钢屋架施工方案

1.编制说明本方案为屋架制作、焊接、涂装、吊装施工专项方案，本方案对钢屋架、屋面板的吊装提出的要求具体施工步骤，施工中须遵守执行。本施工方案编制的目的是：用以指导工程施工与管理，确保优质、高效、安全、文明地完成该工程的建设任务。2.编制依据2.1《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；2.2《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001；）2.3《轻型屋面梯形钢屋架（圆钢管、方钢管）》（06SG515-1）；2.4《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；2.5《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）；2.6《碳钢焊条》（GB/T5117-95）；2.7《建筑施工手册》（第四版，建工出版社）；2.8业主提供的施工蓝图。3.工程概况本工程主框架为框架、排架结构，屋盖为轻钢结构。围护结构为复合岩棉外包双层彩钢板结构。该工程位于内蒙古霍林郭勒市锦江工业园区,东西边界轴线长1364m，南北边界轴线长30m，建筑面积40920m2。屋面为方管钢屋架、总共220榀屋架，建筑物耐火等级二级，抗震设防烈度为7度，建筑物耐久年限为50年。梯形钢屋架设计参数：钢屋架：跨度30m，双坡屋面。檐高16.m，脊高（峰）2.85m，材料为Q235-B型圆钢焊接制造，2.1吨/榀，总重共计42t/20榀。屋面板：0.9吨/块，单块尺寸为1500x6000。天沟板：0.4吨/块，单块尺寸为600x6000。4.施工准备4.1组织有关工程管理和技术人员熟悉设计图纸。4.2根据施工图纸及设备和技术条件，提出材料计划。4.3对钢结构工程所使用的机械和辅助设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。4.4钢结构工程所使用的材料应有质量证明书，符合标准后方可使用。4.5在钢屋架工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。4.6钢屋架制作好后应按安装顺序堆放在支撑上。所垫支撑应有足够的支承面，应防止支点下沉及过重、过高堆积。4.7准备好必须的施工机具，且运行良好。4.8各构件在吊装前应认真检查，并对各部位尺寸进行核对。钢构件应完成防腐工作。4.9现场吊装前，应在柱顶埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。5.主要工序及施工方法5.1钢屋架的制作5.1.1材质控制1）钢屋架支座连接用锚栓为M24，所采用的连接螺栓为大六角高强度螺栓。安装定位螺栓采用M16，材质级别为Q235-B级钢。2）向正规生产厂家订购钢材、焊材。而且必须具备原始材质证明（物理性能、化学成份）及出厂合格证。3）钢材进场后按规定检查合格后才能投入使用。4）钢材进场前由质安部门对其表面状态（锈、麻坑等缺陷）按规范标准严格把关，凡超标者不得投入使用。5）焊材在使用前按规范进行烘焙处理。5.1.2工艺过程：加工准备及下料→零件加工→小装配→总装配→屋架焊接→支撑连接板，系杆、支座圆钢装配、焊接→成品检验→除锈、油漆、编号1）加工准备及下料：①加工准备：屋架的加工使用钢平台，在经过夯实的土层上砌砖台，经过找平后铺上δ10厚钢板做一个45m2的钢屋架制作平台，平台钢板表面不得有焊瘤和污物。加工场地布置见图1。图1加工场地布置图②放样：所有钢构件在制作前均1：1放施工大样，复核无误后方可下料。按照施工图放样，逐个核对图纸之间的尺寸和方向等，放样时要预留焊接收缩量和加工余量。特别注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。③根据放样作样板，以便及时调整下料尺寸。④钢材矫正：钢材下料前必须先进行矫正，矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值，以保证下料的质量。⑤钢屋架下料前应先除锈,刷底漆两遍。下料应写明工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。2）零件加工：①切割：氧气切割前钢材切割区域内的铁锈、污物应清理干净。切割后断口边缘熔瘤、飞溅物应清除。剪切面不得有裂纹及大于lmm的缺楞，并应清除毛刺。②焊接：上、下弦型钢需接长时，先焊接头并矫直。对接焊缝应在焊缝的两端焊上引弧板，其材质和波口型式与焊件相同，焊后气割切除并磨平。③钻孔：屋架连接钢板的螺栓孔应用台钻钻孔，以保证螺栓孔位置、尺寸准确。3）小装配：屋架端部基座预先拼焊组成部件，经矫正后再拼装到屋架上。部件焊接时为防止变形，宜采用成对背靠背，用夹具夹紧再进行焊接。4）总装配：①将实样放在装配台上，按照施工图及工艺要求起拱并预留焊接收缩量。装配平台应具有一定的刚度，不得发生变形，影响装配精度。②按照实样将上弦、下弦、系杆等定位圆钢搭焊在装配台上。③把上、下弦垫板及节点连接板放在实样上，对号入座，然后将上、下弦放在连接板上，使其紧靠定位圆钢。半片屋架杆件全部摆好后，按照施工图核对无误，即可定位点焊。④点焊好的半片屋架翻转180°，以这半片屋架作模胎复制装配屋架。⑤在半片屋架模胎上放垫板、连接板及基座板。基座板、中间竖杆应用带孔的定位板用螺栓固定，以保证构件尺寸的准确。⑥将上、下弦及系杆放在连接板及垫板上，用夹具夹紧，进行定位点焊。⑦将模胎上已点焊好的半片屋架翻转180°，即可将另一面上、下弦和系杆放在连接板和垫板上，使型钢背对齐用夹具夹紧，进行定位点焊，点焊完毕整榀屋架总装配即完成，其余屋架的装配均按上述顺序重复进行。5）钢屋架焊接：详见5.2节-钢屋架焊接。6）支撑连接板、系杆支座圆钢的装配，焊接：用样杆划出支撑连接板的位置，将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。用样杆同样划出圆钢位置，并将装配处的焊缝铲平，将系杆支座圆钢放在装配位置上并定位点焊。全部装配完毕，即开始焊接系杆支座圆钢、支撑连接板。焊完后，应清除熔渣及飞溅物。7）成品检验：①焊接全部完成，焊缝冷却24h之后，全部做外观检查并做出记录。②用螺栓连接时，须将构件摩擦面进行喷砂处理。③按照施工图要求和施工规范规定，对成品外形几何尺寸进行检查验收，逐榀屋架做好记录。8）除锈、油漆、编号：①成品经质量检验合格后进行除锈，除锈合格后进行油漆。②涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范的规定。③在构件指定的位置上标注构件编号。5.2钢屋架的焊接5.2.1作业条件：熟悉图纸，按照《建筑钢结构焊接技术规程》的要求进行焊接工艺。施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。5.2.2工艺过程：作业准备→电弧焊接→焊缝检查1）作业准备：选择合适的焊接工艺，焊条采用现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117-1995规定的E4303型焊条，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等通过焊接工艺试验验证。焊工必须有岗位合格证。安排焊工所担任的焊接工作应与焊工的技术水平相适应。2）电弧焊接：①焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后方能施焊。②焊接顺序：先焊上、下弦连接板外侧焊缝，后焊上、下弦连接板内侧焊缝，再焊连接板与腹杆焊缝；最后焊腹杆、上弦、下弦之间的垫板。屋架一面全部焊完后翻转，进行另一面焊接，其焊接顺序相同。③支撑连接板圆钢的装配，焊接：用样杆划出支撑连接板的位置，将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。用样杆同样划出圆钢位置，并将装配处的焊缝铲平，全部装配完毕，即开始焊接支撑连接板。焊完后，应清除熔渣及飞溅物。3）焊缝检查：屋架下弦杆材料接头采用有衬管与母材等强的对接焊缝并焊透，其焊缝质量等级为二级。其它焊缝的外观质量不低于三级。焊接全部完成，焊缝冷却24h之后，全部做外观检查。5.3钢屋架防腐涂装5.3.1作业条件：1）油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。2）防腐涂装工程前钢结构工程已检查验收，并符合设计要求。3）防腐涂装作业场地应有安全防护措施，有防火和通风措施，防止发生火灾和人员中毒事故。4）露天防腐施工作业应选择适当的天气，大风、遇雨、严寒等均不应作业。5.3.2工艺流程：基面清理→底漆涂装→面漆涂装→检查验收1）基面清理：①建筑钢结构工程的油漆涂装应在钢结构安装验收合格后进行。油漆涂刷前，应将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。②基面清理除锈质量的好坏，直接关系到涂层质量的好坏。本工程涂装工艺的基面除锈质量等级不低于Sa2.5。要求见表1表1钢结构除锈质量等级等级质量标准除锈方法Sa2.5较彻底除锈喷砂除锈2）底漆涂装：①底漆使用厚浆型环氧漆，使用前应调和，控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时应充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。②刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接槎整齐。③刷漆时应采用勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。④待第一遍刷完后，应保持一定的时间间隙，防止第一遍未干就上第二遍，这样会使漆液流坠发皱，质量下降。⑤待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向应与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。第三遍同第一遍、第四遍同第二遍。⑥底漆涂装后起码需4～8h后才能达到表干、表干前不应涂装面漆。3）面漆涂装：①建筑钢结构涂装底漆与面漆一般中间间隙时间较长。钢构件涂装防锈漆后组装，组装结束后才统一涂装面漆。涂装面漆前需对钢结构表面进行清理，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆的构件，还应事先补漆。②面漆使用聚氨酯面漆。面漆的调制应选择颜色完全一致的面漆，兑制的稀料应合适，面漆使用前应充分搅拌，保持色泽均匀。其工作粘度、稠度应保证涂装时不流坠，不显刷纹。③面漆在使用过程中应不断搅和，涂刷的方法和方向与上述工艺相同。4）涂层检查与验收：①表面涂装施工时和施工后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其它杂物。②涂装后的处理检查，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。③涂层干漆膜总厚度不应小于150μm。5.4钢屋架吊装吊装准备→吊车吊装场地准备→钢屋架吊装5.4.1吊装准备1）钢屋架验收钢屋架安装前必须经过严格检查，经监理、业主验收合格后才能吊装。2）钢屋架吊装单元的加固钢屋架侧向刚度较差，为保证钢屋架在吊装过程中不变形，在吊装前要将已经组对好的钢屋架用80mm杉木杆进行加固使之形成一个整体，加固方法如图2所示。杉木杆钢屋架图2钢屋架临时加固示意图3）钢屋架摆放干煤棚钢屋架在现场制作，各榀均斜向布置。屋面板每间16块，分两堆横向布置，第一间的板退后2间。起重机吊屋架时的回转半径为6.5m，吊屋面板时回转半径为9~11m，每次吊2块。具体位置见屋架现场放置图3。图3吊装时钢屋架放置位置5.4.2吊装场地准备1）吊车支腿需放于道木上，吊车支腿位置处土方需经过夯实，且要符合质量验收规范要求，防止屋架吊装时吊车支腿发生下陷。2）钢屋架吊装时在柱周围需搭设操作平台，操作平台搭设双排脚手架，材料使用φ48×3.5钢管及配套连接件。5.4.3钢屋架吊装1）吊车站位吊车吊装位置根据现场情况，布置如图4、图5。图4A、B轴/1-10轴吊车站位图图中单位均以mm计图5B、C轴/1-10轴吊车站位图图中单位均以mm计2）吊车选用钢屋架安装高度为10m（考虑自然地面标高因素），屋架高3m，吊车回转半径为S=7m，杆长22m，吊车起重量为2.6t，选用25t汽车起重机，根据吊装参数表，其性能满足吊装要求。吊装示意图见图6。钢屋架吊装立面示意图图6吊装示意图3）钢屋架吊装受力计算钢丝绳选用：索具重量为0.5t，单榀屋架自重2.1吨，吊装重量共计2.6t。钢丝绳受力简图如图7：F图7钢丝绳受力简图吊装时选用4根钢丝绳，根据平行四边形法则和矢量作图法求得钢丝绳的受力分别为9.42KN和7.32KN。计算简图见图8。26KN16.6KNFPPP7.32KN9.42KN16.6KN图8钢丝绳的受力计算简图计算钢丝绳破断拉力取大值9.42KN。则钢丝绳破断拉力Fg=P1×K/α=9.42×7/0.82=80.41(KN)K-钢丝绳的安全系数，取7.0α-换算系数，取0.82查表得(建筑施工手册表14-3):选用Φ13-6×37+1钢丝绳。允许钢丝绳破断拉力总和取Fg=87.8kN＞80.41KN,满足要求。4）钢屋架吊装①钢屋架在吊装前应先进