世博会主题馆钢结构安装技术方案（133页）

1、世博会主题馆钢结构安装技术方案1.工程概况:1.1 世博主题馆建筑轴线长1轴26轴288米,宽AW轴180米,建筑高度地下-9.0米,地上柱顶标高+24米,屋面标高+27米。1.2 世博主题馆110轴为无柱展厅屋顶采用144米大跨度屋面钢桁架,单榀重量约160吨，跨度之间不设柱，屋面钢桁架呈三角形，下弦设2根张拉钢丝索索体。+3.85米、+5.95米11/1轴、910轴、+11.95米AW轴、11/1轴有部分钢平台和钢扶梯。1.3 世博主题馆1026轴是多层展厅,从-9.0米地下大底板面至一层展厅0.0、至建筑物柱顶部为+24米。-9.0米0.0米以下纵横柱距为9米,0.0米至屋面桁架纵横柱距

2、为18米，跨中设二根钢柱，跨距为10轴14轴36米,14轴20轴54米,20轴26轴54米,屋顶同样采用144米大跨度屋面钢桁架，单榀重量约160吨。 1.4 主题馆1026轴钢柱从-9.0米0.0米标高均为600断面外包混凝土箱型钢柱,除钢柱外,地下展厅,一层展厅均为张拉混凝土梁、板结构。+4.45米AW轴、1415轴有部分钢平台，+11.95米除CS轴、1525轴外均设钢平台。AC轴、1113轴10.13米11.9米标高设高架平台。1.5 主要钢结构材料1.5.1 钢框架-支撑结构中梁柱，材质为Q345-B钢，屋面结构中的主要受力构件的材质为345C，其余均为345B。1.5.2 高强度螺

3、栓采用10.9级高强度螺栓，Q235钢的摩擦系数-0.45，Q345钢的摩擦系数-0.50。普通螺栓采用C级螺栓，性能等级为4.8级。锚栓采用Q235钢。1.5.3 焊接材料选用E4315、E4316、E5015、E5016等系列型号。1.5.4 钢索采用破断强度为1670Mpa钢丝束索体，索体弹性模量不小于1.9Mpa。1.6 除锈和防腐以及防火1.6.1 本工程的防腐设计年限为30年。除锈等级应达到Sa2.5级。所有钢构件在出厂前均喷涂水性富锌底漆。钢结构防腐涂装要求见下表：有可观性要求：油漆种类干膜厚度颜色水性无机富锌100m环氧云母漆502m可覆涂聚氨酯面漆352m建筑确定无可观性要求

4、：油漆种类干膜厚度颜色水性无机富锌100m环氧云铁60m氯化橡胶60m1.6.2 钢结构的结构耐火等级一级，耐火极限要求1.25h及以下的室内和屋面钢结构，在防锈底漆表面喷涂厚型防火涂料，耐火极限要求1.5h以上的室内构件，在防锈底漆表面喷涂厚型防火涂料，耐火时限要求见下表：建筑结构的耐火时限（h）备注结构名称耐火极限支承多层的柱支承单层的柱梁楼板屋顶承重构件一级（多层）3.02.52.01.51.5一级（高层）3.03.02.01.51.51.7 工程的策划目标1.7.1 最终目标：全面落实业主总承包提出的节点目标，优质、高效完成本工程并争取最终达到国家最高质量奖鲁班奖1.7.2 分阶段目标

5、：1.钢结构工程 确保获得“金刚奖”2.土建工程确保获得优质结构“白玉兰”奖。为达到以上目标须做到如下几点：高起点规划从总承包和总集成的高度进行全盘规划和布署；高水平协调体现在工作界面和计划的协调上，标准要求的统一；高质量建设技术方案切实可行、经济合理；技术标准的统一；高标准管理在文明施工方面做到程序化、标准化。2.钢结构安装特点与难点分析2.1钢结构安装特点由于业主工期要求特别紧，本工程施工一定要采取搭接施工，以满足业主要求。110轴屋面桁架跨度大,桁架重,每榀重量达160吨左右。根据我司在广州会展工程中屋面桁架与本工程相似,采用的是滑移施工方案，幸运的是本工程跨内机械可以行驶吊装。1026

6、轴不仅跨度、重量与110轴相同,而且是多层,这么大的跨度、重量、高的钢桁架的安装是有一定难度的。在主题馆的1到9轴间采用的是张弦结构，屋盖平面投影为矩形，平面尺寸为126218米，跨度为126米，跨度很大，共有9榀，拉索采用7265的镀锌钢铰线，外加PE保护套，拉索两端都为单螺杆式可调节锚具。张弦桁架与中区及东区桁架联系在一起共同受力，同时每榀钢桁架设两根拉索张拉时必须同时受力。2.2钢结构安装难点分析难点1：工期短，施工进度要求高对策：科学合理制定施工方案，创造立体，交叉施工面，保证达到业主制定的工期要求。(见施工进度计划表)难点2：1026轴设地下室，0.0层混凝土楼层无法上大型机械进行屋

7、面桁架吊装。对策：多层展厅钢屋架长144米分三跨10轴14轴36米,14轴20轴54米,20轴26轴54米,将三台50吨履带吊开行在0.0层混凝土楼层进行0.0以上钢柱的吊装,履带吊开行路线下方用临时支撑进行加固。难点3：110轴跨内有地沟管槽，在7轴处，深-5.4m，长横跨310轴，极大影响吊装机械行走。对策：选用10m2.5m桥面板横跨地沟，作为吊装机械行走道路。难点4：本工程如在地面张拉钢屋架必需要整榀镶拼、张拉完后再在地面张拉,那么就必须要600吨以上超大型起重设备才能吊装。因此110轴采用钢屋架分三段进行空中拼接，钢屋架下铉钢丝束空中张拉的工艺。超大型跨度钢屋架下铉钢丝束双根空中张拉

8、，在国内外均采用地面张拉工艺,因为张拉设备不仅重而且要牢固稳定,使的空中张拉两根同时受力非常困难。拉索张拉监测难而复杂。对策：本工程110轴根据150吨履带吊机械性能将整榀进行分段,设置临时支撑吊装到位后,在空中镶拼完再进行张拉,张拉时设计二座操作平台供张拉设备固定成如同地面相同。在空中张拉能确保张拉荷载保持稳定,避免了地面张拉后再整体吊装而造成的施工误差。两根拉索张拉时必须同时受力，首先在张拉前调整索体锚杯露出螺母的长度，使露出的长度相同，即初始张拉位置相同。第二在张拉过程中将每级的张拉力在张拉过程中再次细分为10小级，在每小级中尽量使千斤顶给油速度同步，在张拉完成每小级后，所有千斤顶停止给

9、油，测量索体的伸长值以及中间撑杆的垂直度，如果同一索体两侧的伸长值不同以及中间撑杆垂直度有偏差，则在下一级张拉的时候，伸长值小的一侧首先张拉出这个差值，同时往撑杆垂直度偏移的另一个方向先进行张拉，然后另一端再给油。两根拉索张拉测量与监控详见4.8.13条测量与监控。难点5：屋面钢桁架全部选用钢管制作，加工制作难。对策：考察、选择在国内有知名度的“一级”企业，具备曾加工制作过类似产品，并具有机械、人力、管理各方面一流，同时还需承诺确保业主施工进度要求的厂家进行加工制作。3.钢结构安装技术路线3.1 1026轴多层展厅钢平台安装为确保业主进度要求选用三台KH-180（50t）履带吊,在地下室大底板

10、施工达到强度后,进行钢柱安装(-9.0米0.0米)。停机位置分别在12轴、18轴、24轴。(见图一1、2）3.2 当土建完成0.0米混凝土楼层以后，选用三台KH-180（50t）50吨履带吊开行在0.0层混凝土楼层上，进行0.0以上钢柱的吊装,履带吊开行路线下方用临时支撑进行加固。（见图二1、2、3）3.3 1321轴72米跨度钢桁架在0.0混凝土楼层上设镶拼台进行组装，长80m、宽5m，镶拼钢桁架机械选用三台16t汽车吊。（见图三1、2）3.4 1321轴72米跨度钢桁架采用提升的方法进行安装,钢桁架上安装8个吊点，将72米跨度钢桁架及檩条等钢构件利用8个50t千斤顶提升到+23米钢柱顶部。

11、（见图四）3.5 +12米钢平台仅周围一圈布置，CS轴，1525轴范围内没有钢平台。1321轴72米跨度钢桁架全部安装到位以后，进行+12米周围钢结构平台、钢天桥、1013轴27米跨度钢桁和2126轴与45米跨度钢桁架进行吊装。选用二台50吨履带吊开行在0.0层混凝土楼层上，履带吊开行路线下方用临时支撑进行加固。先对+12米周围钢结构平台以及3座钢天桥进行立体综合吊装，然后在部分+12米周围钢结构平台上加临时支撑，进行1013轴27米跨度钢桁架和2126轴45米跨度钢桁架的分段吊装。（见图五）3.6 110轴无柱展厅钢柱选用一台KH-700（150t）吊车围绕展厅一周进行吊装。屋面钢桁架采用加

12、工厂分段制作,单榀钢桁架安装时设置临时支撑,空中分段拼接的方法。临时支撑每48米间距设置一根609钢管,每根长约21米,每榀桁架2根,共计10根轮换使用。3.7 110轴无柱展厅钢柱吊装选用三台KH-700（150t）吊车,开行路线见(.见图六)。屋面钢桁架采用加工厂分段制作,安装时设置临时支撑,空中分段拼接的方法。每18米间距设置一根609钢管, 每根长约21米,每榀桁架共计2根,待钢索张拉卸载后拆除.(见图六2临时支撑工况)。3.8 110轴钢桁架组装选用50t履带吊,每榀钢桁架由加工制作单位分段加工,运输到现场后进行地面组装，110轴无柱展厅地面组装镶拼台48m，在地面上铺路基箱使地面平

13、整，然后放置600#型钢，用10#槽钢连接，上面搁置48m的分段屋面钢桁架。（见图七镶拼台详图）3.9 11/1轴、910轴、1026轴都有钢扶梯，标高从-9.2m到16.75m,E-LT型号的钢扶梯有19座，W-LT型号的钢扶梯有4座，总重量约190t，选用两部25t汽车吊进行综合吊装。（见图八）3.10 为了使工程施工顺利进行，施工道路宽度必须达到12m，地耐力必须达到12t/m2。4.钢结构安装施工工艺: 在实际施工前我司会编制施工组织设计进一步深化设计施工工艺。4.1 钢柱安装施工工艺4.1.1. 1026轴(-9.0米0.0米)钢柱安装选用三台KH-180（50t）履带吊，停机于地下

14、室大底板上，分别开行于12轴、17轴、23轴，钢柱重约5t。 机械性能：L-37m(主臂)、9m(幅臂) R-12m Q-8.35-1.35=7t 1026轴(0.0米以上)钢柱安装选用三台KH-180（50t）履带吊，开行在0.0层混凝土楼层上，履带吊开行路线下方用临时支撑进行加固,钢柱重约8t。机械性能：L-37m(主臂)、9m(幅臂) R-10m Q-10.8-1.35=9.45t 110轴钢柱安装一台KH-700（150t）履带吊停机于无柱展厅跨内。机械性能：L-39m13米副臂 R-10m Q-62.9t4.1.2 钢柱吊装时根据机械的起重性能及本工程的构件特点进行：(1)安装前，应

15、对钢柱的长度、断面、挠曲以及牛腿面的标高进行预检，发现问题即向技术部门报告，以便及时采取措施。(2)安装前，应在地面上把钢爬梯等装在钢柱上，供登高作业用。(3)钢柱加工厂应按要求在柱二端设置临时连接耳板，待钢柱对接焊接完成、且验收合格后，再将耳板割除。(4)钢柱采用二点就位、一点吊装。吊装采用旋转回直法，严禁根部拖柱，吊点位置在柱顶。(5)钢柱安装就位后，马上进行初校（垂直度、位移）。底节柱用地脚螺栓固定，上层接柱用夹板与高强螺栓拧紧固定。然后才能拆除索具。拆除索具采用钢管爬梯。4.1.3 基础节钢柱安装（1）基础节钢柱安装采用预埋螺栓与钢柱底板连接。安装前，先调整好柱底设计标高，再用套模检查

16、预埋螺栓纵横轴线偏差情况，如正确将钢柱直接安装进去。如有误差可将钢柱底板螺栓孔作适当调整至不碰预埋螺杆为止，然后再安装进去。确保纵横轴线达到国家质量验收标准。（2.）钢柱垂直度校正时可采用压板螺栓进行调节，直至符合国家质量验收允许范围内，再将四面螺栓帽全部拧紧，同时用小钢榫四面榫紧，最后焊底脚板。（3）柱基础纵横轴线和标高测量基准点由总包提供，在测放的同时将基准线引出，确保以后测量的通视。（4）钢柱每节安装后，必须进行柱顶统一标高测量。如高于或低于国家允许范围，则必须采取调整措施，即通知制作单位在下一节适当将钢柱长度加长或缩短。4.1.4钢柱测量校正钢柱垂直度校正采用经纬仪二台，测量钢柱的中心

17、线进行边吊边校，主要控制钢柱的牛腿，因为钢牛腿误差直接影响到钢梁的安装精度。A. 三角标记必须以加工制作厂轴线洋冲眼子为准；B. 经纬仪点位置根据测量轴线实施细则中放出的网点设置仪器；C. 水平测量用水平仪进行。D. 经纬仪设二台，测量校正时，经纬仪分别置于钢柱90度垂直方向进行观察从钢柱底标记至钢牛腿及柱顶标记，是否垂直，如不相符须校正调整至同一垂直线上。4.2 12M钢平台安装施工工艺4.2.1 1026轴12m周围钢平台采用箱形钢梁，仅外围一周布置，CS轴，1525轴范围内没有钢平台，单件最大重量约为6t。选用二台KH-180（50t）履带吊，开行在0.0层混凝土楼层上，履带吊开行路线下

18、方用临时支撑进行加固。KH-180（50t）履带吊的机械性能：L-37m(主臂)、9m(幅臂) R-12m Q-8.35-1.35=7t 4.2.2 12m钢平台箱梁连接采用与柱牛腿对接。连接形式采用刚性连接。4.3 钢人行天桥安装施工工艺4.3.1 钢人行天桥共有5座，分别为天桥1，位置在1013轴、N轴，天桥2，位置在1013轴、J轴，天桥3位置在18轴、Xb轴，天桥4位置在21轴、Xb轴，天桥5位置在23轴、Xb轴。重量控制在机械性能范围内，吊装与屋面同时进行，采用综合散装方法。4.3.2 人行天桥吊装选用KH-180（50t）履带吊机械性能：L-37m(主臂)、9m(幅臂) R-12m

19、 Q-8.35-1.35=7t 4.3.3 人行天桥节点连接选用10.9级扭剪型强度螺栓，撑杆及钢索采用销轴连接。4.4 屋面桁架安装施工工艺4.4.1 110轴屋面桁架安装4.4.1.1 屋面桁架临时支撑安装110轴为无柱展厅，屋面桁架长为144m，重约160t。选用三台150t履带吊进行分段，设置临时支撑在空中拼接。4.4.1.2 屋面桁架空中安装，临时支撑选用609钢管，长度21m，间隔46M设置一根,每榀共2根。临时支撑609钢管稳定措施采用四面加斜撑。（见图六1、2临时支撑加固）4.4.1.3 屋面钢桁架由制作单位分段加工，运输到现场后，在镶拼台按机械性能进行组装，将屋面桁架平均分为

20、三段，每段48m，重量控制在55吨以内。选用三台kh-700（150t履带吊）分段吊到临时支撑搁置点上，进行空中拼接。（见图六1、2分段吊装工况）机械性能：L-39m(13米副臂 )（屋面钢桁架吊装）R-10m Q-62.9t(1.6t)=61.3t （屋面支撑檩条吊装）R-26m Q-17.8t1.6t=16.2t4.4.1.4 屋面桁架安装到位后，必须进行测量校正至设计要求后方可焊接。经现场监理验收合格后方能进行钢索张拉程序。钢索张拉在高空进行，我司与科研协作单位进行沟通，在空中张拉虽有难度，但不影响进度和质量，到时只要安装单位提供张拉操作平台即可，施工前由科技单位编详细的施工方案，经专家

21、评审后再实施。4.4.2 1026轴屋面桁架安装4.4.2.1 屋面桁架分段吊装4.4.2.1.1 1026轴屋面桁架轴线长度144m，重约160t，跨内设地下室，0.0层混凝土楼层，因此跨内无法停机吊装。对1321轴72米跨度钢桁架采用提升的方法进行安装,根据设计实际情况，钢桁架上安装8个吊点，后利用8只50t千斤顶吊至滑移轨道，将14轴、20轴、设桁架支座，因此选择利用该两排钢柱钢牛腿作为提升支架，进行跨内地面组装，将72米跨度钢桁架及檩条等钢构件通过千斤顶提升到位。4.4.2.1.2 1013轴、2126轴屋面钢桁架待+12米周围钢平台吊装后，在+12米钢平台上安装临时支撑，用两选用二台

22、50吨履带吊开行在0.0层混凝土楼层上，履带吊开行路线下方用临时支撑进行加固，进行1013轴、2126轴屋面钢桁架的分段和屋面吊装。机械性能：L-39m(13米副臂 )（屋面钢桁架吊装）R-10m Q-62.9t(1.6t)=61.3t （屋面支撑檩条吊装）R-26m Q-17.8t1.6t=16.2t4.4.2.1.3 每榀钢桁架分段为1013轴、长27m、重约30t，1321轴、长72m、重约80t，2126轴、长45m、重约50t。4.4.2.1.4 地面组装场地在跨内设镶拼台，长80m、宽5m。镶拼钢桁架的机械选用一台16t汽车吊。4.4.2.2. 50吨履带吊开行路线下方用临时支撑加

23、固施工荷载、提升方法受力、稳定荷载等计算目前由于时间关系来不及进行节点设计。但我司承诺一旦有幸中标，一定会投入充足的技术骨干力量，在最短的时间内设计出精良的节点来并同时提供精确的计算书，和科学合理符合现场实际情况的施工组织设计，以确保本工程的施工进度、质量、安全。4.5.焊接工艺评定钢结构焊接评定工作，主要是参照美国焊接协会标准ANSI/AWSD1.1-92钢结构焊接规范结合GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范和JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程会同业主、监理共同商讨，决定焊接工艺评定项目和内容。4.5.1焊接设备一览表和工艺流程根据钢结构框架施工特点，在焊接设备定位就绪后，进

24、行现场焊接工作，焊接设备一览表和工艺流程如下所示：焊接设备一览表序号名称规格数量备注1CO2保护焊机60柱、梁、桁架剖口焊缝2弧焊整流机ZX-4004碳弧气刨3空气压缩机4碳弧气刨4多头烘枪大号4预热5射吸式割炬小号86超声波探伤仪1焊缝质量检查7角向砂轮机128碳弧气刨枪49测温计检查预热焊接部位操作设施准备焊接、工具、材料设备剖口尺寸规格检查修正、记录合格装配衬板、引弧板剖口表面处理、清理构件预热、焊条烘培焊接焊缝表面检查合格UT检查、记录合格清理焊缝、场地转入另一个焊接部位不合格调整电流不合格不合格焊接工艺流程气象、湿度烘培记录4.5.2厚板焊接工艺在本工程中，有大量的40mm以上的厚钢

25、板焊接，根据国家相关规范的Z15要求，必须采取措施防止板材在焊接施工时撕裂，保证施工质量。采用多层多道焊工艺，厚板焊接时采用电加热进行预热。每一层焊道焊完后及时清理焊渣及表面飞溅物，并仔细检查和清除缺陷后再进行一层的焊接。厚板焊接施工为减少多次加热产生的应力集中，工艺上要求焊接施工必须连焊，焊接时应多层多道焊，严禁摆宽焊道，每层的焊缝始、终端应相互错开50mm左右，连续作业完成。如若不得不中断焊接，则要采取后热、保温措施，再次施焊前按工艺重新预热。锚拉板区域的焊缝，焊后采取消除应力工艺。4.5.3焊缝检验(1)焊缝表面检验焊接结束后,应对焊缝进行外观检查。焊缝的焊波应均匀，不得有裂纹、未熔合、

26、夹渣、焊瘤、咬边、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区无飞溅残留物，焊缝的位置、外形尺寸必须符合JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程、GB50205-95钢结构工程施工及验收规范或参照ANSI/AWSD1.1美国焊接协会标准钢结构焊接规范。(2)超声波探伤设计对全熔透焊缝有超声波探伤要求的，必须进行超声波探伤检查。（根据设计要求的比例对焊缝进行超声波探伤）(3)探伤标准GB/T11345-89钢结构焊缝手工超声波探伤和探伤结果的分级。4.6.高强度螺栓施工方案待发运摩擦面试件加工构件摩擦面复检试件养护抗滑移系数复验紧固轴力复验螺栓长度确定定高强度螺栓投入摩擦面处理冲钉投入临时螺栓投入临时螺栓拧紧高强

27、螺栓初拧复拧高强度螺栓终拧高强度螺栓自检扫 尾施工工艺流程高强度螺栓连接副的一般规定及验收。高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母、一个垫圈组合而成。高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应，并按批提供出厂质量保证书。高强度螺栓连接副必须分批验收，并在同批内配套使用。高强度螺栓连接副，按性能等级的不同，均须制出明显的标志，以便使用时，不混淆出错。高强度螺栓连接副的储运、保管和发放。高强度螺栓连接副在运输和搬运过程中应轻装、轻放、轻卸，以防止损伤螺栓。高强度螺栓连接副应按不同的规格、批号分类保管，不得在露天堆放，在储存过程中，应防止受潮生锈。高强度螺栓连接副在安装使用前，严禁任意开箱，以防沾污和表面

28、状态的改变。高强度螺栓连接副的领取，发放应按当天施工需用量，不得随意多领，施工结束后剩余的连接副应严格按批号分别妥善保管，不得乱扔混放，沾染污物及碰损螺纹。高强度螺栓连接副的施工要求。钢结构的连接接头，应经检查合格后，方可紧固。高强度螺栓施工前，应先复验连接构件磨擦面的抗滑移系数，合格后，方可安装。按照高强螺栓的相关施工及验收规程要求执行。高强度螺栓连接板接触面应平整，当接触有间隙时，小于1.0mm的间隙可不处理， 1.03.0mm的间隙应将高出的一侧磨成1:10的斜面，使间隙小于1.0mm，打磨方向应与受力方向垂直，大于3.0mm的间隙应加垫板，垫板两面处理方法应与构件相同。高强度螺栓连接安

29、装时，在每个节点上应穿入临时螺栓和冲钉，不得少于安装孔数的1/3，不得不少两个临时螺栓，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%，扩钻后的螺柱孔（A、B级）不得使用冲钉。不得用高强度螺栓兼作临时螺栓。高强度螺栓的安装应顺畅穿入孔内，严禁强行敲打，如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修整，修整后的最大孔径应小于1.2倍螺栓直径，严禁用气割扩孔。高强度螺栓的穿入方向宜以施工方便为准，并力求一致，高强度螺栓连接副组装时，螺母带园台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。高强度螺栓安装时，构件的磨擦面应保持干燥、整洁，不得在雨中作业。应清除飞边、毛刺、焊接飞溅物；焊疤氧化铁皮和不需要有的涂料等。高强度螺栓连接副的拧

30、紧应分为初拧、终拧，对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧。初拧、复拧和终拧应在24小时内完成。高强度螺栓连接副初拧、复拧、终拧时，由螺栓群节点中心位置顺序向外缘拧紧的方向施拧，应先腹板后翼缘。焊接和高强度螺栓并用的连接，当设计无特殊要求时，应按先栓后焊的顺序施工。高强度螺栓施工前，应按出厂批对高强度螺栓连接副的紧固轴力进行复验，每批复验8套。8套紧固轴力的平均值和变异系数应符合相关规范及施工规程要求。高强度螺栓初拧扭矩可查阅规范及规程要求。复拧扭矩等于初拧矩扭值。初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色的螺母上涂上标记，以表示初拧、复拧完毕，然后用专用扳手进行终拧，直至螺栓尾部梅花头拧掉。相关扭矩系数可

31、由施工规范和规程查得。高强度螺栓连接副施工质量的验收。高强度螺栓连接副终拧验收，以目测螺杆尾部梅花头拧断为合格。对于不能用专用扳手拧紧的高强度螺栓，应按大六角头高强度螺栓检查方法办理。螺栓拧紧后，外露螺纹不应少于2个螺距。高强度螺栓施工质量应按规范要求进行原始检查验收记录。4.7钢结构制作施工工艺4.7.1钢结构深化设计:一、施工详图设计方案：安装布置图：安装布置图应包括平面布置图、立面布置图、桁架现场装配布置图、地脚螺栓布置图、楼梯布置图等。安装布置图所包含的内容有构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。构件详图，它至少应包含以下内容：件细部、重量表、材质、构件编号、

32、焊接标记、连接细部、 锁口和索引图等。螺栓统计表，螺栓标记，螺栓直径。轴线号及相对应的轴线位置，加工、安装所必须具有的尺寸，加工厂所需要的信息。构件详图制图方向：钢结构制造单位应根据业主提供的技术标书和设计所提供的设计准则及图纸编制以下文件：焊接工艺、制造工艺、阶段控制及检验文件的QA计划。图纸尺寸及比例：所有图纸和其它相关设计资料均使用A1、A2系列纸张。图纸比例：索引图：1/200，构件详图：1/30，安装布置图：1/100、编号系统：构件类型的字母设定：地脚螺栓及埋件：EB，柱：C，主梁：G ，次梁：B，桁架：FW，垂直支撑：V，水平支撑：HV，吊杆：H，立柱：P，楼梯：ST图纸编号设定

33、： ABXXX其中：A区域编号（D为110轴，X为1026轴）B类型编号（0为布置图，1为地脚螺栓详图，2为柱详图，3为平面梁及水平支撑详图，4为桁架详图，5为垂直支撑详图，6为吊杆及立柱详图，7为其他杂件详图）XXX图纸流水号如：D108和D109意为： 110轴地脚螺栓第08号详图 1026轴地脚螺栓第09号详图。 X2188和 X2189. 110轴柱第188号详图1026轴柱第189号详图。柱编号的设定：柱： A.和 A1BCXX其中：A区域编号（A为 110轴为东区，A1为1026轴为西区）B节序号C柱的字母识别码XX数字及字母轴线号梁（主梁、次梁）： ADG（B）XXXA区域编号（

34、A 为110轴，A1为1026轴）D层序号G（B）主梁（次梁）的字母识别码焊缝标注详图中所有焊缝标注形式应符合建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）之规定。将本工程中普遍使用的典型焊缝形式应在焊接基准图中集中反映（其中应包括焊缝的类型、高度、坡口尺寸等），当使用的焊缝形式在焊接基准图中没有反映的，应在详图中进行标注。深化设计流程（1） 确定本工程设计主管和设计成员，并成立设计组，整个项目由设计主管负责并落实。设计主管根据本工程特点，制定详细的设计准则和设计计划。对制造和安装现场进行了解，并与制造和安装单位进行沟通，并且掌握相应信息（如柱、桁架的分段，起重能力和堆场面积等），使设计能适应实际

35、情况。根据原设计图纸及技术要求设计合理的节点，使之在制造、运输和安装过程中合理、快速和安全。二、深化设计配合及确认方案与原设计的配合为了加快深化设计的进度和在设计过程中少走弯路，所以必须与设计院进行积极地配合和沟通，将我们在详图设计方面的软硬件和经验与设计院进行共享。同时向设计院提供众多已施工完成的相似工程的设计资料给设计院并进行探讨，以便在最短的时间内获得既满足设计要求又有利于施工的优化方案。对原设计图纸、资料和相应规范进行全面深入了解，将一些特殊的设计内容进行探讨，并且对结构进行有效分析，使设计工作能有条不紊的进行作好图纸会审工作，领会设计意图，认真听取设计院的交底。将原设计图纸中存在的问

36、题进行归纳和总结，并及时向原设计方提出，并与之配合及时解决问题。在必要情况下，邀请原设计工程师进行设计交流，对一些设计疑点进行澄清和调整。如遇设计修改，必须在第一时间内将修改意图进行领会和消化，积极做好深化图的修改工作，同时根据不同情况采取不同的修改形式和途径在第一时间通知加工单位和安装现场，使由于修改引起的损失降到最低。安排专职工程师负责设计院方面的配合和联系工作。设立每周例会制度，在这会上不仅有设计院工程师参加，同时还将有相关工种单位的技术人员，如：土建、机电、幕墙和屋面等，这样能及时了解这些工种对钢构件的技术要求，将所需另配件统一反映在深化图上。原设计的确认按照业主进度要求总体计划分批将

37、深化图提交设计院进行确认。提交设计院确认的方式：设计过程中通过电子邮件方式或提交电子版文件方式向设计院及相关部门提交阶段性深化图，并且进行必要的面对面交流和沟通，使深化图得到初步认可。据设计院要求对深化图进行修改和完善，使深化图达到设计要求。完成上述工作后将绘制正式深化图再次提交设计签字确认。三、与基础的配合节点设计方案柱脚锚拴定位施工架为保证地脚锚拴定位的准确性，及安装的方便，用角钢等材料制作地脚锚拴安装用的定位施工架，支承与混凝土垫层之上。柱脚安装后混凝土内部构造情况承台混凝土预留柱脚抗剪键预留槽，柱脚安装到位后无收缩细石混凝土灌浆密实。柱脚安装到位后柱脚底板与承台50mm缝隙用无收缩细石

38、混凝土压力灌浆密实。四、与其它系统工程的配合设计方案及现场安装节点设计方案为方便吊装及准确定位，柱子分节处设置临时安装定位连接板，待柱子焊接完成后割除。箱形柱截面情况：钢柱安装与钢筋工程的配合，由于立面支撑连接板的原因，导致柱箍筋不能连续。考虑到此情况，在支撑连接板上预留箍筋连接板。箍筋按规定搭接长度焊接在连接板上或在支撑节点板上开孔。五、深化设计的重点由于在本工程中桁架的跨度比较大且自重较重，所以在安装这些构件过程中在安装胎架之间的局部桁架会在自重的条件下，起拱值会有所回落。因此在充分考虑到桁架在自重条件下的回落值，同时将这因素考虑到与桁架连接的构件上，使之也能顺利安装。另外必须充分考虑到局

39、部构件的变形并加以控制，协调安装顺序，使由于起拱所引起的尺寸变化的因素控制在最小范围内。在本工程中框架柱的结构形式BOX、钢管柱等截面的构件，同时构件都比较长，且单件重量也比较重。所以在充分考虑结构安全的同时也要满足构件在加工、运输和安装过程当中的实际情况。因此我们在深化设计时对此类构件进行以下考虑：有效的分段，使每段为制造、运输和安装所允许的最大值。安全的临时连接，使构件在现场焊接完成前连接的安全，并且使临时连接的零件可以反复使用。合理的连接节点，由于构件截面的类型比较特殊，所以要制定一套既满足结构的力学性能，又能使安装较为方便和安全的连接节点。相应的吊耳设置，在一些重量比较大的单件构件，在

40、起重和安装过程中需要设置起重吊耳，吊耳按每段构件最大重量和施工时的临时荷载进行配置。六、原材料检验A 钢板和型钢的检验a. 材料入库前检验钢材入库前按所提供的材料的标准核对质保书，对材料的牌号、规格、表面质量等进行检验，同时作好记录和编号，检验合格后分类堆放。待材质、合同附加检验要求复验合格后办理正式入库手续，。并对体材料按工程和材质进行色标跟踪。b.材料复验数量和方法的确定Q235B、Q345B和Q345C系列钢板或对应型钢a) 当t40mm时: 每一厂家首批，根据不同的材料牌号和等级，Q235B 、Q345B和Q345C材质以200吨为一个取样单位由监理根据提交的材料清单任意抽取一个试样（

41、选最大厚度或规格）进行复验；首批复验合格，Q235B 、Q345B和Q345C材质则将取样单位增加至400吨为一批。复验内容为：材料化学成分、抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验、冲击韧性等质量保证书规定的内容以及抗拉要求实测值与屈服强度实测值的比值。b）当t40mm时:除按a)的规定批和复验内容进行复试外，复试内容增加按现行国家标准厚板性能方向钢板（GB/T50313）规定的板厚方向断面收缩率，并不得小于标准规定的Z15规定值。取样位置按钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样样制备GB/T29751998规定要求执行。复试结果评定标准：相应材料质保书碳素结构钢GB7001988 低合金高强度结

42、构钢GB/T15911994 厚度方向性能钢板GB/T503131985 建筑结构用钢板GB/T198792005 Q235B、 Q345B和材料复试内容需增加强屈比验证，确保强屈比1.2。d复验检测单位复验试块的取样在工程监理的监督见证下进行，送具有规定的检测资质的检测机构进行，检测单位出具的检测报告经监理确认合格后，材料方可办理入库手续并投入工程使用。B 铸钢件的检验a. 材料入库前检验钢材入库前按所提供的材料的标准核对质保书，对材料的牌号、规格、表面质量等进行检验，同时作好记录和编号，检验合格后分类堆放。待材质、合同附加检验要求复验合格后办理正式入库手续，。并对材料按工程和材质进行色标跟

43、踪。铸钢件表面检查要求：表面不得有沙眼和气孔等铸造缺陷，内部表面相交处应避免锐角，钢铸件节点与钢构件连接处、销轴孔壁及其他图纸注明的部位应进行机械加工；铸钢件的精度满足外观和连接尺寸要求。表面粗糙度不大于40m。b.材料复验数量和方法的确定铸钢件材质G20Mn5QT的化学成分复试应符合德国标准DIN EN10293的规定，如下表：钢号材料号CSiMnPSNiG20Mn5QT1.66200.170.230.601.01.60.0200.0200.802) 铸钢件材质G20Mn5QT的物理性能复试应满足应满足下表要求： 钢号材料号热处理方式铸件壁厚屈服强度抗拉强度伸长率冲击韧性G20Mn5QT1.

44、6620调质mmMPaMPa%J100300500-6502260(+20)27(-40)100-160260500-65020件化学成分、物理性能复试的取样方法及试验标准按标准GB11352中第5条进行。复试取样数量以每一炉号为一批。每批复试一组。铸钢件的超声波和表面探伤要求按铸钢件超声波探伤及质量评定标准（GB7233-87）中二级要求，不可进行超声波探伤部位用磁粉或渗透探伤做表面探伤，且符合GB9444或GB9443的三级要求。复试取样比例为50个铸钢件为一批，每批任取10%进行探伤，不合格率大于5%时复试抽样比例扩展到50%，扩展后不合格率仍然大于5%时，进行100%无损检查。C焊接材

45、料的检验a 低合金钢焊条1) 在同批进场焊条中以实际进货数量组成检验批，随机抽取复验焊条。2) 每个检验批由同一批号焊芯，同一批号主要涂料原料，以同一涂料配方及制造工艺制成的焊条组成，每批最大重量为30T。3) 复验项目：化学成分、拉伸、冲击。b 低合金钢CO2 焊丝1) 在同批进场的焊丝中以实际进货数量组成检验批，随机抽取复验焊丝。2) 每个检验批由同一炉号、同一规格、以同样制造工艺的焊丝组成，ER50系列每批最大重量为30T。3) 复验项目：化学成分、拉伸、冲击。c 低合金钢焊剂和埋弧焊丝1) 在同批进场埋弧焊丝中以实际进货数量组成检验批，随机抽取复验焊丝；取样数量为3%且不少2捆(盘)。

46、在同批进场焊剂中每10袋选1袋抽取一定量的复验焊剂，每批焊剂中所抽取焊剂的总量不得少于10kg。2) 埋弧焊丝每个检验批应由同一炉号、同一形状、同一尺寸、同一交货状态的焊丝组成。每批焊剂应由同一批原材料，以同一配方及制造工艺制成，每批焊剂的最高质量不应超过60T。3) 复验项目：化学成分、拉伸、冲击。D. 高强螺栓的检验1） 钢结构连接用高强度大六角螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、普通螺栓、锚栓、地脚螺栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）的检

47、验报告。检查数量：全数检查。检验方法：检查产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。2）高强度大六角螺栓连接副最小载荷、扭矩系数和预拉力复验检查数量：复验用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随即抽取，每批应抽取8套连接副进行复验。检验方法：检查复验报告。3） 高强度螺栓连接摩擦面的抗滑系数检验制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批为单位进行抗滑系数试验。制造批可按分部（子分部）工程划分规定的工程量每2000吨为一批，不足2000吨的可视为一批。选用两种及两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。每批三组试件。抗滑系数试验应采用双摩擦面的二栓拼接的拉力试件。4）检验和复验标准按GB502

48、05-2001的规定要求执行E 涂装材料的检验1）结构防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。2）腐涂料和防火涂料的型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件相符。开启后，不应存在结皮、结块、凝胶等现象。4.7.2钢结构加工制作: 一、钢结构制造工艺要领1制作难点与对策分析1.1以主题馆1、26、A、W轴的柱间桁架为例难点：柱间桁架ZHJ1两端固接于箱型立柱，设计要求桁架的工地分段必须在柱中心外2000mm以上。如果设工地接点于柱的翼板表面，现场高空焊接的施工空间较小、焊缝质量较难控制；且桁架长度为18000mm，考虑到运输的因数，桁架长度中间必设有

49、分段点，此处桁架的弯矩最大，使得构件的轴力为最大，不合理。桁架的本体制作无难点，而桁架的现场安装分段是桁架制作、吊装的关键。对策：桁架在柱轴线外2000mm处设分段点，中间14000mm整体制作和运输。柱轴线内2200mm的桁架部分作为柱的牛腿处理，焊接在柱上；由于柱顶两侧均有桁架，一侧焊接在柱上，另一侧运输至工地后组合、焊接在柱上。桁架的三个分段应先预装，预装、调整后将作为柱牛腿的桁架分部组装在柱子上。同时随时与工地联系以保证工地要求的桁架的正确长度余量。1.2主题馆的屋顶管桁架难点：主题馆的屋顶管桁架节点有6根相同直径的腹杆管子交汇在一起，设计要求每根腹杆必须与主杆焊接。对策：合理安排组装

50、顺序，按组装顺序处理管接口的相贯线形状，相同的腹杆有不同的相贯线形状。2通则2.1适用资料和标准a钢结构设计规范 GB 50017-2003b钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001c建筑钢结构焊接规程 JGJ81-2002d钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规范 JGJ82-91 e低合金高强度结构钢 GB/T1591-1994f高层建筑结构用钢板 YB4104-2000g厚度方向性能钢板 GB/T5313-85i世博中心主题馆钢结构工程招标文件。2.2构件分类箱型柱、主桁架、屋顶管桁架、楼层大梁、楼层次梁2.3材料本工程主要钢材材料的构成a钢框架-支撑结构中的梁柱主要材料为Q

51、345-B，屋面结构的主要受力构件的材料为Q345-C。b板厚40mm的,且设计有Z向要求的钢板应满足厚度方向性能钢板GB-T50313关于Z向性能级别规定的容许值。并抽样复验。2.4材料检验和管理原材料进厂要求a原材料进厂必须核对材质保证书，材料入库前我公司原则上按所提供的材料的标准核对质保书，按合同要求做材料复验。材料入库前技监部门对材料的牌号、规格、表面质量等进行检验。如有疑义应及时与材料工程师联系，同时作好记录和编号。并依据我公司质保体系对构件的主体材料进行跟踪。b材料试验报告，其中包括结构钢的化学、物理以及其它相应的试验数据报告提交给需方。 材料保管a材料流转或驳运时，应采取必要的措

52、施避免损伤母材。材料应有序堆放并进行标识，避免与其它工程的材料相混。为防止变形，材料应平放垫平，吊运操作时应规范。若发现钢板平整度或翘曲超差，应进行矫正处理。经切割下料后所剩的余料应按材料的牌号、规格堆放好，并标识。b材料矫正，火焰矫正材料时被加热的最高温度应控制在850内，严禁用水激冷，加力矫正应避开蓝脆区（200400）。b加工时的材料识别下料加工时的主要材料应按我公司的材料管理规定作好材质移植标识，写清图号、零件号标识。3加工制作工艺控制3.1放样a放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当之处。如发现施工图的遗漏或错误，以及其它原因需要更改施工图时

53、，必须取得原设计单位签具设计变更文件，不得擅自修改。预计会出现大量焊接收缩和需铣削的构件，应在长度和宽度方向加放适当加工余量。b放样应在平整的放样平台上进行。凡需放大样的构件应以1：1的比例放出实样；当构件零件较大难以制作样杆、样板时可通过CAD放样。由于桁架可能的设计起拱致使斜撑的长度有变化，因此放样后的尺寸要附于安装图。c放样工作完成，对所放大样和样杆、样板(或下料图)进行自检，无误后报专职人员检验。3.2号料、划线a号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料。b号料时，应尽量使构件受力方向与钢材轧制方向一致。使用的钢材必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先

54、矫正或剔除。c材料长度不够时可接料，但接长的位置必须得到原设计的书面同意。接长的方法必须符合规范。型钢的拼接见标准图籍（01SG519第26页）。d由于厚板的厚度公差较大，因此本工程中由厚板组合的构件截面尺寸要考虑这一变化因数。e. 划线号料后应标明基准线、中心线和检验线以利于组装和检验，允许用洋冲或凿子一类的工具进行标记，但其深度应不大于0.5mm。3.3切割、铣削加工 切割工具的选用：a条形钢板：可优先采用多头火焰切割机及NC火焰切割机。b零件板：可采用NC多头切割火焰机或半自动切割机。c厚度小于9mm的钢板，可采用剪板机剪切。非焊接边的硬化层打磨。d小型H钢、BH钢：可采用圆盘锯。冷锯或

55、带锯。e大型BH钢：可采用全自动火焰切割机。 切割前应清除表面的油污、铁锈和潮气，切割后切割面应去熔渣和飞溅物。对于组装后无法精整的表面，如弧形锁口内表面等，应在组装前进行处理。所有构件自由端必须进行R2倒角（按油漆类型进行调整）。 火焰切割后矫直切割可能引起的变形（如旁弯等），且标上零件所在构件号及零件号后才能流入下一道工序。 柱的支承端面必须进行铣削加工，设备采用端面铣床。3.4 制孔a高强度螺栓孔优先采用NC钻孔或钻模钻孔，一般螺栓孔（针对相同类型数量较少）和地脚螺栓孔的钻孔，可采用划线钻孔的方法。采用划线钻孔时，孔中心和周边应打出五梅花冲印，以利钻孔和检验。钻孔后应用砂轮将孔周边的毛刺

56、、污物等清除干净。b另外根据结构可考虑连接板部分抹孔方法。如桁架分段预装组合，对接口的腹板连接板采用预装抹孔，以确保100%的穿孔率。3.5矫正钢材的机械矫正,一般应在常温下用机械设备进行，如钢板不平可采用七辊矫平机；BH梁的焊后翼板变形可采用翼缘矫正机,厚板采用800T油压机。矫正后的钢材，表面上不应有凹陷，凹痕及其他损伤。3.6组装 组装前必须熟悉图纸，仔细核对零件的几何尺寸和零件之间的连接尺寸；核对零件的编号、材质、数量等，熟悉相应的制造工艺和焊接工艺，以便明确各构件的加工精度和焊接要求。 装配用的工具（卷尺，角尺等必须事先检验合格，样板和样条在使用前也应仔细核对，组装用的平台和胎架应符

57、合构件装配的精度要求（胎具的水平应在3mm之间）并具有足够的强度和刚度，使用前应经技监部门认可合格。(用尺标准暂定为JJG4-1999) 构件组装要按照工艺流程进行，零件连接处的焊缝两则各3050mm范围以内的轧屑、水份、毛刺、氧化皮、油污等应清理干净。 在加工中发生了变形时，如该变形量不能确保所定的制品精度，要在无损于材质的情况下用加热法进行矫正。常温加压矫正可用翼缘矫正机或800T油压机：加热矫正可采用火焰矫或电加热，但加热温度不得超过850,加力矫正应避开蓝脆区温度（200400）。 BH钢的拼装应优先在BH拼装机上进行拼装，也可以在拼装胎架上进行拼装，拼装后按焊接工艺进行焊接和矫正，然

58、后在翼板上标出中心线的位置作为构件组装时的基准。 柱接头承压面应在构件零部件焊接完成后铣削加工，以保证柱长及顶紧接触面面积，柱的铣削加工面应垂直于柱的轴心线。 构件钻孔后应进行自检和互检，再提交专检人员验收，检验中发现问题，应及时向上反映，待处理方法确定后进行修理和矫正。4构件标记 构件编号的一般要求a钢印深0.5mm左右，单字体10mm高，8 mm宽。在油漆后用漏字板及醒目油漆标记构件表面。b在编号时，每根立柱上必须标出柱子的轴心线和1米标高线。另外还需把柱子轴心线引到柱底板的四个侧面，以便安装定位。同时必须作好方向标记。（见附图一）c. 如图二所示，梁的构件编号的朝向为两个箭头指向能够看得

59、到的腹板面及上翼面，位置位于距左端1.0米处。d钢印的内容为：图号 + 构件号，敲钢印时应认清方向。（2） 构件编号的方法a.如图三所示，柱子构件编号的朝向为两个箭头指向能够看得到的两个面，位置位于距柱子下端1米处。b如图四所示，支撑（水平支撑）构件编号的朝向为箭头指向能够看得到的腹板面，位置位于距左端1米处。c如图四所示，支撑（垂直支撑后拖上或下二字，位置位于距左端1米处。撑）构件编号的朝向为箭头指向能够看得到的腹板面。 标记的颜色应醒目区别与底漆a主标记（图号、构件号）：见标记图。其中钢印位置为：柱为两侧面方向标记处；梁、桁架为左侧腹板及上表面。b方向标记：柱为两侧面，梁、桁架为左侧。c安

60、装标记：柱的安装中心线、1米标高位置线、底板中心线（四侧）。5构件的涂装、包装及发运5.1构件除锈及涂装 除锈可优先采用八轮抛丸机，亦可采用手工喷砂的方法。磨料采用钢丸或棱角砂等。构件高强螺栓连接面采用抛丸除锈，除锈等级达到Sa2.5级，其质量要求符合现行国家标准涂装前钢材表面绣蚀等级和除锈等级GB8923-88的规定。在构件出厂前做抗滑移系数试验，连接面摩擦系数0.45（Q235）、0.5（Q345、Q390）。 经处理好的摩擦面，不应有毛刺、焊疤、飞溅、油漆或污损等，并不允许再进行打磨、锤击或碰撞。 钢材表面温度低于露点以上3，相对湿度大于85%时，干喷磨料除锈应停止进行。 除锈处理后，一