1、2.2万网球中心钢结构工程加工制作焊接管桁架施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月第一章 编制说明及编制依据1.业主提供的的施工图纸。2.有关的施工招标文件。3.工程施工招标答疑。4.现行建筑施工规范操作规程及国家、部、省等单位发布的有关技术、质量安全文件。钢结构制作、安装主要规范及依据：A. 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001B. 建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002C. 建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91D. 建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194-93E. 工程测2、量规范GB50026-93F. 建筑施工安全检查标准JGJ59-99G. 钢结构高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件GB/T1228-1231-91H. 低合金高强度结构钢GB/T1591-94J. 合金结构钢技术条件 GB3077-1988K. 碳素结构钢技术条件GB/T700-1988L. 结构用无缝钢管 GB8162-99M. 热轧H 型钢GB/T9946-88N. 焊接H 型钢YB3301-92O. 冷弯薄壁型钢结构技术规范 GBJ50018-2002P. 钢结构用扭剪型高强螺栓连接副GB36323633Q. 钢结构防火涂料应用技术条件 CECS24：94R. 建筑设计防火规范3、 GB50016-2006S. 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口形式及尺寸 GB985-88T. 埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸 GB986-88U. 低合金结构钢焊条 GB5118-85V. 碳钢焊条 GB5117-95W. 焊接用钢丝 GB1300-77X. 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分组表 GB11345-88W. 钢结构工程施工工艺标准 CECS150-2000Z. 涂装前钢材表面除锈和除锈等级 GB8923-88其它相关现行国家标准、规范和规程及设计院施工图及技术文件5.部、省、市级单位发布的有关建筑施工、质量、安全文件。6.我公司通过QES认证的质量手册和一、二级程序文件及作4、业指导书。7.对施工现场及周围环境的实察及我公司多年来施工类似工程的施工经验。第二章 工程概况及工程特点1、工程概况 本网球中心工程由网球馆、游泳馆、中心网球场三个独立单体场馆组成,建筑面积约22000平方米，基础为钢筋混凝土, 柱网屋盖由钢管桁架结构体系组成的空间结构建筑体，中心网球场结构型式采用悬挑钢桁架结构,由12榀变截面三角弧形悬臂主桁架与3榀变截面三角环形桁架和一榀单环形桁架组成半球体空间钢结构，单榀悬臂弧形主桁架重量达17吨，支点以外悬挑达17米，两榀悬臂弧形主桁架对称中心轴距为86.4米。网球馆、游泳馆基础及柱网架同钢筋砼结构屋面网架，弧形钢管桁架最大跨度达80米，最小跨度达405、米。单榀桁架重量分别为27.2吨和18.5吨。屋面由冲空底板、檩条、隔音棉、保温棉、压型面板组成的屋面系统。主要材料：本工程型钢、板材、主管桁架及支撑由材质均为Q345，规格为351、114、140、245、194、299、152、180、203、121、102、95、83等的无缝钢管和H5002001020、 H400200812、 H200200812。屋面檩条：C25080203.0、C 25070202.5材质均为Q345B油漆材料：钢结构油漆材料为环氧富锌底漆、环氧云铁中间漆、超薄型防火涂料及丙稀酸聚氨脂面漆。2、工程特点 工期紧：本工程型钢、钢管、板材的材质均为Q345B，由于本工6、程的无缝钢管型号多，市场现货不全，需要与大型钢厂订购，所以订购与制作周期相对较长。 结构跨度大；网球馆、游泳馆弧形钢管桁架最大跨度达80米，最小跨度达40米。 结构新颖复杂：中心网球场结构新颖、复杂，主桁架悬挑跨度大，安装预埋支点以外悬挑达17米，单榀桁架重量17吨，由12榀变截面三角弧形悬臂主桁架和3榀变截面三角环形桁架与一榀单环形桁架组成一个直径86.4 米的半球体空间钢结构。屋面檩条呈双曲面圆弧形状，屋面板呈双曲面扇形弧面板，加工精度要求高，安装施工难度大，故在钢构件安装过程中，必须加强技术复核和安全防范措施。 构件品种多：由多种钢管组成不同截面的主、次桁架，形状复杂。根据以上四个特点，7、我公司将在组织施工过程中，克服各种困难，以饱满的精神、拼搏求实的工作作风，创一流的管理水平，一流的工程质量，一流的工程速度，以优质结构工程为目标，顺利完成宁波市网球中心球场钢结构工程任务。第三章 工程质量质量目标：本工程为公司的重点工程，质量目标为确保工程质量达到一次性验收合格。质量监控原则上由公司质检部门严格按钢结构制作工艺流程进行工序控制和检验，关键工序可由甲方委派监理人员到车间进行监制和签证认可。整个质量控制过程按自检、互检、专职的“三级”检验方法运作。专职检验人员实行对制作过程质量进行控制、抽查，最终检查验收相结合的方法，制作过程中做到工艺正确、交底明确、操作规范；真正做到预控为主，严8、格检查，确保制作、安装的总体质量达标。第四章 工程进度确保安装工期180日历天，制作工期60日历天, 制作安排在安装前45日内完成网球馆全部工程制作及现场拼装, 完成游泳馆及中心赛场工程部分作。安装工期安排如下：网球馆：主、次梁2008年12月20日开始吊装；2009年1月12日主、次梁安装完成（包括油漆）。网球馆屋面系统：2009年2月15日开始安装屋面；3月10日完成，安装前提是土建女儿墙完成。游泳馆：2月15日开始吊装；3月5日结束（包括油漆），屋面3月底完成。中心赛场：2月25日开始吊装；4月30日完成（包括油漆）；屋面5月20日完成,扫尾、整改10天。附制作、安装施工网络计划表第五章9、 劳动力的配备及设备配置表（1）钢结构制作劳力安排计划宁波市网球中心钢结构专业项目部管理班子人员表姓名性别职务职称岗位证书号男项目技术顾问高级工程师男项目经理工程师男项目副经理二级建造师男技术负责人工程师男施工员助理工程师吴洪波男质检员工程师男专职安全员男材料员男资料员女工程造价员后附证书（复印件）钢结构制作安装人员安排表序号工种数量1深化设计员22放样员33机械操作工204电焊工605装配工606涂装员307质检员2合计170（2）制作主要机具、设备的规格和数量制 作 机 械 配 备 计 划机械名称、牌号、产地规 格数量计划进场与退场时间行车20T2根据需要随时进场行车10T2根据需要随时进10、场汽车吊50T1根据需要随时进场吊带5 T3根据需要随时进场手动葫芦510T10根据需要随时进场大型弯管机600*401根据需要随时进场6轴相贯线切割机60-8001根据需要随时进场自动埋弧焊机1根据需要随时进场矫正机设备1根据需要随时进场二氧化碳保护焊机500A10根据需要随时进场H钢组立机根据需要随时进场（3）施工主要机具、设备的规格和数量：安 装 机 械 配 备 计 划机械名称、牌号、产地规 格数量计划进场与退场时间汽车吊110T1根据需要随时进场汽车吊300T1根据需要随时进场汽车吊50T1根据需要随时进场吊带5 T3根据需要随时进场活动扳手8寸20寸30根据需要随时进场棘轮扳手M1611、2410根据需要随时进场手动葫芦510T10根据需要随时进场电动扳手M16244根据需要随时进场氧气、乙炔10根据需要随时进场烘箱1根据需要随时进场交流焊机BX50015根据需要随时进场配电柜3根据需要随时进场配电箱若干根据需要随时进场全站仪1根据需要随时进场钢卷尺若干根据需要随时进场第六章 钢结构制作第一节 材料的配备（1）材料供应：钢材由技术处清单编制员根据施工图编制材料预算和排版。焊材及其它主要材料按设计及工艺要求采购。油漆按设计规定颜色、牌号等采购。（2） 材料采购 所有钢材的采购将严格遵守招标文件的有关规定，对于本工程钢构件制造主要钢材的采购，选择符合业主要求的优秀钢厂生产的钢材；对12、于其它材料的采购我厂将在工厂合格的分承制方中优选，确保钢材为大型钢厂生产的优质产品，且在取得工程监理的批准后实施。 本工程钢构件所有焊接材料，选择长期为公司钢结构制造配套和工厂评定合格的分承制方，且经公司工艺评定评审和试验合格的焊材供货商供货。第二节 原材料检验及复验为保证工程制造用材料符合设计图纸要求和现行标准规定，对用于钢构件上所有材料(钢材、焊材、涂料)工厂将对其质量、规格、性能和数量等进行准确而全面的检查并索取材料质量保证书。并按监理工程师的要求，对用于钢构件上的钢材、焊材，工厂还需进行抽样复验。其检验程序见下图（1） 原材料复验：1.1 原材料取样： 工程中所有材料在监理工程师见证下13、取样并作明确记录,按规定:钢板和带钢应横向取样;型钢应竖向取样。试样规格大小:长约500mm,宽约30mm, 试件的宽厚比为1:1到1:8。试样厚度大于20mm时, 试样经单面刨削使厚度达到20mm为止。在试样制作过程中应避免采用使试件过热的方法,以免影响材料力学性能,因此先在母材上取较大块试样件,再采用线切割将试样加工成标准试件。圆钢试样长度约500mm。1.2 检测依据；GB228-2002金属材料室温拉伸试验方法GB232-1999金属材料弯曲试验方法GB/T1591-94低合金高强度结构钢GB700-88碳素结构钢1.3 结构钢检测:拉伸试验为一拉一弯,并注明规格等级。本工程型钢、钢管14、板材的材质均为Q345B，其化学成分和力学性能应符合低合金钢高强度结构钢GB/T1591 的要规定。所有钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2，并应具有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%。工程锚栓的材质均为45#钢，其化学成分和力学性能应符合高强度结构钢GB/T699-1999的规定。1.4 钢结构连接螺栓检测: 螺栓取样：复试用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中在监理工程师见证下随机抽取，扭拒系数检测随机抽取8套；抗拉强度检测随机抽取8套。抗滑移系数随机抽取3组共12套。 螺栓检测依据：钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001钢结构高强度大六角螺栓、大六角螺母15、垫圈与技术条件GB/T1228-1231-91紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.1-2000 螺栓检测除特殊注明外，高强螺栓为10.9级摩擦型高强螺栓。连接板材为Q345B时，按本图纸设计摩擦面抗滑移系数不小于0.45；高强螺栓施工应遵照钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程（JGJ82-91）中的要求。制造批按单位工程划分规定的工程量每2000T为一批，不足2000T的可视为一批，选用一种表面处理工艺方法处理（摩擦面采用抛丸处理）。每批三组试件。1.5 焊条、焊丝的选用:焊条型号应与主体金属相匹配，对Q345B钢的焊接，采用焊条采用E50xx 型，并符合低合金焊条GB/T16、5118-85 的规定。焊丝和焊剂应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293和低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T1240中相关的规定。第三节 钢结构制作技术准备（1）熟悉和审查施工图纸 1. 检查施工图纸是否完整和齐全，施工图纸是否符合国家有关工程设计和施工的规范和要求。 2. 施工图纸与其说明在内容上是否一致，施工图纸的各组成部分间是否矛盾。3. 建筑图同其相关的结构图，在尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致，技术要求是否明确。4. 掌握拟建工程的建筑和结构的形式和特点，需要采取哪些新技术。对于技术含量高、施工难度大的分部(项)工程，要审查现有的施工技术和管理17、水平是否能满足工期、质量要求。 （2）吊装等班组共同商定施工工艺及配合事宜。 （3） 深化设计根据安装施工组织设计中安装的计划进行深化设计。深化设计是钢结构设计与施工中不可缺少的一个重要环节。深化设计的设计质量，直接影响着钢结构的制作和安装的质量。深化设计要详细地设计钢结构的每一个构件，为钢结构的制作和安装提供技术性文件。钢结构的构件制作及安装必须有安装布置图及构件详图，其目的是为钢结构制作单位和安装单位提供必要的、更为详尽的、便于进行施工操作的技术文件。通过图纸的二次设计，使复杂分散的节点细化成为有规律的、一目了然的施工详图。在制作与安装过程中出现涉及到更改施工图的问题必须征得设计院同意的前18、提下进行处理。钢结构构件涂装前应进行抛丸除锈处理，除锈等级应分别达到Sa2.5级和St3级。处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污水和毛刺等（4）钢结构制作、安装主要规范及依据：A. 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001B. 建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002 制作过程中，还应严格按ISO9001-2000 质量管理体系进行质量管理，以确保钢结构的制作质量。第四节 钢结构加工制作（1）钢结构加工制造流程图（2）放样 1、号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料清单、另件草图和电脑实样图进行号料。 2、号料装配等使用的钢卷尺必须定期经计量部门校核，合格后才能19、使用。 3、号料的母材须平直无损伤及其它缺陷，否则应先矫正或剔除。 4、划线精度： 5、划线后应标明基准线、中心线和检验控制点，作记号时不得使用凿子一类工具。少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。 6、号料后按质保体系文件规定做好材质标记移植工作。（3）矫正；钢材的矫正，一般应在常温下用机械设备进行，但矫正后的钢材表面不应有凹陷、凹痕及其它损伤。热矫正时应注意不能损伤母材，加热的温度应控制在900以下，低合金钢（如Q345）严禁用水激冷，并在未降温至室温前不得进行锤击。（4） 焊接 1、 钢结构焊接应符合建筑钢结构焊接规范（JGJ81-2002）,钢结构工20、程施工质量验收规范（GB50205-2001）,高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99-98）等的规定。 2、 焊接前，应对钢材、焊接材料、焊接方法、焊前预热、焊后热处理等进行焊接工艺评定。焊接工艺评定应符合建筑钢结构焊接规范（JGJ81-2002）的规定，并根据工艺评定报告，确定焊接工艺。 3、 焊工应持证上岗从事焊接作业。焊工资质应与施焊条件及焊接质量等级相适应，严禁低资质焊工施焊高质量等级的焊缝。 4、 焊条、焊剂应按规定进行烘干。焊条应有专门的保温筒放置，随用随取，严禁乱放。点焊用焊条等级应与正式施焊时所用的焊条等级相一致。 5、 焊接顺序的选择应考虑焊接变形，尽量采用对称焊接。对收缩21、量大的部位应先焊接，焊接过程中，应平衡加热量，使焊接收缩量减小。 6、 加劲板点焊时应注意，用E503.2 焊条进行点焊，在点焊牢固的前题下，焊脚越小越好，为CO2 气保焊创造有利条件。同时不得在母材上引弧，造成母材的缺陷。 7、 CO2 气保焊的焊接电流、电压应根据焊接工艺评定结果来选择。 8、 所有拼接焊缝要注意焊缝余高，余高不得超过2mm。9、焊缝质量等级及部位。（见下表）其余特殊部位焊缝要求按设计图纸的详细说明（附图）。（5）网球中心弧形悬臂桁架制作及胎模架设置 1、管桁架采用351、114、140、245、194、299、152、180、203、95、83等Q345B的热扎圆钢管为主22、要材料，斜腹杆与上、下弦杆轴线，均呈等腰三角形空间相交。 制作时按工艺规程: 1)先将上、下弦圆管用大型数控弯管机, 按各自所需弧度半径加工好, 加工前圆管下料应预留加工余量, 弧形管加工好后按拼装细化图要求精确下料，并刻上每根材料的编号以方便拼装号料。钢管弯曲机为弧线下调式三辊型材弯曲机，主要用于圆管、圆钢、方管、槽钢、板材等的弯曲加工作业，最大加工截面：钢管：600x40槽钢：80#方管：400x400x20钢管弯曲机LMGQ/P-A切割机为北京林克蔓数控技术有限公司生产的6轴管数控切割机，采用PIPE2002数控管相贯切割机辅助编程系统；切割最大厚度50mm，加工外径60800mm，管子23、交叉角度10170，精度误差0.2，坡口角度-6060；最大旋转角：W轴无限旋转；A轴65；B轴65。6轴相贯线切割机2) 斜腹管杆按细化图中所需长度用数控割机下料, 再将斜腹管杆两端头部用相贯线数控切割机切割成立体曲面，按工艺规程，只有数控相贯线切割机才能满足制作质量要求，因此，该道工序在相贯线切割机上加工，使加工质量得到保证，并确保了加工进度。3) 弧形悬臂桁架制作前，应请设计单位计算出桁架安装后的自重挠度和荷载挠度，以便加工时作技术调整，保证安装完成后的各方面技术指标。4) 为保证弧形桁架制作、安装精度，需要制作整体拼装胎模架。通常胎模架分为正放和侧放两种，根据本工程特点，选用正放设立组24、装的空间三维胎模架。选定以下弦为基准点来确定，将下弦放在胎模架弧形底部中心控制位，将上弦放在胎模架弧形上部两侧控制位置，并用扣件固定。5) 斜腹管杆定位时，由于所有腹杆之间都存在空间角度，为方便拼装工作，采取在上下弦杆相贯节点处弹出中心线，用钢卷尺量出每根腹管的拼装位置，以确保腹杆位置的正确。各杆件拼装后，对细化图中各点的几何尺寸进行复核检验，合格后进行施焊。6) 由于本管桁架长度达32米, 三维几何尺寸大，车间内整榀制作无法运输，现考虑分二段在车间内制作并进行预拼装，预拼装时在弦杆内塞600mm长钢管，钢管壁厚与弦杆一致，外径尺寸比弦杆内径尺寸小0.5mm，并在焊缝对接接口两侧做相应标记；具25、体如下:预拼接口切割：用样板划出垂直于钢柱的接口线，在钢柱接口两边500mm处用支撑固定。用圆管切割机沿接口线切割，切割缝为46mm，接口两边开25300坡口，12mm钝边。用角向砂轮机将坡口打磨光滑，无波纹。预拼：将弦杆支承于胎架的横梁上，并用经纬仪测量拉通线，使待拼装节点处于两胎架之间，并对准弦杆轴线，使分段弦杆钢管内壁的间隙为8mm（如图），以便电焊工焊接操作。(b)弦杆(b)弦杆(c)弦杆剖口示意钢管桁架拼接节点图当钢管焊后报验完成后，在接缝两边划上组对对齐线并打样冲眼。用记号笔和钢印标明间隙。将弦杆分别标上记号和钢印。涂装完成后一起运至安装现场对接。焊后处理，对角焊缝进行磁粉探伤检查26、，抽检率为10%；预拼装报验合格后，构件编号、脱胎，进打砂房涂装；焊接后处理，对角焊缝进行磁粉探伤检查，抽检率为10%；构件编号并总体报验。2 将加工好构件按细化图的相应编码进行编号，然后运往工地进行对接、施焊。3 管桁架制作分段的选择。根据制作工艺要求、加工设备条件、现场运输长度限制等因素，为减少安装拼接点和确保制作质量，管桁架分两段制作。分段制作的构件在安装前必须试拼装至整长，以保证构件施工现场安装能顺利拼接。还要做到以下几点： 管桁架拼接口设置与上下玄杆内径一致的厚壁无缝钢管作衬套，衬套一端插入接口，并焊接固定。拼接时插入另一端接口，作为保持管桁架几何形状和安装拼接要求之用； 上下弦圆管27、拼接口两端添焊临时固定的连接钢板便于拼装时螺栓临时连接固定；在加工构件上标识轴线编号、拼接位置和便于拼接时控制各制作段在同一平面内的标识点。4 因几何尺寸大，保证构件的正确性，制作管桁架必须采用稳定性好的胎模架制作，胎模架平面布置图如下：胎模架受力计算书如下图：胎模架受力计算书如下图：实践证明，采取上述试制作技术措施后，使拼接和管桁架的起拱度能符合设计要求，轴线均在同一平面内，尺寸误差小于规范要求，现场拼接操作方便，确保管桁架与支承圆柱中心线相对应。（6）网球馆桁架分段制作及胎模架设置1 由于以上管桁架长度分别达40、80米, 三维几何尺寸大，车间内整榀制作无法运输，现也考虑将40米管桁架分二段，80米管桁架分四段在车间内制作并进行预拼装、编号运往工地进行对接、施焊。制作工艺及方法与制作网球中心悬臂桁架相同。分段见图如下：对其胎模架布置图如下：