大型商业广场工程钢结构现场吊装施工方案

XXX大型商业广场工程

钢结构现场吊装施工方案

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审核：_______________________

批准：_______________________

20xx年xx月

目录

第二节钢结构安装总体部署...............................................................7

一、工程简介............................................................................7

二、吊装重点难点........................................................................7

三、吊装重点难点解决措施................................................................8

四、吊装设备吊装性能分析及钢柱分段......................................................10

五、整体施工顺序........................................................................17

构件卸车区.............................................................................22

第三节劳动力配置及小型机械设备........................................................25

一、小型机械设备......................................................................25

二、主要劳动力配备.....................................................................32

第四节施工进度保证措施................................................................33

一、设计配合...........................................................................33

二、钢结构加工.........................................................................33

三、钢结构安装.........................................................................33

四、施工工艺及措施的保证...............................................................33

第五节钢结构安装......................................................................34

一、钢结构安装工艺.....................................................................34

二、地脚螺栓的预埋.....................................................................35

三、钢梁吊装...........................................................................39

四、钢柱安装...........................................................................41

五、桁架吊装...........................................................................50

六、南塔楼钢结构的安装.................................................................54

七、裙房钢构件吊装.....................................................................56

第一步混凝土钢梁底部模板铺设完成...........................................................56

第三步第二段钢梁拼装单元就位...............................................................57

第四步钢梁完成拼装及焊接...................................................................57

第二章钢结构测量.......................................................................58

第三章高强度螺栓施工...................................................................67

第一节高强度螺栓施工控制工艺..........................................................67

第二节高强度螺栓拧紧步骤..............................................................68

第三节高强度螺栓的安装.................................................................70

第四章现场焊接.........................................................................73

第一节焊接工程概况.....................................................................73

第二节典型节点介绍.....................................................................76

第三节现场焊接工作部署.................................................................77

第四节焊接工艺.........................................................................81

第五章压型钢板、栓钉施工第一节压型钢板施工................................................92

第二节栓钉施工.........................................................................94

第六章防火涂料施工.....................................................................101

一、情况简介...........................................................................101

二、防火喷涂施工重点...................................................................101

三、防火涂料的施工工艺.................................................................101

四、防火喷涂施工前的准备及注意事项.....................................................103

第七章冬雨季施工.......................................................................109

一、一般规定...........................................................................109

二、雨季施工前的准备工作...............................................................109

三、钢结构的焊接.......................................................................110

四、压型板及栓钉焊....................................................................110

第八章质量保证措施....................................................................112

一、质量控制体系.......................................................................112

二、质量控制措施.......................................................................112

三、本工程钢结构安装质量控制标准.......................................................113

四、设计工作工程质量控制程序...........................................................115

五、材料采购质量控制程序...............................................................115

六、构件加工制作质量控制程序...........................................................116

七、主体钢结构安装工程质量控制程序.....................................................116

八、焊接工程质量控制程序...............................................................118

九、高强螺栓质量控制...................................................................119

十、压型钢板和栓钉质量控制.............................................................119

第九章安全保证措施....................................................................120

一、安全生产制度.......................................................................120

二、文明施工措施.......................................................................122

第一章钢结构安装

第一节编制依据

序号名称编号类别

1钢结构设计规范GB50017-2003GJ

2钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001GJ

3地脚螺栓GB/T799-1988GJ

4钢结构防火涂料GB14907-2002GJ

5建筑设计防火规范（2001年修订版）GBJ16-87GJ

6高层民用建筑设计防火规范（2001年版）GB50045-95GJ

7碳素结构钢GB/T700-1988GJ

8优质碳素结构钢GB/T699-1999GJ

9低合金高强度结构钢GB/T1591-1994GJ

10建筑结构用钢板GB/T19879-2005GJ

11电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433-2002GJ

12碳钢焊条GB/T5117-1995GJ

13低合金钢焊条GB/T5118-1995GJ

14熔化焊用钢丝GB/T14957-1994GJ

15气体保护焊用钢丝GB/T14958-1994GJ

16碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001GJ

17气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-1995GJ

钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、GB/T1228—

18GJ

垫圈与技术条件1231-1991

19钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB3633-1983GJ

20钢熔化焊手焊工资格考核方法GB/T15169-1994GJ

21钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T11345-1992GJ

22无损检测术语磁粉检测GB/T12604.5-1990GJ

23建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001GJ

24钢桁架检验及验收标准JG9-1999行业

25钢桁架质量标准JG8-1999行业

26焊工技术考试规程JJ12.2-1987行业

27建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002行业

28高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98行业

29钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91行业

30型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001行业

31高层建筑结构用钢板YB4104-2000冶金行业

32钢结构防火涂料应用技术规范CECS24：90协会标准

33建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001行业

34施工现场临时用电安全技术规范JBJ46-88行业

35建筑施工高处作业安全技术规范JBJ80-91行业

第二节钢结构安装总体部署

一、工程简介

本工程由南、北两座塔楼和商业裙房三部分组成。北楼主体结构采用钢谷混凝土框

架组合结构，外部的型钢混凝土框架筒体与内部的型钢混凝土支撑核心筒体，构件形式主要

以圆柱、十字形、H型钢钢骨柱、H型钢梁为主，在26层、42层、61层在外筒结构设

加强桁架。南楼和裙房采用框架剪力墙的结构形式。南楼钢结构构件主要为十字钢骨柱。

钢结构采用Q345B钢材，钢板最厚50mm,构件单件最重约25吨，总体用钢约16000吨，

钢构件数量约9000件。

地下部分钢结构共三节钢柱，北楼钢柱自-20.5米起；商业裙房钢柱自-18.00米标高

处起，以不同标高分别插入；南楼钢柱自-18.00米标高处起。

二、吊装重点难点

1、工期紧迫

本工程钢结构总吊装工期约500天，构件数量9000余件，如考虑与土建之间的穿

插配合及受天气影响（风、雨、雪）、塔吊顶升时间、大吨位构件制作、运输、起吊就

位困难、超高层结构越高吊装速度越慢等因素的影响，结构吊装工期相当紧张。

2、异型组合截面钢柱校正

由于结构钢柱截面复杂多样且北塔楼核心筒、南塔楼、商业群房钢柱间没有钢梁，

钢结构无法整体性校正，钢柱测量校正点较多，整体标高轴线及垂直度调整难度大。

3、桁架高空拼装精度

本工程结构中三道桁架钢板板厚度均较厚、构件吊装单元重量重、桁架支撑多、截

面大。桁架高空拚装精度不容易保证。

4、施工阶段预调值和施工阶段结构验算

在吊装过程前，通过有限元模拟施工过程验算出钢柱的长度修正值并与现场监测相结

合，消除地基沉降、主楼压缩、墙柱混凝土收缩和徐变对主楼层高和总高的影响；计算

出地基差异沉降和主楼结构差异竖向变形差异；在吊装过程中，通过现场对钢柱标高实

时测量，与计算结果进行对比，得出下节钢柱的预调值，从而保证钢梁安装时内外筒高差

小于1cm。

5、与土建配合

本项目中所有钢柱均为外包混凝土，除北塔楼内外筒间有大量钢梁，其他结构柱很

少有钢梁，但是北塔楼核心筒内没有钢梁。所有钢结构无法自成体系，进行施工，必须

同土建及其他专业施工紧密配合。所以在施工中各专业穿插配合较多，使得施工过程中

不安全因素较多。

6、现场施工场地狭小

由于本工程位于无锡市市中心商业核心地区，现场的钢构件只能夜间进场，同时由

于现场施工现场场地狭小，无法进行大量构件码放，这对超高层施工及现场与加工厂沟

通要求极高。

7、基坑支撑下钢柱吊装

由于本工程在基坑内存在四道水平支撑，使得部分钢柱无法按塔吊可吊重量进行分

成，并且部分钢柱无法由塔吊吊装就位。

三、吊装重点难点解决措施

1、充分发挥塔吊效率

当结构高度增加到一定高度时，在已施工完成的结构不同楼层设置临时吊装中转平

台，将次梁和比较轻的构件一次性吊至中转平台处，在分别进行安装，这将减少塔吊高

空起落钩的时间，从而加快施工进度。同时在吊装构件允许的条件下，采用串吊工艺最

大限度发挥塔吊的使用效率。

2、校正方案的制定及措施

通过对结构的详细分析，根据结构特点对不同部位，制定有针对性的测量方案；同

时对于北塔楼核心筒位置处，为保证其施工速度采用临时梁的措施，及保证了施工速度，同

时提高了核心筒内钢柱校正的精度。

3、桁架高空拼装精度的控制

本工程桁架整体重量大，现场塔吊无法进行整体吊装，根据设计节点和塔吊起重能

力将桁架分段制作，散件运输到现场进行安装。为了保证桁架的安装精度，桁架全部吊

装单元要在加工厂进行整体预拼装。桁架安装以中心轴线对称向两边安装，为了保证结

构整体几何尺寸的准确，在最后一根钢柱就位后，再次进行复测，按现场实际测量尺寸

对最后一根钢梁进行现场加工修正的方法安装，保证桁架的安装精度。

4、与土建的配合及场地协调

制定例会制度，每日参加项目生产会，及时了解项目施工计划及进度情况及项目要

求，根据项目整体要求进行调整施工进度和位置；同时向其他专业提出安装情况及施工

要求。

5、构件进场计划

根据项目总控计划制定详尽的计划，并反算出加工计划、采购计划等，并实时根据

情况进行调整。同时为克服现场场地狭小问题，制定出每日进料计划，提前3天发至至

工厂，以保证每日进料均为可调整构件，以防止构件在场内长期积压。

6、基坑水平支撑下钢柱吊装

经过详细的分析基坑水平支撑下的钢柱有三种受影响方式。影响及解决措施见下

表：

序号影响形式解决办法

钢柱就位位置与支撑板冲

1在基坑板上开洞后，由塔吊吊装就位。

突（20根钢柱）

由于其构件中心在支撑梁以外，则不影响

钢柱就位位置与支撑梁冲塔吊的吊绳空间位置。构件由塔吊吊装至

突，但其构件中心在支撑构件就位位置附近后高度后水平移至构件

2

梁外就位位置后在进行落勾就位。但所影响的

（8根钢柱）钢柱需增加分节，即一层一柱，以避免钢

柱与支撑梁空间的冲突。

因构件的重心全在支撑梁内，所以塔吊无

法吊装就位，只能由塔吊将构件吊至就位

钢柱就位位置与支撑梁冲

位置附近，用滚杠的方式人工将构件倒运

突，但其构件中心在支撑

3至就位位置。再借助上层支撑梁作为悬吊

梁内

点，用钢丝绳和吊链将钢柱吊起后就位。

（12根钢柱）

同时为了避免钢柱与支撑梁空间的冲突及

人工倒运可操作性，将钢柱分为一层一柱。

绿色圆点为第一种影响形式，红色圆点为第三种影响形式，绛紫色圆点为第二种

影响形式。

与基坑水平撑有冲突的钢柱分布图

四、吊装设备吊装性能分析及钢柱分段

1、吊装设备

本工程现场共布置7台塔吊，均位在基坑内。1#塔吊为M440D动臂塔，臂长45米;

2#塔吊为M440D动臂塔，臂长55米；3#塔吊为H3/36B,臂长50米；4#塔吊为ST5015,

臂长35米；5#塔吊为H3/36B,臂长55米；6#塔吊为H3/36B,臂长60米；7#塔吊为

ST5015,

其中北塔楼钢结构安装由1#、2#塔吊共同吊装完成；裙房钢结构安装由4#、5#、

6#、7#共同吊装完成；南塔楼钢结构安装由3#、7#塔吊共同吊装完成。

塔吊起重性能见下表：

1#塔吊M440D起重性能（45m臂）

吊装半径（m）10m15m20m25m30m32.5m35m37.5m40m42.5m

M440D50t42.3t30.6t23.5t18.7t17t15.4t14.lt12.8t11.7t

2#塔吊M440D起重性能（55m臂）

吊装半径（m）10m15m20m25m30m35m40m45m50m52.5m

M440D44t41.0t29.8t22.8t18.lt14.6t12.0tlO.Ot8.5t8.0t

3#塔吊ST70/30起重性能（50m臂）

吊装半径（m）24m25m30m35m40m45m50m

ST70/3012t11.7t9.417.7t6.5t6t5.6t

4#塔吊23B起重性能（35m臂）

吊装半径（m）15m20m25m30m35m

ST50156t4.51t3.4612.88t2.38t

5#塔吊ST70/30起重性能（50m臂）

吊装半径（m）24m内25m30m35m40m45m50m

ST70/3012t11.7t9.4t7.7t6.5t6t5.6t

6#塔吊ST70/30起重性能（55m臂）

23.8m

吊装半径（m）303540455055

内

H3/36B11.3t9t7.4t6.2t6t5.3t4.8tt

7#塔吊23B起重性能（45m臂）

14.5m

吊装半径（m）172123252731354145

内

ST5015lot8.3t6.5t5.9t5.3t5t4.2t3.65t32.65

塔吊布置详见附图：

钢结构现场平面布置图

1、钢柱分段

根据现场情况及对塔吊的吊重范围分析，为满足塔吊的吊重范围，我司对外框筒及

核心筒的钢柱做了如下分段，具体分段如下表：

北塔搂构件统计

核心筒构件数量外框架构件数量

楼层节钢合

节数钢柱主梁次梁合计

数柱计

屋面T3366T3314451358

T3266T321441

水箱100

层

水泵

247

房

674136

66T3166T31163633229

654241

6436101

63T301010T30163154372

6231119

6136119

60T291010T291631120457

5931120

5831120

57T2866T281631119451

5631119

5531119

54T2766T271631119450

5331119

5231119

51T2666T261631119450

5031119

4931119

48T2566T251631119450

4731119

4631119

45T2466T24163132275

443131

433130

T231010T2316175

424965

413178

40T221010T22163178327

393376

383178

37T2166T21163178327

363376

353178

34T2066T20163178327

333376

323178

31T1966T19163178327

303376

293178

28T181010/p>

273162

265342

T171111T1716159

253133

243133

T1677T1616128

233133

223133

T1577T1516128

213133

203133

T1477T1416128

193133

183133

T1377T1316128

173133

163133

T1277T1216128

153133

143133

Til77Til16128

133133

123133

T1077T1016128

113133

103133

T977T916126

93131

83134

T877T816126

73229

63229

T777T716122

53229

43129

T677T616111

32526

22525

T577T51650

1

B1T488T416

0

B2T388T316

B3T288T216

0

B4T188T116

南塔楼构件统计

钢柱数量钢梁数量

楼

节钢合主次合

层

数柱计梁梁计

25

T132020

24

23

22T122020

21

20

19TU2020

18

17

16no2020

15

14

13T92020

12

11

10T82020

9

8

7T72020

6

5

T62424

4

3

2T52424

111

BlT4242411

B2T3242411

B3T2242411

B4T12424

裙房构件统计

钢柱数量钢梁数量

楼

钢合主次合

层

数柱计梁梁计

103710

9111829

T73232

8173956

7252752

6T73333336497

5255681

4255681

3T63535221941

25914

121930

T45050

B177

B2T3505077

B3T2505055

B4T15050

五、整体施工顺序

1、竖向施工顺序

根据结构形式，北塔楼塔吊附于核心筒上，而塔吊高度是钢结构吊装影响最大的因

素，所以为保证塔吊的高度，从而保证整体结构竖向顺利，结构施工顺序应为为核心筒先

行，外框筒紧跟，内外筒结构吊装始终交替进行，然后焊接施工、压型钢板铺设、混凝土

浇筑等工序形成自下而上流水施工。具体立面施工顺序见下图。而商场裙房及南塔楼钢结

构只有钢柱，鲜有钢梁，钢结构安装无法自成体系，只能顺土建一起交替施工。

核心墙钢柱吊装三层

核心墙爬模施工三层

外围柱、梁吊装三层

压型钢板预铺设

校正、焊接三层

柱接头焊接

压型钢板铺设一层

栓钉焊接一层

楼板钢筋绑扎一层

楼板浇筑混凝土一层

北塔楼竖向施工顺序图

2、平面施工分区（北塔楼、裙房、南塔楼）

（1）北塔楼施工分区（内筒、外筒）

1）北塔楼核心筒分区

北塔楼核心筒钢构件较少，吊装共分2个施工区，其中北侧为北侧45米臂的M440D

塔吊施工区，南侧为南侧55米臂的M440D施工区，现场两台塔吊同时吊装，同时负责

构件卸车、倒运及辅助吊装，部分构件需要双机配合抬吊。具体分区见下图：

核心筒平面分区图

2）北塔楼外框筒分区

北塔楼外框筒，吊装共分4个施工区，其中吊装一区构件由1号塔吊负责吊装、卸

车；吊装二区构件由1号塔吊和2号塔吊共同负责吊装、卸车；吊装三区构件由2号塔

吊负责吊装、卸车；吊装四区构件由1号塔吊和2号塔吊共同负责吊装、卸车，部分构

件需要双机配合抬吊。具体分区见下图：

安装方向

安裳方向

外框筒平面分区图

(2)裙房施工分区

裙房结构中并不是每根结构柱中都有钢骨，只有部分柱内有型钢柱和少量钢梁，所

以必须和土建施工紧密配合。吊装分区同土建施工分区，由1/2/4/5/6/7号塔吊共同协作

来完成钢构件的吊装卸车，部分钢构件需要1号和2号塔吊协作吊装完成。另因裙房钢

构件比较零星，其吊装不另行分区，按土建施工分区进行分区。

(3)南塔楼施工分区

南塔楼钢结构只有劲型钢柱，没有钢梁，所以必须和土建施工紧密配合。吊装分区

同土建施工分区，由3号和7号塔吊两台50米臂长H3/36B负责钢构件的吊装卸车。具

体施工分区见下图：

南塔楼平面分区图

3、钢构件进场行车路线及卸车

(1)地下钢构件进场行车路线

北塔楼构件由2号塔吊进行卸车，并吊运至构件主楼构件存放场地；南楼构件由3

号塔吊在卸车区域卸车，吊运至南楼构件存放场地；裙房钢构件分布的比较零星，由所

在区域塔吊卸车，并临时放在构件就位处附近，待吊装。

构件车卸车后，构件车沿南侧车道驶出现场，不用掉头，单行车道避免了错车的危

险。

r2;；：,：，”.5川”工的：1，二孝；5七2；,1

(2)地上钢构件进场行车路线

北塔楼构件由构件车由东北门进入现场，由1、2号塔吊进行卸车；南楼构件车由

东南门进入现场，由3、7号塔吊在卸车区域卸车；裙房钢构件车在东门由6号塔吊卸

车，并倒运至构件就位场地，进行安装。

第三节劳动力配置及小型机械设备

一、小型机械设备

1、吊索具选择

钢结构卸车及吊装所使用的吊索采用顺绕的钢丝绳（6*37+1）,规格主要为直径

30mm、32mm、42mm三种。

钢丝绳的破断拉力计算如下（计算公式采用巨力集团钢铲I梨督料提供）:

钢丝绳最小破断拉力，用KN表示并按下式计算：Fo=-10Q0

式中：F0表示钢丝绳最小破断拉力，KN；

D表示钢丝绳公称直径，mm；

R0表示钢丝绳公称抗拉强度，Mpa；

K'表示某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数（K'见下表）

钢丝绳系数和最小拉力系数表

钢丝绳重量系数最小破断拉力系数K'

JGK2K

类别天然纤维钢丝绳纤维芯钢丝绳2

KinK1PK2

Kg/100.mm'K\

*370.3801.101.130.3301.08

A、30t〜20t重的构件吊装用钢丝绳

中42mm钢丝绳（6*37+1）,纤维芯，准备用4个T-DX151/8卡环（允许载荷15吨,

直径中33mm）

钢丝绳公称抗拉强度为：1670MPa

根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳最小破断拉力为

2

F=K'-d-Ro

”1000=869KN；

最小钢丝破断拉力总和2P破=869*1.249=1085KN

取折减系数a=0.82

P允许破断拉力=a*2P破=889.7KN

最大重量的钢柱为40吨，安装时四点吊装，钢丝绳作无弯曲吊索用，

①42mm*3m钢丝绳与竖向夹角为83°,则钢丝绳工作时承受拉力为：

P=40*1000/4*sin67°=l0869kg=106.5KN

则安全系数为：K=P允许破断拉力/P=8.3

40吨钢柱卸车时四点起吊，钢丝绳作无弯曲吊索用，①42mm*9m钢丝绳与柱身夹

角67°,则钢丝绳工作时承受拉力为：P=40*1000/（4*sin830）=10076kg=99KN

则安全系数为：K=P允许破断拉力/P=8.9

当钢丝绳作无弯曲吊索用时安全系数取6-7,以上计算吊装安全系数为8.3,卸车安

全系数为8.9,满足标准安全系数取值。

B、20吨以下的构件吊装用钢丝绳

①32mm*12m钢丝绳（6*37+1）,纤维芯，准备用4个T-DX151/8卡环（允许载荷

15吨，直径中33mm）

钢丝绳公称抗拉强度为：1670MPa

根据型号、直径和公称抗拉强度查得钢丝绳最小破断拉力为

F=K・cTRo

1000=504KN；

最小钢丝破断拉力总和2P破=504*1.226=618KN

取折减系数a=0.82

P允许破断拉力=a*2P破=507KN

最大重量的钢柱为20吨，安装时四点吊装，钢丝绳作无弯曲吊索用，钢丝绳与竖

向夹角为84°,则钢丝绳工作时承受拉力为：

P=20*1000/4*sin84°=5051kg=49KN

则安全系数为：K=P允许破断拉力/P=10.3

20吨钢柱卸车时两点起吊，钢丝绳作无弯曲吊索用，钢丝绳与柱身夹角为85°,则

钢丝绳工作时承受拉力为：

P=20*1000/(2*sin830)=10102kg=98KN

则安全系数为：K=P允许破断拉力/P=5.17

当钢丝绳作无弯曲吊索用时安全系数取6-7,以上计算吊装安全系数为10.3与卸车

安全系数为5.17,满足标准安全系数取值。

C、钢丝绳的保养及报废标准

钢丝绳的保养：

钢结构工作环境恶劣，钢丝绳磨损大，绳芯油极易干涸、钢丝生锈，影响钢丝绳的

使用寿命。因此，钢丝绳在使用一段时间后要对其进行保养，以保证安全，延长使用寿命。

钢丝绳的报废标准：

钢丝绳经一定时间使用后，要锈蚀、磨损、断丝、断股，到一定程度就不能再使用

或降低受力标准使用，GJ规定报废标准见下表：

钢丝绳报废断丝数(GB6067—85)

断丝\钢丝

钢丝绳结构(GB102—74)

绳\

绳6W(19)

数(根)\绳X(37)

绳6X(19)

一个节距中的断丝数

交互捻同向捻交互捻同向捻

安全系数

小于61262211

6-71472613

大于71683015

注：1.表中断丝数是指细钢丝，粗钢丝每根相当于1.7根细钢丝。

2.一个节距是指每股钢丝绳缠绕一周的轴向距离。

对于由于使用不当出现变形的钢丝绳要根据变形程度作降级使用或报废处理。

E、钢结构安装小型工具表

序单

设备、机具名称型号规格备注

号位

1钢丝吊绳(6*37)①50x7m根卸车

2钢丝吊绳(6*37)①42x3m根吊装30-20T以下钢柱

3钢丝卸绳(6*37)042x12m根卸钢柱

4钢丝卸绳(6*37)630x9m根卸车

5钢丝吊绳①21.5x5m、8.5m>14m副串吊钢梁

6缆风绳Ct>16米15米/根

7卡环S-DX35—2个铁扁担

8卡环T-DX151/8个吊30T以下钢柱

9卡环10T个普通

10卡环3T、5T个普:通

11对讲机