钢结构施工技术方案.doc

厦门翔鹭石化45万吨年PTA工程钢结构安装施工技术方案 中国石化集团第十建设公司 THE TENTH CONSTRUCTION COMPANY OF SINOPEC 1综述11 本装置钢结构工程包括管架、PTA框架、CTA框架等，共计约6000 t。除栏杆等少数钢构件在现场制作外，其它主要构件全部在预制厂完成预制后送抵现场，安装时用螺栓连接。施工时根据基础移交进度、施工图交付情况、设备安装计划及预制件的供货进度，统筹安排钢构安装进程，总体原则是“先管架后联合框架”，同时对妨碍大型设备运输吊装的钢结构，依据现场实际情况可推迟安装。12 方案编制依据 121 钢结构工程施工及验收规范(GB50205-95) 122 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范（JGJ82-91） 123 石油化工企业设计防火规范 （GB50160-92） 124 建筑设计防火规范（GBJ16-87） 125 京鼎工程建设有限公司提供的图纸、资料 2施工程序 本装置钢结构施工工序流程图如下：安装质量检验（A）涂面漆、防火层（A）办理工序交接（B）交工文件移交（A）基础二次灌浆（B）平台、梯子、栏杆安装（B）施工准备工作（C）图纸会审施工方案编制（A）材料验收（A）技术交底补涂底漆（C）基础验收、处理（A）分片组装（B）栏杆等制作用钢材检验(A)剩余钢梁安装（C）预制件验收：(B)几何尺寸、焊接质量检验材料接收、保管（C）找正、找平（B）材料管理工程量录入计算机 填写各框架详细施工步骤和施工方法 填写班组作业要领书吊装就位（C） 注：括号内的A、B、C指要求检查的等级 A- 停检点 由STCC和CTCI共同确认 B- 共检点 由专职质检员、施工班组共同确认 钢结构施工工序流程图C- 自检点 施工班组自行检查 3钢构供货状态及到货日期 31 除平台板、栏杆等少数构件外，柱子、梁、梯子、连接板、筋板等钢构都在预制厂完成构件预制和两遍底漆及第一遍面漆的涂刷后编号运送至现场，预制件送至现场后的检验、接收、保管和安装由我方负责。每一批钢构到货时，与其配套的连接板、高强螺栓、垫片、螺母等配件同时到货。预制件的编号方法及标注位置另见施工技术交底。32 钢构柱子在预制完成后应根据我方要求分批分段供到现场，每根柱子的几个预制段应同批到货，分段供货的整根柱、梁同时供到现场。钢构柱子的分段情况为：. CTA区钢构柱子要求在EL112500、EL124500和EL136000处分段， PTA区钢构柱子要求在EL109500、EL120500和EL132500处分段。 4材料验收及保管 41 对于预制完后运抵现场的钢构件，接收时要复验其外形尺寸，外形尺寸和几何尺 寸的允许偏差应符合下列各表的规定。 单层钢柱外形尺寸允许偏差 表4-1-1项 目允许偏差（mm）图 例柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离（L）Page: 3L/1500Page: 315.0柱底面到牛腿支承面距离（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/1000 且12.0柱身扭曲牛腿处3.0其它处8.0柱截面几何尺寸连接处3其它处4.0翼缘板对腹板的垂直 度连接处 1.5其它处b/100 且 5.0柱脚底板平面度5.0柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离3.0 多节钢柱外形尺寸的允许偏差 表4-1-2项 目允 许 偏 差（mm） 图 例一节柱高(H)Page: 43.0两端最外侧安装孔距离(L3)2.0柱底铣平面到牛腿支承面的距离(L1)2.0铣平面到第一个安装孔距离1.0柱身弯曲矢高H/1500且 5.0一节柱的柱身扭曲H/250且 5.0牛腿端孔到柱轴线距离(2)3.0牛腿的翘曲()l210002.0l2 10003.0柱截面尺寸连接处3.0其它处4.0柱脚底板平面度5.0翼缘板对腹板的垂直度连接处1.5其它处B/100 且 5.0柱脚螺栓孔对柱轴线距离(a)3.0箱形截面连接处对角线3.0 钢平台、钢梯和防护钢栏杆外形尺寸的允许偏差 表4-1-3项 目允 许 偏 差（mm） 图 例平台长度和宽度+5.0平台两对角线差（L1-L2）6.0平台表面平面度(1米范围内）6.0钢梯长度(L)+5.0钢梯宽度(b)+5.0钢梯安装孔距离(a)3.0梯梁纵向挠曲矢高L/1000踏步间距（a）5.0栏杆高度5.0栏杆立柱间距10.0 钢管构件外形尺寸允许偏差 表4-1-4项 目允许偏差（mm）项 目允许偏差(mm) 直径(d)构件长度(l)管口圆度d/500且5.03.0d/500且 5.0端面对管轴的垂直度弯曲矢高对口错边d/500且3.0L/1500且5.0t/10且3.042 接收时，对钢构件的螺栓孔要仔细检查，具体要求如下：421钢柱底板地脚螺栓孔、吊车梁螺栓孔等，应采用机械方法加工，加工成型的螺栓孔允许偏差见表4-2-1 螺栓孔允许偏差表 表4-2-1项 目允 许 偏 差（mm）直 径01.0圆 度2.0垂 直 度0.03d且2.0 422 螺栓孔孔距允许偏差见表4-2-2。 螺栓孔孔距允许偏差 表4-2-2项 目允 许 偏 差（mm）5005011200120030003000同一组内任意两孔间距1.01.5相邻两组的端孔间距1.52.02.53.0423螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。 43 接收预制完的钢构件时，应同时检查如下资料： 431 产品合格证。 432 施工图和设计变更文件。设计变更的内容应在施工图中相应部位注明。 433 制作中对技术问题处理的协议文件。 434 钢材连接材料和涂装材料的质量证明书或试验报告。 435 焊接工艺评定报告。 436 高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告，焊缝无损检测报告及涂层检测资料。 437 主要构件验收记录。438 预拼装记录。439 构件发运和包装清单。44对于在现场制作的栏杆、梯子等需用的钢材，验收时，要检查其是否有符合设计和专业标准要求的质量证明书。钢材表面或断面不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹层和分层，表面缺陷深度不应大于钢板厚度负偏差的1/2。45 现场施焊所用焊接材料应具有质量证明书，并符合设计和国家标准的规定。受潮变质、药皮破损、焊芯生锈的焊条严禁使用。46钢结构工程所采用的涂料，应有出厂质量证明书并符合设计要求和国家现行标准。47 如需材料代用，必须持有设计部门审批的材料代用单。48预制件存放场地应平整坚实，无积水。预制件应按种类、型号、安装顺序分区存放和保管，现场制作用的钢材应按钢种、钢号和规格分别验收、标识、堆放和保管，并做好收发台帐和管理工作。堆放时，螺栓、螺母的保管应做好防锈蚀，钢构件底层垫枕要有足够的支承面并应防止支点下沉。相同型号的钢构件叠放时，各层钢结构的支点应在同一垂直线上，并应防止钢构件被压坏和变形。49 高强螺栓的保管 本工程中钢构安装用的所有螺栓除图纸另有注明者外，均采用JIS F10T M20 扭力控制高强螺栓，与其配套的的配件为一个六角螺帽和一个垫圈。根据钢构施工的总体进度计划安排，高强螺栓应随钢构预制件分区分批到货。保管时，不同批号的螺栓分开保管，同一批号中相同规格的放在一起，不同规格的分开摆放，如可根据规格的不同将其装于不同颜色的桶里或盒里。在接收、运输、发放螺栓时，不得抛投及随意摆放螺栓，以免牙纹部分被碰伤或沾上异物。保管时，还要注意不要使螺栓沾上雨水、油污等。410检验不合格的钢材应及时与有关部门联系、处理，同时做好标识，并与合格钢材分开保管。回收到库里的已使用过的高强螺栓、螺帽、垫圈必须与未曾使用过的螺栓、螺帽、垫圈分开摆放。410运用计算机局域网络建立材料台账，对材料的入库、发放、使用进行全过程控制。 5钢结构的安装 51基础的检验 511钢结构安装前应对建筑物的定位轴线，基础轴线的坐标和标高、地脚螺栓位置等进行检查。检查无问题后办理交接验收手续。 512基础支撑面、地脚螺栓的允许偏差应符合表5-1-1的规定。 支撑面地脚螺栓的允许偏差 表5-1-1项 目 允 许 偏 差（mm） 支承面标高3.0水平度L/1000地脚螺栓螺栓中心偏移05.0螺栓露出长度 +20.0 0螺纹长度 +20.0 0预留孔中心偏移10.0 52安装和校正 521 本装置钢构的安装顺序原则上为先管架后框架，管架安装以K轴为界从中间向两侧 安装，框架安装根据构件到货的实际情况在CTA区和PTA区同时展开。具体安装方法为分 段供货的柱子在现场组装后单根整体吊装就位，之后依次安装钢梁、斜撑、梯子、平台、 栏杆。各框架具体结构尺寸和安装顺序及安装技术措施在预制件到现场后用施工技术交底 补充。 522钢结构安装前,应对钢构件的质量进行检查。钢构件的变形、缺陷超出允许偏差时， 应进行处理。 523在地面组装的钢构柱子在安装前，应做强度和稳定性验算，必要时应采取加固措施。 524钢柱采用座浆法安装。在基础中央设置一块钢垫板（长、宽为150-200mm，厚度10 12mm），用无收缩水泥按图纸标高找正、找平，调整好的钢垫板表面即为柱子安装的底部标 高，预制好的构件吊装就位后，找正、找平、把紧螺栓。钢垫板安装方法见图5-2-1。A#A-A找正、找平线图5-2-1 钢结构安装垫板设置示意图A钢垫板无收缩水泥二次抹面层地脚螺栓 524钢结构的柱、梁、屋架、支撑等主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定。当 天安装的钢构件应使其具有足够的空间刚性和可靠的稳定性。 525钢结构安装校正时，应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响， 采取相应的调整措施。 526利用安装好的钢结构吊装其它构件和设备时，应征得设计单位同意，并应进行验算， 采取相应措施。 527钢柱安装时，每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线 引上。 528设计要求顶紧的节点，接触面应有70%的面紧贴。用0.3mm厚塞尺检查，可插入的 面积和不得大于接触顶紧总面积的30%，边缘最大间隙不应大于0.8mm.。529钢结构及其平台、梯子安装的允许偏差应符合表5-2-1、表5-2-2的规定。 钢结构安装的允许偏差 表5-2-1 项 目允许偏差（mm）图 例DD定位线柱轴线对行列定位轴线的平行位移和扭转位移5.0基准点标高柱基准点标高有吊车梁的柱-5.0+3.0无吊车梁的柱-8.0+5.0 DH D柱垂直度高度H10m高度H10m10H/1000且25.0L1L2梁柱层间对角线之差L1-L25.0aa相邻柱间距离（a）5.0梁标高（）3.0LD梁水平度（D）L/1500且5.0；L为梁长D梁中心位置偏移（D）2.0b相邻梁间距（b）4.0 钢平台、钢梯和防护钢栏杆安装允许偏差 表5 2-2 项 目 允 许 偏 差（mm）平台标高10.0平台梁水平度L/1000 且 20.0平台支柱垂直度H/1000 且 15.0承重平台梁侧向弯曲L/1000 且 10.0承重平台梁垂直度H/250 且 15.0栏杆高度10.0栏杆立柱间距10.0直梯垂直度L/1000 且 15.0 5210 高层钢结构的允许偏差应符合表5-2-3的规定。 高层钢结构允许偏差 表5-2-3 项 目 允 许 偏 差 (mm)钢结构定位轴线L/2000 且不超过 3.0柱子定位轴线1.0地脚螺栓偏移2.0底层柱柱底轴线对定位轴线偏移3.0底层柱基础点标高2.0上下柱连接处的错口3.0单节柱的垂直度H/1000 且 10.0同一层柱的各柱顶高度差5.0同一根梁两端顶面高差L/1000 且 10.0主梁与次梁表面高差2.0压型钢板在钢梁上相邻列错位10.0主体结构整体垂直度H/2500+10.0 且 50.0主体结构整体平面弯度L/1500 且 25.0主体结构总高度H/1000 且不超过 30.0 注：表中H为结构高度，L为结构长度。 53连接和固定 本工程钢结构的预制在预制厂内完成，运到现场的的预制件的连接除图纸注明选用焊接者外，均用螺栓连接。所有主要构件连接用的螺栓除图纸另有注明者外均采用JIS S10 M20扭力控制高强螺栓，爬梯、扶手、桁条、围梁、门窗支架除另有注明者外均采用M16普通螺栓。 531 连接前的检查 5311钢结构拼装前应清除飞边、毛刺、气割氧化铁、焊接飞溅物。摩擦面应保持干燥、摩擦面的浮锈、油、杂质等必须清除干净。 5312钢构件的连接接头，应经检查合格后方可紧固。5313 每批S10T M20螺栓到货后，至少抽取5组螺栓、螺帽、垫圈之组合件做检查，复验其紧固轴力应为150.9KN204.8KN。5314 检查F10T M20专用锁紧机是否合乎需要。先检查专用锁紧机各内外套筒是否磨损，然后利用轴力计测试其紧固轴力是否在标准值范围内。专用锁紧机须每天在使用前检查一次。5315 下雨时如无良好的遮避措施，严禁时行高强螺栓的拧紧作业。532 螺栓连接时的注意事项5321安装使用的临时螺栓在每个节点上的穿入数量应根据安装过程所受的载荷计算确定，且不少于安装孔总数的1/3，至少为2个。 5322永久性螺栓的连接，每个螺栓一端不得垫2个及以上的垫圈,并不得采用大螺母代替垫圈。螺栓拧紧后，外露螺纹不应少于2个螺距，其螺栓孔不得采用气割扩孔。 5323 安装高强螺栓时，螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得用气割扩孔，穿入方向要一致且便于操作。高强螺栓不得作为临时安装螺栓。 5324 高强螺栓连接的板叠接触面应应平整。当接触面有间隙时，小于1.0mm的间隙可不处理；1.03.0mm的间隙，应将高出的一侧磨成1：10的斜面，打磨方向要与受力方向垂直；大于3.0mm的间隙应加垫板，垫板两面的处理方法与构件相同。5325 采用专用锁紧机拧紧的扭力控制高强螺栓，其拧紧作业的顺序如下： 穿好螺栓，用普通扳手旋紧螺帽，使螺帽与圈紧密结合，以防止拧紧时，垫圈发生移动。 从每一节点螺栓群的中央处开始拧紧作业，并以对称方位，由内而外，逐一拧紧螺栓。 将专用扳手的内外套筒，套入螺帽及直齿状尾端，确认套牢后方能启动锁紧开关。 螺栓直齿状尾端破断后，拧紧作业即完成。5326 对于个别使用专用锁紧机无法施拧的TC螺栓，采用扭矩法施拧。拧紧分初拧和终拧，对于大型节点分为初拧、复拧和终拧。复拧扭矩等于初拧扭矩，终拧扭矩为初拧扭矩的两倍。M20 TC螺栓的初拧扭矩为262N.m，M16普通螺栓的初拧扭矩为134N.m。 5327扭矩法施拧时采用的扭矩板手和检查采用的扭矩板手，在每班作业前后均应 进行校正，其扭矩误差应分别为使用扭矩的5%和3%。533用扭矩法施拧六角高强螺栓终拧结束后，用0.30.5kg的小锤逐个敲检并进行扭矩抽查，欠拧或漏拧者要及时补拧，超拧者应予更换。扭矩检查应在终拧1小时以后、24小时以内完成。检查时，将螺母退回3050，再拧至原位测定扭矩，该扭矩与检查扭矩的偏差应在检查扭矩的10%以内。M20 TC螺栓的检查扭矩为523.2N.m，M16普通螺栓的检查扭矩为267.9N.m。 534 焊接连接5341对部分需要现场焊接的构件及栏杆，现场施焊时采用手工电弧焊，除图纸注明者外，焊条均采用E7016，在使用前应根据说明书进行烘干。当说明书无规定时，可按下面要求进行烘干。 酸性焊条 150-200 恒温1小时 碱性焊条 350-400 恒温1小时 烘干后的焊条应放入保温筒内，随用随取。焊条使用时间超过4小时，要重新按要求烘干， 重新烘干次数不应大于2次。 5342施焊前，焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应经修整，合格后方可施焊。焊工应遵守焊接工艺并注意焊接顺序，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。 参与本工程施工的焊工，必须由经劳动部门考试取得合格证书，且合格证书在有效期限之 内的焊工担任。严格按考试合格项目范围承担相应母材厚度和位置的焊接工作。5343手工电弧焊焊接工艺参数见表5-3-1。 手工电弧焊焊条与平焊电流匹配系数 表5-3-1焊条直径（mm）2.53.24.05.0电流（A）5080100130160210200270注：立、仰、横焊电流比平焊小10%左右 6交叉施工本装置区有一部分大型设备布置在框架和厂房之内，给钢构施工带来很大难度。为此钢结构在安装前要根据设备的安装位置进行合理安排，以防框架及厂房结构安装后妨碍设备的就位。 具体需预留的框架待设备吊装方案确定后再用技术交底详细补充。 7防腐71运到现场的构件的两遍底漆及第一遍面漆已涂刷完，接收时要仔细检查有无损坏，如有损坏要及时补刷并对构件做妥善保护。72 钢构吊装时要注意保护好其表面油漆，凡是钢构与钢丝绳或绳索接触的地方都要用胶皮 隔开。73钢构第二遍面漆及防火层的颜色、涂料、涂层厚度等详见本工程的防腐施工方案。当天使用的涂料应当天配置，并不得随意添加稀释剂。74油漆涂刷时的环境温度和相对湿度应符合产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5-38之间，相对湿度不应大于85%。构件表面有结露时不得涂刷，涂刷后4小时内不得淋雨。8质量保证措施81施工过程中认真进行技术交底，使施工人员明确所承担的任务，正确按照施工图样和工 艺要求进行施工，以保证钢结构施工质量。82强化工序质量控制和三检一评的管理，并认真做好钢结构工程施工记录。工序交接时， 交接班组及质量管理人员均应参加，经检查无问题后，方可进行下一道工序。 83严把原材料关，对进入现场的原材料，要严格按照本方案第4.1条要求进行检查。 84加强施工过程中计量器具的使用管理，确保量具准确可靠。 85施工前技术人员应根据工艺评定结果，编制出合理的焊接工艺卡，焊工要严格执行。86电焊条的保管及烘干设专人负责，做好烘干、发放和回收记录。焊工领取焊条时必须带保温筒。焊工领取焊条时，应用上次焊后焊条头换领新焊条，加强焊条头管理，焊条头长度不得超过50mm。 87为确保焊接质量，施工中出现下列任何一种情况时，如不采取有效措施不得施工。 871 雨天 872 风速超过8米/秒。 873 相对湿度大于90%。874 高强螺栓运到现场后，要由专人分批号妥善保管，发放时，要严格按编号发放给各施工班组的指定领料人，以防止高强螺栓用错或丢失。9安全保证措施91现场应设有专职安全员，施工班组应设兼职安全员，特殊工种人员必须持有本岗位的操作证。酒后严禁进入施工现场。92参加施工的所有人员除了了解与本工种有关的安全基础知识，提高安全意识外，还应加强班组安全教育，严格执行安全规程。93进入施工现场的人员应按劳保规定着装，穿好工作服，戴好安全帽并扣好帽带等。在施工现场行走和施工时要注意周围环境，严禁打闹。电焊工必须穿绝缘鞋，磨砂轮时戴好防护镜。94脚手架的搭设、拆除，严格执行有关安全技术规定，脚手架搭设完后，经安全员验收合格后并挂牌标识后方可使用。95在2米以上高处作业时，必须系安全带，且安全带要系在施工作业的上方牢固构件上，不得系挂在有尖锐梭角的部位。高空作业，危险交叉部位要挂设安全网。患有高血压、恐高症等 不宜从事高空作业疾病的人员严禁上2m及2m以上的高空作业。 96立体交叉作业，要互相照顾，工具传递不准随手抛掷。97对吊装索具要定期检查，如有问题禁止使用。吊装过程中要统一指挥，用旗、哨、手势指挥，信号要明确，六级风以上严禁吊装，吊臂底部不准站人。 98施工动火处，必须距易燃、易爆物品（氧气瓶、乙炔瓶）10米之外。99在高处动火时（如：电焊、气焊）其下方可有可燃物应予以清除，或采用不燃物遮盖，或设专人监视。910施工现场的仓库、器材堆置场，配电室