国家大剧院吊顶钢结构工程施工方案改

目录

一、工程概况--------------------------------------------2

二、编制依据--------------------------------------------2

三、施工部署--------------------------------------------3

1.施工组织结构-------------------------------------------3

2.劳动力组织及协作---------------------------------------4

四、施工准备工作----------------------------------------5

1.设备配置-----------------------------------------------5

五、钢构件制作------------------------------------------6

1.焊接材料及主要设备-------------------------------------6

2.作业条件-----------------------------------------------6

3.工艺流程-----------------------------------------------6

4.钢结构电弧焊接工艺-------------------------------------8

5.钢构件制作的质量检查项目------------------------------10

6.钢构件制作的注意事项----------------------------------11

六、钢结构安装-----------------------------------------12

1.施工前的准备工作--------------------------------------12

2.钢结构现场安装的方案----------------------------------14

3.钢构件的连接------------------------------------------16

七、质量保证措施及质量保证体系-------------------------17

八、施工安全措施---------------------------------------18

九、安全生产及文明施工保证措施-------------------------19

1.现场安全管理体系及管理办法----------------------------19

2.施工现场消防保卫措施----------------------------------20

3.施工机械设备安全管理措施------------------------------21

4.施工用电安全管理措施----------------------------------21

5.工地环保措施—----------------------------------------22

[附图1～3]

一、工程概况

歌剧院吊顶钢结构位于歌剧院观众厅(2K-2O轴与38-47轴)的顶部。本项目钢结构包括歌剧院观众厅标高为：18.020,17.720, 14.300,14.100,13.900,10.500 六处承重(上人)钢格栅检修马道、灯光技术工作房及O.S.S.8-O.S.S.11,O.S.S12a(b)-O.S.S17(b)钢楼梯。检修马道旁边有钢质护栏，走道板为钢格栅，马道受力型钢与混凝土梁预埋件固定，部分吊杆与混凝土上梁之间的局部二次钢梁固定。承重钢格栅吊顶面积约为961平方米。

标高18.075(17.970)处钢格栅吊顶：采用工字型钢与梁预埋件连接，再在工字型钢铺承重钢格栅，并加以固定。标高14.420(13.900、13.750)处钢格栅吊顶：先在标高17.970处采用工字型钢与梁预埋件连接，再在标高17.970处的工字型钢上连接吊杆，吊杆与标高14.420(13.900、13.750)处钢格栅检修马道受力型钢连接。

二、编制依据

依据国家大剧院歌剧院观众厅室内吊顶钢结构工程招标文件及深化设计图纸：

1.《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205－2001）

2.《剧场规范》（JGJ57－2000，J－67－2001）

3.《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81－2002）

4.《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》（GB11345－89）

5.《工程测量规范》（GB50026－93）

6.《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》（GB8923－88）

7.《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82－91）

三、施工部署

1.施工组织结构

2.劳动力组织及协作

（1）钢结构制作安装劳动力需用计划：

（

2）劳动力分布情况：

四、施工准备工作

1.设备配置

五、钢构件制作

1.焊接材料及主要设备

（1）电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条。按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。（2）主要设备：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。

2.作业条件

（1）熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。

（2）施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。

（3）现场供电应符合焊接用电要求。

（4）环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定

3.工艺流程

4.钢结构电弧焊接工艺

（1）平焊：

①选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。

②清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。

③烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。

④焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。

⑤引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm 间隙产生电弧。对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。

⑥焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。

⑦焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜。

⑧焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为 45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

⑨收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。

⑩清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。

（2）立焊：基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：（3）在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%～15%。

②采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。

③焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成60°～80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。

④收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。

一、横焊：基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10%～15%，电弧长2～4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度

为70°～80°，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为70°～80°。

（4）仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成70°～80°角，宜用小电流、短弧焊接。（5）冬期低温焊接：

①在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级，应采取挡风措施；焊后未冷却的接头，应避免碰到冰雪。

②钢结构为防止焊接裂纹，应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在0℃以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热，后热温度。

5.钢构件制作的质量检查项目

（1）保证项目：

①焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录。

②焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。

③Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收规范的规定，检查焊缝探伤报告。

③焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。Ⅱ级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，且Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。

（2）基本项目：

①焊缝外观：焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。

②表面气孔：Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允许；Ⅲ级焊缝每50mm长度焊缝内允许直径≤0.4t；且≤3mm气孔2个；气孔间距≤6倍孔径。

③咬边：Ⅰ级焊缝不允许。

Ⅱ级焊缝：咬边深度≤0.05t，且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。

Ⅲ级焊缝：咬边深度≤0.lt，且≤lmm。

（注；t为连接处较薄的板厚。）

6.钢构件制作的注意事项：

（1）焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。

（2）不准随意在焊缝外母材上引弧。

（3）各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收

手续后，方可进行下道隐蔽工序。

（4）低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。

（5）尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。

（6）焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施

焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭10～15mm，焊接中木允许搬动、敲击焊件。

（7）表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。

（8）焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，上须使熔渣留在熔渣后面。

六、钢结构安装

1.施工前的准备工作

（1）机械设备的准备:由于本工程的特殊性，在安装标高为+18.075m 的大部分钢梁时，首先需要搭建满堂红脚手架作为安装操作平台，并搭建井字架安装垂直物料提升设备。

（2）施工前的协调工作

①提出需要土建单位配合的工作及辅助劳动力计划；

②检查验收钢结构的定位轴线、标高、并做好钢结构安装用的辅助放线工作；

③对参加安装钢结构的全体工作人员进行技术安全交底工作；

④准备钢结构安装前的各项技术资料；

⑤据钢结构安装工程施工总平面图的要求，做好场地清理压实工作，使钢构件堆放场、拼装场、机械行驶道路的路基、现场交通道路平整

密产，排水良好；提供钢结构安装用的电源、水源、脚手架用料及现场消防设备等；

⑥向钢结构安装人员提供定位轴线及水准标点，并进行交底；

⑦与土建单位协调钢结构安装用的临时设施，如材料仓库、工具间、临时办公室等；

（3）施工现场管理及施工人员安排：

①现场人员配备：

技术负责人1名：朱更树

安全员1名：朱宪军

看火员1名：刘建平

②技术工人5名：

持证焊工：朱自学、田新新、张东伟、李建伟、姜大伟

③一般装配工11名：

付一产、李光宗、孟凡争、徐颜鹏、杜建强、

梁亚钢、颜志军、王继虎、张学会、张金水、张春泰

④机动人员：根据工程进度随时增加。

2.现场安装钢结构的方案

所有的钢构件通过物料提升设备运输到钢结构安装平台上。所以需要用脚手架搭建安装平台、井字架、物料提升设备。

（1）钢结构安装操作平台、井字架、物料提升设备的搭建示意。[如图所示：附图1、2]

（2）确定钢结构的安装位置

①测量校正工作：测量工作开始前，先要核对钢尺。土建单位、构件制造厂和安装单位三方必须使用经同一标准核对过的钢尺，并规定钢尺的拉力。经纬仪、水平仪和其他测量工具都必须核对准确。

②歌剧院观众厅结构测量工作：

[a]根据设计图纸对平台和装饰架的位置进行位置的确定，计算出钢结构各定位轴线的角度和各个弦长的精确位置，并编成测量用表[b]按照测量用表各数值，检查钢结构的定位轴线，精度要达到1/15000以内。

[c]放出钢结构安装位置线及辅助线，精确到0.5 m m，用色泽鲜艳、牢固的颜色标在永久性的钢筋混凝土结构上。

（3）钢结构的安装顺序及具体的安装方法：

（a）按照从上到下的顺序（分四段）：[见附图3]

第一段[标高：+18.075m] 第二段[标高：+16.080m] 第三段[标高：+13.600m] 第四段[标高：+10.287m～+13.750m] （b）第一段的安装顺序:由于第一段的安装难度较大，重点安排第一段的安装顺序。

Ⅰ.轴线顺序：2M轴 2K轴/2M轴 20轴

Ⅱ.钢构件安装具体方法：1.安装U型支撑架：将U型支撑架按照图纸设计位置于埋件焊牢；2.安装主梁：安排4个工人为一组，将主梁[I20工字钢/4000mm长]从物料提升架上运到安装的位置，由焊工按照图纸要求与U型架进行焊接；3.安装次梁：1～2个工人，将次梁从物料提升架上运到安装的位置，由安装工人用高强螺栓与主梁进行

连接。4.安装钢格栅板：根据图纸位置将钢格栅板按照编号进行安装。（c）第二段～第四段安装

①首先将脚手架平台的高度降到安装所需的标高。第二段[+15.000m]、第三段[+12.000m]、第四段[+9.000m]。

②安装顺序：41轴47轴

③安装2～4段的构件的方法和步骤类似于1段的方法：

安装支撑或吊杆安装主梁安装次梁

安装钢格栅板

3.钢构件的连接

综合观众厅室内吊顶钢结构工程采用电焊连接和螺栓连接两种方法，单个构件各杆件间用电焊连接，构件和构件间用螺栓连接。（1）现场电焊连接

Ⅰ.钢结构的材料均为Q235－B，因此焊条材料采用E43系列。

Ⅱ.焊接工作应编出焊接工艺卡，采取保证焊缝质量要求，且使产生的内应力和整个钢结构变形最小的焊接措施。

Ⅲ.所有焊缝均采用二级检验，并做好检查记录。

（2）高强螺栓连接

①高强螺栓处的钢板应平直，板边、孔边无毛刺，接头的翘曲变形必须矫正，摩擦面如生锈，用钢丝刷清除浮锈。

②结构中心位置调整后，可安装高强螺栓，安装高强螺栓时，应注意螺母和垫圈的方向，不得反装，螺栓的穿入方向应整体一致。

③螺栓应能自由穿入螺栓孔，若不能自由穿入，应使用绞刀跣孔，不允许将螺栓强行打入，也不得用气割扩孔。

④板面接触间间隙处理：t≤1.0mm不处理；t＞1.0mm—3.0 mm将厚板一侧磨成1∶10的缓坡，使间隙小于1.0mm；t＞3.0mm，加垫块，垫块的上、下摩擦面的处理应与构件相同。

⑤安装高强螺栓时，摩擦面要始终处于干燥状态，不得在雨中作业。

⑥高强螺栓只能在螺母上施加扭距。

⑦高强螺栓应有质量保证书，保证期一般为6个月，而且开箱后应在24小时内使用。

⑧紧固要求；高强螺栓的紧固分两次进行，即初拧和终拧。拧紧的方法选用转角法：用手动扳手和风扳机。

a、初拧：用手动扳手对M24螺栓按750N.m的扭距顺序拧紧，再以同样扭距复拧一次，以消除拧紧过程中的相互影响，扳手每班标定一次，拧紧螺栓应从中间开始，顺次向外进行。；

b、终拧：用风扳机将初拧后的螺母再扭转一个角度，以达到设计要求，对M24终拧转角75°。

⑨质量检查：高强螺栓联结的紧固质量检查在终拧完毕后进行，终拧的质量检查方法是用量角器检测旋转角度，以转角偏差不超过规定转角值±5°为合格，此外，还应使用0.3kg 的小锤对螺栓逐个敲检。（转角法检查方法：先在螺母和螺栓的相对位置作标记，松开螺母，然后用手动扳手拧至初拧扭距值，再用风扳机按规定的转角施工，此时，螺母应恢复到原位置，误差不大于±5°为合格。）

⑩油漆：安装工作全部结束，经检验合格后，对联结部位及运输，吊装中破坏的漆面进行补刷，补刷质量与原漆面质量相同。

七、质量保证措施及质量保证体系

1.本工程的钢结构安装质量，按照国家标准〈〈钢结构工程施工及验收规范〉〉（GB50205-2001）执行。

2.钢构件要按分类、型号、安装顺序进行堆放，一个型号放一个地点，以方便取用。上下重叠堆放构件时，垫木要结实，并垫在同一垂线上，防止因堆放不当而引起构件变形。

3.钢构件在安装前必须对编号、外型尺寸、焊缝质量、螺孔位置等进行全面检查、完全符合设计要求后才能进行安装。

4.钢构件在运输过程中发生的变形应予修复，不能修复的杆件，应该更换。

5.钢结构的定位轴线要精心测量，支座放线时要用整根钢尺丈量，防止因分尺丈量产生积累误差。

6.钢构件要严格按照安装顺序进行，不能任意变更，校正时必须校到±0.00mm。每根一个构件都进行精心校正, 这一点是可以做到的。

7.喷砂后的摩擦面要认真检查，不能漏喷，喷过的摩面不得沾上污垢脏物。高强螺栓的扭矩要保证达到750N·m，不得欠拧和超拧。拧完后要做好记录。

8.安装焊缝应按图纸要求施焊，主要构件的焊缝焊完后，应打上焊工代号，并做好书面记录。

9.钢结构分段分批进行验收，对于质量不合格的马上进行整改。钢结

构安装完工后，要整理出全部质量记录的技术资料，作为竣工验收的主要文件。

八、施工安全措施

1.参加钢结构安装的全体人员，都要熟悉并严格执行本工种的安全操作规程，按照钢结构安装工艺的要求，精心操作。

2.钢结构安装前，应对全体安装人员进行详细的安全交底，参加安装的人员要明确分工，利用班前会，小结会并结全现场具体情况，提出出保证安全施工的要求。

3.参加安装的各专业工种，必须服从现场统一指挥，技术负责人在民现违章作业时，要及时劝阻，对不听劝阻继续违章操作者，应立即停止其工作。

4.高空作业人员要系好安全带，地面作业人员要戴安全帽。高空作业人员的手用工具要放在工具袋内，在高空传递时不得扔掷。

5. 脚手架必须搭设牢固，钢结构临时支承点下方必须设置在夯实的地面或有足够强度的钢筋混凝土结构上，支承点用的千斤顶，要稳固并垂直放置，施工中要定期检查脚手架的稳固情况。

6. 脚手架搭建的操作平台必须全部安装钢制脚手板，并且在操作平台下方安装防止坠落的安全网层，安全网必须使用防火性能强、拉结强度高的。

7. 物料提升设备由专人进行操作，在提升构件时，由专人进行指挥设备的升降。

8.不允许在操作平台上放置钢梁，较小的构件（重量小于50公斤）

允许单件分散放置。

电器用具要放在通风、干燥的棚内，外壳要接地，接地电阻值不大于4Ω。

9.现场气割、电焊要有专人管理，并设专用消防有具。

10.在现场设立专门的看火人，并且配备灭火器等消防设备。

九、生产及文明施工保证措施

1.现场安全管理体系及管理办法：

（1）建立项目安全领导组：

项目安全领导组对项目安全全面负责，实行分级管理，建立健全四个安全制度：安全责任制、安全教育制度、安全设施验收制度、安全检查制度。

（2）做好工人入场三级安全教育和培训，贯彻现场各项安全管理制度，做好安全书面、口头交底工作，增强员工自我保护意识，并服从现场管理人员指挥。

（3）各级安全管理负责人及相关施工管理者按国家、公司部门政策法规性文件按排组织施工，严禁违章指挥，制止违章作业。

（4）安全管理以预防为主，施工前由技术部门编制报批安全施工工艺规程、材料部门及时按要求收放劳保用品和安全施工防护品，生产部门严格按制定措施施工，安全负责人做为安全管理工作核心人及责任人，必须加强过程控制预防，确保安全施工。

（5）坚持特殊岗位培训上岗制度，严禁无证作业。

（6）坚持分部分项工程安全交底制度，各专业工长完成，安全员负责管理实施。

（7）正确使用“三宝”及劳动保护用品，进入现场必须戴安全帽。（8）认真搞好“四口”防护。电梯入口、楼梯入口架设安全防护栏，

电梯洞内每四层设立平安全网。建筑物入口处架设安全护顶架，上端铺5cm厚木板。

（9）现场所有脚手架，均须由施工和生产部门提出，技术部门编制施工方案，由上一级技术部门或主管批准后，向施工班组进行详细交底，由持证架子工搭设。架子的拆除由施工员向施工班组进行详细的交底后才可进行。

2.施工现场消防保卫措施

（1）成立现场消防、保卫领导小组，项目经理为组长，安全负责人为副组长，其他成员若干人。

（2）定期对职工进行消防、保卫教育，提高思想认识，一旦发生突发事故，做到应召即来，团结奋斗。

（3）结合季节变化、社会大气候的变化，定期分析掌握施工人员的思想动态，做到心中有数，并采取必要的预防措施。

（4）经常检查现场库房防止用品及现场的消防器材，按要求做好年检记录，以保证材料的可靠性。

（5）工地设门卫值班室，由3人昼夜轮流值班，白天对外来人和进出车辆进行登记，夜间值班巡逻护场，重点是仓库、木工棚、成品、半成品保卫。

（6）加强对外地民工的管理，摸清人员底数，掌握每个人的思想动态，及时进行教育。积极与当地治安机关取得联系，结合北京的实际情况协助当地政府做好地区的治安保卫工作。

（7）对易燃、易爆、有毒物品设库专管、非经单位工程负责人批准，任何人不得动用。不按此执行，造成后果追究当事人的刑事责任。（8）防止发生盗窃案件。严禁赌博、酗酒、传播淫秽物品和打架斗殴。

（9）外埠包工队及来京人员，须进行认真审核登记，注册后办理暂