中国商飞总部基地——钢结构(一期)施工组织设计

中国商飞总部基地（一期）工程

钢

结

构

工

程

施

工

组

织

设

计

2012年10月

目录

第1章工程概况 (1)

1.1 工程地理位置 (1)

1.2 钢结构概况 (1)

1.3 相关单位 (6)

1.4 主要技术要求 (6)

第2章施工难点及特点 (6)

2.1 施工环境复杂、制约因素多，工期紧的技术管理要求高 (6)

2.2 钢构件厚板焊接要求高 (7)

2.3 钢转换桁架跨度大、构件重、施工要求高 (7)

第3章编制依据 (7)

第4章钢结构施工总体部署 (8)

4.1 钢结构施工总体技术路线 (8)

4.2 钢结构施工总体流程 (9)

4.3 地下部分钢结构安装方法 (13)

4.4 地下部分钢结构施工机械配备 (15)

4.5 地下部分钢结构施工各阶段布置 (16)

4.6 地上钢结构吊装流程 (20)

4.7 吊装单元及构件分段 (21)

4.8 机械设备选用 (23)

4.9 钢结构施工平面布置 (23)

第5章钢结构施工总进度计划 (29)

5.1 关键施工节点控制 (29)

5.2 施工进度保证措施 (30)

第6章钢结构安装工艺 (30)

6.1 钢结构概况 (30)

6.2 钢结构吊装区域划分 (31)

6.3 大型机械设备的安装、爬升及拆除 (31)

6.4 钢结构预埋件安装 (33)

6.5 钢柱安装 (33)

6.6 钢梁吊装 (36)

6.7 构件就位 (38)

6.8 施工原则 (38)

6.9 上部钢结构工况计算 (39)

6.10 桁架吊装 (48)

6.11 钢结构施工测量校正 (49)

6.12 现场焊接施工 (55)

6.13 高强螺栓施工 (66)

6.14 压型钢板施工 (66)

6.15 栓钉施工 (67)

6.16 面漆涂装及防火涂料施工 (67)

第7章质量保证措施 (71)

7.1 质量保证体系 (71)

7.2 质量保证措施 (73)

7.3 过程控制与验收 (76)

第8章安全保证措施 (85)

8.1 安全保证体系 (85)

8.2 安全保证措施 (86)

第9章文明施工及环境保护措施 (96)

9.1 文明施工及环境保护体系 (96)

9.2 文明施工措施 (96)

第10章特殊季节施工措施 (99)

10.1 雨季施工保障措施 (99)

10.2 防雷施工保障措施 (100)

10.3 台风期施工保障措施 (101)

10.4 冬季施工保障措施 (102)

第11章主要施工机械设备配备计划 (103)

第1章工程概况

1.1工程地理位置

中国商飞总部基地（一期）位于世博会B片区B03地块西北侧，地块号为B03A-03，东至规划一路，西临长清北路，南临规划二路，北至博城路。

工程基地面积10996㎡，地上建筑面积62274㎡，地下建筑面积32172㎡。建筑高度119.79m，地下室深13.10m（建筑标高），主楼地上26层，附楼地上10层，地下3层。

图1.1.1-1 工程位置平面示意图

1.2钢结构概况

商飞总部基地分为主楼与裙房两个分区。

主楼为钢框架—钢筋砼核心筒结构体系，以核心筒作为主要的抗侧力及竖向承载体系。主楼共26层，高120m。

地下室为三层框架结构，层高分别为：5.5m、4.0m、3.6m；柱距8.4m、6.3m；主楼区域B1层采用外包钢管柱（内填砼）。

主楼首层层高6.5m，2层层高5.5m，3~26层层高4.4m。主楼外围钢框架尺

寸为35.7×54.6m，核芯筒尺寸为15.2×30m；主楼外围柱距从8.4m调整到4.2m。

附楼为钢框架－屈曲约束支撑结构体系。附楼共10层，高50m。地下室为三层框架结构，层高分别为：5.5m、4.0m、3.6m；柱距8.4m、6.3m；附楼区域B1层采用外包钢管柱（内填砼）。

本工程钢构件类型：主要由箱形钢混凝土组合柱、箱形钢柱、H形钢梁、箱形钢梁、箱形桁架、方形屈曲约束支撑等构成。

图1.2-1 商飞总部基地钢结构概况图

1.2.1结构预埋件

1.钢柱预埋件

2.与核心筒预埋件

1.2.2钢柱

主楼钢柱共32根（标准层），附楼钢柱共40根（标准层）。

主楼地下室钢管柱从B1层开始，钢管柱间距为8.4m，经过正负零处的劲性转换梁将钢柱间距调整为4.2米；主楼上部共有26层。

钢柱为箱型截面，尺寸为□400×400×25~□1100×500×40，材质为Q345B。

1.2.3钢梁

主楼钢梁共122根（标准层），附楼钢梁共180根（标准层）。

钢梁截面为H型截面，尺寸为H450×250×12×25~H1000×350×20×35，□400×450×25×25~□400×500×25×25，材质为Q345B。

1.2.4附楼桁架

附楼两榀桁架包括上弦杆、下弦杆、腹杆；位于1-7轴~1-8轴之间，高度在+20.980m~+24.980m（6F~7F）。截面形式如下表：

表1.2.4-1 桁架截面表

图1.2.3-2 附楼桁架平面图

图1.2.3-3 附楼桁架HJ1立面图

图1.2.3-4 附楼桁架HJ1立面图

1.2.5附楼BRB结构

附楼内有BRB结构（即方形屈曲约束支撑），本工程方形屈曲约束支撑主要规格有：■300×300，■400×400，■600×600，BRB支撑位置，形式如下图所示。

图1.2.3-5 附楼BRB结构平面布置图

1.3相关单位

建设单位：中国商用飞机有限责任公司

设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司

监理单位：中咨工程建设监理公司

总承包管理单位：上海建工集团股份有限公司

1.4主要技术要求

本工程采用Q235B、Q345B和Q420B钢材，其化学成分和力学性能应符合《低合金高强度结构钢》（GB1591-2008）的规定。连接板钢材应具有不低于被连接构建相同牌号的钢材性能指标。当截面板件厚度t≥40mm时，应保证Z向性能，不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》（GB50313）关于Z15级规定的容许值。

第2章施工难点及特点

2.1施工环境复杂、制约因素多，工期紧的技术管理要求高

世博B片区业主共有13家央企，2家地方企业，投资主体多元化，前期手续办理、设计进度以及后续施工步调不一致，造成各单体地下空间开发相互制约。商飞总部为第一家开工建设的央企，特别是紧邻的B03A-02地块（黄金）、规划一路、二路区域地下部分的先后施工工序，将对本工程的施工工期造成很大影响。

据我司了解，中国商飞总部将于2014年5月在工程现场召开周年庆典，考虑到形象进度问题，业主要求在此前基本完成外立面幕墙工作。这对施工工期的安排也造成了很大的影响。

本工程西侧、南侧、东侧红线即为地下室边线，北侧红线位于地下室边线外侧2m，施工场地极为狭小；且博成路仅设有一扇进出口大门，场内材料运输、

车辆通行压力非常大。这些因素均对工序的编排、工期的控制造成影响。

2.2钢构件厚板焊接要求高

本工程钢材材质有Q235B、Q345B、Q420B，板厚最厚达60mm，焊接要求高，存在焊接性较差、层状撕裂倾向严重、焊接残余应力大，焊接变形对精度的影响等不利因素，严重影响焊接质量。因此防止层状撕裂，保证接头质量和接头的延性、韧性性能，减小和消除焊接变形及残余应力，确保高强钢厚板焊接质量是本工程的重点。

2.3钢转换桁架跨度大、构件重、施工要求高

附楼6~7层处布置有两榀24米跨度的转换桁架，单榀重量达到48吨，其杆件截面均为箱型截面，杆件对接节点形式为上下翼缘焊接，腹板螺栓连接，高空焊接要求高，焊接工作量大，焊接操作条件差，施工精度要求高。

第3章编制依据

1．中国商飞总部基地（一期）7月施工图纸；

2．本工程其它钢结构施工的设计图纸和设计技术要求；

3．钢结构深化设计图纸；

4．施工规范及标准：

1)《中华人民共和国建筑法》；

2)《建筑工程质量管理条例》；

3)《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）；

4)《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；

5)《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；

6)《碳素结构钢》（GB/T 700-2006）；

7)《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）；

8)《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；

9)《钢结构安装施工规程》（YB9245-95）；

10)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》（GB/T11345-89）；

11)《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011）；

12)《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）。

第4章钢结构施工总体部署

4.1钢结构施工总体技术路线

根据本工程钢结构的特点和现场实际施工环境，钢结构施工的总体技术路线为：地下室采用汽车吊跨内外吊装。地上采用大型外附式塔吊覆盖主楼、附楼全范围流水搭接施工，吊车补缺。附楼桁架采用整体提升进行吊装。即钢结构制作厂加工的钢构件按照现场实际吊装顺序计划分批运输到施工现场，然后根据设计要求流水搭接依次施工安装。主楼部分属超高层建筑结构，我们采用一台STT293平臂式塔吊作为主楼钢结构施工的主要机械，一台STT553平臂式塔吊以附楼钢结构施工为主，兼顾主楼钢结构施工，附楼部分用汽车吊补缺。

4.2钢结构施工总体流程

图4.2-1 钢结构施工总体流程图

4.2.1地下室钢结构吊装流程

1.建筑地下部分概况

本工程地下部分为3层，地下2层为混凝土柱，B1层为钢柱区域钢柱标高为+1.300，B1层板标高为-5.600m，-6.000m。目前工程现状为施工至拆除第二道支撑，浇筑B2层楼板标高。钢柱吊装时施工至首道支撑拆除。

图现场情况图

图土建施工场布

2.地下部分钢结构概况

地下部分外围钢框架主要包括箱型钢柱，箱型型钢柱之间的连梁。箱型钢柱共有5种尺寸（GKZ1、GKZ2、GKZ3、GKZ4、GKZ5）（见下图），起步标高为-6.000m，共计22根箱型柱。钢柱均分为1段进行吊装，最重钢柱为8.9t。钢梁为12根，共1种尺寸。

主楼钢柱平面布置图

地下部分外围框架连梁为箱型钢结构，仅分布在B1层，分别为东西侧型钢柱之间的连梁，共有12根（约84t）。

裙房地下部分钢结构包括箱型钢柱40根，起步高度-5.600m，共计40根。

结构柱的主要截面形式（见下表）。

裙房地下部分钢结构连梁为箱型型钢结构，仅分布在B1层，共计1根（约6t）。

4.3地下部分钢结构安装方法

4.3.1地下部分裙房钢结构安装路线

根据现场实际情况，钢柱柱顶高于栈桥区域，需先安装栈桥区域外钢柱、钢梁。为更好交叉作业，配置1台50t汽车吊，1台130t汽车吊进行吊装。起重量6.0t~9.2t满足钢结构吊装要求。附《130t汽车吊栈桥安装计算书》

4.3.2地下部分主楼钢结构安装路线

根据设计图纸及施工环境、特点及现场工况条件，根据土建首道栈桥拆除顺序，由北向南吊装地下室钢结构。待吊装区域栈桥拆除完毕后，进行钢结构安装，安装顺序由附楼向主楼。

4.3.3型钢柱安装施工

地下部分采用1台130t汽车吊，以24m~32m的半径工况（起重量Q=9.2t~6t）及50t汽车吊，以16m半径工况进行型钢柱的吊装。

地下室共有62根型钢柱，其中40根型钢柱的起步标高为-5.600m，其余22根型钢柱的起步标高为-6.000m，钢柱采用两点吊。

130t汽车吊

吊装工况立面图

4.3.4连梁安装施工工艺

地下部分采用1台130t汽车吊,1台50t汽车吊进行型钢柱的吊装。

地下室钢柱共计62根型钢柱，其中1根型钢梁的起步标高为-0.350m，其余12根型钢柱的起步标高为-6.000m。所有型钢梁分段重量均在9t以内，采用两点吊。

钢梁的吊点设置见下表及附图：

表中的L为梁长，a为吊点至梁中心的距离。梁的重量大于4吨时，要求设钢吊耳。采用φ20的钢丝绳，5t的卸甲进行吊装。

L（m） a (m)

10＜L≤15 2.5

5＜L≤10 1.5

≤5 1.0

4.4地下部分钢结构施工机械配备

4.4.1主要吊装机械选用一览表

序号机械名称大臂数量适用范围

1 TC6013A塔吊60m1台埋件安装（土建提供）

2 130t汽车吊1台主楼、裙房钢结构吊装

3 50t汽车吊1台主楼、裙房钢结构吊装

4 辅助机械1台辅助130t汽车吊卸构件 4.4.2主要施工机械性能表

50t汽车吊机械性能表

130t汽车吊机械性能表

4.5地下部分钢结构施工各阶段布置

为了满足后续工况的施工要求，将地下部钢结构施工大体分为五个阶段：第一阶段先吊装北侧1-T轴~1-N轴钢结构施工；第二阶段：1-M轴~1-K轴钢结构施工；第三阶段：1-J轴~1-G轴钢结构施工；第四阶段：1-G轴~1-D轴钢结构施工；第五阶段：1-D轴~1-C轴钢结构施工。

4.5.1地下部分钢结构施工第一阶段施工布置图

为了满足后续工况的施工要求，先进行裙房区域钢结构吊装（1-T轴~1-N 轴）。裙房地下部分钢结构主要是B1层结构柱和B1层的钢梁施工。采用一台130t 汽车吊在基坑外及栈桥上吊装，然后利用50t汽车吊进行裙房钢结构补缺。安装20根钢柱，1根钢梁。

地下部分钢结构施工第一阶段平面图

4.5.2地下部分钢结构施工第二阶段平面图

第二阶段：1-M轴~1-K轴钢结构施工,采用一台130t汽车吊栈桥上吊装。安装20根钢柱。

地下部分钢结构施工第二阶段平面图