北京理工大學(xué)體育文化綜合館鋼結(jié)構(gòu)工程

1、北京理工大學(xué)體育文化綜合館工程施工組織設(shè)計(jì)（鋼結(jié)構(gòu)部分）編制：郭少先 吳群嶺 馮華清 郭強(qiáng)第2 頁目錄1、 鋼結(jié)構(gòu)工程概況 32、 施工難度與技術(shù)關(guān)鍵 . 133、 工程管理目標(biāo) .153.1 質(zhì)量目標(biāo) .153.2工期目標(biāo) .153.3工程成本造價(jià)控制目標(biāo) .163.4安全目標(biāo) .163.5環(huán)境保護(hù)和文明施工目標(biāo) .163.6技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo) .173.7培訓(xùn)和教育目標(biāo) .173.8團(tuán)結(jié)合作目標(biāo) .174、項(xiàng)目管理及施工部署 .175、施工準(zhǔn)備 .236、施工方法 .307、質(zhì)量保證體系及措施 .60&工期保證措施 .619、冬期施工技術(shù)措施 .6210、安全保證措施 6611、 附表1

2、施工計(jì)劃進(jìn)度表 .6712、附錄：技術(shù)規(guī)范書 70第3 頁1. 鋼結(jié)構(gòu)工程概況1.1 工程概況1.1.1 工程概況與特點(diǎn) 北京理工大學(xué)體育文化綜合館位于北京理工大學(xué)校園內(nèi)，規(guī)劃用地面積20650m2占地12000 m2,總建筑面積21882 m2 （含風(fēng)雨跑道1590m2。建筑物高度為28.2m，地下一層（局部設(shè)地下夾層），地上三層。 東西寬107.17m，南北長190.12m。建筑物東西兩側(cè)分別有二個露天風(fēng) 雨跑道。該工程為鋼筋混凝土框架 - 剪力墻結(jié)構(gòu)，屋面支撐體系：鋼屋蓋由二 榀東西向的雙曲面圓弧拱架和十榀南北向的馬鞍形管桁架式鋼屋架組 成，十榀鋼屋架吊掛于二榀主拱架下?？磁_周邊半徑 3

3、8.2m 圓周上分別 布置有圓形鋼筋混凝土柱，混凝土柱之間設(shè)有鋼筋混凝土圓弧梁，鋼屋 架支撐在鋼筋混凝土圓弧梁上，標(biāo)高隨屋面馬鞍形位置不同而變化，鋼屋架由連系桁架LXHJ15聯(lián)成一體。鋼屋架從鋼筋混凝土圈梁支撐點(diǎn) 向外逐漸向高懸挑，最后由外環(huán)桁架梁聯(lián)成一體，高挑部分構(gòu)件為工字 鋼122a。屋架上設(shè)置鋼檁條，鋪設(shè)雙層保溫金屬壓形板。主拱架外露， 屋面整體造形呈馬鞍形，外露鋼拱架蒼勁有力，波浪形銀灰色屋面飄逸， 輕巧，兩者完美結(jié)合，集中體現(xiàn)了更高更快更強(qiáng)的體育精神和奮發(fā)向上的現(xiàn)代風(fēng)格。詳見圖 1.1 鋼結(jié)構(gòu)平面圖； 圖1-2 結(jié)構(gòu)縱剖面；圖1-3 結(jié)構(gòu)橫剖面；第4 頁圖1-1 鋼結(jié)構(gòu)平面圖 圖1-

4、2 結(jié)構(gòu)縱剖面圖 圖1-3 結(jié)構(gòu)橫剖面圖第7 頁1.1.2 結(jié)構(gòu)形式主拱架為雙向圓弧拱，跨度為 85.4m,拱腳最低處標(biāo)高5.2m、拱頂最高處標(biāo)高28.2m，斷面形狀為平行四邊形，上下弦桿406X 20，腹桿245X 12，203X 10,弦桿+腹桿節(jié)點(diǎn)為管+管相貫節(jié)點(diǎn)。 吊桿為三角形斷面,立桿與主拱架下弦桿相貫焊接,屋架懸掛于吊 桿下，懸掛處吊桿與拱架下弦相貫連接采用鑄鋼節(jié)點(diǎn)，懸掛支座管為351 X 16,節(jié)點(diǎn)形式為管+板插入節(jié)點(diǎn)。二榀主拱架由 6 榀橫向支撐桁架相連，中間支撐桁架為梯形，上下弦桿351 X 16，腹桿為 245X 12,203X 10。外側(cè)支撐桁架為三角形, 上下弦桿 35

5、1X 16,腹桿為 203X 10。十榀屋架南北向布置，懸掛于吊桿支座下，上弦桿203X 12,下弦桿245 X 14，腹桿為 133X 6.5。WJ15布置圖見平面圖，屋架呈 中央高,向兩側(cè)趨于中部低,端部高的態(tài)勢。連系桁架 LXHJ1 5 將十榀屋架聯(lián)成一體,均為單片桁架,上下弦桿133X6.5，腹桿為83X 6。外環(huán)桁架BHJ16為三角形，上下弦桿 133X 6.5，腹桿為 83 X6。懸挑工字鋼為 I22a ，檐口周圈用槽鋼 22 相連。 屋架上弦平面支撐（直、斜）均采用 133X 8鋼管。 屋面檁條采用 220X 75X 2.5 冷彎薄壁形鋼。第8 頁鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表 表1-1 構(gòu)件名稱

6、編號 構(gòu)件單重（ kg） 構(gòu)件數(shù)量 總重 kg 屋面拱架 147103.9 2 294207.8拱架支撐 75659.3 1 75659.3 吊桿 21320.4 2 42640.8中屋架 WJ1 37793.3 2 75586.6中屋架 WJ2 36376.3 2 72752.6中屋架 WJ3 24052.3 2 48104.6中屋架 WJ4 21616.8 2 43233.6中屋架 WJ5 17767 2 35534 屋架 WJ6 2545 4 10180 屋架 WJ7 1144 4 4576 屋架 WJ8 851 4 3404 屋架 WJ9 1050 4 4200 屋架 WJ10 145

7、2 4 5808 挑檐梁 74.4 90 6696 挑檐環(huán)梁 64 92 5888 檁條 37535.2 合計(jì) 766006.51.05%系數(shù)。注：以上重量考慮節(jié)點(diǎn)等重量需x 鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件明細(xì)表，見表 1-2第9 頁鋼結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件明細(xì)表 表1-2 截面形式54中屋架WJ5挑檐環(huán)梁中屋架WJ4中屋架WJ315.59619.53274.95083.10461.90817.42219.34412.10114.97415.043321中屋架WJ2中屋架WJ1拱架支撐 吊桿 主拱架 名稱 序號 構(gòu)件86.570拱架下連續(xù)成折線90.836minx=8.16128.20088.47221.962 max

8、=17.18620.8316.42415.5506.742長度及標(biāo)高（ m） 形 狀 吊掛于拱架上，另 一點(diǎn)在鋼筋混凝土支座上， 且有較長飛檐。58883553443233.648104.6641776792221616.824052.322 雙面扭曲桁架 單向翹曲、三角桁架 鑄鋼節(jié)點(diǎn)懸吊桿件 管管相貫結(jié)構(gòu)72752.675586.642640.875659.3284207.836376.337793.32221320.475659.3142103.9122 共6榀， 3種總重（kg）單重（kg）數(shù)量特點(diǎn)第10 頁1.1.3 節(jié)點(diǎn)形式1）主拱支座：萬向球形支座；2) 主拱上下弦桿 +腹桿：“管

9、管” 相貫焊接節(jié)點(diǎn)；3) 主拱懸掛屋架處：鑄鋼節(jié)點(diǎn)；4) 吊桿支座：“管板”插入焊接節(jié)點(diǎn)；5) 主拱橫向支撐桁架、連系桁架 LXHJ15、外環(huán)桁架BHJ1 BHJ6屋架平面支撐均采用“管管”相貫焊接節(jié)點(diǎn)。(a)管一管 多管交叉相貫( b) 管 - 管 相貫第11 頁( e) 管 - 套管 - 管 加固、加長連( d) 管 - 球 相貫( c) 管 - 板 插入第12 頁圖1-4 管結(jié)構(gòu)主要節(jié)點(diǎn)形式1.2 要材料1.2.1 架及鋼梁為 Q235B(I 字鋼，槽鋼，焊接 H 形鋼 )。1.2.2 鋼管為 Q345B 無縫鋼管，化學(xué)成份及力學(xué)性能應(yīng)符合 GB700-88， 抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)

10、測值比值不小于 1 .2 ，鋼材應(yīng)有明顯的屈服 臺階，且伸長率應(yīng)大于 20%，鋼材應(yīng)有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。123焊接材料：自動焊或半自動焊采用H08或H08MnA焊絲，其性能符合GB1300-77 ;手工焊時采用E43、E50焊條， 其性能符合 GB/T5117-95、 GB/T5118-95 的規(guī)定。1.2.4 高強(qiáng)度螺栓：采用 10.9S 大六角高強(qiáng)度螺栓，其技術(shù)條件符合GB1228、1229、12301991 的規(guī)定。1.2.5 鑄鋼：鋼材屈服強(qiáng)度大于 Q345B。1.3 分承包內(nèi)容 我單位為“北京理工大學(xué)體育文化綜合館工程”施工總承包方，因( f) 縱向主桁架 + 環(huán)向桁架梁

11、 相交連第13 頁本工程鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)性較強(qiáng)，施工難度較高，為了充分保證鋼結(jié)構(gòu)工 程的施工質(zhì)量，確保使之達(dá)到既定的“魯班獎”質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，我單位研究 決定將屋頂鋼結(jié)構(gòu)支撐體系工程進(jìn)行分包施工，擬定分承包方的單位名 稱、企業(yè)資質(zhì)、企業(yè)業(yè)績、企業(yè)信譽(yù)與實(shí)力等資料均密封在投標(biāo)文件(企 業(yè)信譽(yù)與實(shí)力)中一齊報(bào)送。分承包的內(nèi)容包括：鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)； 安裝過程整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和應(yīng)力應(yīng)變分析； 鑄鋼節(jié)點(diǎn)加工制作；重要節(jié)點(diǎn)的承載力試驗(yàn)； 鋼材，鋼管，連接材料，涂料的采購，試驗(yàn)復(fù)驗(yàn)； 鋼構(gòu)件，桿件坡口加工、工廠制作； 焊接工藝評定及試驗(yàn)，焊接質(zhì)量檢驗(yàn)； 現(xiàn)場鋼構(gòu)件、桿件的拼裝及整體提升，安裝； 屋面鋼檁條安裝、壓形鋼

12、板鋪設(shè)；屋面保溫層與防水層施工、面層 0.4mm 厚不銹鋼板鋪設(shè)等屋面全 部工作內(nèi)容。2. 工程難點(diǎn)與施工技術(shù)措施2.1 工程難點(diǎn)2.1.1 本工程近 28m 高的管拱架式鋼結(jié)構(gòu)跨度大、與結(jié)構(gòu)穿插進(jìn)行，在 施工上具有較大難度，鋼構(gòu)件品種規(guī)格多，運(yùn)輸超長超寬；鋼材強(qiáng)度級 別高，鋼管Q345B鑄鋼強(qiáng)度大于Q345B管管相貫焊接，鑄鋼節(jié)點(diǎn)第 14 頁 相貫焊接，現(xiàn)場安裝焊接技術(shù)難度大，工作量繁重。2.1.2 主拱架由兩個雙曲面圓弧桁架組成，屋架桁架外形呈波浪狀，檐口 向高懸挑，標(biāo)高是變化的，每一構(gòu)件的拼裝定位均須三維坐標(biāo)定位，給 施工定位測量的精度控制增加了難度。2.1.3 由于施工現(xiàn)場的限制，塔吊

13、布置時在鋼結(jié)構(gòu)施工范圍內(nèi)的起重量不 足，而僅鋼管 325X 16長10m的重量就有3t，因此，施工用塔只能局 部配合鋼結(jié)構(gòu)的安裝。2.1.4由于拱架高近28m，采用滿堂腳手架不僅經(jīng)濟(jì)效益差，施工效率 也低，更不利于構(gòu)件的準(zhǔn)確定位和高空焊接，無法保證安裝施工質(zhì)量。 因此必須采用高效先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制整體提升新工藝。2.1.5 由于以上特點(diǎn)，使安裝、焊接、檢驗(yàn)、質(zhì)量控制難度增加。2.1.6 同樣由于以上特點(diǎn)，加上鋼結(jié)構(gòu)與土建結(jié)構(gòu)工程工序相互交叉作 業(yè)，施工場地環(huán)境復(fù)雜，各工序工程質(zhì)量與速度互相影響、制約，協(xié)調(diào) 配合的難度較大。2.2 施工技術(shù)措施 為保證施工工程質(zhì)量，提高施工效率，縮短工期，針對技術(shù)

14、問題本 公司將采取的技術(shù)措施主要包括：采用計(jì)算機(jī)控制的液壓千斤頂同步提升新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)桁架大 面積大噸位的安裝。合理設(shè)置鋼桁架拼接層次，盡可能減少拼接次數(shù)，主要采用地 面組拼和低空組拼，使現(xiàn)場高空管結(jié)構(gòu)相貫焊接工作量大幅度 減少。合理安排鋼桁架分段，使所有鋼桁架在地面組拼和低空組拼成較 大的單元，在滿足履帶 （汽車） 起重機(jī)起吊能力情況下，再組拼成 大單元。針對本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和現(xiàn)場安裝要求，協(xié)助設(shè)計(jì)院確定合理焊接 坡口尺寸和形式。使安裝方便，焊接質(zhì)量易于保證。設(shè)計(jì)有利于現(xiàn)場組拼的胎具和輔助裝置，有利于拼裝定位和焊 接，提高工效，保證質(zhì)量。制訂適應(yīng)本工程特點(diǎn)的管桁架定位偏差測量調(diào)整和控制方法。3.

15、 工程管理目標(biāo) 根據(jù)建設(shè)單位招標(biāo)文件要求，考慮本工程的特殊重要性，根據(jù)我單 位的綜合實(shí)力及項(xiàng)目部的實(shí)際施工技術(shù)水平和自身管理素質(zhì)，制定以下 管理目標(biāo)：3.1 質(zhì)量目標(biāo)質(zhì)量目標(biāo)：“中國建筑工程魯班獎” 鋼結(jié)構(gòu)工程為本工程結(jié)構(gòu)工程的重要組成部分，在整個工程中占有 至關(guān)重要的地位，必須實(shí)現(xiàn)“過程精品”，確保整體工程質(zhì)量等級達(dá)到“中 國建筑工程魯班獎”標(biāo)準(zhǔn)，使之成為讓建設(shè)單位完全滿意的精品工程。3.2 工期目標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)工期目標(biāo)： 115d 我公司在接到本工程招標(biāo)文件后，結(jié)合本工程的特點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn) 進(jìn)行了施工組織設(shè)計(jì)的詳細(xì)編制，對進(jìn)度計(jì)劃的可行性進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì) 的深入研究，對工程施工組織、管理進(jìn)行了細(xì)致

16、的部署、和籌劃，對每 一道工序的安排做到科學(xué)合理、高效緊湊、銜接緊密，在確保施工質(zhì)量 目標(biāo)的前提下，保證工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。3.3 工程成本造價(jià)控制目標(biāo) 我們將始終站在建設(shè)單位的角度，樹立工程全局觀念，通過優(yōu)秀的 人才、科學(xué)的管理、先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備、經(jīng)濟(jì)合理的施工方案和工藝、 科學(xué)的策劃和部署。有效地組織、管理、協(xié)調(diào)和控制，使該工程成本和 造價(jià)得到最為有效地控制；將同建設(shè)單位、設(shè)計(jì)院、監(jiān)理公司和工程相 關(guān)各方共同努力，優(yōu)化施工組織和安排，使工程各個環(huán)節(jié)銜接緊密，高 效順利地向前推進(jìn)；從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、材料設(shè)備選形、合格供應(yīng)商的選擇、 現(xiàn)場施工組織、管理、協(xié)調(diào)與控制等各個方面，提出行之有效地合理化 建議和

17、施工方案，加強(qiáng)“過程”、“程序”和“環(huán)節(jié)”控制，追求“過程 精品”，避免不必要的拆改、浪費(fèi)，盡最大能力減少和節(jié)省工程成本和造 價(jià)，使建設(shè)單位的投資獲得最佳的效益和達(dá)到滿意的效果。通過長期的 工程實(shí)踐，我們充分認(rèn)識到只有整個工程成本和造價(jià)得到良好的控制， 才能達(dá)到以上目標(biāo)。3.4 安全目標(biāo) 我公司將采取切實(shí)可行的措施和充足的安全投入，通過嚴(yán)密的安全 管理，確保施工現(xiàn)場不發(fā)生重大傷亡事故、火災(zāi)事故和惡性中毒事件， 輕傷發(fā)生頻率控制在千分之二以內(nèi)。3.5 環(huán)境保護(hù)和文明施工目標(biāo) 我公司將嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)單位對建筑工程施工的各項(xiàng)管理規(guī)定，加強(qiáng) 施工組織和現(xiàn)場安全文明施工管理，努力使本工程成為我公司的“形象

18、 示范工程”和“北京市文明安全工地”。3.6 技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo) 由于本工程技術(shù)含量較高，我公司將把本工程作為科技示范工程的 重點(diǎn)，并制定科技創(chuàng)新目標(biāo)和實(shí)施計(jì)劃，使技術(shù)創(chuàng)新建立在實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、 先進(jìn)、合理和高效地水準(zhǔn)之上，使之真正成為支撐工程項(xiàng)目優(yōu)質(zhì)高效運(yùn) 行、完善和提高項(xiàng)目管理水平、實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和工期目標(biāo)的有效手段。在工 程實(shí)施過程中利用計(jì)算機(jī)作為主要管理手段，利用網(wǎng)絡(luò)化管理，使工程 形象進(jìn)度，質(zhì)量、安全、資料信息等完全處于受控狀態(tài)；確保項(xiàng)目管理 模式的高效運(yùn)行和管理目標(biāo)的全面實(shí)現(xiàn)。3.7 培訓(xùn)和教育目標(biāo) 實(shí)現(xiàn)百分之百的全員培訓(xùn)教育，不僅包括管理層的培訓(xùn)教育，尤其 是對施工作業(yè)層的進(jìn)一步強(qiáng)化培訓(xùn)和教育，

19、使全員樹立牢固的質(zhì)量意識、 安全意識、環(huán)境保護(hù)和文明施工的意識、成品保護(hù)的意識、為建設(shè)單位 服務(wù)的意識以及相互合作相互協(xié)調(diào)的意識，強(qiáng)化施工管理和工程技術(shù)水 平。3.8 團(tuán)結(jié)合作目標(biāo) 積極、主動、高效為建設(shè)單位服務(wù)，急建設(shè)單位之所急，想建設(shè)單 位之所想，處理好與建設(shè)單位、監(jiān)理、設(shè)計(jì)以及相關(guān)政府部門的關(guān)系， 使工程各方成為一個團(tuán)結(jié)、協(xié)作、高效、和諧和健康的有機(jī)整體，形成 合力共同促進(jìn)項(xiàng)目綜合目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。4. 項(xiàng)目管理及施工部署4.1 項(xiàng)目管理組織機(jī)構(gòu)為確保整個工程按時、優(yōu)質(zhì)、高效地完成，我單位將選派優(yōu)秀的管 理干部和專業(yè)工程技術(shù)人員，有計(jì)劃的組織協(xié)調(diào)和管理，項(xiàng)目經(jīng)理部配 備技術(shù)、質(zhì)檢、安全、預(yù)算、

20、材料、財(cái)務(wù)等職能人員，負(fù)責(zé)從施工準(zhǔn)備、 技術(shù)管理、生產(chǎn)組織、質(zhì)量監(jiān)控、安全監(jiān)控、文明施工、材料供應(yīng)到竣 工驗(yàn)收和工程結(jié)算等方面全過程管理，并對建設(shè)單位全面負(fù)責(zé)。圖4-1 現(xiàn)場安裝組織機(jī)構(gòu)圖4.2 工程施工部署總工程師 項(xiàng)目副經(jīng)理起重班 測量班 安裝班 電焊班 探傷組 電工班項(xiàng)目經(jīng)理質(zhì)量技術(shù)部施 工 管 理 部 設(shè) 備 材 料 部 詳 圖 設(shè) 計(jì) 部 加 工 部 綜 合 管 理 部 安 全 管 理 部 合 同 管 理 部 資料管理部提升部-0.100以下結(jié)構(gòu)完成后暫停施工，提前插入O8O 16軸地下室外墻防水施工，完成回填后觀眾廳場地進(jìn)行平整，做為鋼結(jié)構(gòu)屋面拱架、屋 架現(xiàn)場組裝和提升作業(yè)場地。前

21、期進(jìn)場后可利用建筑物西側(cè)場地進(jìn)行小 單元的組拼作業(yè)。屋面鋼結(jié)構(gòu)拱架、屋架承重結(jié)構(gòu)體系完成后，再進(jìn)行 觀眾廳-0.100 以上的主體結(jié)構(gòu)和看臺結(jié)構(gòu)。4.2.1 鋼結(jié)構(gòu)施工部署1 ）拱架、屋架同時進(jìn)行場內(nèi)、場外、低空及地面拼裝。2）采取分段二次提升拱架及相關(guān)構(gòu)件的方法，盡早完成拱架落地 合攏，最大限度提升更多構(gòu)件。3）高空安裝剩余屋架，對稱完成相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)安裝。4）外挑構(gòu)件及檁條等可采用塔吊后施工。5）進(jìn)行東西門頭 H 形鋼構(gòu)件安裝。4.3 施工流水段的劃分 鋼結(jié)構(gòu)安裝分三個流水段施工： 見圖 4-2 鋼結(jié)構(gòu)施工流水劃分。圖4-2 鋼結(jié)構(gòu)施工流水劃分第一流水段完成內(nèi)容：主拱中間4段地面（拱頂8.7m

22、）立拼；中 HJ2 榀組裝相應(yīng)的吊桿及支座；安裝WJ1屋架中段及檁條；第一次提升。第二流水段分東西兩部，完成內(nèi)容：主拱 5、6 段地面立拼（拱頂 15.858 ）；中 HJ3 榀；組裝相應(yīng)的吊桿及支座；安裝 WJ2 4 屋架中段及檁條；第二次提升；拱腳拼裝；拱腳合攏；WJ5 中段施工。第三流水段：南北兩側(cè)屋架邊段安裝按節(jié)間周邊構(gòu)件安裝及東西門頭收尾。4.4 場鋼結(jié)構(gòu)施工平面布置見圖 4-3 鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場平面。L/2=45.321 m 分5段 Q=0.417 t14.500m 16.454 m Q=4.722 t 構(gòu)件堆放區(qū)13.320m14.400m10.580m50t11.780m28.232 m Q=8.30 t22.447 m Q=6.599 t33.315 m Q=13.892 t吊車行走路線L/2=41.552 m 分4段 Q=0.289 tL/2=43.895 m 分5段 Q=0.414 t37.793t36.377t33.541 m Q=13.986 tL/2=30.954 m 分2段 Q=0.287 tL/2=36.847 m 分3段 Q=0.294 t24.053t21.617t17.767t20t16t圖4-3 鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場