》及《钢结构工程专项施工方案》。

本工程现场焊接部位主要有钢管对接、箱型钢柱对接、钢桁架焊接，其中部分接头焊接难度较大。焊缝形式有横焊、平焊、立焊、仰焊等。本工程主体结构面广、空间位置高、焊接量大，焊接变形控制是本工程的一大重点。

8、10、12、16、20、25、

4000×2500×50

8、10、12、14、16、18、20、22、24

550×550×18×24

600×300×15×15

1300×2300×50×80

（2）焊接方法及焊接设备选择

本工程现场焊接主要采用CO2气体保护半自动焊、手工电弧焊两种方法。主要使用焊接设备示意图如下：

焊接材料根据要求采用以下匹配焊材：

1）手工电弧焊焊条型号：

2）二氧化碳气体保护焊丝：

（4）焊工培训与焊工考试

工程正式开工前必须进行充分的施工技术交底，每位焊工必须熟悉焊接工艺评定确定的最佳焊接工艺参数和注意事项，并且严格执行技术负责人批准的焊接技术要求，以保证焊缝的质量和焊接施工的顺利完成。

在施工前要进行焊接工艺评定，评定的目的是针对各种类型的焊接节点确定出最佳焊接工艺参数，制定完整、合理、详细的工艺措施和工艺流程。

（1）焊接工艺评定程序

由技术员提出焊接工艺评定任务书（焊接方法、试验项目和标准）

焊接责任工程师审核任务书并拟定焊接工艺评定指导书（焊接工艺规范参数）

焊接责任工程师依据相关国家标准，监督试件施焊及试件的检验、测试等工作

焊接试验室责任人负责评定送检试样的工作，并汇总评定检验结果，提出焊接工艺评定报告

焊接工艺评定报告经焊接责任工程师审核，企业技术总负责人批准后，正式作为编制指导生产的焊接工艺的可靠依据

焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态；钢材、焊材必须符合相应标准，试件应由本企业持有合格证书技术熟练的焊工施焊

（2）焊接工艺评定试件的选择

评定合格试件厚度t（mm）

覆盖本工程适用板厚（mm）

10、12、16、18、20

16、18、20、25、30

下雨时露天不允许进行焊接施工，如须施工必须进行防雨处理，在焊接作业区域设置防雨、防风措施。

在外界温度小于0℃时，需对焊口两侧75mm范围内预热至30～50℃。

若焊缝区空气湿度大于85％，应采取加热除湿处理。

焊缝表面干净，应无浮锈、无油漆、无水分。

采用手工电弧焊作业（风力大于5m/s）和CO2气体保护焊（风力大于2m/s）作业时，未设置防风棚或没有防风措施的部位严禁施焊作业。

正式施焊前应清除焊渣、飞溅等污物。定位焊点与收弧处必须用角向磨光机修磨成缓坡状且确认无未熔合、收缩孔等缺陷。

1、手工电弧焊：不得在木材和组对的破口内进行，应有试弧板上分别做短弧、长弧、正常弧长试焊，并核对极性。

2、二氧化碳气体保护焊：应在试弧板上分别做焊接电流、电压、收弧电流、收弧电压对比调试。

核定气体流量、送气时间、滞后时间、确认气路无阻滞、无泄露。

1、本工程所需的焊接材料和辅材均有质量合格证书，施工现场设置专门的焊材存储场所，分类保管。

2、焊条使用前均须进行烘干处理。

焊接过程中要始终进行结构标高、水平度、垂直度的监控，发现异常，应及时暂停，通过改变焊接顺序和进行加热校正等处理方法，使焊接结构能够满足设计要求。

5、焊接接头形式及焊接顺序

（1）焊接部位及坡口形式

施工中柱与柱、梁与柱、桁架与柱的施焊，须遵循下述原则：

1）就整个框架而言，柱、梁等刚性接头的焊接施工，应从整个结构的中部施焊，先形成框架而后向左、右扩展续焊。

2）对柱、梁而言，应先完成全部柱的接头焊接：焊接时无偏差的柱，严格遵循两人对向同速；有偏差的地方，应按向左倒、右先焊，向右倒、左先焊的顺序施焊，确保柱的安装精度，然后自每一节的上一层梁始焊。进入梁焊接时，应尽量在同一柱左、右接头同时施焊，并先焊上翼缘板，后焊下翼缘板。对于柱间平梁，应先焊中部柱一端接头，不得同一柱间梁两处接头同时开焊。对于分别具有柱间平梁和层间斜支撑梁的转角柱，按柱接头→平梁接头→斜支撑梁上部接头—斜支撑梁下部接头。顺序而后逐层下行。

3）焊接过程，要始终进行柱梁标高、水平度、垂直度的监控，发现异常，应及时暂停，通过改变焊接顺序和加热校正等特殊处理。特别在焊接完层间斜支撑梁上部接头，进行下接头焊接前，和施焊完柱间水平连梁一端接头进行另一端接头焊接前，必须对前一接头焊后收缩数据进行核查，对于应该完成的焊后收缩而未完成，应查明原因，采取促使收缩、释放等措施，不因本应变形较大的未变形、本应收缩值很低的产生较大收缩导致结构安装超差。

4）本工程现场焊接主要采用手工电弧焊、CO2气体保护半自动焊两种方法。焊接施工按照先柱后梁、先主梁后次梁的顺序，分层分区进行，保证每个区域都形成一个空间框架体系，以提高结构在施工过程中的整体稳定性，便于逐区调整校正，最终合拢，这在施工工艺上给高强螺栓的先行固定和焊接后逐区检测创造了条件，而且减少了安装过程中的累积误差。

H形柱的两翼缘板首先应有两名焊工同时施焊，可以防止钢柱因两翼缘板收缩不同而在焊后出现严重的偏斜。

箱形柱中对称的两个柱面板要求由两名焊工同时对称施焊。首先在无连接板的一侧焊至1/3板厚，割去柱间连接板，并同时换侧对称施焊，接着两人分别继续在另一侧施焊，如此轮换直至焊完整个接头。具体见下图：

圆柱焊接中由两名焊工选择相对的两耳板所在点同时对称施焊。焊至对方的焊接起始点，焊接厚度达到1/3板厚时，割去柱间连接板，并同时换侧对称施焊，接着两人分别继续在另一侧施焊，如此轮换直至焊完整个接头。当管径较厚时可采取三人、四人对称焊。具体见下图：

（1）下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接反变形；

（2）在得到符合要求的焊缝的前提下，尽可能采用较小的坡口尺寸；

（3）装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求；

（4）使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆等刚性固定来控制焊后变形；

（5）在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，对称分布施焊。

（6）采用多层多道焊代替单层焊；

（7）双面均可焊接操作时，要采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中性轴对称的焊接顺序；

（8）T形接头板厚较大时采用开坡口角对接焊缝；

（9）对于长构件的扭曲，使坡口角度和间隙准确，电弧的指向或对中准确，以使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值沿构件长度方向一致。

（10）在焊缝众多的构件组焊或结构安装时，选择合理的焊接顺序。

7、高空焊接的质量安全控制

现场高空焊接工序是本工程结构施工的一道关键工序，其质量的好坏直接影响到工程的质量，从目前钢结构焊接施工所发生的质量事故分析看，大多在焊缝及热影响区。保证现场焊接质量应从焊接工艺制订、材料采购、资源配置、焊接施工、焊接检验等方面加大管理和监控的力度。

（1）现场采取“以构件组合成块、成片吊装为主，以散件吊装为辅”的吊装方法，在地面最大限度地进行构件组合雨水管道水施工方案（14P）.doc，尽可能地减少高空拼装焊接量。

（2）单元主梁结构面的焊接顺序，先焊主约束，后焊次约束的方法；即先焊主梁拼接段，后焊主梁与铸钢节点的连接；再焊主梁与次梁的连接节点；最后焊接次梁与次梁的连接节点。

（3）接头拼装后，考虑工件尺寸，采取两人对称焊，都以仰焊部位起弧，以平焊部位收弧；按照仰焊→侧爬焊→侧立焊→立平焊→平焊的顺序进行。

对接头水平方向的焊接变形控制，采用双人对称均速、多层、多道焊接。对接头垂直方向的焊接变形控制，因先后焊接对各部位的收缩量不同，一般上壁比下壁收缩量大1.5～2.3mm，端头中心下降约0.5mm～1.2mm，这样，可在拼装时预先将安装标高提高2mm～3mm来进行控制。

（5）搭设装配式防风棚：在焊接施工时，为了保证焊接作业在良好的作业环境下进行，在焊接施工部位搭设焊接防护棚（如下图所示），以防止风、雨等的侵袭。焊接防护棚要求设计成装配式整体结构，既满足整体安装的需要，又满足根据焊接部位特点进行调节的需要。

（6）在焊接区域下铺设防火布、防火棉，在焊接点挂防火盆DB51／T 1450-2012标准下载，防止焊接火花溅落伤人。