钢结构施工及吊装方案

1№：华鲁恒升20万吨甲醇项目空分装置钢结构施工方案施工方案(措施)建设单位工程部会签：批准：施工单位安全部会签：审定：施工单位质量部会签：审核：施工单位设材部会签：编制：中国化学工程第三设公司山东分公司2006年2月25日中国化学工程第三建设公司2目录1、工程概况32、编制依据33、施工工艺44、施工方法及施工措施65、工程质量保证措施及质保体系176、劳动力需用计划177、施工用电计划188、施工机具及主要计量器具189、安全技术施工措施1910、危害辩识、评价、控制措施2011、文明、卫生、环境措施2131、工程概况1.1工程概况：本方案为空分装置氮/空压缩机厂房钢结构施工方案。整个结构总重量约为370t，厂房钢结构宽21m,长54m.高24.25m,外侧由24根H钢柱组成根重10.3t，厂房内21m标高处安装一50/10T梁式起重机,吊车梁及轨道成品到货.钢屋架跨度为21m，数量为10榀，安装高度为+24.25m，。结构组对和安装时主要由焊接而成，少部分由螺栓联接,其中外侧由24根立柱及10榀钢屋架成品到货。1.2工程特点：1.2.1施工场地狭小,给立柱的吊装及卸车带来很大的困难；(结构立柱为整体到货,重10.3t/每根,高26.9m.共24根)1.2.2结构主体材料为碳素钢，在运输、存放和安装过程中易生锈。1.2.3钢屋架为轻型结构，节点多，对安装的要求高，过程控制工作较难，且跨度大，在吊装过程中，易变形。1.2.4结构立柱为整体到货,长度为26.9m,运输易变形.2、编制依据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》JGJ812.3《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300—2OO12.4《梯形钢屋架（97-G511）》2.5《石油化工施工安全技术规程》SH3505-20012.6厂房钢结构施工图（05027-272-X-15——22）43、施工工艺：4.1基础检查验收厂房钢结构安装前，应对土建基础进行严格的检查验收工作，并及时办理中间交接验收记录。4.1.1.垫铁设置钢结构吊装前,应在基础上放置好垫铁,并将各垫铁初找完毕.垫铁应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加筋板下,每根地脚螺栓侧设1组垫铁,每组垫铁不得多于5块,垫铁组高度为30-70mm,垫铁可选用平铁,规格为100×80mm.垫铁与基础面和柱底板的接触应平整、紧密，且需一组斜垫铁进行调整。二次浇灌混凝土前垫铁间应搭设制作平台施工准备（场地，机具）基础验收材料验收放样下料预制构件组装立柱吊装立柱结构找正焊接焊接钢屋架吊装钢屋架到货安装偏差检测结构防腐竣工验收连接找正固定灌浆5点焊牢固。4.1.2.校正、找正与灌浆a.钢结构的柱、梁等主要构件安装就位后,应立即进行校正、固定.b.钢结构安装找正通过调整垫铁高度进行，在结构形成空间刚度单元并连接固定后，应对其安装偏差进行检测，检测结果应符合表4.1.2规定.c.结构基础的二次灌浆由土建专业根据其图纸要求进行.表4.1.2项目允许偏差(mm)柱脚板中心偏移5.0基准点标高+5.0-8.0挠曲矢高H/100015.0立柱垂直度10.0对角线长度差64.2.1基础内的脏物和积水须清除，中心线及标高须明显标注清楚。4.2.2.基础及支撑面的验收钢结构在安装之前要检查建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、锚栓的规格及其紧固情况等，各项数据要符合设计图纸的要求。基础验收时，应认真检查下列各项应符合要求：a、基础周围回填夯实完毕。b、基础混凝土强度达到设计要求。ｃ、基础支承面、地脚螺栓的验收技术要求如下表：项目允许偏差（mm）基础支承面标高±3水平度L/1000L—基础长度预埋地脚螺栓螺栓中心偏移5螺栓外露长度+20螺纹长度+204.3.材料验收工程材料到现场后，必须进行验收。包括质量证明书、合格证、数量的验收，原材料及半成品其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。钢材表面锈蚀、麻点、划痕的深度不得大于该钢材厚度负允许偏差的1/4。钢材表面的6锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及以上；钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。材料卸下后要堆放整齐，底部用道木或木方垫平。各规格和品种的材料要有明显的标识。对于成品到货构件须检查尺寸,分类放置。材料如有代用，材料部门应提出书面要求，报业主材料主管部门和设计单位审核同意后方可代用。4、施工方法及施工措施：4.1.1钢结构构件验收4.1.1.1所有构件在安装前均应按规范《钢结构工程施工与验收规程》进行验收，对不合格件必须处理合格后方可安装；4.1.1.2对构件的验收应满足以下要求：厂房框架立柱外形尺寸要求：项目允许偏差mm图例一节柱高度（H）±3.0铣平面铣平面两端最外侧安装孔（L3）±2.0铣平面到第一个安装孔面的距离（a）±1.0柱底铣面到牛腿支承面的距离（L1）±2.0柱身弯曲矢高（f）H/1500最大5.0一节柱的柱身扭曲a/250最大5.0牛腿端孔到柱轴线距离（L2）±3.0牛腿的翘曲L2≤10002.0L220003.0柱截面尺寸连接处±3.0其它处±4.0柱脚底板平面度5.0△bhba1.5连接处翼缘板对腹的垂直度7其它处b/100最大5.0柱脚螺栓孔对柱轴线的距离(a)3.0外型尺寸验收要求：项目允许偏差(mm)图例梁长度（L）端部有凸缘支座板0-5.0hLL1其它形式±L/5000最大±10.0端部高度（h）h≤2000±2.0h2000±3.0两端最外侧安装孔距离（L1）±3.0拱度设计要求拱±L/5000设计末要求拱10.0-5.0侧弯矢高L/2000最大10.0扭曲h/250最大10.0腹板局部平整度t≤145.0bf111----1t144.0翼缘板对腹板的垂直度b/100最大3.0吊车梁上翼缘板与轨道接触面平面度1.04.2.1.1压缩厂房每片结构跨距较大,基础东侧作业面积狭小,只能分单根立柱吊装。其中东侧立柱从西侧用大吊车吊装就位。所有框架在基础上组对成片后用揽风绳进行临时固定。4.2.1.2所有大片组装完后,再进行横梁、系杆安装，使整个结构形成一个8刚度单元，每完成一层后，必须校正总体垂直度考虑安装上一层时的偏差。安装高强度螺栓要顺畅穿入孔内，不得强行敲打，穿入方向宜一致并便于操作。4.2.1.3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形成稳定的空间体系。4.2.1.4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。4.2.1.5柱底垫铁找正，每组垫铁不超过五块，找正后，垫铁要点焊牢固,并办理隐蔽工程记录。4.3将成品到的立柱卸车按编号放置指定位置,以方便吊装就位.4.3.1立柱的吊装核算(1)结构吊装参数刚结构规格：1.2m×0.5m×26.9m(长×宽×高)刚结构柱单重：10.3T吊车站位：见附图1（2）主吊车受力计算Q下段计=Q1+q=10.3+0.5=10.8吨Q1——设备重量t；ααFHH11H2A1RELD19q——吊车索具重量t；(3)主吊车性能预选用为：100T汽车吊回转半径：14m臂杆长度：32.4m起吊能力：12T吊装总荷重/起吊能力=P/Q=10.8/12=90%吊车能满足吊装要求。(4)抗杆性校核,L=32.4m，H1=26.9m，H2=19.1m，E=3m，R=14m，F=1.5m，D=1.2mH=√L2-（R+F）2+E=√32.42-(8+1.5)2+3=32.2米A=（H-H1）×（R+F）/(H-E)–D/2A=1.1米A——臂杆至设备边缘之间的距离D——钢柱截面长度，经抗杆性校核，A0满足吊装要求。（3）溜尾吊车的吊装计算①受力计算F=②溜尾吊车的选择吊车选用为：25T汽车吊臂杆长度：30m；回转半径：8m；（26.9-12.5）×10.326.9-0.5=5.62tQFG26.9m12．5m0.5m8m10起吊能力：13.5t；吊装安全校核：5.62t〈13.5t，所以25的吊车能够满足吊装要求。4.6.2.2钢丝绳选用：每根钢丝绳受力S=Q/N=10.3/4=2.6t选用φ24-6*37+1-170，二弯四股作为起吊钢丝绳。P破=35800Kgf钢丝绳许用应力[δ]=P破/n=358000/6=5960KN=5.96tQ——箱体结构重量n——安全系数n=6N——钢丝绳根数N=4吊装安全校核：2.65.6t,φ24mm,6*37+1-170吊索满足吊装要求。4.4施工方法：将原料通过放样、号料、切割、制孔等加工成最简单的构件，然后将构件在预制平台上组对，制作成型，再吊装、安装焊接，最后整体完工。4.4.1施工措施：4.4.1.1施工前的准备工作：施工前对图纸进行会审，并作好设计交底工作和图纸会审记录；编制合理的施工方案，列出施工的人员和机具，针对施工中的质量通病编制质量通病及预防措施。4.4.1.2预制平台的搭设：为保证施工顺利进行，要在施工现场建立一个预制平台，钢板规格为δ=12mm，钢平台的水平度要达到2mm/m以下；钢平台基础采用砖形条形基础。4.4.1.3原材料及成品进场：4.4.1.4构件的制作：4.4.1.5放样工作要在预制平台上进行，放样用的量具必须经校验合格在校验合格期范围内，且不允许随便调换。4.4.1.6放样和号料时，要根据工艺要求预留焊接收缩余量，切割、刨边的加工余量。板切割可用火焰或等离子切割机进行切割，切割面质量应符合（JB3092-82）规定；梁柱翼板与端板，牛脚翼板与柱翼缘板，柱加劲板与柱翼缘板，翼缘板与翼11缘板之间拼接，腹板与腹板之间拼接采用全熔透坡口焊，其余焊缝除注明外均角焊缝，凡未注明的角焊缝均为沿长度方向满焊，角焊缝的焊脚高度为6mm.4.4.1.7号料时必须依照图面十足长度取用，未经建设单位或监理的同意不得以不足长度的材料拼凑成图面所需的尺寸。对材料长度不足的那部分可采取接合并适度补强的方法接长。4.4.1.8下料采用氧乙炔焰，砂轮切割机或等离子切割机，下料后钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。下好的料要按各自安装位置编号。一般项目气割的允许偏差符合下表规定（mm）：项目允许偏差零件宽度、长度±3.0切割面平面度0.05t,且不应大于2.0t为切割面深度割纹深度0.3局部缺口深度1.04.4.2矫正和成型：各构件的在下料后，对不符合要求的材料要进行矫正，矫正采用工卡具借助外力应用冷热加工方法进行矫正；对已加工合格的零部件,应标示后分类堆放以便随取随用.项目允许偏差(mm)钢板的局部平面度t≤14mmt14mm1．51．0型钢弯曲矢高L/1000且≤5.0角钢肢的垂直度b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90槽钢翼缘对腹板的垂直度b/80工字钢翼缘对腹板的垂直度b/100且≤2.04.4.3焊接：4.4.3.1焊工必须是在其考试合格的项目上施焊，并持证上岗；本次施工主要是碳素钢的焊接，焊接材料选用E50型和E43型焊条；4.4.3.2焊条要有质量证明书和合格证，并按规定烘烤和发放，焊条的烘烤温度为12100-150℃，烘烤时间为1小时，焊条在发放完后，必须储存在手提式保温桶内。4.4.3.4在风速大于6m/s和空气湿度大于90%时，现场要采取有效的防风、防潮措施，否则严禁施焊；对接接头,T形接头等宜设引弧和引出板(L20mm),焊接完毕后应用气割割除引弧和引出板,并修磨平整;角焊缝转角处宜连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm,角焊缝端部不设置引弧和引出板的连续焊缝,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm,弧坑应填满.钢结构焊接焊脚尺寸施工图中注明的按施工图要求施工,未注明的焊脚尺寸为两相焊构件中较薄者之厚度.多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊.角焊缝应平缓过渡4.4.3.5本次焊接的坡口形式如下表所示，焊前要清除坡口外的铁锈和毛刺；坡口形式及尺寸要求示意图说明I型坡口（1~3mm）组对间隙