火车站地下结构钢柱吊装方案

招标编号：****

投标单位名称：****

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投标日期：****

一、基础参考文件

(1) 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001(2) 《低 合 金 高 强 度 结 构 钢 》GB/T1591-94(3)              《碳素结构钢》GB/T700-88(4)              《熔 化焊 用 钢丝》

GB/T 14957-1994

(5)焊接技术标准：《气体保护电弧焊用碳钢低合金钢焊丝》GB/T 8110-1995

(6)《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293

(7) 《 钢 结 构 设 计 规 范》

GB 50017-2003

(8)关于型钢混凝土组合结构的技术规范：JGJ138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》

(9)关于建筑钢结构焊接技术的指导标准：JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术 规程》

(10)关于钢材表面锈蚀等级与除锈标准的规范要求：GB8923--88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》

(11) 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

(12)《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2001

(13)关于2008年5月由铁道第四勘察设计院编制的《新深圳站车站建筑岩土工程详细勘察报告》，进行了文字优化与提升：

(14) 《 建 筑 设 计 抗 震 规 范 》

GB50011-2001

二、项目概述

** 工程分为主站房和无站台柱雨棚两部分，建筑总面积,房屋建筑面积,总用钢量达5万吨。车站分为地面站台层、站台层夹层和高架候车层共三层。主站房东西长413m,南北宽208m,建筑高度42.795m。无站台柱雨棚东西长262.6m,南北宽130m,建筑高度18.983m。站房钢结构最大跨度约86m,最大悬挑约65m。下部为钢管砼柱与钢-砼楼板组合梁框架结构，屋盖为双向双层不规则截面桁架钢结构。

主站房基础部分桩基工程灌注桩256根，最大桩径为2200mm/4300mm;500mm预制管桩260根；承台及明挖基础共计352个，其中最大承台尺寸。

主站房钢柱分为圆管柱和Y型钢柱2种，其中圆管柱数量72根，单根最长33.84m,单根最重48.74T;Y型钢柱16根，下部为箱型柱，截面达,每米最重达到10.5T/m。钢梁最长为43m,最大截面,单根钢梁最重66T。

主站房屋的主体结构中，最大跨度的屋盖达86米，其截面高度为10.87米，单片重量最重可达到39吨；而Y型柱支撑的屋盖单跨长度则为55米，单片重量亦相当可观，重达120吨。东侧的悬挑部分延伸至约65米，对应的桁架高度约为20米；而在西侧，悬挑距离约为25米，其桁架高度相对较低，大约为5米。

站房雨棚部分柱最大截面圆管，雨棚屋架杆件最大截面尺寸为、、圆管  。

本项目建筑防火标准定位为二级高层，具备优秀的防水性能。主体结构设计采用下部钢管混凝土柱与钢-混凝土楼板组合梁框架结构，屋面覆盖有双向双层不规则截面的桁架钢结构。项目抗震设防针对7度地震烈度，执行最高的抗震等级一级标准。

三、项目施工管理策略

3.1全面策略规划

鉴于本项目的紧迫工期与繁重施工任务，以及多单位间交叉施工的现实，为了确保施工进度和质量，我们计划对地下部分钢柱吊装实施精细管理，具体如下：四组专业安装团队将分别负责作业，其中三组负责圆管柱吊装，一组合作Y型钢柱吊装。施工进程遵循先主站房，再两侧雨棚的顺序。所有钢柱均采取分段式加工制作并运输到现场，随后按段进行吊装。圆管柱利用100吨或150吨履带吊进行吊装，而Y型钢柱则依赖250吨履带吊。在局部交叉作业区域，我们将依据现场实际情况灵活调整施工策略。

3.2钢柱吊装平面布局设计

鉴于现场复杂的交叉施工，包括新区大道、地铁五号线、平南铁路旧线、平南铁路便线及新线的大规模开挖，许多原有的坑槽尚未回填，这要求钢柱吊装与运输通道的设计需具备灵活性。通道需划分为多个区域，分阶段实施，针对局部未填充的坑槽进行临时回填，以确保构件运输的顺畅。地下钢柱吊装通道在拓宽和硬化处理后，还将服务于地上钢构的运输需求。根据场地布局，我们规划了三个主要的运输通道入口：1号入口位于**南侧，通过新区大道进入，途经玉龙路并在项目部办公室附近经过；2号入口设在**东南侧，沿玉龙路穿越平南铁路旧线，直抵2/0A轴区域；3号入口则位于**东北侧，由新区大道与留仙大道交汇处进入。钢柱运输通道在铺设前，需先对碾压平整的泥地进行处理，依次铺设500毫米厚的片石，随后覆盖200毫米厚碎石及石粉，并确保平整，详细设计见地下钢柱吊装总平面图（第4页）

地下部分钢柱安装阶段，以现有的管理员办公室北侧36m的场地作为钢结构库房用地，钢结构库房地面浇注混凝土并搭设临建板房，钢结构库房用地布置详见地下钢柱吊装总平图。

钢柱的堆放策略遵循就近吊装区的原则，鉴于施工现场空间限制，我们将依据实际需求进行钢柱的有序进场。进场后的钢柱将直接卸载并安放在其附近的安装位置。对于部分难以就地安置的构件，我们将其暂时存放在站房南侧的临时堆放区域。特别地，对于重量较大的Y型钢柱，我们将统一集中于2/0A轴附近的Y柱专用堆放场地。

区示意如下图：

四个施工区域可同步配置四支施工队伍进行有序组织。根据施工条件及可能的交叉影响，对这四个区域进一步细分，划分策略着重于优先级，即优先考虑紧急施工任务区域以及亟需作业面的区域。具体分区明细如下：

地下部分钢柱吊装分区示意图

Y区分区示意图

C区分区示意图

B区分区示意图

3.4吊装顺序

根据施工现场的分区进度，施工任务由四个作业班组依次穿插进行，在各主要区域实施

I,施工流程将按照II、III、IV的顺序依次进行，鉴于施工现场环境的复杂多变性，如在实施过程中遇到特殊情况，将适时依据实际情况进行调整。优先级策略中，钢柱的加工制作与现场安装将首先考虑2/0A轴、1/0A轴区域，这个区域受新区大道、平南铁路旧线、平南铁路临时线路、平南铁路新线及地铁5号线的影响最为显著。

吊装顺序如下图所示：按A轴、B轴，以及1-4轴、1-5轴、1-7轴和1-8轴的序列进行。

3.5交叉作业流程

鉴于本项目的特性，现场施工涉及广泛的交叉作业。钢柱在地下安装需与站房内土建施工单位同步进行，形成内部的交叉流水作业。此外，还需与地铁5号线、新区大道及平南铁路的外部单位实现无缝穿插作业。因此，有效协调各参与方的施工进度安排，对于地下部分工程的顺利实施至关重要。

交叉施工作业部位应该遵循以下原则进行协调穿插流水作业，土建单位进行承台垫层钢筋施工时，钢结构插入安装预埋件，承台垫层混凝土浇注完成并达到强度后钢结构安装钢柱支撑架立杆，然后由土建单位进行承台底钢筋的施工，再由钢结构安装钢柱支撑平台和安装钢柱，再交由土建单位施工承台竖筋及箍筋及浇注混凝土，承台施工完成后由钢构安装第二节及第三节钢柱，直至出标高，再进行回填。交叉作业流程按照下图进行组织。具体如下：

I)与站房内土建施工单位作业流程图：

Ⅱ)Y型钢柱吊装交叉作业流程图

概述新区大道、地铁五号线以及平南铁路新线内的钢柱施工整体流程

3.6安全与运输路径设计

针对Y型钢柱，其运输宽度需满足4米，鉴于250吨履带吊的主机装车宽度同样为4米，因此进出场地的通道入口大门以及道路宽度均应不低于6米，且转弯半径需大于20米。吊装过程中，Y型钢柱将采用250吨履带吊，其履带宽度为7.62米，故吊车行走通道宽度需确保不少于8米。路基坚固是前提，吊车行驶时，履带边缘至开挖边坡的间距不得少于2米。对于其他钢柱，150吨履带吊将用于吊装，履带宽度为6.67米，同样要求吊车行走时与边坡间距大于2米。  由于Y型钢柱截面较大，需分段制作后运抵现场安装，单段重量超过30吨。鉴于吊车操作限制，吊装时仅能在2/0A和1/0A轴之间移动。钢柱卸车后将安置在1/0A轴东侧20米范围内。据最新咨询，2/0A和1/0A轴轴承台最小间距为11米，若两侧同时开挖，边坡距离将不足7米，无法满足吊车行走通道的需求。因此，施工策略调整为分三段进行，首先在1/0A轴区域开挖，吊装第一、二节钢柱并浇筑承台混凝土后，再进行2/0A轴的开挖工作。

鉴于Y型钢材料输送及吊车进出吊装区域的通道限制，目前可选择从1-1轴或1-8轴进入。考虑到未来1-7轴至1-8轴间将建设平南铁路新线路，施工完成后，吊车将停放在1-8轴附近。在吊装其他钢柱时，材料及吊车将沿1-1轴路径进入。履带吊车需经由1-1轴进入吊装区域，而1-1轴之外及新区大道旁已平整的土地，其标高高于Y型钢柱基座约10米，因此履带吊需铺设一条坡度不超过10度的通行道路，以便抵达1-1轴线。1-1轴与1-2轴基本保持同一水平，然而1-3轴至1-6轴已大幅挖掘至基础底部，导致1-2轴至1-3轴之间存在显著高度差。为了确保Y型柱吊装顺利，1-1轴至1-7轴间的地面需平整至同一标高。关于履带吊车的行驶路线示意，请参见附图。

施工现场具体情况示意图

、

针对关键路径，我们将着重于处理受新区大道制约的A轴与B轴钢结构立柱，同时关注地铁5号线影响范围内的1至4轴和1至5轴钢柱，以及受平南铁路工程影响的1至7轴和1至8轴区域的吊装通道安装工作。

钢管柱吊装工程由三个施工团队同步展开，鉴于平南铁路新线路段混凝土箱涵在部分受既有线影响区域尚未浇筑完毕，其他部分已全面完成浇筑。位于1-7轴和1-8轴的钢柱分布在箱涵两侧，吊装过程中，吊车安置于平南铁路临时线路与新线箱涵之间。第三节钢柱吊离地面后，现场将进行回填作业，具体施工场景如图所示：

鉴于B轴线所处的位置位于边坡，且边坡边缘邻接新区大道已有的公共区域，

位于道路边缘，B轴与新区大道现有线路公路的距离大约为15米，150吨级履带吊在其15米的工作半径内具有32.5吨的起重量。考虑到B轴单节钢柱的最大重量可达19吨，因此在新区大道的既有线公路上进行吊装操作完全符合要求。

A轴钢柱吊装选用80T汽车吊进行吊装，施工现场由于1-8轴外新区大道新线已经开始箱涵浇筑，已经浇筑完成箱涵高度为8m,宽度大于6m,箱涵全部为混凝土浇筑，能够满足构件运输车辆行走要求。在已经浇筑完成箱涵北面修筑有一条铺设好的碎石道路，此道路经过泥头车多次运输碾压，能够满足构件运输车辆和80T汽车吊行走要求。为确保A轴线1-4轴和1-5轴钢柱吊装作业，保证提前插入A轴线施工，80T汽车吊和构件运输车辆只能箱涵中间通过到达1-4轴和1-5轴进行钢柱吊装工作。A轴道路和B轴道路见下图：

施工现场情况照片

道路布置示意图

为确保履带吊行车安全，履带吊行走道路设置为8m宽度，行走道路必须进行路面处理才能满足行走要求，具体处理方法为首先对路面进行碾压，等路面压实后再在路面上铺设碎石，在次对路面进行碾压，碎石碾压实在后在路面上根据履带吊行走线路和施工进度铺设的钢板，这样就能满足履带吊行走要求。

以下是根据施工区域的插入时间与吊装作业特性，针对各施工阶段的具体分析图表：

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钢柱吊装情况分析图

鉴于施工现场道路均为新建，且面临土质复杂、大面积开挖导致的桩基础孔洞与扩大基础工程，以及钢柱的重量和安装位置的考量，为了确保在实施钢柱吊装过程中吊车的安全稳定和提升施工效率，履带吊车的停机位置应选择道路中心，并尽可能减少吊车的移动，采取一次停驻多点吊装的方式进行操作。吊车的具体站位及其每次作业覆盖范围如下图所示：

吊车行走道路示意图

4.2Y型钢柱专用吊装设备比较表

4.3 焊接选项详解：

4.4电力消耗规划与核查方法

设备荷载如下所示：

钢结构施工划分为四个独立的施工团队进行，鉴于其作业的密集特性，短期内各队伍需依赖临近的配电箱作为主要电源。根据表格数据，对各施工团队的用电负荷进行了如下计算：

其中利用系数：

远距离供电系数1.0

全部动力用电设备同时使用系数K1=0.4

电焊机同时使用系数

室外照明设备同时使用系数

用电设备功率因素

则 

98. 5KW

施工队伍所需的电力容量明细为：98.5千瓦

钢结构安装需要的总用电量容量为：

五、人力资源管理方案表

工程的钢柱吊装分为四个阶段，包含三组圆管柱吊装，每组由六人执行，其中包括一名指挥工和五名安装工。其中两名安装工负责绑钩，其余三人负责圆管柱定位安装。Y型钢柱吊装则由一组人员操作，共计八人，包含一名指挥工，两名绑钩人员，四人负责Y型钢柱安装，以及一人负责点焊任务。鉴于Y型钢柱的特殊性，其截面尺寸较大，钢板厚度达50mm，对接焊缝众多，因此钢柱对接焊接采用四组人员分两班（白班和夜班）协作，每班配备五名焊工。相比之下，圆管柱对接需求较少，仅需一个班组进行，每班两名焊工执行。  总焊工数量为22人。根据钢柱分布区域差异，卸车工作分为两个班组，每班五人，负责车上绑钩、车下构件摆放，以及指挥工作，总计10人。考虑到施工场地广阔且电力设备众多，电工配置为两人。在初期阶段，由于地下单节圆管柱吊装迅速且工期紧张，为配合土建进度，钢柱吊装完成后立即进行测量校正，为此设置了四个测量班组，每组配置三名测量员，总计12人进行这项工作。

六、项目施工时间表规划

项目原定于2008年10月10日启动施工（实际于2008年12月5日正式奠基），预计在2010年5月31日全面竣工建筑安装任务，整个项目的建设周期为20个月。

钢结构施工启动时间安排如下：原定于2009年4月10日，实际施工启动将依据平南铁路拆除工作的进度以及Y型钢柱基础施工完成的制约。施工策略考虑了区域划分的特性，钢柱分段的细节，以及与土建单位的协作，即在土建部门进行承台钢筋绑扎和混凝土浇筑的2天交叉作业期间。Y型钢柱的对接焊接预计耗时1.5天，包括每节钢柱吊装和精确定位的操作需时0.5天。鉴于焊缝质量检查的必要性，焊缝探伤须在焊接完成后的24小时后进行。详细的施工进度计划见附件。此计划是基于严谨的工程管理编排。

根据2009年4月10日的首阶段钢柱吊装作业，本施工进度计划考虑纳入土建单位施工承台的时间，旨在在不受外部环境制约的前提下，确保连续进行施工。

七、吊装方法

7.1专业圆管柱安装技术

7.1.1安装与测量质量保障策略

7.1.1.1安装预埋件流程

地下钢柱结构中，预埋件被嵌入至混凝土垫层内，其主要功能是与钢柱底部的钢支架形成稳固连接，以增强支架的稳定性。预埋件选用优质Q235B材料，相关节点设计详情如下图所示：

为确保预埋工作的精准实施，需在作业启动前对测量设备及工具进行严格校验，同时对平面轴线控制网和标高基准点进行复查。复查过程中如发现任何偏离，应及时与总承包方、监理机构以及业主等相关方进行沟通，并根据相关规定进行调整，务求符合工程测量标准。在三方达成共识并完成交接程序后，还需妥善保护标识点。预埋施工的详细步骤如下：

在土建单位完成桩基础施工后，首先通过精确测量确定了两条相互交叉的轴线及其交点坐标。随后，技术人员在原有的桩基垫层上采用墨线准确绘制轴线，并调整垫层混凝土的高度至规定标高。为了确保后续施工测量的精度，我们在桩基础周边设置了稳固的轴线基准点和标高控制点。在此基础上，依据两条轴线为参照，细致地规划了预埋件的位置。当土建单位进入绑扎垫层钢筋阶段，我们及时嵌入预埋件并进行安装，确保其位置准确无误。为了预防垫层浇筑过程中预埋件发生偏移，预埋件通过与钢筋的牢固连接，采用焊接的方式固定在钢筋网络上。

7.1.1.2支架安装技术

完成垫层钢筋混凝土浇筑后，土建单位首先定位预埋件，依据预设的埋设位置进行寻找，并仔细清除其表面附着的混凝土残留，确保预埋件表面洁净。接着，依据预先测量并绘制的轴线基准，利用经纬仪将轴线准确转移到预埋件上。随后，在预埋件上进行钢支架立杆角钢的定位线以及角钢立杆边界的测量放线工作。

完成角钢立杆边缘线的测量放线后，采用水准仪对预埋件的基准高度进行精确复核，以确保其与设计标高吻合。若预埋件标高出现偏离，需通过调整角钢立杆长度进行适当校准，以达到设计要求的高度标准。

钢支架的安装分为三步骤： 1. 启动支架立杆的安装，依据测量并标记的立杆基准线进行定位。两条立杆的交汇点即为角钢立杆的顶端，角钢的两侧边缘需与基准线精确对齐。随后，通过点焊将立杆临时固定在预埋件上。 2. 在立杆临时固定后，利用经纬仪对垂直度进行精确校验，确保其满足设计要求。当立杆的垂直度达标后，焊工将进行全面的焊接工作，使其稳固地连接在预埋件上。

完成立杆安装后，进入下一步骤：在水平角钢连杆上实施安装，预先在加工厂内依据钢柱柱脚螺栓孔的位置进行钻孔，以便后续固定螺栓。连杆焊接需确保其稳固且水平连接，务必保持各部分在同一水平基准线上。

下一步骤：一旦水平连杆安装完毕，随即进行钢支架支撑斜杆的安装工作，确保斜杆组件与支架立杆实施坚固焊接。随后，整体钢支架的安装宣告完成。

7.1.2圆管柱分段

本工程圆管柱截面大部分为变截面，其中-3m标高以下为一种截面形式，-3m标高以上为一种截面形式，圆管柱截面在1200之间，-1.3m标高以下钢柱埋入深度最小为1.39m,埋入最大深度为22.39m。本工程地下部分钢柱全部按照4.8m长度进行分段。-1.3m标高以下钢柱分段示意如下图：

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