北京理工大学体育文化综合馆钢结构工程施工组织设计.doc

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1、北京理工大学体育文化综合馆工程施工组织设计（钢结构部分）编制：郭少先 吴群岭 冯华清郭强目录1、 钢结构工程概况 .32、 施工难度与技术关键 .133、 工程管理目标. .153.1 质量目标.153.2 工期目标.153.3 工程成本造价控制目标.163.4 安全目标.163.5 环境保护和文明施工目标.163.6 技术创新目标.173.7 培训和教育目标.173.8 团结合作目标.174、项目管理及施工部署. 175、施工准备.236、施工方法.307、质量保证体系及措施 .608、工期保证措施.619、冬期施工技术措施.6210、安全保证措施6611、附表 1施工计划进度表.6712、

2、附录：技术规范书701.钢结构工程概况1.1 工程概况1.1.1 工程概况与特点 北京理工大学体育文化综合馆位于北京理工大学校园内，规划用地面积 20650m2，占地 12000 m2，总建筑面积 21882 m2（含风雨跑道 1590 m2）。建筑物高度为 28.2m，地下一层（局部设地下夹层），地上三层。 东西宽 107.17m，南北长 190.12m。建筑物东西两侧分别有二个露天风 雨跑道。该工程为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，屋面支撑体系：钢屋盖由二 榀东西向的双曲面圆弧拱架和十榀南北向的马鞍形管桁架式钢屋架组 成，十榀钢屋架吊挂于二榀主拱架下。看台周边半径 38.2m 圆周上分别 布置

3、有圆形钢筋混凝土柱，混凝土柱之间设有钢筋混凝土圆弧梁，钢屋 架支撑在钢筋混凝土圆弧梁上，标高随屋面马鞍形位置不同而变化，钢 屋架由连系桁架 LXHJ15 联成一体。钢屋架从钢筋混凝土圈梁支撑点 向外逐渐向高悬挑，最后由外环桁架梁联成一体，高挑部分构件为工字 钢 I22a。屋架上设置钢檩条，铺设双层保温金属压形板。主拱架外露， 屋面整体造形呈马鞍形，外露钢拱架苍劲有力，波浪形银灰色屋面飘逸， 轻巧，两者完美结合，集中体现了更高更快更强的体育精神和奋发向上 的现代风格。详见图 1.1 钢结构平面图；图 1-2 结构纵剖面；图 1-3 结构横剖面；图 1-1钢结构平面图版权所有不得进行刻录和网络上传

4、第 4 页图 1-2结构纵剖面图图 1-3结构横剖面图1.1.2 结构形式主拱架为双向圆弧拱，跨度为 85.4m，拱脚最低处标高 5.2m、拱顶 最高处标高 28.2m，断面形状为平行四边形，上下弦杆 40620，腹杆 24512，20310，弦杆+腹杆节点为管+管相贯节点。吊杆为三角形断面，立杆与主拱架下弦杆相贯焊接，屋架悬挂于吊 杆下，悬挂处吊杆与拱架下弦相贯连接采用铸钢节点，悬挂支座管为 35116，节点形式为管+板插入节点。二榀主拱架由 6 榀横向支撑桁架相连，中间支撑桁架为梯形，上下 弦杆 35116，腹杆为 24512，20310。外侧支撑桁架为三角形， 上下弦杆 35116，腹杆

5、为 20310。十榀屋架南北向布置，悬挂于吊杆支座下，上弦杆 20312，下 弦杆 24514，腹杆为 1336.5。WJ15 布置图见平面图，屋架呈 中央高，向两侧趋于中部低，端部高的态势。连系桁架 LXHJ15 将十榀屋架联成一体，均为单片桁架，上下弦 杆 1336.5，腹杆为 836。外环桁架 BHJ16 为三角形，上下弦杆 1336.5，腹杆为 836。悬挑工字钢为 I22a，檐口周圈用槽钢22 相连。 屋架上弦平面支撑（直、斜）均采用 1338 钢管。 屋面檩条采用220752.5 冷弯薄壁形钢。钢结构构件表 表 1-1构件名称编号构件单重（kg）构件数量总重 kg屋面拱架14710

6、3.92294207.8拱架支撑75659.3175659.3吊杆21320.4242640.8中屋架 WJ137793.3275586.6中屋架 WJ236376.3272752.6中屋架 WJ324052.3248104.6中屋架 WJ421616.8243233.6中屋架 WJ517767235534屋架 WJ62545410180屋架 WJ7114444576屋架 WJ885143404屋架 WJ9105044200屋架 WJ10145245808挑檐梁74.4906696挑檐环梁64925888檩条37535.2合计766006.5注：以上重量考虑节点等重量需1.05%系数。钢结构主

7、要构件明细表，见表 1-2“北京理工大学 190 号建筑物 体育文化综合馆工程” 施工组织设计钢结构主要构件明细表表 1-2名称 序号构件形 状长度及标高（m)截面形式数量单重(kg)总重(kg)特点1主拱架86.57028.2006.7422142103.9284207.8双面扭曲桁架 管管相贯结构2拱架支撑max=17.186 minx=8.161175659.375659.3共6榀，3种3吊杆拱架下连续成折线221320.442640.8铸钢节点悬吊杆件4中屋架WJ190.83621.96216.424237793.375586.6单向翘曲、三角桁架 吊挂于拱架上，另 一点在钢筋混凝土支

8、 且有较长飞檐。中屋架WJ288.47220.8315.55083.10419.34415.0432236376.324052.372752.648104.6中屋架WJ3中屋架WJ474.95017.422221616.843233.6中屋架WJ561.90815.59614.974217767355345挑檐环梁19.53212.10192645888座上，版权所有不得进行刻录和网络上传第 9 页1.1.3 节点形式1）主拱支座：万向球形支座；2）主拱上下弦杆+腹杆：“管管” 相贯焊接节点；3）主拱悬挂屋架处：铸钢节点；4）吊杆支座：“管板”插入焊接节点；5）主拱横向支撑桁架、连系桁架 LX

9、HJ15、外环桁架 BHJ1BHJ6、屋架平面支撑均采用 “管管” 相贯焊接节点。（a）管管 多管交叉相贯(b)管-管 相贯 (c)管-板 插入 (e)管-套管-管 加固、加长连(d)管-球 相贯 1.2 要材料(f)纵向主桁架 + 环向桁架梁相交连图 1-4管结构主要节点形式1.2.1 架及钢梁为 Q235B(I 字钢，槽钢，焊接 H 形钢)。1.2.2 钢管为 Q345B 无缝钢管，化学成份及力学性能应符合 GB700-88， 抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值不小于 1.2，钢材应有明显的屈服 台阶，且伸长率应大于 20%，钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。1.2.3 焊接材料：自动

10、焊或半自动焊采用 H08 或 H08MnA 焊丝，其性能 符合 GB1300-77 ；手工焊时采用 E43 、 E50 焊条，其性能符合 GB/T5117-95、GB/T5118-95 的规定。1.2.4 高强度螺栓：采用 10.9S 大六角高强度螺栓，其技术条件符合GB1228、1229、12301991 的规定。1.2.5 铸钢：钢材屈服强度大于 Q345B。1.3 分承包内容我单位为“北京理工大学体育文化综合馆工程”施工总承包方，因本工程钢结构工程专业性较强，施工难度较高，为了充分保证钢结构工程的施工质量，确保使之达到既定的“鲁班奖”质量标准，我单位研究 决定将屋顶钢结构支撑体系工程进行

11、分包施工，拟定分承包方的单位名 称、企业资质、企业业绩、企业信誉与实力等资料均密封在投标文件（企 业信誉与实力）中一齐报送。分承包的内容包括：z钢结构深化设计；z安装过程整体结构稳定性和应力应变分析；z铸钢节点加工制作；z重要节点的承载力试验；z钢材，钢管，连接材料，涂料的采购，试验复验；z钢构件，杆件坡口加工、工厂制作；z焊接工艺评定及试验，焊接质量检验；z现场钢构件、杆件的拼装及整体提升，安装；z屋面钢檩条安装、压形钢板铺设；z屋面保温层与防水层施工、面层 0.4mm 厚不锈钢板铺设等屋面全 部工作内容。2.工程难点与施工技术措施2.1 工程难点2.1.1 本工程近 28m 高的管拱架式钢

12、结构跨度大、与结构穿插进行，在 施工上具有较大难度，钢构件品种规格多，运输超长超宽；钢材强度级 别高，钢管 Q345B，铸钢强度大于 Q345B；管管相贯焊接，铸钢节点相贯焊接，现场安装焊接技术难度大，工作量繁重。2.1.2 主拱架由两个双曲面圆弧桁架组成，屋架桁架外形呈波浪状，檐口 向高悬挑，标高是变化的，每一构件的拼装定位均须三维坐标定位，给 施工定位测量的精度控制增加了难度。2.1.3 由于施工现场的限制，塔吊布置时在钢结构施工范围内的起重量不 足，而仅钢管 32516 长 10m 的重量就有 3t，因此，施工用塔只能局 部配合钢结构的安装。2.1.4 由于拱架高近 28m，采用满堂脚手

13、架不仅经济效益差，施工效率 也低，更不利于构件的准确定位和高空焊接，无法保证安装施工质量。 因此必须采用高效先进的计算机控制整体提升新工艺。2.1.5 由于以上特点，使安装、焊接、检验、质量控制难度增加。2.1.6 同样由于以上特点，加上钢结构与土建结构工程工序相互交叉作 业，施工场地环境复杂，各工序工程质量与速度互相影响、制约，协调 配合的难度较大。2.2 施工技术措施为保证施工工程质量，提高施工效率，缩短工期，针对技术问题本 公司将采取的技术措施主要包括：z 采用计算机控制的液压千斤顶同步提升新技术，实现桁架大 面积大吨位的安装。z 合理设置钢桁架拼接层次，尽可能减少拼接次数，主要采用地

14、面组拼和低空组拼，使现场高空管结构相贯焊接工作量大幅度 减少。z合理安排钢桁架分段，使所有钢桁架在地面组拼和低空组拼成较大的单元，在满足履带(汽车)起重机起吊能力情况下，再组拼成 大单元。z针对本工程结构特点和现场安装要求，协助设计院确定合理焊接 坡口尺寸和形式。使安装方便，焊接质量易于保证。z设计有利于现场组拼的胎具和辅助装置，有利于拼装定位和焊 接，提高工效，保证质量。z制订适应本工程特点的管桁架定位偏差测量调整和控制方法。3.工程管理目标根据建设单位招标文件要求，考虑本工程的特殊重要性，根据我单 位的综合实力及项目部的实际施工技术水平和自身管理素质，制定以下 管理目标：3.1 质量目标

15、质量目标：“中国建筑工程鲁班奖” 钢结构工程为本工程结构工程的重要组成部分，在整个工程中占有至关重要的地位，必须实现“过程精品”，确保整体工程质量等级达到“中 国建筑工程鲁班奖”标准，使之成为让建设单位完全满意的精品工程。3.2 工期目标 钢结构工期目标：115d我公司在接到本工程招标文件后，结合本工程的特点、重点和难点进行了施工组织设计的详细编制，对进度计划的可行性进行了认真仔细的深入研究，对工程施工组织、管理进行了细致的部署、和筹划，对每一道工序的安排做到科学合理、高效紧凑、衔接紧密，在确保施工质量 目标的前提下，保证工期目标的实现。3.3工程成本造价控制目标 我们将始终站在建设单位的角度

16、，树立工程全局观念，通过优秀的人才、科学的管理、先进的技术和设备、经济合理的施工方案和工艺、 科学的策划和部署。有效地组织、管理、协调和控制，使该工程成本和 造价得到最为有效地控制；将同建设单位、设计院、监理公司和工程相 关各方共同努力，优化施工组织和安排，使工程各个环节衔接紧密，高 效顺利地向前推进；从图纸设计、材料设备选形、合格供应商的选择、 现场施工组织、管理、协调与控制等各个方面，提出行之有效地合理化 建议和施工方案，加强“过程”、“程序”和“环节”控制，追求“过程 精品”，避免不必要的拆改、浪费，尽最大能力减少和节省工程成本和造 价，使建设单位的投资获得最佳的效益和达到满意的效果。通

17、过长期的 工程实践，我们充分认识到只有整个工程成本和造价得到良好的控制， 才能达到以上目标。3.4 安全目标 我公司将采取切实可行的措施和充足的安全投入，通过严密的安全管理，确保施工现场不发生重大伤亡事故、火灾事故和恶性中毒事件， 轻伤发生频率控制在千分之二以内。3.5 环境保护和文明施工目标 我公司将严格执行建设单位对建筑工程施工的各项管理规定，加强施工组织和现场安全文明施工管理，努力使本工程成为我公司的“形象示范工程”和“北京市文明安全工地”。3.6 技术创新目标 由于本工程技术含量较高，我公司将把本工程作为科技示范工程的重点，并制定科技创新目标和实施计划，使技术创新建立在实用、经济、 先

18、进、合理和高效地水准之上，使之真正成为支撑工程项目优质高效运 行、完善和提高项目管理水平、实现质量和工期目标的有效手段。在工 程实施过程中利用计算机作为主要管理手段，利用网络化管理，使工程 形象进度，质量、安全、资料信息等完全处于受控状态；确保项目管理 模式的高效运行和管理目标的全面实现。3.7 培训和教育目标 实现百分之百的全员培训教育，不仅包括管理层的培训教育，尤其是对施工作业层的进一步强化培训和教育，使全员树立牢固的质量意识、 安全意识、环境保护和文明施工的意识、成品保护的意识、为建设单位 服务的意识以及相互合作相互协调的意识，强化施工管理和工程技术水 平。3.8 团结合作目标 积极、主

19、动、高效为建设单位服务，急建设单位之所急，想建设单位之所想，处理好与建设单位、监理、设计以及相关政府部门的关系， 使工程各方成为一个团结、协作、高效、和谐和健康的有机整体，形成 合力共同促进项目综合目标的实现。4.项目管理及施工部署4.1 项目管理组织机构 为确保整个工程按时、优质、高效地完成，我单位将选派优秀的管理干部和专业工程技术人员，有计划的组织协调和管理，项目经理部配 备技术、质检、安全、预算、材料、财务等职能人员，负责从施工准备、 技术管理、生产组织、质量监控、安全监控、文明施工、材料供应到竣工验收和工程结算等方面全过程管理，并对建设单位全面负责。项目经理总工程师项目副经理质施设详加

20、量工备图工 技管材设术理料计部部部部部提综安合资升合全同料 管管管管部理理理理部部部部起重班测量班安装班电焊班探伤组电工班图 4-1现场安装组织机构图4.2 工程施工部署-0.100 以下结构完成后暂停施工，提前插入8 16 轴地下室外墙防水施工，完成回填后观众厅场地进行平整，做为钢结构屋面拱架、屋 架现场组装和提升作业场地。前期进场后可利用建筑物西侧场地进行小 单元的组拼作业。屋面钢结构拱架、屋架承重结构体系完成后，再进行 观众厅-0.100 以上的主体结构和看台结构。4.2.1 钢结构施工部署1）拱架、屋架同时进行场内、场外、低空及地面拼装。2）采取分段二次提升拱架及相关构件的方法，尽早完

21、成拱架落地 合拢，最大限度提升更多构件。3）高空安装剩余屋架，对称完成相应钢结构安装。4）外挑构件及檩条等可采用塔吊后施工。5）进行东西门头 H 形钢构件安装。4.3 施工流水段的划分钢结构安装分三个流水段施工：见图 4-2 钢结构施工流水划分。“北京理工大学 190 号建筑物 体育文化综合馆工程” 施工组织设计图 4-2钢结构施工流水划分版权所有不得进行刻录和网络上传第 20 页“北京理工大学 190 号建筑物 体育文化综合馆工程” 施工组织设计第一流水段完成内容：z主拱中间 4 段地面（拱顶 8.7m）立拼；z中 HJ2 榀z组装相应的吊杆及支座；z安装 WJ1 屋架中段及檩条；z第一次提

22、升。 第二流水段分东西两部，完成内容：z主拱 5、6 段地面立拼（拱顶 15.858）；z中 HJ3 榀；z组装相应的吊杆及支座；z安装 WJ24 屋架中段及檩条；z第二次提升；z拱脚拼装；z拱脚合拢；zWJ5 中段施工。 第三流水段：z南北两侧屋架边段安装z按节间周边构件安装及东西门头收尾。4.4 场钢结构施工平面布置见图 4-3 钢结构施工现场平面。版权所有不得进行刻录和网络上传第 21 页“北京理工大学 190 号建筑物 体育文化综合馆工程” 施工组织设计20t16t 17.767tL/2=30.954 m 分2段 Q=0.287 t21.617tL/2=36.847 m 分3段 Q=0

23、.294 t24.053tL/2=41.552 m 分4段 Q=0.289 t36.377tL/2=43.895 m 分5段 Q=0.414 t37.793tL/2=45.321 m 分5段 Q=0.417 t50t11.780m33.541 m Q=13.986 t构件堆放区10.580m33.315 m Q=13.892 t吊车行走路线13.320m14.400m28.232 m Q=8.30 t22.447 m Q=6.599 t14.500m 16.454 m Q=4.722 t图 4-3钢结构施工现场平面版权所有不得进行刻录和网络上传5.施工准备5.1 施工现场准备5.1.1 保证现

24、场施工运输道路、消防道路畅通，确保施工消防设备、 消防用水和生活用水。5.1.2 现场钢结构施工用电，现场用电分为两个施工区，制作区两条 主配电线，电容量分别为 250kVA 和 150kVA，使用系数 60%；安装 区提供 400kVA 的主电源，使用系数 60%。5.1.3 场内钢结构施工场地平整，做好安全防护工作负责提供总包施 工组织设计，组织技术交底。5.1.4 组织人员进场，并进行安全教育和技术、质量交底。5.1.5 根据设计图纸要求和有关部门提供的采购计划组织材料和各类 构件零配件进场，并进行审核、验收和复验工作。5.2 施工技术准备5.2.1 参加设计交底，了解设计意图，组织有关

25、人员对设计图纸进行会审工作，掌握施工图内容、要求及特点，以便正确地安排施 工，进行详图设计。5.2.2 组织有关人员详细勘查现场，与分包单位协商有关施工中配 合问题：确定进度计划、塔式起重机的起重能力以及安装、制作 现场的电源、材料和安装机具的堆放场地等。5.2.3 熟悉钢结构部分有关的测量、放线资料，并复核轴线定位桩、 水准点并办理交接手续。5.2.4 测量仪器、无损探伤仪器、氧气表、乙炔表等计量器具均按规定进行计量鉴定。5.3 人员配备液压千斤顶同步提升新技术人员配备 表 5-1岗位职务人 数职称总指挥兼总工提升经理1高级工程师电控员计算机操作及维护2工程师液压工程师液压线路检测1工程师电

26、路技师电路检测1技工起重技师提升构件配合1技工起重工提升构件配合8测工测量监控4合计18注：部分人员在下表中钢结构工程劳动力计划表 表 5-2工种人数工作职责范围测量工6放线测量，构件检查，提供交验数据起重工25钢构件吊装，搭设操作架子，装卸倒运构件等工作电焊工20钢构件焊接，配合探伤等应做的工作铆钳工8配合起重、吊装、维修构件探伤工2焊缝的超声波探伤、无损探伤电工2现场用电管理工作材料工3工具、材料和构件管理吊车司机7负责构件装卸、吊装等工作架子工10配合起重、焊工、挂吊篮、搭设架子合计1055.4 施工机械设备及仪器准备安装机械与运输车辆表 5-3序号名称规格单位数量工作职责范围1塔吊TC

27、7030台2由总包单位提供250t 履带吊台1现场拼装与安装、卸构件350t 汽车吊台1现场拼装与安装、卸构件20t 汽车吊台1场外拼装与吊运构件16t 汽车吊台1场外拼装与吊运构件4载重汽车1026t台1长车形现场倒运构件5工程车台1注：为减少土建地下层加固量、部分构件考虑用土建塔吊配合 主要起重设备配备 表 5-4序号名称形 号数量单位备注1螺旋千斤顶1030t30只2倒链2t 、3t、5t50个3钢丝绳1315.9500m4钢丝绳15.9300m5钢丝绳25.5300m6钢丝绳32100m7卡环15.940个8卡环19.0540个9卡环25.550个10卡环38.2520个11铁锤35

28、磅20个12铁锤810 磅10个13棕绳19200m14棕绳16200m15铁扁担203040t2个16撬杠20，长 500mm20根17撬杠25，长 1000mm20根18撬杠25，长 1200mm20根191004 小滑轮10件201505 大滑轮20件213t5t 滑车双门、单门4个2210t 滑车双门、单门4个231020t 滑车4 门4个24运输地坪车1台25活动扳手12 寸8把26钢板40mm4m6m8块27慢速卷扬机3 5 t2台28绞磨自制1台29梯子自制20个30对讲机8个31指挥旗红、绿10付32口哨20个33工具箱0.6m0.7m1.5m6个34钢丝绳卡扣1.2 寸50个

29、35钢丝绳卡扣1 寸50个36货运卡车1301台37铲车3t1台38花篮螺栓5t30个 主要焊接设备及工具 表 5-5序号名称形 号数量单位1直流焊机2X-510台2交流焊机BX-50010台3碳弧气刨电源ZX-6306台4空压机ZHK-1003台5远红外线烘干箱3005002台6电焊条保温桶20个7电动角向砂轮10015010台8电动角向砂轮1001515台9碳弧气刨枪2把10火焰预热枪5把11温度表2只12氧气瓶25个13乙炔瓶10个14钳形电流表500A2个15表面温度计04004个16钢字码092套17钢字码AZ1套18半自动切割机1台19万用表1个主要焊缝检测设备 表 5-6序号名称

30、规格数 量单位备注1超声波探伤仪M3902台2金属测厚仪DM31台3磁粉探伤仪1台4焊缝卡尺10把5游标卡尺1把6螺旋卡尺1把测量仪器及小形机具 表 5-7序 号名称规格数 量单 位备注1全站仪SET2B 防水形1台2测距仪一等1台3电子经纬仪TMLA1分辨率1台4电子经纬仪TMLA2分辨率2台5自动调平水准仪二级1台6自动调平水准仪一级1台7塔尺（铝合金）二等5m2把8水平尺4把9磁力线锤4个10钢卷尺20m4把11钢卷尺50m2把12钢卷尺10m4把13钢卷尺35m10把14弹簧称10kg2把15划线规200mm、500mm4把续表16万能角度尺2把17直尺1000mm10把18直角尺4把

31、19锋钢圆冲、划针4把20锉刀、扁锤半圆、三角2把21钢丝钳4把22工具棚、焊机棚24m4个23台式电动砂轮1830m1台24钻床1224m1台25台钳1台26尼龙记号笔红、白、黄10支27油漆红、白、黄若干千克28遮阳伞、仪器防护伞、墨斗等若干消防器材：灭火器、水桶、砂若干。现场钢结构构安装用电量表 表 5-8序号设备名称额定电容量单位数量需额电容量1直流电焊机30kVA台103002交流电焊机37 kVA台103703碳弧气刨电流26 kVA台61554容压机5.5 kVA台4205焊条焊干箱6 kVA台2126焊条保温箱0.4 kVA个2087电动故面砂轮2 kVA台5108电动角向砂轮

32、2 kVA台10209手动工具30 KW3010照明1 KW台4411塔吊160KW2合计9316.施工方法6.1 主要的施工方法根据本工程钢结构工程的特点确定以下施工方法：6.1.1 拱架采用了分段、低空、原位立拼装，二次提升后与拱脚段合 拢的方法施工。提升荷载：考虑吊杆、屋架 、檩条等全部可提最多构件。6.1.2 南北段屋架，采用高空对称抬吊安装，节间综合安装构件的方 法施工。6.1.3 屋架采用地面整体卧拼，分段运输至现场，低空组成吊装段方 法吊装。6.1.4 屋面檩条，挑檐等周边构件均高空散装（采用挑架）。6.2 充分应用电子计算控制液压千斤顶提升新技术电子计算机控制液压千斤顶提升技术是现代新形、高效地起重安装方法，尤其是应用于复杂造形的大形场馆，重形结构，更显示出其 突出的技术优势。它的优点主要表现在： 节省大量高空组装承重支架、胎架及脚手架，变为地面或低空 施工； 易于保证工程质量和进行质量控制； 易于发挥机械效率，提高经济效益； 易于保证安全生产； 缩短工期。 千斤顶在多台、同步泵站及计算机控制系统的控制下，平稳、连续、准确地将钢构件