钢结构施工方案与设计依据

1钢结构施工方案本项目显示屏安装在户外,由于户外环境的特殊性，结构施工普遍存在工期紧、施工难度大的特点，我们经过实地勘察,根据现场的实际情况，在结构施工安排方面，施工主要解决内容是安全、文明、环保及机械进出场的问题。本项目结构施工的主要工作内容包括：钢结构按装时的场地配合、施工脚手架的搭设作业区域保护防护、高空作业的安全、钢结构焊接的质量控制及气温天气因素情况下的钢结构焊接的质量控制及显示屏钢结构的焊接精度控制,地面成品的保护、施工现场的恢复等。1.1施工标准及规范本投标项目钢结构施工遵循的标准及规范：太仓、张家港移动综合楼室外LED显示屏工程施工图纸《建筑安全工程资料管理规程》(DBJ01-51-2000)《建设工程监理规范》(GBJ50319-2000)《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)；《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001);《钢结构工程质量检验评定标准》(GB50221-95);《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91);《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-86);《施工现场临时用电安全技术规程》(JGJ46—88)《建设工程施工现场供电安全规范》(GB50194-93);《工程测量规范》(GBJ50026-93)；《钢结构施工质量验收统一标准》GB50300-2001;《钢结构防火涂料》GB14907—2002;《涂装前钢材表面锈蚀等级》GB8923—88;《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345—89;《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》《建筑工程质量检验评定标准》《建筑装饰工程施工及验收规范》《建筑安装分项工程工艺规程》《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002《建筑地基基础工程施工及质量验收规范》GB50202-20024《建筑结构荷载规范》GB5009—2001《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2001《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002《钢筋焊接及验收规程》JGJ/18-2003《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82—91《建筑地基处理技术规范》J220-2002《建筑施工安全检查施工标准》JGJ59-99《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-911.2钢结构深化设计的规范性及完整性设计依据按照现场条件和甲方提供的设计要求,设计使用年限为20年。本设计按抗震设防烈度7度，0.10g，第一组丙类'设计。设计中采用的规范《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81—2002)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《户外广告设施钢结构技术规程》(CECS148：2003)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82—91)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)设计主要荷载外包材料(不包括钢架自重)及显示屏等平均自重：0.80kN/m2活荷载(检修走道)：1kN/m2基本风压:0.55kN/m2(N=100),按照要求,地面粗糙度：C类固定设备(如灯光照明设施)的点荷载点荷载标准值：0.3kN如在施工过程中或使用过程中在结构上增加荷载,须征求设计单位同意。1.2.4主要材料一般钢结构采用Q235-B钢，化学成分及力学性能除应符合《碳素结构钢》《低合金结构钢》(GB1591)规定的要求，并应具有钢厂出具的质量证明书或检验报告，对承重结构的钢材应具有抗拉强度,伸长率,屈服强度(或屈服点)和硫，磷含量的合格保证;对焊接结构应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材应具有冷弯试验的合格证书。主体结构钢管梁采用热轧无缝钢管或螺旋电焊钢管，其技术条件复合《结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T8110—95规定。手工焊接时,Q235钢材之间，采用E4310-E4312系列焊条，其技术条件(GB/T14957—94)、《埋弧焊用碳钢焊丝和焊齐U》(GB/T5293-99)的规定。自动焊或半自动焊的焊丝和焊剂应与主体金属强度相应，焊丝与焊剂应符合《溶化焊用钢丝》应符合《碳钢焊条》(GB5117-95)的规定；普通螺栓：C级螺栓、螺帽和垫圈，采用Q235钢。高强螺栓采用10.9级摩擦型高强螺栓，其连接副形式与尺寸等应符合GB/T3632-95的规定，其技术条件符合GB/T3633-95的规定。钢材、连接材料、焊条、焊丝、焊剂及螺栓、涂料底漆、面漆均应附有质量证明书。1.2.5结构设计主要说明本设计承重结构为钢桁架。刚桁架体系应与基础采取刚性连接。施工中应遵守下列规范《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)《压型金属板设计施工规程》(YBJ216-88)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002,J218-2002)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202—2002)焊缝连接：所有坡口焊缝和板材对接接头均要求等强焊接，焊透全截面,并用引弧板施焊，并应符合《建筑钢结构焊接规程》的有关规定执行。引弧板割去处应予打磨平整。在对接焊缝的拼接处，当焊件的厚度在一侧相差4mm以上时，应在厚度方向做一侧或两侧做成坡度不大于1：2.5的斜角。焊接质量检验等级:所有工厂对接焊缝以及坡□焊缝按照（GB50205-2001）中的二级检验，其它焊缝按三级检验。螺栓连接:高强螺栓连接处的构件接触面必须干净、无油污、平整无毛刺，并且不得涂刷油漆。摩擦面采用喷砂处理，抗滑移系数不得小于0.45。高强螺栓的施工、验收须符合《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）焊接过程中应进行预热，预热温度控制在100-150摄氏度，引弧应在焊接处，并禁止在焊道以外的母材上打火引弧。在坡□内起弧的局部面应熔焊一次，不得留下弧坑。预热区及保温时间应符合现行规范要求。所有角钢、H型钢、方钢构件在节点处沿接触面满焊，焊缝高度除图中注明外均为：工厂焊6mm，现场焊8mm,且不大于较薄构件厚度，焊缝除注明外均为角焊缝。所有方管构件在节点处沿接触面满焊,焊缝高度除图中注明外均为现场焊5mm，且不大于较薄构件厚度，焊缝除注明外均为角焊缝。所有节点零件以现场放样为准。钢结构构件加工前须仔细校核尺寸，无误后方可加工、安装。构件在运输吊装时，应采取加固措施防止变形和损坏。钢结构安装完成受力后，不得在主要受力构件上施焊。钢结构涂装除锈钢结构制作前应进行彻底除锈，除锈等级要求达到St2标准。构件完成后涂两道防锈漆及两道醇酸面漆后，应在8小时（湿度较大时2－4小时）内，涂第一道防锈漆，底漆充分干燥后，才容许次层涂装。但连接接头的接触面和工地焊缝两侧50毫米范围内安装前不涂漆，待安装后补漆。安装完毕后未刷底漆的部分及补焊、擦伤、脱漆处均应补刷底漆两度。本项目钢结构的深化设计按照投标人提供的LED产品技术参数，作为其设计依据的一部分，由建设单位、监理单位、本项目总体设计单位及LED显示屏制造商共同确认。整体结构：外装饰板基层采用角钢或方管骨架。主筋与网架(主筋结构可根据现场情况灵活设计)钢结构的制作应严格按照《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2O01)中的相关规定进行。钢构件的下料尺寸应考虑焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。加工余量的数值应根据规范或实际试验确定。焊缝尺寸应按设计图纸及工艺要求确定。钢构件组装前，各零部件应进行合格检查;连接接触面和沿焊缝边缘每边30—50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净。板材的拼接应在组装前进行;构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。连接组装的允许偏差应符合规范要求。钢构件表面采用喷砂除锈，其质量要求应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的要求。钢结构出厂时，应附带出厂合格证和其他相关的技术资料。另取双倍数量的试样重作各项试验。如仍有一个试样不合格，则该批钢筋为不合格品配料加工方面配料时在满足设计及相关规范、本方案的前提下要有利于保证加工安装质量,要考虑附加筋。配料相关参数选择必须符合相关规范的规定。成型钢筋形状、尺寸准确，平面上没有翘曲不平。末端净空直径〉钢筋直径的2.5倍。弯曲点处不得有裂纹和顺弯现象。防腐处理由于室外LED显示屏使用环境是户外，所以在钢结构施工时要特别做好防腐处理，以避免钢结构长期裸露造成锈腐,影响工程的整体寿命。防腐处理工艺网架防腐施工方式为喷涂，采用喷砂除锈，除锈等级要求达Sa2.5级。安装前、后分别涂一遍红丹防锈漆。在未喷砂处理前确定钢材表面质量级数。A级：钢板表面全被轧制铁鳞盖着，只有很少或甚至没有锈斑可以看到。B级:钢板表面被轧制铁鳞盖及锈斑盖着。C级：钢表面全被锈斑盖着，只有很少或甚至没有锈蚀小孔可以看到。D级:钢表面全被锈斑盖着，可以看到大量锈蚀小孔。材料准备:晒砂、选砂喷砂施工：启动空压机，并将压力控制在0.75MPa到0.78MPa之间。将空气通过油水分离器后送到砂罐入口处，由气压使干砂从喷嘴喷出，喷嘴最小直径为8mm，喷嘴出口端的直径磨损量超过起始内径的20％时，需更换喷嘴。控制喷嘴在金属表面均匀移动，喷嘴距金属表面为8-35cm,角度与金属表面构成30-70°。经过喷砂的金属表面全部露出金属本色,没有明显的阴影条纹、斑痕等，并显出一定的粗糙度，达到国家标准Sa2.5级。砂罐停止供砂,用空压机吹出的高压气流吹净金属表面的砂尘，特殊部位用溶剂清洗。自检合格后，请监理和业主检查，合格后方可进行涂漆。调配,并充分搅拌均匀，并经200目/英寸的滤网过滤。喷涂施工条件规定：环境温度应高于5°C或基体金属表面温度应比露点高3度，一般 温度值为15~30度,相对湿度不宜大于85%。涂层表面必须无水份、油、油脂、松散铁锈及其它污染物。经喷砂处理后的金属表面,喷涂层表面（中间层）不得污染或用沾有油脂的手触摸。经喷砂后的金属表面应尽快进行喷涂底漆,在晴天和不太潮湿的天气，间隔时间不得超过12小时，在雨天潮湿或有雾的环境，间隙时不得超过2小时。网架零部件加工后进行包装:杆件分类成捆包装，螺栓球成箱包装,所有零部件包装后贴好标签、进仓库堆放。网架零部件在运输、安装过程中要注意保管，防止散失及损坏。质量要求：涂层厚度采用测厚仪分层检测，单层漆膜25~40um,总厚度I00~160|im。用栅格法检测加强级防腐层附着力。刀片划格距2.5mm，纵横四道切透成9个方格，胶带粘贴不脱落为合格。外观检查:逐根管子或逐个补口进行检查。针孔检查：使用3000V电火花仪逐口检查,以不打火花为合格。焊口区域除锈后升温至218〜246C,迅速喷涂焊口区，并与原涂层搭接不小于25m然后自然固化3分钟。沟下死口采用常温固化双组份环氧涂料涂刷或热收缩套补口。现场补涂在安装完毕后,先将碰损修补部份用钢丝球除去锈蚀及周边涂层,进行补涂。1.3施工准备在正式开工前，由招标方到当地管理部门办理开工审批手续,投标人按照管理部门要求搭设施工用的临时围挡及临时帐篷，搭设作业脚手架,根据现场的实际情况,在现场加工场地用竹胶板、防火粘等进行石材地面的保护,在施工机械进出的道路进行防护，以保护原有的地面（在施工现场允许的情况下）。搭设用于施工的水平及垂直作业施工活动脚手架组合架，以确保满足施工作业要求,并且对组合架子挂安全网，进行安全防护。根据现场实际情况制定详细的施工措施,并根据拟定的措施进行准备工作。1.3.1施工前的技术准备勘查现场，选配具有专业知识的工程技术人员进驻施工现场指导施工，加大技术指导和质量监督力度。图纸收到后认真审看，初步了解设计意图，检查施工图是否完整齐全,是否符合国家规范的要求。施工图是否交圈，有无矛盾和错误。建筑与结构图在坐标、尺寸、标高及说明方面是否一致,技术要求是否明确。了解和掌握现场大屏幕项目工程施工工艺要点及难点,按业主要求和施工进度计划合理安排材料、机具、人员进场施工。按施工方案和技术规程对操作者进行技术安全交底并下达作业指导书。熟悉了解现场情况,做好现场文明、安全、环保施工。掌握拟建工程特点和结构形式以及做法要求,积极采用新技术、新工艺。1.3.2钢结构施工室外LED显示屏项目施工重点是钢结构的施工安装钢结构安装主要受机械设备的制约，所以应合理组织安排吊装机械、运输机械，以保证钢结构的施工安装。钢结构的放样、下料尽量做到准确无误，专人校核,确保钢结构的顺利施工。施工工艺流程施工准备一脚手架搭设一钢构件制作安装一钢结构吊装就位一焊接一钢结构油漆一LED显示屏安装一显示屏体的装饰装修一检查验收。脚手架搭设脚手架应由具有上岗证的专业人员负责搭设,提前做好高空施工的安全防范工作,保证施工安全，脚手架的搭设应安全可靠，便于施工。钢结构制作工艺材料准备构件本体材料，根据制造图及制造工艺，做出最合理的材料预算。构件本体材料的质量保证书或复检报告单必须符合设计要求和有关规定。必须对钢结构本体的采购品进行验收，并做好记录。钢结构加工过程中的材料代用，必须取得设计者同意,在材料代用单上签字。技术准备钢结构焊接前必须根据设计文件资料、设计图绘制翻样图,对有关设计文件、设计图进行自审、会审，将设计图中的问题提交设计者确认或答复设计变更文件。根据钢结构制造图进一步细化作业指导书。钢结构制造前向各工种员工进行技术交底：制造方法、安全卫生、工程实物量、制造工期等。钢结构制造方法钢结构制造主要分为放样、原材料矫正、号料、切割、成形、钻孔、刨边、装配、焊接变形矫正、涂装、钢结构制品标识。放样••了解零件的用途及技术要求;清楚零件的尺寸、重量、材质、加工数量、利用放样下料组装构件；制作好的样板或样杆注明件号、数量、规格、材质及必要说明;在放样时，以制造详图为依据绝对不能盲目仿照，一定要相互检查,避免出现失误。号料••号料前必须核对钢材规格、材质;号料时必须考虑预留焊接收缩量、切割边缘加工量及火焰割量；钢板号料必须画出检查线，注明构件号、小件号、尺寸、材质；数控机械要注意尺寸精度。切割：钢板厚度小于等于12mm的小件采用剪板机剪切;长板条和钢板厚大于等于12mm板材采用多头数控火焰切割机和仿形火焰切割机，确保切割精度；为保证钢结构原材料质量，钢板边缘50mm、型钢端头50mm切掉；切割过程中发现材料质量问题、疑问立即向质量检查员或工程监理报告，查明情况,经处理符合要求，并经工程监理认可,方可进行入下一步制作。钻孔：型钢、连接板钻孔采用三维数控钻机械；特殊位置手工钻孔必须保证杆与工件垂直；孔径的毛刺必须清理干净；孔径大小严格按详图尺寸加工。钢结构施工的质量要求钢结构制作应严格按照《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)中的相关规定进行。钢构件的下料尺寸应考虑焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。加工余量的数值应根据规范或实际试验确定。焊缝尺寸应按设计图纸及工艺要求确定。钢构件组装前，各零部件应进行合格检查；连接接触面和沿焊缝边缘每边30—50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净。板材的拼接应在组装前进行;构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。连接组装的允许偏差应符合规范要求。钢构件表面采用喷砂除锈，其质量要求应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的要求。钢结构出厂时，应附带出厂合格证和其他相关的技术资料。钢结构安装质量控制安装构件前应对构件进行质量检查。安装施工中各工序、工种之间严格执行自检、互检、交检,保证各种偏差在规范允许范围之内。各种测量仪器、钢尺、轴力仪在施工前均送检标定合格后使用。严格执行本工程《钢结构安装项目质量保证计划》，建立钢结构安装的质量保证体系(融合于钢结构项目质量保证体系)。焊接工艺控制本工程钢结构焊接构件类型主要为角焊缝焊接,焊缝等级为三级。母材均为国产热轧Q235钢。焊缝形式主要为角焊缝，焊接位置有平焊、立焊、横焊、仰焊等。焊前准备焊接培训:参加