大跨度焊接球钢网架屋面施工方案.doc
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1、目录1、工程概况12、编制依据13、工程目标23.1质量目标23.2工期目标23.3安全生产目标23.4文明生产目标24、施工总体部署24.1 现场施工条件及施工安排24.2 施工人员及设备配置35、脚手架搭设方案45.1 搭设方案选择45.2脚手架材料选择55.3 脚手架设计计算55.4 脚手架的搭设106、钢网架施工方案106.1 工程特点106.2施工顺序116.3 施工工艺116.4 网架验收166.5 网架结构防腐涂装177、网架质量控制措施197.1 质量控制难点197.2 保证大跨度焊接球网架安装精度的施工措施207.3控制焊接变形量和焊接质量238、钢网架涂装质量控制措施249
2、、工期保证措施2510、安全保证措施26站房钢结构施工方案1、工程概况兰州新区职教园区省级统建“三校一区”-甘肃商贸职业学院位于位于兰州新区。本工程主要是甘肃商贸职业学院大型焊接球网架屋面工程。本工程房屋盖采用钢网架结构,共有一块网架屋面,采用轻钢屋面。平面形状为四边形。网架型式为焊接球节点正放四角锥网架。支承形式为下弦多点支承(网架平面图中标口为支座位置)。2、编制依据(1)房结构施工图、建筑图。(2)钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001;(3)建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002;(4)网架结构设计与施工规程 JGJ7-91;(5)冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB500
3、18-2002;(6)网架结构工程质量检验评定标准 JGJ78-91;(7)钢网架螺栓球节点 JG10-1999;(8)钢网架焊接球节点 JG11-1999;(9)钢网架螺栓球节点用高强度螺栓 GB/T16939;(10)钢结构防火涂料应用技术规范 CECS24:90。3、工程目标3.1质量目标总体质量等级达到合格等级,杜绝质量事故,工程全部达到国家现行的工程质量验收标准和设计要求,并满足验收速度的质量要求;工程一次验收合格率达到100,满足全线创优规划要求,争创优质工程。3.2工期目标按照甲方要求时间内竣工完成。3.3安全生产目标采取有效措施,严格控制轻伤事故,杜绝重大安全事故的发生。3.4
4、文明生产目标精心组织安排,确保文明施工环境,确保市级文明工地,努力创成标准化工地。4、施工总体部署4.1 现场施工条件及施工安排依据工期计划要求及现场实际施工进度情况,在土建结构施工过程中进行钢结构原材料的采购、加工。土建施工结束后,立即进行钢网架安装。钢网架安装的顺序按照现场实际条件安装。4.2 施工人员及设备配置我部对站房钢结构施工各级管理人员分工明确,责任明确,材料、机械设备投入充分,以满足施工的需要。表4.1-1主要负责人员表、表4.1-2 施工工程人员分配表、表4.1-3钢结构主要施工设备配置情况表。表4.2-1主要负责人员表现场施工总负责人王能宇施工技术负责人陈伟施工质量负责人李雁
5、生产负责人任刚施工安全负责人张育康测量负责人邵照勇施工班组长李前进表4.2-2 施工工程人员分配表序号工种人数备注1主要管理人员、安全人员42技术及测量人员43试验检测人员24机械设备调配人员25机械指挥人员36架子工507专职电工28机电维修工29电焊工1810普工4011其它辅助工8表4.2-3 主要施工设备配置情况表序号名称单位数量规格备注1吊车台116t-25 t2电焊机台153气焊工具套24经纬仪台25水准仪台26跳板块608千斤顶个109角向磨光砂轮个410钢丝绳米300D17.511钢丝绳米300D1212麻棕绳米600D2613镀锌铁丝Kg1608#5、脚手架搭设方案5.1 搭
6、设方案选择本内架工程根据中华人民共和国行业标准建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范和有关行业规定,结合工地现场的实现情况,设计该工程脚手架。(1)局部采用扣件式钢管落地满堂脚手架;在顶部作业层四周围外立杆的内侧设置双道防护栏杆;纵向横杆位于横向杆之上;在顶面作业层纵向杆上设置填心杆,填心杆按300mm的间距在横向杆上均布安装;填心杆上满铺双层竹笆脚手板;在作业层的纵横杆的每跨中间向下至立杆主节点设斜向支撑,对其横杆中间进行加固,在作业层相邻下一步整体一平面内用安全平网全封闭。(2)脚手板为竹笆脚手板1.50.8m。(3)连墙件采用在满堂架上固定12.5m钢管作顶杆。顶向四周的建筑物作稳固措施,
7、顶杆并按2步3跨间距设置。(4)主要技术参数:纵距La 1.8m步距La 1.8m横距H:内侧满堂1.71m小横杆内伸出端距建筑物100mm,立杆距建筑物外端面300mm。落地满堂架搭设高度6:脚手架施工负荷:选择施工荷载1.5kN/。同时作业层1层5.2脚手架材料选择(1)钢管:扣件式钢管脚手架所用钢管为483.5-0.5mm,钢管壁厚不得小于3.0mm;本工程使用的钢管是483.0mm,在规范规定的许可范围之内,可以使用,为了安全,钢管计算校核按483.0mm进行。钢管表面修饰深度0.5mm。钢管弯曲变形控制在一定范围内,在长度1.5m范围内,端部弯曲应5mm;3mL4m,弯曲变形1.2m
8、m;4mL6.5m,弯曲变形20mm;(2)扣件:扣件螺栓拧紧力应在于65Nm不得发生断裂破坏。扣件材质应负荷国标GB15831的规定,用可锻铸铁制造。扣件严禁有变形,裂缝,应左防锈处理。滑丝的螺栓应更换。5.3 脚手架设计计算5.3.1计算依据计算依据国际JG1302001、J842001、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范的基本规定:脚手架的承载能力应按概率极度限状态设计法的要求,采用分项系数设计表达式进行设计计算。搭设尺寸:立杆纵-横距1.80米(作业层处纵、横杆中不加斜撑实际横距为0.9m),步距1.8米,采用的钢管类型为483.0,连墙件采用2步3跨,竖向间距3.60米,水平间距5
9、.4米。施工均布荷载为1.50kN/,同时施工1层,脚手板共铺设1层,顶层为双层,安全平网1层。室内作业不考虑风荷载的影响,室内地坪为砼基础不予以考虑。5.3.2作业层处纵、横杆的计算按照纵、横杆上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。纵、横杆中不加斜撑实际横距按0.90m计5.3.2.1均布荷载值计算大横杆的自重标准值 P1=0.038kN/m脚手板的荷载标准值 P2=0.15021.80/3=0.18kN/m 活荷载标准值 Q=1.5001.8000.9/3=0.81kN/m 静荷载的计算值q1=1.20.038+1.20.18=0.262kN/m活荷载的计算值q2=1
10、.40.810=1.34kN/m大横杆计算荷载组合简图(跨中最大弯距和跨中最大挠度)大横杆计算荷载组合简图(支座最大弯矩)5.3.2.2纵向、横向水平杆计算(1)抗弯强度计算最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩跨中最大弯矩计算公式如下:M1max=0.08q1l2+0.10q2l2跨中最大弯矩为M1=(0.080.262+0.101.134)0.902=0.109kN.m支座最大弯矩计算公式如下:M2max=-0.10q1l2-0.117q2l2支座最大弯矩为M2=(0.100.262+0.1171.134)0.9902=-0.129kN.m支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算:1=
11、M1/W=109000/4490=24.28N/mmf=205.0N/mm2=M1/W=129000/4490=28.73N/mmf=205.0N/mm纵、横杆的计算强度小于205.ON/mm2,满足要求!(2)挠度计算最大挠度考虑为三跨连续两均布荷载作用下的挠度计算公式如下:静荷载标准值q1=0.038+0.18=0.218kN/m活荷载标准值q2=1.134 kN/m三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度=(0.670.218+0.9901.134)900.04/(1002.06105107780.0)=0.376mm=10mm以上计算说明纵向、横向水平大横杆中间加支撑时候最大挠度为0.71m
12、m小于1500.0/150计算值10mm,满足要求!5.2.2.3 立杆计算脚手架立杆荷载标准值。作用于脚手架的荷载包括静荷载、活荷载。静荷载标准值包括以下内容:(1)每步跨内钢管重量计算: 立杆钢管: 9.0m 纵横水平杆钢管:(1.8+1.8)6步=21.6m 填心杆钢管:1.8/0.31.8=10.8m斜撑杆钢管:24=8m钢管合计重量:NG1=(9.0+21.6+10.8+8)0.038=1.877kN(2)脚手板的自重标准值(kN/); 采用竹笆片时脚手板,标准值为0.15,首层为双层竹笆+连两层竹笆防护 NG2=0.15021.8001.800=0.972kN(3)栏杆与挡脚手板紫
13、红在那个标准值(kN/m); 采用栏杆、竹笆片脚手板挡板共首层四周有,标准值为0.15 NG3=0.1501.800=0.27kN(4)吊挂的安全设施荷载,包括安全网(kN/);0.005NG4=0.051.8001.800=0.162kN经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3+NG4=3.281kN活荷载为施工荷载标准值产生的轴向力总和,按一纵横距内施工荷载总和的取值。经计算得到,活荷载标准值NQ=1.5001.800.800=4.86kNN=1.2NG+1.4NQN=10.741 kN5、立杆的稳定性计算1.不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算其中N立杆的轴心压力设计值,N=10
14、.741kN; 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比1o/I 的结果查表得到0.19;i计算立杆的截面回转半径,i=1.60cm;1o计算长度(m),由公司1o=kuh确定,1o=3.12m;K计算长度附加系数,取1.155;U计算长度系数,由脚手架的高度确定,u=1.50;A立杆净截面面积,A=4.24c;W立杆净截面模量(地抗矩),W=4.49cm;钢管立杆受压强度计算值(N/m);经计算得到=133.0N/m;f钢管立杆抗压强度设计值,f=205.00N/m;不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算f,满足要求!楼地面单位最大受力N1=10.741/(1.81.8)=3.32KN/,小于楼地面设计荷
15、载3.5,可以安全搭设该脚手架及其施工荷载。5.4 脚手架的搭设5.4.1 脚手架搭设原则及顺序(1)搭设原则:应是从下到上、分步分层搭设、分步分层固定、分步分层校正、支撑、栏杆、防护网同步搭设、分段验收的原则。(2)搭设顺序:搭设步骤:熟悉方案和图纸现场放线铺设木地板自一端立立杆、纵、横向水平杆和扫地杆(3跨)设置抛撑立杆排立杆、纵横向水平杆和扫地杆(3跨)向另一侧延伸直至平面交圈当搭至2步高或增高2步时用连墙件将架体顶向建筑物使架体固定及时校正垂直度四周设置剪刀撑、内侧设置水平和垂直支撑安装栏杆和安全平网至设计高度时进行封顶验收。6、钢网架施工方案6.1 工程特点本工程网架屋面设计采用正放
16、正交型焊接球网架结构,其平面投影为矩形。该网架为下弦球对柱顶支撑,屋面共10个支座。网架上弦沿悬挑方向设置排水边坡,坡度为3%。网格平面尺寸为3.65m3.85m。6.2施工顺序根据本工程总体施工计划要求、施工重难点情况,确定施工顺序。屋面网架施工工艺流程图6.3 施工工艺基础验收(预埋件轴线、标高、平整度)原材检验搭设满堂脚手架、脚手板厂内下料、加工、涂刷底漆钢网架试拼装网架拼装检查固定验收、拆除支撑涂刷防腐底漆屋面板安装、装修安装檩条 6.3.1施工准备(1)进行图纸会审,与甲方、设计人员、监理充分沟通,了解设计意图。审核施工图:根据工厂、工地现场的实际起重能力和运输条件,核对施工图中钢结
17、构的分段是否满足要求;工厂和工地的工艺条件是否能满足设计要求。详图设计:根据设计文件进行构件详图设计,以便于加工制作和安装。(2)据构件特点和工厂实际情况,为保证产品质量和操作方便,应适当设计制作部分工装夹具。(3)组织必要的工艺实验,如焊接工艺评定等试验。6.3.2 原材检验(1)材料选用钢构件材质化学成分及机械性能应符合GB-700-88的有关规定。所有材料必须有产品合格证书。专材专用,施工人员严禁随意代用,确需进行材料代用时,必须得到设计人员的书面认可。(2)材料检验各种规格钢材进厂时,钢材供应厂商必须同时提供钢材的质保书。按质保书内容及合同有关条款,检查其规格、牌号、炉号及批号等,与质
18、保书相符合时方收货。依照装箱单,检查其品种件数。如发现有品种不良,品种不足时,应立即通知生产厂家解决,不良品种材料不准发料施工。对钢材表面质量应进行严格检查,具体为:锈蚀、麻点、划痕深度不得大于钢材厚度负偏差值的1/2,发现有超差时,应协商处理。若无法处理时,应退货。其退货在出厂前,应明显分隔堆放,并应明显标识出不合格材料,严防错发料。(3)材料的关键要求钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料等应具有质量证明书,必须符合设计要求和现行标准的规定。进厂的原材料,除必须有生产厂的出厂质量证明书外,并应按合同要求和有关现行标准在监理的见证下,进行现场见证取样、送样、检验和验收,做好检查记录,并向监理提
19、供检验报告。钢结构工程的材料代用,一般是以高强度材料代替低强度材料,以厚代薄。钢结构工程使用的钢材,必须按要求进行力学性能实验,其检验项目应根据钢材材质进行确定,对于本工程使用的钢材应按要求进行各项实验。(4) 材料的厂内加工材料加工系采用先进的全自动电脑控制火焰加工设备,此设备具有极高的加工精度,同时又易于操作,完全保证加工质量。加工前要进行加工实验,再确认加工精度后方可进行材料加工。 加工件的检查按国家标准钢结构工程施工及验收规范GB60205-95第4.4.5执行6.3.3 基础验收基础验收包括钢网架预埋件的轴线、表面标高与水平度的检验。钢网架预埋件的轴线和标高是否正确是确保钢网架安装质
20、量的基础,应用经纬仪、水准仪、水平尺和钢尺对其进行复核,并应根据基础的验收资料复核各项数据,并标注在基础表面上。若网架预埋件的轴线、标高与水平度的偏差超过规范要求时,应及时采取有效的措施加以弥补。采取凿砼和加钢板重新焊接网架预埋件,经再次验收网架预埋件的标高和轴线符合设计要求,监理同意安装屋面网架。6.3.4 拼装支架的搭设根据施工的需要,搭设满堂脚手架,脚手架顶标高线形依据屋面网架的变化而变化。由于网架的高度为2.5m和3m,为便于施工,脚手架的搭设在离网架下弦球300mm处,同时,网架组装时,为了每个下弦球的准确定位,相应都要支顶,而下弦球各点标高不同,难以搭设统一的标高,因此考虑搭设踏步
21、为3m,步高0.9m的阶梯式满堂脚手架,以利于安装上弦,由低到高进行组装。同时支架的设置必须对准网架下弦的支撑节点。支架间距不宜过大,以免网架安装过程中产生过大的下垂。支架的高度要方便操作,因采用千斤顶调整标高,故支架上表面距网架下弦节点800mm为宜。6.3.5 安装工艺流程(1)根据现场条件采用高空拼装法进行安装,把网架零部件垂直运输至安装平台分散堆放,后根据安装图编号分别对号安装。为确保网架的安装轴线正确,先安装对应支承点连接一榀网架,等支座位置校正后再由一边向另一边安装以减少积累误差。(2)具体安装步骤:下弦杆与下弦球的组装:根据安装球的编号先固定下弦球,找准中心连接下弦杆与另一头水准
22、测量对角尺寸正确后进行点焊。 腹杆的组装:安装腹杆时必须校正上弦杆和下弦杆的位置,后进行焊接。腹杆与上弦球的组合就成为向下四角锥,腹杆与上弦球连接采用点焊临时孤独,腹杆下面连接下弦球进行点焊,主要是为上弦杆的安装起调整作用。上弦杆的组装:四根上弦杆组合即成向上多锥体系,上弦杆安装顺序由内向外,根据已装好的腹杆锥体排列,用点焊连接固定。第一个单元体装好后,再按以上方法依次安装,直至安装完毕。整个安装过程中,必须随时检查焊接质量、支承点轴线的偏差、网架安装时产生的挠度,如碰到问题须及时调整解决。(3)网架现场施工安装顺序示意图。上弦组装腹杆组装下弦组装安装方向下弦球上弦球上弦杆腹 杆下弦杆安装方向
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