厂房钢结构施工方案.docx
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厂房钢结构施工方案
1.编制原则及依据
1.1编制原则
本施工方案的编制应遵循符合性、先进性、针对性、指导性的原则，力求方案中的措施经济合理，适用可行。
1、方案对工程施工有实质性的指导意义，是作业层进行施工作业的指导性文件之一,并符合基本建设工程施工程序和施工规范要求。
2、采用先进的施工技术，进行科学的管理。
充分利用本公司现有技术装备，人力资源等，并进行优化配置，高效地组织施工。
1.2编制依据
1.2.1甘肃东兴铝业有限公司与十七冶签订的施工合同。
1.2.2沈阳铝镁设计院有限公司所出电解车间主厂房的施工图。
1.2.3甘肃东兴铝业有限公司技改部发的相关文件
1.2.4现行国家建筑施工及验收规范、规程。
序号
标准代号
标准名称
GB50205-2001
钢结构工程施工质量验收规范
GB50194-93
建筑工程施工现场供用电安全规范
GB50300-2001
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50348-2004
安全防范工程技术规范
JGJ33-2001
建筑机械使用安全技术规程
JGJ46-2005
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ59-2011
建筑施工安全检查标准
JGJ80-91
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ81-2002
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ146-2004
建筑现场施工环境与卫生标准
JGJ160-2008
施工现场机械设备检查技术规范
YB4147-2006
冶金建筑工程施工质量验收规范
YB/T9256-96
钢结构、管道涂装技术规程
1.2.5《甘肃东兴铝业有限公司2×45万吨电解铝项目电解车间钢结构制作组织设计》
1.2.6十七冶质量、环境、职业健康安全三标一体化管理体系。
1.2.7十七冶编制出版的企业施工技术标准、工法及以往工程的施工经验。
1.2.8十七冶有关工程施工、安全生产、质量管理、技术管理、文明施工等文件。
2.工程概况
2.1工程简介
我公司主要负责甘肃东兴铝业有限公司2×45万吨电解铝项目电解车间钢结构制作，包括主厂房、通廊等钢结构制作，工期、工程实物量以合同划分及图纸内容为准。
2.2钢结构工程特点
2.2.1工期紧
甘肃东兴铝业有限公司2×45万吨电解铝项目电解车间钢结构制作以主厂房及通廊为主，工期紧，工作范围大，给施工及材料备料带来了难度。
图纸是原设计图，且分批发放，图纸详图转化周期短，部分钢结构只能按蓝图施工，给施工带来了不便，对工期影响很大。
我公司将克服困难，在施工现场布置10台龙门吊负责钢结构主体及平台制作，现场将根据任务量布置龙门吊确保工程的正常施工，按质按量确保工程需要。
2.2.2构件几何尺寸大
电解车间主厂房共计1267.2m×32m。
工程实物量7000吨。
厂房基础为钢筋混凝土杯口基础，下柱为格构式，上柱H型截面。
吊车梁为实腹焊接工字形截面。
钢柱总长20.15m；上柱截面为H440*500*14*20，下柱为H440*300*14*20，下柱用斜缀条将两根焊接H型钢连接。
本次施工重点为构格式排架柱及吊车梁。
（1）柱子系统：
电解铝车间主厂房柱子系统采用H型钢加格构式。
上柱采用焊接H型钢截面，下阶柱采用格构式。
格构式为双角钢、双H型钢，腹杆为角钢。
钢柱顶标高为18.8m，柱底标高-1.35m。
（2）吊车梁系统：
吊车梁系统包括吊车梁、制动结构（兼检修走道）、辅助桁架、水平支撑、吊车轨道及连接件。
吊车梁采用实腹式焊接工字形截面梁、平板支座。
制动结构采用制动板，制动板为8mm钢板板兼作检修走道。
辅助桁架为平行弦桁架，弦杆双肢角钢加撑杆组成，水平支撑一般采用角钢。
轨道联接采用焊接型压轨器。
（3）支撑系统：
屋面采用带天窗屋面有檩结构体系，屋面坡度1/15。
檩条采用高频焊H200*150*3.2*4.5型钢和冷扎C200*70*20*3型钢。
支撑主要承重结构屋架、托架均为上、下弦双肢角钢加支撑组成。
屋架、托架与柱均为螺栓连接接。
屋面一般采用彩色压型钢板（在建筑图上），。
屋面水平支撑设置在屋架上、下弦平面，由纵向水平支撑和横向水平支撑组合形成闭合单元，屋面檩条兼作纵向压杆，并设置隅撑以保证屋面梁受压翼缘的侧向稳定。
屋檐处设天沟。
（4）墙架系统：
墙架系统由抗风桁架、墙架柱、抗风柱等组成。
纵墙、山墙设独立墙架柱。
水平抗风桁架尽量利用环通的吊车检修走道、参观走台等。
纵墙墙架柱间距约为7.5m、6m两种组成，横墙下部由采光窗和砖墙组成，上部由采光窗和彩钢板墙皮组成，在厂房两端山墙处设置抗风桁架用以支承山墙墙架柱。
2.2.3焊接量大且焊接质量要求高
钢柱系统主要采用Q345B钢材、吊车梁采用Q345C钢材。
吊车梁、立柱板厚度均在16mm以上，现场不仅焊接量大，且焊接难度大，质量要求高，对接焊缝为Ⅰ级标准。
2.2.4施工环境影响难度高
施工场地在甘肃嘉峪关，昼夜温差较大，地处西北入冬后风较大，且入冬后气温较低，给施工带来较大难度。
3.施工部署
3.1制作厂安排
本次甘肃东兴铝业有限公司电解铝车间钢结构的加工制作任务主要由装备公司派遣施工队伍在现场制作制作，分别设为钢构一工段至五工段。
3.2总体要求
3.2.1根据工程总规划要求，在保证质量的前提下，确保现场安装需要及钢结构制作节点要求。
3.2.2本工程质量目标如下：
质量目标：
合格，工程一次验收合格率100%。
3.2.4配套制作，服务现场，听从协调。
3.3资源配备
3.3.1人员及人员培训
根据工程实物量及工期要求，参照劳动定额、配备足够的劳动力。
详见附件（附表四）
上岗人员必须经过培训取证后上岗，尤其是电焊工、起重工、行车司机等特殊工种。
3.3.2生产设备
3.3.2.1原有设备，开工前要全面检查、修护、保养，确保能安全使用。
3.3.2.2增添小型工机具，如钢板卡、钢丝绳、电动砂轮、半自动切割机等。
3.3.2.3主要生产设备如下表1所示。
表1主要设备配备表
序号
名称
规格、型号
台/件
备注
2
龙门单梁吊车
20t
1
跨度20米
3
龙门单梁吊车
10t
8
4
龙门单梁吊车
16t
1
5
埋弧焊机
MZ-1000～1250
20
6
硅整流焊机
ZX-500
24
7
交流焊机
20
8
CO2气体保护焊机
NBC-500
30
9
半自动切割机
CG1-30
18
10
喷砂除锈装备
6立方空压机
2
11
空压机
1.6m3/0.8MPa
6
12
磁力钻
WA-3500
10
13
型钢矫直机
H200*800
1
14
角向磨光机
若干
3.3.2.4、量具准备：
量具仪器配置要齐全，按规定送一定数量的量具到计量站进行核对检验，以此校正各班组的量具，以减少误差，不合格者绝对不能使用。
3.4施工前期技术准备工作。
3.4.1图纸自审会审
工程技术人员在看图、审图过程中做好自审记录，及时和设计单位联系。
钢柱等构件制作前，技术部门必须按设计要求和相关技术标准及规范，编制完成以下技术文件：
钢柱构件及组成构件的零部件设计详图、技术交底和制作工艺、焊接工艺评定报告和焊接工艺指导书，并下发至制作车间和质量检查部门。
3.4.2详图转化
为了方便施工，减少制作过程中的差错，对钢结构施工图纸进行转化施工详图。
3.4.3编制施工作业设计
在充分了解图纸、规范等技术文件的基础上，结合工程进度、资源配备，技术人员编制切实可行的施工作业设计、操作规程等技术文件。
3.5保证工期的措施
3.5.1、加强思想教育，开展劳动竞赛，提高施工人员素质，班组工序承包责任制，创造良好的工作环境，激发职工劳动积极性、主动性和创造性。
3.5.2、强化内部协调管理，发挥生产调度作用，做到物流畅通，运输及时，减少积压，少做重复倒运工作。
3.5.3、个别工种特殊阶段要加班加点，起重工每天提前半小时上班准备吊装器具及原材料倒料到位，推迟半小时下半将成品倒运至刷漆点。
3.5.4、严格工序交接、检验制度，做到不返工，不合格品产品严禁出厂。
4.材料选用及材料管理
4.1材料选用
（1）钢材
钢柱、柱间支撑、屋面托架、屋架、平台柱、平台梁等主要钢构件（角钢、槽钢、工字钢除外），钢柱材料为Q345B，钢吊车梁为Q345C，其它材料为Q235B。
其质量应符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591的要求，应具有抗拉强度，延伸率，屈服强度，冷弯试验以及碳、硫、锰含量的合格保证，并有良好的可焊性。
角钢、槽钢、工字钢等次要构件材质为Q235B，其质量应符合《碳素结构钢》（GB/T700）的要求，具有抗拉强度，延伸率，屈服强度，冷弯试验以及碳、硫、磷含量的合格保证，并有良好的可焊性。
钢材表面不允许有裂纹、结疤、折叠、麻面、气泡和夹杂；钢材表面的锈蚀、麻点、划伤和压痕，其深度不得大于该钢板厚度负允许偏差值的1/2。
钢材端面或断口处不应有分层、夹杂等缺陷。
钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-1988规定。
（2）焊材
手工焊Q345B采用的焊条，其技术条件应符合《低合金焊条》（GB/T5118）中的规定要求，手工焊Q235B采用的焊条，其技术条件应符合《碳钢焊条》（GB/T5117）中的规定要求。
自动焊或半自动焊采用的焊丝应符合《熔化用钢丝》（GB/T14957）的标准，同时必须根据施焊材料和结构型式选用合适的焊丝。
气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准《焊接用二氧化碳》（HG/T2537）的规定。
当两种不同强度钢材相连接时，在保证可焊性的前提下，焊接材料宜与低强度钢材相适应。
（3）氧气、乙炔气、丙烷气、CO2气体
氧气、乙炔气、丙烷气、CO2气体要选择两家合格分供方，气体不仅数量足，更重要的是要保证质量，达到规定的纯度要求。
（4）涂料的选用
根据设计要求，常温构件（主厂房、蓄热站等）采用以下油漆：
项目
涂层结构
底漆
中间漆
面漆
修补漆
现场面漆
涂料名称
聚氨酯漆
聚氨酯漆
聚氨酯漆
同左各层
聚氨酯漆
涂层厚度
（微米/层数）
50-60/2
25-30/2
25-30/2
100-120/4
25-30/1
为防止油漆颜色及质量等问题我单位只选用一家油漆供应商，防止油漆混杂使用，出现油漆颜色不一，影响厂房整体观感。
4.2材料的管理
钢材由业主采购，物供部门根据材料计划领料，负责发放到各作业处。
钢材做到专料专用、不混用、不串用。
钢材在进料时应核对材料质量证明书，并对材料的牌号、规格、数量、外观质量等进行检验，及时核对实物与材料质量证明书是否相符，并符合相应的材料标准及设计要求。
加工所剩余料，应标明材质、规格后退库。
材料应有序堆放。
为防止变形，材料应平整地放置。
焊材库应通风良好，保持干燥，焊条、焊丝、焊剂均要摆放在架子上，挂牌标识。
焊材到厂时由材料管理员依购料清单对材质、规格、数量逐一核对，并对所有焊材进行。
所有焊材选用品牌厂家，必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书。
焊材应由专人发放。
焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材，随用随取。
油漆的存储要采取严格的防火措施，涂料及其辅助材料应贮存在通风良好的阴凉库房内，温度一般应控制在5至35℃，按原桶密封保管。
4.3其它要求
1、对高强度螺栓连接面，按规范的规定进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数试验，抗滑移系数μ≥0.45。
2、本工程所用一切材料应严格执行各项质量标准，不准使用没有合格证的材料，原材料如果有问题则相当于质量源头有问题，后续工作再努力也无法弥补质量硬伤。
4.4材料报验
本工程所用的钢材、焊材、涂料必须进行材料进场报验，经监理审查同意后方可使用。
5.加工制作允许偏差
5.1零部件切割
5.1.1、放样、号料时应预留的加工余量。
（1）预留切割、刨边、磨平等的加工余量
a.半自动切割：
钢板厚度＞20mm时为3.5mm；
钢板厚度≤20mm时为3mm。
b.手工切割：
钢板厚度＞20mm时为4mm；
钢板厚度＜12mm时为2mm；
钢板厚度δ12—20mm时为3.5mm。
气割视割咀型号不同，切割余量也适当放大，取值在2~5mm。
c.剪切：
要求进行边缘加工的，预留余量为2mm；
边缘不加工的不留余量。
d.刨边、磨平加工余量：
氧割下料时应预留2～3mm；剪切下料时应预留2mm。
（2）预留焊接收缩加工余量
a.工字型构件收缩余量：
断面高在300mm以下者，按焊缝长度的1/1000增加；
断面高在300～500mm者，按焊缝长度的0.7/1000增加；
断面高在500mm以上者，按焊缝长度的0.5/1000增加；
每个对接焊缝加1～2mm；
每对加劲板加1mm。
b.桁架结构：
按长度0.5‰预留收缩量；
每个对接焊缝加1mm；
每对加劲板加0.5mm。
5.1.2、放样的零件长、宽允许偏差±0.5mm，对角线≤±1mm，放样完毕后须自检、互检，对重要的部件须专检。
5.1.3、钢柱柱翼缘板、腹板接口两两错开200㎜，H型钢翼缘板、腹板接口错开200㎜。
5.1.4、焊接H型钢三块板号料，长度方向的余量为30～50mm（根据杆件长度及焊接节点数量定）取值按切割2～4mm，焊接收缩2～4mm，T型缝腹板宽度方向预留2～4mm焊接收缩余量；
气割的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t，且应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注：
t为切割面厚度
机械剪切的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
5.2矫正
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0.5,且不大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
5.3螺栓孔距偏差
螺栓孔孔距的允许偏差按规范的要求控制见下表:
螺栓孔孔距允许偏差（mm）
螺栓孔孔距
≤５００
501～1200
1201～3000
〉3000
同一组内任意两孔间距
±1.0
±1.5
——
——
相邻两组的端孔间距
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注：
1.在节点连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；
2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；
3.在相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两条所规定的螺栓孔；
4.受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。
5.4构件组装允许偏差
5.4.1焊接H型钢允许偏差
（1）焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。
翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽。
（2）焊接H型钢的允许偏差
焊接H型钢的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
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，且不应大于3.0
弯曲矢高（受压构件除外）
L/1000，且不应大于10.0
扭曲
h/250，且不应大于5.0
腹板局部平面度f
t＜14
3.0
t≥14
2.0
5.4.2、焊接连接组装允许偏差
（1）24m以上吊车梁制作时均应起拱，其起拱度为自重作用下挠度值加3～4mm。
（2）焊接连接组装的允许偏差应符合下表。
焊接H型钢的允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
对口错边△
t/10，且不应大于3.0
间隙a
±1.0
搭接长度a
±5.0
缝隙△
1.5
高度h
±2.0
垂直度△
b/100，且不应大于3.0
中心偏移e
±2.0
型钢错位
连接处
1.0
其他处
2.0
（3）要求刨平顶紧的顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴，用0.3mm塞尺检查，其塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。
（4）桁架结构杆件轴线交点错位的允许偏差不得大于3.0mm。
5.4.3、端部铣平及安装焊缝坡口
（1）需刨平的位置，必须进行刨平处理。
端部铣平的允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
两端铣平时构件长度
±2.0
两端铣平时零件长度
±0.5
铣平面的平面度
0.3
铣平面对轴线垂直度
L/1500
安装焊缝坡口的允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
坡口角度
±5°
钝边
±1.0mm
（2）外露铣平面应防锈保护
5.4.4、钢构件组装外形尺寸允许偏差。
（1）单层钢柱外形尺寸的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离L
±L/1500±15.0
柱底面到牛腿支承面距离
±L/2000±8.0
牛腿面的翘曲△
2.0
柱身弯曲矢高
H/1200，且不应大于12.0
柱身扭曲
牛腿处
3.0
其他处
8.0
柱截面几何尺寸
连接处
±3.0
非连接处
±4.0
翼缘对腹板的垂直度
连接处
不大于1.5
非连接处
b/100，且不应大于5.0
1柱脚底板平面度
不大于5.0
柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离
不大于3.0
（2）焊接实腹钢梁外形尺寸的允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
梁长度L
端部有凸缘支座板
0~5.0
其他形式
±L/2500±10.0
端部高度h
h≤2000
±2.0
h＞2000
±3.0
拱度
设计要求起拱
±L/5000
设计未要求起拱
10.0~5.0
侧弯矢高
L/2000，且不应大于10.0
扭曲
h/250，且不应大于10.0
腹板局部平面度
t≤14
不大于5.0
t＞14
不大于4.0
翼缘板对腹板的垂直度
b/100，且不应大于3.0
吊车梁上翼缘与轨道接触面平面度
不大于1.0
梁端板的平面度（只允许凹进）
h/500，且不应大于2.0
梁端板与腹板的垂直度
h/500，且不应大于2.0
（3）钢桁架外形尺寸的允许偏差（mm）
项目
允许偏差（mm）
桁架最外端两个孔或两端支承面最外侧距离
l≤24m
+3.0-7.0
l＞24m
+5.0-10.0
桁架跨中高度
±10.0
桁架跨中拱度
设计要求起拱
±L/5000
设计未要求起拱
10.0-5.0
相邻节间弦杆弯曲（受压除外）
L/1000
支承面到第一个安装孔距离a
±1.0
檩条连接支座间距
±5.0
（4）墙架、檩条、支撑系统钢构件外形尺寸（mm）
墙架、檩条、支撑系统钢构件外形尺寸
允许偏差（mm）
构件长度L
±4.0
构件两端最外侧
安装孔距离L
±3.0
构件弯曲矢高
ι/1000,且不应大于10.0
截面尺寸
+5.0
-2.0
5.5构件焊接外观检验
5.5.1、二级、三级焊缝外观质量检查如下表
焊缝外观质量标准（mm）
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
未焊满（指不足设计要求）
≤2+0.02t，且≤1.0
≤2+0.04，且≤2.0
每100.0焊缝内缺陷总长≤25.0
根部收缩
≤2+0.02t，且≤1.0
≤2+0.04，且≤2.0
长度不限
咬边
≤0.5t，且≤0.5；连续长度≤100.0,且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1t，且≤1.0；长度不限
弧坑裂纹
－
允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
－
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t，且≤0.5
缺口深度0.1t，且≤1.0
每1000.0焊缝不应超过处
表面夹渣
－
深≤0.2t，长≤0.5t；且≤20.0
表面气孔
－
每50.0焊缝长度内允许直径≤0.4t，且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
注：
表内t为连接处较薄的板厚
5.5.2、对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差如下表
对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差（mm）
项目
允许偏差
一、二级
二级
对接焊缝余高
B＜20：
0～3.0
B≥20：
0～4.0
B＜20：
0～4.0
B≥20：
0～5.0
对接焊缝
d＜0.15t，且≤2.0
d＜0.15t，且≤3.0
5.5.3、部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差如下表
部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差（mm）
项目
允许偏差
焊脚尺寸hf
hf≤6：
0～1.5
hf＞6：
0～3.0
焊缝余高c
hf≤6：
0～1.5
hf＞6：
0～3.0
注：
1、hf＞8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm，但总长度不得超过焊缝总长度10%；
2、焊接H型钢梁腹板与翼缘板的焊两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。
6.主要钢结构制作方法
6.1吊车梁
6.1.1种类、数量、材质
6.1.1.1吊车梁为实腹焊接H形钢梁，是钢结构工程中最重要的构件之一。
6.1.1.2吊车梁采用Q345C钢材。
6.1.2制作工艺流程见下图：
6.1.3放样、号料
6.1.3.1所有构件零部件，一律要放样。
6.1.3.2号料前必须根据图纸核对所用钢材的钢号、规格，检查材料质保书。
6.1.3.3号料应根据工艺要求预留切割、刨铣、焊缝。
收缩和矫正收缩的余量。
6.1.3.4对已号料剩余的钢材要进行材质标识移植。
6.1.4下料切割
下料采用半自动切割机，对要求刨平顶紧部位，用机械加工。
气割的尺寸精度要求：
项目
允许偏差
零件的宽度和长度
±3.0mm
切割面不垂直度
0.05t且≤2.0mm
割纹深度
0.3mm
局部缺口深度
1.0mm
t为切割面厚度。
坡口要求：
6.1.5拼接
6.1.5.1接料利用埋弧自动焊机。
接料焊缝符合图纸及规范要求等级，接料后产生的变形，采用火焰矫正。
6.1.5.2吊车梁上、下翼板接料时，要避开跨中1/3L的范围内接缝，腹板和翼板接缝应错开200mm以上。
腹板允许有一道纵向接缝，翼板不允许有纵向接缝。
6.1.5.3吊车梁设计要求起拱时，腹板下料应考虑起拱要求，起拱值应比设计值大3～5mm。
吊车梁不允许下挠。
6.1.6组对
H型钢采用人工组对，组对方法采用站立组对。
组对、焊接用钢平台。
在下翼缘的上表面，上翼缘的下表面划出腹板位置边界线，宜先组对上翼缘板与腹板，组对腹板点焊牢，将“T”型钢翻身，和下翼板组对成H型钢。
H型钢焊接矫正后，再组装端部支座板和肋板。
吊车梁肋板和上翼板要顶紧。
6.1.7焊接
6.1.
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