钢结构劲性柱制作安装方案.docx
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钢结构劲性柱制作安装方案
第一章编制依据
一、工程施工依据：
依据由设计院下发的钢结构施工图纸一套，及由设计院认可的细化施工一套。
二、工程应用的主要规程、规范：
《钢结构工程施工及验收规范》《GB50205—2001》
《建筑钢结构安装规程》
《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—2002）
《焊条质量管理规程》（JB3223—83）
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345--2001）
《钢结构压力器焊接工艺评定》
第二章工程概况
一、设计概况：
**钢结构工程包括楼梯间截面为L型劲性梁柱框架与四根独立的截面为＋字型劲性柱组成。
其中L型劲性柱标高从-11.65m（-12.85m）至17.07m，截面为H600X600X38X38mm，独立＋字型劲性柱标高从-11.65m至64m，截面为H700X300X38X38mm，H型钢梁截面为HN600X200X11X17mm。
根据结构设计与吊装工艺要求，钢骨柱需分段制作；“工”字梁与连接节点的组合整体构件也需分段制作，分节节点设计在梁上。
分节后的梁柱间采用连接板高强螺栓连接。
钢材采用Q235B，钢柱制作后焊接焊钉Ф19×120，经Sa1/2级普通除锈。
二、现场情况：
目前，现场已达到三通一平，进场人数已达到16人。
地脚螺栓预制工作已经完成，钢柱、钢梁的预制工作正在加紧进行之中，力争与工程主体进度达到一致。
经初步测算，现场钢结构安装总量约为560吨。
三、工程难点：
3．1本工程需采用焊接H型钢、＋字型（L型）两项制作技术和手工焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、栓钉熔焊等多种焊接工艺，同时启动两条生产流水线。
3．2焊接量大，焊接质量及工艺要求高，对接焊缝及大部分受力焊缝要求为全熔透焊缝，焊接质量为一级，焊接质量及工艺要求高；所有钢构件均为焊接型钢梁（柱、支撑），焊接量大；钢构件间的连接采用高强度螺栓连接，制孔精度要求高；柱间连接面需进行端头加工，其端面垂直度要求高。
3．3厚板焊接收缩会产生较大的残余应力，因此对施焊顺序、方法及焊接质量要求高；对钢结构安装精度控制要求高，安装节点对位要求精确严格。
3．4钢结构吊装悬空作业，且与土建上下交叉施工，增加安全生产的难度，必须采取多分节以减少现场焊接量及其它特殊安全、技术措施。
第三章施工安排
一、工期要求：
完成全部主体钢结构需120个工作日。
其中制作50个工作日，安装100个工作日，两者穿插施工30个工作日。
钢结构安装的施工程序为：
地脚螺栓施工-----钢结构主体吊装——高强螺栓施工——钢框架焊接——主体验收四个阶段。
钢构件制作
*年*月*日至*年*月*日
钢构件安装
*年*月*日至*年*月*日
二、劳动力安排：
序号
工种
人数
备注
1
管理人员
5
2
起重工
8
3
电工
2
4
钳工
6
5
电焊工
6
6
普工
8
7
测量工
3
合计
38
三、责任人及工作内容：
钢结构制作：
钢结构安装：
项目总工：
项目经理：
生产负责人：
项目副经理：
技术负责人：
技术负责人：
质量负责人：
质量负责人：
焊接班班长：
测量负责人：
无损探伤：
安全员：
施工员：
吊装班班长：
焊接班班长：
第四章施工准备
一、图纸会审及施工技术文件编制
1．1图纸会审：
收到图纸及时组织工程技术人员读图并分专业讨论，充分了解设计意图，熟悉结构情况。
对图纸中不明确或有矛盾的问题，应在会审时提出并做好答复记录，“图纸会审纪要”与施工图具有同等效力，均为施工依据。
1．2施工技术文件编制：
在熟悉图纸并掌握工程情况的基础上认真编制施工设计及其它施工技术文件。
施工组织设计上报业主审批后，作为项目组织指导施工的主要技术文件，也是工程结算的重要依据。
二、材料、机具的准备（附主要工机具一览表）：
2．1按照该工程施工特点，制作和购置必要的专用工具、吊具、索具。
2．2制作登高爬梯和吊篮。
2．3校对测量仪器及量具等。
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
经纬仪
TDJ6
台
4
光学对点
2
水准仪
DS3
台
2
3
塔尺
铝合金
台
2
L=5.0m
4
钢尺
50m
把
2
钢尺
30m
把
2
钢尺
20m
把
1
钢尺
5m
把
10
钢尺
2m
把
20
5
拉力器
100KN
个
2
6
拉力器
200KN
个
2
7
钢板尺
1000mm
把
4
8
钢板尺
600mm
把
4
9
钢角尺
60×300mm
把
10
10
水平尺
50cm
台
4
11
焊口检测器
0—45mm
把
10
12
磁力锤球
2~5kg
个
4
表一：
计量器具一览表
序号
名称
型号
数量
备注
1
塔吊
F0／23B
4台
利用现场已有设备
2
汽车吊
QY16
1台
辅助卸货备用
3
交直流焊机
500A
8台
4
焊条烘箱
1台
5
水平运输车
2台
自制
6
空压机
0.9m3
1台
7
碳弧气刨枪
1套
8
扁铲打渣机
2套
9
倒链
2t
3个
10
倒链
5t
2个
11
扭矩扳手
1台（套）
12
钢丝绳
Φ17
50M
13
钢丝绳
Φ14
100M
14
枕木
200*200*1600
20根
15
安全网
500M2
16
安全爬梯
10个
17
吊篮
8个
18
各类加固型材板
3t
19
电动铰孔刀
2
20
角磨机
4台
21
活动扳手
12把
22
焊条保温桶
8个
23
卡环
各种规格
若干
表二：
工机具一览表
第五章主要施工方法及措施
一、工艺流程：
1．1料制作工艺流程图：
钢结构制作柱和梁截面图示如下：
钢材采购钢材材质复验钢板下料切割边缘坡口加工
制孔（钢筋穿孔）H型钢拼装组对埋弧自动焊焊缝超声检测翼缘板矫正几何尺寸检查十字型或L型拼装组对CO2气体保护焊或手工电弧焊焊缝超声检测端头切割坡口加工安装耳板焊接总体几何尺寸检查栓钉焊接除锈除尘标记标色包装运输进场
拼接点焊、自动接缝
组装断面梁、点焊
流水作业生产工艺流程
1．2高强螺栓安装工艺流程图：
1．3钢结构焊接工艺流程图：
二、主要施工方法：
2．1钢结构制作方法：
2．1．1钢板下料切割：
钢板下料切割采用多头龙门式自动直条切割机下料切割，切割时，宽度方向应留有1－1.5mm焊接收缩余量，长度方向应留有20mm端头加工余量和焊接收缩余量，割具头应调整垂直钢板，钢板切割边缘的垂直度允差为0.5mm。
2．1．2制孔
板材切割后根据穿钢筋孔距制孔，制孔前将每块钢板统一设定一条拼装组对线，按该条线为基准画出制孔距，同排孔相邻允差为0.5mm，间距允差为1mm，孔壁垂直度允差为0.5mm，拼装组对成H型钢时，使设定的拼装线在一个截面相互重合。
2．1．3边缘坡口加工：
边缘坡口加工采用边缘坡口机刨边，坡口角度允差＋1mm，坡口边缘切削宽窄允差为＋1mm。
2．1．4柱、梁拼装组对：
柱的拼装组对，先拼装组对成H型钢，焊接成型，焊缝经超声波检测合格，上下翼缘板经H型钢矫正机矫正后，再拼装成十字型柱或L型柱。
H型型钢拼装组对，先将下翼板平放在平台上，在翼板上用墨线或彩线弹出中心线，再以中心线弹出2条腹板厚度线，吊放腹板于翼板上，按拼装线左右设两名焊工，对称将翼板与腹板点焊，点焊要求间隔为300mm/30mm，点焊时随时用直角尺测量翼板与腹板的垂直度，腹板与下翼缘板点完后，吊放上翼板于腹板上，组对用300mm钢板尺量得翼板分中距，与腹板用角尺找垂直后进行点焊，点焊后送下道工序焊接。
T字钢的制作，为便于T字钢角焊缝采用埋弧自动焊接，先将T字钢的两块腹板平放在平台上，点焊拼装成一块板，点焊间距可稍大些，然后按H型钢组对方法，组对好上下翼板，经埋弧自动焊焊接好后，送H型钢矫正机矫正好上下翼缘板的下坠度，切割开点焊缝，经打磨焊点，再与H型钢对成十字型柱或L型柱。
2．1．5安装工艺耳板和连接板焊接：
安装工艺耳板是钢柱吊装和安装连接的施工工艺耳板，钢柱吊耳和上下柱组对连接用板，见如下工艺耳板图示：
吊耳安装示意图
十字型柱示意图
吊耳板为双面焊角焊缝满焊，焊接在腹板中心位置，与柱端头平齐。
L型柱与H钢梁连接的连接板，焊接位置按施工深化图尺寸焊接，焊接连接处开双面坡口为全融合焊缝。
2．1．6栓钉安装焊接要求：
2．1．6．1栓钉焊接按施工图布置，画出栓钉安装焊接位置，用专用的栓钉焊接枪焊接，通过强电电流电压1－1.2S，将栓钉焊接在钢柱上。
栓钉焊接要求：
2．1．6．2钉焊接处应该除铁锈、脏物、油污、水渍等；
2．1．6．3栓钉焊接前，瓷环要干燥，否则进行150－200度烘烤，并检查瓷环齿牙完好，开裂的瓷环不得用于本工程，栓钉上不得有脏物、锈蚀，端头引弧点应在凸出0.5mm，柱体光滑，不得有缺损；
焊接接零导线与一般导线控制在2.5米左右，与构件应接触牢固，焊机与工件不宜过远；
2．1．6．4栓钉焊接前，将栓钉插入枪头内，另一端套上瓷环，焊接枪垂直工作，并与工件压紧，轻轻勾动焊枪，并用力压紧，及时将栓钉焊接在工件上。
24小时后抽查栓钉做30度打弯试验，检查量为5％，检查不合格数超过比例，应扩大检查，不合格焊钉应重新补焊。
2．2钢结构焊接工艺参数
2．2．1预热
按设计要求对母材进行预热，预热范围在焊道两侧各100mm范围内，加热过程力求均匀，预热源采用氧、乙炔中性火焰进行加热。
预热温度为110-150oC，温度测试采用表面温度计。
2．2．2层温
分层焊接时，焊缝的层间温度应始终控制在850~1100C之间，每个焊接接头应一次性焊完，施焊前应注意天气因素，恶劣天气应放弃施焊。
若已开始焊接，在恶劣天气来临之前，至少焊完板厚的1/3方能停焊，且严格做好后热保温工作。
2．2．3焊接工艺参数
本工程安装焊接中的手工电弧焊，焊接参数将根据接头位置、坡口形式、板厚及施工环境条件进行焊接工艺评定来确定。
现提供常规条件下的焊接工艺参数：
序号
焊接部位
焊材类型
焊材
规格
焊接
电流
焊接
电压
焊速（m/min）
气体
流量
1
柱梁封底
E506
Φ4.0
90-120
28-32
0.30
2
柱梁填充
E506
Φ5.0
160-190
32-35
0.35
3
柱梁面层
E506
Φ4.0
140-170
29-34
0.30
焊接H型钢的检验标准：
附表焊接H型钢检验标准
项目
简图
检查项目
零件允许偏差（㎜）
成品允许偏差（㎜）
质量分类
1
高度H
+0.2
-2
接合部位
+0.5
-2
关键项
其余部位
+0.5
-2.5
一般项
2
宽度B
±1.5
±1.5
重要项
3
翼缘板不平度
Δ
B≤300
Δ≤1
接合部位
Δ≤1.5
重要项
其余部位
Δ≤2.5
一般项
B>300
Δ≤1.5
吊车梁轨道区
Δ≤1
重要项
4
腹板不平度Δ（每米范围内）
δ>14时
Δ≤1
1/1000三倍弦长
一般项
δ≤14时
Δ≤1.5
1/1000二倍弦长
5
直角度
接合部位T≤1.5
重要项
其余部位T≤2.5
一般项
6
翼板与腹板中心偏移Δ
（B为实宽）
B≤200时
Δ≤B/150
重要项
B>200时
Δ≤1.5
7
旁弯Δ
L>8m时
Δ≤5
H≥400时
Δ≤L/2000
但≤4
重要项
L>8m时
Δ≤3
H<400时
Δ≤L/500
但≤3
8
扭曲
1/2000全长,
但≤4
重要项
9
对接接头Δ
Δ≤1
重要项
10
焊缝（按焊缝检验标准）
11
外形
表面棱角无0.5深的锤痕、压坑、钢绳勒痕、焊点和碰伤
2．2．4检验
2．2．4．1二级焊缝以上内部缺陷采用超声波探伤检查合格，探伤工艺流程为：
钢构件焊后24小时
打磨
探伤合格出探伤检验报告
不合格
返修同一焊缝返修不能超过两次
报废
2．2．4．2焊缝外观检查应符合规范要求。
2．2．4．3成品（半成品）构件验收分一般项与重要项，严格按规范进行验收。
2.2.5焊接后热
焊接的节点应立即进行后热处理，后热采取中性火焰加热法，后热温度200～250cº,后热时间1-1.5h，然后用玻璃纤维紧裹焊缝再外包石棉布，直到焊件缓慢冷却至常温。
焊缝后热亦可采用电热片加热法进行，达到规定的后热温度（200～250cº）后，恒温1～1.5h，然后通过控制电流，使焊道缓慢冷却至常温。
后热处理范围为焊缝两侧各100mm，焊缝降温过程中定时监测降温速度，确保降温速率小于10ºc/min。
2.3焊接方法
根据以上制定的焊接顺序，对焊缝采用全方位对称，双人同时施焊。
焊接方法采用手工电弧焊，焊接前先用气割炬清吹焊口，同时将垫板和母材焊牢，焊完一道焊缝后清渣清根。
多道焊填充时第一道采用φ4mm焊条焊一遍，第二遍则采用φ5mm焊条填充，最后一遍面层焊缝应使用φ4mm细焊条仔细施焊，使外形美观。
焊接质量按照设计总说明中的要求严格进行探伤。
2.4焊接施工注意事项
2．4．1焊接过程中，要进行立柱标高、垂直度、水平度及轴线位置的控制，发现异常及时暂停焊接，通过改变焊接顺序和校正进行处理。
2．4．2焊接工作开始前，焊缝处的水分、脏物、铁锈、油污、涂料等应清除干净，垫板应贴紧。
2．4．3定位点焊时，严禁在母材上引弧及收弧，应设引弧板。
2．4．4采用手工电弧焊，风力大于５ｍ／ｓ时，要采取防风措施。
2．5钢结构安装：
2．5．1首段钢柱安装：
首段钢柱安装采用螺母调平调整方法找正找平，首先，在基础地脚螺栓上拧上一个螺母，使单根钢柱的安装螺母调整找平至安装标高，同时，将相邻所有地脚螺栓螺母调整调平至同一标高，吊装采用塔吊，钢柱吊耳为安装吊装耳板。
钢柱就位后，用两台互成900夹角的经纬仪测量垂直度，水准仪测量标高，合格后拧紧地脚螺母，并经复测合格。
2．5．2钢柱标准段吊装：
钢柱标准段吊装工艺流程：
2．5．2．1吊装前的准备：
a、钢结构吊装由专职持证起重工，正、副两名负责吊装指挥，辅助起重工数名，正职起重工负责高空指挥，副职起重工负责地面指挥，辅助起重工负责构件挂钩、爬梯捆绑、高空摘钩，协助安装铆工将钢柱就位，安装临时连接螺栓等；
b、吊装索具检查：
钢结构吊装前，应严格检查所有用于吊装的卡环、绳扣、专用吊具等，并鉴定其使用荷载和完好率，凡不符合使用安全的吊具均不准使用于吊装；
c、所有起重工要经吊装指挥技能和安全知识培训，并与塔吊司机商定吊装过程中的术语，统一明确吊装全过程的操作要领，构件空中基本行走路线；
d、构件全过程吊装均为高空或超高空作业，起重工指挥与塔吊司机都使用对讲机联系指挥，对讲语言应清楚简明。
2．5．2．2钢柱吊装：
多根钢柱吊装前应在钢柱上绑扎好钢管制作的轻便爬梯，以便上柱顶摘钩。
钢柱由起重工指挥吊装至柱与柱对接上空缓慢下落，当接近对接时，安装人员应扶持钢柱对准下段钢柱，指挥点动下落，四周准备好安装连接板和安装螺栓，并且与下段耳板连接好后张开，使上段柱的下端耳板插入连接板中间，又用小撬杠插入连接板和下端耳板内，夹紧连接板穿入大六角高强度螺栓，并在上下两耳板之间插入小三角形铁楔，初步拧紧安装螺栓，即可通过爬梯上去摘钩，吊装人员准备吊装另一个钢柱。
2．5．2．3钢柱无拦风绳校直和找正：
钢柱对接后先控制好标高，标高测量通过上下钢柱上的标色，四面量得一致间距尺寸，再用两架经纬仪在互成900夹角校直钢柱，其后校正扭转，使钢柱两对面相互平行，标高控制和垂直度找正均通过插入上下柱耳板之间的小三角形铁楔退出或打进调正，安装好得钢柱，用点焊将小三角形铁楔焊死。
2．5．2．4钢梁吊装安装：
钢梁采用单根二点捆绑吊装，待同一层钢柱吊装校正完毕，即可安装钢梁，钢梁安装为先栓接后焊接，当钢梁吊装到安装标高，用小撬杠将钢梁螺孔与钢柱上得连接板螺孔插小撬杠，其它孔内自由投入高强度大六角螺栓，个别孔不能投入螺栓时，可打入过堂冲，两孔偏差稍大时，则可用电动铰刀铰孔，但铁楔不得进入连接板与钢梁之间摩擦面内。
高强度螺栓群投入螺栓方向应一致，待全部投入螺栓后，从中间向四周扩张初拧，紧固为终拧值得60－70％，终拧应在当天完成。
第六章工期保证措施
该工程施工难度大，技术含量高，且与土建交叉施工，为了确保工程按期完成，我们将组建一个强有力的项目领导班子精心组织施工。
一、严格按项目法施工要求组织施工，建立健全各项规章制度、岗位责任制及项目组织机构。
二、组织项目技术施工人员充分熟悉图纸，编制科学合理的施工方案，切实可行的作业指导书并做好技术交底工作。
充分利用土建交叉施工时间，切实做好各项施工准备工作和作业计划，做到有计划、有分工、有布置、有落实、有检查，确保现场施工顺利进行。
三、精心组织施工，加强现场的协调工作。
委派专人负责与设计院、加工厂等单位的协调配合工作。
超前预测并解决好施工过程中可能发生的技术、劳动力、机具设备、工序交接及材料等问题，使施工紧张有条不紊的进行。
四、推行全面计划管理，保证合格构件按计划及时进场。
以每周计划为节点，执行好每日生产协调会、周技术协调会制度，加强计划实施的严肃性。
五、充分利用施工作业面，立体交叉作业同时进行，大力推广“四新”技术提高工效。
六、加强质量管理，各分项工程一次成优，以高质量确保高速度，加强安全管理，确保施工安全。
七、加强与钢结构生产车间之间的协调,确保合格构件按计划及时进场.
第七章质量、安全保证体系
一、质量保证体系
1.1工厂已根据GB/T19000—ISO9000系列标准要求，建立有组织、职责、程序和过程的质量保证体系。
质量保证体系图如下：
强化质量管理，增强全员的质量意识，确立质量保证体系。
建立以项目经理为首的质量管理领导小组，配备专职质检员，每班组设兼职质检员，并做到职责明确、制度可行、检查严格、奖罚分明，确保工程质量。
项目质量管理组织机构见下图：
1．2认真做好技术交底工作，开工前应进行书面技术交底，技术交底中除说明施工方法、技术操作要领外，必须明确质量标准及质量要求。
1．3把好原材料质量关，进场材料必须有合格证（材质证明）或检验报告，不合格材料不得使用。
对进场材料应妥善保管，防止发生变形、变质及损坏。
1．4加强对钢构件进场的质量管理和质量控制，构件验收时，应有专人负责，并认真做好交接记录。
不合格构件严禁进场。
1．5吊装前作好钢构件的清理验收工作，对变形的构件应进行矫正，并重新检验。
在钢构件的运输、装卸和堆放过程中，均需预防变形，合理选择吊点，必要时验算和加固，保证构件在翻身与吊装中不变形。
1．6针对本工程作业面高，构件尺寸大，吊装难度大的点制定合理的吊装顺序和焊接顺序；同时，加强测量控制，以减小积累误差和焊接变形，保证安装精度。
1．7按照规范严格控制构件安装的精度，尤其是确定几何位置的柱、梁等主要构件；在检测调整时，还应考虑到焊接、日照误差等因素的影响而出现的变形。
1．8加强计量管理，统一计量器具，定期对施工中使用的仪器进行校正和检验。
结构安装应统一用检定的钢尺。
1．9加强工序质量管理，针对吊装、焊接与栓接、测量等编制作业指导书，各道工序严格执行“自检、互检、专业检查”三检制；上道工序检验合格后方可进入下道工序。
1．10采用高强螺栓连接必须认真处理好摩擦面，初拧、终拧和检查均应符合设计要求和有关规范。
1．11电焊工必须持有合格证，安装焊缝的质量标准应符合设计要求和规范规定。
焊缝金属表面焊波应均匀美观，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状孔等缺陷，焊接区不得有飞溅物。
1．12认真做好施工过程中各种质量保证资料和技术资料的收集整理工作，并做到与施工同步。
1.13建立主要工序QC小组，定期开展活动，进行质量分析，不断改进加工质量。
1.14制定分部分项工程的质量控制程序，建立信息反馈系统，定期开展质量分析，掌握质量动态，全面控制各分项工程质量。
（一）钢结构制作质量程序控制
钢材、焊条准备、出具合格证学习操作规程和质量标准
场地和焊接工具准备
准备工作
焊工考试合格
检验工具准备学习图纸和技术资料
克服上道工序弊病的补救措施技术交底
制作拼装胎架或大样拼装
核实下料品种、规格、尺寸下料
按不同型号挂牌
保证焊接质量办理隐蔽工程签证
中间抽查制作焊接试件试验
自检高强螺栓及摩擦试验
材料代用核定单
材料合格证
焊接试验记录执行验评标准
自检记录不合格的处理
质量验评记录办理出厂合格证
出厂合格证质量验评
施工记录资料整理
（二）钢结构焊接工程质量程序控制
焊条、焊剂准备、出具合格证
焊条烘陪学习操作规程和质量标准
焊接机具、焊接检验工具准备准备工作
焊工考试合格学习图纸和技术资料
技术交底书面交底
操作人员参加
首次施焊钢种和焊接材料进行焊复查组装质量和焊缝处理情况
接工艺和力学性能试验焊接办理上道工序交接检查
禁在焊缝区外的母材上打火引弧中间抽查
注意焊缝长度、厚度及质量缺陷自检
清除熔渣及金属飞溅物
在焊缝附近打上钢印代号
清理现场、文明施工
和下道工序办理交接手续
焊条合格证及烘陪记录执行验评标准
焊缝质量检验记录质量评定
焊接试验记录不合格的处理
自检记录
质量验评记录
资料整理
焊接记录
二、安全措施与文明施工：
2．1认真贯彻执行《建筑安装工人安全技术操作规程》等有关安全生产法规及安全生产管理制度；同时，结合工程实际，制定项目安全管理制度及条例，并认真执行。
2．2坚持“安全第一、预防为主”方针，加强对职工的安全生产教育，增强安全生产意识和自我保护意识，做到安全生产，常抓不懈。
2．3认真做好安全技术交底，做到班前有交底、班中有检查、班后有总结，定期召开安全生产例会。
2．4坚持用好“三宝”。
进入现场必须戴安全帽,高空作业人员必须系牢安全带，穿软底防滑绝缘鞋。
吊装区设安全绳及挂网；同时做好边口、悬挑部位的防护工作。
2．5在安装主体部位钢柱、钢梁时，应在其周围或正下方搭设操作平台并用安全网围护，以保证操作人员安全操作，并在塔楼外围周边搭设安全网
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