重庆某大型国际金融中心钢结构施工方案

第一节施工整体思路及资源配置 (2)
一、钢结构工程概述 (2)
二、施工整体思路 (2)
三、现场安装主要设备机具 (3)
四、安装检验设备及测量的主要设备 (3)
第二节钢结构工厂制作及运输 (4)
一、详图设计 (4)
二、材料 (5)
三、钢结构加工通用工艺规程 (7)
四、主要构件加工工艺 (15)
第三节钢结构安装 (20)
一、安装总体思路 (20)
二、施工准备 (22)
三、钢结构安装 (24)
四、钢结构测量 (26)
第四节钢结构焊接 (29)
一、焊工培训 (29)
二、现场安装典型焊接接头形式 (29)
三、焊接工艺评定 (30)
四、焊接工艺 (30)
五、焊接质量检查 (32)
第五节高强螺栓安装 (36)
一、高强螺栓安装施工程序 (36)
二、高强螺栓安装准备 (36)
三、高强螺栓安装方法 (37)
第六节栓钉施工 (39)
一、栓钉的材料 (39)
二、栓钉焊的设备 (39)
三、栓钉的焊接 (39)
四、栓钉焊的检验 (41)
五、栓钉焊的工艺参数和工艺评定方法： (41)
第七节防火涂料施工 (42)
一、工程概况 (42)
二、施工准备 (42)
三、防火涂料施工方法 (43)
四、施工质量控制 (45)
五、防火涂料成品保护 (45)
钢结构施工方案
施工整体思路及资源配置
钢结构工程概述
**国际金融中心钢结构分两大部分：钢筋混凝土核芯筒和外围钢管混凝土框架柱、钢框架梁。

外围钢管混凝土柱共计20根，直径随着高度的增加由1800mm向1400mm递减。

连接形式：柱段与柱段之间为焊接；钢梁与砼墙为铰接，连接板与钢梁腹板焊接；主梁与钢柱为刚接，翼缘板为焊接，腹板为高强螺栓连接；次梁与主梁一般为铰接，如果为支撑板双面连接，则采用高强螺栓连接，如果为支撑板单面连接，则采用普通螺栓安装，腹板三面围焊；主梁的一侧为悬臂次梁时，次梁与主梁刚性连接，翼缘板为焊接，腹板为高强螺栓连接。

主要材料：H型钢为Q345；钢管、钢板、压型钢板为Q345-B.F；圆柱头焊钉为普通钢；E43型焊条用于焊接Q235钢，E50型焊条用于焊接Q345钢；普通螺栓为Q235-B.F钢，高强螺栓为20MnTiB钢。

施工整体思路
在收到业主发放的施工图后，施工单位进行钢结构施工的图纸深化。

深化图纸在得到原施工图设计单位的认可后，施工单位将按照深化设计图纸的材料需求进行材料采购。

所有构件均在工厂加工成型，所有焊接坡口均在工厂制作成型，所有构件底漆均在工厂进行喷涂。

外围框架柱分段：考虑到楼层高度，四层以下（包含四层）钢柱为两层一段，四层以上钢柱为三层一段。

核心筒劲性钢骨柱分段：综合考虑构件截面、安装时的稳定性以及工程进度等因素，核心筒劲性钢骨柱每两层一段。

所有构件的安装通过塔吊直接完成。

为了确保施工人员安全，每隔一层设置一层水平安全网；外围钢柱对接处设置环形平台。

为了提高安装速度，钢梁安装时采用“一钩多吊”技术。

柱段与柱段之间的临时固定通过耳板和连接板来实现。

外围框架结构采用“分区整体校正技术”。

现场安装主要设备机具
安装检验设备及测量的主要设备
钢结构工厂制作及运输
详图设计
本次施工详图设计依据设计图纸在工厂深化成工厂用的施工详图。

施工详图包括施工布置图、构件详图、构件零件图、安装图等内容。

施工详图设计必须符合设计单位的设计图纸要求以及合同要求。

本工程构件在满足现场安装、起重能力及运输要求的前提下，尽量以工厂内做成整体为原则，减少现场的拼接量。

为保证本工程的图纸质量和设计进度，施工详图设计采用AUTOCAD绘图软件进行设计。

在正式出图前由设计审核人员对图纸进行审核，主要审核图纸与设计图的符合性。

在设计过程中可能会发生设计变更，在接到设计变更后应立即检查已出图正在加工的图纸，将变更内容及时修改，以通知单或重新出图换版的形式下发车间。

对还未正式出图的内容在计算机内重新调整。

施工详图应对图纸进行编号，并表明版次以区别图纸更新状态。

对每一个构件进行编号，对于构件的每一个零件要进行编号，对于同种零件和构件可以用同一个编号。

由于设计变更等因素而修改图纸，必须修改图纸版号。

换版的图纸必须及时通知加工车间和安装队。

材料
本工程主要材料为成型H型钢、钢管等，材质为Q345等。

钢材的代用及变通
由于供应钢材或备料规格不能满足设计要求时,须进行材料代用。

材料代用时必须满足如
下原则：
根据本钢结构工程的结构类型及结构特点，选用时对钢材的强度、塑性、韧性、耐疲劳性能等全面考虑。

钢材的性能代用必须满足设计要求，并提供相关的材质保证书，并按照钢材的设计强度进行计算，根据计算结果改变结构的截面，焊缝尺寸和节点构造，经设计单位同意后方可代用。

所有钢材的代用应向设计单位提供详细的代用资料，经设计单位同意后方可代用。

钢材的采购
根据正式的设计图计算出各种规格、各种材质的材料净用量，按照工程的结构特点及构件的结构形式，加一定数量的损耗，编制材料采购计划。

编制材料采购计划时，应根据构件的使用长度合理定料，以减少不必要的拼接和损耗。

采购人员收到采购计划后，根据招标书中的相关规定，选择合格的钢材供应商。

根据工程的进度要求，编制材料进货计划及组织材料进厂。

钢材的检验
钢材的材料检验是保证钢结构工程质量的重要环节，所有钢材的检验必须在甲方、监理的现场监督下进行取样、实验，以保证质量。

钢材的数量和规格是否与订货单符合，是否按照工程材料进货计划进货。

钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号相符。

每批钢材必须具备生产厂家提供的材质证明书，写明钢材的炉号、钢号、化学成分和机械性能。

对钢材的各项指标根据国家的相关标准，在甲方、监理的现场监督验证下进行取样及实验。

按照相关材料标准核对钢材的规格尺寸。

钢材表面质量检验。

不论是钢板和型钢，表面均不允许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷。

钢材表面的锈蚀程度，亦不得超过相关标准的规定。

钢材的堆放
钢材的堆放必须减少钢材的变形和锈蚀，节约用地，使钢材提取方便。

钢材进厂后，按照规格进行分别堆放，堆放时，使钢材截面的背面向上，以免积水或其它杂物。

堆放好的钢材，在其端部加放固定标牌。

标牌上注明钢材的规格、材质、长度等相关内容。

材料的管理
人员
钢材管理人员应经培训和资格认定，熟悉基本业务，并且工作积极主动，对工作认真负责。

场地要求
堆放场地要求平整，道路畅通，照明清晰，标记显明，堆放应成行成列、成方、成垛。

储存
经验收或复验合格的钢材，由记帐员、保管员按时间、项目、型号、规格、炉批号填写“钢材仓库材料记录卡”登记入库，并根据联合体“钢材材质色标管理办法”，在材料端头涂上相应色标。

待验材料不得记帐入库。

未入库材料不得发放投产。

材料管理人员应定期对库存钢材进行清点检查，保持帐、卡、物三者相符。

材料的发放
物资部将根据入库钢材登记表，填写《钢材检尺码单》提交给技术部，由技术部根据现场吊装顺序和进度、施工详图等相关资料，编制《型钢配料单》和《钢板配料单》，发放给物资部和车间，作为钢材发放和使用的依据。

物资部材料管理员根据技术部的《型钢配料单》、《钢板配料单》进行钢材的发放。

发放时车间领料员与材料管理员应共同核对钢材的材质、规格、型号、数量等，并办理相关材料领用手续后方可发放使用。

材料的使用
车间在使用材料前，应认真核对所进材料的材质、规格等与配料单是否相符，经核对无误后，方可进行材料的使用。

余料的管理
车间在使用材料时，对剩余材料应根据配料单的编号进行余料的标识，且必须将原材料上的材质、炉批号等相关内容转移到余料上，以便于余料的再次使用。

钢结构加工通用工艺规程
钢结构加工工艺流程图
对于在工厂内制作成成品的钢结构，其加工流程图如下：
技术准备
钢结构的制造工艺方案，由制造单位根据施工图及合同对钢结构质量、工期的要求编制，并经工厂项目经理批准后实施。

根据构件特点和工厂实际情况，为保证产品质量和操作方便，可适当设计部分工装夹具。

零部件加工
放样、号料、剪切
a.放样制作样板、样杆和号料，应根据图纸和工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量，切割缝余量和铣、刨余量。

b.放样和样板（样杆）的允许偏差如下表：
c.号料前应将钢材表面的尘土、锈皮等污物清除干净。

d.号料后允许偏差如下：
e.气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除溶渣和飞溅物，钢板开料采用多头自动切割。

f.型钢高度大于750mm的用气割下料, 钢板厚度超过12mm的用自动气割机下料，相贯线采用相贯线切割机下料。

气割后零件的允许偏差如下表：
g.机械剪切
焊接H型钢高度小于750mm的，采用带锯机机械锯切，锯切后零件的允许偏差如下表：
行调整，被剪切钢板的截面应平整。

剪切后的零件应磨掉锋利的棱边、毛刺等。

钢板剪切后零件的允许偏差如下表：
超过900度。

i.零件矫正后的允许偏差如下：
钢板厚度S≤14时，局部平面度为1.5mm/每米。

钢板厚度S>14时，局部平面度为1mm/每米。

型钢的弯曲矢高为L/1000, 但不大于5mm。

j.矫正后干才表面不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。

k.本工程的钢板冷弯成型时，最少曲率半径为钢板厚度的2.5倍，并且在温度低于零下12 度时不得弯曲和矫正。

铣端加工
l.凡设计要求铣端的零件，均用铣端机或刨床进行铣刨加工，加工切削的深度不小于2.0mm（一般为3--5mm）。

m.孔壁表面粗糙度不应大于25μm，允许偏差如下表：
构件组装焊
构件组装
o.组装前，零件部件应经检查合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边50mm范围内的铁锈，毛刺、污垢、尘土等清除干净。

p.零件若有拼接接，应在组装前进行，构件的组装应将其部件组装焊接矫正或钻孔坡口后进行。

q.钢柱和部分梁的组装，应在钢平台上专用胎具上进行，钢柱的组装以铣端一头为基准线定位柱身上的各零部件，同时要按具体工艺要求放大焊接收缩尺寸定位零部件。

r.若在钢件上点焊临时卡具进行组装，在拆除卡具时不得损伤母材，对残留的焊疤应修整平，并进行MPI检验。

s.组装顺序应根据构件的结构形式、焊接方法和焊接顺序等因数确定。

焊接
t.施焊前，焊工应复核焊接件的接头质量和焊接区域的坡口、间隙、钝边等的处理情况。

当发现有不符合要求时，应修整合格后方可施焊。

u.对接接头、T形接头、角形接头、十字接头等对接焊缝及对接角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置焊缝引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。

引弧和引出的焊缝长度：
用于埋弧焊应大于50mm；用于手工电弧及气体保护焊应大于20mm 。

焊接引弧和引出板应采用气割的方法切除，并修磨平整，不得用锤击落。

v.焊接时，焊工应遵守焊接规程和焊接工艺，不得自由施焊，不得在焊道外的母材上引弧。

w.焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已溶烧过的渣壳。

x.焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。

y.焊条、焊剂在使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。

保护气体的纯度应符合焊接工艺评定的要求。

低氢型焊条经350oC烘焙2小时后，应放入保温同内，随用随取。

z.周围温度和板温度为零度时或更低，则不能进行低碳钢的焊接。

aa.定位焊应按下列规定进行：
焊前必须按施工图和工艺文件检查坡口尺寸，根部间隙等，如不合要求，不能定位焊。

定位焊所采用的焊接材料型号，应与焊件材质相匹配。

定位焊焊脚尺寸不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于6mm，焊缝长度不宜小于50mm ，焊缝间距400-600mm , 定位焊的位置应布置在焊道以内。

定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。

焊接前必须清除焊接区的有害物，并应符合下列要求：
埋弧焊焊接的杆件，焊接区及两侧必须清除铁锈、氧化皮等影响焊接质量的脏物。

清除定位焊的熔渣和飞溅。

熔透焊缝背面必须清除影响焊透的焊瘤熔渣，清根。

bb.焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查处原因订出修补工艺后方可处理。

必要时通知焊接工程师进行处理。

cc.焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次，当超过两次时，应按专门制定的返修工艺经业主认可后进行返修。

dd.全熔透焊缝必须100%超声波探伤。

ee.NDT的部位：由于板材、型钢等不够长，造成板对接接头和型钢对接接头的情况，该接头必须进行100%的超声波探伤（UT）。

检验等级按合同要求进行。

图纸中要求全熔透的
焊缝必须进行超声波探伤，按相关国家标准规定的等级进行超声波探伤。

ff.所有焊缝的NDT检验应按照合同规定要求执行。

gg.要求局部探伤的焊缝，有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度，增加的长度不应小于该焊缝长度的10%，且不小于200mm ,当仍有不允许的缺陷时，应对该焊缝百分之百探伤检查。

hh.焊缝质量等级及缺陷分级应按国家标准中规定的钢结构验收规范的规定进行。

端部铣平
图纸上要求的所有端面铣端的构件应用铣端机铣端，如柱对接节点，行车梁对接点。

允许公差应符合下列要求：
成品矫正、打磨和编号
构件焊接后的变形，应进行成品矫正，成品矫正尽量采用机械法，若用热矫正，加热温度不宜大于900oC, 构件矫正应符合下列要求：
打磨：凡构件上的焊瘤、飞溅、毛刺、焊疤等均应清除干净。

要求平的焊缝应将焊缝余高磨平。

编号：由装配工序对构件进行标识，并用油漆将构件代号写在构件翼缘端部上，当端部无法标识时则在距端部500mm位置上打上标识。

除锈、涂装和编号
钢构件的除锈和涂装应在制作质量检验合格后进行。

构件表面采用喷砂除锈，其除锈等级应符合设计规定的SA2级标准要求。

涂装应按设计要求进行，采用无气喷涂方法进行油漆。

油漆干燥后要进行漆膜厚度测量，并进行记录。

最小漆膜厚度保证达到不低于干膜厚度值的90%。

涂装时的环境温度和相对温度应符合涂料产品说明书的要求。

构件表面有结露时不得涂装。

涂装前后小时内不得雨淋。

现场焊接区域预留100mm不涂油漆。

当天使用的涂料当天配置，并不得随意添加稀释剂。

油漆的部位：根据图纸要求进行喷漆。

与混凝土相结合的表面不涂漆，即柱脚板的底面不喷漆。

高强螺栓结合面不喷漆，并用包裹材料包裹住。

用高强螺栓连接的孔和连接面要用塑料薄膜和纸包裹住。

油漆涂层不得有气泡、剥落、开裂、表面分层、流淌、起皱或缺乏黏结力。

如出现上述问题则必须清除掉以后重新喷漆，直至合格。

涂装完毕后，应在构件用规定的油漆喷上构件编号、分区号。

用白色油漆标注柱中心线标记。

应沿柱的X-X和Y-Y两个方向进行标注。

钢构件验收
钢结构制作完成后，应按照施工图的规定、规范及相关国家标准中的规定进行验收，构件外形尺寸的允许偏差应符合上述规定中的要求。

构件在发运前都应贴上经质量工程师签发认可的合格证。

钢构件包装和发运
包装应在涂层干燥后进行，包装应保护构件涂层不受损伤，保证构件、零件不变形，不损伤、不散失，包装应符合运输交通部门的有关部门规定，超高、宽、长的构件，其运输应在制作之前想有关部门办理超限货物运输手续。

大型构件必须单件发运，梁和柱撑等应分别包装成捆，每捆重量为5吨以下。

构件之间要用软性包装材料厂进行支垫，防止构件相互摩擦而损坏油漆。

主要构件加工工艺
钢管是本工程主要材料，下面介绍钢管加工工艺：
一般卷管工艺流程图
卷管加工工艺流程说明
下料
ii.以管中径计算周长，下料时加2MM的横缝焊接收缩余量。

长度方向按每道环缝加2MM的焊接收缩余量。

jj.半自动切割机切割，严禁手工切割。

kk.切割的尺寸精度要求如下：
气割后另件的允许偏差如下表：
开坡口
ll.一般情况下，16mm以下的钢板均采用单坡口的形式，可采用外坡口和内坡口两种形式。

出于焊接方面的考虑，一般开外坡口，内部清根后焊接。

mm.大于16mm的钢板（不含16mm的钢板）可开双坡口，也可根据设计要求开坡口。

nn.均采用半自动切割机切割坡口，严禁手工切割坡口。

坡口切割完毕后要检查板材的对角线误差值是否在规定的允许范围内。

如偏差过大，则要求进行修补。

oo.坡口的具体偏差要求如下：
pp.坡口的加工方法可以采用磁力切割机沿管壁切割、采用半自动切割机在钢板上切割、采用坡口机切割钢板坡口。

卷管
qq.在CDW11HNC-50*2500型卷板机进行预弯和卷板。

rr.根据实际情况进行多次往复卷制，采用靠模反复进行检验，以达到卷管的精度。

ss.卷制成型后，进行点焊，点焊区域必须清除掉氧化铁等杂质，点焊高度不准超过坡口的2/3深度。

点焊长度应为80-100毫米。

点焊的材料必须与正式焊接时用的焊接材料相一致。

tt.卷板的接口处的错边量必须小于板厚的10%，且不大余2MM。

如大余2MM，则要求进行再次卷制处理。

在卷制的过程中要严格控制错边量，以防止最后成型时出现错边量超差的现象。

uu.上述过程结束后，方可从卷板机上卸下卷制成形的钢管。

焊接
vv.焊接材料必须按说明书中的要求进行烘干，焊条必须放置在焊条保温桶内，随用随取。

ww.焊接时，焊工应遵守焊接工艺规程，不得自由施焊，不得在焊道外的母材上引弧。

xx.焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。

yy.焊丝在使用前应清除油污、铁锈。

zz.焊条和焊剂，使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行洪焙。

保护气体的纯度应符合焊接工艺评定的要求。

低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内，随用随取。

aaa.焊前必须按施工图和工艺文件检查坡口尺寸，根部间隙，焊接前必须清除焊接区的有害物。

bbb.埋弧焊及用低氢焊条焊接的构件，焊接区及两侧必须清除铁锈，氧化皮等影响焊按质量的脏物。

清除定位焊的熔渣和飞溅；熔透焊缝背面必须清除影响焊透的焊瘤熔渣，焊根。

ccc.焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查出原因，订出修补工艺后方可处理。

ddd.焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次，当超过两次时，应按专订制定的返修工艺进行返修。

探伤检验
eee.单节钢管卷制、焊接完成后要进行探伤检验。

焊缝质量等级及缺陷分级应符合设计指导书中规定的钢结构验收规范的规定执行。

fff.要求局部探伤的焊缝，有不允许的缺陷时，应在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度，增加的长度不应小于该焊缝长度的10%，且不应小于200mm；当仍有不允许的缺陷时，应对该焊缝100%探伤检查。

矫圆
ggg.由于焊接过程中可能会造成局部失圆，故焊接完毕后要进行圆度检验，不合格者要进行矫圆。

hhh.将需矫圆者放入卷板机内重新矫圆，或采用矫圆器进行矫圆。

矫圆器可以根据实际管径自制，采用丝杆顶弯。

组装和焊接环缝
iii.根据构件要求的长度进行组装，先将两节组装一大节，焊接环缝。

jjj.环缝采用焊接中心来进行，卷好的钢管必须放置在焊接滚轮架上进行，滚轮架是采用无级变速，以适应不同的板厚、坡口、管径所需的焊接速度。

kkk.组装必须保证接口的错边量。

一般情况下，组装安排在滚轮架上进行，以调节接口的错边量。

lll.接口的间隙控制在2~3MM，然后点焊，点焊的要求同前要求。

mmm.环缝焊接时一般先焊接内坡口，在外部清根。

采用自动焊接时，在外部用一段曲率等同外径的槽钢来容纳焊剂，以便形成焊剂垫。

nnn.根据不同的板厚、运转速度来选择焊接参数。

单面焊双面成型最关键是在打底焊接上，焊后，从外部检验，如有个别成型不好或根部溶合不好，可采用碳弧气刨刨削，然后磨掉碳弧气刨形成的渗碳层，反面盖面焊接或埋弧焊（双坡口要进行外部埋弧焊）。

ooo.焊接完毕后要进行探伤检验，同前要求。

清理、编号
ppp.清理掉一切飞溅、杂物等。

对临时性的工装点焊接疤痕等要彻底清除。

qqq.在端部进行喷号，构件编号要清晰、位置要明确，以便进行成品管理。

rrr.构件上要用红色油漆标注X—X和Y—Y两个方向的中心线标记。

钢结构安装
安装总体思路
安装方案简述
本工程钢结构形式简单，钢柱单件很重，钢梁单件较轻，塔吊布置充分考虑到钢结构安装，钢结构现场安装难度不大。

经过认真考虑决定采用如下方案：
外围钢管结构：钢柱利用塔吊直接提升就位，通过柱段耳板和连接板进行临时固定，利用“一钩多吊”技术进行钢梁安装，利用千斤顶校正钢梁与牛腿错边和柱段与柱段错边，利用葫芦和千斤顶进行钢柱的垂直度校正，单个施工区内钢柱校正完毕进行复测，根据测设结果判断焊接完毕钢柱垂直度是否满足规范要求，如果确定焊接完毕钢柱垂直度和位移能够满足规范要求，则根据测设结果确定焊接顺序进行焊接。

施工顺序及施工工艺流程
施工顺序
sss.外围钢管结构施工顺序为：预埋件安装→ T型板焊接→钢柱安装→钢梁安装→错边调整→分区整体校正→焊接。

ttt.外围钢结构标准柱段钢梁安装顺序：下层钢梁→中间层钢梁→上层钢梁。

uuu.外围钢结构标准柱段焊接顺序：钢柱焊接→上层钢梁焊接→下层钢梁焊接→中间层钢梁焊接。

施工工艺流程
vvv.外围钢结构标准柱段施工工艺流程。