屋面拱形骨架施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本工程為某工業(yè)廠房屋面改造項(xiàng)目，屋面結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)拱形骨架體系，跨度36m，矢高6m，總建筑面積約5800㎡。拱形骨架采用Q355B熱軋H型鋼加工制作，單榀骨架重量約2.8t，共計(jì)52榀。屋面覆蓋材料選用0.8mm厚鋁鎂錳合金壓型板，屋面坡度1:8，設(shè)計(jì)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度7度。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)受力體系：采用三鉸拱結(jié)構(gòu)形式，支座節(jié)點(diǎn)為鉸接，拱頂節(jié)點(diǎn)為剛性連接材料參數(shù)：主拱采用H350×200×8×12型鋼，腹桿采用H200×150×6×8型鋼，節(jié)點(diǎn)連接板厚度16mm防腐要求：金屬構(gòu)件采用噴砂除銹達(dá)Sa2.5級(jí)，涂刷環(huán)氧富鋅底漆（80μm）+環(huán)氧云鐵中間漆（60μm）+氟碳面漆（40μm）防水構(gòu)造：采用三層防水體系，包括0.4mm厚丁基橡膠防水卷材、50mm厚離心玻璃棉保溫層、直立鎖邊金屬屋面板1.3工程重難點(diǎn)大跨度吊裝：36m跨度骨架需分段吊裝，空中拼接精度要求高弧度控制：拱形結(jié)構(gòu)成型尺寸誤差需控制在±5mm內(nèi)高空作業(yè)：檐口高度12m，需搭設(shè)滿堂腳手架及安全防護(hù)體系焊接質(zhì)量：所有受力節(jié)點(diǎn)均要求全熔透焊接，探傷檢測比例20%二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織鋼結(jié)構(gòu)、土建、機(jī)電專業(yè)聯(lián)合審圖，重點(diǎn)核查：拱架與下部結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)詳圖屋面檁條與主拱連接方式機(jī)電管線穿屋面預(yù)留洞口位置深化設(shè)計(jì)：完成以下技術(shù)文件編制：拱形骨架加工詳圖（含分段節(jié)點(diǎn)）吊裝專項(xiàng)方案（含吊點(diǎn)布置、吊機(jī)選型）焊接工藝評(píng)定報(bào)告（WPS）技術(shù)交底：采用BIM模型進(jìn)行可視化交底，內(nèi)容包括：拱架分段編號(hào)及安裝順序弧度控制測量方法焊接變形控制措施2.2材料準(zhǔn)備鋼材進(jìn)場驗(yàn)收：核對(duì)材質(zhì)證明書（爐批號(hào)、力學(xué)性能）進(jìn)行抽樣送檢（拉伸、沖擊、彎曲試驗(yàn)）型鋼幾何尺寸偏差檢查（腹板垂直度、翼緣厚度）焊接材料：手工焊采用E5015焊條（φ3.2/φ4.0），烘干溫度350℃，保溫1h埋弧焊采用H10Mn2焊絲配合SJ101焊劑，焊劑烘干250℃/2h測量器具：全站儀（精度1mm+1ppm）2m靠尺（精度±0.5mm）焊接檢驗(yàn)尺（0-40mm）超聲波探傷儀（CTS-9003）2.3現(xiàn)場準(zhǔn)備場地布置：材料堆放區(qū)：硬化處理（C20混凝土100mm厚），設(shè)置300mm高墊木加工區(qū)：搭設(shè)防雨棚（15m×30m），配置2臺(tái)CO?氣體保護(hù)焊機(jī)吊裝區(qū)：平整場地，承載力要求≥150kPa，鋪設(shè)20mm厚鋼板腳手架搭設(shè)：采用滿堂腳手架（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m）設(shè)置雙向剪刀撐，掃地桿距地200mm作業(yè)層滿鋪腳手板，外側(cè)設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板測量控制網(wǎng)：建立二級(jí)控制網(wǎng)，設(shè)置6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（混凝土墩預(yù)埋鋼板）利用全站儀測設(shè)各榀拱架軸線及標(biāo)高控制線三、主要施工流程3.1鋼結(jié)構(gòu)加工制作3.1.1下料切割切割設(shè)備：數(shù)控等離子切割機(jī)（精度±0.5mm）工藝要求：主拱分段長度12m（每榀分3段），切割端口預(yù)留2mm焊接收縮量弧形構(gòu)件采用數(shù)控切割下料，每1m設(shè)置一個(gè)定位檢查點(diǎn)切割后去除毛刺，端口打磨R2mm圓角3.1.2拱架成型胎架制作：采用16#槽鋼制作弧形胎架，弧度誤差≤2mm胎架設(shè)置可調(diào)支撐（調(diào)節(jié)范圍±50mm）組裝工藝：型鋼在胎架上定位，采用騎馬卡臨時(shí)固定安裝節(jié)點(diǎn)連接板，點(diǎn)焊固定（焊點(diǎn)長度≤20mm）用弧度樣板（每榀3套）檢查成型尺寸焊接順序：先焊腹板，后焊翼緣板；先焊內(nèi)側(cè)，后焊外側(cè)3.1.3焊接工藝焊接方法：主焊縫：埋弧焊（船形位置），焊接電流500-600A，電壓32-36V節(jié)點(diǎn)連接：CO?氣體保護(hù)焊，電流200-250A，電壓24-28V質(zhì)量控制：焊前預(yù)熱：環(huán)境溫度＜5℃時(shí)，預(yù)熱至80-120℃層間溫度：控制在150-200℃后熱處理：250-300℃保溫1h焊后24h進(jìn)行UT探傷檢測3.2現(xiàn)場安裝3.2.1測量放線軸線控制：利用全站儀將拱架軸線投測至下部結(jié)構(gòu)頂面，彈墨線標(biāo)識(shí)設(shè)置軸線控制樁（距軸線5m處），采用混凝土保護(hù)標(biāo)高控制：在柱頂設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，測量精度±2mm計(jì)算各拱架支座設(shè)計(jì)標(biāo)高，標(biāo)注于柱頂預(yù)埋件3.2.2吊裝施工吊機(jī)選型：25t汽車吊（主臂33.5m）+50t履帶吊（主臂42m）吊裝參數(shù)：最大吊重3.2t（含吊具），工作半徑12m吊點(diǎn)設(shè)置：每段拱架設(shè)2個(gè)吊點(diǎn)（距端部1/3處）起吊角度：45°-60°，提升速度≤0.5m/s吊裝步驟：第一段拱架吊裝（兩端支座段），臨時(shí)固定于腳手架支撐第二段拱架吊裝（中間段），采用倒鏈調(diào)節(jié)對(duì)接間隙（2-3mm）安裝臨時(shí)連接板（8套/M20螺栓），初擰扭矩350N·m全站儀校核軸線及標(biāo)高，調(diào)整后終擰扭矩480N·m3.2.3節(jié)點(diǎn)焊接焊接順序：對(duì)稱焊接：從拱頂向兩端對(duì)稱施焊分層焊接：每層厚度3-4mm，層間溫度控制＜150℃焊后處理：立即用石棉布覆蓋緩冷，24h內(nèi)不進(jìn)行探傷質(zhì)量檢驗(yàn)：外觀檢查：焊縫余高0-3mm，咬邊深度≤0.5mm無損檢測：采用UT探傷，Ⅱ級(jí)合格尺寸復(fù)查：焊接完成后復(fù)核拱頂標(biāo)高（允許偏差±10mm）3.3屋面系統(tǒng)安裝3.3.1檁條安裝檁條規(guī)格：C220×75×20×3冷彎薄壁型鋼，間距1.5m安裝工藝：在拱架上彈設(shè)檁條定位線（偏差≤3mm）采用M12高強(qiáng)螺栓連接（扭矩45N·m）安裝檁條拉桿（φ12圓鋼，張緊力15kN）3.3.2防水施工基層處理：檁條表面清理，涂刷基層處理劑安裝50mm厚保溫棉（對(duì)接縫隙≤5mm）卷材鋪設(shè)：丁基橡膠卷材長邊搭接100mm，短邊搭接150mm采用熱風(fēng)焊接機(jī)焊接（溫度180-200℃，速度1.5m/min）屋面風(fēng)機(jī)、天窗等節(jié)點(diǎn)采用加強(qiáng)層（附加200mm寬卷材）3.3.3金屬屋面板安裝板型參數(shù)：YX65-430型直立鎖邊板，板長12m（通長布置）安裝工藝：固定座安裝（間距500mm，扭矩25N·m）屋面板吊裝（采用專用吊具，避免板面劃傷）鎖邊施工（專用鎖邊機(jī)，鎖邊深度25mm）屋脊處理：安裝屋脊蓋板（搭接長度≥200mm），設(shè)置擋水板四、質(zhì)量控制4.1原材料控制材料名稱檢驗(yàn)項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)頻率H型鋼截面尺寸±2mm每批3根高強(qiáng)螺栓扭矩系數(shù)0.110-0.150每批8套焊接材料擴(kuò)散氫含量≤5mL/100g每批號(hào)金屬板材厚度±0.05mm每卷2處4.2加工制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件尺寸：長度偏差：±3mm（總長度），±1mm（分段長度）弧度偏差：±2mm/10m扭曲偏差：≤5mm/m焊接質(zhì)量：氣孔：100mm長度內(nèi)≤2個(gè)，直徑≤1mm夾渣：深度≤0.5mm，長度≤20mm焊腳尺寸：0~+2mm4.3安裝精度控制軸線位置：縱向偏差：≤L/20000，且≤10mm橫向偏差：≤5mm標(biāo)高控制：拱頂標(biāo)高：±10mm相鄰拱架高差：≤5mm整體穩(wěn)定性：側(cè)向彎曲：≤L/1500，且≤20mm垂直度：≤H/1000，且≤15mm4.4質(zhì)量驗(yàn)收程序分項(xiàng)驗(yàn)收：加工驗(yàn)收：構(gòu)件出廠前進(jìn)行100%尺寸檢查安裝驗(yàn)收：每安裝5榀進(jìn)行一次中間驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：焊接節(jié)點(diǎn)（探傷報(bào)告）防水基層處理保溫層鋪設(shè)竣工驗(yàn)收：屋面淋水試驗(yàn)（持續(xù)2h，無滲漏）荷載試驗(yàn)（施加1.5kN/m2均布荷載，持荷1h）整體變形觀測（最大撓度≤L/250）五、安全措施5.1高空作業(yè)防護(hù)腳手架防護(hù)：搭設(shè)雙層防護(hù)棚（頂層滿鋪50mm厚木板，下層設(shè)安全平網(wǎng)）作業(yè)層設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（刷紅白警示漆）腳手板采用18mm厚木腳手板，對(duì)接鋪設(shè)（間隙≤50mm）個(gè)人防護(hù)：強(qiáng)制佩戴雙鉤安全帶（高掛低用）作業(yè)人員配備防滑鞋、防護(hù)眼鏡設(shè)置安全母繩（φ12mm鋼絲繩，張緊力≥15kN）5.2吊裝安全吊裝區(qū)域管理：設(shè)置警戒區(qū)（半徑15m），配備4名安全員吊裝時(shí)設(shè)專人指揮（持有效指揮證）風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止吊裝作業(yè)吊具檢查：鋼絲繩：每作業(yè)前檢查，斷絲≤10%（一個(gè)捻距內(nèi)）卸扣：定期進(jìn)行2倍額定荷載試驗(yàn)吊鉤：設(shè)置防脫裝置，開口度增加量≤15%5.3焊接作業(yè)安全防火措施：作業(yè)區(qū)配備2個(gè)8kg干粉滅火器（間距≤10m）焊接下方設(shè)置接火斗（防火棉厚度≥50mm）與易燃材料保持≥5m安全距離用電安全：焊機(jī)接地電阻≤4Ω電纜線架空敷設(shè)（高度≥2.5m）配電箱設(shè)置漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流30mA，0.1s）5.4應(yīng)急預(yù)案高空墜落事故：配備急救箱（含止血帶、擔(dān)架等）現(xiàn)場設(shè)置安全通道（寬度≥1.2m）與就近醫(yī)院建立應(yīng)急通道（車程≤15min）火災(zāi)事故：編制消防疏散路線圖（每50m設(shè)置1個(gè)指示牌）定期組織消防演練（每月1次）配備應(yīng)急照明（連續(xù)照明≥90min）六、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)6.1鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收主控項(xiàng)目：鋼材力學(xué)性能符合設(shè)計(jì)要求（檢測報(bào)告齊全）焊縫探傷檢測Ⅱ級(jí)合格（報(bào)告覆蓋率100%）高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差±10%（檢測數(shù)量10%）一般項(xiàng)目：表面涂層厚度：平均厚度≥設(shè)計(jì)值，最小厚度≥設(shè)計(jì)值90%構(gòu)件表面平整度：≤5mm/2m防腐涂層附著力：劃格法測試≥5B級(jí)6.2屋面工程驗(yàn)收防水工程：蓄水試驗(yàn)：24h無滲漏（水深30mm）卷材搭接寬度：≥100mm（允許偏差-10mm）金屬屋面：鎖邊質(zhì)量：咬合深度≥20mm，連續(xù)無間斷板縫間隙：≤0.5mm排水坡度：實(shí)際坡度與設(shè)計(jì)值偏差≤5%6.3功能驗(yàn)收采光性能：采光系數(shù)≥3%（檢測報(bào)告）保溫性能：傳熱系數(shù)≤0.3W/(㎡·K)抗風(fēng)掀性能：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.5kN/㎡作用下無松動(dòng)七、施工進(jìn)度計(jì)劃7.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制工作內(nèi)容計(jì)劃工期前置條件資源配置構(gòu)件加工25d材料進(jìn)場驗(yàn)收完成2臺(tái)切割機(jī)，4臺(tái)焊機(jī)腳手架搭設(shè)15d基礎(chǔ)驗(yàn)收合格架子工12人主拱安裝20d加工完成，吊機(jī)進(jìn)場25t吊機(jī)1臺(tái)，安裝工15人屋面系統(tǒng)施工30d主拱驗(yàn)收合格防水工8人，安裝工10人竣工驗(yàn)收5d所有工序完成各專業(yè)工程師7.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用發(fā)電機(jī)（200kW）保障連續(xù)施工材料儲(chǔ)備量滿足15d施工需求技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進(jìn)行施工模擬，提前發(fā)現(xiàn)沖突編制季節(jié)性施工措施（雨季焊接防護(hù)、冬季保溫）管理保障：實(shí)行周進(jìn)度考核（延誤超3d啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制）夜間施工照明（照度≥50lux）八、環(huán)境保護(hù)措施8.1揚(yáng)塵控制場地硬化：加工區(qū)、材料堆放區(qū)全部硬化（C20混凝土150mm厚）灑水降塵：每日灑水4次（早8點(diǎn)、午12點(diǎn)、下午3點(diǎn)、晚6點(diǎn)）車輛沖洗：出入口設(shè)置洗車平臺(tái)（含三級(jí)沉淀池）8.2噪聲控制設(shè)備管理：高噪聲設(shè)備（切割機(jī)、焊機(jī)）設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB）夜間施工噪聲≤55dB（22:00-6:00）作業(yè)安排：焊接作業(yè)集中在8:00-18:00進(jìn)行材料裝卸采用緩沖措施（橡膠墊）8.3廢棄物處理分類回收：設(shè)置三類垃圾桶（可回收、有害、建筑垃圾）焊接煙塵收集率≥90%（采用移動(dòng)式煙塵凈化器）危廢處理：廢油漆桶交由有資質(zhì)單位處置（簽訂協(xié)議）焊條頭回收率100%（集中回收再利用）九、成品保護(hù)9.1構(gòu)件保護(hù)運(yùn)輸保護(hù)：構(gòu)件之間采用木墊塊隔離（厚度≥50mm）弧形部位設(shè)置專用胎架固定堆放保護(hù)：分層堆放高