氣象塔鋼結(jié)構(gòu)施工方案一、項(xiàng)目概況1.1工程概況本項(xiàng)目為190米高氣象觀測(cè)塔鋼結(jié)構(gòu)工程，采用"斜交鋼管網(wǎng)格筒體"結(jié)構(gòu)體系，主體材質(zhì)選用Q235低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，總用鋼量約65噸。塔體設(shè)計(jì)使用壽命50年，抗風(fēng)等級(jí)11級(jí)以上，抗震設(shè)防烈度8度，滿足《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50135-2006)要求。結(jié)構(gòu)形式為自立式四柱鋼管塔，底部直徑12米，頂部觀測(cè)平臺(tái)直徑6米，沿高度方向分20層設(shè)置氣象觀測(cè)平臺(tái)，每層平臺(tái)外挑2.5米，配備避雷針、避雷帶及接地系統(tǒng)。1.2主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)指標(biāo)塔體高度190米（含避雷針）結(jié)構(gòu)形式斜交鋼管網(wǎng)格筒體基礎(chǔ)形式樁基承臺(tái)基礎(chǔ)鋼材材質(zhì)Q235B防腐處理熱鍍鋅（鋅層厚度≥85μm）最大構(gòu)件重量12噸（底部第一節(jié)鋼柱）安裝精度垂直度偏差≤H/10000，且≤30mm設(shè)計(jì)風(fēng)壓0.65kN/㎡1.3工程特點(diǎn)與難點(diǎn)高空作業(yè)密集：90%的施工作業(yè)在50米以上高度進(jìn)行，需應(yīng)對(duì)高空風(fēng)荷載對(duì)吊裝精度的影響結(jié)構(gòu)異形復(fù)雜：斜交網(wǎng)格筒體結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)多達(dá)387個(gè)，其中空間相貫節(jié)點(diǎn)占比65%測(cè)量控制難度大：需實(shí)現(xiàn)190米高度累計(jì)垂直度偏差≤30mm，平面位置偏差≤15mm焊接質(zhì)量要求高：所有受力焊縫均需達(dá)到《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020的一級(jí)焊縫標(biāo)準(zhǔn)交叉作業(yè)頻繁：鋼結(jié)構(gòu)安裝與機(jī)電設(shè)備、幕墻工程存在12個(gè)交叉施工界面二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)設(shè)立項(xiàng)目經(jīng)理部，配置：項(xiàng)目經(jīng)理1人（持一級(jí)建造師證）技術(shù)負(fù)責(zé)人1人（高級(jí)工程師）施工員3人（鋼結(jié)構(gòu)、測(cè)量、安全各1人）專職安全員2人（持證上崗）質(zhì)量檢查員2人（持鋼結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)Ⅱ級(jí)證書(shū)）特種作業(yè)人員30人（含焊工15人、起重工5人、架子工10人）2.2施工分區(qū)劃分材料加工區(qū)：設(shè)置在距塔基50米處，面積800㎡，配置數(shù)控切割、組立、焊接設(shè)備構(gòu)件堆放區(qū)：分待安裝區(qū)、檢驗(yàn)區(qū)、不合格區(qū)，采用1.2m高型鋼支架架空堆放吊裝作業(yè)區(qū)：以塔基為中心半徑30米范圍，設(shè)置4個(gè)吊裝站位點(diǎn)高空作業(yè)區(qū)：沿塔高每20米設(shè)置環(huán)形安全通道，配置防墜器及安全母繩2.3施工流程規(guī)劃基礎(chǔ)施工階段（45天）：樁基施工→承臺(tái)鋼筋綁扎→混凝土澆筑→預(yù)埋件安裝構(gòu)件加工階段（60天）：原材料檢驗(yàn)→數(shù)控切割→構(gòu)件組立→焊接→無(wú)損檢測(cè)→熱鍍鋅吊裝安裝階段（90天）：底部30米安裝→標(biāo)準(zhǔn)段安裝→頂部觀測(cè)平臺(tái)安裝→避雷針安裝附屬工程階段（30天）：平臺(tái)欄桿安裝→設(shè)備支架焊接→防腐補(bǔ)涂→防雷接地三、主要施工工藝3.1鋼結(jié)構(gòu)加工制作3.1.1原材料控制鋼材進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明書(shū)，并按爐批號(hào)進(jìn)行力學(xué)性能和化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)鋼管采用直縫焊管，外徑偏差控制在±0.75mm，壁厚偏差≤10%焊接材料選用E4303型焊條，使用前經(jīng)350℃×1h烘干，存入80-100℃保溫筒3.1.2構(gòu)件加工工藝切割下料：采用數(shù)控等離子切割，切割面垂直度≤0.05t（t為板厚），且≤2mm相貫線加工：使用五軸相貫線切割機(jī)，切口表面粗糙度Ra≤25μm組立焊接：采用門(mén)式埋弧焊機(jī)，焊接電流500-600A，電壓32-36V，焊接速度35-45cm/min矯正工藝：冷矯正時(shí)環(huán)境溫度不低于-12℃，熱矯正溫度控制在600-800℃預(yù)拼裝：在1:1胎架上進(jìn)行分段預(yù)拼裝，每個(gè)拼裝單元不小于3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)3.2基礎(chǔ)與預(yù)埋件施工3.2.1樁基施工采用Φ800鉆孔灌注樁，有效樁長(zhǎng)35米，單樁承載力特征值2800kN。施工控制要點(diǎn)：孔位偏差≤50mm，垂直度偏差≤1%鋼筋籠保護(hù)層厚度70mm，采用混凝土墊塊固定灌注混凝土坍落度180-220mm，導(dǎo)管埋深控制在2-6m3.2.2預(yù)埋件安裝采用10mm厚預(yù)埋鋼板（Q235B），尺寸1.2m×1.2m，下設(shè)16Φ25錨固鋼筋安裝時(shí)使用全站儀定位，平面位置偏差≤10mm，頂面標(biāo)高偏差±5mm采用"井"字形型鋼支架固定，混凝土澆筑時(shí)設(shè)專人監(jiān)護(hù)，每30分鐘復(fù)核一次3.3鋼結(jié)構(gòu)吊裝工程3.3.1吊裝設(shè)備選型主吊：選用250t汽車吊（36m主臂工況，最大起重量28t）輔助吊：2臺(tái)50t汽車吊，負(fù)責(zé)構(gòu)件翻身和遞送高空安裝：配置4臺(tái)ZLP630型高空作業(yè)平臺(tái)3.3.2吊裝工藝吊點(diǎn)設(shè)計(jì)：鋼管柱采用兩點(diǎn)吊裝，吊點(diǎn)位置設(shè)在距兩端0.21L處（L為構(gòu)件長(zhǎng)度）網(wǎng)格梁采用四點(diǎn)吊裝，設(shè)置可調(diào)式平衡梁確保水平起吊所有吊點(diǎn)處設(shè)置弧形襯墊，防止鋼絲繩損傷構(gòu)件吊裝順序：graphTDA[底部30m鋼柱安裝]-->B[第一層環(huán)梁安裝]B-->C[標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段安裝]C-->D[觀測(cè)平臺(tái)安裝]D-->E[頂部避雷針安裝]安裝精度控制：每安裝3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（約15m）進(jìn)行一次整體校正采用"三線控制法"：軸線控制、標(biāo)高控制、垂直度控制使用2臺(tái)全站儀（測(cè)角精度0.5"，測(cè)距精度1mm+1ppm）進(jìn)行三維定位3.4焊接施工工藝3.4.1焊接方法選擇焊接位置焊接方法焊接材料保護(hù)氣體平焊埋弧焊H08MnA+HJ431-立焊CO?氣體保護(hù)焊ER50-6CO?(純度≥99.5%)橫焊手工電弧焊E4303-仰焊藥芯焊絲電弧焊E501T-1CO?+Ar(8:2)3.4.2焊接質(zhì)量控制預(yù)熱要求：當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃或鋼板厚度≥30mm時(shí)，需進(jìn)行100-150℃預(yù)熱層間溫度：控制在80-250℃，采用紅外測(cè)溫儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)后熱處理：對(duì)于厚度≥40mm的構(gòu)件，焊后立即進(jìn)行250-350℃×1h后熱消氫處理無(wú)損檢測(cè)：一級(jí)焊縫：100%超聲波檢測(cè)+20%射線檢測(cè)二級(jí)焊縫：20%超聲波檢測(cè)檢測(cè)時(shí)機(jī)：焊后24h進(jìn)行（低合金鋼）3.5防腐涂裝工程3.5.1表面處理熱鍍鋅前采用噴砂除銹，達(dá)到Sa2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表面粗糙度50-80μm現(xiàn)場(chǎng)焊接部位補(bǔ)涂前，采用動(dòng)力工具除銹達(dá)到St3級(jí)3.5.2涂裝體系涂層部位涂層體系干膜厚度主體結(jié)構(gòu)熱鍍鋅≥85μm焊接修補(bǔ)區(qū)環(huán)氧富鋅底漆(80μm)+環(huán)氧云鐵中間漆(60μm)+聚氨酯面漆(60μm)200μm觀測(cè)平臺(tái)冷噴鋅(60μm)+丙烯酸聚氨酯面漆(80μm)140μm四、測(cè)量控制方案4.1測(cè)量控制網(wǎng)建立平面控制網(wǎng)：布設(shè)3個(gè)一級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)，組成三角形控制網(wǎng)，測(cè)角中誤差≤5"高程控制網(wǎng)：采用二等水準(zhǔn)測(cè)量，往返較差≤2√Lmm（L為路線長(zhǎng)度km）基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置：在距塔基30米處設(shè)置3個(gè)強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩，采用Φ200mm不銹鋼標(biāo)芯4.2安裝測(cè)量工藝柱頂標(biāo)高控制：每節(jié)柱安裝時(shí)，在柱頂設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)使用精密水準(zhǔn)儀（DS05級(jí)）進(jìn)行閉合測(cè)量標(biāo)高偏差控制在±3mm內(nèi)，累計(jì)偏差≤15mm垂直度控制：每節(jié)柱設(shè)置4個(gè)測(cè)站點(diǎn)（0°、90°、180°、270°）采用"外控法"與"內(nèi)控法"相結(jié)合：外控：全站儀天頂距法內(nèi)控：垂準(zhǔn)儀投點(diǎn)法每安裝2節(jié)柱進(jìn)行一次整體校正，校正采用"三向調(diào)節(jié)法"（x、y軸平移+扭轉(zhuǎn)調(diào)整）變形監(jiān)測(cè)：布設(shè)12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)（底部、中部、頂部各4點(diǎn)）監(jiān)測(cè)頻率：安裝期間每3天1次，竣工后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月各1次監(jiān)測(cè)內(nèi)容：平面位移、沉降、傾斜、振動(dòng)頻率五、質(zhì)量安全控制措施5.1質(zhì)量保證體系原材料控制：建立材料臺(tái)賬，實(shí)行"二維碼"追溯管理每批鋼材進(jìn)行力學(xué)性能和化學(xué)成分復(fù)驗(yàn)焊接材料按批號(hào)進(jìn)行擴(kuò)散氫含量檢測(cè)過(guò)程質(zhì)量控制：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、專檢）關(guān)鍵工序設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)（共28個(gè)）焊接過(guò)程采用WPS（焊接工藝規(guī)程）動(dòng)態(tài)管理驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：構(gòu)件加工允許偏差符合GB50205-2020表8.2.1要求安裝允許偏差符合GB50205-2020表10.3.4要求焊縫質(zhì)量符合GB50205-2020第5章要求5.2安全生產(chǎn)管理高空作業(yè)防護(hù)：設(shè)置"三重防護(hù)"：安全網(wǎng)、防護(hù)欄桿、個(gè)人防墜器作業(yè)層滿掛水平安全網(wǎng)，網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2所有高空作業(yè)人員配備雙鉤安全帶，實(shí)行"雙保險(xiǎn)"吊裝作業(yè)安全：制定"吊裝作業(yè)十不準(zhǔn)"制度設(shè)置吊裝警戒區(qū)，半徑為吊裝半徑1.2倍風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝作業(yè)臨時(shí)用電管理：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)高空焊接設(shè)備使用專用配電箱，配備防觸電保護(hù)器每臺(tái)用電設(shè)備實(shí)行"一機(jī)一閘一漏一箱"消防管理：每層平臺(tái)設(shè)置2個(gè)滅火器箱（含4kg干粉滅火器2具）焊接作業(yè)辦理動(dòng)火證，配備看火人及滅火器材易燃材料堆放區(qū)設(shè)置防火隔離帶，距離明火點(diǎn)≥10m六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制序號(hào)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)計(jì)劃工期控制措施1基礎(chǔ)施工完成45天采用24小時(shí)連續(xù)作業(yè)2構(gòu)件加工完成60天投入2條生產(chǎn)線并行加工3主體結(jié)構(gòu)封頂150天配置2個(gè)吊裝班組流水作業(yè)4竣工驗(yàn)收210天提前15天進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收6.2進(jìn)度保障措施資源保障：鋼材儲(chǔ)備量滿足30天連續(xù)施工需求備用2臺(tái)焊接設(shè)備、1臺(tái)全站儀關(guān)鍵崗位人員配備A/B角技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，提前發(fā)現(xiàn)碰撞問(wèn)題對(duì)焊工進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，合格率達(dá)到100%方可上崗編制季節(jié)性施工技術(shù)措施（雨季、冬季、高溫季）管理保障：實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲制度每周召開(kāi)進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，解決制約因素采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度動(dòng)態(tài)跟蹤七、應(yīng)急預(yù)案7.1吊裝事故應(yīng)急構(gòu)件墜落應(yīng)急：立即啟動(dòng)應(yīng)急停止程序，切斷吊裝設(shè)備電源設(shè)置警戒區(qū)，組織人員疏散采用全站儀檢測(cè)結(jié)構(gòu)變形情況起重機(jī)傾覆預(yù)防：吊裝前檢查地基承載力（≥150kPa）配置風(fēng)速儀，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)力支腿處設(shè)置應(yīng)力傳感器，超載自動(dòng)報(bào)警7.2高空墜落救援救援裝備：配置2套高空救援設(shè)備（含救援三腳架、緩降器）醫(yī)療急救箱（含止血帶、擔(dān)架等）通訊設(shè)備（對(duì)講機(jī)4臺(tái)，信號(hào)覆蓋190米高度）救援流程：立即停止作業(yè)，啟動(dòng)應(yīng)急通訊系統(tǒng)采用"高空救援平臺(tái)"或"吊籃"實(shí)施救援同時(shí)撥打120，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)運(yùn)傷員7.3火災(zāi)事故處理初期火災(zāi)撲救：焊接作業(yè)引發(fā)的火災(zāi)，首先切斷電源，使用干粉滅火器撲救易燃材料起火，使用二氧化碳滅火器，防止復(fù)燃電氣火災(zāi)先切斷電源，使用絕緣滅火器人員疏散：?jiǎn)?dòng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，指引疏散路線每層設(shè)置疏散引導(dǎo)員，清點(diǎn)人數(shù)在安全區(qū)設(shè)立臨時(shí)集合點(diǎn)八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收階段劃分分項(xiàng)工程驗(yàn)收：構(gòu)件加工驗(yàn)收（含原材料、焊接、涂裝）基礎(chǔ)與預(yù)埋件驗(yàn)收鋼結(jié)構(gòu)安裝驗(yàn)收竣工驗(yàn)收：結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)（承載力、變形、穩(wěn)定性）防雷接地檢測(cè)（接地電阻≤10Ω）防腐涂層檢測(cè)（厚度、附著力）8.2驗(yàn)收資料要