大型低速風洞建筑工程項目

停放大廳網架鋼結構專項施工方案

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審批人：______________

2019年10月編制版本：第五版

目錄

第一章工程概況....................................................8

1.1建筑結構簡介..............................................8

1.2鋼結構簡介................................................8

1.3典型結構與節點............................................9

1.4施工重點與難點分析.......................................10

1.4.1施工條件分析......................................10

1.4.2施工重點與難點.....................................11

1.5管理目標..................................................12

1.6總體思路..................................................12

1.6.1區段劃分..........................................12

1.6.2方案概述..........................................15

1.7施工總流程................................................16

1.8機械選型..................................................26

1.9施工平面布置.............................................26

1.9.1施工道路..........................................26

1.9.2臨時用電布置.......................................27

第二章編制依據...................................................30

2.1相關文件.................................................30

2.2規范及標準...............................................30

第三章施工進度計劃..............................................32

3.1編制依據..................................................32

3.2工期主控節點.............................................32

3.3進度計劃..................................................32

3.4勞動力投入計劃...........................................32

3.5主要機械投入計劃.........................................33

3.6主要計量器具投入計劃.....................................33

3.7主要技措材料投入計劃.....................................34

3.8主要安措材料投入.........................................34

第四章施工方法及工藝要求........................................35

4.1埋件安裝..................................................35

2

4.1.1預埋件簡介.........................................35

4.1.2工藝流程...........................................35

4.1.3安裝工藝............................................35

4.1.3檢查與驗收.........................................36

4.2網架拼裝施工工藝.........................................36

4.2.1網架拼裝施工技術路線.............................36

4.2.2吊裝機械的選擇及布置.............................37

4.2.3拼裝胎架設計......................................38

4.2.4網架拼裝施工......................................40

4.3網架嵌補施工工藝........................................46

4.3.1嵌補施工區域......................................46

4.3.2嵌補施工方法......................................46

4.3.3嵌補施工流程......................................50

4.4網架提升施工工藝........................................52

4.4.1網架提升施工技術路線..............................52

4.4.2網架提升施工總體流程..............................52

4.4.3網架提升方案設計..................................53

4.4.4計算機控制液壓同步提升技術........................57

4.4.5網架提升設備的選擇與布置..........................61

4.4.6網架提升施工.......................................66

4.4.7卸載施工...........................................81

4.4.8網架提升施工相關驗算.............................83

4.5鋼結構焊接..............................................84

4.5.1材質及主要接頭類型...............................84

4.5.2焊接方法及設備....................................84

4.5.3工藝流程..........................................87

4.5.4焊接工藝...........................................89

4.5.5過程控制措施.......................................92

4.5.6焊縫檢測...........................................94

4.5.7焊縫返修...........................................95

4.6網架施工測量與監測......................................96

3

4.6.1網架施工測量控制..............................96

4.6.2網架施工監測控制..............................101

第五章施工安全保障措施......................................105

5.1安全管理原則........................................105

5.2安全管理目標........................................105

5.3安全生產管理體系....................................105

5.3.1項目經理職責..................................106

5.3.2項目商務經理職責..............................106

5.3.3項目總工職責..................................106

5.3.4項目安全負責人職責............................107

5.3.5項目生產負責人職責............................107

5.3.6項目安全管理人員職責..........................107

5.3.7勞務作業人員職責..............................108

5.4安全施工管理措施....................................108

5.4.1安全教育及培訓................................108

5.4.2安全技術交底..................................108

5.4.3安全標志及標牌................................109

5.4.4班前安全活動..................................109

5.4.5安全檢查......................................109

5.5網架安裝主要安全措施.................................109

5.5.1網架拼裝安全措施...............................109

5.5.2網架提升安全措施...............................111

5.5.3嵌補帶施工安全措施............................111

5.5.4柱頂提升技措安裝安全措施.......................112

5.6常規安全措施.........................................112

5.6.1立體交叉作業條件下的安全防護措施...............112

5.6.2高空作業安全防護措施...........................113

5.6.3臨邊洞口安全防護措施...........................116

5.6.4個人防護......................................118

5.6.5焊接作業安全措施..............................118

5.6.6臨時用電安全措施..............................120

4

5.6.7機械設備的安全使用措施.........................122

5.6.8雨季施工安全措施...............................122

5.6.9大風天氣施工措施...............................124

5.6.10冬季施工安全保障措施..........................125

5.6.11夜間施工安全保障措施..........................125

5.6.12施工現場消防措施..............................125

第六章施工管理及作業人員配備與分工..........................129

6.1施工組織機構人員配置.................................129

6.2施工管理人員組織及分工...............................129

6.3施工作業人員組織及分工...............................130

第七章工序交接及驗收........................................132

7.1檢驗批劃分...........................................132

7.2驗收標準.............................................132

7.2.1質量驗收內容..................................132

7.2.2安全驗收內容..................................134

7.3交驗程序管理........................................138

7.3.1移交期間的管理體系............................138

7.3.2工程移交服務措施..............................138

7.4驗收組織............................................138

7.4.1驗收體系組織構架..............................138

7.4.2驗收內容及人員組織............................139

7.4.3驗收流程......................................140

7.5資料管理.............................................141

第八章安全生產應急預案......................................143

8.1應急措施組織機構....................................143

8.2應急預案處理程序...................................144

8.3應急響應...........................................144

8.4應急措施...........................................145

8.4.1高處墜落事故應急措施...........................145

8.4.2觸電事故應急措施...............................146

8.4.3火災事故應急措施...............................147

5

8.4.4傳染性疾病事故及食物中毒應急措施..............148

8.4.5提升施工應急措施..............................149

8.5應急響應救援預案演習................................153

8.5.1演習時間和次數................................153

8.5.2演練檢查的主要內容............................153

8.5.3演習前施工人員的培訓..........................154

8.6應急救援醫院路線....................................155

第九章施工驗算..............................................156

9.1工程概述............................................156

9.2設計依據、規范與設計方法............................156

9.2.1設計依據......................................156

9.2.2設計方法......................................156

9.3主要材料及性能指標..................................156

9.4結構總體計算........................................158

9.4.1計算工況選取.................................158

9.4.2結構與傳力路線................................158

9.4.3計算方法與模型...............................158

9.4.4計算荷載與組合...............................159

9.4.5計算結果與小結...............................160

9.5臨時結構整體計算.....................................170

9.5.1計算模型說明..................................170

9.5.2結構傳力路線..................................171

9.5.3計算荷載與組合................................172

9.5.4總結..........................................179

9.6局部計算............................................179

9.6.1計算模型說明..................................179

9.6.2節點球（小500*25）計算.........................180

9.6.3節點球（4600*25）計算......................182

9.7預埋件驗算..........................................184

9.7.1計算方法......................................184

9.7.2標準提升支架后拉桿埋件計算結果.................186

6

9.7.3支座7提升支架后拉桿埋件計算結果...............186

9.8焊縫驗算.............................................187

9.8.1計算方法.......................................187

9.8.2支座7后拉點抗剪焊縫計算結果...................188

9.9截面強度計算.........................................188

9.9.1計算方法.......................................188

9.9.2支座7后拉點抗彎計算結果.......................190

9.10混凝土柱偏心受壓計算................................194

9.10.1正截面承載力計算..............................194

9.10.2裂縫計算......................................197

附件一：臨時用電平面布置圖....................................202

附件二：提升支架設計詳圖......................................203

7

第一章工程概況

1.1建筑結構簡介

大型低速風洞建筑工程項目位于四川省綿陽市涪城區，本工程屬《國家重大

科技基礎設施建設中長期規劃(2012-2030年)》之一，是“十二五”時期重點

建設的16項重大科技基礎設施之一，也是全球第一個全部采用現澆清水混凝土

施工的大型風洞類項目。

本工程由九個廠房和一個風洞洞體組成，共計十個單體。廠房建筑面積共計

21300m2,洞體投影面積5677m:除風洞風扇段和停放大廳屋面為鋼結構外，其

余結構均為混凝土結構。

圖1.1T建筑效果圖

1.2鋼結構簡介

停放大廳鋼結構為焊接空心球網架形式，由球桿四角錐小單元組成，下弦球

通過30個球形鋼支座支承于四周混凝土柱頂，標高20.8m,整體造型尺寸為

112.4m*79.6m,挑檐標高24.4m,網架上下弦矢高為3.6m?4.8m,東西向無支撐

跨度112m,南北向無支撐跨度79.6m,網架內部設置檢修馬道，屋面鋪設金屬屋

面板。構件材質為Q345B、Q235B,總用鋼量約920t。網架部分耐火極限2h,馬

道及橡條耐火極限L5h,總涂裝面積約1.7萬由，

8

大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

①88.5x40180x12

0114x40180x14

①140x40219x14

0140x80219x16

0159x60245x14

0159x80245x16

O0159x100325x16

0159x120325x20

WS4518WSR6025

WSR4551285WSR8052352

WSR502158WSR852380

nE

主裸條

次楝條

0200X200X4

圖1.2-1停放大廳網架效果圖

1.3典型結構與節點

表1.37停放大廳屋面鋼結構主要構件截面

序號構件形式圖不截面規?格材質

WS4518、WSR4522、

WSR5018、WSR5025、

WSR5525、WSR6025

1焊接球Q345B

、WSR6025、WSR8025、

WSR8025、WSR8530、

WSR8532、WSR8528

“88.5x4、6114x4、

6140x4、6140x8、

6159x6、6159x8、

6159x10、6159x12、

2網架桿件Q345B

6180x12、6180x14、

6219x14、6219x16、

6245x14、6245x16、

6325x16、6325x20

9

大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

3H型鋼梁HW150*150*8*10Q235B

Q235B（鍍

4柳條□200*100*4、LC6-22.3

鋅）

表1.3-2典型節點

1.4施工重點與難點分析

1.4.1施工條件分析

停放大廳網架投影面積大，桿件數量多，工期緊迫，且網架單元尺寸5磔5m,

超過構件運輸限制，只能散運至現場拼裝，5#塔吊位于網架結構內部，拼裝前需

進行拆除，過程中穿插設備運輸，合理組織作業順序至關重要。

10

大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

1.4.2施工重點與難點

表1.4.2T施工重難點分析

序號重難點分析重難點分析及應對措施

網架現場散拼構件數量根據網架整體結構特點，確定采用“地面拼裝+

1多，安裝方法的選擇是施工整體提升+高空嵌補”方式作為屋面鋼結構安裝方

的重點法。

1、設計簡易可靠的拼裝胎架，對每個下弦球支

撐點標高定位進行精確控制；

地面拼裝精度的保證及2、進行提升過程施工模擬，計算出網架提升過

2提升過程控制是網架施工的程及卸載后結構下撓，于地面拼裝時采取預起拱措

難點。施；

3、進行提升過程受力驗算，對施工過程薄弱點

進行替換加強，保證提升施工安全性。

1、在提升支架設計前，根據網架實體模型放樣

因網架弦桿角度不同，設計，盡量減少嵌補碰撞；

且因邊緣女兒墻澆筑工序限2、針對無法避開原結構的位置，采用預留牛腿

3

制，提升體系的設計是本工的方式進行相貫過渡。

程難點。3、采用穿越女兒墻的方式進行支架設計，減少

對女兒墻提前澆筑的影響范圍。

1、根據塔吊布置位置，在不影響塔吊拆除路線

的提前提，盡可能利用塔吊進行安裝，提高安裝效

采用汽車吊配合塔吊進

率。

4行地面拼裝，塔吊拆除時間

點是施工組織的難點。2、拼裝時采用由中心向四周擴散的順序進行網

架地面拼裝，下弦拼裝完成后，同步安裝檢修馬道

及上部弦桿。

1、采用一球兩桿形式，減少高空定位難度；

網架網格單元達到5m,

2、設計上弦活動操作架，避免重復拆裝操作平

超過常規網格單元，單根構

5臺，提高施工效率；

件重量較重，上弦及腹桿拼

裝難度大。3、合理利用叉車、汽車吊，配合人工實現材料

的快速倒運及安裝。

1、組織足夠數量、操作技能高的焊工隊伍，嚴

格進行焊接過程管理，配備充足的人員監督焊接工

焊縫數量多，網架焊縫

藝的執行情況；

6質量均為一級焊縫，焊縫質

、應對不利氣候的影響，采用操作平臺、防雨

量控制是網架施工的重點。2

防風棚，提供全天候焊接條件，嚴格執行預后熱工

藝措施，保證焊接質量。

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

1.5管理目標

通過“科學決策、悉心論證；嚴密組織、精心施工”，將本工程打造成為“業

主滿意的精品工程、行業示范工程、標桿工程”，項目管理目標詳見下表。

表1.5-1項目管理目標

序號項目內容

1工期目標2020年5月30日鋼結構完成

2質量管理目標驗收一次合格率100%;爭創金鋼獎

杜絕影響空防安全和周邊環境的各種行為，杜絕死亡、重傷

3安全管理目標及機械設備事故發生，無火災事故發生，輕傷頻率控制在

1.5%。以內

按照《建設工程安全生產管理條例》及綿陽市關于安全文明

4文明施工

施工相關文件進行施工現場的安全文明管理。

1.6總體思路

1.6.1區段劃分

1、施工階段劃分

根據鋼結構施工作業內容，可以劃分6個施工階段:

表1.6.1-1鋼結構施工階段劃分

12

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第二階段:

網架地面拼

裝，提升施工

準備

第三階段:

網架提升及

就位

第四階段：

網架桿件嵌

補

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

第五階段：

卸載，補裝馬

道梁、楝條，

提升支架及

臨時技措拆

除

2、施工區域劃分

針對停放大廳屋面網架施工面積大的特點，根據結構伸縮縫劃分A區飛區9

個施工區塊，分別為A區(3-5~9/3f~F)、B區(3f~ll/3-D~F)、C區(3T~5/3-D~F)、

D區(3T"9/3-A、D)、E區(3V11/3-A1))>F區(3T~5/3-A~D)、G區(33~9/3-￥米)、

H區(3-9~ll/3-F~K)、G區(3T~5/3-F~K)。

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

圖1.6.1T網架施工區域劃分

1.6.2方案概述

停放大廳網架按照“地面拼裝+整體提升+高空嵌補”的方式進行施工，按施

工內容及作業順序共分為六個階段：

第一階段：柱頂支座預埋件隨四周混凝土柱施工預埋，控制埋件水平精度；

第二階段：地面設置支撐圓管胎架，定位拼裝下弦焊接球及下弦桿，以一個

空間四角錐作為一個拼裝單元，安裝下弦球上部馬道結構，再進行上弦球、斜腹

桿、楝條等安裝，4臺25t汽車吊配合塔吊進行網架地面拼裝，4個拼裝區域由

中心向四周后退擴散拼裝，拼裝完成后，噴涂防火涂料。與此同時，于柱頂設置

提升支架及附屬提升機構。拼裝順序A區一B區一EH區一GD區一FCJ區，如

圖

1.6.2-1所示。

第三階段：進行網架整體提升，監控提升過程，提升至設計高度就位穩定。

第四階段：網架提升就位后，補裝四周網架球桿及馬道、橡條，補噴結構防

火涂料。

第五階段：結構補裝完全后，進行提升卸載，人工拆運提升支架、地面胎架。

第六階段：進行屋面板安裝。

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

其中，網架地面拼裝施工時，4個施工方向同時向外擴散拼裝，每個施工方

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向配置2組安裝人員，1組防火涂裝人員進行施工，高崢期施工人員達到W4人。

J區G區H區

■Tt

C區A區?4B區

I1

F區4"D區■"E區

圖1.6.2-1網架地面拼裝施工示意圖

圖1.6.2-2網架地面拼裝施工示意圖

1.7施工總流程

表1.7-1停放大廳網架施工總流程

流程形象進度圖

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

流程形象進度圖

地面拼裝前，采用25t汽車吊安裝提升設備

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流程形象進度圖

高空嵌補網架焊接球、上下弦桿、腹桿等，四周從中間向兩端同時嵌補

卸載拆除提升支架、油缸等措施，監控網架變形

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大型低速風洞建筑工程項目停放大廳網架鋼結構專項施工方案

進行屋面板鋪設，逐層鋪設底板、保溫層、防水層、面板，由中間向兩側流水鋪設

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流程形象進度圖

屋面板鋪設完成，清理屋面，監測結構變形，移交驗收

1.8機械選型

網架地面拼裝時，采用25t汽車吊進行施工，同時采用叉車進行場內材料轉

運。提升就位后，嵌補構件采用登高車、曲臂車、倒鏈等機具進行人工安裝。

1.9施工平面布置

1.9.1施工道路

施工前，材料沿場內西側入口運輸至停放大廳，地面拼裝時，采用4臺25t

汽車吊由網架投影中心設置拼裝胎架，向四周擴散后退施工，于場地西南角設置

20m*35m堆場，其行走路線及拼裝路線如圖1.9.1-1所示。

$

學

9.1-1網架材料運輸及拼裝路線圖

26

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1.9.2臨時用電布置

1、供電總容量核算

表1.9.2-1施工階段用電施工機具及設備表

序號設備名稱型號數量額定功率(KW)總功率(KW)備注

1C02氣體保護焊機NB-5002023460/

2直流焊機/625150/

3碳刨機ZX5-63022550/

4照明用電—10110/

5-其他---30/

合計700

施工高峰期機械設備用電需求

總用電量計算公式為：

計算公式：P=1.05"l.1(KISPl/cos6+K22P2+K32P3)

式中：

P-供電設備總需要容量(kVA)；

Pl—電動機額定功率(kW)；

P2一電焊機額定容量(kW)；

P3一照明容量(kW)；

cos電動機的平均功率因素，一般為0.65~0.75。

KI、K2、K3—需要系數

其中系數取值K1=0.7K2=0.5K3=l.0cos0=0.75

SP1=3OKW

SP2=460+150+50=660KW

SP3=10KW

結果：P=l.1X{(0.7X30)/0.75+0.5X660+10}?^404.8KVA

考慮到施工現場的不確定因素，施工現場鋼結構施工最高峰總用電量在

404.8KVA左右。

2、配電導線截面選擇

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現場臨時用電總包負責提供至二級箱，二級箱至鋼結構施工用三級箱電纜由

鋼結構施工單位負責。二級箱供5臺C02氣體保護焊機使用，最大總功率為：

P=0.5X23X5=57.5kW,電流：I=151A。

根據施工手冊選用導線標稱截面50mm2的鋁芯橡皮線，允許電流為175A>151A,

滿足使用要求。

常用配電導線持續允許電流表（A）*1824

峨線?芯

導線標際段而AMt500

TJ?U9HXSBLX9BVSBLV8I

(?IM)(tt?)（憫芯?皮紋）（雷芯II皮線）（■辦?料續）（晶芯■川1?）

2.5—一273225

4—一?45354232

6——$84s5s42

10——85657550

161301311085105M)

251801351451103105

35220170180138170130

5027021$230E215I6S

70340265如22026S205

95415325345265325250

12048S37540031037s18$

ISOS70440470360430325

IBS645500540420490380

240770610600S10—?

圖1.9.2-1配電導線允許電流

3、配電箱的設置

配電箱、開關箱的設計依據《施工現場臨時用電安全技術規范》等電氣安全、

技術標準。符合以下要求：

1）箱體材料選用鐵板，鐵板厚度為1.5mm,保證使用現場機械強度。

2）箱體結構配置電器安裝板和箱門，為便于接線箱體前后各設兩扇門。電

器安裝板用絕緣板制作，箱體關閉嚴密并配鎖。箱體的尺寸保證電器的安裝接線、

維修方便和電氣安全距離。

3）箱體的電器保護措施主要是防漏電觸電措施。作為防漏電、觸電的電氣

保護措施之一，箱內電器正常不帶電的金屬基座、外殼、鐵質電器安裝板以及鐵

質箱體之間應通過金屬連接螺栓等保證電氣連接，分配電箱的電器配置和接線與

配電房電器配置和接線以及配電線路相適應。配電箱也設置漏電保護器，