鋼結構工程施工方案-概況-重難點_第1頁
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第頁材料概況鋼材本工程主要使用鋼材等級及性能構件鋼材等級Z向性能t<40t≥40塔樓框架結構框架梁Q345CQ345C40≤tZ15Q390CQ390C40≤tZ15柱Q345CQ345C40≤t<60Z15Q390GJ-C40≤t<60Z15t≥60Z25核心筒鋼板剪力墻中鋼板Q345C鋼骨柱Q390GJ-CQ390GJ-C40≤t<60Z15t≥60Z25Q345CQ345C40≤t<60Z15t≥60Z25桁架轉換環帶桁架Q390GJ-C40≤t<60Z15t≥60Z25環帶桁架Q345CQ345C40≤t<60Z15t≥60Z25帽桁架Q345CQ345C40≤t<60Z15t≥60Z25塔冠Q345CQ345C40≤t<60Z15t≥60Z25樓面結構除框架梁外的梁Q345CQ345C40≤tZ15Q235C雨篷Q345CQ345C40≤tZ15柱腳柱腳底板鋼材等級同鋼柱40≤t<60Z15t≥60Z25裙房框架結構轉換梁Q345BQ345B40≤tZ15t≥60Z25柱Q345BQ345B40≤tZ15t≥60Z25桁架Q390GJ-CQ390GJ-C40≤t<60Z15t≥60Z25五夾層柱、梁Q345B鋼構架Q345B鋼天幕Q345C高強螺栓本工程所使用的高強螺栓質量應滿足《鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副》(GB/T3632-2008)、《鋼結構高強螺栓連接的設計、施工及驗收規范》(JGJ82-1991)的規定;螺栓連接的強度設計值、高強螺栓的設計預應力值,以及高強螺栓連接的鋼材摩擦面抗滑移系數值,應符合現行國家標準《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)的規定。本工程中凡未注明的螺栓均選用為10.9級扭剪型高強螺栓及連接副,未注明的安裝螺栓為C級。本工程中凡未注明的高強螺栓摩擦面的摩擦系數:Q235為0.40,Q345及Q390均為0.45。摩擦面的處理方法為噴砂(丸)。μ值的確定須根據實驗進行,其實驗結果須提交監理工程師及建設單位技術負責人認可。當摩擦系數實測值低于設計值時,應對螺栓規格或者數量進行調整。壓型鋼板本工程塔樓除核心筒外采用壓型鋼板與現澆混凝土組合樓板。壓型鋼板采用連續熱浸鋅鍍鋅鋼板,雙面鍍鋅總重量為275g/m2,屈服強度fy=410N/mm2。壓型鋼板為閉口板,規格見圖集(05SG522)中的YXB65-185-565(B)或由供貨商提供的截面特性優于此型號的相應產品的說明,樓板在無底板筋的條件下耐火極限為1.5小時,壓型鋼板組合樓板在本工程所需支承跨度和承受荷載下的抗火性能須經消防部門指定的國家級檢驗單位檢驗通過。壓型鋼板板厚須由供貨商根據各層混凝土樓板厚度、鋼梁間距、樓面荷載以及壓型鋼板鋪設方式等確定,且厚度不得小于圖中標注明厚度。供貨商須提供施工階段無支撐跨距計算、使用階段強度及撓度計算、火災時抗火設計計算等,并同時提交壓型鋼板鋪板圖于設計院確認批準。壓型鋼板鋪板圖中應包含樓板邊界處的節點、壓型鋼板與主結構的連接節點等相關構造,該部分相關構造涉及的材料作為組合樓板的一部分由壓型鋼板供貨商負責提供。抗剪栓釘本工程中所用栓釘的質量標準應符合《電弧螺栓柱焊用圓柱頭栓釘》(GB/T10433-2002)中的規定。栓釘鋼材為ML15,屈服強度為240N/mm2,最小極限抗拉強度為400N/mm2,伸長率≥14%。栓釘規格除注明外,均為φ19,長度為100mm。焊接材料本工程中所用的焊縫金屬應與主體金屬強度相適應,當不同強度的鋼材焊接時,可采用與低強度鋼材適應的焊接材料。由焊接材料及焊接工序所形成之焊縫,其機械性能應不低于原構件的等級。手工焊接用焊條的質量標準應符合(GB/T5117)或(GB/T5118)的規定。直接承受動力荷載或振動荷載、厚板焊接的結構應采用低氫型堿性焊條。自動焊接或半自動焊接采用焊絲或焊劑的質量標準應符合(GB/T5293、GB/T12470、GB/T8110)等相應規范和標準的規定。涂料(1)鋼結構防腐涂料本工程鋼結構防腐設計年限15年以上。防腐涂料應滿足良好的附著力,與防火涂料相容,對焊接影響小等要求。防腐涂料采用水性無機富鋅底漆,對室內鋼結構且有防火涂料時,刷涂2道,最小總干膜厚度125μm;對室外鋼結構除防腐底漆(最小干膜厚度80μm)、最小總干膜厚度150μm外,需有中間漆及面漆配套要求。防腐涂料應通過國內權威機構關于底漆干膜鋅含量以及耐老化測試的第三方檢測報告。針對不同環境要求的防腐涂料涂裝方案須經設計認可以后方可施工。(2)鋼結構防火涂料本工程耐火等級為一級,鋼結構的防火應符合《建筑設計防火規范》(GB50016-2006)、《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-95(2005年版))與《建筑鋼結構防火技術規程》(CECS200:2006),及本工程消防性能化分析結果的要求。根據《高層民用建筑設計防火規范》,柱的耐火極限為3小時,梁的耐火極限為2小時,組合版的耐火極限為1.5小時,鋼樓梯的耐火極限為1.5小時,桁架的耐火極限為3小時。設計要求對鋼柱、鋼梁、鋼桁架、鋼樓梯等做防火噴涂,防火涂料與鋼結構防銹底漆、中間漆、面漆、水性乳膠漆、墻紙粘結劑等必須相容,后者不能影響防護涂料的防火性能,宜采用同一廠家的產品。超薄型和薄型防火涂層與防腐涂層之間的附著力應大于1MPa。防火涂料的性能、涂層厚度及質量要求應符合《鋼結構防火涂料》(GB14907)和《鋼結構防火涂料應用技術規范》(CECS24)的要求。本工程所選用的防火涂料必須通過國家級檢測單位的檢測。1)鋼結構防腐、防火涂裝要求室外鋼結構室外無防火室外薄型防火室外厚型防火構件位置無防火要求的鋼構件1、塔冠鋼結構帽桁架上弦以上部分-2小時2、塔冠內鋼樓梯梁、支撐-2小時3、99層(屋頂擦窗機層)、100層(衛星天線層)鋼梁-2小時4、雨篷及雨篷拉索-1.5小時1、塔冠鋼結構帽桁架上弦以下部分-3小時2、塔冠鋼樓梯柱-3小時3、支撐99層(屋頂擦窗機層)鋼平臺的斜支撐-3小時油漆類型技術參數油漆類型技術參數油漆類型技術參數底漆環氧富鋅80μm環氧富鋅80μm環氧富鋅80μm中間漆環氧云鐵150μm,80%SV環氧連接漆40μm,47%SV環氧云鐵150μm,80%SV防火涂料--環氧膨脹型防火涂料2小時不厚于4.7mm,100%SV;1.5小時不厚于2.5mm厚型防火涂料3小時不厚于25mm膩子--嚴禁使用嚴禁使用膩子膩子面漆丙烯酸聚硅氧烷120μm,72%SV丙烯酸聚硅氧烷120μm,72%SV丙烯酸聚硅氧烷120μm,72%SV室內鋼結構室內無防火室內薄型防火室內厚型防火構件位置無防火要求的鋼構件1、裙房玻璃頂棚鋼結構-1.5小時2、公共區域幕墻支撐鋼柱-1.5小時3、疏散鋼樓梯-1.5小時1、主體鋼管混凝土柱-3小時。2、鋼梁-2小時。3、塔樓環帶桁架、轉換桁架、帽桁架,裙房桁架-3小時。4、避難及設備層幕墻支撐鋼構-2小時。油漆類型技術參數油漆類型技術參數油漆類型技術參數底漆環氧富鋅80μm環氧富鋅80μm環氧富鋅80μm中間漆環氧云鐵150μm,80%SV環氧連接漆40μm,47%SV環氧云鐵150μm,80%SV防火涂料--丙烯酸膨脹型防火涂料1.5小時不厚于1.2mm,68%SV;2小時不厚于2.2mm,68%SV厚型防火涂料3小時不厚于25mm;2小時不厚于20mm鋼結構外漏時面漆膩子--嚴禁使用嚴禁使用原子灰(與面漆配套)與防火涂料及面漆配套面漆丙烯酸聚氨酯80μm,57%SV丙烯酸聚氨酯80μm,72%SV丙烯酸聚氨酯80μm,57%SV鋼結構重難點分析序號技術重難點分析針對性措施備注1技術方案造型奇特,樓層變化大,截面多而復雜;構件種類多鋼結構深化設計分段分節是重點本工程結構體系先進,構造十分復雜,在分節分段時需綜合考慮的因素非常之多。進行科學合理的分節分段是本工程深化設計一大關鍵。(1)考慮復雜節點受力,保證結構本身安全及施工階段安全。(2)避免焊縫交叉、重疊,減少應力集中及現場焊接量。(3)保證焊接操作空間,方便制作、安裝。(4)考慮土建、機電等各專業工藝要求。(5)滿足運輸對長、寬、高的限制要求,防止運輸變形。(6)考慮塔吊性能,滿足起重要求。(1)根據安裝分段原則,利用TeklaStructures軟件進行三維實體建模,輔助技術人員進行分段分節。(2)進行有限元分析,分段點應避開應力較大且集中位置,保證結構安全、可靠。(3)組織各專業技術人員參加深化協調會,綜合考慮各專業對分段分節的工藝要求。(4)根據運輸條件及尺寸限制,確定構件分段,針對大而薄的構件增加臨時措施防止運輸變形。(5)根據計算機生成的構件重量報表,結合塔吊布置及起重性能進行分段分節復核,確保每根構件都能滿足塔吊的起重要求。(6)分段分節優先保證結構安全,分段后進行施工模擬分析,復核結構安全性,分段分節方案須經相關單位批準后方可執行。2技術方案超寬,多截面變化,內部結構復雜“空間雙曲管多管組合巨柱”制作、安裝。(1)復雜“空間雙曲管巨柱”簡稱巨柱,主塔樓有16根巨柱,截面尺寸大且是主樓的主要豎向受力構件,現場如何拆分、分段安裝是本工程施工的一個重點(2)巨柱腔體內部縱橫隔板交錯,空間狹小,導致吊裝、測量、焊接等作業空間受限,測量儀器、焊機等設備的布置有一定困難,施工安全及質量保障難度大。(3)巨柱節點焊縫集中,腔體側壁鋼板尺寸大,焊前約束薄弱,焊接變形大,焊接殘余應力控制難。(4)鋼結構施工與土建鋼筋綁扎、機電管線穿孔等各個專業工序協調難。(1)采用三維軟件模擬拼裝,針對重點部位進行工廠預拼裝,實現精度預控。(2)優化并驗算吊點布置、連接耳板,采用快速校正工具和三維分節測量法。(3)采用爬升式焊接操作平臺,最大限度減少重型焊接操作平臺移位拆裝時對塔吊的依賴與時間的耗費。(4)采取受限空間焊接措施:①鋼柱外壁后焊,利用焊口縫隙保證柱腔內空氣循環;②巨柱開設焊接工藝孔;③進人焊接洞口設置安全繩、排氣扇等措施。(5)制定詳細的焊接順序,做針對性技術交底;挑選高技術水平的焊工,大膽嘗試自動焊接、機器人焊接等新工藝。(6)設置焊接約束板、焊接約束支撐。(7)以專題會的形式明確鋼結構與土建及其他專業之間的工藝配合。鋼結構柱腳的拆分復雜外框鋼柱L51層變截面鋼柱F1-F7層外框巨型鋼柱外框巨柱的拆分塔樓鋼板剪力墻圓管柱轉變箱型柱節點鑄鋼節點3技術方案超長超大鋼板剪力墻施工,焊接控制是鋼板剪力墻控制重點。(1)鋼板最大分段長度達15.83m,重量約17.0噸,吊裝過程中對大而薄的鋼板墻變形控制是關鍵。(2)鋼板墻最大板厚為30mm,厚板焊接變形及殘余應力控制是關鍵。(3)冬季施工焊接質量控制難。(4)核心筒地下室至F24層及F45-F54層布置有鋼板剪力墻,單塊墻板尺寸大,根據頂模進度與土建鋼筋綁扎進度,合理進行剪力墻分段安裝是本工程施工的重點。(1)針對大而薄的鋼板墻設計專用鋼“扁擔”,采用多點吊裝。(2)合理安排焊接順序及焊接方向。遵循由中心向四周,先立焊后橫焊的焊接順序,采用同步對稱焊接技術、分段分層退焊技術、分段跳焊技術結合的方法進行超長焊縫的焊接。(3)設置焊接約束板、焊接約束支撐,自由端設置纜風繩、千斤頂。(4)鋼板焊接及低溫焊接采用電腦自動控溫技術和電加熱技術,嚴格控制焊接溫度參數。(5)通過對總平面的管理規劃及定模系統的合理設計,合理的對鋼板剪力墻進行分段分節,保證現場的吊裝及焊接的空間。電加熱器布置示意圖磁鐵式電加熱器焊后電加熱維護F1-F12層分段分節F12-F23層分段分節F45-F54層分段分節4技術方案復雜、變截面大型鋼結構轉換桁架的制作、安裝。本工程塔樓共設四道環帶桁架,分別位于F47~F51、F71~F73、F88~F89、F98~F99,轉換桁架由上弦桿、下弦桿及斜腹桿組成,斜腹桿最大截面為□1200×1200×60×60mm,弦桿最大截面為□1200×1200×60×60mm。最大板厚為60mm,材質為Q390GJC。桁架多數節點存在大量超快超重節點,特別是桁架層巨柱部縱橫隔板交錯,空間狹小,如何進行合理化分段是本工程的重點,桁架的施工質量是整個工程的關鍵。考慮到本工程位置的特殊性,我司對工程周邊環境進行認真仔細的分析,并提出以下對策,確保工程的順利進行(1)對桁架采取合理的分段分節方案,充分考慮結構受力特點、施工方便性、運輸條件等,最大限度利用塔吊和場地資源。我司針對桁架進行了合理化的分段,最大吊裝分段重量約為65噸。(2)通過對總平面的管理規劃,采取樓板加固等方式科學布置重型構件的堆場,保證重型構件現場的堆放及吊裝。(3)環帶桁架分節安裝時,加設剛性臨時支撐,以控制分段桁架對接口的安裝精度。(4)桁架盡量在地面拼裝成形,以減少高空作業量。(5)針對本工程超厚板桁架的焊接,采用電加熱技術,避免因乙炔火焰加熱受風力影響而效果差;同時焊后電加熱具有保溫效果,可以部分消除焊后殘余應力。HHJ-1桁架分段HHJ-2桁架分段HHJ-1示意圖HHJ-2示意圖MHJ示意圖5技術方案復雜環境下鋼結構厚板的焊接施工是本工程施工的重點(1)、本工程巨柱節點、桁架節點體、斜撐節點、鋼板剪力墻數量巨大,板厚較大(最大板厚80mm)鋼材的材質主要為Q345C及Q390GJ,巨柱及節點超長超寬,巨柱、鋼板剪力墻及節點區域的合理拆分尤為重要,必須在深化設計階段就充分考慮構件現場拼裝形式、焊接方法、節點安裝工藝及焊接順序。(2)、本工程中鋼柱對接焊縫較長,且大部分板厚在40mm以上,厚板焊接及高空焊接量很大,焊縫質量為一級、二級標準,需進行無損探傷,考慮施工階段將經歷三次冬季施工,需加強焊前預熱、過程溫度控制、焊后保溫等措施。(3)、外框柱、加強桁架等主受力構件截面尺寸大,焊縫熔敷量大,構件容易因受熱不均而產生變形,施工周期跨越冬季,鋼結構焊接質量控制是施工重難點;(4)、焊縫形式多樣,有橫焊縫、立焊縫等,且高空作業受風力影響大,現場施焊條件差,成形焊縫一次性合格率低。(5)、現場厚板焊接的殘余應力難以消除。鋼結構材質Q345B,Q345C,Q390B,Q390C等,鋼材的Z向性能要求高,現場焊接施工難度大。(1)、充分發揮我司以往的低溫下厚板焊接的施工經驗以及成熟工法,因地制宜的編制冬季焊接作業指導書,根據結構特點及板厚情況嚴格焊接工藝評定,做好焊接施工前的準備工作。(2)、通過采用正確的周密的預熱、層間溫度控制、焊后熱處理溫度和保溫緩冷方法及措施,來保證焊接接頭的焊縫和焊縫熱影響區的焊接質量,消除焊接應力,改善和提高焊接接點性能。(3)、對于巨型鋼柱、鋼板剪力墻等大截面、超長對接焊縫的焊接采用4名焊接技工,同時、對稱、勻速、不間斷的焊接;在焊接部位搭設防護棚,確保優良焊接環境,避免風速對焊接質量的影響。(4)、采取合理的防變形措施,包括制定合理的焊接工藝及焊接順序,并在焊前做好焊接工藝評定。(5)、加強焊接前、焊接中和焊接后的預熱、層間溫度和保溫等技術措施控制;冬季焊接時,適當提高預熱、后熱及層溫溫度,采用石棉布加保溫巖棉多層保溫,延長焊后冷卻時間。(6)、焊工一律實行焊前考試、合格上崗制度;每道焊縫均打鋼印,嚴格執行責任追究制度,避免因操作人員原因而影響一次性合格率。(7)、單個焊接量大的焊口,采取多人多機輪流連續對稱施焊、24小時不間斷的方式,并加強焊接層間檢查和交接班互檢。在箱形、工字形等柱、梁焊接時,采取由兩名作業習慣相近的焊接技工,同時、對稱、勻速焊接;(8)、在焊接部位搭設防護棚,確保優良焊接環境,避免風速對焊接質量的影響,采用CO2氣體保護焊或自保護藥芯焊絲半自動焊技術,嚴格焊接工藝評定,做好焊接試驗。(9)、在拼裝平臺上采用專用焊接設備進行節點的焊接,對焊接變形可采用振動型應力消除機進行應力消除或局部加固約束變形的方法進行控制。焊接保溫措施外框巨柱及桁架焊接順序復雜外框圓管柱焊接順序6管理類重難點超高層施工安全防護及管理(1)、鋼結構施工過程中,起重安裝作業、焊接作業非常多,安全防護措施針對性布設及作業人員安全管理是施工重點;(2)、本工程最大的不安全因素就在于塔樓的高層懸空及臨邊作業,極易發生高空小件物體墜落造成安全事故,焊接作業時才生的火花也容易引發火災。(1)、嚴格落實人員入場“三級教育”及安全宣傳、檢查工作。按每150作業人員配備1名專職安全員,2名兼職安全的要求,落實管理人員,施工人員入場一律按我司安全生產規定配備標準化勞保用品。(2)、根據我司《標準化安全措施圖集》設置現場水平通道、外挑防護、垂直通道、鋼柱吊裝防護措施等。將安全措施做到便捷化、統一化。(3)、沿塔樓一周設置外挑網、塔樓內部滿鋪水平網,高空作業人員將佩帶工具袋,所有手動工具應穿上繩子套在安全帶或手腕上,防止失落傷及他人。(4)、鋼構

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