新建铁路长沙至昆明铁路客运专线引入昆明枢纽站后工程动车组检修库钢结构专项施工组织设计.doc

新建铁路长沙至昆明铁路客运专线引入昆明枢纽站后工程动车组检修库钢结构专项施工方案新建铁路长沙至昆明铁路客运专线引入昆明枢纽站后工程动车组检修库钢结构专项施工组织设计一、工程简介1.1.工程概况 新建铁路长沙至昆明铁路客运专线引入昆明枢纽站后工程动车组检修库工程为钢结构厂房，内含4条动车检修线路，其主跨为H型钢柱+钢桁架结构，边跨局部二层采用钢框架结构。动车组检修库建筑长468.74m，宽42m，总建筑面积21378m2，建筑总高度为15.50m。 1.2 工程量概况本工程包括新建铁路长沙至昆明铁路客运专线引入昆明枢纽站后工程动车组检修库厂内钢构件制造、加工、焊接、检测、运输、现场安装、防腐涂装等工作，主要工程数量下表。动车检修库主要工程量序号项目单位数量备注1钢骨架t196.152钢屋架t919.863钢柱t138.764钢托架t283.145钢檩条t147.656钢支撑t643.837总计t2329.38主要工作内容：1)钢结构厂房原材料的采购、验收；2)钢柱、钢梁、钢桁架、钢楼板的工厂下料、加工、厂内转运、涂装、存放；3）工厂钢构件的检测；4)负责完成钢构件的运输及防护；5)现场钢结构预埋件的预埋及钢柱、钢梁、钢桁架、钢楼板的吊装；6)钢厂房的现场焊接及栓接；7）现场焊缝及高强螺栓的检测；1.3 编制依据及引用标准JTG/T F50建筑结构荷载规范TB10212钢结构设计规范JTG/T F80/1建筑钢结构焊接技术规程GB/T700建筑抗震设计规范GB/T714涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T2970钢结构高强度螺栓连接技术规程GB/T5313钢结构工程施工质量验收规范GB/T1031混凝土结构设计规范JB/T6061建筑地基基础设计规范GB10433建筑桩基技术规范DGJ08-117建筑桩基检测技术规范CB/T 19建筑钢结构防腐蚀技术规程GB3323钢结构焊接规范GB11345钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T985.1组合楼板设计与施工规范GB/T985.2建筑用压型钢板注：均为现行规范。二、总体施工组织2.1工程施工总体思路及目标本工程施工总体思路严格贯彻我公司管理理念诚信铸造品牌，质量决定市场，科技引领未来。从细节抓起，控制本工程的关键、重点和难点。按照工程量来组织策划，用量化的观点来编制生产计划，以科学的管理为中心，通过实际生产定额来分析偏差，采用有效地控制为手段，确保本项目圆满完成。总体施工流程图- 74 -2.2工期计划由于钢结构的施工是在桩基及承台施工之后，因此钢结构吊装的开始节点受制于承台施工的开始节点。其次，考虑到整个动车组检修库建筑较长，项目部对检修库进行了区域划分，总共分为5个区域，按照分区分段流水施工的方式安排工期，保证2016年1月31日前完成检修库的主体结构，具体施工计划见下表：动车组检修库施工计划区域序号名称工期（天）开始时间完成时间A1区（1-13轴）1桩基12 2015/11/52015/11/162承台30 2015/11/172015/12/163钢柱6 2016/12/272016/1/14主库钢桁架18 2016/1/22016/1/195主库屋面板12 2016/1/202016/1/316边跨结构及屋面20 2016/2/162016/3/6A2区（14-24轴）1桩基10 2015/10/112015/10/202承台15 2015/10/262015/11/93钢柱5 2015/11/172015/11/214主库钢桁架15 2015/11/222015/12/65主库屋面板11 2015/12/72015/12/176边跨结构及屋面10 2015/12/182015/12/27A3区（25-35轴）1桩基21 2015/9/202015/10/102承台15 2015/10/112015/10/253钢柱5 2015/11/22015/11/64主库钢桁架12 2015/11/102015/11/215主库屋面板11 2015/11/222015/12/26边跨结构及屋面10 2015/12/32015/12/12A4区（36-46轴）1桩基8 2015/10/212015/10/282承台15 2015/11/102015/11/243钢柱5 2015/12/22015/12/64主库钢桁架12 2015/12/102015/12/215主库屋面板11 2015/12/222016/1/16边跨结构及屋面10 2016/1/22016/1/11A5区（47-57轴）1桩基7 2015/10/292015/11/42承台15 2015/11/252015/12/93钢柱5 2015/12/172015/12/214主库钢桁架12 2015/12/252016/1/55主库屋面板11 2016/1/62016/1/166边跨结构及屋面10 2016/1/172016/1/262.3主要施工设施2.2.1工厂施工场地安排根据区域化管理的要求，作业场地根据工厂的生产线进行布置。主要室内施工车间下料及构件制造厂房18900 m2、大型钢结构总装、预拼厂房6300 m2涂装厂房两间1152m2，形成总施工面积约30600m2的室内钢结构生产流水线。动车组检修库钢结构工厂加工场地布置图2.2.1现场施工场地安排现场动车组检修库建筑长468.74m，宽42m，为了便于施工，在现场A轴侧边铺设一条施工便道，同时将整个检修库沿建筑施工缝部位进行分区，共分5个区，其中A1区为1-13轴，A2区为14-24轴，A3区为25-35轴，A4区为36-46轴，A5区为47-57轴。动车组检修库钢结构现场分区平面布置图2.4施工场地、环境与条件布置情况2.3.1原材料存放场地1、原材料仓库工厂原材料仓库，可存放钢材13000吨，配有10t门吊4台，并配备有多台转运平板车，确保物流畅通。 2、下料下料车间面积约4300m2，为全室内作业区，配备了大型数控切割设备4台及半自动切割设备30余台，全方位半自动切割机4台，3m18m切割平台6个，年下料能力32000t。 2.3.2 项目钢构件制造场地 1、钢柱、钢梁、钢支撑制造工厂拟将一整个室内单元件制造车间投入到本项目钢柱、钢梁、钢支撑的施工，车间配备有20t行车2台、5吨行车4台，整个车间日产量20吨，60天可以满足本项目钢柱、钢梁、钢支撑制造的需要。2、钢桁架预拼装制造钢桁架各榀分为一轮进行匹配制造，计划在工厂四跨A区施工。A区域长210m、宽30m，总面积6300m2, 配置32t行吊2台，按联段设置一幅匹配制造胎架，胎架长33米，宽4m，行程满足钢桁架总装区匹配制造的生产线。 3、钢架涂装工厂涂装厂房，总面积1200m2，最大可涂装45m20m5m构件。涂装厂房内均设置有除尘、除湿及保温系统。根据钢架需求计划和总体计划安排提供涂装间作为本工程构件涂装施工的专用厂房。2.5施工组织机构及人员构成2.4.1 施工组织机构施工组织机构图中铁十一局长昆引入昆枢站后工程项目经理： 张 正 伟生产副经理： 陈 兴 华总工程师： 陆 军工程技术部： 孙 锦 领安质环保部： 倪 海 啸物资设备部： 赵 航实 验 室：刘 奎 堂测 量 队：陈 相 阁吊装工班 涂装工班 装焊工班二 装焊工班一 下料工班 2.4.2工程人员构成为确保该工程顺利完成，除组建业务精、技术好、能力强的领导班子外，同时选择能打硬仗有丰富经验的专职技术工人为施工生产骨干力量制作，使整个施工过程按照标准化、程序化、规范化进行，充分提高生产工作效率。建立健全的管理机制，分工明细，并按公司管理文件落实到责任人。2.6施工设备的准备及投入根据本工程结构特点和工期要求可知，机械设备需求周期短、种类繁多，且投入量大。为满足此工程的设计质量要求，按工程各分项特点配置，如：国产钢材预处理流水线、海宝数控火焰切割机、CO2半自动焊机、角焊小车、气刨机、空压机等设备。为钢箱梁材料预处理、数控下料、单元件制造、钢箱梁匹配组装作业提供设备设施保障。2.5.1施工设备的准备要求根据该工程的工程量拟投入本工程的设备及工具，对公司现有设备及工具进行清点、检修、保养及调试工作，制定投入计划，设备运输和调试及检验仪器的调试和校验。1） 设备及工具进行清点、检修、保养及调试。 设备物资部负责清点的公司库存设备及工具数量，如欠缺，立即上报公司领导，再决定购买或者租赁。 对现有设备进行检修，零件损坏的需进行更换，性能不稳定的零件进行修理，不能修理的进行更换，使之能满足生产要求。 对设备进行保养，气管老化进行更换，机油达不到要求的更换等工作，延长设备使用寿命。2）检测仪器的调试和校验。 检测仪器按校验周期及时到检测部门校验，取得检定合格证，保证仪器的准确性。 施工过程使用检测仪器前，由质检员对检测仪器按仪器校准程序进行校准确认，并将校准结果登记，经校准确认合格的仪器再投入使用。3）设备、工具的使用及保养 设备物资部要建立台帐，并落实一人一机、二人一机及一人两机（主要是气刨工和埋弧焊工）制，车间责任人（施工队）上报操作人员名单，每日加强检查，填写检查记录，对违反操作规程的施工人员，按情节的轻重处以20元50元/每次； 设备务必每周保养一次，由工程部和车间责任人（施工队）联合进行，认真填写检查记录，对不做保养的施工人员处以50元/次罚款； 如在多次检查中，同一个施工人员有三次以上（不含三次）违反操作规程，工程部将上报人事部对此施工人员处罚300元，并勒令其退场。2.7原材料的供应2.6.1钢材供应计划依据设计图纸，由技术部统计出本工程的钢材用量，下发材料清单。物资部门负责采购，工程部结合生产工序与工艺要求以及合同规定的交货计划，排定钢材供应计划。在排定时既要考虑生产的配套与流水节奏，同时也要考虑储放场地的可用空间与储放能力，避免积压与储放无序。物资部负责按工程部的材料供货时间表分批将材料组织回厂后，通知安质部核对数量、材质、钢号、炉号、规格尺寸等是否与质量证明书相符，并及时知会驻厂监理进行现场见证取样，对材料进行复验，并形成完整的记录。2.6.2钢材供应要求1、材料供应必须按工程部规定计划表执行，务必满足生产要求。如果甲方对分段的交货计划要调整，工程部及时调整材料供应计划，尽最大努力满足甲方计划要求。2、运回公司的材料规格、材质应符合技术部材料清单的供料要求，外观质量应满足相应的规范要求。如果材料规格与材料清单不符，市场部及时填报代用单，通知工程部和技术部。3、材料到场后，相对应的钢材材质证明书和材料码单要及时到位，确保原材料复验工作的顺利进行。三、钢结构制造工艺方案3.1加工制作情况概述钢构件组成分析本工程钢结构由H型钢、圆管支撑等组成，采用Q235及Q345B材质。3.2原材料采购与管理1、材料采购流程制定采购、运输到货计划方案论证签订供货合同总指挥部审核不合理处选择供应商细节调整指标考核进货检验工厂材料加工体系实施运输方案监理方合作意向书不合格品派驻我司监理人员资金保证体系退货材料统计合格否不达标2、原材料的保管、使用1）材料的保管材料检验合格后，填写材料验收清单，对采购的材料需将产品证书、材料来货报验单、复验报告及材料验收清单由质检部一并整理成册，以便备查。材料来货验收确认后，由仓管员作好验收标记，并按规定进行材料保管。具体管理措施如下表所示：材料管理措施钢板、型钢按品种、按规格集中堆放，加以标识和防护，以防未经批准的使用或不适当的处置，并定期检查质量状况，以防损坏。焊接材料按牌号和批号分别存放在具有适温或干燥的贮藏室内。焊条和焊剂在使用之前按出厂证明书上的规定进行烘焙和烘干。螺栓、栓钉按照规格、型号分类储放，妥善保管，避免因受潮、生锈、污染而影响其质量，开箱后不得混放、串放，做到按计划领用，施工未用完应及时回收。2）材料的使用材料使用要求和使用流程如下面表格和流程图所示：施工详图编制材料预算预 排 版订购各种材料仓 库仓 库领料、下料制作、吊装余料管理材料使用流程编号使 用 要 求1材料排版及下料加工后的重要材料应按质量管理的要求作钢印移植。2当钢材使用品种不能满足设计要求需要其它钢材进行代用时，代用钢材的化学成分及机械性能必须与设计中被采用的基本一致，同时须取得设计单位、总承包方、监理、发包方的书面认可。3所有型材一律采用轧制型材。无特殊情况不得采用板材焊接代替，如要进行代替，则必须取得设计单位、总承包方、监理、发包方的书面认可。4严禁使用药皮剥落、生锈的焊条及锈蚀的焊丝。5应根据下料单和施工工艺的要求，在工厂焊接刚构件的安装耳板，在焊接过程严禁不必要的母材损伤。6钢材、焊材的质量证明书、复验单及报料单等数据，按单项工程分册装订，以备查用。3.3加工工艺介绍本工程H型钢柱、钢梁主要采用焊接H型钢制作流水线和H型钢二次加工流水线进行制作与加工，H型构件大组立及非标H型构件在拼焊平台上设置专门胎架进行组焊。3.3.1 H型钢制作、加工流程：工艺文件原材料矫正原材料检查热轧H型钢矫 正H型钢二次加工精度检验翼板下料腹板坡口H型组立尺寸检查尺寸、焊缝检查腹板下料H型焊接H型校正原材料尺寸检查牛腿制作下 料坡口加工劲板制作连接板制作下 料下 料下 料锁口加工钻 孔抛丸涂装入库拼 焊组 焊校 正矫 正钻 孔锁口加工矫 正尺寸检查尺寸、焊缝检查抛丸、涂装检查3.3.2 H型钢制作、加工工艺工序图例工序工艺工序设备1.下料拼接1、零件下料、拼板、加工钢板下料前采用矫平机进行矫正，防止钢板不平影响切割质量和下料精度。规则零件采用直条切割机、非规则零件采用数控火焰切割机精切下料，坡口采用半自动切割机精切。拼接焊缝余高需磨平。2.组装H型构件2、H型钢组装采用H型钢生产流水线上的H型钢自动组立机组装。腹板和翼板的对接缝应错开200mm以上。3.H型构件焊接3、H型钢焊接在H型钢生产流水线上的门型埋弧自动焊机上船位焊接。焊接按照工艺要求的焊接顺序施焊，控制焊接变形。4.H型构件矫正4、H型钢矫正在专用H型钢矫正机上进行变形矫正，矫正后进行端面铣加工，保证构件的长度且提供制孔的基准面。5.H型钢二次下料5、H型钢的下料H型钢二次下料采用带锯机下料，能根据深化图纸中的数据对H型钢的端部进行自动切割，较好地保证了H钢对接和拼接的精度。6.三维钻孔6、H型钢的钻孔H钢的钻孔采用本公司先进的数控三维钻床，拥有精密度测量系统及软件和H钢标记系统，重复定位精度达0.01mm；其能对翼板和腹板进行高速高效地自动钻孔，可满足工程的工期需要和质量要求。7.锁口加工7、H型钢的锁口H型钢锁口加工采用日本引入的先进设备进行加工，其能对H型钢全自动送料、定位、夹紧、锁口及端部坡口自动加工，加工精度高，加工表面质量优。3.3.3 型钢制作关键工艺技术要点1、钢材校正（a）对要进行加工的钢材，应在加工前检查其有无对制作有害的变形（如局部下绕，弯曲等）。如存在此类变形，根据实际情况采用机械冷矫正或用加热（线加热，点加热）矫正。当采用机械矫正时，采用七辊校平机进行矫正，矫平机由泰安华鲁锻压机床有限公司制造，设备型号为WC43-80*2200，最大校平尺寸为80*2200mm，根据钢板宽度的不同，板厚可矫正到100mm，校平精度为平面度可达1.5mm以内。当采用热矫正时，应注意其热校正加热温度不超过820，矫正过程中严禁用水冷却。（b）碳素结构钢在环境温度低于-16、低合金结构钢在环境温度低于-12时不应进行冷矫正。（c）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负允许偏差的1/2。（d）钢板矫正后的允许偏差下表规定：项 目允许偏差图 例钢板的局部平面度t 141.5T141.02、放样（a）放样、切割、制作、验收所用的钢卷尺，经纬仪等测量工具必须经市、部级以上计量单位检验合格。测量应以一把经检验合格的钢卷尺（100m）为基准，并附有勘误尺寸，以便与监理及安装单位核对。（b）所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求，进行计算机放样，H型构件长度放2030mm余量，宽度方向不设余量，腹板放样宽度=H型构件高度（2倍翼板厚度+坡口间隙）+焊接收缩量+切割损耗量，翼板放样宽度=切割损耗量+翼板宽度。（c）核定构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当，如发现施工图有遗漏或错误，以及其他原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位签发的设计更改通知单，不得擅自修改；放样工作完成后，对所放大样和样杆样板（或下料图）进行自检，无误后报专职检验人员检验，放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板和胎架样板。（d）划线公差要求：项 目允许偏差基准线，孔距位置0.5mm零件外形尺寸0.5mm对角线相对差2.0对应边相对差1.0矢高（曲线部分）0.5（e）划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不大于0.3mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。3、切割规则零件采用直条切割机、非规则零件采用数控火焰切割机精切下料，板料原边均不保留，坡口采用半自动切割机精切。（a）切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去，剪切边应打磨。（b）气割的公差要求：项目允许偏差零件的长度1.0mm零件的宽度1.0mm切割面不垂直度et20mm：e1mmt20mm ：e0.05t，且2.0mm割纹缺口深度0.2mm局部缺口深度对1mm打磨且圆滑过渡对1mm电焊补后打磨形成圆滑过渡（c）切割后应去除切割熔渣，对于组装后无法精整的表面，如弧形锁口内表面，应在组装前进行处理。图纸中的直角切口应以15mm的圆弧过渡（如小梁端翼腹板切口）。H型钢的对接若采用焊接，在翼腹板的交汇处应开R=15mm圆弧，以使翼板焊透。（d）火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号，待钢材自然冷却后，再由质检员专检各项指标，合格后才能流入下一道工序。（e）需进行铣削部位，每一铣削边需放5mm加工余量。4、原材料的对接（a）板材对接要求：原材料的对接对接各项要求板材对接对接焊缝等级：一级，对接坡口形式如下图所示：A坡口加工采用半自动火焰切割加工，并打磨露出良好金属光泽，所有切割缺陷应修整合格后方允许进行组装焊接；组装对接错边不应大于t/10且2mm；。对接焊缝焊后24小时进行100%UT检测，焊接质量等级一级。B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300mm。（b）对接允许偏差：项 目允许偏差图 例测量工具对接接头的错边t161.5角尺16t30t/10t303.0对接接头的间隙偏差埋弧自动焊和气体保护焊+1.0钢尺、塞尺对接接头的直线度偏差1/500且不应大于2.0钢尺5、组立焊接H型钢的组立均采用H型钢生产流水线上H型钢自动组立机进行组装。（a）焊接H型钢在组立前对所有影响板料组立的缺陷，如毛刺、铁锈、污垢等等清楚干净，然后对板料进行平整处理后划出翼板中心线与腹板定位线，同时检查翼缘板、腹板编号、材质、尺寸、数量的正确性，方可进行组立。（b）在H型钢自动组立机上组立时，先进行翼缘板与腹板的T型组立，并进行定位焊接。然后将T型与另一翼缘板组立成H型。组立时翼缘板的拼接缝与腹板拼接缝应错开200mm以上。（c）H型钢组立定位焊所采用的焊接材料须与正式焊缝的要求相同，H型钢组立定位焊示意图如下：（d）H型钢组立允许偏差：H型钢组装后的允许偏差（mm）项 目允许偏差图 例测量工具T型连接的间隙t161.0塞尺t161.5焊接组装构件端部偏差3.0钢尺截面高度h1.0（考虑焊接收缩量后）钢尺截面宽度b2.0腹板中心偏移e接合部位1.5其它部位2.0翼缘板垂直度接合部位b/100且不应大于1.5直角尺其它部位b/100且不应大于3.0腹板局部平面度腹板t65.01m钢直尺；塞尺腹板6t 13t。为此，钢箱梁的起吊安装，采用两台25t汽车吊,能满足吊装要求；25t汽车吊参数表5.6钢结构安装钢架的安装主要分为两个部分，第一个部分为钢柱的安装，第二个部分为钢桁架的安装。整个安装的流程为先安装柱及柱间支撑，再拼装桁架及吊装桁架，最后进行桁架间支撑系统的安装。5.6.1钢柱的安装1钢柱安装流程钢柱安装流程图（1）基础承台表面清理在钢柱进行安装前需对基础承台表面进行彻底清理，防止钢柱脚后浇层灌浆后与基础承台之间夹有泥土等物质而产生裂缝，影响柱脚承载力。现场基础承台表面清理示图（2）弹线根据先前标记的纵横轴网，在承台基础表面用墨斗弹好纵横十字线，为钢柱安装后的纵横十字线校正提供基准。基础平台表面弹线示图（3）安装调整螺母将调整螺母和垫片均套入对应的地脚螺栓中，并进行初步的调平，方便钢柱安装后标高的调节。然后根据水平点与设计图纸中柱脚的标高，扭转调整螺母控制垫片的标高，并且使同一基础上的调整螺栓上的垫片保持同一水平。垫片调整螺母 吊脚螺栓安装调整螺母及垫片示图（4）地脚螺栓复测通过水准仪与水平仪分别复测调整螺母上垫片的标高与水平度，根据测量数据与下表所规定允许偏差进行相应的调整。标高测量水平度测量地脚螺栓安装允许偏差项 目允许偏差（mm）支承面标高3.0水平度L/1000地脚螺栓（锚栓）螺栓中心偏移5.0（单层）2.0（多高层）螺栓（锚栓）露出长度+30.0；0.0螺纹长度+30.0；0.0（5）钢柱清理在钢柱吊装前应将其表面彻底清洗一遍，去除钢柱表面的泥土和油迹等物质，有利于后续的涂装工序。钢柱表面清理示图（6）标注中心性和标高在钢柱吊装前应在钢柱两个竖向且相互垂直面标记出中心线，方便以后钢柱纵横十字线校正。在钢柱上根据设计图纸标注标高，方便以后钢柱标高校正。钢柱上标记标高3钢柱吊装（1）吊点设置吊点拟设置在钢柱的柱顶附近处，这样能更加的确保吊装的安全，防止钢柱与汽车吊的吊臂发生碰撞。吊点可设置吊耳或直接用绳索绑扎进行吊装。吊点设置在钢柱柱顶吊装示图（2）吊装方法本工程钢柱的吊装拟采用旋转法，能促进钢柱的吊装效率以及更好的防止柱脚