450m3高炉钢结构施工方案.doc
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1.1450m3高炉钢结构施工方案
1.1.1结构制作工艺
1.1.1.1材料使用：
所有材料材质为Q235B，符合GB700-88的规定。
作到专料专用。
材料在平直后使用。
1.1.1.2划线号料及切割：
A.采用CAD/CAM技术配合数控切割机将炉壳的切割及高炉冷却壁在炉壳上的开孔在制造厂一次完成。
B.所有炉壳及附件应采用半自动精密切割和数控切割，并按照坡口角度及要求备制坡口。
C.在炉壳结构上，上下相邻的纵向焊缝应错开不小于200mm，壳体上开孔与焊缝尽量错开，若不能错开，则应对孔两侧各部1.5倍孔径范围内的焊缝进行无损探伤。
整体高度预留余量。
1.1.1.3滚圆：
滚圆前应查明所滚钢板的正、反面。
滚圆时要有专人指挥，并用弦长不小于1.5米的样板进行检查。
1.1.1.4预装配:
A.在不平度≤4mm的预装平台上进行每带（组圈）预装配，立缝间隙按电渣焊要求预留，立缝要用卡具卡牢，每道立缝卡3个，以保证上下带组装时的准确和安全，并在距上口700mm处焊上脚手架挂耳。
在焊接挂耳时，注意避开炉壳工艺孔，间距为1.5-2m左右，其具体尺寸根据跳板长度而定。
B.每带预装配之之后进行上、下带预组装。
每次预装由二至三段外壳组成一个区段，检查合格后，打上印记，焊好定位器。
上面的一段要作为后序组装段的底段。
C.检查合格后用鲜艳油漆进行编号，并用冲子打出
0°、90°、270°、360°四条中心线。
D.拆开出厂。
1.1.1.5焊接：
Q235B钢焊接，手工焊接时采用E4315型焊条。
自动焊或半自动焊时采用H08A焊丝，焊剂HJ431，其性能符合GB5117-85及GB1300-85规定。
电渣焊采用H08Mn2Si焊丝。
采用CO2焊接时，焊丝选用镀铜H08Mn2SiA，气体纯度为99.7%，含水率≤0.05。
1.1.1.6除锈和涂漆：
除锈及防腐按设计要求进行。
出厂前只刷底漆，焊缝处应留出50mm暂不涂刷。
1.1.1.7构件运输防护：
炉壳运输采用专用运输胎具，装运时要注意炉壳与胎具之间要垫实、卡牢。
其它构件要根据其形状、几何尺寸而定，不论何种防护方法，构件下面都必须用枕木垫起，车辆发动前要用倒链封好车。
1.1.2施工方案：
1.1.2.1炉壳安装
A.炉壳吊装单元的确定：
根据300tm塔吊的性能，将炉壳分成若干个吊装单元，每个吊装单元重量不超过16t，根据详图进行划分。
B.炉壳吊装单元组装
（1）对拼装平台的要求：
拼装平台必须设在坚实、平整的地面上，平台在铺设时用水准仪找平，平台工作面高低差不大于3mm。
在拼装过程中，平台若产生不均匀沉降，应及时调平。
使用胎具、卡具应牢固可靠。
（2）在平台上作出中心标记和相互垂直的两条轴线，用地规画出待组装炉壳下口的外径圆弧线，检查确认圆弧所在平面内的高低差不在于2mm时，必要时用钢板调平，沿圆弧外缘焊上定位挡块。
（3）炉壳单瓦运到现场后，在不平度≤4.0mm的平台上进行每带装配和焊接，然后进行吊装单元的组装焊接，每个吊装单元组成根据现场实际情况确定。
（4）上下带炉壳拼装时应将炉壳下口圆周与平台上画出的圆弧线对准，上下两带拼装放好间隙垫板及落位板，错口处用直角卡具加楔子调整，椭圆度用倒链及调整器调整，各带炉壳组装后，加“米”字型支撑以防止变形。
（5）按制造厂出厂时的排版图及编号进行组装，测定每带的中心位移、椭圆度、上口水平差、对口错边量、坡口端部间隙等，。
符合要求后方可施焊。
（6）炉壳焊接：
a.炉壳的地面组装焊接:
δ≥20mm时，立缝采用电渣焊，管焊条型号YZ-1，规格为Φ=12*4，焊丝H08Mn2si，Φ=3.2mm；δ〈20mm时内侧采用CO2气体保护焊，焊丝H08Mn2siA，直径Φ=1.2mm，外侧采用手工电弧焊，焊条E4315。
环缝内侧采用CO2气体保护焊，外侧采用手工电弧焊，焊丝及焊条的选用同上。
b.炉壳安装焊接:
内侧采用CO2气体保护焊，外侧采用手工电弧焊，焊丝及焊条的选用同上。
C.构件的安装
（1）安装前的准备工作
a.用水准仪、经纬仪对土建给定的高炉中心线、标高进行复测，并将中心点做出明显标志，以便安装时进行吊心检测。
并把高炉纵横中心线及铁口、渣口、风口中心线引伸到基础以外的永久建筑物上（或设立砼标记）。
b.壳体上焊吊装吊耳，为防止因吊装使壳体变形，在吊点处加支撑加固。
c.复测吊装单元的拼装质量，检查其直径、椭圆度、上口水平度及标识情况。
d.根据土建单位提供的观测点，对高炉基础进行沉降观测，并做观测记录。
e.参加安装的有关人员，必须熟悉图纸，了解设计和施工组织设计的要求，构件的平面位置、标高以及构件之间的连接方法、构件重量、安装顺序等。
f.准备吊装机械、运输车辆、吊装索具和其它机具。
g.按施工图纸及施工标准要求，复查构件炉壳几何尺寸。
h.准备炉壳焊接用三角架，并将三角架焊接于炉壳吊装段上，与炉壳一并吊装。
（2）安装底环板用斜铁找平放线，并与基础可靠固定，在环板上划出第一带高炉炉壳下口外径圆弧线并焊好固定挡板。
（3）用300tm塔吊由下至上按吊装单元依次进行吊装，调整后用定位夹具固定，炉壳中心测定用测心桥测定。
（4）焊接
a.炉壳的安装焊缝超过3条未焊环缝时不允许进行下一单元的吊装。
b.炉壳安装环缝采用手工电弧焊，焊条E4315。
（5）高炉炉壳安装及焊接质量要求
a.安装质量要求
外壳钢板圈的最大与最小直径差：
≤3D/1000，且不大于10mm
D为外壳的设计直径
每圈外壳上口水平差：
≤4mm
对口错边量：
δ>40mm时，≤1/10δ且不大于6（δ为板厚）
坡口端部间隙：
δ>30mm时tmm（δ为板厚，t为坡口间隙）
外壳钢板圈中心对炉底中心的位移：
≤2（H-h）/1000但不大于30mm（H—外壳钢板圈的标高h—炉底的标高）
炉顶法兰标高：
+20mm
炉顶法兰上平面任何两点的标高差：
≤D/1000但不大于3mm
b.高炉炉壳的对接焊缝其外观检查应符合设计及相应规范要求。
1.1.2.2高炉热风围管的安装:
A.安装要求：
制造厂制作时分段出厂
围管运往工地后须进行预组装，预组装时要求上表面水平差不得大于6mm，环管组对时最大直径与最小直径之差不得大于10mm，管子对口错边量不得大于2mm，坡口根部间隙为3mm。
预组装严格按照图纸设计及规范要求进行施工，经检查验收合格后，交付安装单位进行焊接。
根据临时支架布置图进行测量放线，首先放出支架安装标高、中心线（围管安装在临时支架上设计标高低10mm，以便对围管进行调整），然后在风口平台上放出热风主管中心线，以便对围管进行定位安装。
安装临时支架时，支架与炉壳连接焊缝，焊接应采用同炉壳相匹配的E4315焊条，焊后检查焊缝。
B.在高炉炉壳安装超过围管标高时即可进行热风围管的吊装，吊装时用150t履带吊进行整体吊装。
围管安放在临时支架上，之后对围管进行定位调整，调整完毕再用四个5吨导链（沿围管均布）将围管挂在炉壳之上。
C.热风围管标高最后调整，在平台安装完毕后，围管吊挂装置到达后再进行，其技术要求为：
环管标高：
±10mm
环管上表面水平差：
≤10mm
从环管外表面至高炉外壳距离偏差：
20mm
1.1.2.3炉身框架安装：
A.炉身框架柱及主梁要求在出厂前进行预组装，预组装的质量要求：
两对角线长度之差不得大于：
10mm
弯曲矢高不得大于：
1/1000L且不大于10mm
B.炉身框架的安装方法及步骤
首先根据设计图纸进行复测，炉体框架柱脚的安装标高及水平度，并用垫板垫平，并放出炉身框架柱脚定位中心线，并用钢冲打印标记。
复查炉身框架柱、梁的尺寸，若有不合格的应立即修复，然后再在构件上划出柱脚十字中心线、标高检测线及柱的中心线，并作出标记。
采用300tm塔吊进行吊装。
应根据塔吊的和性能和炉身框架的各部分重量进行分部吊装。
在构件吊装就位后用经纬仪测量柱的垂直度，可用倒链做小范围的调整，达到规范要求后，进行柱脚固定，待固定后方可摘钩，然后进行各层平台安装。
1.1.2.4炉顶刚架的安装
炉顶框架的安装用300tm塔吊安装。
A.炉顶刚架技术及质量要求：
两对角线长度之差不得大于：
10mm
弯曲矢高不得大于：
1/1000L且不大于10mm。
L—框架长度
B.炉顶刚架的安装方法及步骤：
炉顶刚架用300tm塔吊进行安装，待焊接达到稳定后方摘钩。
1.1.2.5各层平台的安装
平台的安装顺序为：
主柱的安装（用经纬仪及缆风绳找好垂直度）—主梁的安装（测量标高；焊接）—支撑安装（与柱节点间的焊接）—次梁的安装—各节点焊接—铺设平台板并焊接。
1.1.2.6高炉设备安装：
我公司所承担的炉体设备安装任务有：
冷却壁设备、风口装置、渣口装置和铁口框。
A.冷却壁的安装
（1）冷却壁设备包括冷却壁、水箱和冷却板等，安装前应按设备技术文件的规定逐块进行严密性试验，无规定时，应按YBJ201-83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范通用规定》第6章的规定进行。
待炉壳及炉体平台全部安装完毕后开始安装。
（2）在炉壳安装至第4带时将冷却壁所用的吊盘吊至炉内。
（3）待开始安装冷却壁时先将吊盘挂好。
（4）用经纬仪在炉壳内分出十字线
（0°、90°、180°、270°）。
（5）安装时利用吊盘起升，由下至上安装。
（6）冷却壁安装质量要求：
a.冷却壁安装，在炉壳上割孔时，水管不得超过管子外径的1.5倍，螺栓孔不得超过螺栓直径的1.3倍。
b.冷却壁与渣口法兰、风口法兰、铁口套的最小缝隙不得小于10mm。
c.冷却壁之间的垂直及水平缝间隙极限偏差均为+10mm，且最小缝隙不得小于15mm。
d.冷却壁的连接螺栓必须均匀把紧，垫板与炉壳、水管与垫板、螺母与垫板、螺栓与螺母必须层层焊满，不得泄漏煤气。
e.冷却壁安装、焊接完毕后，应再次逐块进行严密性试验和满流试验。
B.风口装置安装
（1）风口法兰开孔
a.在壳内底板上架设经纬仪，按设计投出各风口和渣口中心分度角。
b.在壳内吊盘上架设水准仪，按设计投出风口、渣口中心标高。
c.分别制作渣口、风口开口样板，并检查样板无误。
d.用同一个风口样板对风口开口，用同一个渣口样板对渣口开口。
e.风口需按顺序对称开，先割直口，然后再分别按设计加工坡口。
f.检测所有风口与炉壳中心是否汇交，检测方法是沿各风口高度中心架设检测架，所有检测架均要用仪器测量，达到同一标高，差值≤2mm，将风口中心投到检测架上，作好标记。
通过各风口中心在检测架上的标记点，沿炉壳中心对称拉设钢丝，并通过测心桥，将炉口中心投下，视钢线与炉壳中心是否汇交，确定风口开口精度。
如下图所示：
（2）风口法兰安装：
冷却壁安装前，必须先将风口法兰和渣口法兰安装好，因此风口法兰和渣口法兰的安装精度不但关系到风口装置和渣口装置的安装精度，而且对冷却壁安装也有影响。
风口法兰应根据法兰面上的水平中心线和垂直中心线的标记组装在炉壳上，并经下列检查后可焊接固定：
a.法兰面风口中心位置，应沿炉壳圆周以规定的起点角度等分均匀，极限偏差为+4'；中心标高极限偏差为+3mm；全部法兰面风口中心应在同一水平面内，高低差不得大于5mm，且相邻两法兰面不得大于3mm。
b.各相对法兰风口中心线的水平连线与炉体中心线应相交，公差为10mm。
c.法兰面水平中心线的水平度，在法兰直径内公差为2mm。
d.法兰水平中心线与内圆圆周相交的两点分别至风口中心的水平连线上同一点O的距离L1、L2之差不得大于2mm。
在水平连线上所选择的点O至风口法兰端面的距离A不宜小于1000mm。
e.法兰的倾角θ对设计规定角度的偏斜，挂设铅垂线检查，边长L极限偏差为+2mm。
f.法兰伸出炉壳表面距离，在法兰上端检查，极限偏差为+5，0mm
（3）风口大套安装
a.大套与风口法兰的相配椎面，接合应严密；法兰面间，应按设备技术文件规定的密封要求，用连接螺栓均匀把紧。
b.带水冷的大套、二套及小套，安装前应按设备技术文件的规定进行严密性试验；无规定时，应按YBJ201-83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范通用规定》第6章的规定进行。
安装后应按2.1.5款的规定进行通水试验。
c.风口各套相配锥面，安装前必须清洗干净，清除毛刺。
风口二套固定装置顶紧后，顶板与大套法兰之间的间隙应符合设备技术文件的规定；无规定时，一般不宜小于10mm。
大套与二套的密合面间，用0.10mm塞尺检查，插入深度不得大于接触长度的50%。
d.风口装置各相配球面，安装前必须清洗干净，密合面间不得大于0.05mm的间隙。
C.渣口装置和铁口装置安装：
（1）渣口、铁口套的法兰面中心位置，应沿炉壳圆周以规定的起点分度，极限偏差为+4'；中心标高极限偏差为+5mm。
（2）法兰面水水平中心线的水平度，在法兰全宽内水平差为3mm。
（3）法兰应按设备技术文件的规定进行铆接或焊接，不得泄漏煤气。
（4）渣口大套、二套、三套及小套，安装前应按设备技术文件的规定进行严密性试验；无规定时，应按YBJ201-83《冶金机械设备安装工程施工及验收规范通用规定》第6章的规定进行。
安装后应按2.1.5款的规定进行通水试验。
（5）渣口各套相配锥面，安装前必须清洗干净，清除毛刺。
大套、二套、三套的固定装置顶紧后。
顶板与渣法兰之间的间隙应符合设备技术文件的规定；无规定时，一般不宜小于10mm。
大套与二套、二套与三套的密合面间，用0.10mm塞尺检查,插入深度不得大于接触长度的50%。
1.1.2.7斜桥安装:
A.斜桥用150t履带吊进行整体吊装。
若高炉炉顶平台有碍安装时，应先预留炉顶平台，待斜桥安装完毕后再进行安装。
B.因图纸未到，斜桥的断面形式、角度及重量不清，暂无法确定吊装方法，待图纸到达后由项目部或安装队根据具体情况编制安装作业设计，并报总工审批。
1.1.2.8上升管、下降管安装：
A.上升管安装：
上升管分段用300tm塔吊安装。
安装顺序：
先安装四根直管段，再安装两个三通。
安装前，先用经纬仪在第带焊带上分出45°、135°、225°、315°线，再用水平仪测出29.000m标高点，这样可确定四直管段的位置。
安装就位后用经纬仪测量四直管段的垂直度，再用盘尺量对角线，最后固定。
用同样的方法安装两直叉段，最后安装水平段，安装前用水准仪测出两直叉段的标高，框架管托的标高，直到三者标高一致，最后固定。
B.下降管安装：
下降管（包括下降管梯子、栏杆）用150t履带吊进行安装。
1.1.2.9热风炉炉壳安装
A.热风炉炉壳结构安装工艺与高炉相同，即在地面将炉壳带圈扩大组合拼装并焊接后，进行大部件吊装。
B.热风炉安装前应检测基础中心线和地脚螺栓的位置，并把热风炉中心线和烟道短管、冷风短管、热风短管、高炉煤气短管、燃烧器短管等的中心线引伸到基础之外的固定位置上。
C.热风炉炉壳的焊接：
热风炉焊接采用手工电弧焊或CO2气体保护焊。
其焊接方法及要求与高炉炉壳相同。
1.1.2.10出铁场厂房安装：
出铁场厂房结构安装根据50t坦克吊额定起重量确定组拼扩大吊装单元，组拼时要考虑两端头预留活头，以方便调整就位。
A.吊车梁系统的安装
（1）吊车梁吊装时两头需用溜绳控制，以防碰撞柱子，就位时要缓慢落钩，以便对线。
在纵轴方向不得用撬杠撬动吊车梁，以防因柱子轴线方向刚度差使柱子弯曲产生垂直偏差。
吊车梁的安装应从有柱间支撑的跨间开始，吊装后的吊车梁要进行临时固定。
（2）吊车梁的校正：
主要项目为顶面标高、垂直度、和平面位置等。
吊车梁的校正应在屋面系统构件安装并永久连接后进行，吊车梁安装允许偏差：
序号
检测项目
允许偏差
1
梁跨中垂直度
h/500
2
挠曲
侧向
L/1000，10.0
垂直方向
+10.0；0
3
两端支座中心位移
5.0
4
同跨间内同一横截面吊车梁顶面高差
支座处
10.0
其它处
15.0
5
同列相邻两柱吊车梁顶面高差
L/1500，10.0
6
同跨间任一截面的吊车梁中心跨距
+10.0
7
轨道中心对吊车梁腹板轴线偏移
10.0
B.压型板安装
（1）安装前先搭设作业脚手架、作业平台。
安装过程中严格遵守施工顺序（按当地主导风向逆方向）、排版图及图纸有关密封要求、铆固要求进行施工，严格监控搭接部位的密封质量。
（2）压型板铺设必须按照排版图进行施工。
基准线设在厂房一端的轴线上，并以此基准线为参照线。
铺板时应先固定板的两端，然后再固定中间。
（3）压型板围护结构的外观检查应符合下列要求：
①目测屋面平整，屋面檐口平齐。
②目测压型板长向搭接缝成一直线。
③目测泛水板、包角板各成一直线。
④目测连接在纵横两个方向分别成一直线。
压型板上应无折裂和未经处理的错钻孔洞等缺陷。
屋面压型板上应无施工残留杂物或污物。
压型板安装工程的允许偏差项目和检验方法
项次
项目
允许偏差mm
检验方法
1
屋
面
檐口与屋脊的平行度
10.0
用拉线和钢尺检查
彩色压型板波纹线对屋脊的垂直度
L/1000
且≤20.0
檐口相邻两块彩色
压型板端部错位
压型钢板
5.0
压型铝板
8.0
彩色板卷边板
件最大波浪高
压型钢板
3.0
压型铝板
6.0
2
墙
面
墙面板波纹线的垂直度
H/1000
且≤20.0
用吊线和钢尺检查
墙面包角板的垂直度
H/1000
且≤20.0
相邻两块压型板的下端错位
5.0
钢尺检查
注：
1、L为屋面半坡或单坡长度。
2、H为墙面高度
（4）压型板安装的密封控制方法:
a.屋面板外板采用卷边咬合方式的板型，板与板之间用专用工具进行卷边咬合，形成自防水效果。
b.在包角和反水板的设计时，要首先考虑建筑效果和密封效果，优先采用有自防水作用的包角和反水板。
c.在所有板与板的搭接部位均涂两道密封胶，板的搭接量严格按规范要求执行。
d.先安装窗口包件，然后安装塑钢窗，把包件压在窗下，再把所有缝隙涂满密封胶，进行防水。
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