鋼結構桁架梁安裝施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本工程為某文化中心屋頂鋼結構桁架系統(tǒng)安裝項目，位于城市核心區(qū)，建筑高度36.8m，桁架總安裝面積約2800㎡。結構形式采用大跨度空間鋼管桁架體系，主桁架跨度38m，共12榀，單榀最大重量25t，次桁架跨度18m，共計36榀。桁架材質(zhì)為Q345B低合金高強度結構鋼，節(jié)點連接采用相貫線焊接+10.9級摩擦型高強螺栓組合連接方式，設計使用年限50年，抗震設防烈度7度，耐火等級二級。1.2主要技術參數(shù)項目規(guī)格參數(shù)備注主桁架截面H450×200×8×12mm上弦桿Q345B次桁架截面H300×150×6×8mm上弦桿Q345B連接螺栓M20-M24（10.9級摩擦型）接觸面抗滑移系數(shù)≥0.45焊接質(zhì)量等級一級（全熔透焊縫）100%UT探傷安裝精度要求軸線偏差≤3mm垂直度≤H/2000且≤15mm設計荷載恒載0.7kN/㎡，活載0.5kN/㎡含屋面設備及檢修荷載1.3工程難點分析高空作業(yè)風險：桁架安裝高度達32m，需跨越既有裙樓結構，立體交叉作業(yè)頻繁。精度控制難度：38m跨度桁架累積誤差需控制在±5mm內(nèi)，溫度變形影響顯著。焊接質(zhì)量要求：相貫線節(jié)點焊接需保證全熔透，且需控制焊接變形。吊裝組織復雜：場地狹小，需采用25t+50t汽車吊聯(lián)合吊裝，吊裝半徑達18m。二、施工準備2.1技術準備2.1.1圖紙深化與審核組織鋼結構工程師進行施工詳圖深化，重點完成：桁架分段拆分設計（每段重量≤20t，長度≤12m）相貫線節(jié)點焊接坡口詳圖（采用K型坡口，鈍邊2mm，間隙3mm）吊裝吊點布置圖（每榀桁架設4個吊點，經(jīng)ANSYS受力模擬驗證）胎架設計圖（采用格構式鋼胎架，最大承載力50t）2.1.2測量控制網(wǎng)建立平面控制：采用LeicaTS60全站儀建立二級導線控制網(wǎng)，布設6個強制對中觀測墩高程控制：采用TrimbleDiNi03電子水準儀建立三等水準網(wǎng)變形監(jiān)測：在桁架跨中及支座處設置12個位移監(jiān)測點，實時監(jiān)測吊裝過程變形2.2材料準備2.2.1構件進場驗收鋼材驗收：檢查Q345B鋼材出廠合格證、力學性能報告，進場后按每60t為一批次進行抽樣送檢，檢測屈服強度（≥345MPa）、抗拉強度（470-630MPa）及伸長率（≥20%）。螺栓驗收：高強螺栓需提供扭矩系數(shù)檢測報告（偏差≤±10%），同批螺栓扭矩系數(shù)平均值應為0.11-0.15，每3000套為一批次抽樣送檢。構件尺寸檢查：采用激光跟蹤儀對進場桁架分段進行三維掃描，重點檢查：弦桿直線度≤L/5000（L為構件長度）節(jié)點板位置偏差≤2mm螺栓孔位偏差≤1mm（相鄰孔）、≤3mm（累計）2.2.2材料堆放管理構件堆放區(qū)設置150mm厚C20混凝土硬化地面+200mm×200mm方木墊楞，分區(qū)標識"待安裝區(qū)"、"已驗收區(qū)"、"返工區(qū)"高強螺栓儲存溫度控制在5-30℃，相對濕度≤60%，使用前嚴禁開箱焊接材料采用E5015-G焊條（烘干溫度350℃，保溫1h，存入80-100℃保溫筒）2.3機具準備2.3.1吊裝設備配置設備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)汽車吊QY50K-II1臺主臂31.5m，作業(yè)半徑8m時額定吊重28t汽車吊QY25K51臺主臂25.5m，作業(yè)半徑10m時額定吊重12t履帶吊SCC800C1臺輔助吊裝次構件，30m主臂工況液壓千斤頂50t（同步系統(tǒng)）4臺行程200mm，同步誤差≤2mm2.3.2測量與檢測設備全站儀（LeicaTS60）：測角精度0.5″，測距精度1mm+1ppm激光跟蹤儀（FaroFocusS70）：三維坐標測量精度±0.025mm/m扭矩扳手（東日TOHNICHI）：扭矩范圍50-500N·m，精度±3%超聲波探傷儀（汕超CTS-9003）：靈敏度≥φ2×20-6dB三、主要施工流程3.1施工總體流程graphTDA[施工準備]-->B[胎架搭設]B-->C[桁架地面拼裝]C-->D[焊接質(zhì)量檢測]D-->E[吊裝設備就位]E-->F[主桁架吊裝]F-->G[臨時固定]G-->H[精度調(diào)整]H-->I[永久固定]I-->J[次桁架安裝]J-->K[支撐系統(tǒng)安裝]K-->L[驗收]3.2桁架地面拼裝3.2.1胎架搭設胎架基礎采用C25混凝土獨立基礎（1.2m×1.2m×0.8m），預埋20mm厚鋼板作為支撐面胎架主體采用∠100×8角鋼焊接而成，設置雙向可調(diào)絲桿（調(diào)節(jié)范圍±150mm）胎架驗收標準：頂面標高偏差≤2mm平面軸線偏差≤1mm整體穩(wěn)定性：側(cè)向位移≤5mm（加載1.2倍構件重量）3.2.2拼裝工藝定位基準：以桁架下弦桿中心線為基準線，采用鋼卷尺（經(jīng)計量檢定）配合線錘進行初步定位節(jié)點組裝：先固定上、下弦桿，采用專用定位夾具固定腹桿安裝采用三維定位樣板，保證相貫線貼合間隙≤1mm臨時固定采用φ16定位焊，長度50-80mm，間距300mm焊接順序：graphLRA[下弦節(jié)點]-->B[腹桿節(jié)點]B-->C[上弦節(jié)點]C-->D[支撐節(jié)點]（注：采用對稱焊接法，每層焊道厚度≤5mm，層間溫度控制在150-250℃）3.3吊裝施工3.3.1吊裝參數(shù)計算以最重主桁架（25t）為例進行雙機抬吊驗算：50t汽車吊：主臂25.5m，作業(yè)半徑8m，額定吊重28t，分配荷載15t（60%）25t汽車吊：主臂20m，作業(yè)半徑10m，額定吊重12t，分配荷載10t（40%）吊索具選擇：6×37+1鋼絲繩（φ24mm，破斷拉力320kN），安全系數(shù)K=8吊點設置：采用4點吊裝，吊點位置設在距節(jié)點1/3跨度處，設置防扭轉(zhuǎn)平衡梁3.3.2吊裝作業(yè)流程試吊：將桁架吊離地面300mm，靜置10min，檢查：吊機支腿沉降量≤20mm鋼絲繩受力均勻性桁架水平度偏差≤10mm吊裝就位：提升速度控制在0.5m/min，旋轉(zhuǎn)速度≤0.5r/min就位時采用纜風繩（φ12mm尼龍繩）控制旋轉(zhuǎn)，3人一組同步操作臨時固定采用M24臨時螺栓（不少于總數(shù)的1/3）+焊接擋板精度調(diào)整：平面位置：采用全站儀調(diào)整軸線偏差至≤3mm標高控制：用水準儀調(diào)整支座墊石高度，誤差≤2mm垂直度：采用線錘配合全站儀，調(diào)整偏差至≤H/20003.4節(jié)點連接施工3.4.1焊接施工坡口處理：采用機械打磨去除氧化皮，露出金屬光澤，坡口角度控制在55°±5°焊接工藝：打底焊：φ3.2焊條，電流90-110A，電壓24-26V填充焊：φ4.0焊條，電流140-160A，電壓28-30V蓋面焊：φ4.0焊條，電流130-150A，電壓26-28V焊后處理：250℃后熱保溫1h，緩冷至室溫采用角向砂輪打磨焊縫余高至0-3mm100%UT探傷（執(zhí)行GB/T11345-2013標準）3.4.2高強螺栓施工安裝流程：graphLRA[接觸面處理]-->B[初擰]B-->C[終擰]C-->D[標記]D-->E[檢查]扭矩控制：初擰扭矩：終擰扭矩的50%（M20螺栓初擰200N·m，終擰400N·m）終擰采用扭矩扳手，分兩次進行，間隔30min終擰后標記紅色油漆，48h內(nèi)完成檢查質(zhì)量要求：螺栓穿入方向一致（從內(nèi)向外）墊圈設置：螺母側(cè)1個，螺栓頭側(cè)1個外露絲扣2-3扣四、質(zhì)量控制措施4.1精度控制體系4.1.1測量控制三維坐標法：采用全站儀按極坐標法放樣，每榀桁架設置6個控制點溫度補償：當環(huán)境溫度超過±15℃時，對測量結果進行溫度修正（修正系數(shù)α=1.2×10??/℃）累積誤差控制：每安裝3榀桁架進行一次整體復測，確保累積偏差≤10mm4.1.2焊接質(zhì)量控制焊工管理：所有焊工必須持AWSD1.1或GB9448證書，且需通過項目專項考試焊接檢驗：外觀檢查：焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣，咬邊深度≤0.5mm無損檢測：一級焊縫100%UT探傷，二級焊縫20%UT探傷力學性能：每200個接頭做1組拉伸試驗（抗拉強度≥470MPa）4.2過程質(zhì)量驗收分項工程驗收：桁架拼裝驗收：允許偏差±3mm（長度），對角線差≤5mm吊裝就位驗收：軸線偏差≤3mm，標高偏差±5mm連接節(jié)點驗收：高強螺栓終擰扭矩偏差±10%，焊縫探傷合格率100%驗收程序：班組自檢→技術員復檢→監(jiān)理驗收→第三方檢測（關鍵工序）五、安全保證措施5.1高空作業(yè)安全5.1.1防護設施操作平臺：采用滿堂腳手架（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m）+5cm厚木腳手板安全防護：設置1.2m高防護欄桿（刷紅白警示漆）滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100c㎡）作業(yè)層設置18cm高擋腳板垂直交通：采用施工電梯（SCD200/200型），額定載重量2t，設專人操作5.1.2作業(yè)管理人員資質(zhì)：高空作業(yè)人員必須持《特種作業(yè)操作證》，體檢合格（每年一次）作業(yè)時間：遇6級以上大風、暴雨、濃霧等惡劣天氣停止作業(yè)應急準備：配備2套高空救援設備（包括救生緩降器、安全繩、急救箱）5.2吊裝作業(yè)安全5.2.1吊裝區(qū)域管理警戒范圍：吊裝半徑1.5倍范圍內(nèi)設置警戒線，配備4名安全員（東、南、西、北各1名）信號指揮：采用對講機（頻率450MHz，備用電池3塊）+旗語指揮，指揮員持有效證書設備檢查：吊機班前檢查項目包括：支腿油缸伸縮正常鋼絲繩斷絲數(shù)≤10%（單捻距內(nèi)）制動系統(tǒng)靈敏可靠5.2.2應急處置吊裝失穩(wěn)：立即啟動應急電源，啟用50t汽車吊輔助穩(wěn)定，嚴禁人員在吊物下方停留鋼絲繩斷裂：預設2套防墜落裝置（每榀桁架設2個安全繩固定點）觸電事故：配備2臺200A移動式配電箱（設三級漏電保護），作業(yè)區(qū)保持與高壓線10m安全距離六、施工進度計劃6.1關鍵線路計劃工作內(nèi)容工期（天）開始時間結束時間資源配置施工準備15第1天第15天技術3人，測量4人胎架搭設7第8天第14天架子工8人主桁架拼裝20第16天第35天焊工12人，普工15人主桁架吊裝12第36天第47天吊裝工6人，信號工2人次桁架安裝18第48天第65天安裝工15人焊接及檢測15第50天第64天焊工8人，檢測3人驗收及整改10第66天第75天技術5人，監(jiān)理3人6.2進度保證措施資源保障：備用25t汽車吊1臺，高強螺栓儲備量達設計用量120%工序穿插：桁架拼裝與吊裝工序重疊5天，采用兩班制（早8:00-晚20:00）進度考核：實行周進度考核，延誤超3天啟動預警機制，增加作業(yè)班組1個七、驗收標準與流程7.1驗收依據(jù)《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50205-2020《空間網(wǎng)格結構技術規(guī)程》JGJ7-2010《鋼結構焊接規(guī)范》GB50661-2011設計圖紙及變更文件7.2驗收內(nèi)容結構性能檢驗：荷載試驗：分級加載至1.2倍設計活載，跨中撓度≤L/250（L=38m時≤152mm）節(jié)點承載力：抽檢3個節(jié)點進行1.5倍設計荷載靜載試驗資料驗收：鋼材及連接件出廠合格證、檢測報告焊接工藝評定報告（PQR）及焊工證書測量放線記錄及精度檢測報告焊縫探傷報告（UT/MT檢測記錄）7.3驗收程序施工單位自檢合格后提交驗收申請監(jiān)理單位組織初步驗收（含資料審查）第三方檢測機構進行結構性能檢測設計單位進行符合性確認建設單位組織竣工驗收（勘察、設計、施工、監(jiān)理四方參與）八、成品保護與維護8.1成品保護措施運輸保護：桁架分段采用專用運輸架（設置橡膠緩沖墊），綁扎點采用軟質(zhì)材料包裹安裝保