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厂房钢结构施工方案 - 广州中山市明阳电器有限公司主厂房

中山明阳电器有限公司主厂房位于中山火炬高技术产业开发区环市路北侧，总占地面积29165.4，主厂房建筑面积8043.3 ，其中（1）—（4）轴为二层钢筋混凝土结构，（4）—（⑨）轴为钢筋混凝土柱钢结构屋盖结构，钢结构工程主要包括以下内容：

实腹式托梁及屋盖横梁；

GB 50628-2010 钢管混凝土工程施工质量验收规范(完整正版、清晰无水印) 屋盖上弦横向水平支撑；

单层保隔热材料压型板（≤0.1）屋盖和天沟等。

本工程钢结构施工特点及难点

本工程安装工期紧，共28天，工序复杂，进度控制较难， 而屋架、屋架支撑、天窗架、檩条、屋面板等安装工序必须实行流水作业，且各工序间应合理安排，紧密衔接。

天窗外形新颖、独特、结构复杂，制作、安装难度较大。

屋面钢梁的现场组对、钢梁的安装测量控制均有一定的较难。

a.钢材：主材采用GB Q235型钢；

b.焊接材料：焊条采用GB E4300 ∽4313手工电焊条；焊丝采用GB H08或H焊丝。

c.螺栓：构件连接螺栓均采用普通粗制螺栓（C级），采用Q235钢制作。

d.屋面板：采用广州BHP公司生产的BHP双层压型板。

a.钢结构构件制作时均进行1：1放样，如与图纸有出入时以放样为准；

b.所有对接焊缝的拼接均与母材等强度，其余焊缝按二级要求进行检验；

c.构件制作、运输过程中发生的变形,应及时校正后方可进行安装。

半成品制作前构件表面要进行打磨处理（除锈），涂刷醇酸红丹防锈底漆二道；

制成半成品后表面涂刷醇酸磁漆二道，颜色由甲方自定。

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（GECS102：98）

熟悉合同、图纸及规范，参加图纸会审，做好施工现场调查记录，其程序是：

根据本工程的特点及施工工期紧的具体要求，拟定劳动力计划如下：

a.管理人员： 2 人

图纸细化： 2 人

原材料复验： 1 人

工艺评定试验： 2 人

放样及样板制作： 2 人

号料： 2 人

切割下料： 2 人

钻孔： 2 人

组装定位： 4 人

焊接： 10人

探伤检验： 2 人

油漆： 4 人

质量检验： 1 人

运输： 4 人

管理人员： 4 人

吊装工： 4 人

铆工： 4 人

焊工： 2 人

测量工： 2 人

架子工： 4 人

质安员： 1 人

辅助人员： 10人

施工主要设备及机具清单

根据提供的主要大功率电器设备有：

主要大功率电器设备一览表

整个钢结构安装工程，根据上表所示计算负荷为：

P=1.05 ×(K1ΣP1+ K2ΣP2)

其中利用系数 K1=0.5 K2 =0.6

ΣP1=298KW ΣP2=30KW

则：总功率=1.05 ×（0.5 ×298+0.6 ×30）≈176KW

注： 现场用电电源由土建单位提供（包括自备发电机，以防止发生停电事故）。

2.5施工现场总平面布置图

2.6施工作业流程框图

本工程钢结构构件的加工制作均在主厂房附近铺设的钢平台上完成，原材料由选定的厂家提供。制作工艺流程框图如下：

NO

由于本工程为一项集制作、运输和安装等的一揽子工程故确定各分部分项工程施工工艺与方法是保证整个工程“安全、优质、高速”建成的关键，尤其是钢结构的制作，直接影响到工程的质量，所以必须牢牢地把握此环节。

细部设计是制作过程 中的最重要的环节，是将结构工程的初步设计细化为能直接进行加工制作图的过程。该工程钢结构制作细部设计的主要内容有：

实腹式托梁和屋面钢梁的结构细化图

主要是屋面钢梁与托梁的连接节点图以及屋面钢梁与钢天窗架的连接节点图。

由于钢天窗架的结构较复杂，部分尺寸需由现场制作时放样来定，所以其相应的图纸必须细化。

主要是与钢梁的连接节点及水平支撑的组装图

本屋盖钢结构面积为8043.3，其主要构件为屋面钢梁、实腹式托梁、檩条及钢天窗等，所以构件均按图纸要求进行加工制作（除天沟和屋面板由指定厂家订做以外）。

a：本钢结构工程用材如“材料说明”所述。

对于有除锈要求的构件，当钢板厚度t≤30时，应进行抛丸除锈并喷防锈底漆；

对于螺栓连接的啮合面，抛丸或喷丸除锈后不涂底漆让其自然生锈以提高其抗滑移系数（主要是屋面钢梁的拼接端面以及钢梁与栓顶预埋件的接触处）。

为了保证构件制作的精度和外形尺寸公差，钢板应逐张在矫正机上矫平。

.2 主要钢结构的制作

A：构件制作所需的主要设备：

主要用于各钢板的切割下料；

用于钢板的矫平及其它构件的变形矫直

主要用于钢梁下翼板的弯折成型；

对梁的端面进行精加工；

适用于各种直线状的对接焊缝和角接焊缝（主要是钢梁的腹板和翼板的对接焊缝）；

按要求检查、矫正钢材以及进行表面处理；

按图纸尺寸及放样尺寸进行下料：

托梁和屋面梁的腹板与上翼板都按图纸尺寸整块切割下料；对于形状不规则的下翼板按放样尺寸整块下料，然后在折边机上弯折成图纸所要求的形状。

钢梁上的加筋板、连接板以及牛腿等均按图纸尺寸下料。

孔位划线，并在钻床上钻孔；

将腹板和翼缘板在胎架上组装，先点焊连接，并定位；

为了尽可能地减小焊接变形，除了保证钢板在胎架上定位可靠以外，还要采取较好的焊接工艺：

采用两台焊机对称施焊；

施焊接方向同时从一端向另一端展开；

待第一面的焊缝基本冷却后，再翻身焊另一面。

安装连接板、加筋板、牛腿等。

先点焊连接，然后再焊接；

对焊缝进行无损探伤检测和质量检测；

探伤前需完成打磨、清除飞溅和孔边毛刺等清理工作，对不合格的焊缝要进行返修，但焊缝的同一处返修不得超过两次。

涂刷油漆的要求在“除锈与涂装”中已叙述。

质量检验工作是对制作构件的最后验收，如发现有质量问题则必须进行及时修正。以保证所有的构件均为合格品，并做好质检记录和质量检测报告。此项工作最后必须由监理认可。而且此项以及i项适用于所有构件制作的最后工序。

钢材检查与表面处理工作类同于A项。

首先按图纸尺寸进行放样，定出所有零件的形状尺寸和装配尺寸，并对连接板等零件制作样板；

按照b项中的零件尺寸对槽钢、角钢进行切割下料，按样板尺寸对连接板进行切割下料；

按要求的弧度尺寸（b项放样所得）对角钢进行煨弯加工；

按b项所得的装配尺寸，在平台上组装所有的零件，组装好以后，先以点焊连接，然后对各节点焊接，为防止焊接变形，必须采取相应的措施（如焊前固定等）；

探伤、油漆以及质量检验工作类同于A项。

D：天窗水平支撑、檩条的制作

对钢材的检验以及表面处理等工作类同于A项;

按图纸要求的尺寸进行切割下料（连接板按照样板尺寸），再钻孔加工；

对于天窗水平支撑，先组装两根角钢，以连接板连接并焊接好，然后再组装两端的连接板并焊接；

其它工序均与A项类同。

E：天沟、屋面板以及天窗板均在厂家订做，其质量由我方负责 检验，并由监理认可。

其它构件的制作工序较简单。

.1焊接材料的保管和使用

a.本工程所使用的焊接材料均应具有生产厂家的产品合格证。

b.焊接材料使用前应按相应的规范和标准的要求，进烘箱焙烘 后存入保温箱内备用。

c.焊工需携焊条保温筒，随取随用；焊条放入保温筒4小时未用完应退回烘箱，按要求重新焙烘后才能使用。

参加制造本工程钢结构件的所有焊工均需持有经有关标准、规范所规定的授权认证机关颁发的合格证书.

a.在每条焊缝的起止处必须加同样坡口形式的引弧板和熄弧板，其长度应大于150，采用可焊性较好的低碳钢。焊接完成后应切除引/熄弧板。

b.焊接前应对焊接处进行清洁，去除灰尘、油污、氧化皮等影响焊缝质量的杂质；多层焊接时，应对前一层焊缝的表面进行清洁。焊接工作完成后应清除焊渣、飞溅等。

c.所有对接焊缝均应清根，并焊透。

.1 机械加工表面的光洁度应满足施工图的要求。

.2钻孔时均应采用钻模，钻模上应标明一组孔的中心线和第一孔的横向中心线，以便钻模定位。钻孔时，钻模与工件之间应可靠固定。

.3 钻成孔周边的毛刺应打磨干净。

.4钢梁的对接端面进行加工时，加工面与梁的中心线之间的偏差值和所要求的偏差值的差应小于l/500。

在制作过程中所产生的较大变形必须采用火工矫正的方式。但在矫正时，当温度＞600℃时不允许浇水冷却。

.2弯料工作可以在常温下进行，也可以在加热的条件下进行，但加热弯料时不得在兰脆温度（）范围内进行。

常温弯料时，弯曲半径应大于等于二倍的板厚。

弯料完成后应检查零件弯曲处有无开裂。

.1每根构件制成后，都应标明构件的杆件号。标记字样尺寸为高150，宽120。汉字字样为仿宋体。字样应事先采用1.0的白铁皮制成以备使用

.2为了防止损坏构件表面的图漆，对于运输以及吊装过程中需捆绑的部位采用麻袋等柔性物包裹。其他均为裸装。

钢结构的加工质量直接影响到整个工程的施工质量进度，为安全、优质、高速地完成本工程的钢结构施工任务，我方将对制作，重点在质量与进度上进行控制，并指定具有丰富实践经验的钢结构施工技术人员专门进行构件质量监督与检验，避免不合格的构件运至安装施工现场，造成整个钢结构工程施工的被动局面；另外我们将实行“三检制”，即：制作组自检→专业人员复检→制作成品最终验收（并由监理认可），层层把关，使不合格构件消除在地面，从根本上保证钢结构的施工进度与质量。钢结构检验标准如下表（一）、（二）、（三）

表（一） 钢梁、支撑、檩条构件制作的允许偏差和检验方法

表（二） 钢梁端部铣平的允许偏差和检验方法

表（三） 钢梁的允许偏差和检验方法

本钢结构厂房屋盖工程由于工期太紧（仅为28天），所以钢结构的安装施工必须安排得井井有序，各道工序必须安排合理，并保证总工期满足业主的要求

4.2钢结构安装工程的施工准备工作

钢结构安装开工前应具备的条件

在钢结构安装开工前，土建混凝土柱的施工进度一定要满足我方施工进度的要求。而且要保证混凝土柱的结构强度达到支承钢结构的设计强度要求以及柱顶预埋件的质量要求，然后移交给我方进行施工。

.2 钢构件制作与堆放：

钢构件的制作顺序应严格按照现场的钢结构安装顺序来安排。而且要保证现场堆放的半成品构件满足日吊装计划的要求。

在现场事先按钢结构安装总平面图准备好一块平整、密实、排水良好、交通方便的钢构件堆场。钢梁、檩条、支撑等主要构件运至该现场，分类、分型号堆放整齐，保证取件方便并有专人负责发放。

安装钢结构所使用的设备，如汽车吊、卷扬机、自制小车、电焊机等包括附件及随机用具要到达现场，并有专人负责检查保养，保证其运转性能良好、附件齐全。

钢结构的连接件如螺栓、焊条等已到达现场专用仓库，由专人负责保管发放。

安装钢结构所用的工具、设备、安全措施、防护用品及辅助材料如：氧气、乙炔、二氧化碳气体、铁丝、揽风绳、铁锲等准备齐全，并运到现场专用仓库，又经检验合格，由专人保管发放。

.6 三脚架及脚手架：

用于拼装钢梁的三角架以及搭设作业平台用的脚手架料（钢管、螺栓、接头、脚手板等）已到现场，并由专业架子工配合搭设。

按照钢结构安装施工总平面图的要求，施工现场的障碍物（土建施工剩余的砂子、石子、拆下的摸板及其他建筑材料等）已清理干净。运输道路畅通，钢梁的现场放置与平装场地平整压实。电源、水源已引到施工地点，电源闸箱、水源截门已按要求设置完毕。

参加钢结构安装的施工人员已进入现场，并进行了施工技术、施工安全交底，熟悉了钢结构施工图纸及施工方案，熟悉了安全操作规程及质量要求。各安装部位的导线网、轴线、水平标高等已经各有关单位的复查完毕。

吊装设备的选择与布置

根据本工程的吊装特点（起重量不大，起重高度不大等），我们进行设备的选择与布置时认真考虑了以下几点：

a.能满足本工程钢结构安装施工的整体工程量和进度的要求

b.满足各榀构件吊装施工顺序的要求，保证各构件相互间不发生干涉的前提下，尽可能地布置合理；

c.满足最大起重构件的起重量要求；

d.满足最大吊装高度的要求；

e.满足以上各条件的情况下，考虑经济合理。

4.2.2.2选择与布置：

a：本工程选择用两台汽车吊（一台为25t，另一台为8t）完成所有钢结构的吊装施工。

根据该主厂房结构布置的特点（即横向三连跨的屋架），在施工过程中按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 区域依次进行安装施工。钢结构的安装施工实行流水作业，所以相应的汽车吊也必须按照流水作业的程序来布置 。现用一台汽车吊（25t）先行吊装实腹式托梁和现场拼装好的屋面钢梁，该汽车吊的运行方向如图箭头方向所示。

另一台汽车吊（8t）滞后，用于吊装水平支撑、钢天窗架、檩条、拉杆、天沟和屋面板等构件，其运行方向如图中箭头方向所示（在Ⅱ、Ⅲ 区域内与 Ⅰ 区域内类似）。

4.3.1 测量器具的检验校正

规范中要求钢梁制作、安装、验收及土建放线所使用的钢尺，必须统一标准，丈量的拉力需用弹簧秤保持一致。规范要求如果要考虑气温情况，则还要进行温度校正。

经纬仪、水准仪的水平轴、垂直轴必须按常规项目定期进行检测，并需有测量仪器检测站的相关的证明。

4.3.2轴线、标高的定位测量。

对于土建施工的柱顶预埋铁件，须检测其平面和标高位置偏差。要求埋件偏位不大于5，标高误差小于5，轴线测设控制在/10000 以内。

由轴线控制桩测设每个柱顶的纵横轴线、钢梁的安装位置线，每个柱顶的轴线间距应使用钢尺整尺丈量，防止分段丈量的误差累积。

由基准点的标高检测预埋铁件的标高。当平面或标高偏差超出规范允许值时，混凝土面用高标号砂浆找平，预埋钢板表面用整块薄钢垫板调整。

4.4.1.1钢梁的分段

屋面钢梁每跨平分为两段，采取现场拼装，然后整跨吊装；实腹式托梁采取整跨制作、吊装；

4.4.1.2 钢梁与柱以及钢梁与托梁的节点形式

钢梁与柱采用预埋螺栓临时连接，最后焊接。

钢梁与托梁也采用螺栓临时连接，最后焊接。

4.4.1.3 作业平台的搭设

在钢梁与柱以及钢梁与托梁的节点处均需要搭设作业平台。可以利用土建施工的脚手架，或自搭设龙门架（沿柱的四周搭设），作业平台需铺设跳板，平台低于节点1.2处。作业平台的安全维护措施要保证。

4.4.1.4 实腹式托梁的吊装

托梁直接倒运至其所跨接的两根柱附近，并沿其安装的轴线方向，平置于地面，下垫枕木。

吊点的设置要考虑吊装简便、稳定可靠，还要避免钢梁发生变形。

该钢梁采用钢丝绳捆绑吊装，吊点对称设置于托梁的两端部。为了防止钢梁起吊后在空中摆动以及便于吊装就位，需要在钢梁的两端各设置一根长约15的麻绳，用于人工牵拉。

采用汽车吊从地面平置位置直接起吊，一次性吊装到位。

将托梁准确安装到轴线位置上方，通过柱顶预埋螺栓来临时固定。

4.4.1.5 屋面钢梁的吊装

屋面钢梁倒运各施工区域（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ ）内靠近边轴线（A 、D、G ）附近区域，沿 A 、D、G 轴线方向平置（下垫枕木），然后进行现场拼装。此放置方式主要是考虑到不阻碍汽车吊工作的运行路线。

利用四副三脚架将屋面钢梁进行拼装，通过倒链调整和人工辅助对接到位，上好螺栓临时连接。然后校正使此时要检测整跨屋面钢梁的长度尺寸、扭曲度、侧弯度等控制在规范允许的范围以内，最后拧紧螺栓。

c：吊点的设置与准备

吊点对称设置，也采用钢丝绳捆绑吊装。

屋面钢梁就位后，校正使其轴线误差控制在规范允许的范围以内，然后通过柱顶锚栓和连接螺栓临时固定。

4.4. 2.钢天窗架的吊装

a.钢天窗架与屋面梁采用耳板临时连接过度，就位准确后进行焊接。

b.吊点设置与起吊方式

钢天窗架整体吊装。先将钢天窗架在地面枕木垫块上直立起来，然后起吊，吊点对称设置于两个“十”字型节点处，用钢丝绳捆绑吊装。

钢天窗架吊装到位后与屋面钢梁上的牛腿以螺栓临时连接固定。

4.4.3 天窗水平支撑、檩条及拉杆等的吊装

均采取整根吊装，到位后以螺栓连接。

4.4.4天沟、屋面板以及天窗板的吊装

由厂家供应的这些构件吊装搁置在屋面檩条上后，由人工进行安装。

4.5 钢结构的安装校正

4.5.1 钢梁的安装校正

实腹式托梁与屋面钢梁吊装并临时固定完成后，应在测量工的监视下，利用千斤顶、倒链以及铁锲等对钢梁的轴线偏差、垂直度偏差、直线度以及挠度进行校正，使安装误差控制在允许的范围内。

钢梁的轴线度、垂直度、直线度以及挠度均可通过经纬仪、水准仪来达到测量校正的目的。

4.5.2 檩条的安装校正

主要以水平尺来校正其平直度、以拉线来控制其标高，保证所有的檩条在同一屋面平面上。以钢垫块和拉杆来进行安装调整。

4.5.3 钢天窗架的校正以放线来控制其相对于屋脊梁的偏差， 以直尺和水平尺控制其相对于屋面梁的标高。

4.5.4 水平支撑等的校正以直尺来控制，通过花篮螺丝来调整。

4.6 钢结构的测量控制

安装、测量、螺栓紧固、焊接四大工艺协同配合是钢结构工程安装质量的控制要素。任何一方失误或相互协调不一致都会给安装质量带来隐患。

该钢结工程主要是托梁和屋面梁的测量控制。钢结构的施工必须遵循以下图框的顺序：

当托梁、屋面梁与天窗架水平支撑完成以下程序后，便形成了一个整体的框架体系。

钢梁的测量控制标准见质量目标部分的安装允许偏差表。

本工程钢结构部分材质主要为Q235，现场焊接环境差、高空作业难度大，为了确保工程的焊接质量，提高工效装配式建筑施工组织设计编制指南（征求意见稿）2020年7月，保证工期，确定采用以CO2气体半自动焊为主，手工电弧焊为辅（打底及零星构件焊接）的焊接办法。

4.7.1焊工组织与焊接设备布置

根据工程焊接量和施工进度计划，确定安排两个焊接班，其中一班专用于配合钢梁的安装焊接，另一班用以配合钢天窗架和水平支撑等的安装焊接。

所有的电焊机均摆放在工具房内。焊机工具房布置在K轴线的外侧附近。

为了保证安装质量，焊接质量是关键，尤其是焊接引起的焊接变形和焊接应力装配式桥梁设计与施工--公共构造（2020年版 20MR801），不仅会影响结构的精度，而且还会因焊接 应力引发裂纹，给整个工程造成隐患。尤其本工程中钢梁的安装是以焊接固定为最后的工序，所以必须切实保证防变形措施。具体而言，主要有以下几点：

a.钢梁重校时一定要考虑关键部位的变形余量；