钢结构安装方案.docx
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钢结构安装方案
1.工程概述2
2.编制依据3
3.施工程序3
4.施工方法及技术措施4
5.施工进度计划17
6.降低成本措施18
7.施工质量保证措施18
8.安全与环境保护施工技术措施21
9.施工平面布置与文明施工技术措施32
10.劳动力需用量计划及技能要求32
11.施工机具、计量器具与施工手段用料计划33
12.附件
附件一：
平面布置图
附件二：
钢结构吊装方案
附件三：
钢结构安装工程脚手架搭设方案
附件四：
高空作业安全防护措施方案
神华煤制氢项目钢结构安装方案
1、概述
1.1．工程概况
神华煤制氢项目气化装置的设备座落在一个42m×24m×EL84m的框架内，此框架EL36.3m以下为混凝土结构（有部分斜拉钢梁和梯子平台），EL36.3m以上部分为钢结构。
钢结构节点主要用高强度螺栓连接，辅以少量的焊接。
根据业主要求，先安装框架的立柱和主梁，待主体设备吊装完毕后，再完善整个钢结构。
框架结构为4*2单元，南北向立柱间距为12m，东西向立柱间距为12m和10m两种结构。
钢结构部分共有7层平台，最高点为93m，高度分别为44m、50m、56m、62m、67m、75m、84m，平台上铺设花纹钢板和压制钢格栅板，气化框架共有15根柱子，柱子全部箱型柱，，在标高57.3m以下为XZ1000*1000和XZ9000*900两种，标高57.3-84m之间为XZ800*800a和XZ800*800两种，在84m标高以上为XZ600*600和XZ500*500两种。
钢结构立面分段情况：
第一段：
36.3m—51.3m；
第二段：
51.3m—63.3m；
第三段：
63.3m—76.3m；
第四段：
76.3m—84m或76.3m—93m。
1.2.工程特点
由于施工工期紧，框架跨度大，安装位置高，且钢结构和设备的安装交叉进行，钢结构安装存在一定难度。
所以合理规划钢结构的施工程序，不但是确保钢结构安装工程保时保量保质完成的基础，也是保证设备安装及工艺配管工作按时完成的先决条件。
同时当地气候多风沙,高空作业多,危险性大。
1.3工程实物量
煤气化装置主厂房钢结构工程量大约2600t，构件由业主委托中国十三冶预制。
1.4煤气化主厂房钢结构部分结构施工图纸主要构件代号说明：
KZ表示框架柱、KL表示框架梁、XL表示悬挑梁、B表示非框架、YC表示隅撑、TZ表示梯柱、TL表示梯梁、QLG表示强架柱、WLT表示屋面檩条、QL表示强梁、LT或XLT表示拉条或斜拉条、CG表示撑杆、GZJ表示钢柱脚、ZT表示设备支腿。
2．编制依据
2.1.五环科技股份有限公司提供的设备平面布置图和立面图
2.2.本装置钢结构施工图03027-05131
2.3.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
2.4.《钢结构高强螺栓连接设计施工及验收规程》JGJ82-91
2.5.《石油化工施工安全技术措施》SH3505-99
2.6．《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345
2.7．《工程建设交工技术文件规定》SH35003-2001
2.8．《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536-2002
3．施工程序
3.1.钢结构施工程序
施工准备图纸会审施工方案编制施工交底基础验收构件到货验收单根或成片吊装就位
脚手架搭设验收钢柱安装焊接钢柱找正找平安装横梁横梁找正找平现场组装成片局部补漆整体完善检查验收
4．施工方法及技术措施
4.1.基础验收
钢结构安装前要组织监理单位、施工单位对钢基础的定位轴线、基础轴线和标高等进行检验验收，要求：
4.1.1.基础施工单位提交质量证明书，测量记录和其他施工技术资料；
4.1.2.基础上应有明显的标高基准线，纵横中心线。
并返至立柱侧面，用样冲明显标记。
根据土建单位提供交工记录和施工图对钢基础进行复查，基础的允许偏差如下：
序号
项目
允许偏差（mm）
1
框架相邻两柱子基础中心距
3
2
框架基础支撑面中心距
±3.0
3
地脚螺栓中心距
2.0
4
地脚螺栓中心对基础轴线距离
±2.0
5
地脚螺栓螺纹长度
0-20
6
地脚螺栓顶面标高
0-20
4.2.构件材料检查验收
4.2.1.本工程的钢材为Q23B和Q345B，钢材的品种、规格、性能应符合国标GB/T700-88和GB/T1591-94的规定和设计要求，钢材应附有质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
4.2.2普通螺栓、扭剪型高强度螺栓连接副、钢结构所有焊接材料的品种、规格、性能应符合现行国家标准和设计要求，焊接材料应附有质量证明文件，扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力的检验报告，摩擦面检查合格后，在摩擦面上贴不干胶，进行有效保护，预制构件出厂时，按一定批量分别提供3套同材质、同处理方法的试件，供安装前复验用，3套试件的抗滑移系数的最低值不低于设计值。
4.2.3.钢构件到货后，应按照总承包商指定的场地进行堆场摆放，不得无序堆放，并认真检查有无在运输过程中造成的变形，其外形尺寸的允许偏差是否符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的要求；
4.2.4.到货焊接H型钢各项偏差应符合下表要求mm
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
腹板中心偏差（e）
2.0
翼板垂直度（b）
b/1000且不大于3.0
弯曲矢高
L/1000且不大于10.0
扭曲
h/250且不大于5.0
4.2.5.钢结构外形尺寸的允许偏差应符合下表的要求
构件类型
项目
允许偏差
多节柱
预拼装单元总长
±5
预拼接单元弯曲矢高
L/500不大于10.0
接口错边
2.0
预拼接单元柱身扭曲
H/200不大于5.0
顶紧面至任一牛腿距离
±2.0
梁
跨度最外两端安装孔或两端支撑面最外侧距离
+5---10.0
接口截面错位
2.0
构建平面总体预拼装
各层框架对角线之差
H/2000不大于5.0
任意两对角线之差
H/2000不大于8.0
箱型截面
高度h
±2.0
宽度b
±2.0
垂直度
b/200不大于3.0
一节柱高度H
±3.0
两端最外侧安装孔距l3
±2.0
柱身弯曲矢高f
柱脚底板平面度
5.0
柱脚螺栓孔对柱轴线的距离
3.0
4.2.6.钢构件到货后，还应提交下列资料：
a.产品合格证；
b.竣工图和设计变更文件，设计变更的内容应在竣工图中相应部位注明；
c.高强螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告，焊缝无损检验报告及涂层检测资料；
d.主要构件验收记录；
e.预组装记录；
f.构件发运和包装清单。
4.3.平台梯子预制、安装
4.3.1.平台内外圈梁采用煨制，在卷制同时用样板进行弧度检查。
4.3.2.钢平台按尺寸情况进行深度预制，成片或整体吊装。
所有直梯、斜梯平台支撑梁均集中预制，斜梯踏步使用专业胎具进行制作，所有焊缝，焊完后要打磨至圆滑过渡，分类排放。
4.3.3.平台梯子预制的允许偏差（mm）:
序号
项目
允许偏差
1
平台长度、宽度
±5.0
2
平台两对角线
6.0
3
平台支柱高度
±3.0
4
平台支柱弯曲矢高
5.0
5
平台表面平面度
6.0
6
栏杆高度
±5
7
栏杆立柱间距
±10
8
直梯宽度
±5.0
9
梯梁长度
±5.0
4.3.4.平台梯子安装
平台梯子的安装应在结构找正、螺栓紧固、焊接完后进行。
钢平台按尺寸情况进行深度预制，成片或整体吊装。
单个梯子整体预制、安装。
4.3.5.栏杆安装
安装时注意横平竖直，间距均匀，拐弯处栏杆扶手圆弧过渡，统一规格，严格按图施工。
所有焊缝，焊完后要打磨至圆滑过渡，安装要牢固、稳定、美观。
栏杆高度及立柱间距满足相关标准及设计安全规定的尺寸要求。
钢平台、钢梯和防护栏杆安装的允许偏差（mm）:
序号
项目
允许偏差
1
平台标高
±15
2
平台梁水平度
L/100020.0
3
平台支柱垂直度
H/100015.0
4
承重平台梁侧向弯曲
L/100010.0
5
承重平台梁垂直度
H/25015.0
6
栏杆高度
±15
7
栏杆立柱间距
±15
8
直梯垂直度
L/100015.0
4.4.单根或组装成片钢结构吊装（具体见钢结构吊装方案）
4.4.1.吊装前，应对组装每片框架进行受力计算，必要时要进行有效的加固，防止吊装变形；
4.4.2.吊装前检查预埋柱中心与钢架柱中心是否重合，将柱脚板和钢柱划出中心线，在四侧柱脚打上样冲眼作明显标记；，同时安装前对基础表面应铲成麻面，用水冲洗干净，放置垫铁的位置应铲平，每个地脚螺栓旁放置一组垫铁，垫铁组尽量靠近地脚螺栓，每组垫铁数量不得超过五块，垫铁与基础、柱面的接触面应平整、紧密，当采用成对斜垫铁时，其叠合长度不小于垫铁长度的3/4，斜垫铁下面有平垫铁。
立柱调整后，垫铁要露出底板外缘10---20mm，垫铁组伸入长度要超过地脚螺栓，立柱找正合格后拧紧地脚螺栓，最后将垫铁组点焊。
钢结构安装形成空间刚度后，要及时对钢柱底版和基础顶面的空隙采用比基础高的强度的砼进行二次灌浆。
4.4.3.成片吊装后应设置风绳防止倾倒变形，并尽快找正立柱，安装横梁，使构架成框成为稳定结构；
4.4.4.安装过程中应着重注意钢构件的安装方向，减小钢构件的安装偏差。
考虑设备到货时间，部分钢结构留出必要设备吊装时吊进的空间位置。
对于框架的主梁则用临时螺栓安装，待设备到货后再拆除，设备就位后再安装恢复。
4.5.脚手架搭设与验收（具体见脚手架搭设方案）
4.6.钢结构的安装
4.6.1钢结构平面分片安装顺序
36.3m—51.3m段用CCH2500型250T履带吊84m主杆吊装，顺序如下：
51.3m—63.3m段也用CCH2500型250T履带吊84m主杆吊装，顺序如下：
63.3m—76.3m和76.3m—84m/93m段用HC-S800型800t*m塔吊吊装100.6m主杆吊装，顺序如下。
待76.3m—84m段吊装完毕后，将
轴④⑤各层横梁依次吊装。
4.6.2.需要预留的横梁
4.6.2.1.
横梁从44m—83m暂时不安装，采取临时稳固措施保证框架的整体稳定性，待V-1504飞灰气提/冷却器、V-1502飞灰排放罐和S-1501HPHT飞灰过滤器吊装完毕后再安装；
4.6.2.2.
和
横梁从44m—83m暂时不安装，采取临时稳固措施保证框架的整体稳定性，待气化炉、合成气冷却器和输送风管吊装完毕后再安装；
4.6.2.3.⑥
横梁从75m—83m暂时不安装，待输送风管吊装完毕后再安装。
4.6.2.4.
④⑤和
④⑤横梁从44m—83m暂时不安装，待其内部的设备吊装完毕后再安装。
4.6.3.钢结构组装成片
按吊装能力、设备安装顺序、钢架成片后自身的重量、刚性、挠度在现场预制场组装成片。
成片前应保证柱子在同一水平面上，误差不得大于5mm，成片后应保证对角线、柱轴线、平行度、梁水平度符合规范要求。
同时应保证柱底面在同一平面上，柱梁不得扭曲。
4.6.4.钢结构安装允许偏差符合下表要求：
序号
检查项目
允许偏差（mm）
1
柱脚中心与基础中心
±3
2
立柱标高与设计标高
±5
3
立柱相互间标高差
3
4
各立柱间距离
间距的1/1000，不大于10
5
每段立柱垂直度
H/1000不大于10
6
总体立柱垂直度
H/1000不大于25
7
各立柱上、下两平面相应对角线
长度的1.5/1000，不大于15
8
横梁标高
±5
4.7.高强螺栓的安装
4.7.1.高强螺栓安装前应按GB50205-2001附录B的规定分别进行高强螺栓连接摩擦面的抗滑移系数实验。
钢结构安装时，不得直接采用高强螺栓连接，应用临时螺栓固定，找正后全部换成高强螺栓，避免螺栓塑性变形；
4.7.2.安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打），如不能自由穿入时，该孔应用铰刀进行修孔，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径；
4.7.3.安装高强螺栓时，构件的磨擦面及高强螺栓应保持干燥，严禁雨中作业，摩擦面不应刷漆。
构件的摩擦面安装前应用细丝刷除去摩擦面上的浮锈；
4.7.4.钢架梁与柱接头为腹板连接、翼缘焊接时，宜采用先栓接后焊接的方式进行施工；
4.7.5.在工字钢、槽钢的翼缘上安装高强度螺栓时，应采用与其斜面的斜度相同的斜垫圈；
4.7.6.高强螺栓的初拧、复拧和终拧扭矩见下表：
螺栓直径d（mm）
16
20
22
24
初拧扭矩（N.M）
115
220
300
390
复拧扭矩（N.M）
115
220
300
390
终拧扭矩（N.M）
230
440
600
780
4.7.7.高强螺栓拧紧的顺序应从螺栓群中部开始，向四周扩展，逐个拧紧；
4.7.8.扭剪型高强度螺栓的终拧检查，以目测尾部梅花头拧断为合格；
4.7.9.扭剪型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧（梅花头拧掉），终拧后的高强度螺栓应在螺母上涂上标记，并须在同一天完成；高强螺栓终拧后，以露出2-4个丝扣为宜。
4.7.10.高强度螺栓连接副摩擦面的抗滑移系数复验
4.7.10.1.抗滑移系数检验应以钢结构制造批为单位,由制造厂和安装单位分别进行,每批三组,以单项工程每2000t为一制造批,不足200t者视作一批.
4.7.10.2.抗滑移系数检验用的试件由制造厂加工,试件与代表的构件应为同一材质\同一摩擦面处理工艺\同批制作\使用同一性能等级\同一直径的高强度螺栓连接副\并在相同条件下同时发运.
4.7.10.3.试验方法参照《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001
4.8.钢结构的焊接
4.8.1.钢结构的焊接应符合《建筑钢结构焊接技术规范》（JGJ81-2002）和《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的要求；
4.8.2.施焊人员持上岗证，并要有相关的焊接工艺评定。
现场焊接采用手工电弧焊或CO2气体保护焊的焊接工艺。
母材为Q235-B及Q235-B和Q345-B之间焊条用E4315，母材为Q345-B焊条用E5015，焊丝用ER50-6；Q235-B的焊接工艺参数：
焊接电流为120-180A，电压为22-27V，焊接速度为6.3-7.8cm/s。
4.8.3.焊接时应注意焊接次序，焊接要严格按焊接参数进行焊接，以减少焊接变形；
4.8.4.要求全焊透的对接焊缝，可采用单面焊或双面焊。
单面焊需在其背面加垫板，双面焊须背面清根再施焊；
4.8.5.焊接前应清理坡口，坡口两侧50mm范围内不得有锈，油污，水，杂物等，对于板厚大于30mm以上的焊前需用火焊预热；
4.8.6.定位焊的焊接工艺应同焊接工艺，点焊长度应＞40mm。
引弧焊应在焊道上进行，在母材上的工卡具或引弧板应用火焊切割掉，严禁用锤击落；
4.8.7.焊接应在构件安装螺栓紧固后进行。
原则上应先短缝后长缝，并要求对称施焊。
对于多层焊接的焊缝，每一层焊道焊完后应及时清理检查，清除缺陷后再焊接。
梁和柱接头的焊缝，宜先焊下翼缘再焊上翼缘。
先焊梁的一端，等焊缝冷却后再焊梁的另一端；
4.8.8.使用的焊材必须有质保书，不得有锈蚀，药皮脱落等现象；焊条必须烘烤后用焊条筒盛放，烘烤温度为350℃恒温1-2h；
4.8.9.焊条头必须及时回收，不得到处乱扔；
4.8.10.施焊环境如出现下列情况之一时，应采用防护措施，否则不得施焊；
1.风速大于8m/s（气保焊大于2m/s），
2.相对湿度大于90%，
3.雨雪环境，
4.8.11．因本工程处在多风沙地，为了保证工期，在风速大于8m/s的必须进行焊接工作，对于箱型钢柱空中组对焊接时，可以在搭设的临时平台的栏杆周围用彩条布围住，以便于焊接。
相对湿度大于90%时焊接必须要在施焊前用氧乙炔火焰进行烘烤，随后边进行焊接边进行烘烤。
4.8.12.焊接完成后，焊工应对焊缝进行自检，合格后在焊缝附近打上焊工钢印；
4.8.13.焊缝表面不得有裂纹，焊瘤，药皮，飞溅等缺陷。
一级，二级焊缝不得有表面气孔，夹渣，弧坑裂纹，电弧擦伤等缺陷；
4.8.14.梁、柱相连处、梁、柱拼接处焊缝为全熔透焊缝，其焊缝质量等级为一级，其他全熔偷焊缝的质量等级为二级，角焊缝的质量等级为三级。
4.8.15．设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB11345或钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB3323的规定。
一、二级焊缝质量等级及缺陷分级应符合下表的规定
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B
B
探伤比例
100%
20%
对现场安装焊缝，应按同一类、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度不小于200mm，并不小于1条焊缝。
5．施工进度计划
严格按照业主要求的施工工期，在110个工作日内完成安装任务。
第一层计划使用时间30天，第二层计划使用时间25天，第三层计划使用时间35天，第四层计划使用时间27天。
6．降低成本措施
6.1.根据现场实际情况选用合适的吊车。
在此方案中，综合考虑成片钢结构的重量和吊装高度以及工期要求，选用250T履带吊和800t*m的塔吊即可满足吊装要求；
6.2.在现场根据每片或者每件结构的安装位置划分不同的组装区域，减少现场倒运次数；
6.3.在必要时，利用滑车组和手拉葫芦配合大吊车，加快施工进度；
6.4.精心组织人员和机具，严格控制施工质量，避免返工事件的发生，提高工作效率。
7．质量保证措施
7.1.专业质量保证体系
在项目经理部完善的工程质量保证体系下，为了确保项目部的质量体系正常运行，建立专业质量保证体系如下图：
7.2.质量保证措施
7.2.1.施工前做到“四坚持”，坚持图纸会审，坚持编制施工技术文件，坚持施工技术交底，坚持技术培训；
7.2.2.施工中把好“五关”，即施工程序关、操作规程关、原材料检验关，隐蔽工程关，工序交接关；
7.2.3.按业主指定的施工规范标准、记录表格和图纸资料施工并做好记录，业主对记录表格没有要求时，按SH-3503标准和施工规范的具体要求。
各专业应做好施工过程中的各种记录；
7.2.4.根据合同及施工图要求，编制施工组织设计，质量计划，施工方案（措施）或作业指导书，经业主审批后严格执行；
7.2.5.特殊工种人员必须持证上岗。
7.3.施工质量控制点
序号
阶段
控制点
类别
控制内容
1
准
备
阶
段
设计交底
B
设计中的特殊要求、施工中应注意的问题和材料选用等
2
施工图会审
A
对施工图存在的问题、不明确及施工不方便的地方进行讨论
3
材料检验
B
检查合格证书、抽检记录、材料规格材质是否符合设计
4
施工方案审查
A
施工进度、施工机具、施工技术措施、质量保证措施等
5
安
装
阶
段
构件预制
B
孔距、孔径尺寸及误差
6
构件表面处理
B
表面除锈处理、涂刷油漆
7
构件组对点焊
C
轴线交点允差、整体尺寸允差、其他尺寸误差、焊接质量
8
构件验收
A
构件各部分尺寸检查
9
基础验收
B
座标、轴线、标高、基准线，对对角线
10
垫铁检查
C
垫铁组数、间距、搭接长度、每组块数
11
构件安装
A
柱梁组对节点符合设计与规范要求，组装后测柱垂直度，梁水平度，高度偏差，平面，空间对角线长度差
焊缝表面质量：
对口错边量，余高，咬边，裂纹，焊缝与母材圆滑过度，检查探伤比例，无损检测
12
螺栓连接
H
高强螺栓初拧、终拧力矩，螺栓连接、交付使用
13
现场油漆
B
除锈、补漆（颜色、层数、厚度、涂刷质量）
14
基础二次灌浆
A
沙浆配比、填充密实情况
15
安装找正找平
B
水平度、标高的偏差
16
梯子平台安装
C
外观质量、焊接质量
17
整齐安装完检查
A
外观质量安装尺寸偏差
18
交工阶段
交工技术文件竣工图
A
交工技术文件数据准确、会签齐全、质量评定资料完善、初评合格
注：
A表示总包、监理、承包三家单位共同检查
B表示监理、承包二家单位共同检查
C表示承包单位自检检查
8．安全与环境保护施工技术措施
8.1.专业安全保证体系
在项目经理部完善的安全保证体系下，为了确保项目部的安全体系正常运行，建立专业安全保证体系如下图：
8.2.安全技术管理措施
8.2.1.对每一位进入施工现场作业的员工都要进行上岗前的HSE教育，教育完后进行考核，合格的员工发给教育合格证，签订HSE承诺书，办理进场许可证，方可进入施工现场工作。
职工教育情况由项目部统一备案。
8.2.2.现场HSE监督人员必须按照地方政府规定，参加HSE监
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