第九章钢结构

第九章钢结构工程第一节钢结构工程概况一、钢结构工程概况中国石油大厦工程地下部分建筑面积55879平方米，地上部分的建筑面积144959平方米，钢结构主要分布于地上，地下部分仅B1层插入钢柱，总用钢量约为22155吨，钢柱、钢梁构件总数约为10900件，属于大型钢结构工程，需要总承包方精心策划、精心组织。该工程为地下4层、地上22层，檐高90米，地上是钢框架-混凝土剪力墙结构体系。该工程地上结构南北长245.7米，东西宽50.9米；柱网尺寸8.1米×8.1米，8.1米×10.8米。地上结构由A、B、C、D四栋22层高的塔楼和九层裙房组成；在B栋和C栋之间是东西长43.2米，南北宽40.5米，高53.2米的主中庭，主中庭为交叉张悬梁结构体系，是本工程钢结构施工的技术重点；主中庭之上，靠近东侧G轴线有四层18.9米宽，40.5米跨度的相贯线钢管桁架结构，每层之间以四组共16根吊杆相连；在A栋与B栋之间、C栋与D栋之间的裙房部分，东侧G轴线和西侧A轴线上、C轴线上，共有四面38.1米高的钢管索结构；主中庭之下，在室内有三层4.05米宽的钢索桥，位于22.5米、30.3米、38.1米标高。表9-1-1主要楼层结构面积统计表楼层北段（m2）（m2）南段（m2）D段C段北中庭北边庭主中庭B段A段南中庭南边庭F12508919437022531050875F2-F725080437022530875F82508000225300F9250891943722531050875F10-F12133515130001658167800F13133515130017501658167800F14-F15133515130001658167800F16F18F20F2213351513007501658167800F17F19F21133515130001658167800表9-1-2主要钢结构用钢量序号分项名称单位工程量(吨)钢结构总量吨22155.41焊接H型钢梁吨8112.792焊接箱型钢梁吨3525.163热轧型钢梁吨745.084电梯间钢梁吨58.365焊接箱型钢柱吨5508.96焊接H型钢柱吨648.087核心墙混凝土中预埋件吨59.338钢梁连接板及开洞补强板吨799.999连廊部分钢结构吨2329.4910其它辅助用钢吨368.2211高强度螺栓套32729912栓钉套13压型钢板平方米12026114防火涂料平方米1227851．主体钢结构主体钢结构由A、B、C、D四栋22层的塔楼组成，由南向北比肩而立，该结构为典型的内筒-外框架体系，内筒为钢筋混凝土结构，在角部埋入H型钢骨柱，钢骨柱上焊接钢梁牛腿；外框架钢柱全部是焊接箱型柱，从-4.610米开始插入，箱型柱内灌混凝土、外包钢筋混凝土；钢框架梁从地上一层开始与内筒刚接、次梁与核心筒铰接，钢梁主要有H型和箱型两种截面形式。B栋、C栋在65.4米、73.2米、81.0米、88.8米标高由四层相贯线钢管网架连成一体，网架在13轴和18轴（即主中庭南北两侧）分别与B、C栋主体结构刚接。表9-1-3主体结构主要钢材清单（依据图纸估算）分项名称规格(mm)工程量(吨)材质钢板1023.075Q345GJ-C钢板163017.193Q345GJ-C钢板202536.885Q345GJ-C钢板306161.560Q345GJ-C钢板404870.899Q345GJZ-C钢板60763.930Q345GJZ-C槽钢[18b12.261Q345-C槽钢[36b732.822Q345-C总计18118.625表9-1-4连廊部分主要钢材清单（依据图纸估算）序号名称规格重量(吨)材质1热轧无缝钢管D114×466.149Q345B2热轧无缝钢管D121×546.563Q345B3热轧无缝钢管D140×1276.857Q345B4热轧无缝钢管D159×623.361Q345B5热轧无缝钢管D168×1223.434Q345B6热轧无缝钢管D219×16121.977Q345B7热轧无缝钢管D250×161047.484Q345B8焊接箱型梁F1000×400×1269.411Q345B9焊接箱型梁F300×150×68.100Q345B10焊接箱型梁F800×400×1090.000Q345B11不锈钢软索Φ50钢索121.181Q345B12节点钢板634.970Q345B或Q235B合计2329.49表9-1-5钢结构主要构件规格尺寸类别截面几何尺寸最长构件(m)最重构件(吨)材质钢柱口600×600×40×4011.089.4Q345GJZ-C钢柱口600×600×30×307.87.09Q345GJ-C钢梁GKL1H435×400×16×3010.82.4Q345GJ-C钢梁GKL2口1000×400×20×4016.27.2Q345GJZ-C钢梁GKL3口1300×400×40×6016.216.5Q345GJZ-C钢梁GKL4口1300×400×20×4016.211.1Q345GJZ-C从上表可以看出，最重的钢柱单根重量约9.4吨，该重量是B1-F1层（-4.610m至+5.470m）结构G/21、G/22，G/23、A/25、A/26、A/27轴线钢柱11.08米高时的重量。为了使钢结构框架能够自成体系，我司认为在施工过程中有必要将B1-F1层钢柱加工成一节，在+5.470m标高钢梁安装就位后,钢结构框架就成了刚性框架体系,这样有利于钢柱内灌外包混凝土施工过程中钢柱垂直度的保证,。从上表还可以看出，钢梁GKL3和GKL4的单重都比较大，尤其是钢梁GKL3重达16.5吨，超出了一般起重设备能力，宜选用较大的起重设备。我们将在后面的章节着重研究16.5吨钢梁的吊装就位问题。2．裙房钢结构裙房钢结构由主中庭幕墙钢结构、南中庭、北中庭、三个边庭幕墙钢结构和三层室内钢索桥组成。其中主中庭53.200米标高幕墙钢结构、边庭38.100米标高幕墙钢结构、标高22.5米、30.3米、38.1米处室内钢索桥及主楼B、C栋在65.4米、73.2米、81.0米、88.8米标由四层相贯线钢管网架又称为连廊部分钢结构。表9-1-6连廊部分钢结构一览表（依据图纸估算）名称位置结构形式重量(吨)材质边庭幕墙钢结构5.7m~38.1m标高C/3-7,A-C/24-28,E-G/7-11,E-G/20-24轴线交叉张悬梁654.847Q345B主中庭幕墙钢结构0.0m~53.2m标高A-G/13-18轴线交叉张悬梁956.809Q345B中庭上部连桥65.4m,73.2m,81.0m,88.8m标高;E-G/13-18轴线相贯线网架557.892Q345B中庭内部连桥22.5m,30.3m,38.1m标高B-C/13-18轴线箱型梁156.938Q345B连廊部分汇总2329.49Q345B（1）主中庭幕墙钢结构主中庭位于整个建筑群的中央部分，正下方是直径25.2米的叠水池。主中庭长43.200米，宽40.500米，高53.200米，53.200米标高以下部分均为中空，屋顶幕墙钢结构和东西两立面的幕墙钢结构是由D250×16mm无缝钢管与Φ50mm钢索组成的交叉张悬梁结构体系，幕墙钢结构总重量约540.4吨。图9-1-1南段钢结构区域划分表（2）南中庭、北中庭南中庭处在A栋与B栋合围的中心部分，北中庭处在C栋与D栋合围的中心部分，首层顶4.700米标高至屋顶38.100米均为中空。38.100米标高是开启式天窗，柱顶由钢梁GKL2连接。C/4-7轴线外立面5.7米至38.1米标高的幕墙钢结构是交叉张悬梁结构，钢结构及不锈钢索的总重量约为64.6吨。图9-1-2北段钢结构区域划分表（3）边庭幕墙钢结构边庭位于E-G/7-11、E-G/20-24、A-C/24-28轴线，F7层顶30.1米至F9层顶38.100米标高为中空。38.100米标高幕墙屋顶钢结构和G/7-11、G/20-24、A/24-28轴线立面5.7米至38.1米标高的幕墙钢结构均为交叉张悬梁结构。每个边庭的钢结构重量是135.8吨。（4）室内钢索桥钢索桥位于主中庭内，标高22.5米、30.3米、38.1米处，用于连通B栋和C栋F6层、F8层、F10层，钢桥两端每侧各有6根钢索与钢柱连接，每座桥有24根Φ50钢索，每层钢桥重量约为40吨。二、钢结构工程管理重点钢结构以它绿色环保、工厂化生产、使用空间大等优点越来越受到投资者的青睐。在施工方面，钢结构在工厂制成构件运至现场，因此构件吊装、测量校正、焊接时间比钢筋砼施工时间短，施工人员比钢筋混凝土结构少。在施工管理方面，钢结构需要相当长的准备时间，一般来讲一栋22层的建筑需要提前六个月左右进行详图深化设计、钢材采购、工厂加工等工作，才能确保钢构件连续进场吊装。详图深化设计、钢材采购、工厂加工、现场安装焊接等各个关键环节必须统一管理，与土建、机电设备、内装修、外装修幕墙等专业密切配合。由于钢结构工程本身的技术复杂，因此在总承包项目经理部内设立钢结构部，全部人员均为具备多年钢结构施工管理经验的专业人员，熟悉多层钢结构工程施工技术要求和施工管理流程。将钢结构管理融入项目统一管理有利于总承包项目经理部对土建、钢结构、机电设备、装修各专业协调管理。因此，详图深化设计、加工详图设计、钢材采购、工厂加工、现场安装焊接等管理是中国石油大厦工程总承包管理的重点。

第二节钢结构施工部署一、钢结构施工内容1．综合说明钢结构工程人员进入施工现场后，首先依据结构施工图进行节点深化设计，在工作过程中不断与原设计院的设计人员进行沟通，并达到一致,充分理解和实现原设计人的设计意图，以最快的速度完成节点深化设计工作，以便订货周期长的钢材能够提前订货。钢结构深化节点设计的重点工作是，解决幕墙钢结构与主体钢结构的相互关系；作好土建钢筋留洞、机电设备留洞、幕墙连接件等前期设计工作。本工程钢材主要是《高层钢结构用钢板》（YB4104-2000）中Q345GJZ-C和Q345GJ-C两种材质的钢板，该钢材因生产厂家少、轧制周期长，故需要提前订货。钢结构加工详图设计应在深化设计完成后迅速展开，必要时与深化设计穿插进行，从而缩短设计周期，便于工厂开展工作。钢结构加工厂的选择，首先应对本工程的实际情况进行分析。中国石油大厦工程钢结构加工主要包括箱型钢柱、箱型钢梁、焊接H型钢梁；相贯线管结构；钢索；铸钢件四部分。2．主体结构施工主体钢结构采用核心筒内预埋钢牛腿、箱型钢柱内灌外包混凝土设计，对土建与钢结构交叉作业、工序交接管理要求较高，因此应加强前期钢结构与混凝土核心筒的沉降分析和竖向压缩值预设工作和现场测量监控。3．相贯线管结构施工幕墙钢结构及中庭上部连桥均为相贯线管结构，因此这一部分可以脱离主体结构单独选择有相当设备能力和加工经验的工厂。4．钢索施工本工程设计采用Φ50mm钢软索与相贯线管结构组成的交叉钢悬梁结构体系，正是目前国内流行的结构形式，与点式玻璃幕墙配合高雅大方，充满了现代气息。目前图纸未给出钢索的强度设计值，如果采用普通PE护层钢索、镀锌钢索和索具国内厂家即可生产，如果采用Φ50mm的不锈钢软索可能需要国外进口钢索和索具。钢索施工过程中，现场成品保护和张拉顺序控制是施工组织重点。4．铸钢件材质选用铸钢件拟采用GS-20Mn5V材质，GS-20Mn5V与Q345B钢管力学性能接近、匹配焊接性能较好。铸钢件可采用水玻璃酯硬化工艺或者用树脂砂工艺造型。模具不一定要用金属模，金属模成本太高，本工程铸件批量不大，木模做好同样可以达到要求。铸钢件本身生产周期长，且需要端口机加工，因此加工周期长需提前订货。另外，加工前如需进行焊接工艺评定，则还应提前一个月左右订货。二、钢结构施工组织流程1．管理模式中国石油大厦工程钢结构管理是总承包项目管理的重要组成部分，它包括对钢结构设计、钢材订货、工厂加工、中转储运、现场安装、现场张拉、防火涂料喷涂等钢结构施工的全过程管理。2．钢结构施工组织流程业主及设计院业主及设计院主要钢材采购钢结构节点深化设计钢结构加工详图设计主体结构工厂总承包钢结构部管结构加工厂索结构加工厂钢结构吊装焊接整体掖压提升压型钢板及栓钉防火喷涂图9-2-1钢结构施工组织流程图三、钢结构施工流程选定轧钢厂选定轧钢厂主要材料采购钢结构节点深化设计钢结构加工详图设计主体结构加工选定钢结构加工厂选定钢索加工厂选定索结构加工厂钢结构柱梁焊接钢管结构现场拼装焊接压型钢板及栓钉防火喷涂施工选定铸钢件加工厂钢管结构加工地下B2层顶板完成第1节钢柱梁吊装F1层核心筒预埋件施工地下B1层砼结构施工核心筒第2节钢柱吊装核心筒F1-F2层砼施工核心筒第3节钢柱吊装核心筒F3-F4层砼施工核心筒第4节钢柱吊装核心筒F3-F4层砼施工核心筒F5-F6层砼施工外框架第2节钢柱梁吊装核心筒F7-F8层砼施工核心筒第5节钢柱吊装…………外框架第3节钢柱梁吊装外框架第5节钢柱梁吊装…………外框架第4节钢柱梁吊装钢管结构吊装图9-2-2钢结构施工流程图四、钢结构施工流水段划分1．地上主体结构施工组织方式中国石油大厦工程地上有四栋22层主楼，九层裙楼与四栋主楼同时施工，现场构件同期供货量大，总体供货周期短，因此加工厂的生产能力应能满足这一特殊要求。·钢结构施工主要按现场塔吊分布和结构伸缩缝划分作业面。现场共组织五支施工队，从南向北依次为：第1施工队——A栋及裙房——1号、2号塔吊第2施工队——B栋及裙房——3号塔吊第3施工队——C栋及裙房——4号塔吊第4施工队——D栋及裙房——5号、6号塔吊第5施工队——连廊部分钢结构——3号、4号塔吊为主，其它塔吊在拼装或安装边庭钢结构时统一调派。·钢结构各施工队使用的塔吊，无论卸车、吊装柱梁、拼装连廊钢结构、吊运压型板、倒运焊接设备，均由钢结构部统一调派。图9-2-3现场施工区域划分2．主体结构主要吊装构件统计从B1层开始，按两层一节柱考虑，每节柱构件数量表9-1-7所示。表9-2-1主体结构各节柱构件数量楼层钢柱分段北段（件）南段（件）D段C段北中庭北边庭B段A段南中庭南边庭B1-F1T1节67751148681154F2-F3T2节16018281206199162F4-F5T3节20124081260245162F6-F7T4节19624081249253162F8-F9T5节194229712243247724F10-F11T6节204236254250F12-F13T7节204241259250F14-F15T8节204241259250F16-F17T9节204239257250F18-F19T10节155239257250F20-F22T11节174306323360F22-机房T12节--685511五、钢结构施工进度安排钢结构工程是中国石油大厦工程主体结构的重要组成部分，如何能够在最短的时间内将21500吨钢结构设计出图、钢材采购到位、加工成不同类型的钢构件是一项艰巨而充满挑战的工作。本工程钢结构现场安装的开始时间预计在2005年8月10日安装B1层核心筒内及外围框架第一节钢柱，至2006年9月2日幕墙钢结构安装焊接结束，历时374个工作日。主要包括A、B、C、D栋主楼B1-F22及裙房B1-F9层钢结构216工作日，于2006年3月28日安装完成；幕墙网架钢结构256工作日，2005年12月6日开始现场拼装焊接，于2006年9月2日安装完成。表9-2-2钢结构工程总体进度计划序号项目名称工作日开始时间结束时间钢结构工程总体进度计划618天2005.2.7.2006.11.9.（一）钢结构深化设计86天2005.2.7.2005.5.11.1主体钢结构深化设计36天2005.2.7.2005.3.22.2幕墙钢结构深化设计50天2005.3.23.2005.5.11.（二）钢结构加工详图设计240天2005.3.22.2005.11.16.1主体钢结构加工详图240天2005.3.22.2005.11.16.2幕墙钢结构详图设计120天2005.5.12.2005.9.8.（三）主要材料采购284天2005.3.23.2005.12.31.1Q345GJ钢板订货60天2005.3.23.2005.5.21.2Q345B结构钢管采购60天2005.8.23.2005.10.21.3铸钢节点委托加工120天2005.7.10.2005.11.6.4钢索及索具订货90天2005.10.3.2005.12.31.（四）钢结构制作426天2005.5.22.2006.8.5.1加工准备工作168天2005.5.22.2005.11.5.2核心筒混凝土内钢结构加工187天2005.7.12.2006.1.14.3主体钢结构加工制作229天2005.7.5.2006.3.5.4幕墙钢结构制作302天2005.11.6.2006.9.18.（五）钢结构现场安装374天2005.8.10.2006.9.2.1Ⅰ区——A栋及裙房钢结构207天2005.8.10.2006.3.19.2Ⅱ区——B栋及裙房钢结构207天2005.8.14.2006.3.23.3Ⅲ区——C栋及裙房钢结构207天2005.8.19.2006.3.28.4Ⅳ区——D栋及裙房钢结构193天2005.8.23.2006.3.18.5幕墙钢结构安装焊接299天2005.12.6.2006.10.15.6压型钢板及栓钉施工269天2005.9.19.2006.6.29.（六）钢结构表面防火涂料施工227天2006.2.8.2006.9.22.1防火涂料施工准备6天2006.2.8.2006.2.13.2主体钢结构表面防火涂料施工140天2006.2.15.2006.7.4.3幕墙钢结构表面防火涂料施工214天2006.4.10.2006.11.9.（一）第一节柱安装施工工期本工程第一节钢柱（B1-F1层）在B2层混凝土顶板完成后开始安装，因B1层顶板无钢梁，钢柱就位后即安装F1层柱与柱间主框架梁，钢框架校正完终拧高强度螺栓后，就可以进行B1层柱内灌混凝土和钢柱外钢筋梆扎工作。钢柱与F1层与核心筒之间连接的钢梁在混凝土达到设计强度的85%后安装。1．第一节钢柱安装施工段划分钢结构安装平面上自南向北划分为四个施工区。南段包括Ⅰ区——A栋塔楼及裙房、Ⅱ区——B栋塔楼及裙房。图9-2-4南段首层钢结构柱梁平面布置图北段包括Ⅲ区——C栋塔楼及裙房、Ⅳ区——D栋塔楼及裙房。图9-2-5北段首层钢结构柱梁平面布置图2．钢结构安装施工顺序第一节钢柱安装施工关键是组织好与混凝土施工的交叉作业。（1）为减少钢结构施工占用时间，柱与柱间第一节间主框架梁安装后，即对该节间进行校正并紧固高强度螺栓，作为下一步安装的基准间；（2）依次安装第2节间、第3、4、5、6节间钢柱钢梁，每安装一个节间校正一个节间；（3）第6节间、第11、12节间钢柱由2#塔吊与3#塔吊抬吊就位；（4）第13节间、第14节间钢柱仅有单向钢梁连接，在90°垂直方向须用缆风绳拉紧；图9-2-6Ⅰ区钢结构柱梁安装顺序图（5）与核心筒连接钢梁，待核心筒F1层混凝土强度达到设计值的85%以上时安装；（6）第1至第6节间柱与柱间钢梁GKL1安装就位钢柱垂直度校正完毕且连接节点高强度螺栓终拧后，即可进行箱型柱内灌混凝土和钢柱外包钢筋混凝土和B1层顶砼板梁施工。（7）当核心筒F5混凝土浇注完成后，第二节钢柱开始安装。

安装第一节钢柱安装第一节钢柱钢柱外包钢筋混凝土箱型柱内灌混凝土安装F1层柱与柱间钢梁GKL1安装垂直度校正高强度螺栓终拧安装次梁GL1高强度螺栓终拧核心筒F1施工压型钢板铺装B1层顶板梁混凝土施工核心筒F2施工钢梁GKL1与钢柱焊接安装F1层柱与核心筒间钢梁GKL1核心筒F3施工核心筒F4施工核心筒F5施工核心筒F6施工混凝土强度达设计值85%钢梁GKL1与核心筒焊接安装次梁GL1高强度螺栓终拧压型钢板铺装安装第二节钢柱图9-2-7第一节柱安装工艺顺序流程图3．第一节柱施工工期计划以Ⅰ段——A栋塔楼及裙房第一节柱安装为例，A栋总计有钢构件158件，其中核心筒钢柱17根，塔楼钢柱19根、主框架梁28根，裙房钢柱16根、主框架梁31根，次梁47根。2005年8月10日开始吊装，2005年10月8日完成压型钢板上栓钉焊接工作，历时60天。表9-2-3第一节钢柱安装工期计划序号项目名称工作日开始时间结束时间A栋塔楼及裙房安装进度计划60天2005.8.10.2005.10.8.1钢柱吊装10天2005.8.10.2005.8.19.2柱与柱间主框架梁GKL1吊装10天2005.8.10.2005.8.19.3垂直度校正12天2005.8.10.2005.8.21.4高强度螺栓终拧12天2005.8.11.2005.8.22.5钢梁GKL1与钢柱焊接20天2005.8.16.2005.8.25.6次梁GL1安装（随土建施工封闭次梁）20天2005.8.20.2005.9.8.7高强度螺栓终拧20天2005.8.20.2005.9.8.8压型钢板铺装15天2005.9.9.2005.9.23.9栓钉焊接8天2005.9.21.2005.9.28.10柱与核心筒间钢梁GL1吊装6天2005.9.24.2005.9.29.11钢梁GL1与核心筒焊接8天2005.9.24.2005.10.1.12压型钢板铺装10天2005.9.26.2005.10.5.13栓钉焊接5天2005.10.4.2005.10.8.（二）标准节钢柱安装工期第二节以上钢柱梁安装施工与第一节柱不同，不再受到混凝土施工的影响，只要与核心筒作业面保持4-6层的相对距离即可。每节钢柱钢梁的施工时间预计为14天，计划在14天内完成柱梁吊装、校正、焊接工作。表9-2-4标准节钢柱安装工期计划序号项目名称12345678901234A栋塔楼及裙房安装进度计划1基准间钢柱钢梁吊装2基准间柱垂直度校正3基准间柱梁高强度螺栓终拧4其它节间框架柱梁安装5其它节间钢柱梁校正6高强度螺栓终拧7次梁安装并终拧高强度螺栓8柱梁焊接9压型钢板铺装（三）连廊钢结构安装施工工期1．连廊钢结构安装总体安排表9-2-5连廊钢结构安装工期计划序号项目名称工作日开始时间结束时间连廊钢结构安装焊接进度计划256天2005.12.6.2006.9.2.1中庭A-G/13-18轴线幕墙钢结构安装256天2005.12.6.2006.9.2.2中庭内部B-C/13-18轴线连桥安装38天2006.5.28.2006.7.4.3中庭上部E-G/13-18轴线连桥安装71天2006.8.6.2006.10.15.4A、C、G轴线边庭幕墙钢结构安装176天2005.12.6.2006.6.14.连廊钢结构安装主要考虑以下因素影响：（1）主中庭幕墙53.2m标高屋顶钢结构拟采用地面拼装，整体提升的方法施工，因提升机构设置在F14层，所以提升工作应在T8节柱（F14-F15层）钢结构框架施工完成后进行。（2）因为主中庭A、G轴线幕墙钢结构在屋顶钢结构的正下方，所以该部分钢结构须在53.2m标高屋顶钢结构整体提升完成后安装。（3）由于中庭内部连桥在B-C轴线，靠近A轴线，因此主中庭A轴线幕墙须在内部连桥吊装就位后开始安装。（4）鉴于F9层以下塔楼及裙房钢结构吊次多，塔吊使用频率已经达到满负荷，因此A、C、G轴线边庭幕墙钢结构在F9层裙房钢结构吊装完成后开始。2．主中庭A-G/13-18轴线幕墙钢结构安装方法主中庭屋顶钢结构采用整体提升技术可以充分发挥地面平台焊接优势，保证现场焊接质量提高焊接效率，避免搭设53.2m高大脚手架，减少-0.110m标高楼板荷载。为减少现场焊接工作量，所有杆件在工厂焊接成2.7米×12米左右的半成品。A、G/13-18轴线钢结构竖向分为5节，横向分成四片，在G轴线西侧拼装平台完成每一片的拼装焊接工作，然后由塔吊安装就位。表9-2-6中庭A、G轴线幕墙钢结构分段计划分段名称楼层标高(m)单节高度(m)G-1A-1F1-F2-0.110～11.00011.110G-2A-2F3-F411.100～19.6008.600G-3A-3F5-F619.600～27.4007.800G-4A-4F7-F827.400～35.2007.800G-5A-5F9-F1035.200～43.0007.800G-6A-6F11-F1343.000～53.20010.2003．主中庭A-G/13-18轴线幕墙钢结构安装施工工期表9-2-7主中庭幕墙钢结构安装工期计划项目名称工作日开始时间结束时间中庭A-G/13-18轴线幕墙钢结构安装256天2005.12.6.2006.9.2.1.中庭53.2m屋顶幕墙钢结构110天2005.12.6.2006.4.9.现场整体拼装焊接45天2005.12.6.2006.1.19.钢索安装及施加预拉力15天2006.1.202006.2.18.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆20天2006.2.9.2006.3.10.防火涂料：两端各7m范围内15天2006.3.11.2006.3.25.中庭屋顶幕墙钢结构整体提升15天2006.3.26.2006.4.9.2.G/13-18轴线钢结构现场拼装焊接48天2006.3.26.2006.5.12.3.G/13-18轴线钢结构安装68天2006.4.10.2006.6.16.G-1节构件安装焊接8天2006.4.10.2006.4.17.G-2节构件安装焊接8天2006.4.18.2006.4.25.G-3节构件安装焊接8天2006.4.26.2006.5.3.G-4节构件安装焊接8天2006.5.4.2006.5.11.G-5节构件安装焊接8天2006.5.12.2006.5.19.G-6节构件安装焊接8天2006.5.20.2006.5.27.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆20天2006.5.28.2006.6.16.4.A/13-18轴线钢结构现场拼装焊接41天2006.7.1.2006.8.10.5.A/13-18轴线钢结构安装68天2006.6.27.2006.9.2.A-1节构件安装焊接8天2006.6.272006.7.4.A-2节构件安装焊接8天2006.7.5.2006.7.12.A-3节构件安装焊接8天2006.7.13.2006.7.20.A-4节构件安装焊接8天2006.7.21.2006.7.28.A-5节构件安装焊接8天2006.7.29.2006.8.5.A-6节构件安装焊接8天2006.8.6.2006.8.13.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆20天2006.8.14.2006.9.2.4.中庭内部B-C/13-18轴线连桥安装主中庭内部有三座长40.5米、宽4.05米的悬索桥，两端Φ50钢索与钢柱连接。由于屋顶钢结构采用整体提升，因此这三座连桥只能在屋顶钢结构提升就位后安装。我司拟采用塔吊分层、分段提升就位的方法，先安装上层连桥，再安装中层连桥，最后安装下层连桥的方法。每层连桥分三段安装，先用3#塔吊和4#塔吊将南北两段吊装至就位标高，然后将钢索连接到位；中间段长约18米由3#塔吊和4#塔吊抬吊至就位标高。表9-2-8中庭内部连桥钢结构安装工期计划项目名称工作日开始时间结束时间中庭内部连桥钢结构安装37天2006.5.28.2006.7.3.内部连桥中间段现场拼装焊接15天2006.6.8.2006.6.22.38.100m（F10层顶）钢桥安装10天2006.5.28.2006.6.6.30.300m（F8层顶）钢桥安装10天2006.6.7.2006.6.16.22.500m（F6层顶）钢桥安装10天2006.6.17.2006.6.26.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆15天2006.6.19.2006.7.3.5．中庭上部E-G/13-18轴线连桥安装中庭上部连桥拟从F16层向22层顺序安装，安装时将每层连桥分为三个块，在地面平台上拼装焊接成块后由3#塔吊与4#塔吊抬吊至就位标高，每个块之间的连杆在空中操作平台上安装焊接。表9-2-9中庭上部连桥钢结构安装工期计划项目名称工作日开始时间结束时间中庭上部连桥钢结构安装60天2006.8.6.2006.10.15.连桥钢结构现场拼装焊接50天2006.8.6.2006.9.18.65.400m标高（F16层顶）连桥安装12天2006.8.14.2006.8.25.73.200m标高（F18层顶）连桥安装12天2006.8.26.2006.9.6.81.000m标高（F20层顶）连桥安装12天2006.9.7.2006.9.18.88.800m标高（F22层顶）连桥安装12天2006.9.19.2006.9.30.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆15天2006.10.1.2006.10.15.6．A、C、G轴线边庭幕墙钢结构安装A、C、G轴线边庭幕墙钢结构竖向从5.700m至38.1m标高分为四段，水平方向分为三段，在南中庭、北中庭首层（5.700m标高）顶板上搭设临时拼装平台上组焊成吊装块后由塔吊吊装就位。边庭38.1m标高屋盖则直接在设计位置拼装焊接。表9-2-10A、C、G轴线边庭幕墙钢结构安装工期计划项目名称工作日开始时间结束时间A、C、G轴线边庭幕墙钢结构安装176天2005.12.6.2006.6.14.1．南段边庭幕墙钢结构110天2005.12.6.2006.4.9.南段边庭幕墙钢结构现场拼装焊接110天2005.12.6.2006.4.9.A/24-28轴线竖向幕墙钢结构安装20天2006.12.16.2006.1.4.A-C/24-28轴线屋顶幕墙钢结构安装20天2006.1.5.2006.2.8.G/20-23轴线竖向幕墙钢结构安装20天2006.2.9.2006.2.28.E-G/20-23轴线屋顶幕墙钢结构安装20天2006.3.1.2006.3.20.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆20天2006.3.21.2006.4.9.2．北段边庭幕墙钢结构90天2006.4.26.2006.7.24.北段边庭幕墙钢结构现场拼装焊接46天2006.3.21.2006.4.30.C/3-7轴线竖向幕墙钢结构安装20天2006.3.27.2006.4.15.G/7-11轴线竖向幕墙钢结构安装20天2006.4.16.2006.5.5.E-G/7-11轴线屋顶幕墙钢结构安装20天2006.5.6.2006.5.25.油漆：补底漆、刷中漆、刷面漆20天2006.5.26.2006.6.14.六、进度保证措施为确保中国石油大厦工程钢结构施工总体进度计划顺利实现，总承包方应从现场日进度计划管理、深化设计工作质量、钢材供应采购、钢结构制作分承包方选择、制作厂监管、现场堆放场地调配、进料计划管理等方面进行综合管理，为此我司制定了以下措施：1．本工程将成立钢结构部，主持钢结构深化设计、加工详图设计、主要材料采购、制作厂选择、制作厂监管、现场安装进料计划制定、场地协调等工作，从而实现钢结构施工进度计划的统一管理。钢结构部的人员应熟悉高层钢结构及钢管结构、索结构施工，具备多年的钢结构工程施工管理经验。2．钢结构深化设计能力和速度直接影响钢材采购订货时间，因此钢结构深化设计我司将选派具备10年以上钢结构设计经验的一级钢结构注册设计师主持该项工作，从而能够与原设计院和设计人员建立良好的沟通能力。在最短的时间内完成深化设计是钢材定尺采购的关键。3．本工程钢材采购订货很可能与同期开工的国家游泳中心（水立方）、国家体育场（鸟巢）、中央电视台等工程时间同步，因此以最早的时间向钢厂订货是钢结构工程工期保证的关键。4．钢结构加工厂从设备能力、人员能力、质量控制能力、生产管理能力、资金调配能力等各方面满足工程需要，确保构件按计划时间运到现场。5．2006年8月至2007年8月正直北京各大钢结构项目施工的高潮时期，现场安装焊接的技术工人将是各工程争抢的焦点。我司从1995年开始培训属于自己安装焊接施工队伍，经过10年的发展已经拥有400人以上的技术工人队伍，可以满足本工程四栋建筑同期施工的需要，从而充分发挥我司的人员优势。七、劳动力及设备、机械计划1．劳动力计划钢结构施工拟投入现场管理人员12人，工厂监造2人，全面协调管理钢结构施工全过程。设计、加工及现场施工人员总数预计934人。表9-2-11钢结构施工人员投入计划序号主要项目划分人数(人)1管理人员582深化及详图设计223钢结构加工1634主体钢结构安装焊接4435幕墙钢结构安装焊接926防火喷涂施工156合计934（1）管理人员投入计划钢结构部钢结构加工主体钢结构安装幕墙钢结构安装防火喷涂施工合计(人)1412168858（2）钢结构深化及详图设计人员设计审核人员设计顾问2人深化设计人员5人（注册一级钢结构设计师1人）主体钢结构详图设计人员10人幕墙钢结构详图设计人员5人（3）钢结构加工人员投入计划序号工作任务人数(人)说明1材料进厂验收人员10主要从事钢材验收2施工准备人员10审图、工艺准备3钢结构制作铆工25组装、矫正电焊工30埋弧焊、电渣焊气焊工15CO2气体保护焊钳工6工具、模具准备天车工4起重机起重工8起重指挥电工2设备电路维护油漆工8喷砂、喷漆辅助工30配合人员4构件运输15调度、装卸5合计163（4）主体钢结构安装焊接人员投入计划序号工种人数(人)说明1测量工14分四个小组作业2探伤工3超声波自检3起重工18每台塔吊3人4挂钩工36卸车、倒运、吊装5铆工16安装、校正6结构安装工48安装、校正7高强螺栓工24高强度螺栓初终拧8压型钢板工96压型钢板铺设9架子工48焊接操作平台、水平挑网搭设等10电焊工48主结构36人，压型板12人11气焊工412栓钉焊工8每台设备2人13看火工48看火、辅助焊工工作14材料工20焊丝、气体、螺栓等管理、倒运15辅助工人12文明施工清理现场合计443（5）幕墙钢结构安装焊接人员投入计划序号工作任务人数(人)1中庭现场拼装焊接铆工62电焊工123气焊工24普工105索具安装工86油漆工27液压提升工作组168边庭现场拼接焊接铆工69电焊工810普工1011气焊工212索具安装工813油漆工2合计92（6）防火喷涂施工人员投入计划序号工种人数(人)说明1喷枪手24分八个小组作业2材料搅拌工32材料现场搅拌3架子工40安全防护、建筑内外围挡拆搭4构件表面清理工40喷涂前清理构件表面5材料运输工20现场内材料运输合计1562．机械设备投入计划钢结构施工主要机械设备投入包括工厂和现场两部分，工厂设备包括材料切割设备、箱型和H型组装设备、焊接设备、超声波检测仪器、相贯线切割设备、矫直设备、喷砂设备、喷漆设备等；现场主要包括垂直运输设备——塔吊、焊机、铁扁担、吊索具、液压提升设备、测量仪器、超声波检测仪器等。（1）钢结构加工制作机械设备序号机械设备名称型号规格数量产地额定功率生产能力1钢板预处理流水线XQ69401青岛720kw300T/日2H型钢自动抛丸除锈机HP6012B1无锡100kw0.4-1m/min3型钢、抛丸除锈机ZJ0722青岛186kw/4H型钢自动抛丸除锈机HP6020B1无锡100kw/5喷砂机AC-46万县5kw/6数控切割机SKG-3D1哈尔滨5kw100mm7数控直条气割机GS/2-4000BA8无锡3kw180T/日8数控直条火焰切割机CNC-CG4000C1无锡7.5kw70mm9数控H型钢切割机SKHG1哈尔滨/2000mm10数控相贯线切割机SKGG-B22哈尔滨/Ф60-60011半自动精密切割机CCD-1008上海1kw100mm12半自动精密切割机CG15016北京1kw150mm13半自动坡口切割机GS-15045上海0.1kw150T/日14数控管子相贯线切割机HID-600EH1日本12kw120T/日15铣边机XBJ-121无锡/6-50mm16铣边机XBJ-142国产25kw120T/日17数控火焰锁口机ABCM-1250/32美国16kw60T/日18箱形坡口加工机B12002日本25kw20-100mm19H型钢自动组立机Z201无锡22.5kw600-2000mm20卧式双柱、双缸龙门带锯床GA40601中国//21H型钢自动组立机Z121无锡13.5kw200-1200mm22H型钢自动组立机HDC-25003无锡5kw60T/日23H型钢重型自动拼装机ZLJ203无锡10kw80T/日24H型钢悬臂焊接机LHCA4无锡2.2kw/25重型H型钢翼缘矫正机YTJ-60B3无锡37kw100T/日26U型组立机1600*1600*160003无锡6kw160T/日27箱型柱拼装流水线FABARCE9W-23进口4kw240T/日28龙门式自动埋弧焊机LHA2中国3kw/29门式双边多弧气保护打底焊接机FABARC-GCW30001进口35kw30门型双边三弧箱型柱埋弧焊接机FABARC-BA15002进口155kw31箱形隔板组立机/1日本1.5kw5t32U型组立机U-121日本2.2kw20t33箱形组立机□-121日本2.2kw20t34箱形埋弧焊机CPMR-15002日本500kw20-90mm35电渣焊机Sesnel-w8日本136kw36电渣焊机CPMW-60010日本40kw16-65mm37交直流两用多头焊机ZXE1-3*500/40040浙江45kw38林肯埋弧焊机AC1200/DC100040美国100kw39埋弧自动焊机MZ-100016上海100kw/40CO2气体保护焊机YM-50030天津40kw500A41栓钉焊机25mm4中国//42螺柱焊机Nelson600/1012美国225kw43两轴钻床LZ-121日本20kw30mm44四轴钻床SZ-121日本30kw30mm45端面铣床FMFS15201日本11kw1500*200046三维数控钻床SWZ10001济南4kwФ12-33.5mmФ12-25.5mm47平面数控钻床2K34501中国8kwФ5048H型钢端面铣床1200×8001中国1.5kw1200×800mm49无气喷漆机GB6C2中国1kw/50超声波探伤仪CTS-22-263上海//51超声波探伤仪EPOCH-Ⅲ2美国52磁粉探伤仪CXX-E1中国//53X射线探伤仪XXG-3005X1日本54履带式陶瓷加热器LCD2中国//55远红外电加热板200×4002扬中4.5kw56焊条烘干箱500℃1中国/500℃57电焊条烘箱HY704-32吴江12kw/58电焊条烘箱SC101-53252嘉兴12kw/59焊剂烘箱NZHG-5003吴江9kw/60焊条保温箱PR-4/450300温州0.2kw/61远红外电加热板200×4002扬中4.5kw/62电加热数字温控箱LWK-9B8吴江90kw/63超声波测厚仪LA-104北京//64数字式测温仪HY-30212日本//65漆膜测厚仪9C6日本//66涂镀层测厚仪GTG-10F1北京//（2）钢结构现场安装机械设备序号品名规格单位数量用途1塔吊K50/70台2卸车、拼装、安装2塔吊H3/36台4卸车、拼装、安装3铁扁担20吨个2中庭上部连桥抬吊4铁扁担15吨个2中庭内部连桥抬吊5铁扁担10吨个2钢柱抬吊6钢丝绳φ36,6m根4中庭上部连桥抬吊7钢丝绳φ36,8m根6钢梁GKL3吊装8钢丝绳φ21.5,3m根8中庭上部连桥抬吊9钢丝绳φ21.5,2m根24钢柱吊装10钢丝绳φ36,φ21.5根各12卸车用11钢丝绳φ21.5，φ19根若干吊装用12钢丝绳φ19米1500缆风绳13白棕绳φ20米1000防护用，溜绳14钢丝绳φ12米5000防护用15卡环与钢丝绳匹配个若干吊装用16卡扣与钢丝绳匹配个若干缆风绳，防护绳17专用卡具5吨个12钢梁吊装18电动扳手M20,M22把16紧固螺栓19手动葫芦1-2吨个40临时固定20水平网米25000水平网，挑网21穿心式千斤顶YDC-30型个16主中庭屋顶整体提升22液压泵站80L台2主中庭屋顶整体提升（3）钢结构现场焊接设备序号名称型号容量单位数量用途1CO2气体保护焊机KR-600600A台32钢柱钢梁网架2硅整流焊机ZX-500A500A台20钢柱钢梁网架3交流弧焊机BX1-500500A台12压型钢板焊接4栓钉焊机1500A台45碳弧气刨630A台2返修清根6特制氧-乙炔烤枪把20预热、后热7空压机0.6-1.07.5kw台8碳弧气刨风源8电热干燥箱YZH2-1007.6kw台2烘干焊接材料9角向磨光机YZH2-40100-125台20修磨清渣10风速仪台1测风力11测温计600℃个16测温用12放大镜5倍个5焊缝检查用13石棉布0.5~3mmm200防火用14石棉保温被0.5~3mmm200焊后保温15防火保温棚1.8×2m个32挡风用16电闸分箱380V个32电焊机17电闸分箱220V个40电动工具18焊机房个34两台焊机用1个19超声波探伤仪USN50R型德国台1全数字式智能20超声波探伤仪SMART220台1电脑型智能（4）防火喷涂施工设备序号名称单位数量说明1专用喷枪把82专用促凝搅拌机台83专用挤压泵台84搅拌机台855千瓦空压机台86移动式操作平台架16喷涂、清理用7配电箱台208建筑外防护布米28000防止涂料飞落建筑外9建筑内防护布米25000成品保护（5）钢索施工机械设备及进场计划序号设备名称规格型号数量备注1油泵与YCND配套4台用于张拉作业2千斤顶YCND8台用于牵引及张拉预应力拉索3撑脚（工装）8套张拉、牵引工装4电焊机－1台临时固定配件5卷扬机1t2台辅助吊装拉索6滑车1t-2t6台提升、导向用7手拉葫芦3t、2t各4台辅以吊装、稳固8钢尺50米2把9合纤吊装带1t-3t8条吊装、连接、稳固10弓型卸扣1t-3t12只第三节深化设计与加工详图设计中国石油大厦工程的钢结构深化设计主要包括三大部分：1．主体钢结构与连廊部分钢结构节点设计2．钢结构吊装过程中构件的变形控制验算3．主体钢框架安装施工过程中钢结构压缩与混凝土核心筒压缩值的动态控制本工程第七章第3节钢结构深化设计已对该部分进行了有效阐述，本节仅对钢结构深化设计在钢结构施工中的具体组织和管理进行说明。一、钢结构深化设计管理模式本工程钢结构深化设计及详图设计全部由项目钢结构部组织实施。钢结构部负责协调沟通钢结构深化设计过程中，施工方与业主、设计院间的设计思想的一致性，最终形成最佳节点构造与最适宜操作性的完美结合。1．管理模式图纸统一发放图纸统一发放业主方北京设计院总包钢结构部深化设计组加工详图设计组钢索生产厂钢结构加工厂铸钢厂现场安装压型板设计组项目内部审核结构专业：钢筋开洞装修专业：吊顶隔墙幕墙专业：连接方式机电专业：通风管道相关部门2．深化设计出图方式钢结构部组织其下属的钢结构深化设计组具体实施主体及连廊部分钢结构的深化设计，与北京设计院达成一致意见后绘制正式节点图，因为节点图是钢结构设计真实意思的准确表示，因此深化设计节点图最终以北京设计院的名义正式发图。3．钢结构详图设计工作原则首先必须保证结构工程绝对安全可靠；钢结构详图设计要充分把握原结构设计的意图、结构特点；与其它专业设计（室外幕墙工程、室内装饰工程、机电工程等）相协调；钢结构设计要进行科学合理的深化和优化，充分体现其经济合理性；节点图设计以原设计图为依据，加工安装详图设计应以节点图及结构图为依据；设计图纸必须保证工厂加工和现场安装的要求；严格遵循设计程序，与业主、设计院密切配合，保证设计工作的顺利进行；一旦我公司中标，将积极、主动、高效地与设计院协调配合完成钢结构设计工作，。二、深化设计计划深化设计结果直接影响钢材定尺采购，因此深化设计需要在钢材采购订货前完成。本工程钢材采购受到Q345GJ材质生产厂家少、订货周期长的影响，主体钢结构节点设计应在2005年3月21日前完成，才能基本满足钢材采购订货、工厂加工、现场安装的总体需要。主要项目工作日开始时间结束时间（一）钢结构深化设计852005.2.8.2005.5.11.1.主体钢结构深化设计342005.2.8.2005.3.21.节点构造及可行性分析阶段52005.2.8.2005.2.18.主体钢结构柱梁节点图设计222005.2.16.2005.3.9.北京设计院审核72005.3.10.2005.3.16.主体钢结构节点图正式出图52005.3.17.2005.3.21.2.连廊部分钢结构深化设计512005.3.22.2005.5.11.节点构造及可行性分析阶段142005.3.22.2005.4.4.连廊钢结构节点图设计202005.4.5.2005.4.24.北京设计院审核102005.4.25.2005.5.4.主体钢结构节点图正式出图72005.5.5.2005.5.11.连廊部分钢结构深化设计主要分为三大部分：十字交叉张悬梁设计（即主中庭及边庭幕墙钢结构）、悬索桥设计（中庭内部连桥）、相贯线网架设计（中庭上部连桥），重点是完善招标图纸中与主体结构的连接形式问题。三、加工详图设计计划主体钢结构第一批的进场时间是2005年8月10日，因此钢结构加工详图设计时间相对比较宽松，预计在8个月内完成。（二）钢结构加工详图设计2402005.3.22.2005.11.16.1.主体钢结构加工详图2402005.3.22.2005.11.16.T1节柱B1-F1层柱梁202005.3.22.2005.4.10.T2节柱F2-F3层柱梁202005.4.11.2005.4.30.T3节柱F4-F5层柱梁202005.5.1.2005.5.20.T4节柱F6-F7层柱梁202005.5.21.2005.6.9.T5节柱F8-F9层柱梁202005.6.10.2005.6.29.T6节柱F10-F11层柱梁202005.6.30.2005.7.19.T7节柱F12-F13层柱梁202005.7.20.2005.8.8.T8节柱F14-F15层柱梁202005.8.9.2005.8.28.T9节柱F16-F17层柱梁202005.8.29.2005.9.17.T10节柱F18-F19层柱梁202005.9.18.2005.10.7.T11节柱F20-F22层柱梁202005.10.8.2005.10.27.T12节柱F22-机房顶层柱梁202005.10.28.2005.11.16.2.连廊部分钢结构详图设计1202005.5.12.2005.9.8.主中庭幕墙钢结构302005.5.12.2005.6.10.边庭A、C、G轴幕墙钢结构302005.6.11.2005.7.10.主中庭内部连桥钢结构302005.7.11.2005.8.9.主中庭上部连桥钢结构302005.8.10.2005.9.8.铸钢节点加工详图182005.6.23.2005.7.10.钢索及索具加工详图302005.6.11.2005.7.10.连廊部分钢结构加工详图的出图主要集中在2005年7月10日之前，主要是考虑到铸钢件和钢索、索具的订货加工周期需要，只安排了4个月的周期。四、特殊节点设计1．铸钢节点设计图9-3-1上部连桥铸钢节点大样图图9-3-2幕墙钢结构铸钢节点大样图2．钢索的连接和固定钢索能产生预应力是因为钢索的实际长度小于其几何长度，通过张拉设备强迫钢索达到就位长度的过程中产生预应力。从结构设计的角度分析，预应力是一种控制力。钢索的预应力可以通过钢索的布置和索力的调整，按照设计人的意图有效地调节结构内力和刚度的分布，从而提高结构承载力和控制结构变形，改善结构的受力性能。从建筑设计的角度分析，钢索预应力结构可以适应大跨度，满足大空间建筑的要求。从经济的角度分析，钢索预应力结构可以大幅度地节省钢材。本工程的十字交叉索连接是目前市场上没有成品供应的，因此我司根据美观实用的要求进行了建议设计。图9-3-3幕墙钢结构十字交叉索节点大样图五、核心筒与外框架结构压缩变形对比中国石油大厦是由混凝土核心筒和框架组成的框筒结构，在主体结构施工过程中内筒外框架结构首先施工混凝土核心筒，当核心筒高度超过外框架4-6层时才开始安装。在外框架安装过程中，由于混凝土与钢结构的结构压缩变形不同，导致钢结构框架与混凝土核心筒的施工标高需要进行不同的高度补偿。我们以A塔楼为例进行结构在荷载作用下产生变形，会发现结构变形伴随施工全过程，是动态变形，引起结构位移的因素主要有永久荷载、可变活荷载、基础位移及混凝土收缩徐变。永久荷载对结构核心筒和柱子产生竖向压缩变形和地基沉降位移。由于核心筒与框架柱的材料特性、荷载大小、应力大小均存在较大的差异，因此核心筒与框架柱之间会产生结构不均匀压缩和基础不均匀沉降。以这部分结构为例进行分析以这部分结构为例进行分析A栋塔楼图9-3-4结构变形分析平面图在图9-3-4中选取部位核心筒与外框架压缩变形情况如下表所示。楼层设计梁顶标高（m）钢柱轴向压缩变形（mm）钢柱实际长度（m）核心筒轴向压缩变形（mm）核心筒实际高度（m）15.4701.75.47171.05.4710210.0001.39.03260.74.5307314.5001.30.74.5007418.4001.07.80200.63.9006522.3001.00.63.9006626.2001.07.80190.53.9005730.1000.90.53.9005834.0000.87.80150.53.9005937.9000.70.53.90051041.8001.07.80180.43.90041145.7000.80.43.90041249.6000.87.80150.43.90041353.5000.70.33.90031457.4000.67.80120.33.90031561.3000.60.33.90031665.2000.57.80090.33.90031769.1000.40.33.90031873.0000.37.80060.23.90021976.9000.30.13.90012080.8000.27.80030.13.90012184.7000.10.13.90012288.6800.17.80010.13.9001屋顶/0.13.9001累计值16.1mm9.0mm从上表可知，结构的压缩变形随楼层的升高而变小，核心筒的累计压缩值是9mm，而外框架的累计压缩值是16.1mm，因此在施工过程中我们要根据内筒与外框架的不同压缩值在现场和工厂预加调整值。如地上1层钢柱在制作时，将标准设计长度5.47m增加1.7mm，以补偿压缩对钢柱高度的影响；在现场核心筒施工说预埋件及钢柱牛腿的预埋标高应增加1mm。以上各层依此类推。六、钢结构节点设计我司设计人员针对中国石油大厦工程现阶段钢结构图纸作出了部分节点的深化设计，主要包括：1．梁与槽钢连接节点附图9-3-1、图9-3-2、图9-3-3、图9-3-42．梁与梁连接节点附图9-3-5、图9-3-6、图9-3-7、图9-3-8、图9-3-9、图9-3-103．梁与柱连接节点附图9-3-11、图9-3-12、图9-3-13、图9-3-144．柱与柱连接节点附图9-3-155.精加工节点及铸钢节点附图9-3-16、图9-3-17、图9-3-18

第四节材料采购一、材料供应的调研1．高层建筑结构用钢板本钢结构工程主体结构用钢材，设计采用中华人民共和国黑色冶金行业标准《高层建筑结构用钢板》（YB4104-2000）中Q345GJ-C和Q345GJZ-C。该标准钢材适用于制造高层建筑结构厚度为6-100mm钢板，该钢材由氧气转炉或电炉冶炼，因为添加了细化晶粒元素V、NbTi、Al，从而降低了钢材的碳当量、抑制了裂纹敏感性，提高了钢材的焊接性能。表9-3-1钢材化学成分表牌号质量等级厚度(mm)化学成分%CSiMnPSVNbTiAlsQ345GJC6-100≤0.20≤0.35≤1.60≤0.025≤0.0150.02-0.150.015-0.0600.01-0.10≥0.015Q345GJZC6-100≤0.20≤0.55≤1.60≤0.020≤0.0100.02-0.150.015-0.0600.01-0.10≥0.015表9-3-2碳当量(Ceq)或焊接裂纹敏感性指数(Pcm)牌号交货状态碳当量Ceq焊接裂纹敏感性指数Pcm≤50mm＞50-100mm≤50mm＞50-100mmQ345GJQ345GJZ热轧或正火≤0.42≤0.44≤0.29TMCP≤0.38≤0.40≤0.24≤0.26一般钢材的交货状态为热轧，正火或温度-变形控制轧制（TMCP）状态交货应由设计要求。正式因为高层建筑用钢由氧气转炉或电炉冶炼，国内只有河南舞阳钢铁有限公司和武汉钢铁集团公司生产，河南舞阳钢铁有限公司擅长生产中厚板，而武汉钢铁集团公司擅长生产中薄板，因此本工程厚度60mmZ15级的Q345GJZ-C钢板只有河南舞阳钢铁有限公司长期生产。该厂采用电炉冶炼，生产规模适合小批量定货，每种规格重量达到60吨即可订轧。而武汉钢铁集团公司冶炼炉体积大，适合大批量订货生产。2．无缝钢管本工程使用的钢管主要有D250×16、D219×16、D168×12、D159×6、D140×12、D121×5、D114×4等七种规格，材质为Q345B，总重约1400吨，D250×16单种规格即达到1047吨，因此可以集中向厂家订货，从而缩短采购周期，降低采购成本。3．钢索及锚具缆索结构作为一种现代化的工程结构，显示了当今建筑艺术与科学的发展水平，具有很大的发展潜力。合金浇铸索具作为缆索建筑的主要构件，正是符合缆索结构的自然美、技术美和艺术美。（1）执行标准钢索执行《桥梁缆索用热镀锌钢丝》（GB/T17101-1997）和《建筑缆索用高密度聚乙烯塑料》（CJ/T3078-1998）标准，锚具采用热铸锚或冷铸锚，具体形式在以后详细设计时体现，现对常用钢索及锚具介绍如下：锚具生产可以采用国际先进的双腔共挤技术，可同时在缆索外层挤覆双层PE；采用自动扭绞放丝系统，实现最高的编索效率；采用40t—3000t千斤顶为各种规格钢丝绳、拉索进行张拉检测；采用多种灌锚技术，可为各种桥梁及结构用拉索配套制成镦头锚、热铸锚、冷铸锚等形式锚具。（2）一般索具形式介绍图9-3-1有护层索体锚具示意图钢丝束索体拉索及同心绞钢丝绳的锚具技术要求：（1）锚具材料可采用铸钢件及锻件。（2）锚具须进行表面磁粉探伤及超声波探伤。（3）锚具的强度不小于索体强度的100%。（4）锚具的锚固强度不小于索体强度的95%。图9-3-2缆索截面图（Φ5mmσb=1670mpa）D1：单护层拉索外径D2：双护层拉索外径φ：钢丝直径d：钢丝束最大外径表9-3-3缆索主要参数规格钢丝束直径d单护层缆索直径D1双护层缆索直径D2钢丝束截面积钢丝束单位重量标称破断载荷Φ5×5541.1505510808.51803Φ5×85506065166913.12787桥梁悬索一般选用冷铸锚具，本工程中庭内部悬索桥可以选用该种形式锚具。图9-3-3冷铸锚具表9-3-4冷铸锚具主要尺寸表规格LHd1d2d3Φ5×8515070100145210钢结构悬索一般选用热铸锚具，本工程幕墙钢结构的十字悬索可以选用该种形式锚具。图9-3-4无护套型热铸锚具图9-3-5有护套型热铸锚具表9-3-5热铸锚具主要尺寸表规格ABdEFΦ5×8511422465254108（4）生产厂家情况目前国内生产厂家主要有巨力集团、江苏法尔胜，均可生产Φ50mm镀锌钢索及索具，如采用不锈钢丝绳索则只能供应Φ30-36mm直径不锈钢丝绳。瑞士的中国代理布鲁克（成都）工程有限公司可以承接不锈钢丝绳索，但常规产品仅提供钢丝绳直径最大是Φ36mm，破断拉力1450Mpa。4．铸钢节点依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）的材料选用要求，钢铸件采用的铸钢材质应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB/T11352的规定。（1）铸钢件材质选择目前被钢结构悬索结构广泛应用并被国内铸钢厂家接受的是德国标准DIN17182中的GS-20Mn5V，该种材料铸钢件与Q345级钢材焊接具有较好的焊接性能，屈服强度360Mpa、抗拉强度500-650Mpa完全满足Q345级钢材的需要。另外，《中国铸造碳钢牌号、化学成分和力学性能》（Q/GB66-73）中的ZG25Mn2铸钢件屈服强度345～440MPa抗拉强度590～685Mpa，也能满足Q345级钢材的力学性能。设计人员可以根据需要进行选择。（2）铸钢件生产工艺铸钢件可采用水玻璃酯硬化工艺或者用树脂砂工艺造型，模具不一定要用金属模，金属模成本太高，本工程的铸件批量不大，木模做的好同样可以达到使用要求。铸钢件生产工艺流程:设计→精制模具→高压射蜡→组树→硅溶胶制壳→蒸汽脱蜡→高温焙烧→快速熔炼→材质分析→浇铸→振壳→表面处理→热处理→综合检测→成品入库新型水玻璃自硬砂是在原酯固化水玻璃砂基础上发展起来的，是水玻璃砂的换代产品，一经投入应用就以其优良的工艺性能获得了铸造工作者的广泛关注和认同。目前，新型水玻璃自硬砂已获得了长足的发展，无论是技术性、经济性还是应用范围都取得了历史性的突破。铸件质量全面提高，其尺寸精度、表面粗糙度与树脂砂工艺相同；减少铸件的气孔缺陷，基本上可以杜绝铸件裂纹倾向；铸件的返修率可低至<0.5％。树脂砂毛坯尺寸准确，外观质量好，生产效率高而得到广泛应用。适用于砂箱尺寸和填砂面积小的铸型，可以提高树脂的硬化速度。（3）生产厂家目前钢结构用铸钢件生产厂家较多，选择余地较大。二、资金投入本工程总用钢量约21500吨，其中Q345GJZ-C和Q345GJ-C钢板约17400吨，Q345-C热轧槽钢约745吨，Q345-B热轧无缝钢管约1400吨。按照总体进度安排宜分成三批采购。表9-3-6主要钢材需量及资金表类别总量（吨）第一批第二批第三批总金额(万元)(吨)(万元)(吨)(万元)(吨)(万元)钢板1740057503738652542425125333111311槽钢745745335335无缝钢管14001400980980其它钢材19556504236504236554251271总计2150071454496717546657180473613897表9-3-7主要材料采购时间表项目名称工作日开始时间结束时间主要材料采购时间计划325天2005.3.22.2006.2.24.Q345GJ钢板订货60天2005.3.22.2005.5.20.Q345B结构钢管采购60天2005.9.17.2005.11.15.铸钢件委托加工120天2005.8.15.2005.12.12.钢索及索具订货90天2005.11.12.2006.2.24.表9-3-8钢索及铸钢件资金计划表类别总量（吨）资金（万元）铸钢件委托加工12头节点24个，标准节点61个，总重约50.6吨100钢索订货钢索长度约7860米，重量约121.1吨290索具订货标准索头273对，十字头约1019个，单向头约1000个。250合计640表9-3-9钢材采购时间表采购批次采购量(t)金额(万元)订货时间到货时间构件进场第一批714544962005.3.22.2005.5.20.2005.8.10.第二批717546652005.6.21.2005.8.20.2005.10.8.第三批718047362005.9.17.2005.11.15.2006.2.8.钢材的订货周期一般考虑60天，因为2005年是奥运工程启动的重要年份，奥运工程使用的钢材与本工程极为类似，因此实际订货周期可能比预期还要长。

第五节钢结构制作一、加工厂的调研与选择目前，国内大型钢结构加工厂已分布大江南北，钢结构加工厂的选择余地比较大，在选择加工厂时应从设备能力、管理水平、在线生产情况等方面进行综合评价。1．设备能力凡参加本工程钢结构制作招标的工厂应具备中重型H型钢生产线、箱型生产线、相贯线切割设备及相应的校正检测设备，为本工程提供构件应满足2300吨/月，月生产能力是指工厂在若干项目交叉作业时针对本工程的最大供货能力。2．企业管理水平作为大型专业生产厂家应具备优良的质量管理体系，能够做好钢材、焊接辅材的管理、能够做好每个工艺过程的质量控制，并在自行管理的同时能够自觉自愿地接受监理和总承包方的监督管理。3．在线生产情况每个愿意参加本工程制作的工厂，都应如实地上报该厂与本工程同期的生产任务情况，在保证本工程生产任务的前提下，才能够承接新的同期项目，避免因工厂同期承包项目过多而发生转包或延误工期现象。在能力同样具备的情况下，价格杠杆才能发挥良好的作用。二、对加工厂的管理钢结构制作必须由监理、总包、生产单位进行全部过程管理。对每一个环节进行严格的质量控制。其中管理内容包括工期管理控制、工艺方案审核管理、构件质量管理控制、图纸细化管理控制、文件资料管理以及人员管理控制，直到发运包装检查出厂。管理模式见下图9-5-1钢结构施工管理流程图2．管理方法钢结构制作管理作为钢结构质量保证的首要环节，加强制作管理不但是工程质量的保证，也是整个钢结构工期保证的一个重要环节。我公司结合以前对该类工程制作的管理经验，并在以前管理基础上有所创新，主要坚持以下管理方法。业主业主钢结构设计组总包钢结构部业主委派监理工厂监造组材料采购材料验收材质检验质量评估制作加工图9-5-1钢结构施工管理流程图·强化工厂管理，健全各项管理制度从制作一开始，我项目管理就追求“一流的设计、一流的施工、一流的管理”。项目经理作为总承包商的执行者，将以项目管理作为总承包的核心，制定高标准的管理目标，以规范化、标准化、科学化、程序化的管理方法，优质、高效地实施承包合同。坚持“质量第一”的管理方针，强化质量意识，加强过程质量控制在质量管理方面，建立健全了各级质量保证体系，严把质量关，不合格的材料严禁进入加工厂，不合格的构件严禁出加工厂。·以计划管理为主线，落实施工条件为重点在生产制作过程中为了保证工期的顺利执行，必须严格计划管理，包括施工生产月度计划和周计划，还包括设计条件、材料、设备、机具、劳动力等配套计划。在计划编制的过程中，应充分考虑计划实施的条件，找到制作程序的关键环节和主导程序，为计划实施提供科学依据。3．工期管理控制钢构件生产过程的安排是工期控制的关键，构件的制作根据工艺流程分阶段制定详细的生产计划，严格按照生产计划安排生产。这才能保证如期按照计划顺利执行。在工期控制过程中应保证以下各项目要求的顺利执行：·每一个关键阶段工期都应有人员监督计划实施。·监督工作计划的实施从每一个工作日开始，并分阶段的检查分析计划实施经验，以上一阶段的计划实施经验为基础实施下一阶段的工作计划。·如果一段时间发生了工期延误，主要的工期监督和安排生产人员应根据现场生产的实际情况，在下一段的生产中适当的增加施工任务，追回损失工期。·为了保证工期计划的实施，所有的生产文件资料应及时报监理审查，不得拖延下到工序生产时间和构件出厂时间。·在安排生产计划时，为了防止非人为因素的影响，在制定计划时应留有一定的工作余量以及构件检验时间余量，这才能保证如期按照计划顺利执行。4．工艺方案审核管理工艺方案的审核主要包括焊工附加考试、重要部位、难点部位工艺方案的审核，经总包审核同意的工艺方案才能实施或投入生产，总包在生产过程中监督工艺方案的实施。生产过程中工艺方案需要改进的，须报总包、监理或设计同意后才能实施。焊工附加考试方案生产前报总包审核焊工附加考试方案生产前报总包审核不合格调整改进工艺方案箱型梁、柱加工工艺方案工厂焊接工艺方案焊缝探伤工艺方案焊接工艺评定方案审核通过审核通过后实施图9-5-2工艺方案审核管理流程图三、钢结构制作总体安排1.主体钢结构主体钢结构所有构件均在工厂进行加工制作。制作完成验收合格后公路运输至安装现场。构件的制作、运输顺序及进度要满足现场安装顺序及进度要求。2.连廊部分钢结构由于现场构件堆放及拼装场地狭小，为了减少拼装场地占用时间、减少现场焊接工作量、加快施工进度、方便现场安装，我们采取构件大单元分片出厂，以减少现场的拼装焊接量。连廊部分钢结构件主要包括钢管结构和箱型连桥两种形式。钢管结构均以2.7m的宽度为基本加工单元，长度以运输车辆的最大允许值为限。箱型连桥出厂单元宽4.05m，长度方向分为四