十字钢柱施工方案

1、2工程概况  2.1设计概况  济宁市文体中心体育场工程位于北湖区的核心地段，西临理工学院，南临济宁医学院，东临南风花园，北临许庄办事处，地理及交通位置十分优越；体育场南北长约247m，东西长约230m，总用地面积28.02公顷，总建筑面积52795。整个体育场为椭圆形，沿最外侧F轴线上共设置72棵钢骨柱，截面均为矩形，尺寸均为1000×1500mm。钢板采用Q345-B，板厚20、30mm。  2.2工程特点和难点  钢柱吊装就位与对位连接难度大  钢骨柱根部采用高强螺栓固定后进行外围钢筋笼的绑扎，对劲性柱就位精度要求高。钢骨柱需要

2、在工厂拼装完成后在现场进行分段吊装焊接，吊点的设计以及在吊装过程中如何保证钢骨柱准确就位，并保证柱身的整体稳定性，均对钢骨柱的焊接质量产生直接影响。整个高度分为三次进行对接焊接，钢骨柱焊接接缝处应按钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级要求进行探伤试验。 混凝土施工难度较大  钢骨柱由于翼板覆盖面大、钢筋密集，振捣棒难以插入，如按常规方法施工将难以保证成型混凝土密实度。此部位拟采用自密实混凝土，以保证结构实体及外观的质量。 测量精度要求高  建筑要求精度非常严格，过程中需要测量人员进行全程监控， 指定可靠措施实现过程纠偏，确保安装精度达标。 

3、恰逢冬季施工  根据工程的实际情况，钢骨柱施工期间在2009年11月-2010年3月，恰逢冬季施工期间，在此期间，现场同时进行看台混凝土结构的施工。要求场地合理组织，尽量减少施工交叉干扰。 3施工准备 3.1施工原则根据工程实际情况将钢骨柱的制作在工厂进行，在工厂制作完成经过验收运至施工现场；根据工期的要求和现场的实际情况编制详细的加工计划，加工计划指导工厂的加工。施工时，要做到各种材料的周转使用。遵循试验柱样板柱大面积柱施工的原则，首先选择一根柱作为试验柱，检验施工工艺及参数。各区分别选择一根样板柱进行施工，样板柱试验成功后各区开始大面积施工。 3.2

4、劳动力准备  根据供货的周期及现场的生产进度，拟组织15人进行钢骨柱的安装，人员随供货的数量进行调整。  对参加本工程施工人员的要求：（1）参与施工的特种作业人员均持证上岗。必要时施工前针对本工程特点进行安装、焊接作业人员的培训与考核。（2）施工人员均参加过多层钢结构工程施工，熟悉钢结构吊装工艺和要求，有丰富的施工经验。（3）管理人员参加过多项大工程的施工，并具有丰富的实践经验。（4）焊缝检测和原材料检验均委托有资质的单位和人员进行检测。  3.3技术准备  专业施工队伍接到矩形钢骨柱设计图纸以后，立即进行图纸会审，将问题及时上报。在设计交底会上提出图纸

5、问题，并指定专人做好记录，形成技术会议纪要，以便指导现场施工。 各施工分部认真做好图纸会审记录、工程洽商、设计变更通知单、施工方案的技术交底工作，并形成记录。 3.4施工设备与主要资源准备 起吊、焊接设备一览表序号 名称 型号与规格 单位 数量 备 注 1  汽车吊 50T 辆 1  安装用 2  钢丝绳 30×1.5m  根 4  吊柱用 3  钢丝绳 30×6  根 12  卸车、吊装 4  钢丝绳 30

6、5;4  根 12 卸车、吊装 5  钢丝绳 13×15  根 120  缆风绳 6  卸扣 10.7#  M50 个 20 7 钢丝绳卡子 Y-15 M14 个 50  8 环链手拉葫芦 HSB2 5t  个 2  9 CO2半自动电弧焊机 SD-5001CY  台 3 附件配套 10  检测设备 套 1 全套 3.5施工现场准备

7、60; （1）根据现场实际情况和现场内通道和出入口，以及钢构件的堆放场地，进场后的构件，尽量吊运至相应的安装部位。 （2）现场材料、构件的储存，堆放和成品保护加工成型的钢构件，按现场的施工进度要求，分期分批配套运到现场堆放。构件堆放场地要平整、干燥、不同型号的构件不要上下叠放。同一型号上下叠放时，上下各层垫木要在一条垂直线上，防止构件压弯变形。 枕木长度2m左右。 按流水段施工的构件，如要分层堆放时，先吊装的构件应放在上层。 高层钢结构的构件必须按分层、分段的安装顺序运进现场，先安装的先运。 在堆放的垛之间留出1m左右的通道，满足清点绑扎起吊要

8、求。 钢柱平放时应在层与层之间用枕木间隔，但堆放高度不宜大于堆垛宽度的2倍。  3.6钢柱基础与埋件施工质量的检查与验收1） 钢柱基础、地脚螺栓的埋设精度，直接影响钢柱安装速度和 质量，在构件吊装前，按本工程施工图纸和下表要求，对已完成施工的预埋螺栓的轴线位置、地脚螺栓中心偏移、螺栓露出长度、螺纹长度、柱脚支承面标高和水平度，预留孔中心偏移等进行检查、验收，并办理基础与地脚螺栓的隐检，验收手续。支承面、地脚螺栓（锚栓）的允许偏差（mm）   表格处   2）对超规范不合格者，要与有关部门研究解决，对弯曲变形的地脚螺栓要进行校正，对损伤

9、的螺纹要进行修复，并对螺纹部分予以保护。 3）为防止地脚螺栓在安装前或安装中螺纹受到损伤，宜采用防护套将螺纹进行保护。  4. 施工工艺  4.1标高和位置的核实 1）标高的调整必须建立在对应钢柱的预检工作上，根据钢柱的长度、牛腿和柱脚距离来决定基础标高的调整数值。 2）在承台施工时，地脚螺栓采用全站仪进行定位，但为消除土建在浇筑混凝土时的偏差，采用全站仪重新进行核实。 4.2吊点设置  钢柱吊点的设置需考虑吊装简便、稳定可靠，还要避免钢构件的变形。钢柱吊点设置在钢柱的顶部，直接用临时连接板（4块）。为了保证吊装平

10、衡，在吊钩下挂设四根足够强度的单绳进行吊运，同时为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成地面和钢柱损伤，钢柱下方应垫好枕木。 4.3钢柱吊装  本工程钢柱吊装采用单机吊装，回转法起吊，配备50T吊车。、钢柱吊装前，应对基础的地脚螺栓用防护套进行保护，防止螺纹损伤。  、为了防止柱子根部在起吊过程中变形，钢柱吊装时把柱子根部用垫木垫高，用起重机吊装。在起吊过程中，起重机边起钩，边回转起重臂，直至把柱子吊直为止。  、为了保证吊装时索具安全，吊装钢柱时，应设置吊耳，吊耳应基本通过柱子重心的铅垂线。  、由于场地情况特殊，采取钢柱运到立刻吊装到位，不在场地上长

11、时间放置。 4.4钢柱校正  、钢柱在吊装前，先在柱底用墨线划好腹板中心线和翼缘板中心线，在距柱底板1.25m的位置划好基准点。  、钢柱用汽车吊起吊到位并对准地脚螺栓后，使钢柱缓缓落下，地脚螺栓穿入柱脚螺栓孔内，钢柱落到位后，保证柱的两条中心线与基础的相应位置线相对应。  、钢柱采用单机吊装，以回转法起吊，安装后用经纬仪、磁力线坠测量柱的基准点和钢柱的垂直度，钢柱矫正后，分初拧和终拧两次 拧 紧 柱 脚 螺 栓 ，安 装 固 定 螺 栓 后，再 拆 除 吊 索。吊 到 位 置 后，利 用 起重机起重臂回转进行初校，一般钢柱垂直度控制在20mm之内，拧紧

12、柱底地脚螺栓，起重机方可松钩。  、对钢柱底部的位移校正可采用螺旋千斤顶加链索、套环和托座，按水平方向顶校钢柱，校正后的位移精度为5mm之内。  、采用螺旋千斤顶对柱子垂直度进行校正时，在校正过程中须不断观察柱底和砂浆标高控制块之间是否有间隙，以防校正过程顶升过度造成水平标高产生误差。待垂直度校正完毕，再度紧固地脚螺栓，并 塞 紧 柱 子 底 部 四 周 的 承 重 校 正 块，并 用 电 焊 点 焊 固 定 。为 防 止 钢柱在垂直度校正过程中产生轴线位移，应在位移校正后在柱子底脚四周46块10mm厚钢板作定位靠模，并用电焊与基础面埋件焊接固定，防止移动。  、

13、柱子间距偏差较大时，用倒链进行矫正。7、钢柱校正后，采用四根钢管固定钢柱的上口，防止在混凝土浇筑时，造成轻微的晃动。 4.5上层钢柱的现场拼装  因钢柱高度较高，运输困难，应考虑钢柱沿高度方向分段采用现场拼接对接焊，对于本工程，钢柱分为三段，两处拼接处，现场拼接处，腹板采用现场对接焊，翼缘板在工厂加工时焊接耳板，现场采用夹板、螺栓固定，调整完毕后，现场对接焊。现对钢柱拼接施工如下：1）在工厂预先加工钢柱和连接节点，钢柱分为上钢柱和下钢柱，下钢柱和上钢柱的柱顶和柱下脚按设计要求焊接临时连接耳板，并在耳板上钻成精确的孔径，楼层钢柱拼接位置应距楼层标高的1.2米处。2）钢柱柱顶复

14、核后，应绑扎钢筋，支模板，浇混凝土，待顶板混凝土达到凝固期后，进行二层钢柱（钢柱上端）安装，首先把预先加工好的钢柱两连接板用螺栓连接到钢下柱，连后采用吊装再把钢上柱插到两连接钢中，用螺栓连接，然后再用经纬仪对柱顶（二层钢柱顶）进行校核，确认无误后再进行现场焊接。 3）重复使用以上步骤完成钢柱的安装，但在第二节钢骨柱的各项工作中，存在以下几点的不同：  （1）柱-柱接头的连接与固定钢柱标高控制一是按设计标高来控制，二是按相对标高来控制，本工程是按相对标高来控制，柱子的加工长度偏差，只要不超过规范规定的允许偏差±3.0mm即可。当钢柱吊装就位后，用大六角头高 强 度

15、螺 栓 固 定 连 接，即上下耳 板 不 夹 紧 （在 加 工 耳 板 时，应 将 螺 栓 孔 比螺栓直径大4mm）通过起重机起吊撬棍 微调柱间间隙量、取上下柱顶预先标定标高值符合要求后，打入钢楔，点焊限制钢柱下落，应考虑 到焊缝收缩及压缩变形量，利用耳板螺栓孔径扩大足够的余量调节钢柱制造误差-1.0+5.0mm以内，柱子安装后，在柱子顶安置水准仪测相对标高，取最合理值为零点，以零点为标准进行换算各标高线，安装中心线控制，将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行缩 合处理。 超过5mm时对柱 顶 标 高 作 调 整， 调 整方 法：采用填塞一定厚度的低碳钢板，但须注意不宜一次调整过大，因为过大

16、的调整会带来其它构件节点连接的复杂化和安装难度。 2定位和扭转的调整各节柱的定位轴线，一定要从地面控制轴线引上来，并且要在下一节柱的全部构件安装、栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作；如 果 提 前 线 引 上 来，该 层 有 的 构 件 还 在 安 装，结 构 还 会 变动，引 上 来的线也在变动，这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。 3垂直偏差的调整钢结构对温度很敏感，日照，季节温差，焊接等产生的温度变化，会使它的各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸。构件安装的测量校正工作，尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行。 4.6钢柱安装注意事项  1)每根钢柱安装后应及

17、时进行初步校正，以利于上节钢柱安装和后续校正。  2)校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑、全面兼顾，每个分项的偏差值都要达到设计及规范要求。  3)钢柱安装前必须焊好安全环及清理污物。  4)利用钢柱的临时连接耳板作为吊点，吊点必须对称，确保钢柱吊装时为垂直状态。  5)每节柱的定位轴线应直接从地面控制基准线引上，不得从下层柱的轴线引上。6)结构的楼层标高可按相对标高进行，安装第一节柱时从基准点引出控制标高到混凝土基础或钢柱上，以后每次使用此标高，确保结构标高符合设计及规范要求。  7)钢柱吊装并校正后，应加快钢筋、模板的

18、支设，尽快浇筑钢骨柱混凝土。  8)上下部钢柱之间的连接耳板待校正完毕并全部焊接完成后全部割掉，并打磨光滑。割除时不要伤害母材。  9)起吊前，钢构件应横放在垫木上。起吊时，不得使构件在地面上有拖拉现象，回转时需有一定的高度。起钩、旋转、移动三个动作交替缓慢进行，就位时缓慢下落，防止擦坏螺栓丝口。  5.钢骨柱的焊接 5.1焊接方式柱与柱之间的焊接全部采用全溶透焊接，焊接质量为一级； 5.2焊接材料:焊接材料为CO2气保焊，焊丝采用实芯焊丝，符合低合金焊丝GB/T8110-95标准。 5.3焊接一般规定 （1）焊前检查坡口角

19、度、钝边、间隙及错口量，坡口内和两侧 的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。（2）预热。焊前根据结构钢材焊前最低预热温度要求，用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm范围内的母材均匀加热，并用表面测温计测量温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化，预热温度。结构钢材焊前最低预热温度要求钢材牌号 接头最厚部件的板厚t（mm） t25  25t40  40t60  60t80  t80 Q235   60 80 100  Q345   60 80 100 140  注：1.本表的施工作业环境

20、温度条件为常温 2. 0以下焊接时，按实验的温度预热  3.焊接接头板厚不同时，应按单板确定预热温度；焊接接头材质不同时，按高强度、高碳量的钢材确定预热温度。(3)重新检查预热温度，如温度不够应重新加热，使之符合要求。（4）装焊垫板及引弧板，其表面清洁程度要求与坡口表面相同，垫板与母材应贴紧，引弧板与母材焊接应牢固。 （5）焊接：第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处，然后逐道逐层累焊至填满坡口，每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。每道焊接层间温度应控制在120150，温度太低时应重新预热，太高时应暂停焊接。焊接时不

21、得在坡口外的母材上打火引弧。（6）一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理，再焊前，应重新按规定加热。 （7）遇雨、雪天时应停焊，构件焊口周围及上方应有挡风、雨棚，风速大于5m/s时应停焊。环境温度低于零度时，应按规定采取预热和后热措施施工。 （8）板厚超过30mm，且有淬硬倾向和约束度较大的低合金结构钢的焊接，必要时可进行后热处理，后热温度200300，后热时间：1h/每25mm板 厚，后 热 处 理 应 于焊 后立 即 进 行。后 热 的 加 热 范围 为焊缝两侧各100 mm。温度的测量应在距焊缝中心线50mm处进行。焊缝后热达到规定温

22、度后，按规定时间保温，然后使焊件缓慢冷却至常温。（9）碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成24h以后，进行焊缝探伤检验。（10）焊工和检验人员要认真填写作业记录表。 5.4焊接顺序和工艺参数  先在上下柱无耳板侧由两名焊工在两侧对称的两个柱面板同时对称焊至板厚的1/3处时，切去耳板。  然后在切去耳板侧对称焊至板厚的1/3处。  再由两名焊工分别承担相邻两面的焊接。（一名焊工在一面焊完一层后立即转90°接着焊其邻面，另一名焊工在对称侧以相同方式保持对称同步焊接），如此交替进行直至完成焊接。 每两层之间焊道的接头应相互错开，两名

23、焊工焊接的焊道接头也要注意每层错开。每道焊完要清除焊渣和飞溅，如有焊瘤要铲磨掉，焊接过程中要注意检测层间温度。  5焊接工艺参数 CO2气保焊：焊丝直径 1.2 mm，电流280-320A，焊速350450 mm/min   焊丝伸出长度：约20mm，气体流量2580L/min，电压2936V，层间温度120150  6质量检测和验收标准  6.1矩形钢构件组装允许偏差6.4安装焊接的质量验收  主控项目  1）焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。 

24、 检查数量：全数检查。  检验方法：检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志有检验报告等。  2）重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。  检查数量：全数检查。 检验方法：检查复验报告。  3）焊丝、焊剂等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ 81的规定。焊剂、药芯焊丝等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行保管和存放。  检查数量：全数检查。 检验方法：检查质量证明书。  4）焊工必须经考试合格并取得合格

25、证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。  检查数量：全数检查。  检验方法：检查焊工合格证及其认可范围、有效期。 5）施工单位对其首次采用的焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。  检查数量：全数检查。 检验方法：检查焊接工艺评定报告。  6）设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB 11345或钢熔化焊对接

26、接头射线照相和质量分级GB3323的规定。 7）焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。 检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于10处。  检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。 一般项目  1）焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。  检查数量：按量抽查1%，且不少于10包。

27、 检验方法：观察检查。  2）对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或热温度应符合国家现行有关标准的规定或通边工艺试验确定。预热区在焊道两侧每时侧宽度均应不大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100 mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。  检查数量：全数检查。  检验方法：检查预、后热施工记录和工艺试验报告。 3）二级、三级焊缝外观质量标准应符合相应的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。  检查数量：每时批同类构件抽查10%，且不小于3件；被抽查 构 件中

28、，每 一 类 型 焊 缝 按 条数 抽 查5%，且不应少于1条，每条检查1处，总抽查数不应少于10处。检验方法：观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。 4）焊缝尺寸允许偏差应符合相关的规定。  检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查 构件中，每种焊缝按条数各抽查5%，但不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于10处。  检验方法：用焊缝量规检查。  5）焊缝感观应达到：外形均匀、成型较好，焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑，焊渣和飞溅物基本清除干净。  检查数量：每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽 查构件

29、中，每种焊缝按数量各抽查5%，总抽查处不应少于5处。  检验方法：观察检查。 7安全保证措施  7.1安全防护技术措施  1) 在施工前必须逐级进行安全技术交底，其交底内容针对性要 强，并做好记录，明确安全责任制。  2) 进入施工现场的所有人员必须佩戴好安全帽。  3) 凡从事两米以上且无法采取可靠安全防护设施的高处作业人员必须系好安全带，严禁高处作业临空投掷物料。  4) 对构件安装就位等高空连接工作，应搭设稳固可靠的临时工作平台。脚员手架作业面必须满铺 脚手板，严禁有探头板、飞跳

30、板。脚手板层面下设水平兜网，同时脚手架每隔四步大横杆底部设一道水平兜网；作业面设置护身栏杆和挡脚板；脚手架外立杆内侧密目网全封闭。作业人员必须戴好安全帽系好安全带。  5) 五级以上大风、大雨等恶劣天气，禁止从事露天吊装作业。 6) 施工人员应采取防滑、防雨雪、防水及用电防护措施。 7) 不允许雨天进行焊接作业，如施工必须则需设置可靠的挡雨、挡风蓬等防护后方可作业。  8) 夜间施工必须有足够照明，危险作业面周围应红灯示警。 9) 施工现场的各种安全防护设施，未经批准任何人不准随意拆改。

31、0;7.2施工机械安全技术措施  1) 所有施工机械的进场必须符合质量和安全要求，机械进场进行 验检制度，实行人机配套管理。  2) 对吊车司机、信号工及起重人员要制订专门的管理措施，以确保大型机械的正常使用。  3) 大型机械（特种设备）司机实行书面交接班制度。7.3临时用电安全技术措施  1) 临时用电管理按照高标准、规范化的要求进行布置，配电箱达到三级配电、三级保护，电焊机二次接电器达到100%。  2) 独立的配电系统必须按标准采用三相五线制的接零保护系统，各种电气设备和电力施工机械的金

32、属外壳、金属支架和底座必须按规定采取可靠的接零接地保护。  3) 电缆线的架空、敷设和电闸箱的设置必须符合标准、方案的要求、经验收确认合格后，才能投入使用。 7.4消防安全技术措施  1) 用火必须开动火证，并配备看火人员，准备灭火器和消防水桶等设施。 2) 氧气瓶和乙炔瓶按规定距离放置，必须配备灭火装置。 3) 作业完毕或暂停时，应切断电源和气源。4) 电焊、气割等用火作业前，应清理周围易燃易爆物品。5) 施工现场严禁吸烟。 7.5吊装作业安全技术措施 1) 钢骨柱施工的吊装作业必须设置专职起重安全员，全面负责监督本工程的安全工作；所有起重指挥和操作人员必须持证上岗，坚持“十不吊”原则。  2) 对吊装时所使用的索具卸夹等必须符合国家的安全规范。 3) 对施工现场使用的吊机应经常保养检查，确保性能完好。 4) 吊装时在作业范围内应设置警戒线并放置明显的安全警示标志，严禁无关人员通行，施工人员不得在吊