鋼結構施工技術指導手冊

《鋼結構施工技術指導手冊》

創(chuàng)優(yōu)工乙在心中精品工程在手中

前百

隨著公司近年的快速發(fā)展，承接了越來越多的超高層、高鐵站、公共建筑、大型廠房等類型工程，

施鋼結構工程被廣泛應于其中。隨之而來的，公司從事鋼結構施工的管理人員和技術人員的隊伍日益壯大,

！

廣大鋼結構施工一線的管理人員和技術人員需要一本通俗易懂、經(jīng)濟適用的專業(yè)書籍來提升自己。

藝為加強企業(yè)的基層業(yè)務建設，提高技術管理素質，指導現(xiàn)場施工，促進技術進步，進一步提高鋼結

構工程質量，我們根據(jù)多年來的管理實踐和施工經(jīng)驗編寫本手冊。

本書基于在建、已建的國內代表性鋼結構項目施工案例，結合國內鋼結構施工的最新成果和現(xiàn)行有

關規(guī)范規(guī)程進行編寫，由鋼結構深化設計，施工準備、鋼結構安裝、焊接、緊固件連接、涂裝等七部分

組成，涵蓋了鋼結構工程中的關鍵施工工藝及做法，能夠對項目基層管理崗位及操作層實體操作的質量

給予以一定的幫助和啟發(fā)。

由于水平有限，本書難免有不到之處，懇請?zhí)岢雠u指正，以便未來不斷完善該書。

002

[=\■■■■■■■■■

Contents

第一部分技術準備第三部分鋼結構緊固連接工藝

常見術語.................................01柱腳螺栓安裝...........................028

施工準備事項............................005普通螺栓安裝............................030

深化設計................................007高強螺栓安裝...........................032

常見起重設備選型.........................014化學錨栓安裝...........................036

第二部分鋼結構焊接連接工藝第四部分鋼結構涂裝施工工藝

鋼板焊接................................019防腐涂料涂裝............................041

栓釘焊接...............................025防火涂料涂裝............................046

[=\■■■■■■■■■

Contents

第五部分常用鋼結構安裝工藝第六部分大跨度空間結構施工工藝

加工廠預拼裝.........................052整體提升（頂升）工藝..................070

鋼柱安裝.............................054整體滑移（頂推）工藝..................075

鋼梁安裝..............................057第七部分其它工藝

鋼桁架安裝...........................059

球型支座安裝..........................083

焊接球網(wǎng)架安裝.......................061

鋼筋桁架樓承板安裝...................085

螺栓球網(wǎng)架安裝.......................063

壓型鋼板安裝.........................094

索結構施工...........................065

屋面板安裝...........................099

常見檢驗試驗項目匯總..................107

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第一部分技術準備

1常見術語

序號術語術語含義序號術語術語含義

施

構件截面材料或連接抵抗破壞的能力。強度計算是防止結構構件工

強度腹板屈曲后強度腹板屈曲后尚能繼續(xù)保持承受荷載的能力

1或連接因材料強度被超過而破壞的計算9

工

結構或構件不會因強度、穩(wěn)定或疲勞等因素破壞所能承受的最大藝

參數(shù)，其值等于鋼材受彎、受剪或受壓屈服強度除以相應的腹板抗彎、

承載能力內力；或塑性分析形成破壞機構時的最大內力；或達到適應于繼通用高厚比

210抗剪或局部承壓彈性屈曲應力之商的平方根

續(xù)承載的變形時的內力

一般指鋼結構在拉應力狀態(tài)下沒有出現(xiàn)警示性的塑性變形而突然

脆斷雌麟在外荷載作用下，對整個結構或構件能否發(fā)生屈曲或失穩(wěn)的評估

3發(fā)生的脆性斷裂11

4強度標準值國家標準規(guī)定的鋼材屈服點（屈服強度）或抗拉強度12有效寬度在進行截面強度和穩(wěn)定性計算時，假定板件有效的那一部分寬度

5強度設計值鋼材或連接的強度標準值除以相應抗力分項系數(shù)后的數(shù)值13有效寬度系數(shù)板件有效寬度與板件實際寬度的比值

構件在其有效約束點間的幾何長度乘以考慮桿端變形情況和所受荷載

不考慮結構二階變形對內力產(chǎn)生的影響，根據(jù)未變形的結構建立

一階彈性分析計算長度情況的系數(shù)而得的等效長度，用以計算構件的長細比。計算焊縫連接

6平衡條件，按彈性階段分析結構內力及位移14

強度時采用的焊縫長度

考慮結構二階變形對內力產(chǎn)生的影響，根據(jù)位移后的結構建立平

二階彈性分析長細比構件計算長度與構件截面回轉半徑的比值

7衡條件，按彈性階段分析結構內力及位移15

在軸心受壓構件的整體穩(wěn)定計算中，按臨界力直等的原則，將格構式

桿件或板件在軸心壓力、彎矩、剪力單獨或共同作用下突然發(fā)生

屈曲換算長細比構件換算為實腹構件進行計算時所對應的長細比或將變扭與扭轉失穩(wěn)

8與原受力狀態(tài)不符的較大變形而失去穩(wěn)定16

換算為彎曲失穩(wěn)時采用的長細比

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001

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第一部分技術準備

1常見術語

施

序號術語術語含義序號術語術語含義

工

為減小受壓構件（或構件的受壓翼緣）的自由長度所設置的側向

工

17支撐力支承處，在被支撐構件（或構件受壓翼緣）的屈曲方向，所需施25主管鋼管結構構件中，在節(jié)點處連續(xù)貫通的管件，如桁架中的弦桿

藝加于該構件（或構件受壓翼緣）截面剪心的側向力

鋼管結構中，在節(jié)點處斷開并與主管相連的管件，如桁架中與主管相

無支撐純框架依靠構件及節(jié)點連接的抗彎能力，抵抗側向荷載的框架

1826連的腹桿

在支撐框架中，支撐結構（支撐桁架、剪力墻、電梯井等）抗側移

強支撐框架間隙節(jié)點兩支管的趾部離開一定距離的管節(jié)點

19鋼度較大，可將該框架視為無側移的框架27

地支撐框架中，支撐結構抗側移剛度較弱，不能將該框架視為無側

弱支撐框架搭接節(jié)點在鋼管節(jié)點處，兩支管相互搭接的節(jié)點

20移的框架28

21框架內兩端為校接不能抵抗側向荷載的柱29平面管節(jié)點支管與主管在同一平面內相互連接的節(jié)點

22術腹板節(jié)點域框架梁柱的剛接節(jié)點處，柱腹板在梁高度范圍內的區(qū)域30空間管節(jié)點在不同平面內的支管與主管相接而形成的管節(jié)點

使結構在支座處可以沿任意方向轉動的鋼球面作為傳力的較接支座由一塊以上的鋼板（或型鋼）相互連接組成的構件，如工字形截面或

球形鋼支座組合構件

23或可移動支座31箱形截面組合梁或柱

滿足支座位移要求的椽膠和薄鋼板等復合材料制品作為傳遞支座反鋼與;昆凝土組

橡膠支座由混凝土翼板與鋼梁通過抗剪連接件組合面成能整體受力的梁

24力的支座32合梁

002

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第一部分技術準備

1常見術語-識圖

圖紙符合含義圖紙符合含義

施

GJ鋼架XT斜拉條

GL/GJL鋼梁/鋼架梁MZ門邊柱工

GZ/GJZ鋼柱/鋼架柱ML門上梁工

XG系桿CG撐桿藝

SC水平支撐HJxx桁架

YC隅撐FHB復合板

ZC柱間支撐YG壓桿/圓管

LT檀條XG系桿

TL托梁LG拉管

QL墻梁QLG墻拉管

QLT墻面檀條QCG墻撐管

WLT屋面拉條

GXG剛性系桿

YXB壓型金屬板

SQZ山墻柱

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003

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第一部分技術準備

施序號名稱示意圖序號名稱不意圖Idb

工

工帶鈍邊單邊V

藝1角焊縫r

N5形焊縫

帶鈍邊U形焊

2V形焊縫VV

6縫

單邊V形焊C￡II

31/7I形焊縫

縫

帶鈍邊形

4V

08卷邊焊縫rzzzzzz2MK\v\WJI

焊縫Y

004

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第一部分技術準備

2施工準備事項

(1)根據(jù)專業(yè)工程復雜程度及工程量大小在計劃進場施工日之前2-4個月從公司專業(yè)分施

工

包庫中招標選定專業(yè)分包隊伍，為深化設計及加工運輸預留充足時間，專業(yè)分包隊伍工

藝

的選擇按《專業(yè)工程分包及供貨商信息庫》中相關規(guī)定執(zhí)行。

①根據(jù)工程復雜程度預留1-2個月深化設計及備料加工時間；

②對于市場上無貨源的材料及材料型號量較少，可能會增加采購加本，特別是定做加

工的材料，應盡量協(xié)調設計院進行修改，以降低采購成本、縮短采購時間；

③核對深化圖工程量與原設計圖中工程量；

④分析構件截面形式、節(jié)點做法、結構布置是否不利于構件加工、運輸、吊裝及現(xiàn)場

安裝，及時與設計院進行溝通修改，降低施工成本。

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005

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第一部分技術準備

2施工準備

施

工(2)由于鋼結構工程集中用工較多，電焊用電量很大，臨建臨電需充分考慮，以免影響

工

藝后續(xù)主體階段施工。

(3)現(xiàn)場施工平面布置圖，應結合工期、方案、構件尺寸等，布置鋼構件堆放、拼裝場

地以及大型吊裝設備作業(yè)面及大型鋼構件運輸路線；

(4)編制項目規(guī)劃，提前將工程所涉及到的必須要做的各種材料復試、過程檢測等作好

試驗策劃，將工程中所涉到的專項方案，尤其是危大工程提前做好方案規(guī)劃。

(5)編制進度計劃時考慮鋼結構與土建等工程交叉作業(yè)，盡量避免工作面沖突。

006

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第一部分技術準備

3深化設計

鋼結構深化設計即鋼結構詳圖設計，在鋼結構施工圖設計之后進行，詳圖設計人員根據(jù)施M

工圖提供的構件布置、構件截面與內力、主要節(jié)點構造及各種有關數(shù)據(jù)和技術要求。嚴格遵守工

工

鋼結構相關設計規(guī)范和圖紙的規(guī)定，對構件的構造予以完善。根據(jù)工廠制造條件、現(xiàn)場施工條藝

件，并考慮運輸要求、吊裝能力和安裝因素等，確定合理的構件單元。最后再運用專業(yè)的鋼結

構制圖深化設計制圖軟件(TeklaStructures),將構件的整體形式、構件中各零件的尺寸和要

求、以及零件間的連接方法等，詳細的表現(xiàn)到圖紙上，以便制造和安裝人員通過查看圖紙，能

夠清楚地了解構造要求和設計意圖，完成構件在工廠的加工制作和現(xiàn)場的組拼安裝。

按《鋼結構施工規(guī)范》GB50755-2012中規(guī)定，鋼結構施工詳圖應根據(jù)設計院所出具的有效

結構設計文件和相關技術文件進行編制，并應經(jīng)原設計單位確認，當需要進行節(jié)點設計時，節(jié)

點設計文件也應該經(jīng)原設計單位確認。

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007

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第一部分技術準備

3深化設計

施鋼結構施工詳圖應包括圖紙目錄、設計總說明、構件布置圖、構件詳圖和安裝節(jié)點詳圖

工

工等內容，圖紙應表達清晰、完整，復雜空間構件和節(jié)點的施工詳圖，宜增加三維圖形表示，

藝

以方便施工和施工結算。

鋼結構深化設計一般分結構分段、臨時措施設計、節(jié)點連接設計等幾部分，其中結構分

段一般有：鋼柱分段、鋼梁分段、屋蓋鋼桁架分段分塊、屋蓋鋼網(wǎng)架分塊、鋼板剪力墻分

段、樓承板分段等。

臨時措施一般為方便吊裝，有利于安全的施工措施，需在加工過程中將臨時措施跟主構

件相連，盡量減少現(xiàn)場的焊接工作。

008

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結

第一部分技術準備

合

3深化設計項

(1)鋼柱分段：目

對輕鋼廠房類，輕鋼廠房高度一般的20米以內，以實腹構件居多，的

綜

主要考慮的是運輸能力，建議按整根深化，不宜分段，

合

對重鋼廠房類：由于構件一般長、大、寬，在深化過程宜按現(xiàn)行效

效

運輸和起重能力進行分段，運至現(xiàn)場后進行整拼然后吊裝。

進

對于鋼框架、型鋼混凝土柱類：此類構件分段一般按2?3結構層為行

一節(jié)，分段位置應在樓層鋼梁頂標高以上L2~L3米左右，一般分段配

置

點位于梁跨的1/3處，同時分段后的尺寸、重量不得超過現(xiàn)有運輸條

件，以及現(xiàn)場起重設備的最大起重能力，建議在配置起重設備時

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009

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第一部分技術準備

3深化設計

施(2)鋼梁分段：

工

工對門鋼廠房類，由于國內門剛廠房跨度一般在15?33之間，在設計過程中，已經(jīng)將鋼梁進

藝

行了分段，故在深化過程按設計分段點進行深化即可

對于鋼框架梁類：常規(guī)柱距為6~12米，對于這類框梁可不分段，按整根梁進行深化，如果梁

構件過長，分段點宜在截面受力較小處，并有利于現(xiàn)場作業(yè)，一般分段點位于梁跨的1/3處，同

時分段后的尺寸、重量不得超過現(xiàn)有運輸條件，以及現(xiàn)場起重設備的最大起重能力。

2/3L〃3

L

10

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第一部分技術準備

3深化設計

(3)超高層鋼桁架分段：

超高層鋼桁架分段一般有兩種：.

(-9280/S2)

一種是整幅分段，鋼桁架分段后未

超過運輸條件，且滿足現(xiàn)場吊裝設

備的性能要求；二是高空散拼，若.

鋼桁架分段后仍超過運輸條件或現(xiàn)

場吊裝設備的性能要求時，宜將上的飾

下弦桿和腹桿作為小拼單元或散件

發(fā)運至現(xiàn)場進行現(xiàn)場高空散拼。

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Oil

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第一部分技術準備

3深化設計

施(4)屋蓋鋼桁架：

工

工屋蓋鋼桁架一般為平面桁架或三角形管桁架。鋼桁架結構的分段，應綜合考慮材料的采購、

藝

加工制作、運輸、工地安裝等特點，分段點的斷開點盡量設在結構受力較小的位置，分段重量不能

超過設備的提升能力，分段的外形尺寸需適應運輸?shù)囊?。同時也要考慮鋼桁架分段間的相互影

O

12

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第一部分技術準備

3深化設計

(5)桁架樓承板:施

工

鋼桁架樓承板的分段應結合運工

藝

輸條件以及現(xiàn)場起重能力，同是要

在有主次梁的位置進行分段，即鋼

桁架的接頭必須位于鋼梁上，不得

有懸挑拼接，其最大長度宜為12米

以內。寬度按樓承板的具體型號和

結構平面尺寸確定，確定好起鋪線，

按板有效寬度進行鋪設。鋼筋桁架板排版圖

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013

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第一部分技術準備

4常見起重設備選型

施（1）吊車選用原則：

工

工1）對于單層輕型門式剛架廠房類工程：一般宜選擇汽車吊。

藝

2）對于重鋼廠房類工程：一般宜選擇汽車吊或履帶吊車。

3）對于大型場館、機場、火車站類：結構構件都跨度大，重量大，施工周期長，一般可采

用履帶吊車與汽車吊進行配合的方式，部分輕型構件可用塔式起重機配合。對于吊車進出場不方

便，且設備資源不充足、施工環(huán)境較差的可采用整體施工工藝進行施工

4）對于多層建筑：一般采用塔式起重機或塔式起重機與汽車吊進行配合的方式，結構物邊

緣構件重、尺寸大的構件采用汽車吊施工，其他構件采用塔式起重機。

5）對于高層、超高層建筑：一般采用塔式起重機進行施工，構件分段時，必須滿足設備的

014

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起

重

能

力。

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第一部分技術準備

4常見起重設備選型

(1)吊車選用原則：

施

6)上述吊車選用的同時，必須本著經(jīng)濟適用的原則進行選擇。結合工地現(xiàn)場實際情況以及工

工

構件尺寸，并保證安全的前提下，選擇最合適的設備進行施工藝

(2)吊車選型依據(jù)：

1)構件最大重量表，通過對設計圖紙進行二次深化，計算構件最終的重量，這是選擇吊

車最重要的參數(shù)值

2)構件安裝高度，準確計算安裝高度，可以更好的計算吊車主臂的長度；

3)現(xiàn)場地理環(huán)境，由于吊車自重較大，對地面的承載力有很高的要求，因此吊車站位點

必須選擇在合適的位置;

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第一部分技術準備

4常見起重設備選型

施

工4）設計圖紙，通過分析設計圖紙，考慮吊車站位點，為選擇吊車提供第一手技術資料；

工

藝5）市場吊車租賃價格報表，俗話說“貨比三家”綜合考慮，選擇最適宜的吊車；

6）吊車性能手冊，這是吊車本身所固有的，吊車新舊程度，各項性能指標，都是在今后吊裝

過程中所必須的

（3）吊車選型計算：

起重設備的選擇，首先要確定三要素：起量量、起重高度以及起重半徑。確定好三要素后，

再根據(jù)工程類別、場地條件等確定選用塔式起重機還是汽車吊或是履帶吊。然后再根據(jù)上述三要

素進行起重設備性能的確定。

O

16

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第一部分技術準備

4常見起重設備選型

選好吊車站位（塔吊布置位置），確定構件吊裝

剖面圖（如右），從而確定吊車起重高度：H=

hl+h2+h3+h4

hl：構件安裝高度，h2：安裝間隙，一般0.3?0.5

米。h3：綁扎點到構件底面高度；h4：索具高度。

根據(jù)吊車站位以及待安裝構件實際安裝位置確定

起重設備的吊裝半徑R二構件重心到吊車軸心之間的距

離。

根據(jù)起重半徑和起重高度計算所需吊車臂長。

二

o

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第一部分技術準備

4常見起重設備選型

重型主臂起重.最表配重125t乍身壓垂50t

施主臂長度

查找初選設備的參數(shù)表，按照起幅度

工182430364248516066727884

工5.0350300.0

藝重半徑R以及所需臂長，確定該條件下6.0300.0295.0290.0282.0

7.0260.7259.1259.1258.8247.5

的最大起重能力Q,如果Q大于構件重量8.0228.9227.5226.5225.I224.22\r2184.0

9.0201.9200.5199.5198.3197.4196.0172.7155.0147.0134.3

176.8|

加上索具之和，說明初先設備滿足要10.0180.217QnI7RQ176.6166.7110.4134.2128.3119.2101.0

H.0160.0160.0160.0155.5150.0145.0140.0136.0126.0117.2112.1102.0

求。如果Q小于構件重量加上索具之和，12.0144.4148.0149.0141.4137.5135.3134.3133.3116.2107.0103.099.0

14.0H5.1118.0118.0118.2U3.1108.1106.1105.0103.098.488.984.8

說明初選設備不滿足要求，需要加大16.095.498.098.097.097.090.993.088.987.986.783.174.7

18.080.083.083.081.881.876.879.075.874.774.573.469.9

設備型號。直到滿足要求為止。20.072.071.070.770.770.769.767.065.763.263.262.2

22.064.062.562.661.661.661.059.558.656.655.154.1

24.060.057.656.655.655.654.553.553.052.551.0

汽車吊，塔吊，履帶吊選擇方法相26.056.554.053.052.552.052.051.551.551.050.7

同。

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第二部分鋼結構焊接連接工藝

1焊接工藝-簡介

焊接是通過加熱或加壓或兩者兼用，還可以選用填充材料，使焊件達到原子結合的一種

施

加工方法。工

焊接技術是鋼結構工程的關鍵技術之一。焊接連接是鋼結構工程中一種重要的連接方式工

藝

,在以焊接連接作為主要連接方式的鋼結構工程中，焊接工時約占鋼結構主體建造工時的

30汩40%,焊接成本占鋼結構建造成本的20加40吼因此焊接質量是評價鋼結構工程質量的重

要指標，而鋼結構工程中采用何種焊接方法、焊接工藝，具有十分重要的意義。

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019

創(chuàng)優(yōu)工藝在心中精品工程在手中

第二部分鋼結構焊接連接工藝

—氣焊產(chǎn)手工電弧焊「氧弧焊

1焊接工藝?分類—電弧焊一一氣體保護焊一.

一理弧焊耳。2氣體保護焊

施熔化焊

工—電渣焊

工鋼結構焊接方法

藝—電子束焊

多種多樣，現(xiàn)場—激光焊

施工中最常用二L點焊

氧化碳氣體保護——電阻焊——縫焊

—摩擦焊匚對焊

焊及手工電弧焊。焊接方法——壓力焊

——擴散焊