东大九龙湖体育馆钢结构施工方案

东大九龙湖体育馆钢结构施工方案
第二章钢结构施工
第一节编制依据
本施工组织设计是以业主提供的招标文件和图纸为依据，参考本公司以往在类似大型体育场馆工程的施工经验，结合本工程的实际情况及特点，并通过相应的计算、分析结果，在业主给定的施工场地、施工进度计划基础上进行编制。

1.1 工程文件
1.1.1东南大学九龙湖体育馆招标文件；
1.1.2东南大学九龙湖体育馆土建、屋面钢结构工程设计施工图；
1.1.3进度情况及工程总体施工进度计划；
1.1.4类似工程的施工经验及相关的技术文件
1.2 工厂文件
1.2.1《ISO9001质量手册》
1.2.2《程序文件》
1.2.3《标准施工作业指导书》
1.3遵循标准、规范及制度
1.3.1对于本工程的施工除按本工程设计说明要求外，尚应严格按照国家现行的有关标准、规范、规程、规定执行，具体如下：
1.3.1.1《建设工程项目管理规范》（GB/T50306-2001）1.3.1.2《钢结构制作工艺规程》（DGJ08-216）1.3.1.3《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345）
1.3.1.4《预应力筋用锚具、夹具、和连接器应用技术规程》（JGJ85-92）
1.3.1.5《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T17101）
1.3.1.6《工程测量规范》（GB50026）1.3.1.7《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）1.3.1.8《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
1.3.1.9《建设工程施工现场供电安全规范》（JGJ50194-93）1.3.1.10《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）1.3.1.11《网架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78）1.3.1.12《钢的力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975）1.3.1.13《结构用无缝钢管》（GB8162）1.3.1.13《低合金高强度结构钢》（GB/1591）1.3.1.15《建筑防腐工程施工及验收规范》（GB50212-91）
1.3.2重点遵循执行的规章制度
本工程的施工安装过程中，大量的、多工种的不同作业。

因此，除需要建立科学、统一的现场组织机构来指导和协调外，还须有健全、完善的管理体制和管理制度来保证本工程的施工组织管理机构有据可依、有据可循。

为使本工程施工安装过程中各不同专业工种间，不同施工区域间施工安装更为紧张、有序、保质保期的完成各项任务；使本工程项目经理部管理更为科学化、规范化和法制化。

须重点遵循执行公司制定的下列规章制度：
1.3.
2.1 公司《质量手册》、《程序文件》；
1.3.
2.2《发货及运输管理制度》
1.3.
2.3《施工组织设计编制、审核制度》
1.3.
2.4《图纸会审制度》
1.3.
2.5《工程变更联系单签证制度》
1.3.
2.6《材料、构件检验制度》
1.3.
2.7《分部、分项检验制度》
1.3.
2.8《隐蔽工程验收制度》
1.3.
2.9《技术复核制度》
1.3.
2.10《安全生产管理制度》
1.3.
2.11《工程项目文明施工管理制度》
第二节工程概况
2.1工程概况及特点
本工程位于校区东门，焦廷标馆南方。

本工程为其钢屋盖部分。

轮辐式张弦梁结构。

该结构长轴投影跨度为88.0m，短轴投影跨度为76.8m。

外轮廓近似椭圆，由四个圆弧段构成。

各榀张弦梁绕水平投影面的中心呈放射状布置。

张弦梁的中心通过刚性环连接，上压力环与下受拉环半径不等。

张弦梁矢高为3.00m，垂度为5.00m。

张弦梁的上弦设置环向支撑（4道），保证张弦梁平面外的稳定性。

张弦梁的下弦拉索呈抛物线形布置。

整体三维轴测如下：
图2.1东南大学九龙湖体育馆三维轴测图
2.2.1 支撑钢柱
(1) .下部共48榀钢弧形柱，指向四段圆弧的圆心，即距离正中心9600mm的位置。

因所对角度不同，各榀柱可分为大夹角与小夹角柱两种；左右两侧各四品（共八榀），为大夹角柱（约为5%%d）；上下两侧各八榀（共十六榀），为小夹角柱（约为3.5%%d）。

其构成形式相近，仅对柱间支撑长度有影响。

(2).各榀柱分内外柱，中间设有双角钢支撑，支撑间各放置两块填板。

内柱尺寸均相同，仅外柱因底标高不同，从左右两侧，往中间递减。

按外柱底标高，采用4种弧形柱。

(3).各榀柱外柱之间的支撑，因柱偏斜角度不同，可分为两大夹角柱间、两小夹角柱间、大小夹角柱间三种类型。

(4) .每两榀弧形柱与其之间支撑，形成三个落点，分别落于下部圆形混凝土环梁与混凝土柱轴心上，左右两侧采用成品固定盆式(抗拔)橡胶支座，中间采用与混凝土柱刚接。

预埋件见于混凝土设计部分。

(5) .每榀柱分为内外柱，内外柱间采用圆管与耳板铰接。

内柱之间，采用双T钢连接，截面为2TN150×150×6.5×9，并且为保证其平面外刚度，在T钢之间长度方向中点处设有双角钢2L45×5。

外柱之间，采用H型钢HW125×125×6.5×9，布置方向与外柱翼缘相同，即用来抗风受弯；为保证其平面外稳定，采用竖向三等分侧向撑杆与边角斜向刚性支撑。

内外柱顶之间采用一圈桁架，HW150×150×7×10，小立柱落在钢外环箱梁上。

图2.2东南大学九龙湖体育馆支撑钢柱三维轴测图
2.2.2 钢屋盖
(1).钢屋盖结构体系为轮辐式张弦梁,其投影到水平面为四段圆弧围成的椭圆.上下段的圆弧半径为48m，左右段的圆弧半径为34.4m。

张弦梁之间夹角为14°，15°，16°不等。

张弦梁上弦采用焊接箱型梁箱700×500×12×14，焊接H700×350×18×20型钢。

下弦拉索采用OVM系列的PES5-199拉索，钢丝束面积为3905mm，钢丝束直径为77mm。

(2).杆的布置规律为：5等分水平投影面上椭圆与张弦梁轴线的交点到建筑原点的距离，布置4道撑杆。

屋盖体系的环向支撑系统设置在撑杆的上方，一共为4环，近似为椭圆形。

(3).中央刚性环NHSX和NHXX轴线投影面为圆形,圆心为建筑原点,上弦圆半径为6m，下弦圆半径为3.6m。

(4).屋面檩条采用双C型钢连接，截面为2C300X80X20X2.5，采用三角形檩托置于屋盖支撑系统和张弦梁上。

图2.3东南大学九龙湖体育馆钢屋盖三维轴测图
图2.4东南大学九龙湖体育馆钢屋盖张弦梁三维轴测图
图2.5东南大学九龙湖体育馆屋面檩条平面图
2.2.3 马道
体育馆屋盖下设置有一道环形、两道中间长方形马道，马道之间全部贯通，马道分布在标高22.00米处，马道宽1.2米，整个马道系统由76跟Q235Bφ36吊杆钢屋盖相连形成稳定系统。

图2.6东南大学九龙湖体育馆马道三维图
第三节施工部署与准备
3.1施工目标及承诺
本工程施工的指导思想：以质量为中心，以工期为目标，精心组织，科学管理，高速优质地完成本工程的施工任务。

作为公司重点管理项目之一。

为了保证整个工程安全、优质、高速、文明地完成，特制定工程质量、安全文明、工期目标及环境保护目标。

3.1.1质量目标
本钢结构工程质量标准确保一次性验收合格，竣工工程确保江苏省优质工程
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。

．
3.1.2安全文明施工目标
坚决落实公司“安全第一，预防为主”的方针和安全为了生产，生产必须安全的规定，全面实行“预控管理”，从思想上重视，行动上支持，控制和减少伤亡事故的发生。

争创江苏省“安全文明标化工地”，满足总承包安全文明施工的其他目标，杜绝重大伤亡事故的发生，月轻伤负伤率控制在1.2‰以下。

3.1.3工期目标
按现场混凝土结构的施工、交工计划，安排总现场钢结构安装。

按照现场实际工作面提交情况钢结构现场施工计划从2011年03月22日开工，2011年05月22日开始吊装作业，竣工日期2011年09月1日。

3.1.4环境保护
本工程从实际出发，坚持“预防为主，防治结合，综合治理，化害为利
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．”的环境保护方针，为工程周边创造一个良好的环境。

工地管理达到OHSAS18001相关管理要求。

3.2现场组织机构设置及职责分工
3.2.1现场组织管理机构设置
针对本工程结构复杂，吊装、安装焊接工程量大，工程质量要求高，工期紧、工程意义大等特点（该工程已列为公司年度的重点管理工程），本着“服从设计、尊重监理、服务甲方”的原则，特设立了南京东南大学九龙湖体育馆钢结构工程施工现场项目经理部，分别由经验丰富，技术素质好、专业知识硬的各不同专业工种的骨干组成。

负责从工厂、现场两个方面进行宏观管理和整个工程的实施。

确保本工程按确立的质量目标、工期目标和安全生产文明施工目标完成施工安装任务。

工程项目管理方法采取分层次管理：
第一级管理由业主与总包、监理单位组成的总项目经理部，对我们现场具体实施情况进行宏观监控，通过每周召开高层次协调例会和现场巡视，制定宏观计划目标。

第二级管理主要由我公司项目经理部进行，提出实现计划的措施，组织和协调项目的全方位实施的决定。

贯彻决策层的决定和指令，修订项目计划，确定工艺流程，协调交叉施工的矛盾，解决施工过程中遇到的问题，每日控制施工计划进度和工程质量，保证各阶段目标
实现。

本工程组织机构模式属于职能式组织机构，组织结构图中的项目经理由本公司总经理任命并授权，对整个项目的实施负责。

组织机构图如下：
工程项目经理部在确定的工程项目管理各项目标的指导下实施工程项目的综合管理职责。

通过全面、综合的管理，控制工程质量、工程成本、安全生产、施工工期、文明施工目标的全面实现。

由项目经理牵头的现场项目组织管理机构构成本工程项目施工内部质量保证体系，成为该体系的最高责任者。

确保该机构逐级、逐项质量保证体系的建立和运行，确保本工程各项目标的实现，保证该机构体系的有效运行。

3.2.2 主要岗位职责
3.2.2.1项目经理主要职责：
1.认真贯彻国家、南京市的有关方针、政策、法规及本公司的质量方针、目标和制定颁发的各项规章制度。

2.确定管理总目标和阶段目标，科学的组织、计划、管理工程项目的人、财、物资源，做好人力、物力和机械设备的调配与供应，监督管理工程的进度、质量、安全、场容，提高综合经济效益，圆满完成施工任务。

3.积极配合上级和公司主管部门对工程现场进行的各种检查、验收工作，及时整改查出的各种问题，提出预防措施。

4.严格按照设计文件、现行国家规范、公司质量手册、程序文件及相关作业指导书组织施工。

组织编制单项施工方案和各种作业指导书，制定安全生产和保证质量措施，并积极组织实施。

5.积极参与业主、监理等相关方组织的各种会议和活动，组织参加本工程各阶段的验收和竣工验收。

6.对经常性发生、影响面广、程度深的工程质量问题，组织成立QC小组，开展QC活动，进行PDCA循环。

3.2.2.2项目总工程师
1.在项目总经理领导下，具体主持项目质量管理保证体系的建立，并进行质量职能分配，落实质量责任制，确定项目质量记录及项目的关键过程和特殊过程，并确定相应的技术参数和实施措施及决策。

2.组织项目的技术质量工作，审核项目施工组织与施工方案，并解决各方面的技术质量问题。

3.与设计、监理保持沟通，保证设计、监理的要求与指令得以贯彻实施。

4.组织技术攻关小组对本项目的关键技术难题进行科研攻关，进行新工艺、新技术的研究，确保本项目顺利进行。

3.2.2.3安全负责人主要职责：
1.照本工程的质量、安全生产、文明施工目标全面负责监督实施工程全过程的质量、安全及文明施工工作，服从项目经理的统一安排和分配。

2.在项目经理的综合指导下，牵头建立质量、安全检查机制，贯彻执行各项规章制度，严格执行公司制定的相关配套制度及管理办法。

3.参与编制本工程的施工组织设计以及各专项施工方案和作业指导书的编制和落实。

4.负责组织质量检查组、安全检查组成员学习国家规范、标准及常州市的有关规定，熟悉本工程的设计文件、施工工艺、操作规程等技术文件；
5.负责对各班组长进行技术、安全交底，签订《安全生产、文明施工目标管理责任书》；
6.组织相关单位人员及时处理、解决施工中的技术疑难问题，负责工程施工现场发生的各种质量、安全事故的调查、分析处理，并记录建档。

7.按照公司的有关规定建立并执行本工程现场质量、安全教育制度、检查制度、奖惩制度。

8.负责从材料验证到制作构件，从构配件的采购，运输到现场安装、测量，每一工种，每一系统层层把关控制，贯穿工程全过程。

9.定期、不定期地组织参加工程质量、安全生产、文明施工大检查，以书面形式提出整改单，并作进一步的验证记录。

10.组织参加工程各分项、各特殊工种、重要工序的检查、验收和工程完工后的竣工验收。

3.2.2.4技术负责人主要职责：
1.熟悉、掌握国家规范、标准，常州市的有关规定，并认真贯彻执行。

2.按照本工程制定的各项目标，在项目经理的组织、安排和领导下全面负责本工程的技术管理、技术控制和技术服务工作。

3.熟悉、掌握本工程的有关技术文件、技术规范、技术要求，并把技术要求、各工种的操作规程传达到班组。

4.负责本工程焊接、吊装安装等重大工艺书、关键技术指导书的编制和落实。

5.参加图纸会审，参与施工中出现的各种技术疑难问题的调查、分析和处理。

6.负责特殊工种的上岗考核和管理，新技术、新工艺的推广和应用。

7.负责监控各种施工设备、工器具的运行情况，定期进行保养、检测、检定。

8.参与本工程各分项、各重要工序、专业工种的验收和工程竣工验收。

3.2.2.5施工负责人主要职责：
1.熟悉、掌握国家、南京市的规范、标准、技术规程及有关文件规定，认真贯彻执行本工程制定的各项目标。

2.配合项目经理及项目经理部其它管理人员做好工程质量、安全生产、施工进度、文明施工等有效控制。

3.按照设计文件、施工验收规范、技术规程、施工组织设计和作业指导书进行过程施工控制。

4.负责各施工组织设计、特殊工种、分项工程的技术交底，并做好记录，对实施过程进行控制。

5.负责维护、保养、检测、检定所使用的各种施工设备和工、器具。

6.负责做好隐蔽工程检验、技术复核等工程质量把关工作。

7.组织参与各分项工程、各重要工序、专业工种的检查验收和工程竣工验收。

3.3 施工总体部署
3.3.1总体施工流程图
表3.2 施工流程图
3.4 施工准备
3.4.1技术准备
3.4.1.1与甲方进行现场交底，如原材料、零部件及设备的堆放场地，行车通道、水、电、食宿，办理好施工前的手续，协调并确定施工日期和各工序施工计划，与其他施工单位交叉作业协调计划。

3.4.1.2对施工前道工序（基础埋件及相关设施）进行复核，确保预埋铁件质量、标高、中心轴线、几何尺寸、平行度等合格，并做好交接手续。

3.4.1.3做好机具及辅助材料的准备工作，如吊机、电焊机、测量仪器、手动工具及其他辅助用具。

3.4.1.4熟悉合同、图纸及规范，根据深化图纸做好专项施工方案、作业指导书，绘制详细的拼装分段图同时做好专项安全、技术、质量交底工作。

3.4.1.5对制作、施工的机械、机具及零部件进行适当放置，以使施工方便、搬运合理便于保管。

3.4.2材料准备
3.4.2.1 材料构配件准备
1）各类构件进场后要严格组织验收，及时填写《材料构配件进场报审表》，合格后方可安装。

2）对设计有要求或规范规定的钢材进行力学试验、化学分析等各类试验。

3）构件的进场数量要满足现场安装进度要求，堆放位置尽量满足现场安装要求。

3.4.2.2安装辅助材料准备
1.主材准备
钢结构安装工程的主要辅助材料为焊接材料，所有的结构用材，都必须在材料进场前做好必要的材料复验和技术参数确认工作。

(1)手工焊接用焊条
符合标准：Q235钢：《GB5117-95》；Q345钢：《GB5118-95》
焊条型号：Q235钢：E431；Q345钢：E501
(2)埋弧自动焊接或半自动焊用的钢丝和焊
焊丝应符合标准：《GB/T14957-94》—熔化焊用钢丝
焊剂应符合标准：《GB/T5293-85》—碳素钢埋弧焊用剂
或：《GB/T12470-90》—低合金钢埋弧焊用剂的规定
针对本工程由于焊接工作量比较大，对接焊接因此需要根据焊接工艺评定的结果选择多种焊条，其中主要焊条和焊丝的技术参数如表3.3：
表3.3常用结构钢材CO2气体保护焊实芯焊丝选配
表3.4 常用焊条指标
2.辅材准备
钢结构安装工程辅材为氧气、乙炔、临时连接螺栓、动力用料、安全维护设施及吊装索具等。

(1)氧气、乙炔准备
氧气、乙炔或者丙烷、液化石油气，是工厂和现场气割的必须材料，由于本工程中构件截面不大，因此可以在工厂制作时，拼装部分吊装分段，在现场进行组装工作。

根据总体的
钢结构工作量分析和进料计划，需要一定的气割材料，因此在钢结构进场前应该根据供应情况，确定质量优良，供货有保障的供应商，确保整个工程的施工质量和进度。

(2)临时连接螺栓准备
安装用的临时连接螺栓取用4.6级，临时螺栓除部分节点的临时连接构件外，同时还是高强度螺栓的代用螺栓。

在安装工作开始之前必须详细统计临时螺栓的规格和数量，使准备工作做到最充分。

(3)动力用料准备
动力用料主要是指所采用的各类安装设备的燃料和维护用料，将有专职的机械员配合材料部门做好设备用料的采购，确保机械设备的完好率，确保整个工程的进度。

(4)安全维护设施准备
安全维护主要包括安全脚手架，安全维护网，安全警戒线等，将根据现场实际施工的需要和安装施工措施的要求，确定用量，按统一的行业标准进行准备和采购。

(5)吊索具准备
根据各个主要吊装的工艺，确定吊索具的规格和数量，在吊装设备进场前做好准备，严格按照安装审核制度，对吊索具进行检查，确保吊装的安全。

3.其他用料准备
钢结构安装其他用料主要是为满足安装需要所必须的临时连接钢板、测量标记用料各类养护材料等。

(1)临时用钢板准备
在钢结构安装期间，必须准备一定数量的临时固定挡块和搁置点，必要时还必须现场制作吊耳，因此一定数量的临时用钢准备是必需的。

对于此类临时用钢板的来源，除使用制作阶段的边角余料外，还必须事先采购一定数量的整块钢板，以备安装阶段使用。

在采购时，必须根据要求严格控制钢板的质量，确保钢材的焊接性能和力学性能满足国家相关规范的要求。

保证整个工程的施工安全。

(2)其他消耗用料准备
其他消耗用料包括测量标志用料、临时施工易耗品，此类物品将根据实际情况排定采购计划，以满足施工进度的需求。

3.4.3 施工设备、机具及支撑材料的投入计划
3.4.3.1机械配备原则
(1)工厂加工设备
根据结构构件形式特征，确定主要加工设备具体性能及型号。

对公司不具备的特殊机具设备安排自行采购，尽量提前作好采购计划及安装调试。

对无须购买但可租赁的设备，作好调查和落实租赁合同的签定。

计算构件加工量，编制制作机具设备需求量计划；
根据构件需求进度安排，编制加工设备配置计划，提供加工厂。

工程开工前，应组织人员对加工机具进行一次全面检修与保养，保证设备能正常运行工作。

为保证钢构件加工质量，将组织必要的工艺试验，配备必要的制作质量检测设备。

本工程所需主要设备型号、名称及数量具体见加工设备配置计划。

(2)现场施工设备
在施工准备阶段,根据现场施工要求,编制组装和吊装施工机具设备需用量。

对于自有设备应做好保养维修工作，对计划租赁的设备必须作好调查和尽早落实租赁合同的签定工作，并布置安排设备进场计划。

本工程所需施工设备机具型号、数量具体见施工安装设备一览表。

3.4.3.2设备投入计划
(1)工厂主要设备
表3.5 投入本工程的主要工厂加工设备表
表3.6 投入本工程的工厂主要焊接设备表
表3.7投入本工程的工厂主要检测设备表
(2)现场主要设备
表3.8 投入本工程的吊装设备机械计划表
表3.9 现场预应力安装主要机械设备表
表3.10 现场安装主要焊接设备表
表3.11 安装主要检测设备表
3.4.3.3设备保证措施
工程工厂制作设备全部为自有，材料进场后即可投入使用。

现场安装、组装部分为租赁设备，计划构件进场时设备将根据计划陆续进场。

辅助设施，小型设备可随时进场。

组装用胎具和平台将根据设计自行制作和租赁，支撑设施根据设计所需数量及时安排制作加工或租赁，以上设施配件需有一定的余量。

进场时间根据总体进度计划安排。

3.4.3.4 支撑材料投入计划
本工程的支撑体系采用支撑架+定位架的组合，支撑架为1x1x1.5的格构柱（见图3.5），在格构柱顶端架设精定位的定位架。

相应定位架材料随上述支撑架材料到场。

3.4.4 劳动力投入计划
本工程现场人员除项目管理层外，其余主要是各工序配备的技术工种。

根据本工程实际情况，本工程构件除在工厂配备一定数量的制作人员外，还需在现场配备足量的组装和吊装人员。

具体人员的安排如下：
表3.13 现场安装劳动力计划表
3.4.5 施工用电用水计划 3.4.5.1施工用水计划 (1).施工用水
引入现场总水源，作为施工用水，由总包给定水源位置接管，干管选用镀锌管入地埋设，分别接至办公区及施工区。

由于钢结构行业的特殊性，施工用水几乎没有，所以施工区域只考虑工人饮用水。

现场水源应满足约120人的饮用水，平均每人每天10~15L 。

(2).现场排水设施
地面排水：在办公房屋四周设排水沟，排水沟边壁用砖砌筑，流水面用2cm 厚M5水泥砂浆抹面。

在各施工场地的大门附近均设置洗车槽、沉淀池及门卫值班室。

场区内的地面积水、车辆冲洗废水及施工废水排入主排水沟内，（符合城市废水排放标准）再排入市政排水管道。

3.4.5.2 施工用电
(1).钢结构主要施工设备、机具用电量一览表
∑∑∑∑+++=44332
2
1
cos 1(1.1P K P K P
K
P K P ϕ
)
50*0.150*8.0720*5.075
.02
.460135*
7.0(1.1+++++=)
=700KW
（2）现场用电计划
根据目前排定的工期计划，现场用电的高峰期出现在2009年7、8、9月，即在现场吊装时的三个月。

根据现场的工作进展，前期和施工准备用电量比较小，后期安装的用电量也逐次相应减小。

需要排定用电计划如下：
现场用电量计划表
3.4.6施工总平面计划
由于本工程体积量大，施工场面大，为保证工程施工的顺利进行，合理地进行施工总平面布置并切实做好施工总平面管理工作是很重要的。

计划成立一个施工总平面管理小组，组长由项目经理担任，各项目副经理任副组长，下设指定人员专门负责。

本工程钢结构进场前已具备“三通一平”条件，现场周围道路畅通，场内没有障碍物，施工现场较开阔，具备开工条件。

经过现场的实际勘察，并根据招标文件中的建筑总平面图，我们首先将根据总包单位的场地使用和预留情况，再充分体现环保节能与人文相结合，真正做到以人为本，服务于人，将整个工程现场分区管理。

不仅要在工程上成常州市重点，而且在施工现场布置上、管理上体现出水平和企业文化。

3.4.6.1总平面布置原则和依据。