苏州火车站南广场屋盖钢结构施工组织设计

1、苏州站改造工程站房屋盖钢结构（南区）施工组织设计 144/144苏州站改造工程站房屋盖钢结构（南区）施工组织设计编 制：审 核：批 准：编制时间：目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc321405519 1.编制依据 PAGEREF _Toc321405519 h 4 HYPERLINK l _Toc321405520 1.1文件依据 PAGEREF _Toc321405520 h 4 HYPERLINK l _Toc321405521 1.2规范依据 PAGEREF _Toc321405521 h 4 HYPERLINK l _Toc321405522 2.工

2、程概况 PAGEREF _Toc321405522 h 4 HYPERLINK l _Toc321405523 2.1工程简介 PAGEREF _Toc321405523 h 5 HYPERLINK l _Toc321405524 2.2工程结构及特点 PAGEREF _Toc321405524 h 5 HYPERLINK l _Toc321405525 3.施工准备 PAGEREF _Toc321405525 h 8 HYPERLINK l _Toc321405526 3.1技术准备 PAGEREF _Toc321405526 h 8 HYPERLINK l _Toc321405527 3.

3、2现场准备 PAGEREF _Toc321405527 h 9 HYPERLINK l _Toc321405530 3.3机具、材料准备 PAGEREF _Toc321405530 h 11 HYPERLINK l _Toc321405531 3.4现场劳动力投入计划 PAGEREF _Toc321405531 h 11 HYPERLINK l _Toc321405532 3.5施工进度计划 PAGEREF _Toc321405532 h 12 HYPERLINK l _Toc321405533 3.6项目组织机构 PAGEREF _Toc321405533 h 13 HYPERLINK l

4、_Toc321405534 3.7项目总体施工部署 PAGEREF _Toc321405534 h 14 HYPERLINK l _Toc321405557 4.钢结构现场拼装方案 PAGEREF _Toc321405557 h 20 HYPERLINK l _Toc321405558 4.1概述 PAGEREF _Toc321405558 h 20 HYPERLINK l _Toc321405559 4.2桁架拼装分段 PAGEREF _Toc321405559 h 20 HYPERLINK l _Toc321405563 4.3桁架拼装工艺 PAGEREF _Toc321405563 h

5、21 HYPERLINK l _Toc321405570 5.支撑胎架及转换梁施工 PAGEREF _Toc321405570 h 32 HYPERLINK l _Toc321405571 5.1概述 PAGEREF _Toc321405571 h 33 HYPERLINK l _Toc321405572 5.2支撑架及高空拼装平台下方路基箱及转换梁 PAGEREF _Toc321405572 h 33 HYPERLINK l _Toc321405573 5.3支撑胎架布置与安装 PAGEREF _Toc321405573 h 35 HYPERLINK l _Toc321405576 5.4支

6、撑胎架的设计与验算 PAGEREF _Toc321405576 h 35 HYPERLINK l _Toc321405577 6.屋面钢结构安装方案 PAGEREF _Toc321405577 h 37 HYPERLINK l _Toc321405578 6.1施工总体思路 PAGEREF _Toc321405578 h 37 HYPERLINK l _Toc321405579 6.2施工总体流程 PAGEREF _Toc321405579 h 40 HYPERLINK l _Toc321405605 6.4屋盖桁架滑移 PAGEREF _Toc321405605 h 89 HYPERLINK

7、 l _Toc321405614 6.5屋盖滑移过程计算分析 PAGEREF _Toc321405614 h 97 HYPERLINK l _Toc321405615 6.6滑移临时措施 PAGEREF _Toc321405615 h 97 HYPERLINK l _Toc321405618 6.7区域合拢处施工 PAGEREF _Toc321405618 h 100 HYPERLINK l _Toc321405622 6.8临时措施安装及拆除 PAGEREF _Toc321405622 h 105 HYPERLINK l _Toc321405630 6.9屋盖第一次卸载 PAGEREF _T

8、oc321405630 h 107 HYPERLINK l _Toc321405630 6.10屋盖第二次卸载 PAGEREF _Toc321405630 h 107 HYPERLINK l _Toc321405635 7.现场测量 PAGEREF _Toc321405635 h 117 HYPERLINK l _Toc321405636 7.1测量前准备工作 PAGEREF _Toc321405636 h 117 HYPERLINK l _Toc321405637 7.2现场测量的作业内容 PAGEREF _Toc321405637 h 117 HYPERLINK l _Toc3214056

9、38 7.3测量基本准则 PAGEREF _Toc321405638 h 121 HYPERLINK l _Toc321405639 7.4验线工作的基本原则 PAGEREF _Toc321405639 h 122 HYPERLINK l _Toc321405640 7.5测量仪器设备的管理 PAGEREF _Toc321405640 h 122 HYPERLINK l _Toc321405641 8.现场焊接方案 PAGEREF _Toc321405641 h 122 HYPERLINK l _Toc321405642 8.1焊材选择 PAGEREF _Toc321405642 h 122

10、HYPERLINK l _Toc321405643 8.2焊前准备 PAGEREF _Toc321405643 h 123 HYPERLINK l _Toc321405652 8.3焊接施工工艺 PAGEREF _Toc321405652 h 124 HYPERLINK l _Toc321405656 8.4焊接质量控制 PAGEREF _Toc321405656 h 128 HYPERLINK l _Toc321405658 8.5焊缝质量检查 PAGEREF _Toc321405658 h 129 HYPERLINK l _Toc321405662 8.6缺陷修复和矫正 PAGEREF _

11、Toc321405662 h 131 HYPERLINK l _Toc321405663 8.7焊接作业安全注意事项 PAGEREF _Toc321405663 h 132 HYPERLINK l _Toc321405664 9.钢结构涂装方案 PAGEREF _Toc321405664 h 132 HYPERLINK l _Toc321405665 10.质量管理及控制措施 PAGEREF _Toc321405665 h 133 HYPERLINK l _Toc321405666 10.1质量保证机构 PAGEREF _Toc321405666 h 133 HYPERLINK l _Toc3

12、21405667 10.2质量保证措施 PAGEREF _Toc321405667 h 133 HYPERLINK l _Toc321405668 10.3质量检测方法 PAGEREF _Toc321405668 h 134 HYPERLINK l _Toc321405670 10.4钢结构安装质量检测方法 PAGEREF _Toc321405670 h 137 HYPERLINK l _Toc321405672 10.5高强螺栓检测 PAGEREF _Toc321405672 h 138 HYPERLINK l _Toc321405673 10.6质量检测 PAGEREF _Toc32140

13、5673 h 139 HYPERLINK l _Toc321405674 11.安全文明施工措施及成品保护措施 PAGEREF _Toc321405674 h 140 HYPERLINK l _Toc321405675 11.1安全管理 PAGEREF _Toc321405675 h 140 HYPERLINK l _Toc321405680 11.2文明施工 PAGEREF _Toc321405680 h 142 HYPERLINK l _Toc321405681 11.3成品保护实施措施 PAGEREF _Toc321405681 h 14212项目执行过程中需注意的事项 1431.编制依

14、据1.1文件依据序号文件依据1苏州站改造工程站房屋盖钢结构采购招标文件2苏州站改造工程站房屋盖钢结构采购招标答疑文件3苏州站改造工程站房屋盖钢结构图纸4中国建筑设计研究院苏州火车站站房钢结构施工模拟与合拢温度分析及其专家论证会专家论证意见1.2规范依据按照国家现行的有关标准、规范、规程、规定执行，具体如下：序号标准名称标准编号1建设工程项目管理规范GB/T50326-20062钢结构设计规范GB50017-20033建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-20014钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20015建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-20026高层民用建筑钢结构技术规程JG

15、J99-987钢桁架检验及验收标准JGJ-19998钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-20119钢结构防火涂料应用技术规范GECS24-9010涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T8923-198811碳钢焊条GB/T5117-199512低合金钢焊条GB/T5118-199513气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB/T985.1-200814钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB/T11345-198915钢结构用高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈技术条件GB/T1231-200616钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB/T3633-199

16、517工程测量规范GB50026-200718建筑工程冬期施工规程JGJ104-201119建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-9120施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-200521建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-9322建筑机械使用安全技术规程JGJ33-200123空间网格结构技术规程JGJ7-20102.工程概况建设项目和工程名称：苏州站改造工程站房屋盖钢结构工程工程地点及供货地点：苏州火车站设计单位： 中国建筑设计研究院 建设单位： 上海铁路局 监理单位： 上海天佑工程咨询有限公司承建单位： 中铁十二局集团建筑安装工程有限公司 上海宝冶集团钢结构分公司 2.1工

17、程简介苏州火车站系原址改造、扩建工程，位于苏州市平江区，其南临古护城河风景带，北接平江新城商业金融中心区，东西两侧分别是人民路和广济路。改建后的苏州站设计有普速、沪宁城际车场，站房建筑面积5.4万，地下空间3.1万，雨棚面积7.1万。车站内设计有方便的换乘系统，将让旅客不出站即可完成与轨道交通、公交、出租车等交通工具的便捷换乘，凸显苏州站现代化大型交通枢纽的地位。苏州火车站屋盖结构为超大型空间结构，构件内力较大，分期施工对屋盖钢结构构件在重力荷载作用下的内力将产生明显影响。若将结构荷载一次性施加在结构上进行计算，计算时会得到与实际情况不符的结果。基于该工程分期分段施工的特点，有必要对结构进行阶

18、段施工模拟分析，在此基础上进行结构构件设计，确保各阶段的使用功能与安全性。站房建筑根据原定铁路运行的工艺要求分为两期建设，后因沪宁城际铁路开工建设，原定建设方案无法组织实施，从而调整了施工进度，经过业主研究增设了过渡方案，根据新的过渡方案对苏州站改造工程期与期的分界线进行了重新调整，将期（北区）站房下部混凝土结构与站房大跨度钢结构向南延伸22m作为过渡区，待过渡区建设完成后再进行南区剩余钢结构部分的安装。同时，根据这个调整方案，南区屋盖要分两阶段施工，两次卸载，首先对南区前12榀进行安装、卸载，然后南区最后2榀进行安装、第二次卸载，在南区施工过程中确保北区和过渡区保持正常运营。苏州火车站建筑效

19、果图2.2工程结构及特点苏州火车站屋面钢结构为大跨度管网架结构，大跨度屋盖平面呈工字形，南北方向最大长度为352.20m，东西方向最大长度为198m，屋盖最大高度为31.855m。整个大跨度屋盖结构支承在16组V形斜杆之上，东西方向柱距为88m和132m；南北方向柱距为22m56.2m，通过抗震球形支座与下部混凝土柱顶相连。屋盖三维轴视图屋盖结构采用双向布置的空间桁架结构，桁架截面为菱形，宽度为11m，高度为8m。为了满足建筑造型与采光要求，菱形桁架在屋盖短方向采用密排方式，在屋盖长方向则主要布置在柱顶位置。空间桁架的弦杆与腹杆均为圆钢管，钢管交汇处主要采用相贯焊接节点，并采用在节点部位设置加

20、劲肋等方式进行加强。在横向桁架与纵向桁架相交处以及支座斜杆顶部，节点杆件数量多，几何关系复杂，受力很大，其设计方法在国内外钢结构设计规范中均无相应的内容，故采用铸钢节点，并进行详细的有限元分析。屋面采用双层金属板轻质保温材料屋面体系，主檩条采用高频焊接矩形钢管。由于本工程屋盖覆盖面积大，构件布置复杂，杆件尺寸与单件重量大，节点构造复杂，需要制定周密的加工制作与现场施工方案，保证屋盖的安装精度与受力状态符合设计要求，并确保下部混凝土结构在屋盖钢结构安装过程中的安全性。并且由于屋盖平面尺度与跨度均很大，恒荷载与温度效应引起的竖向力与水平推力都很大。盖平面布置示意图空间桁架的弦杆与腹杆均为圆钢管，钢

21、管之间主要采用相贯焊接节点，在支座处以及部分相交节点位置，考虑到相贯杆件多，受力复杂，设计采用了铸钢件节点。桁架钢材材质除少部分为Q420C外，其他均为Q345C，钢管最大板厚50，设计规定当厚度大于40，所用钢材需满足Z15性能要求。对于管径小于400的圆管采用热轧无缝钢管，大于400选用直缝焊管。节点主要采用相贯焊接节点，焊接采用坡口等强全熔透焊缝。铸钢节点主要应用于斜柱柱顶、柱底以及管径大，受力集中的上、下弦部位，材质G20Mn5QT。抗震球形支座材质为G20Mn5N。站房屋盖钢结构钢管杆件规格如下表所示：部位规格材料上弦杆40214、50014、50016、50030主要为Q345C部

22、分50030为Q420下弦杆40214、50014、50016、50020、50025、50030主要为Q345C部分50030为Q420中层弦杆40214、50014Q345C中弦层支撑21912、27312、27314Q345C上层腹杆21910、21912、27312、27314、40214、50025Q345C下层腹杆21910、21912、27312、27314、40214、50016、50020、50025、50030Q345C支座小斜柱65030、65040、80030、80050Q345C，80050为Q420支座大斜柱100040、100050备注：钢种、无缝钢管，材质Q34

23、5C（D400mm）；直缝焊接钢管，材质Q345C 或Q420C（D400mm） 、铸钢件节点 相贯节点屋面檩条采用高频焊接H型钢或格构式构件，上面敷设双层金属板轻质保温材料屋面体系。为了增加屋盖结构在其平面内的整体刚度，在屋架中弦层内布置了水平支撑体系。典型桁架单元截面示意图后行施工的南区，屋盖覆盖面积大，构件布置复杂，杆件尺寸与单重大，节点构造非常复杂，给安装带来了很大难度。3.施工准备3.1技术准备工程技术及施工管理人员要熟悉、审查工程图纸和有关资料，勘察施工现场。要组织项目管理人员及现场作业人员对施工方案的学习工作，提前掌握施工总体方案，以强化后续方案的执行力度。要根据总体施工方案编制

24、详细的施工预算（主要为措施材料）及桁架构件的进场计划，做好各吊装单元的构件配套进场管理工作。根据施工方案做好详细的施工作业设计，并做好技术交底等各项工作。根据焊接接头形式、母材材质、所用焊材及焊接方法等具体情况做好焊接工艺评定工作和特殊部位的现场焊接方案。3.2现场准备由于本工程工期紧，钢结构施工时，土建还有大量的工作有待完成，而其它专业也将陆续插入，从而造成现场的钢结构施工区域范围内的场地条件较差，存在堆土和场地不平整现象，前期钢柱的安装受到一定程度的影响。然而，本工程屋面钢结构吨位量大，构件多且体型庞大，吊车行走道路要求高。屋面钢结构施工阶段，不仅需要大量的构件堆放场地和拼装场地，而且要求

25、现场保持畅通，确保吊车的行走路线及构件的进场。因此，屋面钢结构进场前，现场必须进行场地平整，清除施工障碍，修筑道路，保证构件运输、转弯的畅通，屋面钢结构区域的吊车行走道路能够满足吊车吊装、行走、回转。同时，屋面钢结构施工阶段，因现场焊接工作量巨大，需提前按总体施工用电计划将电缆铺设好，将二级箱接到指定位置，二级箱的电缆和供电开关要满足现场的用电需求。3.2.1施工总平面布置为保证屋面钢结构安装阶段现场施工的顺利进行，需合理进行现场施工总平面布置，现场施工总平面布置（见附件1）。需要考虑以下几方面要求：现场构件堆场现场构件堆场应尽量布置在构件拼装点和结构安装位置附近，并靠近施工道路，以方便构件的

26、运输、拼装及安装，减少现场构件的二次倒运。构件堆场要尽量平整，场地承载力达到堆放要求，处理方法为：平整压实。构件堆放高度不宜过高，以防止构件侧翻、圆管滚落伤人。构件拼装场地本工程屋面钢结构为空间管桁架结构，桁架跨度大，无法整体制作和出厂，现场需进行地面拼装，拼装工作量大，拼装难度高，需要的拼装场地数量多，总体面积大。为便于吊装，地面拼装场地布置在吊车行走道路的周边且靠近桁架吊装位置附近。根据现场场地情况及钢结构的布置情况，在罩棚两侧、吊车行走道路的外侧各布置两个拼装场地。拼装作业前，要求将场地清理、平整、压实。为避免对土建施工场地产生太大的影响，钢结构拼装场地可根据现场施工进度分期分批提供，以

27、确保工程总体施工进度。为确保安全，在钢结构施工期间，与施工无关人员不得进入拼装区域。场内施工道路为便于构件的运输和大型吊车的行走，施工道路承载应满足构件正常运输和履带吊（可能用到）的行走要求。3.2.2用电计划现场用电主要用于现场施工用电，现场施工用电又包括现场设备用电和现场照明用电，现场设备用电根据现场施工设备数量和额定功率来计算，并根据使用情况（使用频率和使用时间）考虑一定的折减系数，现场照明用电则应考虑整个施工现场的照明和加班作业这一实际情况。由于屋面钢结构施工工期超短，焊接工作量大，施工时需要大量的焊机，现场用电量相当大。故屋面钢结构施工前，必须事先布置一定数量和容量供电点（变压器），

28、以满足现场施工用电的要求和一定的用电安全储备。根据现场施工高峰期施工设备使用情况计算现场用电总需求量，见下表：序号项目或设备名称额定功率数量合计功率备注1焊机24kW1002400kW2空压机24kW372kW3卷扬机22kW5110kW4焊条烘箱5kW210kW5现场照明30kW260kW负荷计算总用电需求量计算公式P=1.051.1（K1*P1/COS+K2*P2+ K3*P3+K4*P4）P供电设备总需要量（kVA）P1电动机额定功率（kW）P2电焊机额定功率（kVA）P3室内照明容量（kW）P4室外照明容量（kW）COS-电动机的平均因数（在施工现场最高位0.750.85，一般为0.6

29、50.75）。根据施工现场临时用电规范K1、K2、K3、K4取值分别为0.5、0.6、0.8、1.0：P=1.051.1（K1*P1/COS+K2*P2+K3*P3+K4*P4）=1.07*0.7*182/0.7+0.5*2400+0.6*60=1.07*（182+1200+36）=1517kW现场施工用电由一级配电箱引至施工区，再由二级配电箱引至施工作业面内，电缆靠边悬空挂设，配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关，各配电箱必须作重复接地，现场所有设备实施一机、一闸、一漏电开关制，由专人负责管理，以确保施工用电安全。同时，安排好现场用电的平面和空间布置，以满足施工现场地面及高空焊接的用电合理分

30、配需求。3.3机具、材料准备现场施工机械特别是吊机必须按要求进场，吊机进场前，现场运输道路、吊机行走道路按要求敷设完成，并满足设计要求。同时，屋面桁架分段吊装所需的钢丝绳、卡环、手拉葫芦、千斤顶等工器具必须提前准备好，并经检查验收合格后方可使用。另外，除支撑胎架外，屋面桁架安装时，需用大量措施材料，如吊耳、卡码、操作平台、桁架与桁架之间临时杆件加固、缆风绳等，为保证安装工作的顺利进行，所有这些材料的采购工作必须在屋面钢结构开吊前完成，并落实到位。现场吊装机械投入计划序号设备名称规格型号数量生产能力用于生产部位进场日期退场日期1250t履带吊CC11002250t分段桁架吊装，高空散装2012.

31、03.282012.7.10280t履带吊SCC800C180t支撑架吊装，高空散装2012.04.122012.7.15355t汽车吊CC280-1155tA支座预埋件安装2012.3.092012.03.10425t汽车吊QY25C825t桁架地面拼装2012.3.152012.10.305直流电焊机ZX-5402012.3.152012.10.306CO2焊机CPXS-500302012.3.152012.11.10现场临时措施投入计划表序号设备名称规格型号数量用于部位1支撑架2000*1500 79个（2400m）桁架下弦支撑点2轨道梁H1040*480*25*45700m放置轨道3轨

32、道43/m670m滑移4爬行器TJG100011个推动屋盖滑移3.4现场劳动力投入计划现场安装劳动力投入计划表（单位：人）时间段3月4月5月6月7月8月9月10月11月起重工15202020151515155焊工3015015015015080808040铆工204040404030303020测量工666666333涂装工52020202020202020电工222222222滑移技术人员033330000机械维修工222222222无损探伤133333333普工208080808080808080合计：101326326326321238235235175注：各工种人员根据施工工序和进展情

33、况陆续进场，退场或调整施工作业任务3.5施工进度计划序号任务名称开始日期结束日期1 临建场地水电胎架人员设备2012 年2 月15 日2012 年3 月31 日2 高空地面拼装胎架部分轨道2012 年3 月1 日2012 年4 月30 日3 第一榀桁架拼装，吊装2012 年4 月15 日2012 年5 月4 日4 第一次滑移，距离22 米2012 年5 月5 日2012 年5 月5 日5 第三榀桁架拼装，吊装2012 年5 月1 日2012 年5 月10 日6 第二榀桁架高空散装，检验2012 年5 月11 日2012 年5 月20 日7 第二次滑移，距离22 米2012 年5 月21 日20

34、12 年5 月21 日8 第五榀桁架拼装，吊装2012 年5 月11 日2012 年5 月22 日9 第四榀桁架高空散装，检验2012 年5 月23 日2012 年6 月1 日10 第三次滑移，距离22 米2012 年6月2 日2012 年6 月2 日11 第七榀桁架拼装，吊装2012 年5 月23 日2012 年6 月3 日12 第六榀桁架高空散装，检验2012 年6 月4 日2012 年6 月15 日13 第四次滑移，距离22 米2012 年6 月16 日2012 年6 月16 日14 第九榀桁架拼装，吊装2012 年6 月6 日2012 年6 月17 日15 第八榀桁架高空散装，检验20

35、12 年6 月18 日2012 年6 月29 日16 第五次滑移，距离22 米2012 年6 月30 日2012 年6 月30 日17 第十榀桁架高空散装2012 年7 月01 日2012 年7月15 日18 第六次滑移，距离11 米2012 年7 月16 日2012 年7 月16 日19 第十二榀桁架拼装，吊装2012 年7 月5 日2012 年7 月17日20 第十一榀桁架高空散装，检验2012 年7 月18 日2012 年7 月29 日21 支撑柱安装及第一次卸载2012 年7 月30 日2012 年9 月12 日22 合拢处的支撑架的安装2012 年8 月23 日2012 年9月12

36、日23 第十三，十四榀桁架安装2012 年8 月1 日2012 年9 月10 日24 合拢段拼装2012年9月13日2012年10月12日25 合拢处结构卸载2012 年9 月21 日2012 年10 月20 日26临时支撑架拆除，撤场2012 年9 月11 日2012 年11 月10 日27 防腐防火施工2012年4月202012年11月10日3.6项目组织机构项目经理项目副经理项目总工施工员技术员测量员材料员预算员质量员安全员资料员项目组织机构人员职责职务职责项目经理组织编制项目质量计划及体系运作；现场施工总体管理、协调，服从业主、监理的管理，协助公司项目主管的指挥、资源和资金的调配。项目

37、副经理协助项目经理具体负责进度、质量、安全、文明施工等施工要素管理。项目总工具体主持项目技术管理体系和质量保证体系的建立和有效运行的管理，信息管理。质量员质量管理、工序质量控制、质量监督，隐蔽检验、工程报验，质量资料。安全员施工环境，安全监督、检查和交底，劳动保护，事故处理。技术员设计联络、图纸会审、试验计量、技术资料。施工员施工技术安全交底，现场的施工管理、机械租赁与调配、机具维修。材料、构件员物资采购与保管、材料报验与标识；构件联络，现场验收和管理。预算员材料预算、施工预算，工程量统计、工程进展信息统计，计划与实际比较，按期按期报量、合同管理，成本分析、预测及控制，资金计划与管理。测量员整

38、个工程的测量定位与管理，沉降观测，测量放线、复测，工序监督，施工过程精度控制。资料员负责整个项目资料的收发、提交及管理，做好资料归档，以备后查。3.7南站房屋盖钢结构施工方案总体思路组织项目部管理人员及作业队伍工长等熟悉结构设计、深化图纸。 施工前相关准备工作，比如现场测量控制网复核、滑移支撑架设计、地面拼装支撑架设计、支架制作、大型机械设备选型等。 根据苏州火车站北区各位专家给出的宝贵经验，现针对南区钢结构屋盖施工编制。 1、加强结构杆件、铸钢件的加工制作质量，临时支撑胎架的设计，充分考虑胎架刚度、胎架部分区域设计了剪刀撑，确保支撑架稳定性。 2、安装顺序，从中间向两端安装，采取胎架及平台提

39、前投测测量控制轴线，安装过程利用全站仪进行控制每分段各个弦杆端头的坐标，确保安装后的钢结构与设计文件一致。 3、考虑焊接变形的因素，尽量采用对称焊接，减少焊接变形的影响，焊接顺序如下：先焊主弦杆管与管之间的对接焊缝；再焊斜腹杆与主弦杆的相贯焊缝、腹杆与腹杆的对接焊缝；焊完一条后再转入另一条焊接，同一管子的两条焊缝不得同时焊接；焊接时应由中间往两边对称跳焊，防止扭曲变形。 屋架桁架高空组装的焊接步骤 由中间菱形架向两端进行焊接施工，每榀菱形架两端的接口进行焊接施工前必须保证另一端自由，因此，为了减少焊接收缩所带来桁架端头的误差，必须对桁架分段端头焊缝加大25mm间隙，由中间向两端每端头焊缝相应加

40、长焊缝间隙。主桁架高空焊接示意图 1表示先施焊部位，2表示后施焊部位；先施焊部位焊接时将后施焊部位的临时焊接切除保持该处自由端。 4、吊装滑移单位桁架，提前在地面拼装时，对容易变形结构进行临时加固，防止扭曲变形。如下图所示 5、南站房屋盖爬行器共布置11个，根据北站房爬行器布置经验与滑移经验，加强对爬行器的同步控制，保证下弦受力点传力合理，根据滑移过程分析，对S3桁架D轨道爬行器牵引点部分超应力杆件进行加固措施。确保结构安全。 6、卸载过程严格控制分级卸载，对作业人员及管理人员进行技术交底，确保作业人员及相关管理人员熟悉卸载流程，尽量防止卸载过程中应力过大。确保卸载之后应力符合设计要求。 7、

41、根据北区施工经验，我们在南站房高空拼装平台滑移C轨道与D轨道（ E轨道与F轨道）之间各增加3个临时支撑架，拼装时予以支撑、滑移时将支撑撤除，确保消除滑移单元与拼装单元的相对误差，从而保证安装、焊接质量。 南区布置8条滑移轨道，除C、D、F、3条轨道外，其它5条轨道滑移末端500mm处进行放坡20mm，并把其表面打磨光滑，确保滑移脱轨过渡平稳、安全。放坡示意图如下：混凝土结构设置临时支撑，保证混凝土结构安全性根据关于南站房屋盖钢构高空拼装支架路基箱对地下空间结构作用荷载协调设计院复核的函。 现场按照复核意见进行落实并开展相关作业 1、路基箱相对于混凝土梁居中布置摆放，苏州二建负责人会同十二局相关

42、管理人员对路基箱相对于混凝土梁居中进行现场测量核实，符合居中要求，没有超标现象。 2、 B区与南站房之间后浇带未浇筑，所在板带下方有支架已经进行可靠支撑，见下图。 3、B区21轴至24轴之间路基箱作用宽度需减小至1.6m，同B区型钢梁宽。现场路基箱宽度是2*6m，路基箱居中，一边超出200mm，现场把下图云线圈超出200mm宽路基箱下方泥土进行掏空，确保不接触路基箱为宜。示意图如下： 4、遵照设计院复核意见，在支撑架最终撤除前，除现在0.5m厚覆土及所提供支撑架荷载外，不再附加其它荷载。确保结构安全。 根据南站房屋盖+8.55m高架层支架及转换梁对+8.55m以下空间结构作用荷载，为了确保卸载

43、温度及合拢段合拢时温度要求，为加快施工进度，需对下方脚手架加固系统整体不撤除，原因是屋盖施工，在+8.55m高架层需行走25吨汽车吊，进行滑移支架、轨道梁安装、后续撤除，合拢区域的高空散装都需要汽车吊进行辅助安装。脚手架加固示意图如下：南区屋盖采用高空拼装与散装的方式施工，为了满足拼装及滑移要求，共设置AH共8条滑轨，轨道及临时支撑布置如轨道及临时支撑布置图所示。S1S14为南区屋盖范围（S1、S2两榀为合拢区域），T1、T2为过渡区，N1N16为北区屋盖范围，将南区屋盖沿纵向分为滑移区和合拢区2个区域，区域划分是根据施工的先后顺序及跨度方向合拢时间划分的。滑移区先施工，合拢区最后施工。合拢与

44、卸载a.屋盖整体拼装滑移施工完毕后，进行屋盖整体卸载。南区屋盖结构卸载分两阶段进行，首先对S3-S14滑移区卸载，保留S3桁架下4个临时支撑架，完工验收后移交屋面施工，南区合拢区S1-S2进行高空散装，南北区合拢，最后合拢区、站房内外临时支座及S3桁架下4个临时支撑架进行第二阶段卸载。b.滑移区S4S14桁架卸载完毕后，进行合拢区(S1、S2桁架) 施工，南北合拢，合拢后对合拢区S1S3桁架进行二次卸载。合拢位置临时支撑布置及分组如下图所示，将合拢区部位临时支撑分为Part3、Part4两组，交替卸载。 第二阶段卸载步骤如下： N1、N2桁架下的C支座(Part1室内临时支座)一次性卸载； T

45、1、T2桁架下的C支座(Part2室外临时支座)一次性卸载； Part3临时支座卸载10mm； Part4临时支座卸载10mm； 按上述顺序循环执行3步、4卸载，直至所有gap单元内力为0，卸载完毕。 4.钢结构现场拼装方案4.1概述根据本工程屋面钢结构的特点，将屋面钢结构198m单榀分成9个拼装、143m单榀分成7个拼装、吊装单元。根据主桁架的长度、重量以及吊机的起重能力。将一个轴线的主桁架分成三段，单榀桁架两端分段长度27.5m，中间其它分段长度22m每段长度在27.5m左右，重量约4043t左右。对于分好的单元我们采用地面拼装，拼成整体后再吊装。4.2桁架拼装分段4.2.1分段原则充分考

46、虑结构体系特征及受力特点，满足设计要求和吊装要求；充分考虑吊机资源及经济性；施工方便，尽量减少高空作业量；充分考虑现场拼装场地条件；便于厂内加工和构件运输。4.2.2桁架拼装分段南区桁架一共14榀，单榀198m长一榀桁架，根据现场实际情况，桁架分为9段，最大长度为27.5m，重约40t。分段点如下图所示：一榀桁架（198m长）分段图143m长一榀桁架，根据现场实际情况，桁架分为7段，最大长度为22m，重约32t。分段点如下图所示：一榀桁架（143m长）分段图4.2.3杆件分段和出厂状态根据构件运输方案及运输条件限制，原则上屋面钢结构均散件出厂，杆件分段长度不得超过15m。尽量减少现场的拼装难度

47、和焊接工作量。4.3桁架拼装工艺4.3.1桁架拼装总体思路桁架的杆件散件运输至现场后，在场内就近搭设拼装胎架，然后按吊装单元进行桁架的拼装。根据桁架吊装单元的分段形式及高空吊装方案，同时为减少拼装胎架的用量，降低拼装高度和难度，为保证高空吊装的有序和连续进行，拼装顺序严格按照滑移顺序分区进行，流水作业。屋面由小菱形单元组成，根据屋面的特点，在制定区域架设地面拼装平台。平台由路基箱与型钢支撑组成，路基箱是用来平整底部，使得型钢支撑都在同一底标高上，型钢支撑上焊接牛腿，桁架在牛腿上组装。根据实际情况，每一对接点中心向两端各立一立柱，两立柱间距为3.4m。起拱坡度为1%，最外边牛腿的顶面标高比中间牛

48、腿的顶面标高低935mm。搭建桁架的地面拼装平台。单榀跨度143m桁架共有5榀，其中有2榀在地面拼装，每单榀分7段，另外3榀高空散装。单榀跨度198m桁架共8榀，其中有4榀在地面拼装，每单榀分9段，另外4榀在高空散装。单榀跨度143m桁架地面拼装胎架示意图一单榀跨度198m桁架地面拼装胎架示意图二4.3.2拼装胎架根据现场场地条件及拼装后的构件长度、重量，构件拼装场地应尽量靠近构件安装的位置，减少构件拼装完成后的倒运，方便吊装。同时，构件堆放场地要尽量靠近拼装场地。胎架的的支撑型钢截面为H500*200*10*16，底面连接路基箱以保证底面在同一个水平面上。根据中国建筑设计研究院苏州火车站站房

49、钢结构施工模拟与合拢温度分析及2012年03月08日由浙江大学董石麟院士为首的5名专家组成的专家组的意见，合拢温度可以将跨度方向的合拢温度放宽至1513，将南区与已建成部分的合拢温度放宽至159，以满足南区施工计划安排，提前达到运行条件。为加快地面拼装速度，减少了临时措施的周转，在原计划基础上投入了大量临时措施，包括地面拼装胎架、路基箱及临时支撑在内的有关临时措施量约200t。首先按照屋盖桁架图纸编制胎架安装指导图纸，场地平整夯实后利用水准仪控制高程，用经纬仪控制轴线，定位放线；根据定位线摆放胎架，支撑胎架型钢立柱，立柱上设置牛腿用来固定弦杆，支撑胎架经计算满足强度刚度要求后才能使用；采用25

50、t汽车吊先将桁架的上、中、下弦摆放到位，临时固定； 安装腹杆，尺寸检验合格后进行焊接；分段桁架连接部位再加焊临时支撑，以防起吊后杆件变形过大。在胎架设计过程中，考虑到桁架的1的坡度及起拱度，拼装时就按照设计要求来拼装，以路基箱为相对0标高。牛腿标高值如下表所示：地面拼装胎架牛腿标高序号下弦中弦上弦152045208520259245928592362646268626470347038703573747378737此处截面由400变为500676447648764779847988798887448748874990849088908此处截面由500变为40010103150319031111

51、0655065906512114151419141131175517591751412515251925115128552859285161361536193611713955395939518143454349434191434543494342013955395939521136153619361221285528592852312515251925124117551759175251141514191412610655065906527103150319031此处截面由500变为4002890849088908298744874887430798479887983176447648764

52、此处截面由400变为500327374737873733703470387033462646268626355924592859236520452085204.3.3拼装流程返修搭设拼装平台放线测量吊装桁架杆件复核无误后点焊固定对接焊接超声波探伤合 格不合格桁架检查验收全面焊接检查杆件原材料质量证明书原材料复试杆件相贯线剖口质量检查涂装质量检查杆件几何尺寸及规格检查杆件进场拼装场地准备此过程用经纬仪、水准仪进行全程监测第一步：拼装场地抄平，临时施工硬化，组焊胎架，用水准仪检查胎架的尺寸和标高。第二步：拼装吊机进场，划地基线，做好拼装准备工作。第三步：放置弦杆，用水准仪和重锤进行测量，焊接夹板固

53、定。第四步：安装下腹杆，依次进行测量、定位、固定、纠偏，经检查合格后进行后续的安装。第五步：安装中弦层腹杆。第六步：放置上弦杆，进行上弦杆的对接。第七步：安装上弦层腹杆。第八步：拼装检验合格后进行焊接，探伤合格后方可吊装。4.3.4拼装检查验收流程NoYesYesYesYesNoYes装配精度检验精度调整焊接质量表面检验焊缝内部质量无损检测涂装基底质量检查油漆涂刷质量检查表面质量处理缺陷清除，重新焊接基底重新处理油漆质量处理NoNoNo验收完成检查验收流程图4.3.5桁架拼装质量保证措施为了保证屋面桁架的拼装质量，采取如下一些措施：地面拼装时每隔7m左右设置一对立柱，以保证要拼装的结构有足够的

54、支撑，避免构件因自重变形影响精度；马凳位置需避开焊接接点的位置，高度约800mm左右以便焊接、矫正与检查；在桁架对接处，在工厂制作时预留3mm左右焊接收缩余量，同时装设内衬板，以保证对接光滑，焊缝平整；桁架焊接前，根据图纸再检查一下屋架的尺寸，然后在弦杆接口处焊一角钢，防止焊接收缩，对高空拼装桁架产生错口；地面拼装时根据现场施工条件和起重条件屋架地面进行立式组装。胎架下部必须是路基箱，胎架底部用焊接与路基箱牢固连接，制作后进行检验，胎架必须满足强度和安全要求；在胎架上作构件的基准线和中心线，装配必要的定位支撑。然后将需组装的构件吊装在胎架上，借助楔形铁块或千斤顶调节构件高度，满足设计要求后点焊

55、固定；从中心开始向两端延伸，依次装配其余件，直至全部装完.焊接前必须对组装构件进行检验，按照不同材质，根据焊接工艺方案的要求，选用对应的焊材。组装焊接时，实施多人对称焊接，最大限度减少焊接变形。工地焊接一般选用E5016或E5015焊条，手工电弧焊，使用的焊材在焊接前按说明书的要求进行烘焙。当设计有特殊要求时，按设计要求执行。工地焊接应作好防雨、防风措施，焊材的管理严格按建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002及钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001标准执行。焊工必须持证上岗，焊接材料按规定进行烘焙。雨雪天气时，不在露天焊接，焊接区域表面潮湿时，必须用氧-乙炔焰烘干或用压缩空气吹

56、干。风力超过4级时，采取防风措施。最低施焊温度按建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002标准确定，低于最低施焊温度时，应按规定进行预热。面漆要在拼装过程中进行施工，同时，还要进行焊接节点的补漆工作。面漆施工前，构件表面应处理干净，焊缝处应进行打磨。4.3.6胎架设计路基箱的尺寸为2*6m，胎架支撑的截面为500*200*10*16，牛腿截面与支撑截面相同。拼装平台宽13.125m，高度9m左右。横向的胎架支撑为7m一道，则每个牛腿上最大的荷载不超过一个单元的重量，设最大荷载为300kN。柱截面尺寸：H500*200*10*16，牛腿截面尺寸：H-500*200*10*16，牛腿长度为500m

57、m。都为Q235的材料。地面拼装平台示意图节点示意图如下：柱上下侧加劲肋为468mm-10mm，h=16mm。牛腿根部截面验算：牛腿根部内力计算：作用于牛腿根部的剪力：V=300kN作用于牛腿根部的弯矩：m=3000.25=75kNm根部截面参数：截面惯性矩：Ix=46332.804cm4形心轴以上截面对形心轴的面积矩：Sx=1054.559cm3截面最小抵抗矩：Wx=1853.312cm3腹板上端到形心轴距离：y1=500-250-16=234mm腹板上端抵抗矩：Wxw=Ix/y=46332.804/23410=1980.034cm3上翼缘对形心轴的面积矩：S1=20016(2340.516

58、)10-3=774.4cm3抗弯强度验算截面塑性发展系数取为1.0截面最大正应力：=m/Wx=75/1853.312103=40.468MPa318，满足抗剪强度验算截面最大剪应力：=V*Sx/(Ix*Tw)=3001054.559/(46332.80410)102=68.282MPa125，满足根部无集中荷载作用，取折算应力的强度设计值增大系数1=1.1腹板计算高度边缘正应力：w=m/Wxw=75/1980.034103=37.878MPa腹板计算高度边缘剪应力：w=*S1/Sx=68.282774.4/1054.559=50.142MPa腹板计算高度边缘折算应力：zs=(w2+3w2)=(

59、37.8782+50.1422)0.5=94.749MPa3181.1=349.8，满足角焊缝验算焊缝尺寸如下图所示：角焊缝焊脚高度：hf=6mm；有效高度：he=4.2mm焊缝受力：Vy=300kN；mx=75kNm未直接承受动力荷载，取正面角焊缝强度设计值增大系数f=1.22焊缝群强度验算抗压面积：AN=76.171cm2抗剪面积：Ax=39.312cm2；Ay=36.859cm2形心到左下角距离：Cx=233.4mm；Cy=358.4mm对形心惯性矩：Ix=28838.444cm4；Iy=1567.703cm4Y向剪应力：y=|Vy|/Ay=300103/3685.92=81.391MP

60、a外角点综合应力强度验算外角点到焊缝形心y向距离：y1=0.5500+4.2=254.2mm外角点到焊缝形心x向距离：x1=0.5200+4.2=104.2mm绕x轴弯矩下：mx1=|mx|*y1/Ix=75254.2/28838.444102=66.11MPa绕y轴弯矩下：my1=|my|*x1/Iy=0104.2/1567.703102=0MPa外角点最大正应力：max1=N+my1+mx1=0+0+66.11=66.11MPa外角点最小正应力：min1=N-my1-mx1=0-0-66.11=-66.11MPa外角点最大综合应力：m1=max(|max1|，|min1|)/f2+x20.