1000万吨常减压装置钢结构施工方案解析

中国石油天然气第六建设公司THE SIXTH CONSTRUCTION COMPANY OF CNPC独 山 子 项 目 经 理 部DUSHANZI MANAGEMENT DEPARTMENT1.0 工程概况1.1 工程简介本工程的钢结构制安主要包括：构101、构201、构301、构202、梯101、梯201、1#、2#、3#管桥及设备平台梯子，合计重量4682吨。1.2 工程特点1.2.1 工程量较大，构架和管架钢结构总重大，主要的梁、柱均为H型钢。1.2.2 高空作业多，焊接量大，且质量要求高，安全管理及施工难度大。1.2.3 本装置很多设备安装在构架上，钢架施工与设备安装交叉多。1.2.4 钢结构大部分成片吊装，吊装难度大。1.3 主要工程实物量序号部位名称单位数量1管 架t21992构 架t19353梯 平 栏t5481.4 编制依据1.4.1 中国石油独山子石化千万吨炼油及百万吨乙烯项目-1000万吨/年常减压蒸馏装置安装工程招标文件。1.4.2 所有施工蓝图。1.4.3 钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001。2.0 施工程序施工图自审、统计材料图纸会审及设计交底施工技术准备基础验收材料验收搭设预制平台原材料除锈防腐构件预制钢结构组合成片（成框）钢结构吊装就位找正、固定两跨之间横梁、斜撑安装平台板及劳动保护安装。3.0 主要施工方法3.1 钢结构框架及管架采用分片组焊、分片吊装。以构101为例，施工过程示意图如下：钢结构分片示意图 框架分片组合成型示意图框架分片吊装及横梁安装示意图3.2 钢梯间先组合成片，再组合成框，然后整体吊装。施工过程示意如下：钢梯间分片示意图钢梯间组合成片示意图 钢梯间安装成型示意图3.3 设备平台、梯子、栏杆等在预制场集中预制，现场吊装、组焊。平台组合示意图平台安装成型示意图4.0 施工步骤4.1 施工技术准备4.1.1 组织施工班组人员熟识图纸及附属设计文件或相关资料，对施工班组进行技术交底，使其明确安装程序及安装质量控制点及要求和安全教育，切实做到质量第一、文明施工。4.1.2 在框架附近设预制场，并铺设预制平台。4.1.3 按照本方案第8条检查施工机具、检测工具及手段用料和施工用水、电的准备情况，按照本方案第9条准备好施工记录表格。4.1.4 审查特殊工种人员资质，现场进行培训、考核，合格后方可上岗。4.2 材料检查验收和堆放4.2.1 钢材到现场必须具备出厂合格证和质量证明书，并符合设计要求；4.2.2 在验收或使用过程中，对钢材性能表示疑义，可按批抽样检查以核实无误后方可使用；4.2.3 钢材表面有锈蚀、麻点或划痕时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2；4.2.4 钢结构焊接用焊材必须有质量证明书，其型号与钢材相符，并不得有药皮脱落及锈蚀斑痕等情况。4.2.5 钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求，高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力(预拉力）的检验报告。4.2.6 钢材堆放要减少钢材的变形和锈蚀，节约用地，也要使钢材提取方便。露天堆放时，堆放场地要平整，并高于周围地面。堆放时尽量使钢材截面的背面向上或向外，以免积雪、水。如图所示：图 钢材露天堆放4.3 原材料除锈防腐4.3.1 表面除锈方法和除锈等级应符合下表规定，且应满足所用防腐涂料的基底表面处理要求。基层处理后，应及时刷防锈底漆，间隔时间不应超过5小时。构件种类除锈方法最低除锈等级框架梁柱、支撑、设备梁喷射（丸、砂）除锈Sa2.5级其它构件喷射（丸、砂）除锈Sa2级栏杆、安装焊缝手工机具、动力机具除锈St2级，St3级4.3.2 防腐涂料涂层干漆膜厚度不得小于175m。各层涂料及遍数为：底漆无机富锌刷2遍，中间漆环氧云铁、面漆聚氨酯2遍，每遍干漆膜厚度不得小于20m。4.3.3 与设备相连的框架、平台、梯子防腐刷色符合以下规定： 梁、柱、支撑、吊柱 蓝灰色 铺板、踏板 蓝灰色（钢格栅板除外） 栏杆（含立柱）、护栏、扶手 浅黄色 栏杆挡板 浅黄色4.4 原材料的号料、切割4.4.1 钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。4.4.2 在材料的号料、切割前，应对钢材外观尺寸进行检查，若发现有缺陷，应矫正后方可切割。本工程中型材、钢板主要采用氧-乙炔切割，12的板材可剪切加工。4.4.3 碳素结构钢在环境温度低于-16时不应进行冷矫正和冷弯曲 ；在加热矫正时，加热温度根据钢材性能选定，但不得超过900。材料矫正后的允许偏差应符合如下规定： 钢板的局部平面度小于1.5mm，其中当板厚大于14mm时应小于1.0mm； 型钢的弯曲矢高小于型钢长度的L/1000，且不超过5.0mm； 型钢或H型钢的扭曲不得超过h/250且不大于5.0mm，(h表示型钢的截面高度)； 角钢肢的垂直度小于b/100(b表示角钢肢宽）；槽钢翼缘对腹板的垂直度小于b/80，工字钢、H型钢翼板对腹板的垂直度小于b/100，且不超过2.0mm； 矫正后钢材表面无明显凹面或损伤、划痕深度小于0.5mm；4.4.4 严格按照施工图纸尺寸，现场放样核实无误后，方可进行号料、切割。4.4.4 切割前，应清除切割区域内铁锈，污物等，且切割后断面不得有裂纹、缺口；切割面熔渣、飞溅物必须清除干净。4.4.5 切割后构件应用油漆标号（标识：图号件号或长度、规格）。4.5 钢结构现场预制4.5.1 吊装前进行现场地面集中预制，现场预制平台设在框架旁，为减少高空作业，尽量加大预制深度，平台要求平面度2mm/m，任意两点间平面度3mm且支撑牢固，完全能承受构件重量，见下图。4.5.2 在组对平台上划好立柱所在的位置线，将立柱摆放好，找平立柱水平度，使立柱下端面在同一轴线上；4.5.3 在立柱上划好牛腿和横梁安装位置线，检查无误后安装组焊外腿；4.5.4 将连接梁安放到位，重新调整梁柱面水平度，使底端处在同一平面；4.5.5 点固焊接各连接梁和斜支撑的一端，检查双对角线，用倒链或千斤顶调整对角线误差，各项指标符合要求后焊接各梁和斜支撑接点；4.5.6 钢结构焊接的焊缝应均匀、饱满，符合设计要求和施工规范规定；4.5.7 钢结构的焊接顺序：4.5.7.1 首先焊接同一断面梁与柱交接处节点，在同一断面应以对角的顺序或同时对称地进行焊接；4.5.7.2 各节点的焊接，应先焊接柱与连接板之焊缝，然后焊接梁与柱或梁与连接板之焊缝，每一节点的焊缝应采用对称形式，并根据焊缝长短之不同而采用分段退步焊接；4.5.7.3 最后焊接各次要节点及次要梁与斜撑之焊缝。4.6 基础验收4.6.1 钢结构安装前，必须对基础进行复测并办理中间交接手续。基础交接时，四周回填土应夯实完毕、在基础上应明显地画出标高基准线及基础的纵横中心线、基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞、露筋等缺陷。并对下列技术资料进行复核： 基础浇灌质量、混凝土强度试验报告； 基础相邻行（列）轴线距的允许偏差为3mm； 基础顶面标高的允许偏差为 -200mm； 地脚螺栓顶端标高的允许偏差为+200mm，中心位置（在根部测量）的允许偏差2mm； 两相邻地脚螺栓间距允许偏差为2mm； 螺栓中心与基础轴线距离偏差为2mm； 基础预留二次灌浆层厚度为3050mm。4.6.2 管桥柱脚板采用座浆法，具体做法是在设计标高处设槽钢制导架,测准其标高,再以导架为依据用水泥砂浆仔细铺筑支座表面；其它部位采用钢垫铁支承时，斜垫铁应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底加劲板下或柱肢下，每组斜垫铁叠合长度不应小于垫铁长度的2/3，二次灌浆前垫铁组层间应点焊接固定。；4.6.3 对已安装上的柱脚板，由测量工测出中心线，并用样冲作标记。4.7 钢结构安装4.7.1 吊装前，应根据构件的刚度大小，确定是否需采取加固措施，以防吊装变形；4.7.2 吊装就位以后的构件先用4根牵引绳张紧、固定，后微调柱脚板下斜垫，采用相对标高法对钢结构进行找正；4.7.3 安装钢结构过程中应注意：4.7.3.1 柱脚板中心线对定位轴线偏移小于5.0mm；4.7.3.2 柱基准点标高允许偏差介于-5.0至3.0mm之间；4.7.3.3 柱轴线垂直度，H10m时，允许偏差为10mm；H10m时，允许偏差为H/1000，且不大于25mm；4.7.3.4 横梁的跨中垂直度小于梁横截面高度h的1/500，对牛腿中心偏移小于5.0mm；4.7.3.5 同一跨间同层梁顶面高度差小于10.0mm；同相邻两横梁顶面高度差小于全长的1/1500，且不大于10.0mm；4.7.3.7 楼梯间分段吊装就位前，应做好充分准备，底段框架就位后可用千斤顶或借助吊车微调框架的垂直度，且安装后底段框架的垂直度影响框架的整体垂直度，应做为重点控制，空中就位上段立体框架前，应反复检测接口处截面尺寸，吊装前排除不利因素，就位时采用加减丝来细调接口处变形。4.7.3.8 框架和管架的梯子、平台及栏杆安装； 为减少空中作业，平台立柱上悬臂梁或斜撑及外圈梁应在地面组装时安装完毕； 在框架上平台梁全部安装经检查合格后，方可铺设平台板并严格按施工图纸进行焊接，严禁漏焊、少焊； 平台板的铺设应尽量将接口搭接在平台梁上； 安装完毕后的平台板1m范围内平面度应小于6.0mm。4.7.3.9 平台栏杆的安装时，应注意栏杆垂直度、高度及栏杆间距。拐角处圆滑过滑； 平台栏杆高度允许偏差为10.0mm，栏杆立柱间距允许偏差为10.0mm； 梯子安装应保证与平台或立柱连接牢固、可靠； 直梯安装时垂直度偏差小于直梯长度的1/1000，且小于15.0mm； 斜梯安装时，严格按照安装角度，踏步间距允许偏差为5.0mm； 栏杆、梯子安装完毕后，应清除扶手上的焊渣、毛刺。5.0 主要施工机具及手段用料5.1 主要施工机具序号机 具 名 称型 号 规 格单位数量备注1履带吊400t台1履带吊250t台1履带吊100t台1履带吊50t台13卡车8t台14时代逆变焊机ZX7-500台805砂轮切割机300台156角向磨光机100台60150台307倒链3t个245t个1810t个1610氧气乙炔表套2011焊条烘干箱60公斤台112恒温箱ZYH1-500台113焊条保温筒个8014电源开关箱40A个1015螺旋千斤顶10t个1516铝合金直梯8 m把817半自动切割机30型台818磁力钻30台119摇臂钻ZL-13台120加减丝48套1221手锤4把4022橇棍六角头L=1500条1623扭力扳手300Nm把25.2 主要检测工具序号机 具 名 称型 号 规 格单位数量备注1水准仪DSC232台12经纬仪T-2台23钢卷尺5m把804钢卷尺30m把85直尺1 m把166角尺900 L=500把167角尺450把168水平尺2mm/1000mm把169磁力线锤个1610焊缝检验尺HJC40 0.05把1211透明胶管10m205.3 施工手段用料序号名 称型 号 规 格单位数量备注1钢板16m26卡具30m210卡具20m2400预制平台2钢丝绳13m480牵引绳24.5m21427m1503斜垫铁1505516/5块20004平垫铁1406512块10001406510块10005圆钢16m350脚手架6枕木-2001502000根2007钢跳板2502500块1208施工电缆375+175m10003120+170m4009氧气、乙炔胶带m1600各1600m10焊把线铜芯m800011架杆40 L=4000根12012架扣个38013聚四氟乙烯彩条布0.5mmm22200防风棚14角钢505m520搭设防风棚15钢管1147m260防变形支撑16槽钢20am26017油漆Kg40白色18油性记号笔支10019碘钨灯盏18020砂轮片100片340150片120300片706.0 劳动力安排 根据实物工程量，工期情况等特点，对钢结构部分进行分区预制及安装工作，人员构成见下表。工种技术员质检员铆 工电焊工火 焊起 重测 量辅助工人数221288518103607.0 施工进度计划 时 间 进 度项 目 9月10月11月12月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬3#、2#管桥、构301预制安装构101、构201预制安装1#管桥预制安装梯201、设备平台预制安装8.0 质量、HSE保证措施8.1 质量保证措施8.1.1 施工过程要严格按照ISO9000质量体系运行，全体施工人员应明确各自的质量责任。8.1.2 施工前对施工人员进行技术交底，使他们熟悉每个工序的安装要点和质量要求。钢结构施工过程中必须坚持自检、互检和专检相结合制度；严格工序检查，不合格不得进行下一道工序。8.1.3 施工应坚持三检制度，加强隐蔽工程的检查验收，对各项工程的施工记录应做到准备及时，质量部门定期检查各施工班组的施工记录。所有检查记录要有签字。8.1.4 及时进行基础中间交接，对工程质量停检点以及隐蔽工程等，应及时统治监理、建设单位共检，办理验收确认手续。8.1.5 在大风天气，室外焊接应搭设防风棚；当室外环境温度低于0时，宜采取焊前预热以及后热等措施。8.1.6 型钢、钢结构运输过程中，与车厢板接触的地方加枕木或胶皮，防止压坏型钢翼缘。在立柱、钢架梁吊装过程中，应视具体的结构形式在易变形的位置加895的钢管或型钢予以固定，待钢结构安装稳妥后进行割除。8.2 HSE保证措施8.2.1 严格执行各工种安全操作规程及公司、项目部和建设单位制订的安全生产有关规程制度。8.2.2 施工中必须佩带必备的各种劳动保护用品，立柱、横梁、连系梁安装等高空作业所搭设的脚手架必须牢靠且经安全人员确认后方可使用，脚手架搭设杜绝探头