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1、第 1 页 共 139 页 钢结构工程施工组织设计钢结构工程施工组织设计 方案方案 第 2 页 共 139 页 目录目录 第一章 工程概况.4 1.1 编制依据.4 1.2 工程简介.5 第二章 施工部署.6 2.1 工程目标.6 2.2 组织机构.6 2.3 资源计划的配备10 2.4 施工吊装机械布置11 第三章 钢结构深化设计14 3.1 深化设计内容14 第四章 钢结构加工制作17 4.1 钢材采购及质量控制17 4.2 钢材的存储和堆放19 4.3 放样与号料20 4.4 焊接球的制作21 4.5 网架杆件的制作22 4.6 钢柱、钢梁的制作23 4.7 钢构件的成品管理、包装、运输
2、40 第五章 维修机库钢柱安装44 5.1 钢柱安装工况44 5.2 钢柱安装方法44 第六章 维修机库屋盖钢结构安装51 6.1 维修机库屋盖钢结构安装方案选择51 6.2 提升工装设计52 6.3 整体提升原理56 6.4 网架地面拼装58 6.5 整体提升工艺流程66 6.7 整体提升合拢70 第 3 页 共 139 页 6.8 整体提升测控72 第七章 提升工况计算.75 7.1 屋面网架部分提升工况计算75 7.2、门头桁架部分提升工况计算 76 7.3、门头桁架部分提升支架设计及其整体稳定性分析 78 7.4 针对性措施 79 第八章 钢结构涂装81 8.1 涂装设计要求81 8.
3、2 加工厂与施工现场防腐涂装划分81 8.3 加工厂防腐涂装施工工艺.82 8.4 现场节点补漆施工工艺85 8.5 防火涂料施工工艺.88 第九章 金属屋面板的安装91 9.1 施工准备及实施目标91 9.2 屋面系统施工方案94 9.3 屋面安装的质量控制.127 第十章 钢结构施工主要施工工艺129 10.1 测量工艺129 10.2 高强度螺栓工艺136 10.3 焊接工艺140 第十一章 施工进度计划及保证措施.158 11.1 施工进度计划158 11.2 施工进度计划保证措施158 第十二章 钢结构施工质量管理.161 12.1 施工质量管理.161 12.2 钢结构工程质量验收
4、的划分及质量标准.161 12.3 施工质量保证措施162 12.4 工程验收.172 第十三章 季节性施工.176 13.1 冬期施工准备176 第 4 页 共 139 页 13.2 冬期施工措施176 13.3 其他措施178 第十 4 章 安全生产及文明施工.179 14.1 钢结构施工安全防护措施179 14.2 钢结构施工安全要求179 14.3 施工现场的防火措施182 14.4 文明施工保证体系183 第 5 页 共 139 页 第六章第六章 维修机库屋盖钢结构安装维修机库屋盖钢结构安装 6.1 维修机库屋盖钢结构安装方案选择 本工程维修机库大厅屋盖结构跨度112.0m，进深80
5、.0m，屋盖顶标高+36.800m。屋盖结 构采用三层正放四角锥焊接球钢网架，下弦支承，网格尺寸5.04.0m，高度6.08.8m。机 库大门处屋盖采用六层焊接球网架，高度15.45m16.25m。如此大跨度的网架施工的难度非 常大，并且要确保工程安全、工程质量、保证施工进度，因此，机库大厅屋盖网架施工方案 的选择尤为重要。 目前国内网架安装技术已经比较成熟，常用的安装有：搭设满堂红脚手架，高空散拼； 地面拼装，分段吊装；整体提升。 经过我公司专业技术人员对比选文件，招标图纸的认真阅读，对于工程整体结构分析， 以上三种施工方案的具体优缺点分析如下： 1.搭设满堂红脚手架，高空散拼。 该方案需搭
6、设大量脚手架，现场吊装机械布置很难满足要求，另外脚手架的搭设和拆除 需要一定的周期，对工程进度、工程质量控制都会带来不利影响，并且高空操作较多，施工 安全性差，在工程安全生产管理方面难度也非常大。 2.地面拼装，分段吊装 采用地面拼装成可以吊装的网架单元、分段吊装的施工方法，可以形成简单流水作业， 但各道工序之间流水作业单一，施工现场应配备很多构件拼装机械和大型吊装机械，对降低 工程成本影响不利。在工程质量控制方面，由于高空对接单元增多，对网架安装精度控制也 很难。 结论：以上两种方法都存在很多弊病，不是最佳施工方案。 3.整体提升 优点： 大量工作都可以在地面完成，减少工装脚手架用量，避免了
7、高空作业，降低了工程的安 全管理的难度。 由于现场场地较大，可以形成多点、多面流水作业，加快地面拼装进度，有利于工程安 装精度控制。 整体提升施工难点： 网架跨度大，提升同步性控制难度大，需要有成熟的技术应用，才能解决大跨度网架提 升同步性的问题。 提升过程中网架变形控制难度很大，需要用专业计算软件，经过精确的计算，对结构进 行合理的加固，并且对提升工装作业合理的设计、计算，以减小施工变形，满足网架设计规 范，施工质量验收规范以及网架自身强度、刚度、稳定性等方面的要求。 4.整体提升方案的选择 根据本工程特点以及我公司以往类似工程经验，本工程大屋盖钢结构提升可以分为 3 种 第 6 页 共 1
8、39 页 方法： （1）共 3 次提升，即网架部分分两段分别提升，门头网架一段提升； （2）1 次整体提升，即屋盖网架和门头网架共同提升就位。 （3）分 2 次提升，屋面网架和门头网架分别提升； 第 1 种方法由于门头网架网格尺寸过小，对于提升支架的设置难度较大，另外如果同时 提升，门头部分还需挖一条沟槽，会导致施工成本增加，并且同时提升，门头网架下大门推 拉轨道等后续工序插入时间较晚，而本工程工期较紧，因此给后续工序留下的时间较少。 第 2 种方法施工会后合拢安装过多，势必会导致合拢精度难以控制，并且提升工况的边 界条件与设计条件不符，造成每个区域内网架提升变形控制很难统一，对工程质量控制不
9、利。 为了最大限度的满足结构设计的边界条件，确保工程质量；加快工程施工进度、为后续 工作创造条件；降低工程成本；确保施工安全。对本工程，采用屋面网架和门头网架分别整 体提升就位的施工工艺。 5.根据以上分析我们决定采用屋盖网架和门头网架分别提升的安装方案。选择该方案需 解决以下问题： (1)整体提升同步控制； (2)怎样能够最大程度减少后合拢安装构件的数量； (3)屋盖钢结构提升上、下锚点位置以及加固措施； (4)屋盖钢结构地面拼装方法； (5)屋盖钢结构整体提升合拢； (6)屋盖钢结构拼装与提升过程中安装精度的测控。 针对以上问题的解决方法，我们将在下面分别予以论述。 6.2 提升工装设计
10、1.门头网架和屋盖网架提升点布置 维修机库大厅屋盖分为两部分，即门头网架和屋盖网架，机库大门处门头网架采用六层 焊接球网架，高度 15.45m16.25m。屋盖网架采用三层正放四角锥焊接球钢网架，下弦支 承，网格尺寸 5.04.0m，高度 6.08.8m。根据结构形式，综合考虑工期和质量要求，本 工程门头网架和屋盖网架分两次提升，门头网架先提升，然后再提升屋盖网架。 具体提升点位布置见“提升点平面布置图” 。 2.门头网架提升上、下锚点设计 门头网架提升架根据施工力设置两个提升点，每个提升点选用 6 组 1.2m 标准节作为提 升支架，每个提升点布置 4 台 100t 千斤顶，共 8 台 10
11、0t 千斤顶。 第 7 页 共 139 页 门头网架提升上下锚点示意图 (1)门头网架提升上锚点 提升上锚点构造是通过由 4 根箱形梁组成的框架，垂直落在提升支架的顶端组成的。 第 8 页 共 139 页 门头网架提升上锚点示意图 (2)门头网架提升下锚点 门头网架提升下锚点位于下弦球的底端，是用钢板制作的提升下锚盘锚固装置。 门头网架提升下锚点示意图 3.屋盖网架提升上、下锚点设计 (1)提升上锚点 屋盖网架提升上锚点千斤顶是通过由 8 根箱形梁组成的框架，垂直落在格构钢柱的顶端， 以此为提升上锚点构造，边网架上锚点共计 18 个，分别位于 1 轴、15 轴、J 轴部分格构钢 柱和混凝土柱顶
12、。另外门头网架先提升到位后，在门头网架上也设置 6 个提升吊点。位置详 见“提升点平面布置图” 。图中 118 点都是屋盖网架提升点。 边网架提升点由于各点支反力不同，因此选择的千斤顶数量不同，分别是 1 台、2 台和 4 台的 40t 千斤顶。以 4 台千斤顶为例，示意图如下图所示: 四肢格构钢柱 或混凝土柱 第 9 页 共 139 页 上锚点示意图 (2)提升下锚点 边网架下弦提升梁选用 H3502501620 的型钢，提升下锚点位于钢梁的两端，用 20mm 厚钢板制作提升下锚盘锚固装置，钢梁两端用钢管与中弦球连接成稳定的三角支撑体 系，以保证提升下弦构造的稳定。 下弦提升构造示意图 4.
13、液压千斤顶及液压泵站选择设计 (1)液压千斤顶选用 40t、100t 两种，液压千斤顶各种性能见下表： 千斤顶技术性能 型号 额定载荷 （kN） 直径（mm） 高度 （mm） 行程 （mm） 钢绞线数 量（根） 钢绞线过孔 直径（mm） LSD4040025011103006104 TX-100-J100040013505009155 (2)液压泵站选用及具体性能见下表 型号 额定压力 (MPa) 额定流量 (l/min) 泵站功 率 （kW） 泵站尺寸（m） 重量 （kg） 备注 TX-80-P-D31.580501.51.51.862200 380V 三相五线制 第 10 页 共 139
14、页 (3)控制设备技术规格与要求 序 号 种类 工作电 压 安装要求 重 量(kg) 功能描述 主控柜 交流 220V 无 30 处理传感器信号， 发控制信号给泵站 20 米长距离 传感器 24V （泵站 提供） 安装在提升吊点附 近 20 实时测量提升结构 的空间位置 油压传感器 24V （泵站 提供） 注意安装插头防止 损坏 测量油缸的工作压 力 油缸行程传 感器 24V （泵站 提供） 做好防雨措施 10 实时测量油缸行程 锚具传感器 / 要安装可靠 检测油缸的锚具状 态 6.3 整体提升原理 1.整体提升控制系统 本工程网架采取液压同步整体提升技术进行提升。液压同步整体提升系统由集群油
15、缸系 统、泵站系统、钢绞线承重系统、传感器检测系统和计算机控制系统五部份组成。 (1)集群油缸系统 集群油缸系统作为整个爬升工作的执行机构。根据门头网架及屋盖网架的重量布置吊点 及各吊点的油缸数量。液压油缸采用穿心式结构，额定提升能力选用为 40t 或 100t。液压 油缸有上下锚锚具、油缸及提升主油缸。 爬升工作原理见下图。钢铰线悬挂于上支点不动，千斤顶缸筒与构件连接，工作时千斤 顶沿钢铰线向上爬，带动构件提升，其工作循环如下： 下锚紧拔上锚活塞杆空载伸出上锚紧拔下锚缸体带载提升。 第 11 页 共 139 页 千斤顶工作原理图 集群油缸系统通过计算机控制系统对所有油缸的动作统一控制、统一指
16、挥，动作一致 （同时进行锚具的松紧，同时进行伸缩缸动作等） ，完成结构件的提升作业。 (2)泵站系统 泵站系统作为整个液压同步整体提升系统的动力源，向油缸提供工作动力。通过泵站上 各种控制阀的动作切换，控制油缸的伸缩缸及锚具的松紧动作。 液压系统工作原理图 (3)钢绞线承重系统 提升油缸通过钢绞线、油缸的上下锚具、地锚和安全锚同提升结构件相连接。每个 40t 油缸使用 6 根钢绞线，每个 100t 油缸使用 9 根钢绞线。 (4)传感器检测系统 传感器检测系统检测油缸位置、油压及各吊点高差等信号，将这些信号传送至计算机控 制系统，作为计算机控制系统决策的依据。 (5)计算机控制系统 作为液压同
17、步整体提升系统核心的计算机控制系统，通过计算机网络，收集各种传感器 信号，进行分析处理，发出相关指令，对泵站及油缸动作进行控制，确保提升工作的同步进 行。 计算机控制系统设置有手动、顺控及自动三种工作模式，以适应不同工况的需要。在手 动状态，系统能够实现对某个或部分油缸的单独操作，以便对结构件进行姿态调整等动作。 2.提升信号流程图 第 12 页 共 139 页 3.同步控制措施 液压同步整体提升技术通过对油缸动作同步控制及油缸伸缸速度同步控制来实现整个结 构的同步提升。 (1)动作同步控制 计算机控制系统对泵站相关控制阀统一发出指令，控制所有油缸的上下锚具同时松紧和 油缸的伸缸缩缸同时动作。
18、当所有的锚具都紧或都松以后，系统才能开始下一步动作。当所 有油缸中的某一个油缸伸缸到底，所有油缸同时停止伸缸动作，以确保油缸动作一致。系统 通过这些措施实现油缸的动作同步。 (2)油缸伸缸速度同步控制 在同一吊点，所有油缸的伸缩缸管路并联，保证同一吊点的各个油缸伸缸速度一致。 提升作业时，在所有吊点中设置一个主令吊点，其余吊点为跟随吊点。油缸的伸缩速度 快慢通过调节相对应泵站比例阀的开度来实现。对主令吊点，设置一不变的比例阀驱动电流， 保持比例阀开度恒定，以确保主令吊点油缸伸缸速度不变。跟随吊点通过激光传感器测量高 差距离，计算机控制系统比较主令吊点同跟随吊点的高差，通过高差反馈信号来调节驱动
19、跟 随吊点相应比例阀开度的电流，进而调节跟随吊点油缸的伸缸速度，以保证跟随吊点同主令 吊点油缸伸缸速度同步。以同样原理实现所有跟随吊点同主令吊点同步，确保结构件的同步 提升。 4.提升设备能力计算 维修机库大厅门头和屋盖网架分两次提升，门头网架先提升，然后再提升屋盖网架。 门头网架设置 2 个提升点，应用 100 t 千斤顶，共布置 8 台，每个提升点放置 4 台。下 端通过下锚盘与网架下弦球连接，提升时千斤顶通过钢绞线拉结下锚盘缓慢上升。 屋盖网架设置 18 个提升点，应用 40t 千斤顶，共布置 40 台，每个提升点放置 1 台、2 台或 4 台千斤顶。下端通过下弦提升梁与网架下弦球连接，
20、提升时千斤顶通过钢绞线拉结下 锚盘缓慢上升。 6.4 网架地面拼装 1.拼装胎具 (1)拼装平台材料：砌块和 21912 的钢管。 (2)胎架搭设方法 第 1 步：按照图纸尺寸和轴线在地面测放下弦球平面控制网，交点即为球心的投影点。 第 13 页 共 139 页 拼 装台投影点位置图 第 2 步：以投影点为中心搭设高度为 500mm 的砌块 608 个，砌块顶部用砂浆找平。 第 3 步：在砌块顶部用经纬仪重新测放球心的投影点，同时测量砌快顶部标高。 第 14 页 共 139 页 第 4 步：在砌块顶部放置钢管，钢管型心和投影点重合。 第 5 步：拼装时球就放在钢管顶部，为保证下弦球球心标高的一
21、致性，钢管的长度要根 据球直径、含球量和砖堆顶部标高进行计算。 (3)下弦焊接球标高控制 钢管高度 L 随上部球直径的变化而变化，通过计算含球量来确定高度，保证球中心高度 与设计标高相对一致。下弦球中心水平标高统一在+1.000m。 第 15 页 共 139 页 (4)砌块截面尺寸 界面尺寸计算： 球体：317t；杆件：713t，总计 1030t。 门头重约 427t，屋盖网架重约 603t. 拼装砌块总数量：608 个，其中门头 116 个，屋盖网架 492 个。 门头单个拼装砌块受力：427/116=3.69t/个。 屋盖网架单个拼装砌块受力：603/492=1.24t/个。 地基承载系数
22、：20t/m2（级配石） 。 门头单个拼装砌块需要的底面面积：3.69/20=0.18 m2。 设计垫层尺寸：450*450mm。 屋盖网架单个拼装砌块需要的底面面积：1.24/20=0.062m2。 设计垫层尺寸：450*450mm。 (5)支管工程量统计 下弦球编号球直径（mmmm)数量(个）支管支管长度（mm） A3001214421912442 B3501415321912399 C400148621912371 D450167321912442 E500161721912309 F550202621912280 G600201821912249 第 16 页 共 139 页 H700
23、252521912188 K800322621912129 L90032212191263 M90035192191245 2.网架拼装顺序 (1)网架拼装顺序 网架拼装从中间 8 轴向东西两边拼装，随着网架拼装，行走塔向两边 1 轴和 15 轴后退。 由于行走塔导轨宽 6m，网架下弦球中心间距 5m，因此，行走塔在后退过程中，导轨也随着 拆除，以免影响网架拼装。 网架拼装顺序示意图 (2)提升点拼装顺序 J 轴提升梁及网架的拼装与网架拼装同时进行，都是从中间 8 轴向东西两侧 1 轴和 15 轴拼装，使用塔吊吊装就位。 第 17 页 共 139 页 J 轴提升梁及网架拼装 1 轴与 15 轴
24、提升梁及网架拼装应待行走塔退到 1 轴与 15 轴外侧时与网架拼装同时进行。 1 轴、15 轴提升梁及网架拼装 (3)网架拼装方法 第 18 页 共 139 页 第 1 步：首先在地面平台上摆放 8 轴及其两侧 8m 范围内的下弦球、下弦杆。 第 2 步：在现场拼装场地将中下弦拼装成正锥型，用塔吊吊装安装就位（拼装场地胎具 与现场拼装胎具相同） 。 拼装单元 吊装就位的拼装单元 第 3 步：安装与中弦球相连的水平杆件。 第 19 页 共 139 页 第 4 步：在现场拼装场地将中上弦拼装成正锥型，用塔吊吊装安装就位。 第 20 页 共 139 页 第 5 步：安装与中弦球相连的水平杆件。 继续
25、由中间向东西两侧拼装网架，行走塔也随着网架拼装后退，并随着塔吊后退拆除塔 吊导轨，以免影响网架继续拼装，直至行走塔退至机库网架外侧，将所有网架拼装完毕。 6.5 整体提升工艺流程 第 21 页 共 139 页 1.屋盖网架及门头网架地面拼装完毕，所有提升工装设备已经安装就位，经检查系统一 切正常以后，准备提升。提升前要有专门人员收听天气预报，及时掌握天气状况，选择好的 天气进行提升。 2.试提升门头网架。一切准备就续后，断开门头网架与胎架连接部位，专业安装人员对 现场提升系统以及提升上下锚点进行最后一次检查，开始提升，提升 20Cm 后，停滞 12 小时， 期间对设备以及门头网架的变形情况进行
26、实时监测。所有情况正常后，才可提升。 3.门头网架提升。提升速度 3m/h，期间提升行程约 20.15m，耗时约 6.8 小时。 第 22 页 共 139 页 4.门头网架提升就位，索紧钢铰线。 5.试提升屋盖网架。一切准备就续后，断开屋盖网架与胎架连接部位，专业安装人员对 现场提升系统以及提升上下锚点进行最后一次检查，开始提升，提升 20Cm 后，停滞 12 小时， 期间对设备以及屋盖网架的变形情况进行实时监测。所有情况正常后，才可提升。 第 23 页 共 139 页 6.屋盖网架提升。提升速度 3m/h，期间提升行程约 23.05m，耗时约 7.7 小时。 7.屋盖网架提升就位，索紧钢铰线
27、。安装其余构件，具体安装工艺流程见“整体提升合 拢” 。 第 24 页 共 139 页 6.7 整体提升合拢 1.网架合拢 网架提升点后安装杆件位置示意图 第 25 页 共 139 页 (1)安装水平杆件 (2)安装斜支撑杆件 (3)安装完毕，拆除提升设备 第 26 页 共 139 页 (4) J 轴网架球及杆件安装同 1 轴、15 轴。 3.卸载。 所有构件合拢焊接完毕，经质量检验验收合格、网架整体稳定后开始卸载。 卸载前要用测量仪器对网架的稳定性进行监测，确保网架在水平和竖直方向没有相对位 移反复出现情况下，可以卸载。 卸载顺序：大屋盖网架 1、41、L 轴同时卸载；大门桁架逐级均匀卸载。
28、 卸载顺序表 卸载 顺序 部位（点位）卸载程度 1 门头网架点、 分三次逐级卸载，第一次卸载 30%，第二次卸载 30%，第 三次卸载 40% 。 2 1 轴点 13 15 轴点 1012 J 轴点 49 B 轴点 1318 分三次逐级卸载，第一次卸载 30%，第二次卸载 30%，第 三次卸载 40% 。 6.8 整体提升测控 1.测量监测方案 （1）测量的基本方法。采用坐标法作为工程测量的基本方法。控制每个球的球顶坐标， 坐标采用、三个控制参数，其中、用于控制球的平面位置，用于控制球的标 高，以 8 轴为轴，以 E 轴为轴。、可以从平面图上测得，需要进行换算，为减少 计算量，以下弦球中一号球
29、为基准球，换算公式如下表： 一号球 球顶标高 一号球半径其它球半径 其它球 球顶标高 换算公 式 0Rrr-R （2）测量仪器的选择。为提高施工效率，减少中间环节，减少施工测量误差的积累， 采用全站仪作为主要观测仪器，这样可以充分发挥该仪器在坐标观测上的优势。 （3）专用靶标。为配合全站仪的使用，结合以往的经验，制作专用靶标作为提高测量 效率和精度的辅助工具。该靶标可以非常方便的附着在球节点上，并具有一定的牢固性，可 伴随结构一起提升，保证了结构观测的连续性。 2.平面控制网的布设 （1）轴线控制网的布置 利用现场平面控制网，测设钢结构施工轴线控制网。 第 27 页 共 139 页 轴线控制点
30、半永久点观测制高点 12 个控制点； 作为测放拼装平台位置 和网架施工的基准点。 9 个半永久点； 用于观测网架在提升、卸载、屋 面荷载施加等过程中变形的观测； 布置于网架下弦球紧靠球节点的 下弦杆下部。 12 个制高点； 用于辅助观测网架上弦平 面位置和标高； 此 12 点设置在轴线控制 点结构上。 （2）地面桩点的设置 根据现场轴线控制网，利用全站仪测设钢结构施工轴线控制点的位置，然后在该位置埋 设桩点，桩点为长宽高分别为 300、300、400mm 的砼块，埋于地下，顶部和地面平齐，四周 设置围栏以防破坏。 （3）下弦半永久点的设置 在网架提升过程中，为了便于对网架变形进行观测，在网架下
31、弦设置了半永久观测点， 该点采用抱箍悬挂在靠近球节点的下弦杆上，下端悬挂一四方体（长宽高均为 5cm） ，在四 个侧面和底面各粘贴一个反光片，从球心到反光片的总长度 50cm。 第 28 页 共 139 页 （4）网架拼装测量措施 施工阶段测 量 措 施 地面小拼 利用水准仪控制小拼件型心在同平面内； 利用经纬仪控制杆件在球心处的夹角。 网架组装利用全站仪控制球节点的平面位置和标高 （5）网架的变形观测 施工阶段测 量 措 施 提升过程 利用全站仪监测下弦半永久点的空间坐标的变化，特别是标高的变化， 并详细记录 提升架卸 载 按照卸载步骤，每次卸载后及时对半永久点的空间坐标进行观测，并 详细记
32、录 屋面系统 安装 在屋面系统安装过程中，及时对半永久点的空间坐标进行观测，并详 细记录 第 29 页 共 139 页 第七章第七章 提升工况计算提升工况计算 7.1 屋面网架部分提升工况计算 屋盖网架部分的提升直接利用原设计中的网架三边的格构钢柱作为提升的支架，与门头 桁架相连的一边采用临时支架。提升点的布置见图1所示。在计算是各支点均视为竖向简支 约束，同时考虑提升时的动力影响。 图1 屋盖网架部分计算模型（约束点即为提升点位置） 通过计算得到各提升点的反力即提升力如图2所示，最大提升力为31.7T，最小为 14.6T。 图2 提升点反力（提升力） 通过计算得到屋盖网架的变形如图3所示，最
33、大竖向变形为39.3mm，位于网架中心处。 第 30 页 共 139 页 图3 屋盖网架提升时结构变形图 屋盖网架的杆件应力如图4所示，由于实际施工时为方便提升，会临时去掉几根杆件， 因此有些杆件在提升点附近受力过大，需要局部加固，需加固杆件共计24根（下图红色杆件） 。 图4 屋盖网架提升时结构应力图 7.2、门头桁架部分提升工况计算 门头桁架的整体提升是通过在桁架两端分别设置的四个提升点完成的。提升点的位置如 图5所示，提升所用的的支架采用临时支架（图8） 。在计算是各支点均视为竖向简支约束， 同时考虑提升时的动力影响。 第 31 页 共 139 页 a 轴侧图 b 前视图 c 俯视图 图
34、5 门头桁架计算模型及其提升点布置图 门头桁架在提升时的变形如图6所示，最大竖向变形为27.8mm，位于桁架跨中。 图6 门头桁架提升时变形图 门头桁架的杆件应力如图7所示，有些杆件在提升点附近受力过大，需要局部加固，需 加固杆件12根。如图所示 第 32 页 共 139 页 图7 门头桁架提升时杆件应力图 7.3、门头桁架部分提升支架设计及其整体稳定性分析 门头桁架部分的支架采用临时支架，由于门头桁架提升支架较高（33米） ，而且没有侧 向支撑，因此必须验算在提升过程中的支架整体稳定性能。其三维图及其结构计算模型如下 图所示。 图8 门头桁架提升所用的临时支架 对其进行了屈曲模态分析，其前三
35、阶屈曲模态分别为图9a、图9b和图9c，其中第一阶屈 曲模态为两排支架垂直于门头桁架跨度方向的同侧偏移；第二阶屈曲模态为两排支架平行于 门头桁架跨度方向的同侧偏移；第三阶屈曲模态为两排支架平行于门头桁架跨度方向的异向 第 33 页 共 139 页 偏移。由此可见其主要的屈曲模态均为支架的整体屈曲，而不是构件的局部屈曲，说明所设 计的带人字斜撑的临时支架具有较好的整体稳定性能，而且其屈曲特征值系数均在2.5以上， 可以满足施工安全。 a 第一阶屈曲模态 b 第二阶屈曲模态 c 第三阶屈曲模态 图9 门头桁架提升支架屈曲模态 7.4 针对性措施 通过计算得知，本提升方案能满足网架安装要求，但需解决
36、几点问题： 1因各提升点提升力不同，屋盖网架和门头桁架的变形不同，因此需消除两部分的施 工应力差和变形不协调。 对应力差和变形不协调，我们将通过进一步模拟施工工况计算，确定应力差和变形不协 调部位，拟采用更换杆件局部加强和加临时支撑顶点来弥补应力差和变形不协调。 2需要在提升点附近进行局部杆件的加固。 通过模拟工况计算我们大致了解需要局部杆件加固的位置和所产生的应力，杆件的加固 方式将方案提交设计院设计师，对加固要求进一步细化，进行加强设计。 3门头桁架提升支架能够满足整体稳定需要。 门头提升架的整体稳定，拟通过临时连梁方式临时加固方式。即在提升前在网架上方临 时用连系梁进行加固，当网架提升到
37、一定高度后，在网架下方先用连系梁进行加固，然后拆 除上方连系梁，再进行网架的提升。 4北侧混凝土柱的整体稳定问题。 第 34 页 共 139 页 由于北侧混凝土柱宽仅500，因整体提升需要，原柱间支撑需待提升后才能进行安装， 为防止此方向的失稳，拟在此方向柱内侧加临时连系梁，即混凝土柱加预埋件，通过临时连 系梁来进行稳固，或增加此方向柱配筋来解决。 5关于卸载 卸载过程也是网架安装的一个重要环节，卸载的准确过程须与设计师进一步确认。 第 35 页 共 139 页 第八章第八章 钢结构涂装钢结构涂装 8.1 涂装设计要求 1.结构防腐要求 所有闭口构件两端均应封闭,若未封闭需设封板,以防管内锈蚀
38、。 制作完的构件应喷射除锈,使钢材表面露出部分金属光泽,室内构件达到除锈质量等级 Sa2.5的要求。 室内构件除锈后立即涂防腐底漆：防腐油漆宜采用同一生产厂家的产品，整个防腐涂层 配套干膜厚度应不小于260微米，并需提供第三方检测的耐中性盐雾测试5000小时；耐湿热 2000小时的测试报告。具体各道漆的要求： 序号名称材料要求干膜厚度固体含量 1 底 漆水性无机富锌底漆75微米不低于70% 2 中间漆环氧云铁中间漆125微米不小于60% 3 面 漆改性丙烯酸面漆60微米 / 所有组装后的钢结构构件防腐涂层材料耐久性年限应保证25年以上。提供第三方检测的 耐中性盐雾测试5000小时；耐湿热200
39、0小时的测试报告。 2.结构防火要求 有防火要求的所有杆件待油漆干燥后表面应喷涂钢结构防火涂料,涂层厚度按防火部门 批准的产品说明书选用。制造商应提供防腐漆与防火涂料相匹配的实验报告。 耐火要求:机库大厅及附房钢柱耐火极限要求2.5小时，柱间支撑及钢构件耐火极限要求 1.5小时； 8.2 加工厂与施工现场防腐涂装划分 结合本工程实际情况，将结构构件共划分为网架焊接球、焊接球连杆、钢柱及柱间支撑 三部分。具体构件在加工厂与现场涂装范围见下表： 构件涂装范围划分表 序号序号部位部位加工厂涂装加工厂涂装施工现场涂装施工现场涂装备注备注 1 1 网架焊接球网架焊接球底漆、中间漆、面漆底漆、中间漆、面漆
40、节点补漆节点补漆 2 2 焊接球连杆焊接球连杆底漆、中间漆、面漆底漆、中间漆、面漆节点补漆节点补漆 3 3 钢柱及柱间支撑钢柱及柱间支撑底漆、中间漆、面漆底漆、中间漆、面漆节点补漆节点补漆 由于中间漆可焊性能不好，网架焊接球在加工厂只涂装底漆，焊接球连杆在两端预留 100mm，以便提高焊接质量，预留焊口节点部分现场补漆。网架拼装完毕后，在提升之前将 网架焊接球的中间漆、面漆涂刷完毕，提升合拢完毕后将所有后安装的构件涂刷并包括节点 第 36 页 共 139 页 补漆。 8.3 加工厂防腐涂装施工工艺 1.涂装工艺流程见下图 2.喷涂设备及检测器具 除湿机：技术先进的风冷式除湿机为舱内喷涂提供最佳
41、的环境控制条件，便于运输和安 装。每小时的通风量为 500020000 立方米。 热风机：用于密闭的涂装区域，提高温度，降低温度，使涂装时的环境温度达到规定要 求。 富锌漆专用无气喷涂机：配备涂料循环装置以防止锌粉沉淀，保证涂层均匀。 高压无气喷涂机：喷涂压力适中，对涂料雾化良好。 高压无气喷涂机：特别适用于高固体份，高粘度涂料，喷涂压力适中，对涂料雾化良好。 搅拌器：可调节搅拌速度，搅拌后使涂料混合均匀，携带方便，易操作，宜于现场施工。 旋转式干湿温度仪：用于测量施工过程中环境的温湿度，确保温湿度在规定的施工环境 条件下进行。 红外线测温仪：该测温仪体积较小，携带方便，易操作，在显示屏上直接
42、读数，用于测 改性丙烯酸面漆 检验 钢结构构件加工、制作，喷砂除锈：Sa2.5 检验 涂富锌底漆 检验 涂环氧中间漆 清 洁 第 37 页 共 139 页 量钢材表面的温度。 粗糙度比较板：通过测试面与比较面进行比较，判断工件表面是否达到需要的粗糙度。 检测方法按 ISO08530 标准进行。 表面粗糙度测量仪：可准确测量出喷砂后钢材表面的粗糙度值，确保喷砂后的粗糙度达 到设计要求。检测方法按 ISO8530 标准规定进行。 除锈等级标准样本：用于检测钢材表面的生锈程度，检测钢材表面前处理后的除锈程度， 对照样本判断其除锈等级。检测方法按 GB892389 标准执行。 湿涂层测厚规：用于测量施
43、工过程中湿涂膜厚度，对施工后达到干膜厚度有很好的指导 作用。 磁性测厚仪：用于测量钢铁表面的涂层厚度，使用方便，读数快捷。检测方法按 GB176479（89）漆膜厚度测定法。 数字式涂镀层测厚仪：微电脑控制的小型涂镀层测厚仪，用于无损、快速、精确的测量 涂层、镀层。检测方法按 GB176479（89）执行。 划格器：检测涂料附着力，帮助选择符合要求的涂料，或在施工过程及时发现附着力不 良的弊病。检测方法按 GB172089 标准执行。 机械型附着力测量仪：采用拉开法测量涂层的附着力。检测方法按 GB/T521085 标准 执行。 磁性表面温度计：利用磁性吸附在磁性金属表面，测量其表面温度。 3
44、.不涂装部位 现场焊缝两侧各 100mm 范围内； 构件与混凝土接触部分； 图纸上规定的表面不油漆部分； 高强螺栓摩擦面、高强螺栓连接板外侧仅垫圈范围。 4.除锈 根据设计提出钢材除锈等级为 Sa2.5 级，采用喷砂除锈的方法。 材料要求：喷砂机用砂选用粒径为 0.633.2石英砂（0.8 筛余量不小于 40%） ，喷砂 效率为 2028/h；所用石英砂子，反复使用要进行回收筛选，消除细砂，减少粉尘，提 高效率。喷嘴口径磨损大于口径 1/3 时，应更换新砂咀。 施工条件：在相对湿度大于 80%，底材表面温度低于露点温度 3时，应停止作业。 施工作业： (1) 施工时，各种喷砂装置、材料准备就绪
45、后，启动空压机，打开阀门，向喷砂机送 气，空压机的压力为 0.50.6MPa。喷砂机操作者穿好防护衣调整通风，接通信号后打开开 关，送风送砂，喷砂人员手持砂枪，将喷枪头紧贴工件，开始喷射。阴阳角处用专用喷头。 喷砂原则上应先里后外，从一端向另一端依次进行。 第 38 页 共 139 页 (2) 每部位喷砂完毕（每个作业班完成工作量，最长连续喷射时间不得超过 8 小时） ， 关闭送砂，用压缩空气流吹开作业表面粉尘，检查质量。如质量不够合格，应标出缺陷部 位，随即进行补喷，或用磨光机处理。要全部除去金属表面油漆、氧化皮、浮锈，在 100100mm 面积中 95%的部分，呈现均一的灰色金属面，并具有
46、一定的粗糙度，达到规范要 求。 (3) 用压缩空气及刷子，彻底清除喷砂残留的砂子甚至粉尘，保证经处理表面的清洁。 质量检查： 在不放大的情况下观察，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状的轻微色斑。 5.喷涂 环境条件： 水性无机富锌涂料喷涂作业应在喷砂除锈后尽快进行，一般不应超过 4 小时； 钢材表面温度和环境温度一般不应低于 10，待涂表面温度至少应高于露点 35 以上；空气相对湿度不超过 85%；当环境温度为 510时，应视涂层表干速度，如果表干 在 30 分钟之内，则可以施工；5以下应停止施工。 喷涂水性无机富锌涂料作业前或作业
47、中，邻近场所不可喷涂有机涂料，以免有机涂料 飞扬到待喷水性无机富锌涂料的钢材表面。 预涂装： 下述部位在喷涂水性无机富锌涂料之前应用漆刷进行预涂装 (但预涂装不可涂得太 厚)：孔内侧及边 ；自由边；手工焊缝；喷涂难以喷到的部位。 喷涂作业： 应以垂直表面的角度持枪，并按 50%搭接要求向表面喷涂，以获得均匀湿膜； 喷涂角焊缝时，不宜将喷枪直对角部喷涂，而应让扇形喷雾边缘掠过角落，以避免因 涂膜过厚而引起干燥不完全或涂膜龟裂； 杜绝使用已超过适用期的涂料。 涂层外观 目测检查涂膜是否存在龟裂、流挂、鱼眼、漏涂、片落和其他弊病。 涂层保护： 涂层在完全干燥固化前(正常条件下一般为 2 小时)，已涂
48、装表面应避免受到雨淋。 （3）涂装施工技术措施 完善的施工技术措施是施工进度和质量的重要保障，本公司依据多年从事大型钢结构防 腐工程施工的丰富经验，在充分研读招标书的要求和设计结构的具体特点的基础上，制定了 即切实可行又经济有效的适合本项目特点的严密的技术措施，可保证全部施工严格按施工方 案规定的技术要求完成。 第 39 页 共 139 页 （a）防雨措施 本项目工程量大，施工时间短，工程质量要求高。因此，必须采取必要的防雨措施，可 采取搭设活动涂装棚进行相对封闭施工，来创造可满足防腐要求的施工环境。 （b）成品及半成品保护措施 工作完成区域及施工现场周围的设备和构件应当很好的进行保护，以免油
49、漆和其它材料 的污染。夹具、临近表面、标牌、铭牌橡胶垫片、工具线、仪表盘等等应当在油漆施工和工 作完成后被很好的保护。油漆或其他飞溅物应当使用无损其表面的相应工具、设备和清洁剂 从玻璃、夹具、设备、板盖等清除。临近施工区域的电气，电动和机械设备应妥善保护，以 免油漆损坏。另外，精密设备应当在施工过程中密封保护。 已完成的成品半成品，在进行下道工序或验收前应采取必要的防护措施以保护涂层的技 术状态。 （c）涂装材料供应计划 为保证涂装计划，本公司将严格按工程加工进度计划要求，制定出能满足各个施工阶段 的涂料用量计划，并按时进行采购落实，从而保证整个加工过程的顺利完成。 6.构件标识 （1）加工构件时从下料时就开始对构件进行编号，编号时一定要与图纸一致，写号时 要写到构件清洁的部位，如不清洁要处理一下，确保写上的编号不会脱落。 （2）写号时字迹一定要工整清楚，要写到容易发现的部位，同一种构件应写到相同的 位置。 （3）构件拼装成成品后应将下料时的临时编号擦掉，以免产生误解。 （4）构件除锈刷漆时一定要把编号翻正确，必要时可对构件做临时标签待油漆干后再 把编