钢塔现场施工方法.docx
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钢塔现场施工方法
A2施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
尾气脱硫系统—尾气烟囱塔架编号：
致：
云南金吉安监理公司（监理单位）
我方已根据施工合同的有关规定完成了尾气烟囱塔架制安工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予审查。
附：
施工组织设计（方案）
总承包单位（章）：
分包单位（章）：
项目经理：
项目经理：
日期：
日期：
专业监理工程师审查意见：
专业监理工程师：
日期：
总监理工程师审核意见：
项目监理机构：
总监理工程师：
日期：
硫酸系统尾气脱硫
尾气烟囱塔架
施
工
方
案
编制单位
十九冶集团有限公司
项目技术负责人
编制人
审核人
编制日期
2011年04月28日
第一节工程概况
1.1项目工程概况
呼伦贝尔驰宏矿业有限公司铅锌冶炼工程03标段硫酸系统建筑安装工程设置塔架烟囱一套。
尾气制酸排放装置烟囱塔架总高度为60m，现编制本工程烟囱塔架吊装工艺。
硫酸尾气烟囱由支承塔架和烟管组成。
支承塔架的制作安装依据中国有色工程设计研究总院设计的施工图、GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》、GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤结果分级》、GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级》的要求进行。
因铅系统的通廊与本工程相隔较近，本工程为后续施工，需考虑采用大型吊车进行安装。
1.2工程范围及工程量
塔高60m，重约90t，本次脱硫塔准备分3段进行吊装，0~20m层重45T，采用260T汽车吊车进行分体吊装，20~40m层重29T，采用260T汽车吊车进行整体吊装，40~60m层重15T，采用260T汽车吊车进行整体吊装。
第二节编制依据
2.1《建筑结构设计统一标准》GB50068-2001
2.2《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
2.3《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997
2.4《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923-1991
2.5《化工厂火炬及排气筒塔架设计规定》HGJ38-90。
2.6《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88
2.7施工现场实际情况
第三节施工准备
3.1熟悉施工图，领会消化设计意图，进行构件设计图纸转化，提材料计划；
3.2熟悉施工工艺，掌握施工要领及方法；
3.3准备施工所需的各种工装、机具、工具及测量器具；
3.4采购施工所需的各种材料，并按规定要求检验；
3.5工艺试验；
3.6现场钢平台搭设，机具进场，临时设施搭设；
3.7制作施工所需的支撑架，准备脚手架材料；
3.8根据设计院设计的施工图转化为：
3.8.1零件图：
为不可分割的最小单件图；
3.8.2部件图：
在预制场地根据吊装条件及组装的要求，由若干零件组焊的最大部件图，同时能满足QAY260最大吊装能力；
3.8.3组装图：
按吊装要求分段（单元）的分段图；
第四节钢架分段总体规划
4.1作业进度、劳动力安排
4.2作业进度
2011年6月18日至2011年10月30日0-20米安装完。
2012年5月1日至2012年6月1日20-40米安装完。
2012年6月2日至2011年6月20日40-60米安装完。
2012年6月21日至2011年7月10日梯子栏杆安装完。
4.3劳动力安排
工种
人数
工种
人数
铆工
10名
起重工
2名
电工
1名
电焊工
8名
技术员
1名
司机
2名
质检员
1名
安装班长
1名
安全员
1名
以上作业人员应具有安装同类型烟塔的能力和施工经验。
4.4对作业人员要求
4.4.1所有施工人员上岗前均需进行安全培训，并经安全考试合格后方可上岗。
4.4.2所有施工人员必须熟悉图纸、作业指导书及设备安装的规程、工艺和作业流程。
4.4.3所有主责以上的施工人员应是参加过同类钢塔安装或检修的熟练工人。
4.4.4所有操作工、起重工、电焊工、架子工必须持证上岗，上岗证需在有效期内。
4.4.5作业人员应按作业指导书及交底要求进行施工，不得擅自变更施工方案。
4.4.6各作业人员在施工中应明确自己的职责和权限，做到文明安全施工。
4.5作业机械、工具、仪器、仪表的要求
4.5.1主要机械配备：
25T汽车吊：
1台；16T汽车吊：
1台；
电焊机：
6台；等离子切割机1台；
管道磁力切割机1台；QAY260吨吊车1台
QY180A:
1台；
4.5.2工具配备：
序号
名称（规格）
数量
备注
20T千斤顶
3只
5T千斤顶
4只
5T手拉葫芦
6台
套筒扳手（重型32件）
1套
钢丝绳6×36＋1，φ＝56mm、φ＝43mm各60m；
各4根
枕木
12根
经纬仪
1台
水准仪
1台
4.6作业材料及半成品的质量要求
4.6.1施工所有机器具都应具备使用条件，计量器具经计量校验合格。
4.6.2设备基础清理完毕，标高、中心复查结束并经验收合格。
4.7作业环境的要求
4.7.1安装通道畅通，满足设备进厂要求。
4.7.2脱硫塔材料全部进场。
4.7.3作业人员全部到位，各司其职。
4.7.4现场消防、照明符合要求，施工现场用电、照明充足。
4.8施工方法、步骤及作业程序
4.8.1作业前应达到的条件
4.8.2运输道路应平整、垫实，不得有坑、洼现象。
4.8.3外场地不得占用，应用沙石垫实，不得有坑、洼防止运输汽车陷入，并便于吊车支车工作。
4.8.4做好吊装前配制和吊装准备工作。
4.9施工方法、步骤
4.9.1组合场地用碎石铺平，用H型钢分段铺好，用水准仪打平，作为塔架的组合平台。
4.9.2在平台上画出中心线，用样冲做出标记，按1:
1尺寸放出实样，量出各部数据，做好记录，用角度尺测出各层横杆、腹杆与柱杆的角度，做好记录。
4.9.3根据实际放样的角度、尺寸，做出下料用的样板，并编辑标号。
4.9.4找出各柱杆、横杆、腹杆的中心线，将中心线反到管皮外，用样冲做好标记。
4.9.5按实际放样的角度，用火焰将柱杆加热至暗红色，推出柱杆的角度，用硅酸棉保温，进行缓冷。
4.9.6将推好角度的柱杆放在大样中，进行校正，符合图纸要求，开始组装。
4.9.6组装时注意对角线的偏差不＞±2mm，相贯线偏差不＞±1mm。
4.9.7第一个面组装完成后，用30T汽车吊，将一侧柱杆吊起，沿另一侧柱杆转60o脚，并测量抬起的柱杆中心线与大样中心线是否重合，且偏差不＞±1mm，进行临时固定。
4.9.8将第三根柱杆放在大样中，进行尺寸校和，组装。
第五节施工方法
5.1施工工艺是根据本工程特点、吊装特殊措施、塔架的结构形式作为依据制定的，主要考虑了以下几点：
5.1.1最大限度减少空中作业量；
5.1.2保证工程质量；
5.1.3对应安装位置塔架分段重量在QAY260汽车吊的最大允许吊装重量范围内。
5.2塔架制作、吊装，高空拼装：
塔架分段：
制安分为三段；
5.3烟囱塔架制作安装组织
采用平行流水作业：
边制作、边地面组对成段、边吊装安装。
这种组织方式即可节省施工场地、便于构件分类制作和摆放，还能提高工作效率、缩短施工周期。
5.4吊装顺序及机具：
5.4.1塔架按分段方案交替吊装进行安装；
5.4.2爬梯、休息平台、栏杆随塔架同步进行安装。
5.5制作（预制）方案
5.5.1制作顺序应与吊装顺序平行作业；
5.5.2制作（预制）质量的好坏，将影响高空拼装的质量与工效，因此，保证制作（预制）质量是方案编制首要考虑因素；
5.5.3制作（预制）场地及工作内容：
（1）现场制作场地：
满足塔架所有连接板、柱鞋、变径管、弧形管、爬梯、杆件等构件下料、组装焊接为部件卷制、组节需要；需在施工道路内与制作场地满铺5~30规格石。
（2）塔架安装现场：
搭设25米×20米钢平台，满足将预制部件按分段组焊需要，横向采用工字型钢I30搭设，纵向采用I18搭设。
如下图：
5.6、基础复验
5.6.1根据土建提供的检验资料及基准点、基准线复测基础位置与尺寸。
5.6.2复验数据应写出报告报监理及业主。
5.6.3对有疑问或者经复验认为是超偏差的，要经处理并报监理同意后方能进入安装工序。
5.6.4选择可靠的沉降观测点，做好沉降观测记录。
5.7、塔架制作
5.7.1零件下料的允许偏差
1气割的允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
使用切割方法
1
零件宽度、长度
±3.0
1．切割工具：
板材使用半自动切割机，管材使用管道切割机，其它型材使用型钢切割机。
2.型材切割时，设置下料平台定尺下料。
2
切割面平面度
0.05t且不大于2.0
3
割纹深度
0.2
4
局部缺口深度
1.0
注：
t为切割面厚度
2塔架主肢及腹杆切割后，切口平面倾斜的允许偏差为外径的1%，且不大于3mm。
3管形零件端部与节点板相贯时，榫缝宽度的允许偏差为＋2mm。
4矫正和成型：
（1）钢管与型钢的热矫正温度不得超过900℃；
（2）型钢及钢管的弯曲矢高＜L/1000，且不得大于4mm；
（3）H型钢翼缘板对腹板的垂直度＜b/100，且不大于2mm（b：
翼板宽度）。
5.7.2零部件的组对
按20米分段进行组对，如下图
各段采用顶撑如下图：
第一段搭设脚手架进行组对焊接，如下图：
第二段搭设脚手架进行组对焊接，如下图：
第三段搭设脚手架进行组对焊接，如下图：
5.8塔架的安装
5.8.1第一段吊装:
1、用两台吊车（260T、180T）将已经组合好的0-20米钢塔进行翻起，260T吊车的吊点选在20米柱杆与横杆的节点上，130T的吊点选在空中柱杆5米的节点上，进行翻身。
2、0-20m层重量为44.6T，准备采用260T吊车进行吊装，钢丝绳选用6×36＋1，Φ56钢丝绳，吊车杆长度31.1米，作业半径14米，此工况下吊车的起吊起量56T，吊点选在15m柱杆与横杆的节点上。
3、分3点挂好钢丝绳，起吊200mm，检查吊车有无异常情况，然后缓缓起吊，吊装过程中发现异常，立即停止施工。
5.8.2第二段吊装:
20-40m层重量为29.235T，准备采用260T吊车进行吊装，钢丝绳选用6×36＋1，φ43mm，吊车杆长度46.1米，作业半径11米，此工况下吊车的起吊起量38.5吨，吊点选在35m柱杆与横杆的节点上。
分3点挂好钢丝绳，起吊200mm，检查吊车有无异常情况，然后缓缓起吊。
5.8.3第三段吊装:
40-60m层总重14.256T，采用260T汽车吊进行吊装，钢丝绳选用6×36＋1，φ43mm，吊车杆长度66.5m，作业半径12m，此工况下吊车的起重量16T。
5.9涂装
本工程采用地面组对后喷砂除锈，做环氧富锌底、中、面漆各一遍总厚度为180μm厚。
第六节质量控制
6.1制作质量控制
6.1.1塔架柱鞋底板焊接后翘曲弯形不大于3mm。
6.1.2柱截面重心线对柱脚底板设计位置的允许偏差为2mm。
6.1.3连接板标高的允许偏差±2mm，左右位移允许偏差2mm。
6.1.4梁、单层柱长允许偏差±3mm。
6.1.5梁的挠曲矢高＜L/1000，且不大于5mm；柱的挠曲矢高：
当L≤10m、L/1000且不大于5mm，当L＞10m，L/1000且不大于8mm。
6.2安装质量控制
6.2.1塔架分段组装允许偏差见下表：
序号
名称
允许偏差（mm）
组装控制
1
平面对角线长度差
L1/1000且≤10
在组装平台上设置组装工装，放大样测量控制组装精度。
2
空间对角线长度差
L2/1000且≤15
3
塔架分段高（长）度
≤5
4
塔架分段主肢相对高差
2
注：
L1——分段组装平面设计对角线长；L2——分段组装空间设计对角线长。
6.2.2塔架总装允许偏差
序号
名称
允许偏差（mm）
1
平面对角线长度差（也可将塔架分两段测量）
L3/1000且≤15
2
空间对角线长度差（也可将塔架分两段测量）
L4/1000且≤20
3
任一横截面对角线长度差
L5/1000且≤20
4
任一横截面宽度
±5
5
任一节间距离
±3
注：
L3——总装后平面设计对角线长；L4——总装后空间设计对角线长；L5——总装后任一截面设计对角线长。
6.2.3定位焊接所用的焊条和焊接工艺，应与正式焊接相同；
6.2.4塔柱和杆件焊接后，主肢挠曲矢高和挠曲长度之比不应大于L/1000，其他杆件的允许偏差应符合下列规定：
（1）杆件长度≤10m时，挠曲矢高不应大于5mm；
（2）杆件长度＞10m时，挠曲矢高不应大于8mm。
6.2.5塔架平台梁的中心位置和水平度的允许偏差应符合下列规定：
（1）中心位置允许偏差为4mm；
（2）水平度允许偏差为L/1500，且不大于5mm.
6.2.6塔架安装后的不垂直度偏差为高度的1/3000，且总高度范围内不大于50mm。
6.3焊接质量标准
6.3.1塔架主肢对接焊缝（不含带承插板的对接焊缝），焊缝级别Ⅰ级，超声波探伤比例20%，评定等级Ⅱ级。
6.3.2腹杆对接焊缝，焊缝级别Ⅱ级，超声波探伤比例20%，评定等级Ⅲ级。
6.3.3主肢节点板焊缝外观质量按Ⅰ级焊缝要求。
6.3.3次要焊缝100%外观检查。
6.3.5焊缝表面不得有裂纹、夹渣、焊瘤、弧坑和针状气孔等缺陷。
6.3.6焊缝外观质量标准
项次
项目
质量标准
Ⅰ级
Ⅱ级
Ⅲ（Ⅳ）级
1
气孔
不允许
不允许
＜Φ1气孔，1mm范围内不得超过5个。
2
咬边
不允许
深度不超过0.5mm，长度不超过焊缝长的10%。
深度不超过0.5mm，长度不超过焊缝长的20%。
3
对接焊缝余高
1.5+0.5
-1.0
1.5±1.0
2.0±1.5
4
对接焊缝凹面值
0
0～0.5
0～1.5
5
对接焊缝边（d）
d＜0.1焊件厚且不大于2.0mm。
d＜0.15焊件厚且不大于3.0mm。
6
角焊缝高（K）
K≤6
+1.5
0
K＞6
+3.0
0
6.4、支承塔架制作、焊接及涂装要点及要求
6.4.1、支承塔架根据实际高度分段制作，分段以平台固定处为原则。
6.4.2、支承塔架各构件及节点板的实际尺寸须经放样确定后方可下料。
6.4.3、支承塔架几何尺寸严格按设计图纸要求，各杆件中心线必须汇交于一点。
6.4.4、支承塔架各层平面的中心要求在一条垂直线上，安装完毕后，垂直度偏差不大于1/1500。
6.4.5、构件的局部或整体弯曲，其矢高与弯曲部分长度之比要求小于1/1000，且小于1mm。
6.4.6、支承塔架腹杆的几何位置在平面内的偏移不大于4mm，平面外的偏移不大于2mm。
6.4.7、支承塔架各构件的焊缝长度为搭接构件的全长，焊缝厚度为相邻两构件之较薄者，最大焊缝厚度10mm。
6.4.8、支承塔架主体结构采用手工电弧焊焊接。
焊缝坡口形式、尺寸、质量等级均须符合设计要求。
6.4.9、钢构件采用喷砂除锈，也可采用电动工具除锈，除锈的质量等级符合现行国家标准GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级》的规定。
6.4.10、支承塔架涂刷底漆前必须将各构件表面的铁锈、焊渣、泥土、油污、氧化皮等清除干净。
6.4.11、支承塔架各构件涂装选用的涂料、涂装层数、涂膜厚度符合设计要求。
6.5、钢构架保证质量的措施
6.5.1下料前均应确认材质、规格；
6.5.2板类零件下料应尽量采用机械方法，然后为用半自动切割；
6.5.3零件应按图要求标注组装线、中心线（样冲）、编号；
6.5.4零件检验后，专职检验员确认方可转到下一工序；
6.5.5为确保零部件制作质量，在预制场地设划线台、下料滚动台、切割管槽口台、焊接台，并装备划线，组焊工装；
6.6部件
6.6.1按部件图要求焊接，组焊前应确认零件的合格性；
6.6.2部件点焊后，应复核各零件间相关尺寸、位置，确认正确后，方能施焊；
6.6.3焊接后应校正；
6.6.4部件组焊应尽量采用工装夹具，保证部件精度；
6.6.5部件编号使用该部件主要零件号，编号应位于不被防腐工序遮盖的位置；
6.6.6经自检、专职检验合格的部件方能喷砂除锈、防腐；
6.7分段（单元）组装
6.7.1塔架脚部每一组焊单元为三角锥体，体量较大，是塔架制作安装质量的基础，其质量直接影响塔架的质量，对此要引起高度重视，此为关键工序；
6.7.2柱脚单元组装顺序：
（1）将脚部三角锥体一个外表面旋转至地平面，放样、组焊；
（2）已组装面绕主柱旋转至另一面在地平面上，装支撑架，组焊另一面及腹杆；
（3）校正、检验，严格控制连接的位置及尺寸；
6.7.3分段塔架组装及顺序要求：
（1）塔架按安装状态组装，在钢平台设置组装胎模；
（2）每一塔架对称两面，旋转至地平面，放样、组焊后置于组装胎模上拼装另两面构件。
6.8、质量要求
塔架立柱与横腹杆、腹杆与腹杆的组对间隙应小于1.5mm。
塔架两相交刚性腹杆应在同一平面上，塔架平台表面不平整度允许偏差3mm/1000mm。
塔架腹杆的几何位置在平面内的偏移不大于4mm，平面外的偏移不大于2mm。
塔架整体组装后，主要尺寸允许偏差：
平面对角线长度差L3/1000且≤15mm，L3为总装后平面设计对角线。
空间对角线长度差为L4/1000且≤200mm，L4为总装后空间设计对角线长。
任一截面对角线为L5/1000且≤8mm，L5为总装后任一截面设计对角线长。
任一截面宽度±5mm。
任一节点距离±3mm。
按GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的标准要求制造。
焊接采用手工电弧焊，焊条型号为E4303。
焊缝的破口形式应符合GB985-88《手工电弧焊焊接接头的基本形式和尺寸》的规定，其中塔架立柱接头处采用V型破口焊缝。
焊缝的清根方法采用碳弧气刨和角向磨光机。
焊条必须按规定进行烘干，焊工施焊时应将焊条放在保温桶内。
当焊接环境出现下列三种情况中任意一种情况时，如无有防护措施，禁止施焊。
风速大于10m/s；相对湿度大于90%；下雨或下雪。
当环境温度过低时，焊接应采取预热和保温的有效措施，以保证焊接的质量。
加强筋角焊缝的始末端应采取回焊，回焊长度不小于3倍的焊缝宽度。
焊缝出现裂缝时，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人查明原因，制定返修工艺方可处理。
第七节施工安全
7、安全措施及要求
7．1坚持“安全第一，预防为主”的方针，按照GB3708-83《高空作业分级》、国家现行的有关高空作业及安全技术标准的规定执行。
7、2设立专职安全员，监督、检查每天施工的安全情况，对安全保护用品进行跟踪检查，并做好记录。
7．3在钢塔5米平台上，铺满安全网，钢塔四周8米范围内设置警示旗及警示牌，防止非施工人员进入施工区域。
7.4塔架各层平台上的孔洞要铺设盖板，临空面设安全绳或临时护栏。
7.5上下施工人员使用攀爬防坠器。
7.6高空作业人员需经体检合格后，方能上岗。
7.7作业人员应穿防滑、绝缘鞋，服装整洁。
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