杭州柱間鋼支撐施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目位于杭州市主城區(qū)，根據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》要求，建筑設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為0.15g，所屬場地類別為Ⅱ類。工程主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上6層，地下1層，建筑總高度28.5m，柱網(wǎng)間距8m×8m。為提升結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度及抗震性能，在框架柱間設(shè)置鋼支撐體系，形成"框架-支撐"雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。1.2支撐體系設(shè)計本工程柱間鋼支撐采用X形布置形式，沿建筑縱向每3個柱距設(shè)置一道，橫向每榀框架均設(shè)置。支撐體系按"強節(jié)點、弱構(gòu)件"原則設(shè)計，具體參數(shù)如下：支撐截面：H300×200×8×12（Q355B鋼材）節(jié)點連接：采用10.9級摩擦型高強螺栓連接，節(jié)點板厚度16mm抗震等級：二級（對應(yīng)7度設(shè)防要求）預(yù)加軸力：每道支撐施加200kN初始預(yù)拉力1.3工程特點與難點抗震要求高：需滿足7度區(qū)抗震構(gòu)造要求，節(jié)點連接需通過極限承載力驗算高空作業(yè)多：支撐安裝高度達26.3m，需搭設(shè)滿堂操作腳手架精度控制嚴：支撐安裝軸線偏差要求≤3mm，垂直度偏差≤1/1000交叉作業(yè)復(fù)雜：與土建結(jié)構(gòu)施工、機電安裝存在多專業(yè)交叉施工二、材料選擇與質(zhì)量控制2.1鋼材選用主體材料：支撐構(gòu)件采用Q355B低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼，其屈服強度≥345MPa，抗拉強度470-630MPa，伸長率≥20%節(jié)點材料：節(jié)點板采用Q355ND低溫韌性鋼材，-40℃沖擊功≥34J連接材料：摩擦型高強螺栓采用10.9級M20螺栓，配套10級螺母及高強度墊圈2.2材料進場驗收質(zhì)量證明文件核查：鋼材進場需提供出廠合格證、材質(zhì)證明書，并按爐批號進行力學(xué)性能復(fù)試，每60t為一檢驗批外觀質(zhì)量檢查：鋼材表面不得有裂紋、折疊、結(jié)疤等缺陷，銹蝕等級應(yīng)符合GB/T8923.1規(guī)定的A、B級要求尺寸偏差控制：H型鋼截面尺寸允許偏差±2mm，腹板垂直度≤1.5mm/m，彎曲矢高≤L/1000（L為構(gòu)件長度）2.3材料預(yù)處理表面處理：所有鋼構(gòu)件進場后進行噴砂除銹，達到Sa2.5級標準，表面粗糙度50-80μm防腐涂裝：除銹后2小時內(nèi)涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm），中間漆采用環(huán)氧云鐵（干膜厚度100μm）摩擦面處理：節(jié)點板連接面采用噴砂后生赤銹處理，摩擦系數(shù)≥0.45（需通過現(xiàn)場抗滑移系數(shù)試驗驗證）三、施工準備3.1技術(shù)準備圖紙深化設(shè)計：完成支撐節(jié)點詳圖深化，重點明確：螺栓群排列方式（間距≥3d，邊距≥2d）加勁肋布置（節(jié)點域設(shè)置4塊10mm厚加勁肋）焊接坡口形式（全熔透焊縫采用V形坡口，鈍邊2mm）施工方案編制：編制專項施工方案并通過專家論證，明確：支撐吊裝工況驗算（最大吊重5.2t）腳手架搭設(shè)方案（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m）焊接工藝評定（評定項目包括拉伸、彎曲、沖擊試驗）技術(shù)交底：組織三級技術(shù)交底，重點內(nèi)容包括：高強螺栓施擰工藝（初擰扭矩350N·m，終擰扭矩520N·m）支撐預(yù)加軸力控制方法焊接變形控制措施3.2現(xiàn)場準備場地布置：設(shè)置鋼構(gòu)件堆放區(qū)（硬化處理+100mm厚木方墊料）、加工區(qū)（配備數(shù)控切割設(shè)備）、螺栓存儲區(qū)（干燥通風(fēng)庫房）測量控制網(wǎng)：建立獨立的鋼結(jié)構(gòu)施工測量控制網(wǎng)，采用全站儀進行軸線投測，精度達到±2mm臨時設(shè)施：搭設(shè)滿堂腳手架（立桿基礎(chǔ)采用C20混凝土硬化，設(shè)置掃地桿及剪刀撐）安裝2臺TC5610塔吊（覆蓋半徑55m，最大吊重6t）設(shè)置安全防護網(wǎng)（高度2m，網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）3.3機具準備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途精度要求全站儀TS601臺軸線定位1mm+1ppm扭矩扳手STANLEYSTMT737944把螺栓施擰±3%軸力計ZL-5002臺預(yù)加軸力測量±1%FS焊接設(shè)備ZX7-5006臺構(gòu)件焊接電流控制±5A水準儀DSZ22臺標高控制±2mm/km四、主要施工流程4.1施工總體流程測量放線→節(jié)點預(yù)埋件安裝→鋼支撐工廠加工→構(gòu)件進場驗收→腳手架搭設(shè)→支撐吊裝就位→臨時固定→高強螺栓安裝→預(yù)加軸力施加→焊接補強→驗收4.2關(guān)鍵施工工序4.2.1預(yù)埋件安裝測量定位：采用全站儀將支撐軸線投測至柱面，彈出十字控制線安裝固定：預(yù)埋件采用M16膨脹螺栓固定，調(diào)整偏差≤2mm焊接加固：預(yù)埋件與柱主筋焊接（采用E5015焊條，焊腳高度8mm）驗收：進行拉拔試驗，承載力≥15kN（每50件為一批，抽檢3件）4.2.2鋼支撐吊裝吊點設(shè)置：每個支撐設(shè)置2個吊點（距兩端1/3L處），采用專用吊耳（厚度16mm）吊裝工藝：起吊角度控制在60°以內(nèi)，設(shè)置2根纜風(fēng)繩控制擺動吊裝半徑≤30m時，采用單機吊裝；＞30m時采用雙機抬吊起吊速度控制：初始階段0.5m/min，就位階段0.2m/min就位調(diào)整：利用倒鏈微調(diào)支撐角度，使螺栓孔與預(yù)埋件螺栓孔對齊，偏差≤2mm時穿入臨時螺栓4.2.3高強螺栓施工螺栓安裝：穿入方向一致（從內(nèi)向外），不得強行敲打臨時螺栓數(shù)量≥總數(shù)的1/3，且不少于2個螺栓墊圈設(shè)置：螺母一側(cè)1個，螺栓頭一側(cè)1個施擰工藝：初擰：采用扭矩扳手按30%終擰扭矩預(yù)緊終擰：按"從中心向四周"順序?qū)ΨQ施擰，終擰扭矩520N·m標記：終擰完成后立即涂畫紅漆標記，24小時內(nèi)完成復(fù)檢質(zhì)量檢查：采用扭矩扳手隨機抽檢，抽檢數(shù)量≥10%，合格率需達100%4.2.4預(yù)加軸力施加設(shè)備安裝：在支撐兩端設(shè)置液壓千斤頂（型號QF500，行程150mm）分級加載：按20%、40%、60%、80%、100%設(shè)計軸力分級施加，每級持荷5分鐘監(jiān)測控制：采用軸力計實時監(jiān)測，達到設(shè)計值后鎖定支撐節(jié)點卸載順序：千斤頂卸載應(yīng)緩慢進行，每級卸載量≤50kN，避免沖擊荷載4.2.5焊接施工焊接準備：坡口清理：采用角磨機清除鐵銹、油污，露出金屬光澤預(yù)熱：環(huán)境溫度＜0℃時，對焊接區(qū)域進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度80-120℃焊條烘干：E5015焊條經(jīng)350℃烘干1小時，存入80-100℃保溫筒焊接工藝：焊接順序：先焊主焊縫，后焊次要焊縫；先焊對接焊縫，后焊角焊縫焊接參數(shù)：電流180-220A，電壓28-32V，焊接速度150-200mm/min層間溫度：控制在80-150℃，層間清理采用鋼絲刷清除焊渣焊后處理：后熱：厚板焊接后立即進行250-300℃后熱，保溫1小時探傷檢測：重要焊縫100%超聲波探傷（UT），Ⅰ級合格外觀處理：焊縫余高控制在0-3mm，咬邊深度≤0.5mm4.3施工進度計劃工序名稱持續(xù)時間開始時間結(jié)束時間資源配置前置工序預(yù)埋件安裝7天第1天第7天測量工2人，焊工4人測量放線腳手架搭設(shè)10天第5天第14天架子工8人預(yù)埋件驗收支撐吊裝15天第15天第29天起重工4人，安裝工12人腳手架驗收螺栓施工8天第20天第27天鉗工6人支撐就位焊接施工12天第25天第36天焊工8人螺栓終擰驗收3天第37天第39天技術(shù)員4人焊接檢測五、質(zhì)量控制措施5.1測量控制控制網(wǎng)定期復(fù)核：每15天對測量控制網(wǎng)進行一次復(fù)核，確保軸線偏差≤2mm三維坐標監(jiān)測：采用BIM技術(shù)建立支撐體系三維模型，實時對比實際安裝坐標與設(shè)計坐標偏差變形監(jiān)測：在支撐跨中設(shè)置監(jiān)測點，定期測量豎向撓度，允許值≤L/2000（L為支撐長度）5.2焊接質(zhì)量控制焊工管理：所有焊工需持有效特種設(shè)備焊接操作證（項目代號GTAW-FeⅡ-6G-3/60-FefS-02/11/12）焊接環(huán)境控制：當(dāng)出現(xiàn)以下情況時停止焊接作業(yè)：風(fēng)速＞8m/s（手工電弧焊）相對濕度＞90%環(huán)境溫度＜0℃（未采取預(yù)熱措施）焊縫標識管理：每條焊縫設(shè)置永久性標識，內(nèi)容包括焊工代號、焊接日期、焊縫編號5.3螺栓施工質(zhì)量控制扭矩扳手管理：扭矩扳手每100次使用或每周進行一次校準，校準記錄存檔螺栓連接檢查：摩擦面清理：安裝前用丙酮擦拭，去除油污、浮銹穿入方向：統(tǒng)一從內(nèi)側(cè)向外穿入，便于檢查終擰標記：采用紅漆在螺栓頭與螺母間劃直線標記預(yù)拉力檢測：按3%比例進行扭矩抽查，且不少于3套，實測扭矩與設(shè)計值偏差應(yīng)在±10%以內(nèi)5.4驗收標準主控項目：鋼材力學(xué)性能：符合GB/T1591要求焊縫質(zhì)量：UT探傷Ⅰ級合格螺栓終擰扭矩：偏差±10%以內(nèi)支撐軸線偏差：≤3mm一般項目：表面涂裝：干膜總厚度≥200μm，附著力≥5MPa節(jié)點板變形：≤1mm支撐垂直度：≤1/1000，且≤10mm六、安全管理措施6.1高空作業(yè)安全防護設(shè)施：操作平臺滿鋪50mm厚木腳手板，腳手板兩端用12#鐵絲綁扎牢固平臺外側(cè)設(shè)置1.2m高防護欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)（2000目/100cm2）爬梯設(shè)置防滑條（間距300mm），頂部設(shè)置防墜器個人防護：作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶，高掛低用嚴禁酒后作業(yè)，高血壓、恐高癥人員不得從事高空作業(yè)遇6級及以上大風(fēng)、雨雪、大霧等惡劣天氣停止高空作業(yè)6.2吊裝作業(yè)安全吊裝前檢查：吊具：鋼絲繩安全系數(shù)≥6，每捻距斷絲數(shù)≤12絲吊耳：焊接后進行200%額定荷載靜載試驗信號系統(tǒng)：采用對講機（工作頻率433MHz）配合旗語指揮吊裝過程控制：設(shè)置吊裝警戒區(qū)（半徑10m），專人監(jiān)護，嚴禁非作業(yè)人員進入構(gòu)件起吊至1m高度時暫停，檢查吊具、吊點受力情況嚴禁超載吊裝，起吊重量不得超過額定荷載的80%6.3臨時用電安全配電系統(tǒng)：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，三級配電兩級保護設(shè)備防護：電焊機設(shè)置防雨棚，二次側(cè)安裝防觸電保護器電動工具采用Ⅱ類手持電動工具，配備漏電保護器（動作電流≤15mA，動作時間≤0.1s）照明系統(tǒng)：作業(yè)區(qū)照明采用36V安全電壓，照度≥50lux6.4消防管理消防設(shè)施：施工現(xiàn)場每50m設(shè)置2組滅火器（4kg干粉滅火器）焊接作業(yè)點配備2個滅火毯（1.5m×1.5m）和1個消防水桶動火管理：辦理動火許可證，清理作業(yè)點周圍10m內(nèi)可燃物焊接作業(yè)設(shè)置接火斗（采用1mm厚鋼板制作）下班前檢查確認無火種隱患七、安全文明施工與環(huán)境保護7.1文明施工措施材料堆放：鋼材、螺栓等材料分類堆放，設(shè)置標識牌（注明名稱、規(guī)格、數(shù)量、狀態(tài)）場地清潔：實行"工完場清"制度，每日清理施工垃圾，分類存放于指定垃圾桶噪音控制：夜間（22:00-6:00）禁止進行焊接、切割等產(chǎn)生噪音的作業(yè)7.2環(huán)境保護措施揚塵控制：施工現(xiàn)場主要道路硬化處理，設(shè)置洗車槽（長6m×寬3m×深0.3m）構(gòu)件切割、打磨作業(yè)設(shè)置防塵罩，粉塵排放濃度≤8mg/m3廢水處理：焊接冷卻水經(jīng)沉淀后回用（沉淀池尺寸3m×2m×1.5m，分三級沉淀）生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)固廢處理：廢焊條、焊渣等危險廢物交由有資質(zhì)單位處理鋼材邊角料回收率≥95%，分類回收再利用7.3職業(yè)健康管理勞動防護：為作業(yè)人員配備符合GB/T29510標準的個人防護用品，定期檢查有效性通風(fēng)措施：焊接作業(yè)區(qū)設(shè)置軸流風(fēng)機（風(fēng)量≥10次/h），保證空氣流通健康檢查：對焊工、起重工等特種作業(yè)人員每半年進行一次職業(yè)健康檢查八、應(yīng)急預(yù)案8.1應(yīng)急組織體系成立應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組，由項目經(jīng)理任組長，設(shè)置搶險組、技術(shù)組、醫(yī)療組、后勤組四個專業(yè)小組，明確各組職責(zé)及聯(lián)系方式。8.2常見突發(fā)事件處置8.2.1高空墜落事故應(yīng)急響應(yīng)：立即停止作業(yè)，啟動應(yīng)急預(yù)案，撥打120急救電話現(xiàn)場處置：對傷者進行初步救治（止血、固定骨折部位）采用擔(dān)架平穩(wěn)轉(zhuǎn)運傷者，避免二次損傷保護事故現(xiàn)場，拍攝照片留存證據(jù)后續(xù)處理：組織事故調(diào)查，分析原因，制定防范措施8.2.2支撐失穩(wěn)事故應(yīng)急響應(yīng)：立即疏散人員，設(shè)置警戒區(qū)，啟動應(yīng)急搶險處置措施：采用臨時支撐（H型鋼）加固失穩(wěn)區(qū)域卸載上部荷載，測量支撐變形情況組織專家評估，制定修復(fù)方案預(yù)防措施：加強支撐安裝過程中的穩(wěn)定性監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常立即停工8.2.3火災(zāi)事故報警：立即撥打119，同時組織人員疏散初期火災(zāi)撲救：使用現(xiàn)場滅火器、消防沙進行撲救切斷著火區(qū)域電源、氣源組織人員利用消防水帶滅火人員疏散：按照疏散路線圖有序撤離至指定集合點，清點人數(shù)8.3應(yīng)急物資儲備物資名稱規(guī)格數(shù)量存放位置責(zé)任人急救箱含常用藥品2個現(xiàn)場辦公室安全員擔(dān)架折疊式2副材料倉庫材料員滅火器4kg干粉20個各作業(yè)區(qū)各施工隊長應(yīng)急照明持續(xù)時間≥90min10臺配電箱旁電工對講機防爆型8臺管理人員施工員九、驗收標準與流程9.1驗收依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50205-2020《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010（2016年版）《鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》JGJ82-2011設(shè)計圖紙及設(shè)計變更文件9.2驗收流程自檢：施工單位完成所有工序后進行自檢，填寫自檢記錄表監(jiān)理驗收：監(jiān)理工程師對工程質(zhì)量進行驗收，重點檢查隱蔽工程第三方檢測：委托第三方檢測機構(gòu)對焊縫質(zhì)量、螺栓扭矩、軸力值進行檢測竣工驗收：組織設(shè)計、勘察、監(jiān)理等單位進行竣工驗收，形成驗收報告9.3驗收資料驗收時需提供以下資料：竣工圖及設(shè)計變更文件材料質(zhì)量證明文件及復(fù)試報告施工記錄（吊裝記錄、焊接記錄、螺栓施擰記錄等