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深圳市某少年宫上部钢结构工程施工组织设计

1.1.1 本施工组织设计，仅适用于指导深圳市少年宫上部钢结构工程施工。

1.1.2 编制依据文件

深圳市少年宫上部钢结构制作及安装工程招标文件

DBJ／T13-304-2018 混凝土裂缝注浆填充修补质量检测技术规程深圳市少年宫上部钢结构工程结构设计（招标）图

1.1.3 编制依据的规范、标准

1.1.4 本企业均已通过ISO9002质量体系认证，本工程施工按ISO9002质量体系运作。

确保钢结构分部工程达到优良标准，为少年宫工程获得鲁班奖创造必要的条件。

确保以下几个工期目标:

2000年9月25日完成水晶石钢结构安装；

2000年7月13日完成少年山三层展厅及巨型斜墙桁架钢结构安装；

2000年9月25日完成飞艇钢结构安装；

2000年9月25日完成球幕影院钢结构安装；

2000年8月31日完成剧院前厅钢结构安装；

2000年9月25日完成空中花园、葡萄架等钢结构安装。

确保工程、设备安全，施工人员重伤、死亡事故为零指标。

1.2.4 文明施工目标

按规范化、标准化进行现场管理，确保文明施工达标，争创样板示范工程。

2.1 钢结构工程简介

深圳市少年宫是深圳市新的四大重点文化工程之一，位于深圳市福田中心区，基地以南为福中一路，东临金田路，北临红荔路，西为鹏程一路。少年宫北与莲花山公园隔红荔路相望，西隔市政绿化带与文化艺术中心相对，南侧为市民广场，地理位置十分优越。深圳市少年宫是面向全市少年儿童进行素质教育的重要基地，是全市少年儿童的科技教育中心，团队及艺术活动的营地、信息交流和健康娱乐的场所，是一座集教育性、知识性、趣味性、参与性为一体的现代化建筑，也是深圳市福田中心区的标志性建筑之一。

本工程地上建筑七层，地下一层，总高度43m。地上部分为少年山、科学山、水晶石三个部分，其中科学山五层，总高度38.033m；少年山七层，总高43m；水晶石大厅总高30.5m。

2.2 钢结构工程内容

少年宫钢结构比较分散，分以下几个大部分，所在位置如图2—1所示。结构类型、材料及重量如下：

2.2.1 少年山斜墙巨型桁架及支撑柱

型钢巨型组合桁架，共一榀，长度57277mm，投影高度7178mm，垂直高度6976mm，桁架重量80.3t，材质Q345B。

支撑柱，H型钢，共四根，重量9.1t，材质Q345B。

2.2.2 少年山三层展厅梁柱构件

十字型钢柱，共四根，总重29.3t，材质Q345B。

2.2.3 水晶石环柱、梁

水晶石四周钢管柱，共16根，材质Q345B，总重267.3t。连接环梁为箱形结构,材质Q345B,总重560.3t。

2.2.4 水晶石18.55m层平台梁

型钢桁架结构,桁架长度24米,共七榀,材质Q235B,总重258.6。

2.2.6 科学山球幕影院

普通型钢框架结构,材质Q235B,总重8.7t。

栓钉:圆柱头熔焊栓钉,有Φ19和Φ16两种,主要用于劲性梁柱构件外表面,共计四万多套。

焊接材料：焊接16Mn钢和Q235B钢可分别选用E50××型焊条和E43××型焊条。

钢结构防腐、防火:本工程外露钢结构（除劲性砼钢骨结构之外）要求进行防腐、防火处理。精装修、薄涂的面积5260㎡；仅考虑防锈、防火的面积2400㎡；考虑防锈、防火做一般性乳白色装饰的面积2800㎡。按设计和有关规范要求，该工程防腐采用亚美隆的AmercoatR 385PA型防锈底漆和AmershieldTM脂芳族聚氨酯面漆；防火等级一级，采用小于5mm的薄形涂料（耐火时间：钢柱3小时，钢梁2小时。）。

2.3 钢结构工程特征

深圳市少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂，空间跨度大、地下室面积大、层高较高等突出的特点。

1.少年山巨型斜墙桁架长度57.277m，投影高度7.178m，与水平面夹角78.62°，桁架重量80.3T。

2.未来时代馆（水晶石）为三根近20m高圆形劲性混凝土柱支撑的立体椭球，球体三轴长度分别为36m、28m和15m。

3.球幕影院为直径24m的圆球冠，切割面与水平面夹角18.35°,切割面直径23.368m。

为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：斜墙巨型H型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁＋型、H型钢柱、梁结构；飞艇桁架结构等。

本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构分布点多，两千多吨钢结构分为8个大部分，散布于整个129m×126m平方米的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。

以钢结构安装单位为主体，对钢材的采购、钢结构制作、运输、钢结构安装、钢结构防腐、防火实行钢结构主承建管理，作为同一实体与业主、总包对施工阶段的所有问题进行处理和协调。

2.4 本工程施工难点和施工中重点需要解决的问题

2.4.1 钢材的采购和质量控制

本工程以Q345B无缝钢管和Q345B中厚钢板为主要材料，但50mm厚以上钢板国内仅少数几个厂家生产，性能还不够稳定，而Φ480mm×22mm大直径无缝钢管国内几乎没有厂家生产，需进口。因此，钢材供货厂家的选择、质量的控制、检验和材料复验是施工的重点。

2.4.2 弯管、斜桁架构件质量控制

深圳少年宫建筑形体复杂，结构变化大，其中未来时代为空间椭球型管结构，球幕影院为空间球冠管结构，需要工厂弯管和预拼装。其建筑几何外形的保证、分段钢管几何尺寸的保证、弯管和焊接时钢管口径的几何形状的保证是本工程的重点控制内容。

2. 4.3 大型构件运输

本工程钢结构构件超长超大，如何综合考虑现场吊装、工厂拼装、运输和现场拼装等方面的因素，使其协调和统一，是本工程钢结构施工方案中重点考虑的内容。

2.4.4 安装吊机布置

钢结构分布点多面广，散布于整个129m×126m混凝土结构群中，地下室几乎占据了所有的建筑用地，大型吊机无法在地下室楼面上站位和行驶就近吊装，加上构件单重大，因而吊机的选择、布设，结构分段、吊装，吊装顺序是本工程钢结构施工的重点和难点。

2.4.5 球体构件的安装

工厂预拼装构件，因运输条件及现场安装机具的限制，需拆散后分段运输至现场进行安装，斜墙桁架、未来时代椭球体、球幕影院等构件拼装，安装定位、测量控制、校正是现场安装的最大难题。

2.4.6 厚板和钢管相贯焊接

钢结构区间5月10日~9月30日，净工期要求90天。因构件复杂，主要钢材为超厚钢板和大直径无缝钢管，钢材的轧制需要一定周期，深化设计、加工、预拼装周期较长，根据本工程钢结构特点，钢结构安装受土建施工、混凝土浇筑等工序的影响较大，工期的保证，施工协调、配合、施工组织是本工程的又一难点。

2.4.8 对分包的管理和与总包的协调

因负责钢结构范围内所有分包的管理，包括原材料、深化设计、钢材采购、构件制作、运输、安装、成品保护、钢结构防腐、防火等施工。同时，负责与土建单位的配合，因钢结构较分散，提供给钢结构施工工作面的时间也不一致，因而作为钢结构主承建单位其管理要求非常之高。

2.4.9 对水晶石钢柱外观的质量要求

水晶石四周16根钢柱为外露钢结构，防火涂料面层外不再进行二次装修，钢柱分段需严格按设计分段执行，钢柱制作、现场焊接的质量及外观要求高，防火涂料的表面涂装的选材及质量要求高。

第三章 施工总体规划和进度计划

3.1 主承建管理体系和模式

因本工程钢结构构件分布较散，点多面广，体系复杂，原材料控制、施工质量、成品保护要求高，钢结构施工工期紧张，与总包及土建等其他工种协调及配合多等因素，本工程钢结构施工采用现场安装为主体的主承建管理体制，即主承建单位从钢结构深化设计、钢材的采购、钢结构制作、运输、安装及钢结构防腐、防火涂料施工实行总包管理，统筹安排，统一资金运作，全方位协调管理。

钢结构主承建所采用的管理模式是实行项目经理负责制，所有分包以主承建项目部为主体实行统一的对口管理。钢结构主承建项目部组织机构如右图。

项目各职能部门负责各分包单位的对应业务的管理，分包管理部进行统一协调和控制。

3.2.1 水晶石施工平面布置

水晶石钢结构因为椭球体砼结构影响而分为两个阶段安排施工，第一阶段安装18.55m以下钢结构及外围25.4m以下钢柱及弧形梁。然后履带吊转场到东侧吊装斜墙桁架及三层展厅钢结构。

少年山斜墙桁架及三层劲性梁钢骨吊装完成后，250t履带吊再转场到南侧

3.2.2 斜墙桁架和大空间梁柱施工平面布置

桁架吊装在水晶石上部椭球体吊装前进行,250t吊车转场可沿东侧消防通道组装并站位,平面布置主要考虑了以下内容：吊车的起重能力；吊车及运输车辆的行走路线。构件的临时堆场与拼装场地位置见图3—1。

3.2.3 球幕影院施工平面布置

球幕影院的吊装不受其他构件吊装时间的影响，待土建单位完成下部混凝土结构施工后，即可进行钢结构施工，吊装采用一台40t汽车吊进行，北侧K50/50塔吊可配合吊装或喂料。施工平面布置如图3—1。

3.2.4 飞艇施工平面布置

3.2.5 水电供给和办公等临建布置

钢结构施工不再另设水电供给设施，服从总包单位的统一安排。使用总包的总供电、供水设施，单独设一组变电箱和一个供水总阀。

钢结构施工临建仅考虑自身的办公、仓库（包括食堂、会议室）、分包及监理单位的办公。工具房设在施工现场。场地由总包单位划定。

3.3 主要设备、机具、仪器及用电量表

3.3.1 主要吊装设备机具一览表（见表一）

3.3.2 主要焊接设备机具一览表（见表二）

3.3.3 材料实验、质检、测量仪器设备一览表（见表）

表一 主要吊装设备机具一览表

表二 主要焊接设备机具一览表

表三、材料试验、质检、测量仪器设备一览表

2.3.4 现场用电计算

主要大功率电器设备一览表

整个钢结构安装工程，根据上表所示,计算负荷为：

Pe=1.1×KΣ(Σ（P1）+ P2 +ΣP3)

其中同期系数 KΣ=0.6

P1=216+104=320kW P2=225kW ΣP3=45kW

则Pe =1.1×0.6（320×+225×+45）≈294kW

3.4 施工进度计划与保证措施

根据标书附件（总包单位的施工进度计划），在计划钢结构插入的时间段内安排施工。详见深圳少年宫上部钢结构施工进度计划。

3.4.2 进度保证措施

1．安排合理的施工流程和施工顺序，尽可能提供作业面，使各分项工程可交叉施工。

2．科学安排钢结构设计深化、原材料采购、钢结构制作、安装、防火涂料施工的工期。组织协调好相互间的工序交接，尽量减少前后工序间的间隔时间。

3．选用科学的、先进的、切实可行的施工方法、施工手段进行钢结构安装。

4．使用先进的设备、机具、仪器以提高劳动生产率。

5．协调好与总包、土建单位间的工序关系，尽量使多个工作面同时铺开，尽量使钢结构施工时间顺序与土建单位合拍。

6．实施主承建管理，实施项目经理负责制，行使计划、组织、指挥、协调、控制、监督六项基本职能，并选配优秀的管理人员及劳务队伍承担本工程的管理、施工任务。

7．根据总包的施工进度总计划，编制月、周、日计划相结合的各级计划进行进度的控制与管理，并配套制定各分包的计划以及机械设备配备使用计划，劳动力分布安排计划等，实施动态管理。

钢结构的安装必须由经过足够培训，有较高个人技能良好合作精神和足够安全意识的技工群体来完成。作为国有大型骨干施工企业，我司有着工种配套齐全、技能等级较高和具有丰富施工经验的专业施工队伍，针对本工程特点和工期要求，我司计划参加本工程施工的技工如下（未含制作部分用工）：

起重工8人 讯号工4人 安装铆工12人 制作铆工8人 安装钳工6人 修理钳工2人 厂内机车驾驶1人 司机2人 机操2人 线路维护电工2人 设备维护电工1人

油漆工（油漆补涂）2人 油漆工（防火喷涂、装饰）10人

架子工18人 辅工30人 测量工3人 UT检测工2人

气焊工2人 电焊工20人 高强螺栓施工6人

共141人（不含租赁设备驾驶、维修、操作人员）

整个施工过程中将按进度要求组织进场，如下图：

3.6 总体施工方案及施工顺序

3.6.1 施工区域划分

如图2—1“钢结构工程区域分布图”所示，将整个钢结构施工平面划分为八个分区，以土建单位提供工作面的时间顺序进行钢结构施工，以水晶石未来时代馆椭球体及少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装施工为主，除水晶石未来时代馆椭球体分区与少年山斜墙桁架、三层劲性梁安装要用同一部吊机，需分先后顺序吊装外，其余分区尽量同步进行。

3.6.2 方案概述及施工顺序

1．采用一台M250履带吊，一台110t履带吊作为主要吊装机具，配合使用一台40t汽车吊，所有吊机均不开入地下室顶板范围，沿地下室外侧地面行驶到各钢结构区域最近点，就近吊装，其中水晶石、球幕影院和三层展厅钢柱吊装需土建单位K50/50塔吊进行辅助吊装。飞艇和剧院前厅吊装需土建单位QTZ125塔吊进行辅助吊装。

2．除飞艇拟采用滑移法进行施工外，其余构件吊装均采用常规吊装。

3．因作为钢结构支撑混凝土强度达到70%以上，钢结构吊装方可进行，故各分区钢结构安装顺序需根据土建单位提供作业面的时间排定。

钢结构安装的基本思路：

（2）M250履带吊转场，站位在轴以东最靠近吊装构件位置，按照先柱后梁，先主梁后次梁的顺序（三层展厅钢柱利用总包单位设在东侧的K50/50塔吊安装），首先进行少年山三层展厅钢结构安装，之后进行巨型斜墙桁架吊装，与巨型斜墙桁架相连的钢梁需在桁架安装就位后吊装。

（3）40t汽车吊沿球幕影院外围行驶，辅助使用土建K50/50塔吊进行球幕影院钢结构安装。

（4）利用K50/50塔吊进行甲、乙天窗架钢结构安装。

（5）使用110t汽车吊进行飞艇钢结构安装（采用滑移就位），利用土建QTZ125塔吊辅助吊装。

（6）利用土建QTZ125塔吊进行剧院前厅钢结构吊装。

4．钢结构制作需根据排定的钢结构安装顺序组织生产和运输，未来时代椭球和球幕影院需在工厂预拼装。

5．钢结构防火涂料要在钢结构安装完成，验收合格后进行，为防止钢结构表面的腐蚀，防火涂料在钢结构焊接完成后一个月之内进行。

6. 水晶石、少年山三层展厅和巨型桁架钢结构安装与土建的交叉安排见《水晶石土建与钢结构交叉施工程序》和《少年山三层展厅及巨型桁架土建与钢结构交叉施工程序》。

第四章 钢结构制作

4.1 钢结构制作分段原则

本工程设计图中部分位置已较详细的考虑了施工因素和条件，对构件进行了分段，受运输及安装的条件限制，我司考虑对钢结构构件分段如下：

4.1.1 少年山钢柱、钢梁分段同原设计。钢柱连接板做法详见图（4—1）。

4.1.2 少年山斜墙桁架、桁架支柱分段同原设计。支柱连接板做法参照图（4一1）。

4.1.4 少年山天窗架单杆件制作运输。

4.1.5 少年山剧院前庭“厂”型桁架根据运输条件灵活确定，山墙柱、角柱不分段。角柱端部需封闭，顶端连接之系杆保留焊接头。其它系杆以桁架、柱分隔分段。

4.1.8 水晶石辐射梁SGL1～5不分段，圈梁SGL6～10按轴线分段，圈梁SGL10、SGL11分段同原设计，圈梁SGL12～13以最小件制作运输，辐射梁SGL14～25以SGL7、SGL8分隔分段。

4.1.9 球幕影院钢构件分段同水晶石上部钢结构分段方案，即设穹架中心，详见图（4—3）。竖向构件整体制作运输，水平构件以竖向构件分隔分段，斜向构件以单构件制作运输。下铰支座与钢板焊接改在安装现场进行，详见图（4一1）。

详深圳赤湾胜宝旺工程、有限公司编制的《深圳市少年宫上部钢结构制作部分技术标书》。

第五章 钢结构安装方案

5.1 钢结构工程特点

深圳市少年宫作为少年儿童大型活动基地，在建筑设计上具有造型复杂、空间跨度大，地下室面积大，层高较高等突出的特点。

为了满足建筑造型的要求，本工程钢结构类型繁多，主要包括有：斜墙巨型H型钢组合桁架；水晶石、球幕影院空间管结构；水晶石下部支撑劲性梁柱结构；少年山三层大空间大跨度厚壁H型钢柱梁结构；飞艇桁架结构等。

本工程地下一层，地上由少年山、科学山、水晶石大厅三个部分组成，三部分都包括有钢结构部分，钢结构布点多，两千多吨钢结构分为8个大部分，散布于整个129m×126m的混凝土结构中，构件数量少，单体重量大。

少年山三层展厅在（H）、（J）、（K）轴内有四根十字型钢骨柱，支撑着7根大截面工字型钢骨梁，其中四根钢骨梁与斜墙桁架相连。

针对5.1节中钢结构的分布特征和标书中业主的有关要求，我们认为钢结构的施工应按以下原则进行：

1 与土建共享作业区域，交叉施工的原则，独特的结构类型，很短的施工期均要求我们充分利用作业空间资源，提高时间和空间利用率，缩短日历工期。

2 施工过程应随时深化已完成工程形成结构稳定体并足以支持下一步的施工，这个工程大部分是SRC结构，仅是钢结构应不足以支持全部施工荷载，因此，劲性结构施工进度不应把土建甩得很远，最多只能有一个节间的距离，在某些关键的节点还应保持同步或先后施工，如▼18.55m平台大梁安装与SGTZ1和SGTZ2、SGKZ2a砼浇筑和平台大梁下的木模板支承体系，在施工过程中，你中有我，我中有你，相互支承，共同工作。

3 工序安排符合整体工程进度安排的原则；工程施工有主有次，主次之分应按整个工程的安排（业主的或总包的安排）进行安排，不允许片面强调某单项的特殊。

基于以上几点原则，我司初步拟定了以下吊装方案

方案一：把110t汽车吊开进作业面上，对吊车吊装站位和行驶线路进行加固，按这种思路几乎整个水晶石大厅和三层展厅部分的地下室顶板均要加固（如图5—1），而且给处于吊装位置的吊车供料也非常困难。

准备工作的好坏直接关系到整个工作的成败，对钢结构施工而言，施工准备工作尤为重要。施工准备工作流程图如下：

M250履带吊起重性能表

5.3.1 工艺与技术准备

本工程钢结构选用的结构（或构造）形式有桁架、实腹钢梁、钢管混凝土、SRC体系、球壳、钢管结构等，类型之多，在一般工程中较为罕见，本工程中所采用的结构类型，我司在以往的工程中均已分别有成功的安装经验，针对本工程的特点，我们将以下列问题作为工艺和技术准备的重中之重，加以控制：

1. 三维结构焊接热收缩对球壳结构几何尺寸的影响，重点在水晶石上半球钢管球壳结构。

2. 钢结构安装过程中（特别是劲性结构）施工顺序和焊接工艺产生的应力对结构的影响，突出表现在▼18.55m的平台钢结构安装。

水晶石球壳结构无论是采用分片安装还是采用高空单件拼装，焊接热收缩和运输的变形均极难控制和校正。如采用分片安装，即使在工厂预拼装验收合格，运输的变形（钢结构的徐变可持续两年之久，主要的变形集中在前60天以内发生，如受外力影响，例如运输的颠簸、碰撞可导致变形在瞬间发生，这就是为什么预拼装合格的构件运到现场以后往往又会有新的偏差的原因。分片安装也将有一部分现场焊接，再加上运输的原因和分片本身的几何偏差，将最终导致球壳成为一个“瘪”的球壳，且无法校正，如采用高空散件拼装的方法进行球壳的安装，焊接时全面、对称施焊，可有效减小球壳变形。但是又会带来新的问题：球壳顶点的高度将变小，从焊接工艺的角度讲这是一个两难的选择。

但是通过进一步的分析，我们认为分片安装导致球壳变瘪是不可预估的，而高空散装导致高程变化的趋势却是可以预估的，即高空变化的量可以通过提前给予补偿的方法以抵消焊后的变形，这个办法可有效避免球变“瘪”或高程变低，但实施这个方案却有一个难题：即是这个“提前量”的数值确定。

第2个问题典型的体现在▼18.55m平台钢结构施工过程中，如按常规的方式进行施工：先安装钢管柱并浇筑砼，后安装平台梁并施焊，这种方式符合构件安装常规，却可能因厚50mm钢板焊接产生的热收缩对钢管砼柱产生影响。即使控制焊接热输入（如填充层热输入不得大于3.5kJ/mm）一道焊缝可让母材收缩12mm。如此大的侧向变形产生的应力足以使钢管砼柱的外包混凝土开裂。为避免这种情况的出现，如按设计图纸要求的节点方式进行施工，则应调整施工顺序为：安装钢管柱（给出反变形） 安装平台钢梁 浇筑砼。通过以上分析，使我们找到解决这两个问题关键所在：解决第一类的关键是找出“提前量”的计算方法或量的大小，对于第二类问题如果总包的方案和计划中规定须在支撑柱浇筑砼后安装▼18.55m平台钢结构，将只能改变节点的做法，即把平台大梁与钢管砼柱间的节点做法由栓焊型改为全螺栓连接型。如下图所示：

原设计的做法 建议修改的做法

（螺栓数仅为示意） （螺栓数仅为示意）

针对本工程组合钢柱、箱型钢柱、柱与柱、柱与梁和球壳钢管结构的焊缝接头形式，根据《JGJ—91建筑钢结构焊接规程》第五章“焊接工艺试验”的具体规定，在施工前进行焊接工艺评定，评定的目的是针对各种类型的焊接节点确定出最佳焊接工艺参数，制定完整合理详细的工艺措施和工艺流程。

按照《JGJ—91建筑钢结构焊接规程》第八章“焊工考试”的规定，焊工应进行复训与考核。只有取得合格证的焊工才能进入现场施焊。持有深圳市锅监所颁发的《锅炉压力容器焊工合格证》和取得英国焊工合格证的焊工可以直接进入现场作业。

工程正式开工前进行充分的施工技术交底是我司的优良传统。我们应让每一个施工参与者掌握在本工程施工过程“我”应当处于“什么时间”、“什么位置”、“干什么”、“怎么干”、“干到什么程度”、“干完提交给谁”。

5.3.4 地下室钢结构工程的验收

本工程开工前地下室钢结构已施工完毕，为摸清已完工程与我司即将施工的钢构件中相关联的柱头的偏差控制情况（标高误差、轴线偏差、扭转）。我们应在监理、总包主持下验收，验收依据GB50221—95和JGJ—98。此部分涉及到的技术要求如下：

5.3.5 钢构件的验收

钢构件的验收包括出厂前由我司（必要时现场监理应参加）驻厂代表进行驻厂验收和运到现场后的现场验收两个步骤。其中驻厂验收主要是按设计图纸和规范（GB50221—95）的要求进行尺寸验收，现场验收主要是对构件的配套情况、损伤情况等进行验收。针对本工程要求，允许的尺寸验收技术条件，如下表所示 。

钢柱、钢梁的端部铣平的允许偏差和检验方法

钢梁的允许偏差和检验方法

构件到场时，相应的质量保证书和运货清单等资料要齐全，验收人员根据运货清单检查所到构件的数量、规格及编号是否相符，经核对无误，并对构件质量检查合格后，方可确认签字，并作好检查记录。如发现构件数量、规格及编号有问题，及时在回单上注明，以便于制作厂更换或补齐构件。对于制作超过规范要求和运输中受到损伤的构件，应送回制作厂进行返修，对于轻微的损伤，则可以在现场进行修复。质量验收的计量检测工具必须统一，并定期进行检查。构件与材料到场后，验收人员应按照堆场的情况和堆放的规定，指挥卸车和摆放。

5.3.6 进场材料保管

本工程钢结构现场焊接施工所需的材料和辅材，均要有质量合格证书，施工现场设置专门的存储场所，分类保管。

螺栓和剪力钉应采用防水包装，并将其放在托板上以便于运输，只有在使用时 才打开包装。螺栓和剪力钉都应根据其规格、型号分组存放。

（1）焊条和焊丝在使用前都要存放在容器中，并存放在与地面隔离的托板上，顶上盖帆布；

（2）衬板、引弧板和熄弧板应根据其厚度和尺寸存放在包装之内，并要注意防水；

（3）气体瓶应当放在机具房内，工作时间之外要上锁。

1.经验收后的构件应当仔细保管，防止变形和损伤，构件堆放时下面垫枕木；

2.构件应按其编号和吊装的顺序来分类堆放，构件的标识应朝外（不要被其它构件遮盖），以便于识别和检验；

3.构件检查、堆放记录应当留档备查；

4.装货和卸货时应注意安全、防止事故发生；

5.临时堆场要保证平整、道路畅通，并提供有充足的排水措施。

5.3.7 设备进场、水电接驳

工程正式开工前，按施工组织设计的要求组织设备进场，进场的设备应符合有关要求。设备进场以后，按总包指定的接驳水、电，管线布设应 遵从现场文明施工的需要，服从整体CI形象规划的安排。

5.3.7.1 设备用电量

经计算现场用电设备所需容量294Kw。

5.3.7.2 现场电源线的初步布线方案

待中标后根据总包单位的用电设计和总平面规划设计现场用电及布线方案。

5.4.1 水晶石钢结构安装

首先对前期施工单位已施工完毕的钢构件（主要是柱）对轴线偏差（错位、偏扭）、标高误差等指标进行验收，如不合格按有关规定和程序进行处置直至合格后方可进行下一步施工。水晶石大厅钢结构施工顺序：先安排内核部分的施工，在内核部分第二段施工的同时进行外围钢结构的第一段施工。施工完椭球▼18.55m平台梁和混凝土强度达到设计要求土建拆除模板后，施工椭球体下

水晶石钢结构安装程序图

部钢构件，土建进行▼22.9m平台的施工，在土建施工的间隙安装外围钢结构第二段及相关钢梁，然后进行椭球上半部分钢结构安装，最后施工外围钢结构第三段及天面辐射梁和环梁。水晶石大厅各部分钢结构吊装设备选用几参数见图5—2、5—3、5—4、5—5。安装步骤详见图5—6～5—17。安装程序见左图。

5.4.1.1 钢管柱的分段与吊装

由于视觉效果上的特殊要求，地面以上水晶石大厅外围16根钢柱的分段不宜过多，根据这一原则和设计要求。我们把外围16根钢柱分为三段：即地面以上0.465m至12.65m为第一段；12.65m至25.4m为第二段；25.4m至28.5m为第三段。为保护已加工的构件外观，钢管柱的吊点工艺设计为内吊点。对接时不能按常规用吊耳夹板连接的方式对接，而应用专用的夹具完成钢管柱的组对。如图5—18所示，组对完成后点焊牢固（每间隔100mm段焊100mm焊缝厚6mm）。

上述19根钢柱分段吊装，选用的起重机械及有关参数,如图5—2所示.

5.4.1.2 外围16根钢管柱对接焊接

钢管柱出厂时，应用瓦楞纸板包裹严实，运输至现场吊装就位后方允许把接头部位包装纸撕开，以方便焊接作业。

焊接用手工电弧焊打底，用CO2气体保护焊填充，手工电弧焊盖面。

焊接完毕后24小时内应对焊缝进行自检，自检焊缝无表面气孔、微裂纹等缺陷后即打磨表面，委托第三方无损检测机构按设计和GB50205—95的要求进行UT检测（超声波无损探伤），合格后即可进行焊缝外观处理。

由于极高的视觉效果要求，需对已完工焊缝应进行外观处理，初步的处理意见是：

首先应用手提式偏向磨光机进行处理，磨削掉多余的焊缝金属（注意应留下精磨的加工余量）。

然后用三角刮刀和手工锉进行加工。

最后用粗砂纸，细砂纸（300目），打磨后用金相砂纸磨平（本处理意见应在面漆和防火涂料确定后方可形成正式方案，并报业主、设计和监理审批后确定）。

5.4.1.3 外圈弧形梁的安装

弧形梁吊装参数见图5—3。

16根钢管柱之间由弧形梁连接形成持力体系，因此在进行外围柱的吊装时，外圈弧形梁的安装应随同跟进。弧形梁的安装应注意以下几点：

用两点等长双绳捆绑吊装法，进行弧形梁的吊装，不另设吊点。吊点位置应精确计算以确保起吊后弧形梁上表面处于水平状态。

2.根据三点确定一个平面的原则，在搭设脚手架时，需在跨中伸出，以保证弧形梁不发生侧向倾翻。

3.弧形梁与钢柱的连接

弧形梁安装就位后，根据节点特点，对这种栓焊连接型节点应按下述步骤完成连接：

首先应完成高强螺栓的初拧，初拧力矩为终拧力矩的30～50%，然后进行焊接施工。焊接完毕检测合格后方可进行高强螺栓的终拧。

5.4.1.4 ▼18.55m的平台钢大梁的吊装

SKZ1和SKZ2、SKZ2a安装至标高▼＋18.55m处后应进行SGKL1和SGKL2的安装，并在此基础上形成▼＋18.55m平台。

对于分段处的承重拟把土建支模平台局部加密，顶部铺设I20和钢板（δ=12）形成平台。

在平台上用千斤顶调整高度，确保梁面水平。

分段处的连接节点拟按全螺栓连接考虑，这样可避免由于焊接热影响导致大梁长度变短而对钢柱产生不利影响。

▼18.55平台梁吊装参数见图5—4。

5.4.1.5 椭球体下半球构件的安装

下半球构件相对单重轻，而且是逆作，不便于用吊机进行安装，在进行下半球施工时，土建施工的脚手架已经搭设，因此我司可利用土建脚手架作为下半球安装的操作架，拆除部分杆件，利用平台下面的埋件焊接吊耳，用卷扬机导链等进行下半球构件的吊装。

5.4.1.6 上半球钢构件的安装

考虑到运输和管材利用率以及结构特点，经过充分的论证，如果改为现场散装可改善运输条件，减少构件堆放场地，按照合理的步骤和变形预控措施可保证安装精度。

此方案的思路是：首先形成结构主要的持力体系，而后填充次要杆件，在焊接完成之前每一个组件的自重均由胎架承重，不依赖于节点处的临时点焊或耳板、夹板连接。从而消除构件安装应力，改善完工后的结构应力状态，安装步骤如下：

1.把▼22.95m平台和另一半▼18.55m平台上的杂物清理干净，通过测量定位放出上半球每一个节点在▼22.5m平台和▼18.55m平台上的投影线。如图5—19示。计算各节点到平台高度距离，选配合适的杆件，搭设支承胎架，为不影响构件的堆放和人员行走交通，胎架应根据安装的需要逐步搭设。

2.首先安装长轴和短轴上的杆件和球顶圆环，形成支撑整个上半球的测控基准，杆端与预埋件的铰接按设计的需求安装。杆件相连处的连接仅为点焊，考虑到运输的要求，长、短轴上的Ф480×22杆件需分段制作。安装完成后形成图5—21所示

3.在球顶圆环上安装径向的12根Ф480×22杆件及第二道环向Ф480×22钢管，其与预埋铁件之间的铰接按设计要求连接，与球顶圆环的连接为点焊连接。如图5—22所示

4.安装16根Ф480×22径向杆件和第三道环向Ф480×22钢管，如图5—23所示。

5.安装第四、五、六、七道环向Ф480×22钢管，如图5—24、5—25所示。

6.安装第六、七道环向钢管之间的Ф219×10斜管2019沪L003、2019沪S701 海绵城市建设技术标准图 集.pdf，如图5—26所示。

7.焊接应待业主、设计和监理对已组装完的上半球的有关几何尺寸验收后方可进行。按热收缩对整个半球几何尺寸的影响。焊接应从中间向四周扩散对称施焊，具体步骤如下；

首先焊接长轴和短轴上杆件的对接焊口，后对称焊接第一道环向管和第二道环向管。完成后停止施焊12小时。并每隔4小时测量各部分几何尺寸变化。如无异常即可按对称施焊，从中间向四周扩散的原则完成整个上半球的焊接连接，焊接采用手工电弧焊完成。

椭球体上半球构件吊装参数见图5—5。

5.4.2 三层展示厅钢骨梁安装

轴上▼12.50m处的三层展厅钢骨砼梁的型钢最大的高度3.05mJB／T 13803-2020 数字电影放映物镜 技术条件.pdf，全重125t，按本方案起重能力可以满足重量要求。

三层展厅钢骨梁因与斜墙桁架相连，需与斜墙桁架交叉安装，安装程序见下图：