博物馆钢结构工程施工组织设计

博物馆钢结构工程施工组织设计

目录

第一章工程概况及编制依据...............................................................1

第一节工程概况.......................................................................1

第二节编制依据.......................................................................3

第二章钢结构安装施工部署...............................................................3

第一节钢结构安装施工总体思路..........................................................3

第二节钢结构安装项目组织机构..........................................................4

第三节施工平面布置...................................................................4

第四节施工临时用电设计................................................................8

第五节劳动力使用计划.................................................................9

第六节主要施工机械配备和计划.........................................................10

第三章施工进度计划....................................................................11

第一节总工期计划编制说明.............................................................11

第二节钢结构安装进度计划.............................................................11

第三节工期控制措施..................................................................13

第四章钢结构深化设计..................................................................15

第一节深化设计目的..................................................................15

第二节深化设计原则..................................................................15

第三节深化设计流程..................................................................15

第四节深化设计组织..................................................................16

第五节深化设计软件..................................................................17

第六节深化设计实施..................................................................18

第五章钢结构加工制作及运输方案.......................................................22

第一节钢结构加工制作总工艺流程及技术准备工作.........................................22

第二节钢结构材料准备................................................................23

第三节钢构件加工制作方案.............................................................24

第四节构件制作胎膜措施...............................................................42

第五节工厂焊接工艺..................................................................45

第六节钢结构表面处理及涂装方案.......................................................53

第七节运输方案及成品保护措施.........................................................60

第六章安装施工方法及技术措施.........................................................63

第一节安装总体思路..................................................................63

第二节施工准备......................................................................64

第三节现场措施制作.................................................................64

第四节大型机械性能.................................................................71

第七章C区钢架安装方案...............................................................72

第一节施工工艺流程.................................................................72

第二节地脚螺栓预埋.................................................................73

第三节一节柱安装....................................................................75

第四节穹顶吊装......................................................................78

第五节二三节柱吊装.................................................................82

第八章B区钢架安装方案...............................................................85

第一节施工工艺流程.................................................................85

第二节地脚螺栓预埋.................................................................85

第三节一层柱安装....................................................................86

第四节二层及以上柱梁安装.............................................................89

第五节外壳管件安装.................................................................92

第六节穹顶安装......................................................................93

第七节风帆安装......................................................................98

第九章A区钢架安装方案..............................................................101

第一节施工工艺流程................................................................102

第二节地脚螺栓预埋................................................................102

第三节一层柱安装...................................................................103

第四节二层柱梁安装................................................................105

第五节三层柱梁安装................................................................106

第六节外壳管件安装................................................................107

第七节穹顶安装.....................................................................107

第八节风帆安装.....................................................................110

第十章现场焊接技术方案..............................................................113

第一节焊材选择.....................................................................113

第二节焊接工艺流程................................................................114

第三节焊接施工工艺................................................................114

第四节焊接要求.....................................................................119

第五节应力、变形控制措施............................................................120

第六节焊缝检查.....................................................................121

第七节现场焊接安全注意事项..........................................................122

第八节现场高空焊接的质量控制........................................................123

第十一章施工测量方案.................................................................124

第一节钢结构安装测量准备............................................................124

第二节钢结构现场施工测量方案........................................................128

第三节安装测量技术保证措施..........................................................133

第四节变形监测作业.................................................................134

第十二章工程质量管理.................................................................135

第一节工程质量管理方针及目标........................................................135

第二节质量保证体系.................................................................135

第三节质量控制流程.................................................................135

第四节工程质量保证措施..............................................................139

第十三章季节施工措施.................................................................141

第一节台风季施工措施................................................................141

第二节雨期施工措施..................................................................143

第三节冬季施工措施..................................................................143

第十四章施工安全保证措施.............................................................144

第一节安全目标......................................................................144

第二节安全保证体系.................................................................144

第三节安全生产责任制度..............................................................144

第四节安全保证措施.................................................................145

第五节专项安全保证措施..............................................................145

第六节应急预案.....................................................................149

111

第一章工程概况及编制依据

第一节工程概况

一、钢结构概况

本工程为中国港口博物馆及国家水下文化遗产保护XX基地。本工程为空间曲面框架

结构。A区、B区外形类似海螺外壳，其上方均有风帆类结构。所有钢结构材质均为：Q345B。

钢结构工作量3000多吨。本工程钢结构主要由钢柱、钢梁、管桁架等构成；主体外壳和

穹顶结构采用焊接箱型截面和圆钢管；支撑系统采用圆管；风帆结构采用管桁架；弧形钢

骨柱采用焊接H型截面；竖直钢骨柱采用圆管、十字型截面。

1、港口博物馆（A区）

港口博物馆（A区）主要又六大结构组成，分别为钢骨柱梁系统、下部壳体结构、上部

壳体结构、设备平台钢结构、穹顶系统、风帆系统。其中钢骨柱有2种类型，分别为十字

型钢柱（截面形式为+500X250X22X32）、圆钢管柱（截面形式为D500X14）。其中十字

型钢柱14根，柱底标高为▽-3.650m；圆钢管柱又分为两种J柱底标高分别为▽7.950和

V14.350o

下部壳体由弧形钢骨柱（截面形式为H750X300X18X25,外包钢筋混凝土）、弧形钢

管相贯壳体（管件截面形式主要为D402X12、D351X12,D299X12,D219X8）组成。

上部壳体由弧形箱型梁（截面形式为B750X300X14X22）、弧形钢管相贯壳体（管件

截面形式主要为D351X12、D299X12.D245X12）组成。

设备平台钢结构位于风帆下方。

穹顶系统为一空间拱结构。由一个穹顶环形箱梁（截面形式为B800X300X14X18）、

8根弧形箱型梁（截面形式为B800X300X12X16）及24根弧形系杆（截面形式为D402

X16）组成。

风帆系统由径向管桁架及环向水平桁架相贯，其间通过杆件相贯连接而成。管件截面

形式主要为D402X16、D402X12、D351X12、D299X12、D245X12,D219X12、D299X

10、D219X10o

2、水下基地（B区）

水下基地（B区）结构与港口博物馆（A区）类似，均由钢骨柱梁系统、下部壳体结构、

上部壳体结构、设备平台钢结构、穹顶系统、风帆系统组成。其区别在于建筑高度稍低，

空间跨度稍小。

3、会议中心（C区）

会议中心（C区）整体为一空间拱结构，由弧形钢骨柱系统及穹顶组成。穹顶由一个穹

顶环形箱梁（截面形式为B600X250X14X18）、16根弧形箱型梁（截面形式为B600X250

X12X16）及16根弧形系杆（截面形式为D299X12）组成。会议中心（C区）▽16.2m以下

为弧形钢骨柱（其截面形式为H750X300X18X25,外包钢筋混凝土），共15根。

二、工程重点、难点：

1.钢管等结构弯曲加工难度大

钢管直径达402mm,需按照圆弧曲管加工和焊接。杆件弯曲质量的好坏将直接关系到

结构坐标定位的准确和建筑造型的美观。如何选择大口径钢管的弯制设备，以及制定合理

的钢管弯制工艺是加工的关键。

2.钢管的相贯线切割精度要求高

钢管的相贯节点的几何信息正确与否是相贯线切割的质量保证，采用合理的切割设备

及切割工艺，以确保钢管相贯线的切割精度。

3.桁架必须在现场拼装

由于风帆桁架外形尺寸较大,工厂无法整体拼装，必须在现场进行拼装，如何保证现场

拼装质量,协调好拼装及安装的交叉作业是施工的重点。

4.吊装难度大

本工程中钢结构工程承上启下，与碎土建施工相互配合，协调统一。且受现场条件限

制吊机只能在场外开行，吊装难度极大。吊装阶段桁架平面外刚度差，容易产生变形，吊装

高度最大达56m,吊装的成功或失误直接影响到工程质量、工期和安全。因此选择经济可

靠、快速并有可操作性的吊装方案和吊装机械,确定合理的吊装顺序,则显得尤为重要。

5.定位测量的精度要求高

为实现屋盖整体曲面效果,各构件的安装定位、标高测量控制及安装校正是现场安装

满足设计要求的前提。

6.高空焊接工作量大、焊接难度大

本工程存在大量管管相贯节点，最多达10管相贯。且较大部分相贯节点需在高空进

行焊接，选择合理的焊接工艺以及焊接顺序为本工程的重中之重。

2

第二节编制依据

一、主要依据的规范、规程

1、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

2、《钢结构设计规范》GB50017-2003

3、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

4、《网壳结构技术规程》JGJ61-2003

5、《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91

6、《结构用无缝钢管》GB8162-2008

7、《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB/T17395-2008

8、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

9、《低合金钢焊条》GB5118-1995

10、《气体保护焊用焊丝》GB/T14958-94

11、《工程测量规范》GB50026-2007

12、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005

13、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ/T33-2012

14、《建筑施工高空作业安全技术规范》JGJ80-91

15、《安全防范工程技术规范》GB50348-2004

16、《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011

17、《建筑现场施工环境与卫生标准》JGJ146-2004

18、《施工现场机械设备检查技术规范》JGJ160-2008

二、设计图纸

中国港口博物馆及国家水下文化遗产保护XX基地钢结构工程；

第二章钢结构安装施工部署

第一节钢结构安装施工总体思路

按照项目部总体战略部署，分区域进行施工，港口博物馆为A区；水下基地为B区；

会议中心为C区。先进行C区施工，而后进行B区施工，最后进行A区施工。

C区、B区、A区钢结构吊装原则上利用总包现有塔吊施工；在塔吊覆盖不到的施工区

域及构件重量超塔吊起重性能区域的构件吊装采用汽车吊灵活穿插作业。

钢结构施工应与土建结构施工密切配合，加强各专业之间的沟通，做好图纸自审、会

审。采取技术措施及组织措施来保证施工的顺利进行。

3

第二节钢结构安装项目组织机构

我公司采用项目管理组织施工，成立项目经理部，下设作业班组。

钢结构安装主要管理人员及职责

职务姓名电活职责

项目经理项目管理

施工经理施工管理

技术负责人工程技术负责

施工员现场施工

技术员现场技术、资料

安全员施工安全管理

质量员施工质量管理

材料员材料、物资管理

第三节施工平面布置

一、施工平面布置原则

为保证施工现场布置紧凑合理，现场施工顺利进行，施工平面布置原则确定如下：

1.合理布置现场，规划好施工组装场地和进出通道，减少运输费用和场内二次倒运。

钢构件的堆放场地必须满足起重设备覆盖以及起重能力的要求，构件进场要交通便利、通

畅，尽量避免多次倒运。

2.既要满足施工，方便施工管理，又要能确保施工质量、安全、进度和环保的要求,

不能顾此失彼。

3.应在允许的施工用地范围内布置，避免扩大用地范围，合理安排施工程序，分期

进行施工场地规划，将施工道口交通及周围环境影响程度降至最小、将现有场地的作用发

4

挥到最大化。

4.中小型机械的布置，要处于安全环境中，要避开高空物体打击的范围；

5.场地布置还应遵循“三防”原则，消除不安定因素，防火、防水、防盗设施齐全

且布置合理。

6.保证施工用电接取方便，临电电源、电线敷设要避开人员流量大的位置，以及容

易被坠落物体打击的范围。

7.施工布置需整洁、有序，同时做好施工防噪措施，创建文明施工工地。将施工垃

圾集中倒入现场指定地点，生活垃圾集中倒入现场设置的活动生活垃圾桶，并及时外运。

车辆场内行驶应沿已铺好的干道行驶。

二、施工平面布置图

3台固定式塔吊采用新选型后的塔式起重机，A区型号为T21CJ29,为1#；B区型

号为TCT7035,为2#；C区型号为QTZ63c为3#。

吊装区的布置：

在场内铺设吊机等大型机械的临时道路，布设吊机进出场的路线；同时根据现场土质

情况，在充分利用现场已有的循环道路的基础上，在大型吊机吊装行走线路的路基上采用

压路机进行碾压后，拟垫道渣，使吊机在场内行走形成吊装循环道路，道路宽不小于12m,

内侧距周边外侧5m。承载力每平方厘米不小于0.82Kg,确保大型吊装设备的行走。

现场拼装区：

设在总包单位指定的拼装区内，拼装场地要求地面抄平，后设置拼装平台，设置专门

堆放原材料的材料堆场，分别位于以拼装平台的两侧，便于拼装取材，减少拼装辅助吊机

的行走线路，工厂加工进场的杆件以枕木垫底，设置顺畅的排水通道，确保场内无积水；

因构件拼装对施工场地平整度要求较高，故在拼装区域布置拼装平台。拼装平台尺寸

为6mX24m。地面浇筑200厚C15或以上混凝土。上方搁置128a型工字梁并找平，128a

型工字梁梁长6m,铺设间距@1000。其上横向铺设t=20mm钢板，与工字梁呈直角。由此构

成拼装平台。拼装平台示意图如下：

5

下承工字钢128a上前t=20mm物板

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拼装平台示翻

靠懒工部署,C区、B区、A区各一个个)

拼装平台材料表：

序号名称型号规格(mm)数量重量(t)拼装平台个数总重(t)备注

1钢板t=20mm24000*6000122.608367.824

2工字钢128a6000256.524319.572

A区、B区、C区个设置一个拼装平台。拼装平台所在瓶装区域见施工平面布置图。

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