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华信体育场看台钢结构罩棚工程施工方案安徽富煌钢构股份有限公司2013年5月15日第一章、施工方案第一节、综合说明一、编制依据及施工规范(1)编制依据建筑设计院设计图为依据。(2)施工规范有关最新规范和标准要求。二、工程概况华信体育场轴测效果图华信体育场看台下部采用混凝土框架，上部采用钢结构管桁架罩棚，呈弯月形状，南北各一片，雨棚东西向外边缘宽度约200m,雨棚最高点约40.5m,主体结构设计年限为50年，设计基准期为50年，结构安全等级为二级。体育场共分为独立的南北两片钢结构罩棚，呈弧形。单片罩棚最宽约82.3米，南北各片最长处约200米，最高点高度为40.5米。体育场钢结构屋盖罩棚采用折板型空间悬挑结构，采用平面钢管桁架结构体系，每单个罩棚由7榀主桁架及主桁架之间的次桁架组成，其中1榀单片主桁架通过内外两个支座进行固定，支座与看台顶部混凝土柱支撑。主桁架支座示意图三、工程重点难点分析和应对措施1、工程组织难度大本工程中钢结构工程承上启下，需与砼看台工程、及屋面围护系统工程相互配合，协调统一。由于本工程工期紧，南北罩棚钢结构需同时进行施工，造成施工场地布置、构件运输及吊机行走路线等受到很大限制，需要合理协调、统筹管理，工程组织难度大。2、施工难度大空间结构的杆件多，节点复杂，现场拼装工作量大，拼装精度要求高。结构的分段重量及作业半径大、吊装高度高，安支座二装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响，施工难度大。同时，受温度变化的影响，结构需分段吊装，施工安全措施要求高。3、结构复杂、工况分析难罩棚钢结构安装时由临时支撑系统支承，安装完成后临时支撑分批、分级同步卸载，卸载过程中结构体系逐步转换，杆件内力和临时支撑的受力发生变化，工况分析难。4、安装精度控制难由于施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形，而且支撑胎架在荷载作用下也会产生变形，所以，安装精度极难控制。施工时必须采取必要的措施，提前考虑好如何对安装误差进行调整和消除，如何进行测量和监控，使变形在受控状态下完成，以保证整体造型和施工质量。5、拼装胎架要求高由于主桁架采用分段吊装，主桁架为单片桁架，侧向刚度较差，重量又重，在场外拼装时为保证拼装精度，对拼装胎架的刚度、强度、稳定性均有较高的要求。6、焊接量非常大：本工程屋盖钢结构全部为相贯桁架，且由于构件尺寸超出运输允许规格，必须运至现场进行拼装吊装，因此现场焊接工作量相当大。在施工过程中需要考虑焊接方案及减少因为焊接使结构产生变形。四、施工目标与承诺华信体育场钢结构工程，我们必须完成以下几个施工目标：1、质量目标：确保达到《建筑工程质量验收统一标准》和施工质量检验评定标准及相关验收标准规定的合格工程标准。质量承诺：完全配合总包达到整个工程的质量目标和创杯要求。2、工期目标：严格按合同日历天。工期承诺：钢结构工程施工完全配合总包进度，钢结构工程安装阶段将根据现场的施工进度，分阶段供应相关部位的钢结构构件,在合同工期内完成制作安装任务。3、安全文明施工目标：安全文明示范工地。安全文明施工承诺：完全配合总包标准化工地管理要求。4、服务目标：创业主满意工程，保修期限遵照建设部《房屋建筑工程质量保修办法》规定执行。服务业主及工程保修承诺：创业主满意工程，保修期限遵照建设部《房屋建筑工程质量保修办法》规定执行，并实行终身维护。保修期内在得到业主有关质量问题信息后72小时之内派遣维修人员到达现场进行无偿维修。第二节、钢构件加工制作方案一、原材料采购及检验1、材料采购流程：本工程材料以各种钢管为主。本工程材料的采购，需严格把好质量关，以保证整个工程质量。所有进厂材料均应有生产厂家的质检证明书和质量保证书，进口材料需有商检证。按供货方提供的供货清单清点各种原材料的数量。材料入库后由公司物供部门组织质量管理部门按原材料检验计划对入库材料进行理化检验和相关力学试验，同时组织业主、监理、总包进行见证抽检。汇总各项检查记录，交现场监理确认，并报业主和总包。原设计图深化设计图纸材料采购预算材料要求技术要求生产标准尺寸要求供货时间材料到货材料检验材料进车间加工材料采购计划局部调整材料取样检验合格2、检验程序流程：原材料运抵工厂型钢堆场钢管堆场钢板堆场核对质保书核对质保书核对质保书清点根数计算重量检查外表面质量检查外表面质量检查外表面质量材料复验书面汇总报指挥部审批后，投入施工监理认可焊接材料核对质保书检查外表面质量清点根数计算重量清点张数计算重量清点数量计算重量抽查口径、壁厚及椭圆度抽查断面尺寸直线度抽查长、宽、厚度、平整度抽查外径二、主要生产工艺流程1、钢结构加工程序和工艺流程图生产计划技术协调放样号料下料加工质量控制细部设计图施工工艺文件原材料检验装配焊接矫正冲砂除锈、涂装编号终检发运图纸文件消化工序检查工装设备预组装焊缝检测尺寸交验检测表、评定表评功制造合同、设计院图纸文件2深化设计：⑴、深化设计应根据原设计所提供的节点详图进行，如在节点图中无相应的节点时，可按照中国钢结构设计规范进行制定，但必须提交原设计认可。同时如须对原设计节点进行优化，事先须得到原设计同意。⑵、节点图应包括钢柱连接节点、檩托、支撑杆件等连接详图。⑶、节点图内容应包括各个节点的连接类型，连接件的尺寸，高强度螺栓的直径和数量，焊缝的形式和尺寸等一系列施工详图设计所必须具备的信息和数据。(4)、安装布置图：它包括平面布置图、立面布置图。安装布置图所包含的内容有构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。(5)、构件详图，它至少应包含以下内容：构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部、坡口形式和索引图等，螺栓统计表，螺栓标记，螺栓直径。轴线号及相对应的轴线位置，加工、安装所必须具有的尺寸。方向、构件的对称和相同标记（构件编号对称，此构件也应视为对称）。图纸标题、编号、改版号、出图日期。3工艺设计根据制造方案，编制制作工艺、焊接工艺、现场拼装工艺文件、设绘工装、夹具、套模、胎架、托架等有关技术文件。详图设计及工艺设计流程如下：详图设计流程图工程项目阅读、消化制作方案讨论设计节点讨论CAD盘片阅读CAD绘图校对屋架节点雨蓬托梁节点钢柱节点钢柱、刚架其它配套设施拼接节点审图出图送审4材料使用工艺流程实际到料尺寸、数量剩余材料及各种余料详图深化设计编制清单交总包各种材料提供入库预排版、套料领料、下料排版、放样余料管理制作、吊装5放样与切割工艺流程详图设计图纸施工技术交底计算机放样画零件草图编套料图校对下料工场制作样板编制数控程序焊接坡口切割分类编号送施工现场门切下料数控下料光电下料手工下料型钢数据专用机床切割6焊接工艺流程图焊接工艺评定任务书工程焊接工艺特点分析制订焊接工艺评定方案制定焊接工艺评定指导书制备焊接工艺评定试件试件焊接试样制备焊接工艺评定检验焊接工艺评定报告合格不合格焊接作业指导书/焊接工艺卡试样送检焊工资格确认检测单位资格确认工厂和现场应用资料备案三、工程钢结构构件制作内容分析本工程钢结构主要采用相贯面管桁架结构，桁架腹杆与弦杆的连接主要通过相贯焊接连接，支座采用焊接球节点支座，桁架杆件与焊接球相贯焊接连接。本工程工厂加工重点主要有钢管相贯口切割、钢管弯弧、焊接球支座加工。钢管相贯口切割采用六维相贯面切割机进行切割下料加工，钢管弯弧采用大型数控液压钢管弯曲机进行加工成型，焊接球采用空心球自动焊接机进行加工。加工全全过程为自动化操作，切割精度高，加工质量容易保证。本工程工厂的加工制作任务主要是：钢管的弯弧、相贯面切割、焊接球支座加工。构件出厂状态根据我们的现场安装方案，桁架在现场拼装，因此所有构件出厂时均为散件，主要有钢柱、桁架杆件、预埋件等类型。四、管桁架构件相贯面加工工艺及技术措施本工程钢结构主要采用相贯面管桁架结构，桁架腹杆与弦杆的连接主要通过相贯焊接连接，因此其加工主要采用六维相贯面切割机进行切割下料加工。桁架构件的加工是本工程加工的主要任务，需要重点控制，特别是弧形桁架构件的加工难度较大，是本工程加工制作的一个重难点。在六维相贯线切割机出现之前，相贯口的切割是一个复杂且精度低的工序。因此，我公司将采用六维相贯线切割机进行相贯口切割，全过程为自动化操作，切割精度高，坡口在加工的工程中一次成型。钢管相贯面示意图1、采用的切割设备采用专用切割设备――数控六维相贯线切割机，其特点是操作方便，加工精度高。该设备全自动数控切割，坡口一次完成，同时可以满足管构件内外定位加工；是国内同类钢管相贯面切割设备中精度最高的一类加工设备；设备功能参数及设备照片、构件加工照片分别如下示意图所示：工厂钢管相贯面切割功能：主要用于圆管和方管的各种位置连接件的相贯面切断、剖口加工、电脑六维自动控制主要技术参数：可切割钢管直径≤Φ1200mm，方管≤□900mm，管材臂厚≤100mm管材长度≤12000mm制件精度：长度≤设定值±1.0mm相贯面曲率≤设定值±1.0mm2、切割程序编制（1）、切割程序接口（2）、切割加工菜单（3）、连续切割加工处理（4）、参数输入（一）（5）、参数输入（二）（6）、资料生成（一）（7）、资料生成（二）3、切割数据输入六维相贯线切割机的数据：D1---管1直径；D2---管2直径；D3---切割管直径；D4---管3直径；α1---管1与被割管夹角；α2---管2与被割管夹角夹角；α3---管3与被割管夹角；L---钢管的直径；δ---被割钢管壁厚。4、切割下料各参数调整好后，进行点火切割下料，点火前，根据材料的材质、壁厚调整切割电流、气流等参数。5、下料工艺要求：对腹杆下料时，放焊接收缩余量1mm。下料后，必须立即对构件或杆件进行检验，当钢管不平直及有局部凹陷时，应对钢管进行矫正；对达不到长度要求的，应重新下料。支管的检验应以首件为样品，检验后，根据图纸对构件或杆件进行编号，以便于装配。下料后，必须对切割面必须进行打磨，去除毛刺、氧化皮等物。6、钢管相贯面切割下料后的检验主管长度允许偏差：±3.0mm；主管的弯曲允许偏差：1.0mm/m支管长度允许偏差：±2.0mm；气割零件的宽度和长度允许偏差：±2.0mm；(三)、桁架弦杆钢管弯曲加工工艺1、冷弯弯曲加工工艺（曲率R20m）主桁架上下弦杆为弧形钢管，桁架弧形构件的加工大部分曲率不大，工厂加工可由冷弯加工完成。(1)、冷弯加工设备说明采取冷弯加工，其弯曲加工设备采用大型数控液压钢管弯曲机进行加工成型；根据构件的截面尺寸设计制作弯曲成型专用模具。进行压弯成型加工，成型设备、成型模具如下图示：数控弯管机(2)、冷弯弯曲成型工艺流程原材料检验定向测厚成型模具装夹压制模具调试逐步式压弯成型过程监控检测测量、检验下道工序加工取出成型杆件成型检验切割端面余量和坡口构件表面处理抛丸、涂装标识、包装成品运输2、钢管冷弯加工细则(1)、上、下模具的设计和装夹钢管弯曲前先按钢管的截面尺寸设计、制作专用成型模具，模具采用钢板制作，打磨、修平光滑；然后安装在大型油压机上，模具安装固定主要采用高强螺栓，便于模具的调试、调节。下模的隔开尺寸根据构件设计弯曲半径调节、固定。(2)、弯曲余量设计考虑到钢管弯制成型后两段将有一段为平直段，因此在钢管弯曲时需要考虑在弯制钢管一段设计拼接一段余量钢管；待弯曲钢管成型后需要将其余量除去。从而保证钢管端部的弧形过渡。(3)、钢管弯曲工艺钢管弯曲采用循环逐步式弯曲成型，根据我公司液压设备性能考虑，每次给进量大约为400mm～600mm；压制时摸具行程控制完全由数控全液压系统控制，并根据弯曲钢管曲率半径进行计算，分多次逐步式压制成型；符合钢管表面光滑过渡，不产生较大的皱褶；确保钢管圆度要求。钢管冷弯曲加工后采用专用圆弧样板进行检测、测量。符合弯曲拱度后吊出压制工作台，进入下道工序。(4)、钢管冷弯后的检验钢管压制成型后放在专用平台上进行检验；检验内容如下：1)、钢管弯曲后表面不得由微裂纹缺陷，表面应圆滑、无皱褶。2)、钢管壁厚减薄率：≤10％或实际壁厚不小于设计计算壁厚。3、弯曲加工构件外形尺寸检验钢管弯曲后的外形尺寸允许偏差偏差项目允许偏差（mm）检查方