宁夏灵武钢结构施工方案.doc

宁夏宝利达化工有限公司10万吨/年废污油再生利用装置工程钢 结 构施工方案审 批： 审 核： 编 制： 中化六建灵武项目部二一一年九月十三日目 录1、 概述1.1 工程概况1.2 工程特点分析 2、编制依据 3、工程概况 4、施工准备 5、钢结构预制 6、焊接 7、钢结构安装 8、施工计划 9、劳动力计划 10、主要工机具及手段用料 11、计量器具 12、安全技术措施1 概述1.1 本方案为宁夏宝利达化工有限公司10万吨/年废污油再生利用装置工程主装置区的框架及管廊施工方案。方案中对钢结构安装及焊接提出的技术指标及具体施工步骤，在施工中须遵照执行。1.2 本工程包括框架和管廊两部分，框架主体为两层，共五轴。钢柱和钢梁为Q235B的焊接H型钢。其他构件为Q235B的型钢类。管廊主体为一层，共25轴。所用型钢材料与框架相同。本工程有工期要求紧的特点，且其施工进度与质量直接影响到设备安装及工艺管线、电气仪表的施工，因此要求参加施工的所有人员在严格地按照图纸和规范要求，严把质量关，严把安全关的前提下尽可能的提高工作效率，为用户提供期望的钢结构工程。本地气候条件差，干燥、风沙多、气温低。要在确保质量的前提下，尽量缩短工期。避开冬季施工。2 编制依据2.1 钢结构工程施工及验收规范-GBJ50205-96；2.2 钢结构工程施工质量验收规范-（GB50205-2001）；2.3 建筑钢结构焊接规程-（JGJ81-91）；2.4 钢结构焊缝外形尺寸-（GB/T7949-1999）；2.5 钢结构安装工程施工操作规范-（YSJ404-1989）；2.6 钢结构设计规范-（GB50017-2003）3 施工准备3.1 施工技术准备3.1.1 组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审。对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位及时沟通，以免误工。3.1.2 在图纸会审完毕后及时提出材料计划。3.1.3 根据施工图纸结合本单位的设备和技术条件，编写施工方案，准备施工过程中所需各种表格，施工方案得到批准后，技术员向参加施工的人员作书面技术交底。3.1.4 现场施工人员应认真熟悉图纸，规范和施工方案，以便施工顺利进行。3.1.5 钢结构工程所使用的材料除应有质量证明书外，还应根据现行国家标准的规定作出复试检验，符合标准后方可使用。3.2 现场准备3.2.1 根据现场施工总平面布置图合理的进行现场材料放置场地及预制场地的布置。在不影响土建施工的前提下，尽量靠近钢结构基础，避免二次运输及安装的不便。3.2.2 应按厂方安全防火的有关规定，设置好防火用具并与生产区进行隔离。对入场施工人员做好安全教育培训并测试，合格者才允许进场施工。3.2.3 施工用电的电缆的铺设。合理的放置配电柜的位置。及时埋好过路电缆，防止被压断，隐蔽的电缆要做好标识，以防开挖土方时误挖影响施工。施工现场除持证电工以外其他人不得随意进入配电柜接电，注意用电安全。3.2.4 现场道路通畅。3.3 主要工机具准备3.3.1 电焊机要根据预制场地的位置要求进行布置，各种设备应运行良好，功能齐全。为施工提供保障。3.3.2 计量器具精度应满足施工要求，并经检验合格，在有效期内。3.4 材料检验3.4.1 凡应用于本工程的各种材料必须有质量合格证明文件，中文标志及检验报告等。3.4.2 钢板厚度及允许偏差和型钢的规格尺寸及允许偏差要符合其产品标准的要求。3.4.3 钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：3.4.3.1 当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。3.4.3.2 钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准。涂装前钢材表面钢材表面锈蚀等级和除锈等级规定的A、B、C级，如锈蚀达到D级，则不能作为钢结构材料。3.4.3.3 钢材端边或断口处不应有分层，夹渣等缺陷。3.4.4 对不满足使用要求的材料坚持退货处理，不能投入使用。3.4.5 焊接材料品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。受潮变质，药皮破损，焊芯生锈的焊条严禁使用。3.4.6 材料如有代用，则必须由材料部门向有关部门提出书面申请，在得到业主材料部门、设计单位、监理单位审核同意后方可以代用。4 钢结构预制4.1 钢结构预制程序焊接检查组装检查组装号料、切割放样检查放样材料检验矫正弯曲和边缘加工焊接返修除锈构件预制检查制孔防腐编号构件验收构件堆放4.1.1 放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割加工余量。4.1.2 放样和样板的允许偏差应符合下表的规定放样和样板的允许偏差项目允许偏差平行线尺寸和分段距离0.5mm对角线差0.1mm宽度、长度0.5mm孔距0.5mm加工样板的角度20mm4.2 钢零件及钢部件加工4.2.1 切割4.2.1.1 切割前应将切割区域表面的铁锈、污物等清除干净。切割后应清除熔渣、毛刺和飞溅物。钢材切割面或剪切面应无裂纹，夹渣、分层和大于1mm的缺棱。4.2.1.2 气割的允许偏差应符合表4.2.1.2之规定。气割的允许偏差 （mm）表4.2.1.2项 目允许偏差零件宽度、长度3切割面平面度0.05t且不应大于2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0注：t为切割面厚度4.2.1.3 机械剪切的允许偏差 应符合表4.2.1.3之规定。机械剪切的允许偏差（mm）表4.2.1.3项 目允许偏差零件长度、宽度3边缘缺棱1.0型钢端部垂直度2.0在剪切之前应对机械进行如下检查：1. 上下刀刃的间距是否符合使用要求2. 检查刀刃角度是否正确，有无卷刃、崩牙等其他缺陷。3. 挡板螺栓是否紧固（在操作中还要经常检查调整）4.2.1.4当切割长度大于1500mm或宽度小于400mm时，宜采用跳割法。跳割段与段之间的间距、两端的间距宜留出200mm。待退热后再将剩余的部分切开。4.2.1.5在切割各种型钢时，不得在切口处和肋部造成任何破损和缺口。4.2.2 矫正与成型板材在切割加工过程中会产生或大或小的变形。一般板材变形会有起拱和侧弯两种。此两种变形可采用火焰热校法。4.2.2.1 对碳素结构钢和低合金结构钢加热矫正时，加热温度不应超过900。其中低合金结构钢在加热校正后应自然冷却。4.2.2.2 碳素结构钢加热成型温度应控制在900-1000之间且当温度下降到700之前，应结束加工。4.2.2.3 低合金结构钢的加热成型温度应控制在900-1000之间且当温度下降到800前，应结束加工。4.2.2.4 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0.5mm，且不应大于该钢材厚度允许偏差的1/2。4.2.2.5 碳素结构钢在环境温度低于-16时，低合金结构钢在环境温度低于-12时，不应进行冷矫正和冷弯曲。4.2.2.6 钢材矫正后的允许偏差，应满足表4.2.2.6之要求。 表4.2.2.6项目允许偏差钢板的局部不平度t141.5t141.0型钢弯曲矢高L/10005.0角钢肢的垂直度b/100双肢栓接角钢的垂直度不得大于90槽钢翼缘与腹板的垂直度b/80工字钢、H型钢翼缘与腹板的垂直度b/1002.04.2.2.7 气割或机械剪切零件，需进行边缘加工时，其创削量不应小于2.0mm。4.2.2.8 边缘加工允许偏差应符合表4.2.2.8 之规定。边缘加工的允许偏差（mm）表4.2.2.8项 目允许偏差零件宽度、长度1.0加工边直线度l/3000且不应大于2.0相邻两边夹角6加工面垂直度0.025t且不应大于0.5加工面表面粗糙度50 4.2.3 制孔制孔前应仔细核对孔的位置、孔径及孔的中心距。当零部件上有不同孔径的孔时，应先制完同一种规格的孔眼后再制其他的孔眼。4.2.3.1 孔壁表面粗糙度Ra不应大于25m，其允许偏差应符合表4.2.3.1的规定。螺栓孔的允许偏差（mm）表4.2.3.1项 目允许偏差直径+1.00圆度2.0垂直度0.03t且不应大于2.04.2.3.2 螺栓孔孔距的允许偏差应符合表4.2.3.2的规定。螺栓孔孔距允许偏差（mm）表4.2.3.2项目允许偏差500501-120012000-30003000同一组内任意两孔距离1.01.5-相邻两组的端孔间距1.52.02.53.0注： 1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为同一组。2、 对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为同一组3、 在相连两节点或接头间的螺栓孔为同一组，但不包括上述两种规定的螺栓孔。4、 在弯构件的翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组4.2.3.3 螺栓孔孔距允许偏差超过上表规定的允许偏差时，要采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。4.2.3.4 孔眼的边缘不应有裂纹、飞溅物和大于1.0mm的缺棱4.3 钢构件组装焊接H型钢的翼缘板拼接缝与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；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。安装焊缝坡口的允许偏差见表4.3.1安装焊缝坡口的允许偏差 表4.3.1项目允许偏差坡口角度5钝边1.0mm根据多年工程实践，综合考虑钢结构工程施工中钢构件部分外形尺寸的质量指标，将对工程质量有决定性影响的指标，如“单层柱、梁、桁架受力支托（支承面）表面至第一个安装孔距离”等6项作为主控项目，其余指标作为一般项目。 钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差应符合表4.3.2之规定。钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差（mm）表4.3.2项 目允许偏差单层柱、梁、桁架受力支托表面至第一个安装孔距离1.0构件连接处截面几何尺寸3.0柱、梁连接处的腹板中心线偏移2.0受压构件弯曲矢高l/1000，且不应大于10.0柱、梁连接处腹板中心线偏移2.0受压构件（杆件）弯曲矢高L/1000，且不应大于10.0钢构件外形尺寸一般项目的允许偏差应符合表4.3.3之规定。钢构件外形尺寸一般项目的允许偏差（mm） 表4.3.3项目允许偏差直径（d）d/5005.0构件长度(l)3.0管口圆度d/500，且不应大于5.0管面对管轴的垂直度d/500，且不应大于3.0弯曲矢高l/1500，且不应大于5.0对口错边t/10，且不应大于3.0注：对方矩形管，d为边长5 焊接焊接材料对钢结构焊接工程的质量有重大影响。其选用必须符合设计文件和国家现行标准的要求。对于进场时经验收合格的焊接材料，产品的生产日期、保存状态、使用烘焙等也直接影响焊接质量。在钢结构工程施工焊接中，焊工是特殊工种，焊工的操作技能和资格对工程质量起到保证作用，必须充分予以重视。 焊条选用E43型号。焊条进场时需检查其合格证，使用前，其生产日期、保存状态、使用烘焙等必须通过检验才能使用。电焊工必须经过考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格及其认可的项目范围内施焊。5.1 焊接坡口用火焰切割，局部可用磨光机打磨成型。5.2 坡口或切口边缘上的缺棱，当其为1-3mm时，要修磨平整，当缺棱或沟槽超过3mm时，则用3.2以下的低氢性焊条补焊，并修磨平整。 切口或坡口边缘上若出现分层性质的裂纹长度a和深度d均在50mm内时，在裂纹的两端各延长15mm，连同裂纹一起铲削，再用3.2低氢型焊条补焊，并修磨平整，当其深度d50mm或累计长度超过板宽的20%时，除按上述方法处理外，还应在板面上开槽或钻孔，增加塞焊。5.3 施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理质量。焊接预热可降低热影响区冷却速度，对防止焊接延迟裂纹的产生有重要作用。5.4 雨、雪天气时，严禁露天焊接，四级以上风力焊接时，应采取防风措施。5.5 不应在焊缝以外母材上打火引弧。5.6 焊接时，应将焊缝两边30-50mm范围内的铁锈、毛刺和油污清除干净。5.7 定位焊，必须由持焊工合格证的工人施焊，点焊用的焊接材料应与正式施焊用的材料相同，点焊高度不宜超过设计焊缝的2/3，点焊长度宜不大于40mm，间距以500-600mm为宜，并填满弧坑。5.8 多层焊接宜连续施焊，每一层焊接结束后应及时清理检查，缺陷清除后再焊。5.9 焊缝金属表面应均匀，不得出现裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷。焊接后应清除飞溅物。5.10 T型接头角焊缝和对接平焊缝，其两端必须配置引弧板和引出板。其材质和坡口型式与被焊工件相同。手工焊引弧和引出长度不得短于20mm，其他焊接形式引弧和引出长度不得短于60mm。焊接后，引出板应用气焊割除，并对边缘进行修磨。严禁用锤击落，以免对母材造成损伤。对T型、十字型、角接接头等要求焊透的对接与角接组合焊缝，为减少应力集中，同时避免过大的焊脚尺寸。5.11 在组装好的构件上施焊，应严格按照焊接工艺规定的参数和焊接顺序进行。5.12 因焊接而变形的构件，可用机械或在严格控制温度的条件下加热的方法进行矫正。同一部位加热矫正不得超过2次，并应缓慢冷却，不得用水骤冷。5.13 手工电弧焊焊接电流应按焊条产品说明书的规定并参照表5.10选用。焊条与电流匹配参数表5.10焊条直径（mm）2.53.24.05.05.8焊接电流（A）50-80100-130160-210200-270260-3005.14 焊后热要对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生，后热处理的时机和保温时间直接影响后热处理的效果，因此应在焊后立即进行，并按板厚适当增加处理时间。5.15 焊接结束后要对焊缝进行工艺评定并根据评定报告来确定焊接工艺。设计要求的全焊透的一级、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷检验，超声波探伤不能对缺陷进行判断时，应该用射线探伤。其余均按三级检验。 焊缝外观检验及允许偏差见表5.15.1焊缝外观检验及允许偏差 表5.15.1项目质量标注一级二级三级气孔不允许不允许直径小于或等于1.0mm的气孔，在1000mm内的范围内不超过5个咬边不要求修磨的焊缝不允许深度不超过0.5mm累计总长度不超过焊缝长度的10%深度不超过0.5mm，累计总长度不超过焊缝长度的15%要求修磨的焊缝不允许不允许 一级、二级的焊缝质量等级及缺陷分级应符合表5.15.2一级、二级的焊缝质量等级及缺陷分级 表5.15.2焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤评定等级检验等级B级B级探伤比例100%20%内部缺陷射线探伤评定等级检验等级AB级AB级探伤比例100%20%注：探伤比例的计数方法应按以下原则确定：（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度不小于200mm，当焊缝长度短于200mm时，应对整条焊缝进行探伤；（2）对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度不应小于200mm，并不应一条焊缝。6 钢结构的安装6.1 钢结构安装程序分片地面组对基础处理及垫铁埋设基础验收组对检查检查刷底漆底座板安装分片吊装就位焊接或紧固整体找正支撑安装验 收平台、梯子、栏杆、采瓦安装6.2 基础验收6.2.1 钢结构安装前，应由业主组织监理单位参加，会同土建和安装技术专业人员，对基础进行验收。应根据基础验收资料复核各项数据，并标注在基础表面上，还应办理工序交接。办理基础中间工序交接应满足如下条件：（1） 基础强度满足设计使用要求（2） 基周围回填夯实完毕（3） 基础的轴线标识和标高基准点准确、齐全（4） 基础的地脚螺栓允许偏差满足表6.2.1-2的要求支撑面、支座和地脚螺栓的位置，杯口尺寸、标高等的偏差应满足下表6.2.1-1要求：支撑面、地脚螺栓位置的允许偏差（mm） 表6.2.1-1项 目允许偏差支承面标高3.0水平度L/1000地脚螺栓中心偏移5.0预留孔中心偏移10.0基础及地脚螺栓的允许偏差 表6.2.1-2项目允许偏差（mm）基础坐标位置（纵、横轴线）20基础各不同平面标高0-20基础平面外形尺寸20预埋地脚螺栓栓顶端标高100预埋地脚螺栓中心距2基础平面水平度（每米）5基础平面水平度（全长）10框架和管廊柱子基础支撑面中心间距3框架或管廊相邻两柱子基础中心间距3螺纹长度200顶面高度2006.2.2 基础的测量方法（1）借助经纬仪和标注钢卷尺，复测基准线，引出立柱中心线及每一节轴线中心线。（2）待基准线测量后，进行选点埋设中心标版。（3）待中心线测量标出后，应分别画出纵向立柱中心线和横向立柱中心线。待地脚螺栓尺寸复核后，将螺栓的保护套去掉。对螺纹丝扣要加以保护，涂油并套上螺母。6.2.3 钢柱脚下面的支撑构造，应符合设计要求，需要填钢板时，每叠不得多于三块。6.2.4 在地脚螺栓的两侧凿出垫铁敷设的位置，保证修凿面大于立柱底板面，凿出毛面后吹净表面，是中心线清晰可见，然后放置垫铁并保证垫铁底面平稳无摇动现象。每组垫铁敷设后应用水准仪测量找准、找平，保证每组垫铁在同一水平面上。6.2.5 钢柱脚底板与基础间的空隙，应用细石混凝土浇筑密实。6.3 钢结构的安装 6.3.1本段钢结构有冷换装置的框架及管廊，框架主体为双层钢结构，局部为单层。管廊为单层钢结构。根据土建的施工进度，先行安装管廊结构，再安装框架结构。依照现场条件，采用组对成片后吊装方式。管廊按跨从第五轴依次开始吊装。钢结构的安装顺序，必须确保结构的稳定性和不导致永久的变形的问题出现，在组装前对较大片的组件进行加固。6.3.2 框架应在地面分榀拼装成型，复验尺寸合格后，方可吊装就位，先吊一榀框架，调整好安装尺寸后，与基础用螺栓连接或点焊在基础上，同时用缆风绳封固，然后再吊相对一榀，找正后用上述方法固定，然后安装支撑件，最后上平台板。6.3.3 采用1台25t吊车从一头向另一边施工，每一跨结构安装完毕后，须经检验合格，符合规范要求后方可拼装下一跨。6.3.4 定位焊缝承受荷载时，焊点数量、焊脚高度和焊缝长度应由计算确定。6.3.5 在钢结构上施加临时截荷时，除经校验核算外，还应征求设计单位的同意。6.3.6 钢结构安装完后，进行总检查。6.3.6.1 钢柱的安装找正。在安装立柱时，要使钢柱在吊装过程中为竖直状态方便就位。钢柱在起吊时不得在地面拖行。为避免吊起的柱子自由摆动，应在柱底上部绑上麻绳作牵制柱子摆动方向用。钢柱就位时应缓慢，避免柱底部刮伤地脚螺栓和底板。钢柱就位后用四根揽风绳索住以免钢柱摆动移位、倾斜。钢柱就位后应立即进行找正工作，使钢柱的中心线与基准中心线相吻合，利用水准仪进行标高的复测。利用经纬仪在两个方向上进行垂直度的复测工作。使钢柱上的垂直标记与基准线相吻合。6.3.6.2 安装柱体的标高允许偏差+3.0mm，-5.0mm。6.3.6.3 钢柱的轴线不垂直为H/1000。6.3.6.4 柱间周边横梁的安装 在立柱安装完成后进行柱间横梁的安装，从而使四周钢柱成为一个稳固的刚性环。上部横梁安装前应先复核柱间距、标高等，复核合格后方可安装横梁。焊接时应采用对称焊接，防止焊接形变。6.3.7 框架安装完毕并经检验合格后应及时安装走道平台及爬梯护栏。6.3.8 焊缝处要及时防腐。 9 劳动力计