大跨度鋼桁架結(jié)構(gòu)施工綜合方案一、工程概況本工程為某市文體中心大跨度鋼桁架屋蓋項(xiàng)目，總建筑面積28600㎡，屋蓋采用空間倒三角鋼管桁架結(jié)構(gòu)體系，主桁架跨度48m，共12榀，間距6m，桁架高度3.2m，單榀最大重量58t。桁架下弦標(biāo)高18.6m，上弦覆蓋鋁鎂錳金屬屋面系統(tǒng)。基礎(chǔ)形式為樁基承臺+鋼骨混凝土柱，柱距9m×12m，混凝土強(qiáng)度等級C35。工程設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度8度，耐火等級二級。主要工程量包括：Q355B鋼管桁架制作安裝980t，高強(qiáng)螺栓連接（M24-M30）12600套，焊接工程量約3200延米，防火涂裝面積8600㎡。計(jì)劃工期150天，其中工廠加工60天，現(xiàn)場安裝60天，檢測驗(yàn)收30天。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙深化設(shè)計(jì)組織BIM團(tuán)隊(duì)進(jìn)行桁架節(jié)點(diǎn)深化，重點(diǎn)優(yōu)化相貫線切割參數(shù)（采用五軸數(shù)控切割，切割精度±1mm）、螺栓孔位定位（采用三維掃描預(yù)定位技術(shù)）及吊裝吊點(diǎn)設(shè)計(jì)。深化圖紙需通過原設(shè)計(jì)單位審核確認(rèn)，確保節(jié)點(diǎn)構(gòu)造符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017-2017要求。工藝文件編制編制《焊接工藝評定報(bào)告》（PQR）及《焊接作業(yè)指導(dǎo)書》（WPS），針對Q355B鋼材的對接焊縫（V型坡口，鈍邊2mm，間隙3mm）進(jìn)行焊接參數(shù)驗(yàn)證：CO?氣體保護(hù)焊（ER50-6焊絲，直徑1.2mm，電流280-320A，電壓28-32V，焊接速度25-35cm/min）。測量控制網(wǎng)建立采用LeicaTS60全站儀建立二級控制網(wǎng)，平面位置中誤差≤2mm，高程中誤差≤1mm。在混凝土柱頂設(shè)置強(qiáng)制對中觀測墩，預(yù)埋200×200mm不銹鋼標(biāo)板（帶強(qiáng)制對中裝置）。（二）材料準(zhǔn)備鋼材驗(yàn)收Q355B鋼管進(jìn)場需提供質(zhì)量證明書（含力學(xué)性能、化學(xué)成分），每批抽檢3組進(jìn)行拉伸試驗(yàn)（屈服強(qiáng)度≥355MPa，抗拉強(qiáng)度470-630MPa）和沖擊試驗(yàn)（-40℃沖擊功≥34J）。表面銹蝕等級應(yīng)符合Sa2.5級要求。焊接材料管理E5015焊條（直徑4.0mm）存入80-100℃烘干箱，烘干時間1.5小時，取出后放入80-100℃保溫筒，使用時間不超過4小時。CO?氣體純度≥99.9%，含水量≤50ppm。高強(qiáng)螺栓采用10.9級摩擦型高強(qiáng)螺栓，進(jìn)場時按批進(jìn)行扭矩系數(shù)試驗(yàn)（每批8套，扭矩系數(shù)平均值0.11-0.15，標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.01）。螺紋應(yīng)涂抹二硫化鉬潤滑脂，安裝前進(jìn)行表面硬度檢測（HRC32-36）。（三）現(xiàn)場準(zhǔn)備吊裝場地硬化吊車行走路線及站位區(qū)采用200mm厚C30混凝土硬化（內(nèi)配Φ12@200雙向鋼筋），地基承載力≥150kPa。設(shè)置排水溝（300×400mm）及集水井（800×800×1000mm），配備Φ100mm潛水泵。胎架搭設(shè)在工廠內(nèi)采用H300×300型鋼搭設(shè)拼裝胎架，胎架上表面用水準(zhǔn)儀抄平（平整度≤1mm/2m），設(shè)置可調(diào)支撐（調(diào)節(jié)范圍±50mm）。胎架應(yīng)進(jìn)行承載力驗(yàn)算（按1.5倍桁架自重加載）。安全防護(hù)設(shè)施沿柱頂周邊搭設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿（φ48×3.5mm鋼管），掛設(shè)1.8m高密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）。設(shè)置防墜器固定點(diǎn)（承重≥15kN）及登高作業(yè)爬梯（梯寬500mm，踏步間距300mm）。三、主要施工工藝（一）桁架工廠加工下料切割采用數(shù)控等離子切割機(jī)床（切割精度±0.5mm）進(jìn)行鋼管下料，相貫線切割采用五軸相貫線切割機(jī)（切割面粗糙度Ra≤25μm）。切割后去除熔渣，打磨坡口（粗糙度Ra≤50μm）。構(gòu)件組裝在胎架上進(jìn)行桁架組裝，先定位下弦桿（軸線偏差≤1mm），再安裝腹桿（角度偏差≤0.5°），最后安裝上弦桿。采用專用工裝夾具固定，點(diǎn)焊長度50-80mm，間距300-500mm，焊腳高度≥6mm。焊接及檢測焊接順序遵循“對稱施焊、由中間向兩端”原則，兩名焊工對稱作業(yè)（溫差≤15℃）。對接焊縫100%進(jìn)行超聲波探傷（UT，Ⅱ級合格），T型接頭進(jìn)行磁粉檢測（MT，Ⅰ級合格）。涂裝工藝表面處理采用噴砂除銹（Sa2.5級，表面粗糙度50-80μm），噴涂環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）+環(huán)氧云鐵中間漆（干膜厚度120μm），總干膜厚度≥200μm。安裝接口處預(yù)留150mm不涂裝，用膠帶保護(hù)。（二）現(xiàn)場吊裝吊機(jī)選型主吊選用250t汽車吊（36m主臂，工作半徑8m，額定起重量58.5t），輔助吊選用75t汽車吊（28m主臂，工作半徑6m，額定起重量22.3t）。雙機(jī)抬吊時主吊承擔(dān)60%荷載（34.8t），輔助吊承擔(dān)40%荷載（23.2t）。吊點(diǎn)設(shè)計(jì)每榀桁架設(shè)置4個吊點(diǎn)（上弦節(jié)點(diǎn)處），采用Φ32mm鋼絲繩（6×37+FC，公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa，破斷拉力598kN），安全系數(shù)K=8。吊點(diǎn)處設(shè)置10mm厚加強(qiáng)板（與弦桿滿焊）。吊裝流程試吊：桁架離地300mm，靜置10分鐘檢查吊機(jī)穩(wěn)定性、索具受力及桁架變形（跨中撓度≤L/2000=24mm）。提升：雙機(jī)同步提升（速度≤0.5m/min），旋轉(zhuǎn)至安裝位置（回轉(zhuǎn)速度≤0.5r/min）。就位：緩慢落鉤至柱頂支座（偏差≤5mm），臨時固定采用M24臨時螺栓（不少于總數(shù)的1/3，且≥2個）。精度調(diào)整采用全站儀監(jiān)測桁架三維坐標(biāo)，調(diào)整順序：標(biāo)高（通過支座墊板調(diào)整，厚度2-20mm）→軸線（采用5t手拉葫蘆微調(diào)）→垂直度（偏差≤H/2500=7.4mm）。終擰高強(qiáng)螺栓（扭矩系數(shù)0.13，初擰扭矩300N·m，終擰扭矩600N·m）。（三）節(jié)點(diǎn)連接高強(qiáng)螺栓施工螺栓穿入方向一致（由內(nèi)向外），采用扭矩扳手分初擰、終擰兩次施擰。終擰后標(biāo)記（紅漆），48小時內(nèi)進(jìn)行扭矩檢查（復(fù)擰扭矩偏差±10%）。現(xiàn)場焊接安裝焊縫采用“單面焊雙面成型”工藝，背面加陶瓷襯墊（厚度5mm）。焊接環(huán)境要求：風(fēng)速≤8m/s（設(shè)置防風(fēng)棚），相對濕度≤90%，溫度≥0℃（低于0℃時需預(yù)熱至80-120℃）。支座安裝球形支座（QZ6000kN）安裝前檢查摩擦系數(shù)（μ≤0.03），灌漿采用無收縮灌漿料（流動度≥300mm，28d抗壓強(qiáng)度≥85MPa），灌漿層厚度50mm，采用高位漏斗法灌注。四、質(zhì)量控制措施（一）加工質(zhì)量控制尺寸偏差控制桁架總長偏差≤±10mm，跨中高度偏差≤±5mm，弦桿直線度≤L/1000（L為弦桿長度）。采用三維坐標(biāo)測量儀（FaroArm）進(jìn)行整體掃描，點(diǎn)云數(shù)據(jù)與BIM模型比對（偏差≤2mm）。焊接質(zhì)量控制每道焊縫設(shè)置焊工鋼?。ň幪?日期），焊接記錄存入“焊縫質(zhì)量追溯系統(tǒng)”。對不合格焊縫制定返修方案：碳弧氣刨清除缺陷（刨槽深度≥缺陷深度2mm），重新焊接后100%復(fù)探。（二）安裝精度控制軸線控制桁架就位后，采用全站儀極坐標(biāo)法檢測軸線偏差（≤3mm），調(diào)整時使用5t千斤頂（頂推點(diǎn)設(shè)置20mm厚鋼板），嚴(yán)禁強(qiáng)行就位。標(biāo)高控制用水準(zhǔn)儀（精度0.1mm）監(jiān)測支座頂面標(biāo)高（偏差≤±2mm），通過不銹鋼調(diào)整墊片（厚度1、2、5、10mm）進(jìn)行微調(diào)，墊片數(shù)量≤3層。撓度監(jiān)測在桁架跨中及1/4跨度處設(shè)置測點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀測量吊裝前后撓度變化（終擰后跨中撓度允許值L/250=192mm，實(shí)測值應(yīng)≤180mm）。（三）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020，主控項(xiàng)目合格率100%，一般項(xiàng)目合格率≥90%。驗(yàn)收資料包括：材料合格證、檢測報(bào)告、測量記錄、焊接檢測報(bào)告等。荷載試驗(yàn)竣工驗(yàn)收前進(jìn)行1.1倍設(shè)計(jì)活荷載靜載試驗(yàn)，分級加載（25%、50%、75%、100%、110%），每級持荷30分鐘，測量跨中撓度（殘余變形≤最大撓度的20%）。五、安全與環(huán)保措施（一）安全管理高空作業(yè)防護(hù)作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（連接至生命線），設(shè)置移動式操作平臺（面積≥1.5㎡，荷載≥2kN/㎡），平臺四周設(shè)1.2m高護(hù)欄。嚴(yán)禁在桁架上行走（設(shè)置安全通道）。吊裝安全吊裝區(qū)設(shè)置警戒線（半徑15m），配備4名安全員（持證上崗）。吊機(jī)支腿墊設(shè)300×300×200mm鋼板（接地比壓≤0.15MPa），大風(fēng)（風(fēng)速≥10.8m/s）、雷雨天氣停止吊裝作業(yè)。應(yīng)急預(yù)案編制《吊裝傾覆應(yīng)急預(yù)案》，配備應(yīng)急物資：2臺50t千斤頂、4根Φ200mm鋼支撐、急救箱（含止血帶、骨折固定夾板）。每月組織一次應(yīng)急演練（模擬桁架失穩(wěn)傾覆處理）。（二）環(huán)境保護(hù)噪聲控制晝間施工噪聲≤70dB（A），夜間（22:00-6:00）禁止焊接作業(yè)。采用低噪聲設(shè)備（如液壓剪代替氣割），設(shè)置隔聲屏障（高度3m，隔聲量≥25dB）。揚(yáng)塵治理現(xiàn)場裸土覆蓋率100%，出入口設(shè)置洗車平臺（高壓水槍+三級沉淀池）。焊接煙塵采用移動式焊煙凈化器（風(fēng)量800m3/h，過濾效率≥99%）。廢棄物處理危險(xiǎn)廢物（廢焊條、砂輪片）分類存放于防滲漏容器，交由有資質(zhì)單位處置。鋼材邊角料回收率≥95%，焊接slag經(jīng)磁選分離后回收利用。六、施工進(jìn)度計(jì)劃工序名稱開始時間持續(xù)時間關(guān)鍵線路資源配置工廠加工第1天60天是焊工20人，切割設(shè)備5臺構(gòu)件運(yùn)輸?shù)?6天15天否平板車5輛，吊車2臺測量放線第61天5天否測量工4人，全站儀2臺主桁架吊裝第66天30天是起重工8人，吊機(jī)2臺次結(jié)構(gòu)安裝第81天20天否安裝工15人，高強(qiáng)螺栓槍10把焊接及檢測第91天25天是焊工12人，探傷設(shè)備3臺涂裝工程第106天15天否涂裝工10人，噴涂設(shè)備4套竣工驗(yàn)收第141天10天否技術(shù)人員8人，檢測單位3家關(guān)鍵線路：工廠加工→主桁架吊裝→焊接及檢測→竣工驗(yàn)收，總工期150天。采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度跟蹤，每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會，延誤超過3天及時采取趕工措施（增加作業(yè)班次、投入備用資源）。七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與資料歸檔（一）驗(yàn)收依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ7-2010《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ81-2012（二）資料歸檔內(nèi)容工程技術(shù)文件：施工組織設(shè)計(jì)、專項(xiàng)施工方案、技術(shù)交底記錄