太重集团矿机主厂房钢结构施工方案.doc

太重集团矿机主厂房钢结构施工方案太重集团矿机主厂房钢结构制作部分1.工程概况该工程为太重集团矿机搬迁新建钢结构厂房，厂房全长180m,车间跨度为24m、30m、 36m不等，柱间距为12m;钢柱均为焊接H型钢格构双肢柱，钢柱截面1500x500m,柱身最长为30.700m,柱底标高为1.500m，柱顶标高为29.200m，柱间支撑选用复式型钢结构，屋面檩条选用焊接型钢；柱子、天车梁材质选用Q345B，手工焊材选用E5015或E5016；柱支撑结构材质选用Q235B，焊条选用E4303;天车梁钢轨选用QU120型钢轨，轨道固定件选用WJK-QU120型；由于钢柱、吊车梁及屋面梁重量不大，在钢柱与吊车梁系统吊装时采用2台50t履带吊，辅助系统的吊装选用2台25T履带吊进行安装。工程特点：a. 工期短。b. 构件数量多，小件多。c. 人员及机械投入多。2编制依据 2.1由甲方与设计院提供的施工图纸。2.1钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20012.2建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-20022.3钢结构设计规范GB50017-20032.4热轧H型钢和部分T型钢GB/T11263-19982.5焊接H型钢YB3001-19922.6钢结构用扭剪型高强螺栓连接副GB/T3632-1996及GB/T3633-19962.7钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法GB113453钢结构制作、安装工程施工工艺及施工方法3.1钢结构制作部署及场地 由于钢结构制作总量约2500吨，因此初步考虑设置4台10t龙门吊，每台10T龙门吊有效作业面为18*80m，每台10T龙门吊内铺设1个放样钢平台18m20m，钢结构制作场地总面积约3000M2，每条线月产量为250吨四条线共计1000吨，约两个半月完成该制作任务；（钢结构加工厂平面布置图）。3.2 H型钢柱、梁制作工艺(见下图)柱、梁翼缘板、腹板划线、半自动切割器下料，对接焊、校正 H型钢组对、点固焊H型钢校直机校直 节点板半自动切割器下料 节点板用模具钻孔 对接焊缝探伤 摩擦结合面喷砂处理 H型钢自动焊接柱、梁划线、与节点板组对、焊接 柱、梁整体检查、校正 喷砂除锈 喷涂防腐漆检验、打中心标记、画标高线、编号 焊缝部位补漆3.3焊接H型钢技术要求a.翼缘板、腹板用半自动切割器切割，气割面要求见下表：项 目允许偏差零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t且不大于2.0割纹深度0.2局部缺口深度1.0b.翼缘板可按长度对接， 90度对接时为等强要求，焊缝等级级。腹板拼接缝为 “T”型。c. H型钢组装前须清除焊接部位的油污。焊接前涂防腐漆。焊缝部位留出100mm不涂漆。焊接前须在H型钢两端设置引弧板。焊后氧气切割掉引弧板，不得用锤击打掉。d. Q345B的刚架柱、梁自动焊采用H08A焊丝和431焊剂。焊材和焊剂应严格按规程烘干。露天作业时，焊接作业应搭设防雨棚。焊接前，需将焊接部位烘干。e. 构件组装点固焊必须由正式焊工施焊，焊点长度应不小于15mm，焊点距离应按工艺执行。f. H型钢制作允差见下表。项 目允许偏差图 例截面高度hH5002.0500h10003.010004.0截面宽度(b)3.0腹板中心偏移2.0翼缘板垂直度()b/1003.0弯曲矢高1/10005.0扭曲H/2505.0腹板局部平面度f143.0f142.0g. H型钢组装和点焊在模架上进行，见下图。h. H型钢埋弧自动焊接采用45度船形焊接，见下图。3.4梁、柱制作技术要求3.4.1板材3.4.1.1首先对钢材的质量把关，对严重锈蚀、划痕太深、表面不平整、截面几何尺寸超差等有缺陷和产生永久变形的钢材不予使用。3.4.1.2钢柱、支撑吊车梁制动系统材质选用Q235B,吊车梁材质选用Q345B钢，其化学成分及力学性能应符合GB/T1591-94中有关规定，制动板采用扁豆形花纹钢板。3.4.2焊材手工焊接Q345C钢时，采用E5015或E5016焊条，手工焊Q235B钢时，采用E4301或E4303焊条，其性能符合GB/T5117-1995，GB/T5118-1995的规定，自动焊接Q345B钢时，采用H08A型焊丝（匹配相应焊剂）焊剂431，其性能符合GB/T14957-1994，GB/T14958-1994的规定。Q345-B钢与Q235-B钢焊接时采用E4301或4303焊条。3.4.3连接件柱与梁连接选用摩擦型高强度螺栓为扭剪型10.9S。其它螺栓均为普通螺栓。 3.5钢结构梁柱制作3.5.1所有构件的制作，均应符合GB50205-2001及YB9254-95的有关规定。见附表。3.5.2焊缝质量检查按GB50205-2001中的有关规定执行3.5.3所有主材拼接焊缝均要等强焊透，其焊缝质量等级为一级。3.5.4吊车梁上翼缘板与腹板的T型连接K型焊缝，均要求剖口焊透，焊缝质量等级为二级（含其余构件对接焊缝）。3.5.5所有贴角焊缝及翼缘板与腹板的T型连接K型焊缝质量等级为三级，但外观质量等级为二级。3.5.6组合型钢中的连接垫板按等间距布置。3.5.7吊车梁翼缘板的拼接点应在距梁端1/3范围内，上、下翼缘板与腹板的拼接焊缝应错开，其距离不得小于200。3.5.8吊车梁翼缘板或腹板的焊接应采用加引弧（熄弧）板的焊透剖口对接焊缝，焊接后应将引弧（熄弧）板割去，并打磨平整。3.5.9吊车梁上、下翼缘板应用自动精密切割，当用手工切割时，下翼缘板及伸缩缝处，吊车梁的上下翼缘板均应全长刨边。3.5.10吊车梁的下翼缘板上不得焊接吊挂设备的零件，不得在其上面打火或焊 接夹具。吊车梁的横向加筋肋的上端应与翼缘板刨平顶紧并焊接，横向加筋肋与腹板连接焊缝，施焊时不得在加筋肋下端起落弧，应围过下端连续施焊，、钢结构制作。3.5.11现场制作使用的量具必须经过检定。3.5.12高强螺栓连接的节点板钻孔应使用模具，以保证节点板的互换性和孔的精度。节点板喷砂或用砂轮处理，采用砂轮打磨时，打磨范围大于螺栓孔的4倍，打磨方向与受力方向垂直。抗滑移系数0.55，按规程作试件送检。3.5.13刚架梁的接口板和梁身组对应在胎具上进行，见下图。3.5.14零件组装前必须先进行校正，画中心线，组装时中心线偏移不得超过2mm。要求刨平顶紧的部位，应研平接触面，接触面积不得小于75%。用0.3塞尺检查，其塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。3.5.15本工程要求钢柱均采用CO2气保焊。室外进行气保焊作业时，必须设置防风棚，CO2钢瓶使用前应倒置1小时，释放水分后再使用。手工焊采用E43焊条，焊条应按规程烘干使用。3.5.16包柱脚部位不得刷漆。3.5.17钢架成品应进行预拼装，全面检查几何尺寸和质量。3.5.18钢柱外形尺寸允许偏差项 目允差图 例柱底面到柱端与梁连接最上一个安装孔距离(l)L/150015.0柱底面到牛腿支撑面距离（l1）l1/20008.0受力支托表面到第一个安装孔距离（a）1.0牛腿面的翘曲（）2.0柱身弯曲矢高H/100012.0柱身扭曲牛腿处3.0其它处8.0柱界面几何尺寸连接处3.0其它处4.03.5.19 刚架梁外形尺寸允差项 目允许误差图 例梁两端支承处最外侧的距离L24m+3.0-7.0梁跨中高度10.0支撑面到第一个安装孔距离1.0梁弯曲度L/1000檩条连接支座距离5.03.5.20钢吊车梁制作外形允许误差项 目允差图 例梁长度(l)端部有突缘支座板0-5.0其它形式L/250010.0端部高度（h）H2.0H3.0两端最外侧安装孔距离l13.0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/200010.0扭曲h/25010.0腹板局部平面度t145.0t144.0翼缘板对腹板垂直度b/1003.0吊车梁上翼缘板与轨道接触面平面度1.0太重集团矿机主厂房钢结构安装部分1.钢结构安装施工总部署：该工程主厂房钢结构总体布置错落有致相互依托，结构安装量大且必须按照业主要求的顺序进行安装，所以在结构安装之前车间内设备基础需暂缓施工，必要时车间内设备基础采用闭口施工法；因此合理安排主体结构的安装与车间内设备基础的施工顺序，是该工程施工中必须考虑的内容。基于上述情况安装单位制定了“梁柱优先，屋面跟进；收尾迅速，短平快装；”的施工总布署。施工机械部署：主吊设备：50T履带吊 辅吊设备: 16T履带吊2台 2.钢结构安装2.1安装施工技术准备2.1.1编制详细的安装作业计划钢结构安装工程至关重要的问题是结构制作要密切配合安装进度。安装工程就要事先制定准确、详细的构件安装计划。对钢结构制作提出详细的制作顺序和准确的交货日期。2.1.2编制专业作业设计在主厂房钢结构施工中，由于高空作业采用高强螺栓，因此，必须根据现场实际情况编制以下有针对性的专业作业设计。安装开始前，准备与钢结构安装有关的施工验收规范和验评标准，制定钢结构安装的技术准备文件，并将有关施工方法、措施及允许偏差等要求编制成施工手册，发放到作业层，让每个施工作业组按施工手册要求对照检查校对，真正做到自检、自查、自纠。基础复测：安装前对现场交付安装的基础轴线、标高进行全面复测。检查土建交接资料是否齐全，与现场实际所测数据是否相符合。2.1.3主导机械与辅吊机械的配置50t履带吊2台 、25t或16t汽车吊2台。2.1.4主导机械和辅吊机械配置的基本思路由于构件运距较远，钢柱和屋架必然分成多节进场，本方案选择2台50t履带吊2台16t履带吊为主体吊装机械,主要考虑到结构安装的整体性,也就说利用大吊车的优势进行隔跨作业,这是小吨位吊车无法相比的。3.钢柱安装工法与质量控制该厂房柱采用焊接式实腹H型钢组合钢柱；柱脚采用杯口插入式连接方式固定，由于钢柱重量大，所以必须做到钢柱安装一步到位，尽量减少钢柱标高和位移的调整，同时根据每根钢柱柱身天车梁牛腿到柱底的实际长度量体裁衣，做到每个钢柱下部找正标高的钢垫板与柱身长度相匹配，减小钢柱制作时的长度误差，严密精确的控制，确实保证柱牛腿标高一致，在考虑夏季高温的同时对安装完毕后钢柱的标高标志线进行二次修正，为下一部天车梁安装创造有利条件；同时在多节柱高空拼装时要做到测量跟踪检测防止永久变形。3.1基础复测接到土建工序交接单后，对实物外观进行检查，落实标高及轴线的控制点，依据交接的控制点组织测量人员及安装技术人员对已施工完毕的土建柱基础进行复测，包括基础标高、轴线、柱距、跨距等；根据测量数据确定基础各项是否符合图纸及国家规范的要求，同时在构件运至现场后要实测钢柱牛腿到柱底的实际长度L1 （在测量该长度时必须使用510kg弹簧秤），找出实长与理论长度L2的差值1L1L2，做好记录。3.2构件检查构件运至安装现场后，先检查其外观，对于在吊装和运输过程中产生的变形应先矫正检查合格后再进行吊装；同时检查钢柱上设置的标高观察点和中心线标志，如果钢柱为双肢柱，故必须保证每一肢上三面有中心线标志。3.3基底处理先将基础顶面用扁铲和水平尺找平，测量其顶面标高数值A1，找出设计标高数值A2与实际标高A1的差值：2A1 A2。3.4柱底钢垫板高度控制在找出钢柱牛腿到柱底长度差值1 和基础标高差值2后，算出钢垫板高度H=1 2 ，根据H数值进行组合，钢柱安装前将其设置在基础顶面找平出。3.4.1钢柱柱身标高标记的复测 在钢柱运至现场后，必须复测钢柱牛腿到柱身1.000m标高标记的实际长度L3(测量时必须使用510kg弹簧秤) ,找出实际长度L3与理论长度L4的差值3L3L4 ，修正其标记的偏差3，并做好记录，在钢柱安装就位固定后，必须复测其标高是否符合国家规范和图纸设计要求，通过水准仪测量柱身标高标记的标高，测出其数值，再根据3加以修正，此时通过修正的数值是钢柱的实际标高标志线。3.5钢柱测量外界温度的影响钢柱测量时必须考虑外界环境温度，尤其在夏季高温期间施工，在测量时必须考虑由于温度影响，钢构件长度的变化，在施工测量时将变化数值考虑进去加以修正，或者测量时间选择在早晚温度较低时进行，以免影响钢柱的安装。3.6柱底标高控制示意图3.7钢柱安装工艺钢柱基础复测 构件检查 基底处理 垫板高度确定并就位 钢柱就位找正 隐蔽工程检查 二次灌浆 垂直度复测 标高标高线的修正 资料整理及报验钢柱的安装要点是：施工精细，控制严格，数据详实，资料完整。3.9钢柱吊装示意图：3.10钢柱安装施工技措示意图吊装用铁扁担4.吊车梁及其制动系统施工工法与质量控制 根据吊车梁自身重量不大的特点，在安装时可以一步到位，不可能再用大型吊装机械去找正，因此先穿线后吊装就位找正一气呵成；由于天车梁吨位小在吊装前将天车梁与制动系统拼装成整体进行吊装减少高空作业。4.1吊车梁系统安装的准备复测钢柱的垂直度、柱牛腿标高是否超标；由于吊车梁与制动系统拼装在一起后重量大，安装时必须一次到位，尽可能不进行二次调整，所以先在钢柱牛腿上根据图纸要求用经纬仪穿线并标记，同时根据吊车梁实际标高与其截面高度配置梁底垫板；便于安装时直接找正；吊装前应清除构件表面的灰尘，油污和泥土等；吊车梁的安装应从有柱间支撑的跨间开始；柱子未校正固定及柱间支撑未安装不得安装吊车梁。4.2吊车梁调整a) 在钢柱安装时调整柱底钢垫板高度，控制天车梁牛腿标高；b) 根据相邻两天车梁截面高差调整吊车梁与柱牛腿支撑面间垫板厚度，控制天车梁标高c) 调整后垫板应与钢柱牛腿支撑板焊接牢固。d) 吊车梁垂直度的偏差调整应在跨中两侧进行调整。e) 吊车梁跨距和轴线的调整应注意跨距必须保证，为下一步天车的安装顺利进行。4.3天车梁系统安装施工工法 钢柱垂直度、标高复测 天车梁截面高度测量、记录根据相邻两天车梁的高差确定垫板厚度 钢柱牛腿上部加设垫板 穿出天车梁中心线，确定天车梁相对位置 天车梁系统 吊装、找正、固定 安装报验。4.4吊车梁垫板加设示意图4.5吊车梁与辅助桁架拼装示意图吊车梁安装要点：复测当先，调整准确，精细施工，不留尾项。5.屋面系统安装屋面系统安装首先要求制作厂按照总施工计划要求的节点必须配套出厂;包括屋架檩条水平支撑垂直支撑隅撑拉杆天沟等屋面系统构件, 屋架与柱采用焊接连接，檩条与屋面梁采用普通螺栓连接。5.1施工工法：5.1.1构件安装顺序 上柱柱间支撑 屋面托梁 屋面梁 檩条 隅撑 水平支撑 天沟 节点补油 5.1.2安装和找正托架梁采用二点捆绑吊装，吊装就位后，及时进行找正、固定并一次完成，确保托架梁的安装质量。屋面梁采用2点或4点捆绑加铁扁担吊装，屋面梁校正采用缆风绳加倒链校正，测量配合；屋面天沟、支撑、檩条、采用一钩多吊法进行安装，安装就位、校正、固定必须一次形成。屋盖系统采用逐间综合分间法安装，即两榀屋面梁之间的所有构件（檩条、支撑、天沟、等）全部安装完毕后再吊装下一间,安装檩条时，吊车占位于屋面同一跨的相邻轴线起吊。5.2屋面系统吊装立面图5.3屋架、托梁、上柱支撑安装示意图6承压型高强螺栓连接工艺6.1施工准备 (1)材料及主要机具：a. 螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。b. 高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺纹损伤时，不得使用。螺栓、螺母、垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污粘染，保持洁净、干燥状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。c. 主要机具：手动扭矩扳手、手工扳手、钢丝刷、工具袋等。(2) 作业条件：a. 摩擦面：摩擦面在构件打包时用塑料胶带封住;摩擦系数应符合设计要求,摩擦面不允许有残留氧化铁皮。b.螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。c. 高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺纹损伤时，不得使用。螺栓、螺母、垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污粘染，保持洁净、干燥状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。6.2接头组装：(1) 连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接头处有翘曲、变形必须进行校正，并防止损伤摩擦面，保证摩擦面紧贴。(2)装配前检查摩擦面，试件的摩擦系数是否达到设计要求，浮锈用钢丝刷除掉，油污、油漆清除干净。(3) 板叠接触面间应平整，当接触有间隙时，应按规定处理，见下表： 、间隙大小处 理 方 法1mm以下不作处理3mm以下将高出的一侧磨成110斜面打磨方面应与受力方面垂直3mm以上加垫板，垫板两面摩擦面处理方法与构件相同(4) 安装临时螺栓连接处采用临时螺栓固定，其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上；并每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。6.3 高强螺栓安装：(1) 安装时高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打。大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧，垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触，不得装反。(2) 螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。(3)螺栓穿入方向宜一致，不得在雨天安装高强螺栓，且摩擦面应处于干燥状态。(4) 高强螺栓的紧固：必须分两次进行，第一次为初拧。初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%80%，初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。a. 一般接头：应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。b. 从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。c.从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。d.初拧扳手应是可以控制扭矩的，初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。为防止漏拧，当天安装的高强螺栓，当天应终拧完毕。e.终拧采用扭矩扳手进行，达到设计要求的扭矩即可. 大型结构屋面安装要点：大车选择得当，施工顺序明确，吊装能整不零，尾项收尾不留，彩板封闭跟进。7.钢结构安装的允许偏差7.1单层钢结构中柱子安装的允许偏差目录允许偏差图 例检查方法柱脚底座中心线对定位轴线的偏移5.0用吊线和钢尺检查柱基准点的标高有吊车梁的柱+3.0-5.0用水准仪检查无吊车梁的柱+5.0-8.0挠曲矢高H/100015.0用经纬仪或拉线、钢尺检查柱轴线垂直度单层柱H10mH/1000用经纬仪或吊线和钢尺检查H10mH/1000且不大于25mm7.2多层钢结构构件安装的允许误差项目允许误差图例检验方法上下柱连接处错口3.0用钢尺检查同一层柱的柱顶高度差5.0用水准仪检查同一根梁两端顶面高差L/1000，且不应大于10.0用水准仪检查主梁和次梁顶面高差2.0用直尺和钢尺检查压型金属板在钢梁上相邻列的错位15.0用直尺和钢尺检查7.3钢吊车梁安装的允许偏差项 目允许偏差图 例检查方法梁跨中垂直度5.0用吊线和钢尺检查侧向弯曲矢高L/1500且不应大于10.0用拉线和钢尺检查垂直上拱矢高10.0两端支座中心位移安装在钢柱上，对牛腿中心的偏移5.0安装在砼柱上，对定位轴线的偏移5.0吊车梁支座加劲板中心与柱子承压加劲板中心偏移t/2用吊线和钢尺检查同跨间内同一横截面吊车梁顶面高差支座处10.0用经纬仪、水准仪和钢尺检查其它处15.0同列相邻两柱间吊车梁顶面高差L/150010.0用水准仪和钢尺检查同跨内任一截面的吊车梁中心跨距10.0用经纬仪和光电测距仪检查苦读小时用钢尺检查相邻两吊车梁接头部位中心错位3.0用钢尺检查顶面高差1.0轨道中心对吊车梁腹板轴线的偏移10.0用吊线和钢尺检查7.4墙架、檩条等次要构件安装的允许偏差项目允许偏差检查方法中心线对定位轴线的偏移10.0用钢尺检查垂直度H/1000，且不应大于10.0用经纬仪或吊线和钢尺检查弯曲矢高H/1000，且不应大于15.0用经纬仪或吊线和钢尺检查抗风桁架的垂直度h/250，且不应大于15.0用吊线和钢尺检查檩条、墙梁的间距5.0用钢尺检查檩条的弯曲矢高L/650，且不应大于12.0用拉线和钢尺检查墙梁的弯曲矢高L/650，且不应大于10.0用拉线和钢尺检查注：H为墙架立柱的高度；h为抗风桁架的高度；L为檩条或墙梁的高度7.5钢平台、钢梯和防护栏杆安装的允许偏差项目允许偏差检查方法平台高度15.0用水准仪检查平台梁水平度L/1000，且不应大于20.0用水准仪检查平台支柱垂直度L/1000，且不应大于15.0用经纬仪或吊线和钢尺检查承重平台梁侧向弯曲L/1000，且不应大于10.0用拉线和钢尺检查承重平台梁垂直度L/250，且不应大于15.0用吊线和钢尺检查直梯垂直度L/1000，且不应大于15.0用吊线和钢尺检查栏杆高度15.0用钢尺检查栏杆立柱间距15.0用钢尺检查7.6钢结构安装小型机具计划序号机具名称规格或生产能力单位数量1电焊机30A台202卷扬机5t台110t13手拉葫芦1t台152t205t104角向磨光机100台105水准仪台16经纬仪台47千斤顶5t台410t432t48卸扣20t个410t45209活扳手把2010梅花扳手把2011线坠个1012扭矩扳手把54.8钢结构安装用料计划序号机械名称规格或生产能力单位数量1钢丝绳1530米5002安全绳15mm米5003安全网平方米5004电焊把线米9005乙炔带米3006氧气