钢结构制作安装施工方案.docx
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钢结构制作安装施工方案
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐项目
钢结构制作安装
施工方案
中国化学工程第六建设公司
二○○三年三月
目录
1编制说明
2编制依据
3施工程序及施工方法
4质量检验
5安全技术措施
6劳动力配置
7主要施工机具及手段用料计划
8计量器具配备表
1编制说明
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐工程中共有各类钢结构725吨，主要为主装置框架和工艺外管廊框架等，均采取现场制作安装方式。
由于目前没有钢结构相关设计资料，本方案仅根据以往同类工程施工中的相关资料进行编写。
2编制依据
2.1上海焦化有限公司4万吨/年苯酐工程招标文件。
2.2《钢结构工程施工验收规范》（GB50205-2001）
2.3我公司以往的施工经验。
3施工程序及施工方法
3.1施工程序
型钢组装
下
料
量料
零件加工
核对图纸放样
绘制钢结构加工图，并报批准
施工准备
确定孔位
原材料整理校正
分片在地面组装
运至安装现场
涂刷底漆
预组装
半成品检验
焊
接
梁柱制作
检
验
焊
接
基础验收
焊接或紧固螺栓
安装连系梁成为独立单元体
吊装第二片
吊装第一片
安装压型板
涂刷面漆
复测检验
交付楼面施工、彩板屋面墙板安装
安装梯子拉杆
3.2施工预制现场应用型钢及钢板铺设一座10×12m2钢平台，放样、制作、型钢焊接在钢平台上进行，焊接区搭设防风防雨棚。
并在钢平台周围布置必要的加工预制的工机具。
3.3材料的检验及矫正
3.3.1进入施工现场的材料必须有质保书。
3.3.2材料堆放整齐，并有明显的标志。
3.3.3施工人员下料前必须征得技术、材料专职人员同意方可下料。
3.3.4钢材表面锈蚀、麻点或划痕等缺陷，其深度不得大于该钢板厚度负偏差值的1/2。
3.3.5矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，钢材矫正后的允许偏差应按下表规定执行。
表3-1
项目
允许偏差（mm）
图例
钢板的局部平面度
t≤14
1.5
t＞14
1.0
型钢型曲矢高
1/1000
5.0
角钢肢的垂直度
b/100
双肢栓接角钢的角度不得大于90°
槽钢翼缘对腹板的垂直度
b/80
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100
2.0
3.4放样
3.4.1放样工作必须在放样平台上进行。
3.4.2放样所用的钢尺、量具须经计量部门检验合格后方可使用。
3.4.3筋板及支承、剪刀撑部位，必须放样核对。
3.4.4下料前，必须熟悉图纸，并核对单件图与总图是否相符。
3.4.5放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩量及切割加工余量。
3.4.6放样的允许偏差如下：
表3-2
项目
允许偏差（mm）
平行线距离和分段尺寸
±0.5
对角线差
1.0
宽度、长度
±0.5
孔距
±0.5
加工样板的角度
±20＇
3.5下料
3.5.1下料前准备
（1）下料前必须熟悉图纸，并复核单件图与总图是否相符。
（2）筋板及支承、剪刀撑必须放样核对。
（3）根据单件图复核下料排板图尺寸是否相符。
（4）下料所用的钢尺量具须经计量部门检验合格后方可使用。
（5）零件切割前，将钢材表面区域区的钢锈、油漆等处理干净。
机械剪切的零件其剪切线与号料线的偏差不大于2mm，且要清除毛刺。
3.5.2切割截面与钢材表面不垂直度应不大于钢材厚度的10%，且不得大于2mm。
3.5.3机械剪切的零部件，其钢材厚度不宜大于12mm，剪切线与号料线的偏差不大于2mm，且要清除毛刺。
3.5.4板材及H型钢制作下料采用半自动切割机下料，严禁使用手工切割，确保切割精度。
气割后清除熔渣和飞溅物。
3.5.5H型钢制作下料切割是关键，严格控制号料尺寸及切割精度是保证H型钢几何尺寸关键工序，号料时要考虑切割的加工余量和焊接收缩余量，板宽方向应预留2mm收缩余量，板长方向应预留3mm收缩余量，翼板边缘光洁度达到▽3。
3.5.6钢板的切割方法：
在切割线上每隔1米留40mm不割，待全部切割完冷却后，再切余下的部分，如钢板从边缘开始号料，在边缘需留10mm切割一次，使板材两边能够均匀受热以保证板材切割后的平直度，具体切割方法如下：
图3-1钢板切割示意图
3.5.7气割下料后允许偏差如下：
表3-3
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t且不大于2.0
割纹深度
0.2
局部缺口深度
1.0
3.6制孔
3.6.1制孔采用台钻钻孔，严禁采用割孔。
3.6.2钻孔应垂直材料面。
3.7型钢制作
本工程中钢结构如有H型钢需要制作，其H型钢的制作质量直接关系到钢结构的最终安装质量，根据以往H型钢制作过程中的经验和技术，应从以下几方面加以控制：
3.7.1翼板和腹板应采用半自动切割下料，并留有切割余量。
3.7.2翼板和腹板放样、号料、切割后，应经过充分整形，消除板材的切割变形，特别是侧弯的影响，对于较宽的翼板和腹板，应上滚床校平，防止波浪变形出现。
3.7.3H型钢组焊：
由于大批制作，为了保证组对效率和精度根据公司以往的施工经验，应制作以下胎具：
图3-2胎具示意图
装配按顺序进行：
装配前应调好装配胎具，使腹板厚度中心对准翼板宽度中心，然后按顺序先放腹板1，次放翼板2，再放翼板3，打紧夹具校准几何尺寸后点焊，脱胎后待焊接。
3.7.4H型钢焊成型后，易出现翼板角变形，较长的H型钢还将产生挠曲变形，可以采用火焰法矫正，若条件许可，可以采用压力机矫正。
3.7.5H型钢组焊之前必须有合格的焊接工艺，对首次采用的钢材、焊材、焊接方法等，应进行焊接工艺评定，焊工必须具有相应资格的合格证之后方可施焊，为保证焊接质量、提高劳动生产率，H型钢焊接采用自动焊工艺。
3.7.6H型钢成型后的允差应符合下列规定：
项目
允许偏差
图例
截面高度（h）
h＜500
±2.0
500≤h≤1000
±3.0
h＞1000
±4.0
截面宽度（b）
±3.0
腹板中心偏移
2.0
翼缘板垂直度（△）
b/100
3.0
弯曲矢高
1/1000
5.0
扭曲
h/250
5.0
腹板局部平面度（f）
t＜14
3.0
t≥14
2.0
3.8梯子栏杆制作、安装
梯子栏杆下料要求见3.5条，安装偏差如下：
表3-5
项目
允许偏差（mm）
栏杆高度
±10.0
栏杆立柱间距
±10.0
3.9焊接施工
3.9.1我公司有成熟的焊接工艺评定，施工前将按照工艺评定制定焊接工艺，其焊接工艺按《建筑钢结构焊接规程》、《钢制压力容器焊接工艺规程》,其性能应符合《GB/T5117-1995》规定。
3.9.2焊接材料选用：
根据图纸设计要求。
3.9.3焊接人员必须持有相应材质相应部位的合格证。
3.9.4焊接要求
（1）焊接时，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。
（2）焊接表面应干燥，表面氧化层必须用钢丝刷清除，在焊接过程中焊接部位不允许振动，必须采取一定的反变形措施。
（3）刮风下雨天气必须采取防护措施方可进行焊接。
（4）焊接必须采用小规范电流。
（5）焊工施焊前，应复查结构的组装质量及焊缝区的处理情况，如不符合要求应修整合格方可施焊。
（6）梁及柱上的构件焊接要对称同时进行，以防构件侧弯。
（7）对接接头、T形接头、角接接头、十字街头等对接焊缝及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同，引弧和引出的焊缝长度：
埋弧焊应大于50mm；手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。
焊接完毕应采用气割切割引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。
（8）焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
（9）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。
（10）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。
当超过两次时，应按返修工艺进行。
（11）焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。
检查合格后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。
3.10摩擦面的处理；如钢结构采用高强螺栓连接时其构件间接触面必须做摩擦面。
3.10.1摩擦面处理后抗滑系统值必须符合设计要求。
3.10.2采用砂轮打磨处理磨擦面时，打磨范围不小于螺栓孔径的4倍，打磨方向易于构件受理方向垂直。
3.10.3处理好的磨擦面，不得有飞溅、毛刺、焊疤或污损等。
3.11框架结构安装
框架式钢结构为多层结构框架立体布置，施工主体交叉作业频繁，施工时必须精心、合理安排，统一调度，确保工程顺利进展。
3.11.1安装方法：
框架式钢结构采用分片组装法，即在平台先组装成片，然后利用吊车吊装找正就位。
再安装联系梁。
3.11.2基础验收及复测
结构安装之前必须对定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓等进行检查，并应进行基础检测和办理交接验收，且达到以下要求：
（1）钢柱脚支承面标高允差：
±3.0mm；
（2）予留孔中心线允差：
10.0mm。
3.11.3为了加快工程进度，钢结构安装采用综合安装法，结构安装前，先将结构划分成几个独立的单元，在地面组装成门形片，并检查其几何尺寸，合格后用大型吊车吊装就位，并用揽风绳进行临时固定。
安装另一片结构，揽风绳进行临时固定。
安装联系梁，使之形成刚度单元。
3.11.4吊机配合大片安装，对于多层安装构件，每完成一层后，必须校正总体垂直度考虑安装上一层时的偏差。
安装高强度螺栓要顺畅穿入孔内，不得强行敲打穿孔方向一致并便于操作。
3.11.5钢结构的柱、梁、屋架、支撑等主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定。
当天安装的钢构件应形甩稳定的空间体系。
3.11.6钢结构安装、校正时，应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响，采取相应的调整措施。
3.11.7柱底、垫铁找正，每组垫铁不超过三块，找正后，垫铁要点焊牢，办理隐蔽工程记录。
3.12管廊结构安装
先在地面组装成门型片，后用吊车吊装门型片，揽风绳临时固定，再吊装另一片门型，揽风绳临时固定，吊装纵向梁，依此安装管廊钢结构，其它安装方法同2.10条。
3.13钢结构吊装
用小吊车地面组装成片，大吊车分片吊装为主；小吊车吊装为铺的吊装方法进行钢结构吊装。
具体待见图纸后方可编制详细的吊装方案。
3.14螺栓连接和固定
紧固螺栓前，应复测其钢柱垂直度、梁水平，保证几何尺寸符合图纸及规范要求。
3.14.1钢构件的连接接头必须经检查合格后方可紧固。
3.14.2高强螺栓的验收
施工前，高强度螺栓应出厂批号复验扭矩系数或预拉力是否符合要求。
3.14.3高强螺栓连接付应同一包装箱内配套使用，必须分别存放，施工过程中应防止受潮上锈碰伤。
3.14.4安装高强螺栓时，构件要干燥，磨擦面要擦干净。
3.14.5高强螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打，穿入方向应一致。
光面在同一侧面上，保证侧面美观。
3.14.6高强螺栓必须分次拧紧，初拧扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%，终凝值必须符合设计要求。
4质量检验
4.1焊接质量检验
4.1.1焊缝金属表面焊波应均匀，不得在裂纹、夹渣、焊瘤、烧伤、弧坑和气孔等缺陷，焊接区不得有飞溅物。
4.1.2根据施工图纸，框架焊缝质量外观缺陷检验符合二级质量标准，检验要求如下：
表4-1
序号
检查项目
检查方法
允许偏差
1
未焊满
焊缝检查尺检查
≤0.2+0.04t，且≤2.0长度≤25%焊缝长
2
根部收缩
焊缝检查尺检查
≤0.2+0.04t，且≤2.0
3
咬边
焊缝检查尺检查
≤0.1t且≤1.0
4
裂纹
用肉眼和放大镜检查
不允许
5
弧坑、裂纹
用肉眼和放大镜检查
允许存在个别长等于的0.5裂纹
6
电弧擦伤
用肉眼检查
允许存在个别擦伤
7
飞溅
用肉眼检查
清除干净
8
接头不良
焊缝检查尺检查
缺口深度≤0.1t，且≤1.0，每米不得超过一处
9
焊瘤
用肉眼检查
不允许
10
表面焊渣
焊缝检查尺检查
深≤0.2t，长≤0.5t且≤20
11
表面气孔
用肉眼和放大镜检查
每50mm长允许≤0.4t且≤3.0，气孔2个，孔距≥6倍孔径
12
角焊缝厚度不足
焊缝检查尺和直尺检查
≤0.3+0.05t，且≤2.0长度≤25%焊缝长
13
角焊缝焊脚不对称
用直尺检查
差值≤2+0.2h
注：
表中t为连接处较薄件的板厚。
4.2安装检验要求
4.2.1框架安装的允许偏差
表4-2
项目
允许偏差
图例
钢结构定位轴线
±1/20000
±3.0
柱子定位轴线
1.0
地脚螺栓偏移
2.0
底层柱柱底轴线对定位轴线偏移
3.0
底层柱基准点标高
±2.0
上下柱连接处的错口
3.0
单节柱的垂直度
H/1000
10.0
同一层柱的各柱顶高度差
5.0
同一根梁两端顶面高度
1/1000
10.0
主梁与次梁表面高差
±2.0
压型钢板在钢梁上相邻列的错位
10.0
主体结构整体垂直度
由各节柱的倾斜算出H/2500+10.0
50.0
主体结构整体平面弯曲
由各层产生的偏差算出1/1500
25.0
主体结构总高度
用相对标高控制安装
±∑（△h+△z+△w）
用设计标高控制安装
±H/1000
±30.0
注：
△h为柱子长度的制造允许偏差；
△z为柱子长度受载荷后的压缩值；
△w为柱子接头焊缝的收缩值；
n为柱子节数。
（1）柱的安装其标高偏差不大于±2mm，相邻两柱距离偏差不大于3mm，任何两柱的距离偏差不大于5mm。
（2）柱底、垫铁找正，每组垫铁不超过三块，找正后，垫铁要点焊牢，办理隐蔽工程记录。
（3）柱的直度不得超过2/1000，且最大偏差不得大于10mm，梁的安装，其水平度不得大于2/1000。
4.2.2钢平台、钢梯和防护钢栏杆安装的允许偏差（mm）。
表4-3
项目
允许偏差
平台标高
±10.0
平台梁水平度
1/1000
20.0
平台支柱垂直度
H/1000
15.0
承重平台梁侧向弯曲
1/1000
10.0
承重平台梁垂直度
h/250
15.0
栏杆高度
±10.0
栏杆立柱间距
±10.0
直梯垂直度
1/1000
15.0
5安全技术措施
5.1进入施工现场的工作人员必须经过安全技术培训并取证。
5.2进入施工现场必须正确穿戴工作服，安全鞋，防尘眼镜，安全帽，入厂证等。
5.3在进行动火，挖土，吊装，用电或高空施工等特种作业必须办理相应的施工许可证且签字齐全，并配备足够的防火，通讯设施和其他相关的安全设施，同时按一定比例安排专职人员进行监护。
5.4进行作业时，还应佩带相关工作所需要的耳塞，电焊面罩，防尘面罩等。
5.5高空作业人员必须经检查身体合格的并持有登高作业证的方可登高作业，如果处于2米（包括2米）以上的高空必须正确系挂安全带，属于外围作业的，必须按国家相关标准系挂安全网。
5.6在存在安全隐患的洞，口，坑，缝，池，钢筋砼基础，电源电器及传动设备等处必须用脚手杆或警戒线围起来，并贴挂醒目的标志，同时派专人看管。
5.7单片第一片安装时，两边要用缆风绳作临时固定，待连系安装后，成单元体后方可拆除。
5.8临时螺栓安装数量必须超过总数的1/3。
5.9五级以上大风时严禁安装作业。
5.10立柱吊装时，在其上设置挂梯，以便拆卸吊索、安装横梁。
5.11在进行焊接，打磨或RT探伤作业时，必须采取适当的措施进行保护，以免误伤他人。
5.12在进行吊装作业时，必须将吊装区域向外延伸5米的范围用警戒线围起来，如属于超高作业且有5级以下风时（5级以上大风时不得进行吊装作业），警戒区域必须适当加大，无关人员一律不得进入。
吊装过程中，由专人指挥，口令统一，动作协调。
5.13实行专人专职专责，非自己工作范围的，不得介入其中。
5.14现场施工材料不得随意堆放，可用料和废料用分类分离存放，并用警戒线围起来（如果无大型材料存放的仓库），同时安排专人看管，未经办理许可手续，任何人不得将现场废料运出厂外，更不得进行焚烧或随意掩埋。
5.15电焊作业时，地线不得随意连接，且要采取必要的防护措施，以免造成意外伤害或损坏。
5.16进入现场的机索具或临时设备必须经检查验收合格并作好详细的登记台帐以免丢失或调换甚至其他安全隐患。
5.17小型物件的起吊必须配置足够的缆绳，以免损坏设备或造成物件本身的损坏甚至随意起风带来的不安全因素。
6劳动力配置
劳动力配置一览表
表6-1
序号
名称
单位
数量
备注
1
施工队长
人
1
2
技术员
人
1
3
铆工
人
9
4
焊工
人
13
5
起重工
人
4
6
电工
人
1
7
力工
人
8
合计
人
37
7主要施工机具及手段用料
主要施工机具及手段用料一览表
表7-1
序号
名称
规格
单位
数量
1
叉车
5t
台
1
2
汽车吊
80t
台
1
25t
台
1
3
磁力钻
CZ30
台
1
4
手拉葫芦
10t
台
2
5t
台
4
2t
台
4
5
手工气割工具
套
4
6
角向磨光机
φ125
台
8
7
道木
200×200×3000
根
40
8
钢丝绳
φ32-6×37+1-170
米
80
φ17.5-6×37+1-170
米
300
9
钢板
δ=14-16mm
m2
100
10
电焊机
ZX7-400
台
20
11
氧炔焰半自动切割机
CZI30
套
2
12
钻床
Z525
台
2
13
拖车
10t
台
1
14
角钢
∠50×50×6
米
200
15
圆钢
φ20
米
100
16
橡胶板
δ=4mm
个
6
17
绳卡
Y5-15
个
12
18
松紧螺栓
5t
个
4
19
卡环
15t
个
2
20
扭矩扳手
Al280-760N.m
个
4
21
套筒
34
个
10
22
铁水平
600mm
个
3
23
梅花扳手
34
个
10
24
梅花扳手
26-28
个
4
25
安全网
m2
400
26
安全带
个
20
8检验、测量器具配备表
表8-1
工程项目
上海焦化有限公司4万吨/年苯酐项目
检则参数名称
参数允许偏差
配备器具名称
器具准确度
单位
数量
中心线
±5mm
水准仪
0.5mm
台
1
标高
±5mm
水准仪
1mm
台
1
长度
±10mm
盘尺
1mm
把
1
长度
±2mm
钢卷尺
1mm
把
4
垂直度
±0.5mm
经纬仪
0.5mm
台
1
水平度
2mm/m
水平尺
1mm/m
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