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0099 深圳市某少年宫钢结构制作及安装工程施工组织设计

3.2.2 斜墙桁架和大空间梁柱施工平面布置

桁架吊装在水晶石上部椭球体吊装前进行,250t 吊车转场可沿东侧消防通道组装并站位,平面布置主要考虑了以下内容：吊车的起重能力；吊车及运输车辆的行走路线。构件的临时堆场与拼装场地位置见图3—1。

3.2.3 球幕影院施工平面布置

球幕影院的吊装不受其他构件吊装时间的影响，待土建单位完成下部混凝土结构施工后，即可进行钢结构施工，吊装采用一台40t 汽车吊进行DB51／ 2672-2020标准下载，北侧K50/50 塔吊可配合吊装或喂料。施工平面布置如图3—1。

3.2.4 飞艇施工平面布置

3.2.5 水电供给和办公等临建布置

钢结构施工不再另设水电供给设施，服从总包单位的统一安排。使用总包的总供电、供水设施，单独设一组变电箱和一个供水总阀。

钢结构施工临建仅考虑自身的办公、仓库（包括食堂、会议室）、分包及监理单位的办公。工具房设在施工现场。场地由总包单位划定。

3.3 主要设备、机具、仪器及用电量表

3.3.1 主要吊装设备机具一览表（见表一）

3.3.2 主要焊接设备机具一览表（见表二）

3.3.3 材料实验、质检、测量仪器设备一览表（见表）

表一 主要吊装设备机具一览表

表二 主要焊接设备机具一览表

表三、材料试验、质检、测量仪器设备一览表

2.3.4 现场用电计算

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：

Pe=1.1×KΣ(Σ（P1 FC ）+ P2 FC +ΣP3)

其中同期系数 KΣ=0.6

P1=216+104=320kW P2=225kW ΣP3=45kW

则Pe =1.1×0.6（320× % 65 +225× % 40 +45）≈294kW

3.4 施工进度计划与保证措施

根据标书附件（总包单位的施工进度计划），在计划钢结构插入的时间段内安排施工。详见深圳某少年宫上部钢结构施工进度计划。

3.4.2 进度保证措施

1．安排合理的施工流程和施工顺序，尽可能提供作业面，使各分项工程可交叉施工。

2．科学安排钢结构设计深化、原材料采购、钢结构制作、安装、防火涂料施工的工期。组织协调好相互间的工序交接，尽量减少前后工序间的间隔时间。

3．选用科学的、先进的、切实可行的施工方法、施工手段进行钢结构安装。

4．使用先进的设备、机具、仪器以提高劳动生产率。

5．协调好与总包、土建单位间的工序关系，尽量使多个工作面同时铺开，尽量使钢结构施工时间顺序与土建单位合拍。

6．实施主承建管理，实施项目经理负责制，行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督六项基本职能，并选配优秀的管理人员及劳务队伍承担本工程的管理、施工任务。

7．根据总包的施工进度总计划，编制月、周、日计划相结合的各级计划进行进度的控制与管理，并配套制定各分包的计划以及机械设备配备使用计划，劳动力分布安排计划等，实施动态管理。

钢结构的安装必须由经过足够培训，有较高个人技能良好合作精神和足够安全意识的技工群体来完成。作为国有大型骨干施工企业，我司有着工种配套齐全、技能等级较高和具有丰富施工经验的专业施工队伍，针对本工程特点和工期要求，我司计划参加本工程施工的技工如下（未含制作部分用工）：

起重工8 人 讯号工4 人 安装铆工12 人 制作铆工8 人安装钳工6 人 修理钳工2 人 厂内机车驾驶1 人 司机2 人机操2 人 线路维护电工2 人 设备维护电工1 人油漆工（油漆补涂）2 人 油漆工（防火喷涂、装饰）10 人架子工18 人 辅工30 人 测量工3 人 UT 检测工2 人气焊工2 人 电焊工20 人 高强螺栓施工6 人共141 人（不含租赁设备驾驶、维修、操作人员）整个施工过程中将按进度要求组织进场，如下图：

3.6 总体施工方案及施工顺序

3.6.1 施工区域划分

如图2—1“钢结构工程区域分布图”所示，将整个钢结构施工平面划分为八个分区，以土建单位提供工作面的时间顺序进行钢结构施工，以水晶石未来时代馆椭球体及少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装施工为主，除水晶石未来时代馆椭球体分区与少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装要用同一部吊机，需分先后顺序吊装外，其余分区尽量同步进行。

3.6.2 方案概述及施工顺序

1．采用一台M250 履带吊，一台110t 履带吊作为主要吊装机具，配合使用一台40t 汽车吊，所有吊机均不开入地下室顶板范围，沿地下室外侧地面行驶到各钢结构区域最近点，就近吊装，其中水晶石、球幕影院和三层展厅钢柱吊装需土建单位K50/50 塔吊进行辅助吊装。飞艇和剧院前厅吊装需土建单位QTZ125 塔吊进行辅助吊装。

2．除飞艇拟采用滑移法进行施工外，其余构件吊装均采用常规吊装。

3．因作为钢结构支撑混凝土强度达到70%以上，钢结构吊装方可进行，故各分区钢结构安装顺序需根据土建单位提供作业面的时间排定。

钢结构安装的基本思路：

（2）M250 履带吊转场，站位在20 轴以东最靠近吊装构件位置，按照先柱后梁，先主梁后次梁的顺序（三层展厅钢柱利用总包单位设在东侧的K50/50塔吊安装），首先进行少年山三层展厅钢结构安装，之后进行巨型斜墙桁架吊装，与巨型斜墙桁架相连的钢梁需在桁架安装就位后吊装。

（3）40t 汽车吊沿球幕影院外围行驶，辅助使用土建K50/50 塔吊进行球幕影院钢结构安装。

（4）利用K50/50 塔吊进行甲、乙天窗架钢结构安装。

（5）使用110t 汽车吊进行飞艇钢结构安装（采用滑移就位），利用土建QTZ125 塔吊辅助吊装。

（6）利用土建QTZ125 塔吊进行剧院前厅钢结构吊装。

4．钢结构制作需根据排定的钢结构安装顺序组织生产和运输，未来时代椭球和球幕影院需在工厂预拼装。

5．钢结构防火涂料要在钢结构安装完成，验收合格后进行，为防止钢结构表面的腐蚀，防火涂料在钢结构焊接完成后一个月之内进行。

6. 水晶石、少年山三层展厅和巨型桁架钢结构安装与土建的交叉安排见《水晶石土建与钢结构交叉施工程序》和《少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序》。

水晶宫土建与钢结构交叉施工程序

少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序

4.1 钢结构制作分段原则

本工程设计图中部分位置已较详细的考虑了施工因素和条件，对构件进行了分段，受运输及安装的条件限制，我司考虑对钢结构构件分段如下：

4.1.1 少年山钢柱、钢梁分段同原设计。钢柱连接板做法详见图（4—1）。

4.1.2 少年山斜墙桁架、桁架支柱分段同原设计。支柱连接板做法参照图（4 一1）。

4.1.4 少年山天窗架单杆件制作运输。

4.1.5 少年山剧院前庭“厂”型桁架根据运输条件灵活确定，山墙柱、角柱不分段。角柱端部需封闭，顶端连接之系杆保留焊接头。其它系杆以桁架、柱分隔分段。

4.1.8 水晶石辐射梁SGL1～5 不分段，圈梁SGL6～10 按轴线分段，圈梁SGL10、SGL11 分段同原设计，圈梁SGL12～13 以最小件制作运输，辐射梁SGL14～25 以SGL7、SGL8 分隔分段。

4.1.9 球幕影院钢构件分段同水晶石上部钢结构分段方案，即设穹架中心，详见图（4—3）。竖向构件整体制作运输，水平构件以竖向构件分隔分段，斜向构件以单构件制作运输。下铰支座与钢板焊接改在安装现场进行，详见图（4 一1）。

详深圳****工程、有限公司编制的《深圳市某少年宫上部钢结构制作部分技术标书》。

5.1 钢结构工程特点

深圳市某少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂、空间跨度大，地下室面积大，层高较高等突出的特点。

为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：斜墙巨型H 型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁H 型钢柱梁结构；飞艇桁架结构等。

本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构布点多，两千多吨钢结构分为8 个大部分，散布于整个129m×126m 的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。

少年山三层展厅在（H）、（J）、（K）轴内有四根十字型钢骨柱，支撑着7根大截面工字型钢骨梁，其中四根钢骨梁与斜墙桁架相连。

针对5.1 节中钢结构的分布特征和标书中业主的有关要求，我们认为钢结构的施工应按以下原则进行：

1 与土建共享作业区域，交叉施工的原则，独特的结构类型，很短的施工期均要求我们充分利用作业空间资源，提高时间和空间利用率，缩短日历工期。

2 施工过程应随时深化已完成工程形成结构稳定体并足以支持下一步的施工，这个工程大部分是SRC 结构，仅是钢结构应不足以支持全部施工荷载，因此，劲性结构施工进度不应把土建甩得很远，最多只能有一个节间的距离，在某些关键的节点还应保持同步或先后施工，如▼18.55m 平台大梁安装与SGTZ1和SGTZ2、SGKZ2a 砼浇筑和平台大梁下的木模板支承体系，在施工过程中，你中有我，我中有你，相互支承，共同工作。

3 工序安排符合整体工程进度安排的原则；工程施工有主有次，主次之分应按整个工程的安排（业主的或总包的安排）进行安排，不允许片面强调某单项的特殊。

基于以上几点原则，我司初步拟定了以下吊装方案方案一：把110t 汽车吊开进作业面上，对吊车吊装站位和行驶线路进行加固，按这种思路几乎整个水晶石大厅和三层展厅部分的地下室顶板均要加固（如图5—1），而且给处于吊装位置的吊车供料也非常困难。

准备工作的好坏直接关系到整个工作的成败，对钢结构施工而言，施工准备工作尤为重要。施工准备工作流程图如下：

M250 履带吊起重性能表

5.3.1 工艺与技术准备

本工程钢结构选用的结构（或构造）形式有桁架、实腹钢梁、钢管混凝土、SRC 体系、球壳、钢管结构等，类型之多，在一般工程中较为罕见，本工程中所采用的结构类型，我司在以往的工程中均已分别有成功的安装经验，针对本工程的特点，我们将以下列问题作为工艺和技术准备的重中之重，加以控制：

1. 三维结构焊接热收缩对球壳结构几何尺寸的影响，重点在水晶石上半球钢管球壳结构。

2. 钢结构安装过程中（特别是劲性结构）施工顺序和焊接工艺产生的应力对结构的影响，突出表现在▼18.55m 的平台钢结构安装。水晶石球壳结构无论是采用分片安装还是采用高空单件拼装，焊接热收缩和运输的变形均极难控制和校正。如采用分片安装，即使在工厂预拼装验收合格，运输的变形（钢结构的徐变可持续两年之久，主要的变形集中在前60 天以内发生，如受外力影响，例如运输的颠簸、碰撞可导致变形在瞬间发生，这就是为什么预拼装合格的构件运到现场以后往往又会有新的偏差的原因。分片安装也将有一部分现场焊接，再加上运输的原因和分片本身的几何偏差，将最终导致球壳成为一个“瘪”的球壳，且无法校正，如采用高空散件拼装的方法进行球壳的安装，焊接时全面、对称施焊，可有效减小球壳变形。但是又会带来新的问题：球壳顶点的高度将变小，从焊接工艺的角度讲这是一个两难的选择。

但是通过进一步的分析，我们认为分片安装导致球壳变瘪是不可预估的，而高空散装导致高程变化的趋势却是可以预估的，即高空变化的量可以通过提前给予补偿的方法以抵消焊后的变形，这个办法可有效避免球变“瘪”或高程变低，但实施这个方案却有一个难题：即是这个“提前量”的数值确定。

第2 个问题典型的体现在▼18.55m 平台钢结构施工过程中，如按常规的方式进行施工：先安装钢管柱并浇筑砼，后安装平台梁并施焊，这种方式符合构件安装常规，却可能因厚50mm 钢板焊接产生的热收缩对钢管砼柱产生影响。即使控制焊接热输入（如填充层热输入不得大于3.5kJ/mm）一道焊缝可让母材收缩12mm。如此大的侧向变形产生的应力足以使钢管砼柱的外包混凝土开裂。为避免这种情况的出现，如按设计图纸要求的节点方式进行施工金融中心屋顶钢结构施工组织设计方案，则应调整施工顺序为：安装钢管柱（给出反变形） 安装平台钢梁 浇筑砼。通过以上分析，使我们找到解决这两个问题关键所在：解决第一类的关键是找出“提前量”的计算方法或量的大小，对于第二类问题如果总包的方案和计划中规定须在支撑柱浇筑砼后安装▼18.55m 平台钢结构，将只能改变节点的做法，即把平台大梁与钢管砼柱间的节点做法由栓焊型改为全螺栓连接型。如下图所示：

原设计的做法 建议修改的做法

（螺栓数仅为示意） （螺栓数仅为示意）

针对本工程组合钢柱、箱型钢柱、柱与柱、柱与梁和球壳钢管结构的焊缝接头形式，根据《JGJ—91 建筑钢结构焊接规程》第五章“焊接工艺试验”的具体规定，在施工前进行焊接工艺评定，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。

按照《JGJ—91 建筑钢结构焊接规程》第八章“焊工考试”的规定，焊工应进行复训与考核。只有取得合格证的焊工才能进入现场施焊。持有深圳市锅监所颁发的《锅炉压力容器焊工合格证》和取得英国焊工合格证的焊工可以直接进入现场作业。

井架施工方案(修）工程正式开工前进行充分的施工技术交底是我司的优良传统。我们应让每一个施工参与者掌握在本工程施工过程“我”应当处于“什么时间”、“什么位置”、“干什么”、“怎么干”、“干到什么程度”、“干完提交给谁”。

5.3.4 地下室钢结构工程的验收