某博物馆工程主体钢结构施工组织设计

⑷本工程安装焊接手工电弧焊、CO2 气体保护焊焊接参数，将根据材料种类和接头位置、坡口形式，模拟现场施工环境条件进行专题焊接工艺评定来确定。现提供常规条件下的焊接参数：

3.5.7.焊接顺序

就整个钢结构框架而言，柱、梁、桁架及斜支撑等刚性接头为焊接，应从整个结构的中部施焊，现形成框架整体后向四周扩展续施。施工中柱、梁，桁架施焊，应遵循下述原则： ⑴箱形柱焊接

应采用两名焊工同时对称等速施焊。如图1

焊完第一个两层后，再焊接另外两个相对应边的焊缝，这时可焊完四层，再绕至另两个相对边，如此循环直至焊满整个焊缝。 ⑵工字梁焊接

对于工字梁焊接而言，应先焊下翼板，后焊上翼板。先焊梁的一端，待直焊缝冷却至常温下，再焊另一端。不得在同一根钢梁两端同时开焊，两端的焊接顺序应相同。如图

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2 ⑶箱形桁架焊接

对于箱形桁架焊接而言，应从分段部位中间分段处上、下弦同时施焊，且先焊接立焊，并2 人同时施焊两边立焊，再焊下翼板，最后焊接上翼板平焊。

⑷H 形桁架焊接

对于H 形桁架焊接而言，应从分段部位中间分段处上、下弦同时施焊，且先焊立焊并从立焊的中部向上焊接，然后在焊下部至中部处，采用分段焊接法。当整条立焊缝还剩盖面层时，再到立焊缝背面做清根处理后，在焊背后立焊。（注：此焊接顺序考虑到腹板可能是X型坡口），再焊下翼板，最后焊接上翼板。 3.5.8.焊接过程中应注意事项 ⑴控制焊接变形。

⑵采取相应的预热温度及层间温度控制措施。

⑶实施多层多道焊，每焊完一焊道后应及时清理焊渣及表面飞溅，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。 ⑷防止层状撕裂的工艺措施。

⑸焊接是严禁在焊缝以外的母材上打火引弧。 ⑹消除焊后残余应力。

3.5.9.焊后清理及外观检查

认证清除焊缝表面飞溅，焊渣。焊缝不得有咬边、气孔、裂纹、焊瘤等缺陷和焊缝表面存在几何尺寸不足现象。不得因为切割连接板、垫板、引入板，引出板伤及母材，不得在母材上留有擦头处及弧坑。连接板、引入、引出板切割时应光滑平整。焊缝外观自检合格后，方能签上焊工钢印号，并做到工完场清。

3.6 3.6 焊缝检验 ◇焊缝的外观检验

一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩，咬边和接头不良等缺陷。一级

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焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣，裂纹和电弧擦伤等缺陷。二级焊缝的外观质量除应符合以上要求外，还应满足《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81－2002 第七章7、2、3 中有关规定。 ◇焊缝尺寸检查

⑴焊缝焊脚尺寸应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002第七章表7、2、4－1 中有关规定。 ⑵ 焊缝余高及错边应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 第七章7、2、4－2 中有关规定。 ◇焊缝无损检测

按设纸要求全溶透焊缝进行超声波无损检测，其内部缺陷 检验 应符合下列要求：

⑴一级焊缝应进行100％的检验，其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）B 级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上。

⑵二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20％。其合格等级 应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》（GB11345）B 级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上。

⑶对不合格的焊缝，根据超标缺陷的位置，采用刨、切除，砂磨等方法去除后，以与正式焊缝相同的工艺方法进行补焊，其核验标准相同。

3.7 3.7 焊接质量控制程序 3.7.1.焊接质量保证措施

焊接是高层钢结构安装施工中的关键工序，必须自始至终全面进 行监控，把好焊前、焊中、焊后质量关。 ⑴质量体系：

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⑵寒冷气候条件下保护措施

在北京地区的冬季，日常气温也大多界于零下，并经常伴有强 劲的风力和积厚达1.5mm 的霜冻。

在这样的气候条件下实施钢结构安装各工序都会有许多工艺难题，对于安装中的焊接施工，尤须采取非常措施——即创造温室效应。

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⑶焊前防护

对于安装焊接这一关系到整体安装质量的特殊工序，必须在施工前严格制定计划，在施工中组织专门的人力、物力，比预定正式施焊时间提前4—8 小时进行专题防护。 防护必须达以下要求：

① 上部稍透风、但不渗漏，兼具防一般物体击打的功能。 ② 中部宽松，能抵抗强风的倾覆，不致使大股冷空气透入。

③下部承载力足够4 名以上作业人员同时进行相关作业，需稳定、无晃动，不因甲的作业给乙的正在作业造成干扰；可以屯放必需的作业器具和预备材料且不给作业造成障碍，无可造成器具材料脱控坠落的缝隙,中部及下部防护采用阻燃材料遮蔽。 3.7.2.热焊接保证措施

在严寒地区焊接施工，光有严密的焊接防护还不够，还必须采用 焊前大范围加热的方法来消除不经焊前加热即进行缝焊接时母材与焊缝区的强烈温差，骤热和骤冷是造成钢结构接头区不均匀胀缩的主要因素，不均匀胀缩又是造成母材与焊接接头产生裂纹的主要因素。消除明显温界，最大限度地减缓钢材在板厚方向由胀时压应力到缩时拉应力的转换过程，最大可能地促使接头在同轴线上均匀胀缩是超厚钢板焊接尤其是在寒冷地区焊接的重要质量保证环节。这一环节包括了焊前严格加热，施焊过程中，保证持续、稳定并且较高的层间温度，坚决地全过程地执行窄道焊、有规律地采用左、右向交替焊道。值得注意的是：施焊过程中，不可避免地会由于剔除焊瘤、清除焊接渣膜飞溅、更换焊材与焊接辅材、施工器具调整、焊接防护物品更迭、作业者生理需求、使用高风速碳弧气刨等因素使得层间温度不能保持稳定，由此产生的裂纹质量事故有例可循，质量事故的原因主要是多次产生的从高温到低温过程。在寒冷地区这一倾向性必须高度予以重视：从施工机具、材料、作业环境到人员的身体状况，必须细致地进行预备。还必须保证随时采用再加热手段，减少一切不必要的焊接间非焊接作业，保证较高层间温度。对于重要的补充热源过程，须紧密配合“消除明显温界，最大限度地减缓压、拉应力转变过程”这一工作主题。二次加热在首次加热区域扩大不少于一倍板厚的范围。 3.7.3.焊后加热

填充缝焊接和面层焊接完毕，经自检外观质量符合要求后，立即实施焊后后热过程。这一过程的实施，不光能使逐渐降下来的接头温度再度上升，而且能够起到将焊接区域储热不均匀现象降低到最低程度的重要作用。对于超厚钢板、大长焊缝，尽管作业者严格遵循工艺流程，

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目 录

第1章 第一章 工程概况 .......................................................................... 1 第1节 1.工程简介 ............................................................................... 1 第2节 2.钢结构施工的特点与重点 .................................................. 1 第3节 3.编制依据及规范 ................................................................... 1 第2章 第二章 施工部署 .......................................................................... 2 第1节 1.整体方案思路 ....................................................................... 2 第2节 2.组织机构与人员配备........................................................... 2 2.1 2.1 钢结构项目管理组织机构 .............................................. 2 2.2 2.2 钢结构项目管理组织机构图 .......................................... 2 第3节 4.主要机械设备 ....................................................................... 6 第4节 5.施工平面布置 ....................................................................... 9 第5节 6.施工进度计划与保证措施 ................................................ 10 2.1 6.1 进度计划 ......................................................................... 10 2.2 6.2 进度保证措施 ................................................................. 10 第3章 第三章 钢结构施工方案 .............................................................11 第1节 1.钢结构安装 ..........................................................................11 3.1 1.1 钢结构吊装准备 ..............................................................11 3.2 1.2 吊装方案 ......................................................................... 12 第2节 2.测量方案 ............................................................................. 27 3.1 2.1 测量控制的基本内容..................................................... 27 3.2 2.2 测量控制的基本构思..................................................... 28 3.3 2.3 测量控制的准备工作..................................................... 28 3.4 2.4 测量控制 ......................................................................... 29 3.5 2.5 注意事项 ......................................................................... 36 3.6 2.6 附：测量交工资料及质量保证资料 ............................ 36 第3节 3. 焊接方案 ........................................................................... 37 3.1 3.1 焊接施工组织 ................................................................. 37 3.2 3.2 焊接管理 ......................................................................... 38 3.3 3.3 焊接环境 ......................................................................... 38 3.4 3.4 焊前准备 ......................................................................... 39 3.5 3.5 焊接 ................................................................................. 40 3.6 3.6 焊缝检验 ......................................................................... 44 3.7 3.7 焊接质量控制程序......................................................... 45 3.8 3.8 安全保护措施 ................................................................. 49 第4节 4.高强螺栓的安装 ................................................................. 50

3.1 4.1 安装前的准备 ................................................................. 50 3.2 4.2 高强螺栓安装施工流程 ................................................ 50 3.3 4.4 施工检验 ......................................................................... 52 第5节 5. 楼面压型钢板的安装....................................................... 52 3.1 5.1 安装施工流程 ................................................................. 53 3.2 5.2 压型钢板材料 ................................................................. 53 3.3 5.3 压型钢板的主要施工工艺： ........................................ 54 3.4 5.4 压型钢板铺设方法......................................................... 54 3.5 5.5 压型钢板铺设要点......................................................... 54 第6节 6. 熔焊栓钉的安装 ............................................................... 55 3.1 6.1 栓钉焊接前准备 ............................................................. 55 3.2 6.2 栓钉焊接工艺 ................................................................. 55 3.3 6.3 测试和检验 ..................................................................... 56 第7节 7. 防火涂料施工方案........................................................... 56 3.1 7.1 施工准备 ......................................................................... 56 3.2 7.2 防火涂料材料的准备..................................................... 57 3.3 7.3 防火涂料施工方法......................................................... 57 3.4 7.4 喷涂、刮涂及刷涂施工工艺 ........................................ 58 3.5 7.5 施工质量控制 ................................................................. 59 3.6 7.6 防火涂料的修复 ............................................................. 59 3.7 7.7 防火涂料成品保护......................................................... 59 第4章 第四章 冬雨季施工方案 ............................................................ 60 第1节 1.雨季施工措施 ..................................................................... 60 第2节 2.冬季施工措施 ..................................................................... 61 4.1 2.1 准备工作 ......................................................................... 61 4.2 2.2 冬季焊接施工 ................................................................. 62 第5章 第五章 质量保证措施 ................................................................ 63 第1节 1.质量保证体系文件 ............................................................. 63 第2节 2.质量保证体系 ..................................................................... 64 第3节 3.质量控制措施 ..................................................................... 64 第4节 4.本工程钢结构安装质量控制标准 .................................... 65 5.1 4.1 主控尺寸 ......................................................................... 65 第5节 5.质量检验 ............................................................................. 67 第6节 6.质量控制程序 ..................................................................... 67 5.1 6.1 钢结构安装质量控制程序 ............................................ 67 5.2 6.2 构件预拼装质量程序控制 ............................................ 68

2

5.3 6.3 钢结构焊接质量控制程序 ............................................ 69 5.4 6.4 钢结构高强螺栓连接质量控制程序 ............................ 70 5.5 6.5 钢结构油漆工程质量控制程序 .................................... 71 第6章 第六章 安全生产与文明施工管理 ........................................... 72 第1节 1.安全管理体系 ..................................................................... 73 6.1 1.1 安全管理方针 ................................................................. 73 6.2 1.2 安全保证体系 ................................................................. 73 6.3 1.3 安全生产责任制 ............................................................. 73 6.4 1.4 安全管理制度 ................................................................. 73 第2节 2.安全管理 ............................................................................. 74 6.1 2.1 安全巡视 ......................................................................... 74 6.2 2.2 安全报告 ......................................................................... 74 6.3 2.3 安全分析会 ..................................................................... 75 第3节 3.安全生产具体措施 ............................................................. 75 6.1 3.1 现场安全 ......................................................................... 75 6.2 3.2 构件起吊与落位 ............................................................. 75 6.3 3.3 塔吊安全技术措施......................................................... 76 6.4 3.4 构件吊装 ......................................................................... 76 6.5 3.5 用电安全 ......................................................................... 77 6.6 3.6 氧气、乙炔使用安全..................................................... 78 第4节 4.卫生和急救措施 ................................................................. 78 第5节 5.消防保证措施 ..................................................................... 78 6.1 5.1 消防领导小组职责......................................................... 78 6.2 5.2 消防保证措施 ................................................................. 78 第6节 6.文明施工管理组织与目标 ................................................ 79 第7节 7.文明施工保证措施 ............................................................. 79 6.1 7.1 文明施工责任区制度..................................................... 79 6.2 7.2 工完场清制度 ................................................................. 80 第8节 8.文明施工检查措施 ............................................................. 80 第9节 9 成品保护 ............................................................................ 80 6.1 9.1 成立成品保护管理组..................................................... 80 6.2 9.2 成品保护措施 ................................................................. 80 第10节 10.协调关系，防止施工扰民 .............................................. 81 第11节 11.地上地下设施的保护措施 ............................................... 81 6.1 11.1 管线的保护措施 ........................................................... 81

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第1章 第一章 工程概况 第1节 1.工程简介

中国**博物馆工程主体为全钢结构，地下一层，地上四层。长

148 米，宽68 米，建筑物檐口高度26.8 米～31.6 米，屋顶最高标高38.6 米，总建筑面积约38000 平方米。本工程为柱、梁框架和桁架结构，采用箱型钢柱和H 型钢梁，上部为桁架结构，总用钢量约5300 吨。钢柱截面形式有450*450*32和300*300*24 等主要几种；钢梁最长为18.4 米，最大重量5.8 吨，中部圆形大厅部位分布有环形钢梁；钢桁架主要分布在三层和四层顶，四层中部圆形大厅桁架矢高为1.5 米、2 米、3 米三种类型，最长45 米，最大重量19.1 吨。K 轴分布有一榀巨型桁架长70 米，高9.6 米，重148.59 吨。 本工程钢材材质为Q345C、Q345GJC（板厚≥25 ㎜）。连接形式为 焊接和栓接，其中栓接使用扭剪形高强螺栓。楼板采用组合楼板，压 型钢板使用闭口槽型镀铝锌压型钢板。防火涂料要求钢柱采用厚型防 火涂料，防火时间为3 小时；钢梁采用薄型防火涂料，防火时间为2 小时。

第2节 2.钢结构施工的特点与重点

◇钢结构形式多样，分布面积较广，结构复杂，施工难度大。 ◇焊接工程量大，焊缝质量等级为Ⅰ级,质量要求较高。

◇与土建结构施工的交叉频繁，工期紧张，钢结构安装工程量大。 ◇巨型桁架跨度大（最大跨度达70 米），最大重量达148.59 吨，安装高度高达31 米，是钢结构工程安装的重点。

◇圆形大厅上方（四层）12 榀桁架，跨度大，结构复杂，是工 程施工过程中的另一重点

第3节 3.编制依据及规范 中国**博物馆工程招标文件。 中国**博物馆工程招标图纸。 《钢结构施工验收规范》（GB50205-2001） 《钢结构焊接技术规范》（JGJ81-2002） 《高层建筑技术规范》 《钢桁架》（JGJ74.1-74.2-91） 《建筑设计规范》（GBJ16-87）

《美国钢结构协会LRFD 规范》第二版1994 《美国焊接协会1989 年标准》

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《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01-501-92）

第2章 第二章 施工部署 第1节 1.整体方案思路

由于本工程钢结构分布面积大、结构复杂、构件型号种类繁多， 虽然建筑物高度不高，但是地下室基坑已开挖，汽车吊或履带吊不能 直接进入建筑物内就近进行构件的吊装，只能在外围进行吊装，故本 工程考虑整体方案思路如下：

◇选用固定式塔吊作为吊装的主要设备，由于塔吊覆盖面积大， 布置三台塔吊就能覆盖整个施工现场，A，K 轴外分别布置1 台70 米臂塔吊，①轴外布置一台60 米臂塔吊，塔吊平面布置（见图二）。 ◇圆弧大厅上方的TR-4F-7 —— TR-4F-9C 共12 榀桁架，分别安 装在钢柱或柱间桁架上，单榀桁架最大跨度45.2 米，高3 米，最大 重量19.1 吨。由于桁架安装高度达31.6 米为减少高空作业，保证安 全质量，加快安装进度，降低施工成本。根据塔吊的起重能力将分段 桁架在地面拼装成二段后，利用已搭设的拼装胎架进行高空组对拼 装。

◇TR3～4F-K 桁架：该桁架净跨度70 米，一端与钢柱连接，一端 支撑在混泥土墙体内， 上下弦杆为箱形钢梁， 钢梁尺寸为

450*1000*30，桁架总重148.59 吨；由于受到运输条件的限制，只能 将杆件运至现场后，利用拼装胎架进行高空组对拼装。

◇建筑物屋檐高度约38.6 米，钢柱需分段安装，钢梁直接吊装。 根据塔吊起重能力及结构特性，将钢柱进行分节，分节后钢柱与钢梁 构件重量在3 吨以下，都可直接吊装就位。

所有构件的分段情况及深化设计单位需经过设计院的认可后才能进行制作，并应为运输及安全创造条件。

第2节 2.组织机构与人员配备

2.1 2.1 钢结构项目管理组织机构

建立精干高效的组织机构是保证目标能否顺利实现的决定性

因素，要保证一个大型项目能够顺利进行，首先要保证组织机构的合 理，各部门指令关系明确；其次要保证相应部门配备合适的人员，能 够保证该部门职能的正常运转。

2.2 2.2 钢结构项目管理组织机构图

1.本组织结构模式属于矩阵式组织结构，总机构下设有4 个职

2

3.2 3.2 焊接管理

本工程焊接管理分为工前管理、过程管理，工后管理三大项。 3.2.1.工前管理

焊接管理人员在焊接施工前应认真阅读本工程的设计文件，熟悉图纸规定的施工工艺和验收标准。认真做好技术准备工作，根据《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002 的规定编制符合本工程情况的焊前工艺评定计划书，完成同有关部门及工程监理单位的报批程序，组织好工艺评定的场地、材料、机具试验单位联系、检测器具及评定记录表格。 根据本工程焊接工艺评定的结果编制作业指导书，完成人、机、料的计划及组织。根据本工程的具体情况，完成焊接施工前的准备工作，及本工序的施工技术交底和施工安全交底工作。 3.2.2.过程管理

根据本工程的工序流程完成本工序对上道工序的验收工作，并下达实施本工序的指令，完成作业程序控制和各项检查验收工作（如气象记录、停电记录、反修记录、定人定岗记录）。 3.2.3.工后管理

整理并呈报施工验评资料，为本工序向下道工序交接负责，并为工程交验负责。

3.3 3.3 焊接环境

焊接作业区域设置防雨、防风及防火花坠落措施。箱形柱、箱形桁架、H 形桁架分段部位及柱间支撑节点连接处焊接专门设置供两名焊工同时同台作业的焊接操作方形平台，平台上除密铺脚手板外，还采用石棉布铺垫于脚手板上，以防止焊接火花坠落烫伤他人，并在平台四周和顶部固定防风帆布，杜绝棚外风力对棚内焊接环境的侵扰。对于柱与梁，主梁与次梁节点连接处焊接设置防风、防高温熔滴飞溅 箱笼式防护架，严密防护，如：箱形柱防风棚的搭设如下图：

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防风棚搭设示意图

北京的冬季大风较多，当CO2 气体保护焊环境风力大于2m/s 及手工焊环境风力大于8m/s 在未设防风棚或没有防风措施的施焊部位严禁进行CO2 气体保护焊和手工电弧焊。并且，焊接作业区的相对湿度大于90％时不得进行施焊作业。施焊过程中，若遇到短时大风雨时，施焊人员应立即采用3～4 层石棉布将焊缝紧裹，绑扎牢固后方能离开工作岗位，并在重新开焊之前将焊缝100 ㎜周围处进行预热措施，然后方可进行焊接。

3.4 3.4 焊前准备 3.4.1 焊接工艺评定

针对本工程箱形柱、箱形桁架、工字梁，H 形桁架接头型式。尤其本工程处于寒冷地区这一特定条件，根据《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 第五章“焊接工艺评定”的具体规定，组织进行焊接工艺评定，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。 3.4.2 焊工培训

对参加本次焊接施工的焊接技工严格按照《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 第九章“技工考试”具体规定，组织技工进行复试，并进行考核。参加考试焊工需取得相应的等级证和操作证，才能进入施工现场进行施焊，所有焊工必须持证上岗。 3.4.3 焊接材料的准备

对碱性焊条，严格按照下列规定进行使用前烘焙：

⑴对碱性焊条，焊工使用保温筒随用随领，使用中切实执行保温筒与

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焊接电缆接通电源的规定；由保温筒取出到施焊，暴露在大气中的时间严禁超过一小时；焊条的重复烘干次数不得超过两次。

⑵对碱性焊条，由保温筒取出到施焊，暴露在干燥性大气中的时间严禁超过四小时；严禁在霜雪气候中露天放置。

⑶对于CO2 气体保护焊焊丝，切实采取禁止油污污染措施和防潮措施。当班未使用完的拆卸下来入包装盒保管。

3.5 3.5 焊接 3.5.1.焊前检查

选用的焊材强度和母材强度应相符，焊机种类、极性与焊材的焊接要求相匹配。焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。各种焊接法焊接坡口组装允许偏差值应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 第四章4.2.2－4.2.7表中之规定。

3.5.2.焊前清理

认真清除坡口内和垫于坡口背部的衬板表面油污、锈蚀、氧化皮，水泥灰渣等杂物。

3.5.3.垫板、引弧板，引出板装配应符合下列要求：

⑴垫板、引弧板，引出板其材质应和被焊母材相同，坡口型式应与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板、引出板和垫板。 ⑵手工电弧焊和CO2 气体保护焊焊缝引出长度应大于25 ㎜。其引弧板和引出板宽度大于50 ㎜，长度宜为板厚的1.5 倍且不小于30㎜，厚度应不小于6 ㎜。

⑶焊接完成后，应用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。 3.5.4.定位焊

定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊。所有焊材应与正式施焊相同。定位焊焊缝应与最终的焊缝有相同的质量要求。钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内焊接，定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3 定位焊焊缝长度不宜大于40 ㎜，间距宜为500－600 ㎜，并应填满弧坑。定位焊预热温度应高于正式施焊预热温度。当定位焊缝有气孔或裂纹时，必须清除后重焊。 3.5.5.焊接工艺流程

严格按“焊接工艺评定试验”焊接工艺参数和作业顺序施焊。

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3.5.6.焊接工艺参数 ⑴预热

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根据AWS.D1.1 第四章表4-2 的要求，当板厚小于19mm、被焊件温度低于0℃时，母材需要进行预热，最低要达到21℃。并在焊间始终保持不低于21℃；当板厚大于19mm 时，应根据下表进行预热。 不同钢种的推荐预热温度（℃） 钢种 焊接方式 板厚（mm） 备注 t＝22 22＜t≤38 38≤t≤50 手工 ＞100 ＞100 ≈150 Q235C 电弧焊 CO2 ＞100 ＞100 150 丁字焊预 手工 150 150 150-200 热要求与 电弧焊 对接相同 Q345 C CO2 150 150-200 200 预热范围应沿焊缝中心向两侧至少各100mm 以上，并按最大板厚三倍以上范围实施。加热过程力求均匀。对于刚性较大、拘束应力较大的焊接接头，预热范围必须高于三倍板厚值。当预热范围均匀达到预定值后，恒温20 分钟-30 分钟。预热的温度测试须在离坡口边沿距板厚三倍（最低100mm）的地方进行。采用表面温度计测试。预热热源采用氧─乙炔中性火焰加热。 ⑵层温

焊接时，焊缝间的层间温度应始终控制在85℃──110℃之间，每个焊接接头应一次性焊完。施焊前，注意收集气象预报资料。预计恶劣气候即将到来，并无确切把握抵抗的，应放弃施焊。若焊缝已开焊，要抢在恶劣气候来临前，至少焊完板厚的1/3 方能停焊；且严格做好后热处理，记下层间温度。各种不同钢种、不同厚度钢材的焊接层间温度见下表：

不同钢种、不同厚度钢材的焊接层间温度（℃）

钢种 板厚（mm） 焊接层间温度（℃） Q235C 22-50 ＞85 Q345C 22-50 ＞100 ⑶后热与保温 本工程为保证焊缝中扩散氢有足够的时间得以逸出，从而避免产生延迟裂纹，焊后进行后热处理，后热温度为200℃-250℃，测温点选在直接加温处的相对部位,严禁在直接施热部位测试。达此温度后用多层石棉布紧裹，保温的时间以接头区域、焊缝表面、背部均达环境温度为止。

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接记录。

⑵ 基础埋件的放线就位及标高。

⑶ 设置好垫板组，控制好构件安装的标高和轴线。 ⑷ 主轴线网的建立。 ⑸ 平面控制网的测放。 ⑹ 标高的引测。 ⑺ 钢柱的校正。

⑻ 钢桁架的地面组对和高空就位校正。 ⑼ 钢桁架的下挠度变形观测。

3.2 2.2 测量控制的基本构思

⑴钢柱：采取用经纬仪校正垂直度和用全站仪复核轴线偏差相结合的双轨控制方法。

⑵ 钢桁架直线度：直接用全站仪跟踪校正。 ⑶钢桁架垂直度：全站仪跟踪测量校正。 ⑷ 钢桁架地面组对：经纬仪和水平仪。

⑸ 钢桁架下挠度变形观测：水准仪结合大盘尺通过观测钢桁架重心处加载前后标高变化而得出下挠值，为类似钢结构设计提供依据。 ⑹ 高程引测：悬挂大盘尺；

⑺ 平面控制网的测放：根据现场通视条件，先测设主轴线控制网，然后在此基础上加密各建筑轴线。

⑻ 平面控制网的垂直引测：激光铅直仪垂直引测已测设好的主轴线点。

3.3 2.3 测量控制的准备工作 2.3.1.测量仪器具的准备

按ISO9002 质量管理体系的要求，在本工程中使用的计量仪器具均应经过权威计量检测中心检验并校正合格，方可投入使用，并填写好以下相关表格作为管理资料存档。此次准备应填写的表格为《计量检测设备台账》、《计量检测设备周检通知单》、《机械设备校准记录》、《机械设备交接单》。 2.3.2.测量人员准备

根据本工程测量工作量及操作的难易程度，本工程测量人配备6-8人。 2.3.3.内业准备

根据现场的测量放线条件及现有的测量设备确定切实易操作的测量控制手段，并进行相应的内业计算，以确保测量控制手段的贯彻实施。

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2.3.4.技术准备

熟悉图纸学习施工规范，编写测量作业指导书。

3.4 2.4 测量控制 2.4.1.主轴线的测放

根据施工总平面图上标示的界桩点或轴线交点的大地坐标，考虑到结构施工对测量不通视的影响，特布置如下所示主轴线控制网。

主轴线点位布置示意图 具体操作如下：

⑴投测主轴线点A、O、B。

架设仪器于A1 点，设置仪器直角坐标观测模式，后视A13 点，参照内业计算成果表，直接测放A1、O1、B1 三点并标示好，用同样的方法架设仪器于A13 点，后视A1 点，直接测量出A2、O2、B2 三点，比较两次投点较差≤3mm，取几何平均位置并重新做好标志A0、O0、B0 。 ⑵点位调正

架设仪器于O0 点，检查A0、O0、B0 三点共线情况，当三点不共线时需分别进行角度和位移调正。 ⑶角度调正

架设仪器于O0 点，通过多测回水平角观测法得出∠A0O0B0=β，比较180°-β≤±20″时即可通过如下示意方法进行点位调正，否则重新投测A0、O0、B0 三点。然后通过计算得出调整值δ=ab*tgβ/2(a+b)

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主轴线点位调整示意图 ⑷距离调正

角度调整完毕后，架设仪器于0 点，直接测距AO、BO 与理论值相比较，且相对误差≤1/50000，否则需以0 点为基准进行A0、B0的距离调正。从而最终得出A、O、B 三点的精确位置。 ⑸主轴线点加密 架设仪器于O 点，后视A 点或B 点，旋转90°定一与AB 垂直的方向线，然后在方向线上多次测距取平均位置定出D 和E 点。至此，作为建筑轴线测放依据的主轴线控制点全部测设完毕，并做好测量放线记录。 2.4.2.平面控制网的测放

根据测放出的主轴线点，结合现场的实际情况，平面控制网需经 过两次测放来完成对整个钢结构工程的安装与校正。 ⑴ 第一次测放（即地下室部分）：当基础垫层浇筑完毕并达到一定强度后，即可在基础垫层上进行平面控制网的第一次测放，测放时首先根据已经测放的主轴线点结合内业计算成果，用全站仪将建筑轴线测放在地下室基础垫层上，并在基坑周围做好控制轴线引桩以备测量放线用。

⑵第二次测放（即地上部分）：对于±0.000m 以上即采用“内控法”，当±0.000m 层结构楼面砼浇筑并达到一定强度后即可开始进行 第二次控制轴线的测放。根据测设好的基坑四周主轴线控制引桩，将主轴线点A、O、B、D、E 恢复至±0.000m 层楼面，用同样的方法进行点位的精度调整，然后用油漆标示。 2.4.3.平面控制网的垂直引测

分别架设激光铅直仪于首层油漆标示的主轴线控制点上，将主轴 线点逐一垂直引测至同一目标高度，以便上一层的建筑轴线测放。具 体做法详见如下“控制轴线垂直引测示意图” 2.4.4.标高控制网的测放

根据本工程钢结构施工的特点及现场的实际情况，标高控制网的

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测放同样需要经过两次测放来完成对整个钢结构工程安装与校正的 高程测量控制。

⑴第一次测放（即地下室部份）：当基础垫层浇筑完后即可在基 坛护壁四周测放一个新闭合回路，以便预埋件和第一节柱的测量控 制。要求闭合引测时，前后视距大致相等以消除系统误差影响。

说明：\ \He-Ne光AOE主轴线点垂直引测示意图 ⑵第二次测放（即地上部份）：当?0.000m 砼结构施工完毕后应进行±0.000 层标高基准点的测放。方法是根据本工程原始标高控制点在四个角柱外侧+1.000m 处建立一个闭合回路并与第一次的闭合回路再次闭合，作为地上部份钢结构的测控水准基点组。以后每安装一节柱后将此四个点用钢盘尺垂直向上引测。每次引测到目标高度后的四个点均需再次闭合，且闭合差≤2 ㎜，位置为其所在楼层结构面上1.000m 处。闭合的四个点作为本层上一节钢柱及其它构件安装与校正的高程控制点。

2.4.5.钢柱的安装校正

钢柱吊装临时固定后，钢柱校正即可进行，钢柱的校正内容包括“安装前的准备工作、柱底就位、柱底标高校正、柱身垂直度校正”等。 ⑴钢柱吊装测控程序：(见下图) 附：测量控制网络

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⑵钢柱安装前的准备工作 给丝口涂抹黄油。 凿平垫块位置的砼。

根据所测放的轴线校正预埋件偏差过大的螺栓，以利于钢柱安装后的柱底就位。

在钢柱底板边缘划出钢柱的中心线，为钢柱安装就位做准备。

清除预埋件上的丝口保护套、螺丝上的砼和钢锈并5.5.2.5 用水平仪

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从高程点引测标高，根据所测垫块所在位置砼面与钢柱柱底标高的偏差值，用不同厚度的垫铁找平。

柱底就位应尽可能在钢柱安装时一步到位，少量的校正可用千斤顶和撬棍校正。柱底就位后轴线偏差应不大于3mm。

吊装就位后，观测由制作厂画定在柱底板之上1.2 米处的标高线，如标高超差，则增加或减薄垫铁厚度来调整钢柱的标高。 ⑶钢柱垂直度校正

钢柱柱底就位和柱底标高校正完成后，即可用经纬仪检查垂直度。方法是在柱身相互垂直的两个方向用经纬仪照准钢柱柱顶处侧面中心点，然后比较该中心点的投影点与柱底处该点所对应柱侧面中心点的差值，即为钢柱此方向垂直度的偏差值。其值应不大于H/1000且绝对偏差≤±10mm，由于钢柱高度一般都在10m 左右，故钢柱垂直度经校正后偏差值δ应不大于10mm。当视线不通时，可将仪器偏离其所在的轴线，但偏离的角度应不大于15 度。 钢柱柱身垂直度校正如下示意图

⑷对于第二节以上的钢柱吊装首先是柱与柱接头的相互对准，塔吊松勾后用二台经纬仪在相互垂直的轴线附近位置进行钢柱垂直度校正，校正上节钢柱垂直度时要考虑下节钢柱相对于轴线的偏差δ，校正后上节柱顶对于下一节柱顶的偏差为－δ，使柱顶偏回到设计位置，从而便于柱间和斜撑的顺利吊装以及保证钢柱安装的精度。

⑸当一片区的钢柱、梁和斜撑安装完毕后，对这一片区钢柱需要进整体行测量校正；对于局部尺寸偏差，用千斤顶或倒链顶紧合拢或松开

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来调校；对于整体偏差，可用钢丝缆风绳调校。校正后，紧固高强螺栓。

⑹当高强螺栓紧固（初拧）完成后，对这一片区的钢柱再次进行一整体观测，并做好记录，根据记录的偏差值大小及偏差方向，决定对焊前偏差是否还需要进行局部尺寸调整以及确定焊接顺序、焊接方向焊接收缩的倾斜预留量，然后交付焊接班组进行施焊。

⑺当焊接完成后，对该片区的钢柱、钢梁再次复测，并做好记录，作为资料和上一节钢柱吊装校正和焊接的依据。 ⑻标高测量

本工程的标高测量控制采用结构标高，测量各节柱标高，主要是控制钢柱柱身上牛腿上翼板面的标高。要测控上一段钢柱的标高，首先从第二次测放的四个二级标高控制点（即＋1.0m 处的标高控制点）沿柱身分别向上引测至各层楼面钢梁以上1.0M 处标定一标高线，并闭合。通过此四个标高点、采用倒尺法，测出柱身上牛腿上翼板面的标高偏差，从而将制作误差及安装误差及时反映出来，以免累积传递到上一结构层。最后根据测量标高偏差值的大小，在吊装上一节钢柱时通过加垫板，或切割衬板来垫高和降低上一节钢柱的标高（标高允许偏差：＋５mm～—５mm）。

⑼钢桁架的直线度和垂直度控制

方法：全站仪+激光反射贴片直接观测。

熟悉图纸：在构件跨中上、下弦侧面各选定一特定点，将激光反射贴片贴在该点上。

根据场地的通视条件，测放出架设全站仪的最佳位置。

内业计算构件上所标示的该特征观测点与全站仪架设点位之间的坐标关系，并做好参数记录，以备桁架校正时用。

架设全站仪于选定的测量观测点上，根据内业计算成果。结合当日气象值设置好坐标参数及气象改正，准确无误后分别照准仪器于构件上激光反射贴片，得出构件空间位置的实测三维坐标，通过导链调节桁架跨中的直线度和垂直度至规范允许范围内。内部控制目标：直线度≤3mm,垂直度≤2mm.。

附：钢桁架直线度垂直度观测示意图如下：

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钢桁架直线度垂直度校正示意图 ⑽钢桁架挠度观测

钢桁架安装完成后，架设全站仪于任意位置，直接照准反射贴片中心得出此时高度坐标并做好记录，待桁架加载屋面荷载后用同样的方法，再观测相同位置的高度坐标，比较两次高差即得出钢桁架一挠值。并做好记录。

⑾钢桁架的地面组拼

由于部分桁架在地面组对，整体吊装，因此对于这部分桁架，在 地面组对时的轴线控制和起拱度控制非常重要。

当桁架对口后，在桁架上弦杆（或者下弦杆）侧面量出等距离的三个点，然后在桁架一头架设经纬仪，经纬仪距桁架的垂直距离不大于1m，沿桁架方向距第一个点的距离不小于2m，在视线轴所在平面大致平行于桁架侧面时拧紧水平制动螺栓，在三个点上依次摆放搭尺，搭尺应水平且垂直抵在各点上，依次测得三个数据，当第二个数据等于第一个数据与第三个数据之和的一半时，即说明桁架的轴线已经达到要求。若不相等，则用第二个数据乘以2 减去第一个数据的结果与第三个数据相比较，若大于第三个数据N（即N 为正数），则把远端向经纬仪所在桁架的反方向移动N；若N 为负数，则把远端向经纬仪所在桁架的方向移动N 即可。为了防止桁架扭曲，同时还应对下弦杆（或者上弦杆）进行测校。（作法如下图）

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3.5 2.5 注意事项

⑴ 测量使用的钢尺，仪器首先经计量检定，核对误差后才能用，并做到定期检校。加工制作、安装和监督检查等几方统一标准，应具有相同精度。

⑵据楼层平面分布与结构形式及安装机械的吊装能力，考虑钢结构安装的对称性和整体稳定性，合理划分施工区域，以便控制安装总体尺寸，防止焊接和安装误差的积累。

⑶测量控制点的精度，是保证整个钢结构安装质量的关键，测量中应严格对整平仪器，投测时应采取全圆回转，每隔９０度投测一次，四次取中，并避开吊装震动，日照强度和风速过大等不利的因素。 ⑷ 高基准点的向上引测时，一定要组成图形，多点间相互闭合，调整误差满足精度要求。

⑸ 梁接头焊缝收缩一般为1.2mm，利用焊接收缩预留量使柱略微向外侧倾斜，待焊后收缩基本回复到垂直位置。

⑹ 对修正后的钢结构空间尺寸进行会审。如果局部尺寸有误差，应调整施工顺序和方向，利用焊接调整安装精度

3.6 2.6 附：测量交工资料及质量保证资料 ⑴ 轴线测放检查记录。 ⑵ 钢柱吊装测量记录表。 ⑶ 标高测量记录表。

⑷ 预埋件测量定位记录表。

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⑸ 钢桁架下挠度变形观测记录表。 ⑹ 计量检测设备台账。

⑺ 计量检测设备周检通知单。 ⑻ 机械设备交接单。

⑼ 计量检测设备校准记录。 ⑽ 工序交接单。

第3节 3. 焊接方案

3.1 3.1 焊接施工组织

由于本工程施工工期紧，焊接工程量大，且点多面广，焊接位置复杂，作业场所变动频繁，尤其箱型柱、箱型桁架、工字梁，H 形桁架对接接头的焊接质量要求严格，正式施焊时为了保证一次性完成该接头,有时夜间也须施工。特别是随着层数的增加危险性也越来越多，焊接作业难度也随之增加，所以焊接施工组织设计必须严密，保证各项工作安全、优质进行。 3.1.1 作业人员组织

本工程从事焊接作业的人员，从工序负责人到作业班长仍至具体操作的施焊技工、配合工以及负责对焊接接头进行无损检测的专业人员，均为资格人员和曾从事过配合作业的人员，既便是辅助工，也须通晓焊接作业平台的具体搭设及作业顺序和作业所须时间，从而准备好焊前工作，包括工完场清的具体要求及焊材的分类，首先从人员组织上杜绝质量事故的发生。 3.1.2 焊接材料的组织

⑴本工程焊接方式主要为CO2 气体半自动保护焊，局部采用手工电弧焊。

⑵根据工程材料的类别，焊接主材主要为气体保护焊焊丝，并配辅材CO2 气和手工电弧焊用焊条。

本工程主要构件的材质为Q345，因此焊条选用E50XX 型，焊丝选用Jm-58(H08Mn2SiA).另外如果有材质为Q235 的构件时，焊条选用E43XX 型，当两种材质强度不同时，则选用强度较低焊材。

⑶经焊接工艺评定合格后，方可允许作为本工程施焊的焊材，并要求按牌号、批次、持证入场，分类存放在干燥通风的库房。材质证明和检验证书妥善保管，分批整理成册交项目存挡。

⑷焊条实行专人保管，专人烘烤，专人发放的管理制度，严禁私自开箱取用，保管员须建立烘烤保温记录台帐。

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