(中建一局)钢结构工程专项施工方案 范本

1. 编制依据 (3)
2. 工程概况 (4)
2.1钢结构概况 (4)
2.2设计图纸 (8)
2.3质量目标 (8)
2.4施工重难点及其对策 (9)
3. 施工部署 (10)
3.1施工顺序 (10)
3.2工期要求 (13)
4. 施工准备 (13)
4.1技术准备 (13)
4.2人员准备 (13)
4.3机具准备 (15)
4.4材料准备 (16)
4.5现场准备 (17)
5. 主要施工方法和技术措施 (17)
5.1钢结构深化设计 (17)
5.2典型构件加工制作方案 (23)
5.3焊接工艺和方案 (30)
5.4钢构件除锈、涂装工艺 (31)
5.5钢结构安装 (34)
6. 质量标准及保证措施 (58)
6.1质量验收内容及标准 (58)
6.2质量验收程序及人员 (58)
6.3钢结构工程质量保证措施 (59)
7. 安全保证措施 (65)
7.1安全目标 (65)
7.2安全生产组织机构及人员职责 (65)
7.3安全管理重点及对策 (66)
7.4安全生产保证措施 (67)
8. 季节性施工措施 (77)
9. 成品保护措施 (78)
9.1构件制作成品保护 (78)
9.2构件运输成品保护 (78)
9.3构件卸车及拼装成品保护 (78)
9.4构件安装过程成品保护 (78)
9.5防腐涂装成品保护 (79)
10. 绿色施工措施 (79)
11. 施工监测 (80)
12. 应急救援预案 (80)
12.1应急救援领导小组 (80)
13.2事故应急处理 (81)
12.3应急通信联络 (83)
12.4应急响应流程图 (83)
12.5应急响应路线图 (83)
1.
1.编制依据
2.工程概况
体育中心钢结构主要包括钢骨柱、二层楼面桁架钢结构、三层悬挑钢结构、屋面管桁架钢结构、屋顶连廊及屋面造型钢结构。

2.1钢结构概况
8 钢骨柱
本工程有48根钢骨柱，截面为H型钢，规格尺寸为
H850X500X35X45、H800X500X35X45、H700X500X16X25三种规格9
二层楼面桁架钢
结构
二层楼面桁架有南北两区，其中南区桁架跨度为42m,共7榀，
每榀重量约42吨；北区桁架跨度为33.6m,共6榀，每榀重量约
32吨，桁架均为H型钢截面，桁架截面高度为2.8m
10 三层悬挑钢结构
三层悬挑钢结构位于建筑物南侧，最大悬挑长度4.1m，悬挑钢
梁截面形式为变截面H型钢及主次组成
11
屋面管桁架钢结
构
屋面桁架有南北两区，其中南区桁架跨度为42m,共7榀，每榀
重量约13吨；北区桁架跨度为42m,共6榀，每榀重量约12吨，
桁架均为倒三角圆管截面，桁架截面高度为1.8~3.0m不等
12 屋顶连廊钢结构
屋顶连廊钢结构有东西两座，位于4层顶（18.12米处），有两
个H型钢大量和次梁组成，跨度为25.2米，钢梁重量为7.2吨
13 屋面造型钢结构
屋面造型钢结构在南区南侧和东西建筑中间，其中南区南侧为
悬挑钢结构，东西建筑物之间为跨度25.2米的钢梁，单根钢梁
重量为5.2吨
主要节点形式
钢接主梁连接节点一钢接主梁连接节点二
腰桁架连接节点一腰桁架连接节点二
2.3质量目标
本工程将严格执行国家、北京市现行有关法律、法规、规范和技术标准的有关规定，并确保工程质量一次性验收达到合格标准。

3.施工部署
3.1施工顺序
（1）劲性钢骨柱：劲性钢骨柱采用汽车吊分节吊装。

（2）二层楼面桁架：二层楼面桁架工厂分段制作，运至现场后，在建筑物外侧对
应位置拼装，拼装成整体后，采用450T履带吊跨外吊装（履带吊站于建筑物的东侧）。

（3）三层悬挑钢结构：三层悬挑钢结构按照自然分段，先安装悬挑主梁，再次梁顺序进行。

（4）屋面管桁架钢结构：屋面管桁架加工厂分段制作，现场在地面拼装成整体，再采用300吨履带吊（站于建筑物的东侧）整体吊装就位。

（5）屋顶连廊钢结构：屋顶连廊主梁分段制作，次梁按照自然段制作，现场地面拼装成整体，西侧连廊钢结构采用现场塔吊吊装，东侧连廊采用300吨履带吊吊装。

（6）屋面造型钢结构：对于南区南侧造型钢结构安装自然分段制作，采用300吨履带吊吊装，东西建筑物之间造型钢结构工厂分段制作，现场地面组装成整体，采用300吨履带吊整体吊装。

3.2.1整体安装顺序
第一步：安装第一段钢柱。

第二步：待底层混凝土梁达到设计强度后，回填至地坪时安装第二段钢柱。

第二段钢柱按区安装、待安装完毕Ⅰ区钢柱后，土建对Ⅰ区钢柱进行绑扎钢筋、浇筑、依次进行流水作业。

第三步：安装钢桁架，以及相邻桁架之间的次梁。

第四步：扩展安装钢桁架梁、系杆。

第五步：铺板绑紧浇筑，然后安装安装第三段钢柱、系杆、安装第三段钢柱的方法与第二段钢柱相同。

第六步：安装屋面钢桁架。

第七步：安装屋面钢桁架相邻之间的系杆及水平支撑。

3.2.2施工工况分析
（1）二层楼面桁架
二层楼面桁架采用一台450吨履带吊整体吊装，南、北两层楼面桁架吊装工况如图：
北侧楼面桁架吊装工况分析图
南侧楼面桁架吊装工况分析图
（2）屋面管桁架吊装工况分析
屋面管桁架采用CC1800型300吨履带吊（主臂工况，臂长84m）整体吊装，站于建筑物东侧部位。

最大回转半径为R=37m,理论起重量为17吨>桁架重量为13吨+1.7吨（吊
钩）+0.6吨（钢丝绳）=15.3吨,满足要求。

具体工况图如下：
屋面桁架吊装工况图
3.2工期要求
4.施工准备
4.1技术准备
4.1.1熟悉图纸，编制详细施工方案，学习有关钢结构工程的规范、规程。

4.1.2依据方案及图纸、做方案交底、技术交底和安全交底。

4.2人员准备
项目部合理组织和安排本工程管理人员职责分配，实现对工程的安全、质量、进度、文明施工、技术资料、成本等方面的管理，对劳务队伍的监督、指导。

4.2.1项目管理层职责分工
项目管理层职责分工表
劳务层职责分工
劳务层职责分工表
合计64 78 87 82
4.3机具准备
4.3.1检测仪器设备表
序号设备名称型号数量进场时间
1 全站仪GTS-602/L3 1 2016年2月
2 电子经纬仪DJD2A 2 2016年2月
3 棱镜反射仪 2 2016年2月
4 焊缝尺 4 2016年2月
5 超声波探伤仪CTS-22A 2 2016年2月
6 干漆膜测厚仪Elcometer345F 2 2016年2月
7 测温仪300度 3 2016年2月
8 测风仪 1 2016年2月
9 塔尺5m 2 2016年2月
10 水平尺800mm 5 2016年2月
11 大盘尺50m 2 2016年2月
序号设备名称型号数量进场时间
1 履带吊QUY450 1 2016年2月
2 履带吊QUY300 1 2016年2月
3 履带吊QUY50 1 2016年2月
本工程主要采用了Q345GJ-B和Q345B两种材质，详见材料进出场计划表。

根据选用的吊装方法，为了节约工期，采用现场拼装的方式，由于构件较长，受到运输条件的限制，现场将会有大量的拼装工作，需要预先准备好足够的拼装场地。

对于桁架拼装场地要求如下：
（1）场地有一定的承载力，场地平整度较好，能满足胎架及构件拼装承载力要求，具备50T汽车吊和平板车行走和施工作业的条件。

（2）该区域场地靠近施工现场，构件堆放场地紧挨拼装场地，避免倒运。

5.主要施工方法和技术措施
5.1钢结构深化设计
5.1.1钢结构深化设计综述
钢结构深化设计即钢结构详图设计，在钢结构施工图设计之后进行，详图设计人员根据施工图提供的构件布置、构件截面与内力、主要节点构造及各种有关数据和技术要求。

严格遵守钢结构相关设计规范和图纸的规定，对构件的构造予以完善。

根据工厂制造条件、现场施工条件，并考虑运输要求、吊装能力和安装因素等，确定合理的构件单元。

最后再运用专业的钢结构制图深化设计制图软件，将构件的整体形式、构件中各零件的尺寸和要求、以及零件间的连接方法等，详细的表现到图纸上，以便制造和安装人员通过查看图纸，能够清楚地了解构造要求和设计意图，完成构件在工厂的加工制作和现场的组拼安装。

结合钢结构深化设计的职责和本工程的特点，现对本工程的钢结构深化设计做如下描述：
（1）用专业的软件完成整个工程钢结构实体建模，生成用于整个施工过程中所需的详图。

（2）在深化过程中充分考虑制作、运输、安装要求，合理优化构件单元，使质量、效益最大化。

（3）对设计图中典型节点、现场临时安装节点等进行节点计算，提高安全、可靠性。

（4）对深化设计工作进行系统、有效的管理，严格控制好进度和质量，做好信息管理，及时满足各方需求。

（5）协调处理钢结构设计部分与土建、机电、幕墙等其他相关联专业的配合设计与施工，做到提前预知与及时解决问题，确保钢结构工程的顺利进行。

（6）及时跟踪整个工程施工过程，做好钢结构深化设计服务工作。

（7）承诺：为了本工程的顺利实现，钢结构深化设计将绝对服从业主的整体安排，配合各专业做好各项工作，为整个项目的完成做好有力的保障。

5.1.2深化设计组织管理与协调
钢结构深化设计直接关系到工厂制作、构件运输和现场安装的顺利进展，同时还应考虑钢结构安装与相关专业的交叉配合。

为确保工程质量，专门设置清华附中凯文国际学校A4体育中心钢结构工程深化设计部。

深化设计流程图
5.1.4深化设计成果文件
（1）深化设计总说明
总说明是整套图纸必不可少的一部分，其包含了整个工程中的一些重要信息，包括了材料的选用、焊接及螺栓的基本要求、防锈及防腐的做法、加工及运输安装的一些规定；同时对具体部位的钢材材质及交货状态、具体部位的无损检测等要求也作出了详细的说明。

这些信息对钢结构工程备料、加工、安装、维护都起着积极的指导作用。

在理解原设计总说明的基础上，加入了深化设计图中的一些基本原则，对深化设计的成果，编号规则等加以说明；更进一步地明确工艺、制作、安装的相关信息；对总说明中理解不清、制作安装等有矛盾冲突的地方和设计进行沟通协调并加以澄清，使总说明更加细化，更接近于操作实践。

经过细化处理，再注入深化设计相关信息后的原设计说明即为深化设计总说明。

（2）安装布置图
主要包括的信息：结构构件平面、立面布置图（图中应含本图范围内的所有构件截面表，如截面尺寸、材质等）、地脚螺栓和结构杆件定位图，结构杆件平面、立面编号图，现场拼接、焊接位置图，构件安装的方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息图。

结构构件平面、立面安装图中标示每个节点的做法索引图。

钢结构构件压缩变形补偿预调在钢结构制作阶段按总包协调的塔楼压缩变形补偿
方案在深化设计图纸中予以反映。

（3）构件零件详图
构件图：主要用于工厂零部件装配和现场构件的安装工作，图中需要标明构件的编号、几何尺寸、截面型式、定位尺寸；确定分段点、节点位置和几何尺寸，连接件型式和位置；焊缝、螺栓数量、连接形式等信息；以及构件的长度、重量、材料等信息。

零件图：主要用于材料采购和工艺排版，是对构件中的每一个小件单元的详细表示，图形中给出了每个零件的编号、几何尺寸、重量、数量等相关信息。

（4）报表、清单
输出文件除深化设计图纸之外，还包括相关报表、清单等信息资料，如构件零件清单、采购清单（包括材料明细、材料汇总）。

5.1.5深化设计需考虑的因素
1、对加工制作的考虑
（1）深化设计前进行工艺评审
制作工艺是钢结构加工制作的直接指导文件，钢构件加工制作前，首先需要对制作工艺评审，得出可实施的具体方案。

深化设计前，深化人员应和工艺人员熟悉图纸，对图纸中的信息进行整理，对重难点部位的制作工艺进行分析，如特殊的材质、特殊规格截面、涂装要求、检测要求做等予以明确，并提出相关建议，对暂时不明确的问题由深
化设计负责人与设计、现场、业主等进行沟通，在深化设计前形成合理的工艺评审文件，在深化设计文件中得以体现。

（2）深化建模、出图时要考虑工艺制作方案
深化建模过程中不但要考虑安装运输对深化设计的要求，还应紧密结合制作工艺方案。

深化设计人员在建模过程中要了解零部件的工厂加工方法，车间施工用器具的使用方法，零部件的工厂组装顺序，厚板的焊接处理方法、季节变化对加工制作的影响。

通过对这些的了解使建模时在依据原设计意图的前提下，结合工艺方案，对节点进行构造等处理。

深化图纸中应提供工艺方案所需的所有信息，图纸是对模型的直观表现，是制作工艺的基本资料，所以深化出图工作尤为重要。

（3）对工艺板等措施的考虑
梁、柱的现场连接部位，应设置合理的工艺板，以防止构件在组装、吊运过程中发生变形，同时设置合理的工艺衬板等以保证焊接质量。

本工程深化设计阶段充分考虑到运输工程中的安全措施，根据运输方案设置相应的临时措施，如设置绑扎用临时耳板等，尽量减短绑扎绳索的长度，改善绳索的线弹性变量，将构件在运输过程中的晃动降到最小，以达到运输安全、可靠的目的。

箱型柱在深化设计时应考虑制作过程中的变形，所以在深化设计时应按照构造要求加设防变形措施的内隔板，内隔板三边焊接即可。

2、对运输的考虑分析
深化设计前，应和运输、安装等相关单位沟通协调，充分考虑运输的方法、现场塔吊布置和吊重能力、现场条件，划分合理的分段分节。

在深化设计建模前应做好各项准备工作，确定单元吊装重量，运输尺寸等，对构件制作单元做合理的划分。

3、对安装的考虑分析
深化设计时要考虑工地现场不易焊接的栓钉，划分在工厂焊接或在工地焊接（楼层板）的栓钉；固定模板可能需要的连接件；钢柱底板灌浆需开设的孔洞；楼板混凝土施工需增加的钢支撑（包括永久性的和临时性的）等。

（1）分段合理性
在考虑到运输条件的同时，深化设计时还应充分考虑安装时构件的吊重问题，要了解现场塔吊的配置方案，复合现场提供的构件分段分节是否合理，对超重的构件及时和现场进行沟通，重新对构件单元进行划分，达到构件单元合理可靠。

（2）起拱变形
设计位型安装位型成型位型
（3）现场焊接衬板
现场坡口焊缝处均需采用带引弧段的钢垫板，以达到焊缝焊头、熔合良好的效果。

我们在深化过程中，充分考虑了现场焊缝所需的衬板。

（4）安装安全措施的考虑
根据施工需要，楼层钢梁施工时满铺水平安全网，在钢梁下翼缘上设置安全网挂钩；钢柱设置安全绳挂环；钢框架柱、钢暗柱、钢骨柱上均应设置上人爬梯（所有爬梯设置在建筑物内侧），方便操作人员上下；外框柱深化时还要考虑在现场对接位置附近柱壁上设置操作平台挂件。

5.1.6钢结构与土建专业的配合
（1）配合土建做好钢结构预埋工作
在钢结构施工过程中，与土建的及时配合非常重要，所以在深化设计时对钢结构预埋件的平面定位与标高定位应密切关注，及时跟踪土建的进度，现场深化设计配合服务人员应及时提醒土建施工单位和钢结构制作厂做好预埋件的制作与预埋工作。

设计人员在前期深化设计时应综合考虑钢结构与土建的关系，做好预埋件平面定位与标高定位图。

及时检查预埋件的位置与土建钢筋、梁的位置等有无矛盾。

（2）与混凝土的施工配合
混凝土的浇筑措施将影响钢结构中构件的布置及节点设计。

如灌浆孔和透气孔的开设，模板连接器的位置等。

通过与土建单位的沟通，确定混凝土的浇筑方案，确定混凝土泵管铺设的位置、大小、高度及与钢结构连接的板件，卸料平台与结构连接的板件，在深化图纸中反映出连接器、各管道孔的位置和尺寸，防止钢结构在施工现场开孔及焊接。

5.2典型构件加工制作方案
5.2.1H型钢加工制作方案
（1）H型钢构件概述
本工程H型钢构件主要分布在楼层钢梁，桁架等部位。

H型钢为本工程大量使用的一种截面形式。

（2）焊接H型构件加工制作方法
序号方式方法示意图
1 采用H型
钢生产线
进行组焊
在H型钢自动组立机上将腹板和
其中一块翼缘板组装成┻型，然
后再将┻型与另一块翼缘板组
装成H型，合格后转入后续各工
序
2 采用专用
胎架进行
组立
H型构件组立专用胎架
3 采用专用
胎架进行
焊接
H型构件焊接专用胎架
制作流程一：钢板矫平制作流程二：钢板预处理
制作流程三：零件下料切割制作流程四：零件第二次矫平
制作流程五：T型组立制作流程六：H型组立
制作流程七：H型焊接制作流程八：H型组矫正
制作流程九：装焊连接板制作流程十：整体检测
制作流程十一：端部铣平制作流程十二：端部钻孔
制作流程十三：栓钉焊接制作流程十四：喷砂除锈1、制作流程
管桁架制作流程图
2、下料
钢管应采用相贯线切割机或锯床下料；
对主管原则上定尺采购，下料时放焊接收缩余量，焊接收缩量参考以下要求进行预留：钢管壁厚≤6mm，每个节点预留1mm；钢管壁厚≥8mm，每个节点预留1.5mm。

主桁架中连接位置必须保证各主弦杆接口相互错开200mm以上。

3、管子相贯线切割
管子相贯线是一个曲线，且其坡口角度是随曲线的变化而变化的，管子相贯口的准确性直接关系到桁架的焊接质量及外观质量，是制作过程的关键。

采用数控相贯线切割机进行切割，能够根据放样程序在电脑上控制自动切割，并能一次性坡口成形，坡口角度可随圆周变化，以满足相贯线接头处趾部、根部和侧部的不同焊接要求。

腹杆相贯口的切割应考虑腹杆的装配顺序和相贯顺序，避免腹杆装配时隐蔽焊缝不可焊接。

支管壁厚大于等于6mm时应切坡口，支管壁厚小于等于6mm时可不切坡口，支管切割时应考虑主管为曲杆等因素对切割轨迹的影响，下料阶段不得采用人工修补的方法修正切割完的支管。

采用专用切割设备――数控六轴管相贯线切割机，其工作照片及性能参数如下
数控六轴管相贯线切割机相贯线切割口
项目特征数值
最大切管直径800毫米
最大切管壁厚40毫米
切割焰种类乙炔（丙烷）火焰和等离子
最大切管长度14米
桁架是空间桁架，主桁架弦杆是一空间曲线，管子的线型必须光顺美观且要达到标准要求，为确保钢管弯曲圆滑成形，必须防止起鼓、起皱。

对于弯曲半径较小的弦杆，弯圆采用钢管弯圆机加工，弯曲后，钢管直径变化不大于3mm，壁厚变化不大于1mm，钢管表面不能出现折痕和凹凸不平的现象。

弯曲后，在胎架上定位后，再准确切割端头。

位焊后组件的正确性；
（6）装配支座；
（7）焊接：焊接工作应尽量在工厂或预拼装场内进行，在符合强度、刚度要求的
专门的钢胎架上将散件组装成整体。

（8）焊接收缩余量设置：管对接焊缝：壁厚大于16mm、小于30mm时，环缝焊接收缩余量2mm；壁厚小于16mm，环缝焊接收缩余量1mm。

（9）组装杆件焊缝坡口的根部间隙大于标准规定值（1.5mm）时，可以按超标值增加焊角尺寸。

但间隙大于5mm时应事先用堆焊或打磨方法修整支管端头或在接口处主管表面堆焊焊道，以减小焊缝间隙。

（10）组装过程中，如果存在隐蔽焊缝，则应先焊接隐蔽焊缝部位，禁止虚焊、假焊。

（11）部件组装精度要求：
制作厂应在满足焊接一般规定的前提下，根据本工程钢结构特点，编制具有针对性的焊接方案，采取先进的焊接工艺，保证构件加工的进度以及构件的质量。

以下主要控制方面需满足相关规范要求：
对于厚板焊接工艺，应严格控制以下要点，确保厚板焊接质量满足设计要求：
5.4.1除锈工艺
（1）构件除锈方式
因设备处理构件尺寸限制，针对本工程中大型构件，我们将同时采用抛丸与手工喷砂除锈方式，对无法通过抛丸设备的构件采用喷砂工艺进行除锈。

（2）除锈工艺流程图如下：
（3）除锈技术要求
（4）除锈检验
1）根据设计要求，构件表面除锈等级为Sa2.5级。

2）根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）除锈为隐蔽验收，构件除锈完后由质检员进行100％检查，并由质管部、监造师、监理等进行隐蔽见证抽查，并做好隐蔽验收记录。

3）构件加工完后采用样卡进行100％检查，使构件除锈达到Sa2.5级。

即在不放大的情况下进行观察时，表面应无可见油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。

任何残留的痕迹应只是点状或条纹的轻微色斑。

5.4.2涂装施工方案
（1）涂装施工准备
构件在涂装前，应按涂装工艺的要求，对构件进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物及污垢等，并按设计要求对构件表面进行抛丸除锈处理。

表面处理要求达到Sa2.5级，除锈等级遵照《涂覆涂料前钢材表面处理》（GB/T13288.1）。

当抛丸除锈完成后，清除金属涂层表面的灰尘等杂物。

在监理工程师对表面处理认可后，构件运转至油漆涂装房的同时，向油漆相关班组说明工作对象和喷涂范围、施工工艺要求、油漆的类型和型号、工期要求和注意事项。

之后，油漆相关班组开始做喷漆前准备工作。

（2）涂装工艺
涂装的工艺过程为：抛丸除锈→表面清灰→底漆涂装→中间漆涂装。

1）基底处理
a表面涂装前，必须清除一切污垢以及搁置期间产生的锈蚀和老化物，运输、装配过程中的部位及损伤部位和缺陷处，均须进行重新除锈。

b采用稀释剂或清洗剂除去油脂、润滑油、溶剂、上述作为隐蔽工程，填写隐蔽工程验收单，交监理或业主验收合格后方可施工。

(3)涂装施工
1）防腐涂料出厂时应提供符合国家标准的检验报告，并附有品种名称、型号、技术性能、制造批号、贮存日期、使用说明书及产品合格证。

2）施工应备有各种计量器具、配料桶、搅拌器按不同材料说明书中的使用方法进行分别配制，充分搅拌。

3）双组份的防腐涂料应严格按比例配制，搅拌后进行熟化后方可使用。

4）喷涂防腐材料应按顺序进行，先喷底漆，使底层完全干燥后方可进行中间漆的喷涂施工，做到每道工序严格受控。

5）施工完的涂层应表面光滑、轮廓清晰、色泽均匀一致、无脱层、不空鼓、无流挂、无针孔，膜层厚度应达到技术指标规定要求。

6）涂装施工单位应对整个涂装过程做好施工记录，油漆供应商应派遣有资质的技术服务工程师做好施工检查，并提交检查报告和完工报告。

5.5钢结构安装
5.5.1钢构件进场验收
1、钢构件进场验收流程
钢构件进场验收流程
2、钢构件进场验收要求
验收的目的就是将可能存在缺陷的构件在地面进行处理，不使其进入吊装工序。

（1）首先检查构件的规格、数量及编号与发运清单是否一致。

（2）检查构件各项尺寸及焊缝外观是否符合设计审批的深化设计图纸要求，其偏差是否满足规范要求。

（3）检查随车携带的资料是否齐全至少应包括：原材料质量证明书、复检报告、探伤报告、检查记录、出厂合格证等。

5.5.2劲性钢骨柱安装
1、钢骨柱与塔吊关系图。