沈阳奥体万达广场工程钢结构工程钢柱安装专项方案1审.docx
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沈阳奥体万达广场工程钢结构工程钢柱安装专项方案1审.docx
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沈阳奥体万达广场工程钢结构工程钢柱安装专项方案1审
第一章编程依据
1、施工图
图纸名称
图纸编号
出图日期
沈阳万达奥体广场项目钢结构工程地下结构施工图
2011年12月28日
钢结构深化设计图
随工程进展提交施工图
2、沈阳万达奥体广场钢结构工程地下结构施工合同:
合同编号(暂无):
3、国家主要法律、法规和规范性文件
3.1、国家主要法律、法规。
序号
名称
文号
1
《中华人民共和国合同法》
国家主席令第15号
2
《中华人民共和国建筑法》
国家主席令第91号
3
《中华人民共和国安全生产法》
国家主席令第70号
4
《中华人民共和国环境保护法》
国家主席令第22号
5
《建设工程质量管理条例》
国务院令第279号
6
《建设工程安全生产管理条例》
国务院令第393号
7
《建设工程安全生产管理条例》
国务院令第397号
8
《实施工程建设强制性标准监督规定》
建设部第81号令
9
《工程建筑标准强制性条文》
建设部[2002]219号
10
《建筑工程设计文件编制深度规定》
建设部[2003]84号
3.2、主要规程、规范
类别
名称
编号
国家
《建筑抗震设计规范》
GB50011-xxx
《建筑工程抗震设防分类标准》
GB50223-2004
《钢结构设计规范》
GB50017-xxx
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-xxx
《工程测量规范》
GB50026-2007
《高层民用建筑钢结构技术规程》
JGJ99-xxx
《建筑钢结构焊接规程》
JGJ81—xxx
《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规范》
JGJ82-2011
《型钢混凝土组合结构技术规程》
JGJ138-xxx
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-xxx
《圆柱头焊钉》
GB/T10433
《低合金高强度结构钢》
GB/T1591-xxx
《熔化焊用钢丝》
GB/T14957-xxx
《气体保护焊用钢丝》
GB/T14958-xxx
《碳素钢焊条》
GB/T5117
《低合金钢焊条》
GB/T5118
3.3、其他
序号
内容
1
沈阳万达奥体广场项目钢结构工程的现场勘察结果
2
ISO9001质量管理体系标准
3
ISO14001环境管理体系标准
4
OSHMS18001职业安全健康管理体系标准
5
SA8000社会责任标准
6
符合沈阳市文明工地要求,控制环境污染,建造绿色工程;
3、我公司以往同类工程的施工经验
我公司承建过天津茂业大厦钢结构工程,天津津塔钢结构工程,北京国贸三期钢结构工程,青岛万邦中心工程,沈阳新世界商业中心钢结构工程,沈阳欧美亚钢结构工程等制作安装施工。
4、本工程现场条件
本工程位于沈阳奥体中心南侧亿丰广场西侧在建万达广场内。
道路畅通,堆放构件位置为三栋公寓楼塔吊附近,办公区除了甲方提供一办公室外,我司库房等办公区域详见下图,图中箭头所指方向为车辆进场方向。
现场布置图
第二章工程概况
1、工程简介
1.1.
序号
项目
内容
1
工程名称
沈阳奥体万达广场工程
2
工程地址
沈阳市浑南新区
3
建设单位
沈阳奥体万达广场有限公司
4
设计单位
大连市建筑设计研究院有限公司
5
监理单位
北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司
6
质量监督单位
辽宁地质工程勘察施工集团勘察研究院
7
施工总承包单位
中国建筑第八工程局有限公司
8
钢结构分包单位
中国二十二冶集团有限公司金属结构工程分公司
9
业主指定主要
分包单位
室外幕墙、室内精装饰、机电设备及BA等。
10
合同承包范围
钢结构专业分包,包括钢结构钢构件深化设计、制作、安装。
11
投资性质
私人投资
12
合同工期
总工期为1076天
13
工期安排
2011-11-30~2012-06-30
14
质量标准
工程合格,争创优质工程
1.2.设计功能及周边环境:
本工程位于沈阳市浑南区,沈阳奥体万达广场位于浑南区,奥体中心附近,北临银卡路、东临天坛南街,南临金卡路,西临营盘大街绿化带,总用地面积约为7.07公顷。
本工程建筑群包括六星级酒店、写字楼、商务酒店、高档公寓、餐饮购物中心、电影娱乐、室外步行街及底商,总建筑面积为56.32万平方米,规划的建筑功能指标明细见下表所示:
钢结构建筑功能指标明细表
项目
建筑特征指标
建筑
规模
总建筑面积
563200m2(钢结构施工面积为149500m2)
地上
443200m2
地下
120000m2
功
能
分
区
功能名称
建筑层数
建筑面积
建筑高度
结构形式
A5公寓楼
7F~43F
49833m2
150m
框架+核心筒
劲性柱
A4公寓楼
7F~43F
49833m2
150m
框架+核心筒
劲性柱
A3公寓楼
7F~43F
49834m2
150m
框架+核心筒
劲性柱
地下建筑面积
120000m2
大商业地下室
82500m2
住宅地下室
37500m2
1.3承包项目及任务量:
我公司承包该项目A5公寓楼、A4公寓楼、A3公寓楼的钢管柱及核心筒H型钢柱制作、安装工作,其中钢管柱标高-16.6m~100m,3栋*20根/栋=60根,截面形式为Ф700*25(钢管柱板厚为t=25mm),总重量达到2497.2t;核心筒H型钢柱标高-16.6m~33.30m,3栋*18根/栋=54根,截面形式为HW200*204*12*12(底座板均为t=40mm),总重量达到148.2t;考虑其它钢构件重量总计约3000t。
2、安装内容
序号
项目名称
负责范围
1
承建范围
A5、A4、A3公寓楼钢结构部分制作与安装。
2
深化设计
根据初设计图纸进行节点深化设计图纸14套(其中12套提供给甲方)。
3
制作
根据深化设计图纸进行钢构件材料采购及加工制作。
4
运输
负责钢构件验收进场装卸。
5
吊装
利用甲方提供塔吊进行构件吊装。
6
地脚锚栓
负责制作加工,安装,甲方验收。
7
电力
负责三级电配箱配置,甲方提供二级箱配置。
A5公寓楼A4公寓楼A3公寓楼
沈阳万达广场钢管柱项目布置图
A5公寓楼A4公寓楼A3公寓楼
沈阳万达广场核心筒项目布置图
3、劲性钢结构概况
3.1、钢结构概况
序号
名称
内容
1
钢结构总吨数
约总重3000t
2
截面类型及重量
外框柱为:
外形尺寸Ф700*25为直缝钢管;
核心筒型钢柱:
HW200*204*12*12,
其它零件板厚为20mm,40mm。
3
钢结构材料
钢材材质
Q345B,Q235
圆柱头栓钉
抗拉强度最小值应>400N/mm2,屈服强度>240N/mm2
4
钢结构连接形式
柱柱节点
一级熔透焊接
5
钢结构焊接
质量检查
质量等级
焊接范围
检测要求
钢板拼接处质量等级为一级
与母材等强的全熔透焊缝
一级100%超声波探伤
6
质量要求
合格
3.2、钢柱的分节及最大单节重量
序号
区域
轴线编号
分节数量及
最大长度
单节最大重量(t)
1
A5公寓楼
K6~K10
各10节.约12.8m
5.4
J6、J7、J9、J10
各10节.约12.8m
5.4
H6、H10
各10节.约12.8m
5.4
F7~F10
各10节.约12.8m
5.4
F10
11节,约11.4m
4.8
2
A4公寓楼
K16~K20
各10节.约12.8m
5.4
J16、J17、J19、J20
各10节.约12.8m
5.4
H16、H20
各10节.约12.8m
5.4
F16~F19
各10节.约12.8m
5.4
F20
11节,约11.4m
4.8
3
A3公寓楼
K26~K30
各10节.约12m
5.4
J26、J27、J29、J30
各10节.约12m
5.4
H26、H30
各10节.约12m
5.4
F26~F29
各10节.约12m
5.4
F30
11节,约11.4m
4.8
3.3钢结构施工特点及难点
3.3.1本工程北侧、西侧场地开阔,便于施工现场平面布置,有利于调动施工资源优势,同时扰民和民扰相对较少,对施工影响较少,对保证工期有利。
但南侧基坑紧邻华发施工场地,施工桩基及降水井均已进入华发场地红线,施工协调难度大;
说明:
我司承建的部分为A5,A4,A3公寓楼钢结构工程。
3.3.2本钢结构工程工期紧,与土建交叉作业多,需要现场协调好工作;
工程总工期要求
单体建筑
名称
开工
地下
结构
地上
结构
外装
完成
移交
试运营
总工期
(天)
A5、A4、A3
公寓楼
2011年12月28日
2012年
03月30日
2012年
11月30日
2013年
06月20日
2014年
08年30日
1060
3.3.3本工程钢柱安装垂直度尺寸控制难度大。
第三章施工部署
1、施工管理机构
2、施工总平面图及立面图
2.1、施工平面图
塔吊布设为总包方,同时协调吊装时间。
施工平面总布置图
2.2施工立面图:
公寓塔楼钢结构施工分节立面图
A5、A4、A3公寓楼钢结构F列6线,20线,30线3根钢柱分节立面图
三栋公寓楼每栋共20根钢管柱,总计60根,规格为Ф700*25,长度最长为12.8m,单件重量为5.4t。
A5、A4、A3公寓楼的核心筒柱分节
三栋公寓楼每栋共18根H型钢柱,总计54根,规格为HW200*204*12*12,长度均为12m,单件重量为660Kg。
第三章钢结构安装方法
1、安装用起重设备及小型机具设备
序号
机械设备名称
数量(台)
型号规格
用于施工部位
备注
1
塔吊
3
TC7030(3台)
卸车及安装
2
手动磨光机
6
Ф100
打磨
3
手动葫芦
若干
2-5t
安装
4
钢丝绳
若干
ф12-ф28
卸车、安装
5
活动扳手
若干
/
紧固临时螺栓
6
地脚锚栓扳手
2
/
紧固地脚锚栓
7
卡环
若干
与钢丝绳匹配
安装
8
千斤顶
4
5-10t
校正
9
线坠
3
校正
2、安装测量设备
序号
设备名称
规格、型号
数量
主要用途
1
钢盘尺
30m
3
测量
2
全站仪
GTS-102N
1
测量
3
水准仪
NA20型
1
测量
4
超声波探伤仪
CTS-22-26
1
焊接检验
3、安装焊接机具
序号
名称
型号
数量(台)
用途
备注
1
CO2气保焊机
NBC-500
15
焊接
30KV·A
2
交流电焊机
BX3-500
4
点焊
21KV·A
3
碳弧气刨
/
1
清根
4
空压机
1.6m3
1
打压
15KV·A
5
焊条烘干箱
500℃
1
焊材烘干
5KV·A
6
烤枪
H03~650
4
预热
7
气割设备
1
切割引弧板等
8
红外线测温仪
ST30
1
测试焊缝温度
4、安装人力投入
项目名称
工种
人数
钢结构安装
电焊工
20
安装工
6
起重工
3
电工
1
测量工
2
辅助工
14
管理人员
4
总计
50
5、施工用电计划
详见施工用电组织设计
总包方负责提供300KVA(每栋公寓,本工程3栋)
6、要求总包配合的问题
需要总包单位现场协调我司构件摆放场地,施工用二级箱用电确保每栋公寓保证300KVA供电,确保塔吊使用时间,构件运输道路畅通,作业区域无易燃爆炸等危险物品。
提供办公室及库房使用场地,提前3天通知我方发运计划。
7、工期要求
按照总包方制定的总体网络进度计划,土建工程进度预定2011年11月20日开始制作安装,计划280天全部完工。
为此我公司按照甲方要求随时沟通协商,依据现场条件可做相应工期调整,确保网络计划满足总体网络要求。
8、关键工序和特殊工序的确定
关键工序
特殊工序
1测量放线
2柱子安装
1焊接
9、安装施工区域的划分及安装顺序
本工程共分为两个区域,安装顺序:
根据工期要求,Ⅱ、Ⅲ作业区钢柱同时安装,保证72小时之内安装完一节钢柱共计60根,核心筒柱54根,具见下图:
A5A4A3
钢柱平面分布图
我司每安装完一节钢柱,土建单位即可进行钢筋绑扎等作业。
10、钢柱安装
10.1、钢柱安装流程
10.2、安装准备
10.2.1基础验收及地脚螺栓验收.
10.2.1.1基础混凝土强度达到设计强度的75%以上。
10.2.1.2二次浇灌处的基础表面应凿毛。
基础顶面标高应低于柱底面安装标高40~60mm。
10.2.1.3复测基础轴线、标高(测量详见4.4钢柱测量校正)。
10.2.1.4在柱身上标记十字中心线、垂直度检测线、标高检测线等。
垂直度检测线应标记至少三个相互垂直的柱面,标高检测线应以柱顶刨平面为基准,在柱身上适当位置标记测量点,便于安装时进行复测。
钢柱底板中心线标识
钢柱构件号标识
10.2.1.5地脚螺栓需符合以下要求:
地脚锚栓尺寸的允许误差(mm)
项目
允许偏差
螺栓外露长度
+30
0
螺纹长度
+30
0
地脚锚栓位移
2.0
螺栓固定架(板)的水平度
2.0
螺栓的垂直度
2.0
10.2.2钢柱调整按设计要求采用每根锚栓的调整螺母进行调整。
10.2.3钢丝绳及卡环选择
根据图纸最大构件重量为5.4t选用6*37+FC、直径16mm、纤维芯、公称抗拉强度为124MPa钢丝绳,4根绳吊装,每根钢丝绳的长度为3m。
吊装使用2.5t卡环4个。
钢丝绳计算[P]=P破×α/K
=169×0.82÷6
=23KN>5.4÷4(4个吊点)÷cos11°(角度因素)×9.8
=13KN(按照最大受力考虑),满足要求。
吊装示意图
10.2.4吊装设备选择
根据现场条件,利用甲方提供的三座型号ST70/30塔吊,钢结构安装最大半径为46m,钢柱单重为5.04t,按照塔吊性能表对照,可以吊装。
现场塔吊实际状况
塔吊性能表
10.2.5应将操作平台、钢爬梯、溜绳、安全大绳、防坠器等设备机具安装在柱身上。
10.3、钢柱安装方法
10.3.1钢柱安装
10.3.1.1地下部分安装
地下部分钢骨柱最大重量5.4吨,塔式吊车ST70/30进行吊装,杆长70米,作业半径最大为46米(此处钢柱最大重量为4吨),按照性能表(构件重量+钢丝绳等),符合要求。
吊耳与上下柱的连接耳板成一体见下图,吊点设置及吊装采用四点吊装,示意下图:
耳板及临时连接板
10.3.1.2钢柱就位
当钢柱吊至距就位位置上方200mm时,使其稳定,对准纵横轴线缓慢下落,落实后调整钢柱的、偏移、垂直度。
使其稳定,对准螺栓孔缓慢下落,下落过程中避免磕碰地脚螺栓丝扣。
钢柱上绑好上人爬梯及防坠器以便人员上下及防止高空坠落(见图4.9),此时第一根钢柱安装完成(见图4.10)。
依此工序安装第二根钢柱。
三栋公寓楼钢构件分别利用A5、A4、A3塔吊同时进行安装。
柱脚与锚栓连接形式
落实后使用专用角尺检查,调整钢柱使其定位线与基础定位轴线重合。
调整时需四人操作,一人移动钢柱,一人协助稳定,另两人进行轴线对准。
就位误差控制在2mm以内。
钢柱调整形式
10.3.1.3临时固定
调整达到要求用φ10钢丝绳在钢柱的四个方向将钢柱临时固定,经检查无误后方可松钩。
安装完第二根单柱,用揽风绳进行暂时固定,调整钢柱的标高、定位轴线偏移、垂直度,达到要求后紧固调整螺母,使其与柱底接触紧密,再复测记录,然后向监理报验。
钢柱定位布置图
切割柱脚锚栓定位板或保留,土建二次灌注自密实混凝土,到此第一节柱安装完成。
土建二次灌注自密实混凝土
10.3.1.4上下钢柱连接
待下节钢柱全部安装完毕,尺寸测量符合要求,再进行上节钢柱安装。
吊装第二节及以上钢柱前对下节钢柱安装临时操作平台,将四根槽钢[14a,长度为1米的支承梁分别焊接在距柱顶一下1.200m处,与钢柱翼缘焊接,再将做好的具有安全网的护栏吊装在槽钢支撑梁上并用d=8mm的铁丝绑牢,铺设跳板确保稳定平衡。
详见安全措施:
钢柱端头中心线及标高线标示清楚,并确定钢柱方向,使吊装是将钢柱顺利对接。
各柱的安装利用下节柱顶与上节柱底的连接定位板进行吊装定位,上柱吊装方法同底柱下图,钢柱对接时在临时平台上安排四人进行钢柱调整对接,保证钢柱上下节中心线对齐,再将连接耳板用连接板固定,如下图所示:
上下节钢柱连接耳板形式
耳板形式
钢柱对接接口形式
上柱吊装就位后,随即调整标高及与底段钢柱的错口,粗调垂直度,然后用大六角高强螺栓将耳板固定,随即组合柱将中间连接板缀条等焊接完成,形成稳定体系。
尽量避免使用揽风绳。
10.3.1.5.地上部分
钢柱最长12.8m、最大重量5.4吨,塔吊最大作业半径为46m,塔吊50m吊装最大重量为5.35吨(含钢丝绳及吊钩)。
钢丝绳及卡环选择同地下部分。
4、钢柱安装整体控制尺寸
序号
项目名称
规范允许偏(mm)
项目内控目标(mm)
检验方法
1
柱子的底座位移
e≤3
e≤2
用经纬仪检查
2
地脚螺栓移位
e≤1
e≤1
用经纬仪检查
3
螺栓露出长度
-30≤e≤30
0≤e≤20
用直尺检查
4
定位轴线
±L/20000且±3
-2≤e≤+2
用经纬仪检查
5
钢柱定位轴线
e≤1
e≤1
用经纬仪检查
6
上柱和下柱的扭转
e≤3
e≤2
用直尺检查
7
柱底标高
-2≤e≤2
-1.5≤e≤1.5
用水准仪检查
8
单节柱的垂直度
e≤L/1000
且≤10
e≤L/1200
且≤8
用经纬仪检查
9
同一节柱的柱顶标高
-5≤e≤5
-3≤e≤3
用水准仪检查
10
同一根梁两端水平度
e≤L/1000,
且≤10
e≤L/1200
且≤8
用水准仪检查
第四章安装测量方案
1、测量工作主要内容
序号
测控工作内容
测量方法
测量仪器
分工
1
平面控制网建立
测设一级附合导线
总包
2
平面控制网传递
铅直仪竖向传递GPS分阶段校核
总包
3
高程控制网建立
测设二等附合水准线路
总包
4
高程控制网传递
全站仪天顶测距法悬吊钢尺法
总包
5
钢柱垂直度测量
经纬仪双向交会法全站仪
实时三维坐标法
J2经纬仪、LeicaTC1800L
全站仪
钢结构
6
钢框架标高监控
二等水准测量
ZeissNI002、DSZ3-1
钢结构
7
沉降与压缩监测
二等水准测量
总包
8
温度、日照对
测量的影响
全站仪坐标定位法
钢结构
2、测量工作重点难点及对策
重点难点
分析
对策措施
施工测量控制
1.钢柱吊装测量精度控制,测量高程传递、轴网传递。
2.温度对测量的影响、日照对测量的影响。
1.其高程测量管制及建物偏差测量控制为施工中最为重要的工作,每项工作均用数字来加以印证及分析,后续并提出如何修正数字。
2.高程测量控制
2.1施工前,分析地质数据和楼层施工累积重量,计算出沉陷值。
预先控制电焊收缩量,根据材质及板厚,分析其电焊预定收缩量。
将以上两项数据,如实反应到加工厂。
2.2施工中,根据施工中现场实际安装精度、焊后实际收缩量及厂内制造精度等方面,提供后续节次修正数据。
2.3施工后复测,及时提出后续节次修正值。
3.基准点管控,因超高层筑工期长,长期观测基准点至关重要,将高程标准点设置于建筑物外围,且不受沉陷因素干扰,并易于维护之地点,如建物附近有公有之基准点。
测量队定期观测做好记录,并引至钢构上,作为工区内测量基准用。
4.结构整体垂偏的控制
严格控制测量过程工作,在每节柱安装后及时纠偏。
5.采用全站仪极坐标法进行测量校正,可以避免多次设点和反复操作的麻烦,提高测量效率和安装精度。
3、高程控制测量
3.1、高程基准点的设置
总包提供施工现场标高基准点,且在施工平面及墙体易于向上传递标高的位置布设三个高程基准点,每隔3层向上传递后在墙体或柱子上标注“▼”红色油漆标记和建筑标高。
考虑随建筑荷载的增加建筑物会有所沉降,每间隔一定的时间总包测量要与标高基准点联测一次,以作检校。
检测后的资料成果必须作统一分析,以保证水准点使用的准确性。
3.2、高程的向上传递
悬吊钢尺法
利用首层红“▼”为标高基准,用检定合格的钢尺吊大垂球沿结构外皮或内控点预留口垂直向上传递高程,并用红“▼”作好标记,在经尺长、拉力(垂球重)、温度改正后做为其标高值。
使用S3水准仪将该层三个高程点往返检测合格后(误差在±3mm内为合格),做为该层高程基准点。
每次传递必须以首层或固定的校核层为基准,严禁层层传递。
4、钢结构安装测量
每节钢结构每个安装单元安装测量工艺流程如下:
现场构件预检并做测量标记→本节钢柱安装、初校、固定(普通螺栓)→柱头连梁连接→钢柱垂直度校正→连梁焊接、钢柱点焊固定→柱焊接→轴线、标高、垂直度检测、会签记录→该节柱流水段验收。
钢柱的校正是钢结构安装测量的关键技术。
在柱吊装到位后,其校正的内容和顺序为:
标高调整、位移及扭转调整、垂直度校正、垂直度的看守观测(跟踪观测)。
这样进行校正确保每根柱垂直度的独立性,连梁安装后本工程按三柱或六柱成体系,相互制约。
4.1、钢柱标高控制及调整
采用设计标高进行钢结构安装,每安装一节柱后,首先校测传递至作业层的标高点,平差取中后方可进行精确抄平,抄测完成后应闭合初始后视点,允许误差为±3mm。
下一节钢柱安装前,引测高程到工作层,架水准仪在稳固并通视良好的地方,校测工作层的水准点,投测相应工作层标高到钢柱上(红油漆标识),测出钢柱柱顶标高,并计算出柱顶标高偏差并记录,作为下一节钢柱标高调整的依据。
引测实际标高复核设计标高,将单节柱标高的误差控制在H/1000以内。
钢柱标高控制及调整具体操作:
①由钢柱制作厂在柱身标定各节柱+0.5m标高线,+0.5m标高线必须由制作厂从柱底往上量距定出;②根据各层引测的标高控制点,通过水准观测,即:
下节钢柱上测出本节钢柱上端下反+0.5
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