湖北新冶钢 无缝钢管项目钢结构制作方案 终版 终版.docx
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湖北新冶钢无缝钢管项目钢结构制作方案终版终版
湖北新冶钢特种钢管有限公司
460无缝钢管项目主厂房工程
钢结构制作方案
中冶天工上海十三冶建设有限公司
新冶钢460无缝钢管项目经理部
二〇〇七年十二月
A2武汉建设监理规范用表
施工组织设计（方案）报审表
工程名称：
湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房工程编号：
致：
（监理单位）
我方已根据施工合同的有关规定完成了钢结构制作施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。
附：
主厂房钢结构制作施工组织设计（方案）1份
承包单位（章）
项目经理
日期
专业监理工程师审查意见（应针对符合性、有效性、合理性和可行性进行审查）：
专业监理工程师
日期
总监理工程师审查意见：
项目监理机构
总监理工程师
日期
施工组织设计（方案）审批表
工程名称
湖北新冶钢特种钢管有限公司
460无缝钢管项目主厂房工程
编制人：
审核人：
日期：
项目部审核意见：
审查结论：
□同意□修改后报□重新编制
项目部负责人：
日期：
技术负责人审批意见：
技术负责人：
日期：
业主审定意见：
负责人：
日期：
1.编制依据
1.1中冶京诚工程技术有限公司提供的设计图（图号分别为：
厂房钢结构柱子系统图118.42B10101J033、厂房钢结构吊车梁系统图118.42B10101J034）及招投标文件；
1.2国家现行施工及验收规范
1.2.1施工标准
1.2.1.1通用标准
《工程测量规范》（GB50026-1993）
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-1991）；
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923—88）；
1.2.1.2无损检测相关标准
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）
1.2.1.3材质标准
《碳素结构钢》（GB/T700-2006）
《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）
1.2.1.4型材标准
《热轧等边角钢》（GB/T9787-1988）
《热轧不等边角钢》（GB/T9788-1988）
《热轧工字钢》（GB/T706-1988）
《热轧槽钢》（GB/T707-1988）
《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T11263-2005）
1.2.1.5板材标准
《热轧钢板和钢带》（GB/T709-2006）
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》（GB/T3524-2005）
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带》（GB/T912-1989）
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》（GB/T3274-1988）
《冷轧钢板和钢带》（GB/T708-2006）
《碳素结构钢冷轧钢带》（GB/T716-1991）
《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）
《中厚钢板超声波检验方法》（GB/T2970-2004）
1.2.1.6焊接材料标准
《低合金钢焊条》（GB5118—95）；
《碳钢焊条》（GB/T5117-1995）
《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995）
《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-1994）
《碳钢药芯焊丝》（GB/T10045-2001）
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110-1995）
《碳素钢埋弧焊用碳钢焊丝与焊剂》（GB95293－1999）
《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB/T12470-2003）
《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》（GB/T12469-1996）
《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》（GB/T986-1988）
1.2.1.7连接标准
《钢结构用扭剪型高强度连接副型式尺寸与技术条件》（GB3633-1995）
《钢结构用高强度垫圈》（GB/T1228~1230-2006）
1.2.1.8涂装标准
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）
1.3中冶天工上海十三冶建设有限公司有关施工、质量、安全生产、技术管理等文件；
1.4本制作方案适用于湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房工程钢结构制作。
2.工程概况
2.1工程名称
湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房工程。
2.2钢结构总量
钢结构总量约8000t。
2.3工程范围
主厂房钢结构柱子、吊车梁、屋面（天窗）、墙架系统、梯子、平台及栏杆等钢结构制作、运输。
2.4厂房概况
湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房为全钢结构，由A0-F跨连续六跨组成（其中A0-A跨仅在12-19线区域存在）。
基本柱距18m、27m，主厂房总宽168m，总长342m，总建筑面积57456平米，跨度有21m、39m、36m三种。
钢结构制作总工程量约为8000t。
其中A0-E跨为前期施工，EF跨为缓建部分。
2.5结构特点
2.5.1柱子系统：
该柱子系统为排架柱加柱间支撑体系，柱子总计116件，柱子的上柱为实腹式H型钢，下柱为双肢柱加缀条，柱脚为双肢柱插杯口式柱脚。
柱底设焊接H型钢抗剪键。
柱子最长为30.15m，最重柱单重约为14t。
（见柱子构造示意图2.5-1）
2.5.2吊车梁采用实腹式焊接工字形截面，吊车梁与水平制动板、垂直辅助桁架及下部水平支撑形成稳定的结构体系。
吊车梁最长长度为27m，截面最高高度为3.1m，单根梁最大重量为27t。
（见吊车梁构造示意图2.5-2）
2.5.3屋面系统采用屋架加托架和檩条形式，檩条间距约为3m，主要采用轧制H型钢切割成的蜂窝檩条，部分采用实腹式H型钢，单跨简支形式。
屋盖系统均设置横向天窗。
（见屋架构造示意图2.5-3）
2.5.4墙架系统：
墙皮柱采用轧制工字钢或焊接H型钢制成。
墙架檩条采用冷弯薄壁C型钢，檩条与墙架柱用螺栓连接。
柱子、吊车梁相关特征参数表2.5
序号
构件名称
构件号
长度
截面形式
单重（约）
数量
1
柱子
A13
30.15m
550*2800*27750
14t
4
2
吊车梁
A3
27m
H3100*700/650*16*45
27t
4
3
柱子构造示意图2.5-1
吊车梁构造示意图2.5-2
屋架构造示意图2.5-3
2.6 工程制作重难点
2.6.1焊接要求高。
该工程吊车梁上翼缘板、下翼缘板、腹板的对接焊缝，焊缝质量等级为一级。
2.6.2制作要求高。
柱子上柱翼缘板需开槽插入肩梁腹板，肩梁腹板与上翼缘的连接需刨平顶紧，柱子肩梁部位组装复杂。
2.6.3运输距离远。
由于制作单位分布在武汉、黄冈、黄石、鄂州，给构件的运输带来困难。
2.6.4工期要求紧。
约8000吨左右的钢结构的安装要在3个月左右的时间安装完毕，给施工管理提出了很高的要求。
3.施工部署
为确保制作质量、工期，项目部将整个工程划分为五个阶段，分别为：
第一阶段：
制作施工准备阶段（材料预算、确定厂家、进料）；
第二阶段：
A0-E跨区域柱子系统
第三阶段：
A0-E跨区域吊车梁系统
第四阶段：
A0-E跨区域屋面系统
第五阶段：
A0-E跨区域墙皮系统
4.工程管理目标
4.1工期目标
在该工程中充分发挥施工企业的优势，发扬管理人员和作业人员年轻、精干、责任心强、善打硬仗的特点，科学安排，以优异的质量，按期交工。
确定厂房主体钢结构制作工期满足现场钢结构安装工期要求。
4.2质量目标
4.2.1达到国家建设工程合格标准。
4.2.2优良率满足合同要求。
4.3文明施工目标
4.3.1按照“现场标化管理”要求实施；
4.3.2按照GB/T24001环境管理体系的要求组织施工。
4.4安全目标
4.4.1人员伤亡事故为0。
4.4.2重大机械设备事故为0。
4.4.3重大火灾交通事故为0。
4.4.4创无事故工程。
5.施工准备
5.1技术准备
5.1.1组织项目部及制作厂各级管理人员熟悉施工图纸，进行图纸自审和会审。
5.1.2进一步深化编制和审定施工组织设计，组织施工人员进行学习。
5.1.2.1钢结构制作作业指导书。
5.1.2.2编制施工材料预算和材料分析。
5.1.3对特种工种及专业工种人员进行上岗前培训及安全技术交底。
5.1.4编制各种物资需要量计划。
5.2组织准备
5.2.1劳动组织准备：
5.2.1.1各制作单位的确定。
资源考察、评审、申报和分包合同。
5.2.1.2组织钢结构制作管理机构（见下图）。
十三冶新冶钢460无缝钢管项目经理部钢结构制作管理机构图
5.2.2物资准备
5.2.2.1原材料进场。
1）柱子系统材料
性能分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定；厂房钢排架柱采用Q345-B钢材，柱缀条采用Q235-B,柱间支撑采用Q235-B钢材。
2）吊车梁系统材料
性能分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定；吊车梁主材（翼缘板、腹板及端加劲板）和垫板采用Q345-C，制动板系统采用Q235-B钢材。
吊车梁横向及纵向加劲肋、制动板、辅助桁架、下翼缘水平撑采用Q235-B，梯子、栏杆采用Q235-A。
3）屋面系统材料
性能分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定；屋架构件采用Q235-B钢材，檩条、支撑采用Q235-B钢材，梯子、栏杆采用Q235-A钢材。
5.2.2.2制作使用主要机械设备及机具配置一览表
制作使用主要机械设备一览表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
行车
32/5t
台
5
2
行车
20/5t
台
3
3
行车
10/5t
台
8
4
龙门吊
80/10t
台
2
5
抛丸机
4m卧式
台
1
6
校平机
16*2000
台
1
7
剪板机
16*3200
台
1
8
数控切割机
4.5m宽
台
2
9
直条切割机
4.5m宽
台
2
10
H型钢矫正机
60mm
台
1
11
端头铣床
DX1416
台
1
12
数控平面钻
50mm
台
1
13
数控三维钻
1250
台
1
14
摇臂钻床
80mm
台
1
15
摇臂钻床
50mm
台
2
16
摇臂钻床
35mm
台
2
17
直流焊机
ZX500
台
16
18
埋弧焊机
1250型
台
4
19
埋弧焊机
1000型
台
4
20
气保焊机
NBC500
台
55
21
悬臂焊机
1000型
台
2
22
交流焊机
Bx-500-2
台
18
23
磁力钻
32mm
台
2
24
空压机
0.9M3
台
11
25
喷涂机
台
3
26
双头半自动切割机
台
8
27
漆膜测厚仪
台
2
28
经纬仪
台
1
29
水准仪
台
1
30
砂轮机
300mm
台
2
31
角向磨光机
150mm
台
20
32
角向磨光机
100mm
台
8
6.制作进度计划安排
根据本工程工期要求，对钢结构的制作安排如附图6-1：
7.制作工艺
制作顺序为先制作A0-E跨柱子、然后制作A0-E跨吊车梁、最后制作A0-E跨屋面、墙皮、辅助设施。
根据工程特点，厂房柱子制作整体段出厂，制作顺序是下柱H型钢组装、焊接、矫正――上胎架固定――上、下柱组装――焊接、矫正――打磨――整体出厂；吊车梁整体出厂，制作顺序是H型钢制作――加劲板组对――吊车梁出厂；屋架（39米跨、36米跨）整体制作分段出厂。
重点是格构式柱子、实腹式吊车梁及桁架式屋架、托架的制作。
构件出厂前，必须经项目部监造人员确认，确保现场安装拼装精度。
钢结构制作流程主要分为放样、原材料矫正、号料、切割、弯曲成形、钻孔、刨边、装配、焊接变形矫正、喷砂除锈、涂装、钢结构制品标识等工序。
制作工艺流程图如下图
7.1原材料的验收和复验
原材料设计要求：
钢材性能须分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定。
柱子系统：
主厂房钢排架柱采用Q345-B钢材，柱缀条采用Q235-B。
吊车梁系统：
吊车梁主材（翼缘板腹板及端加劲板）和垫板采用Q345-C钢材，制动系统采用Q235-B钢材。
吊车梁横向及纵向加劲肋、制动板、辅助桁架、下翼缘水平撑采用Q235-B、梯子、栏杆采用Q235-A，钢材符合GB/T700-2006规定。
吊车梁中的翼缘、腹板、及加劲肋厚度大于等于40mm以上的钢板应符合：
a）《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）的规定之Z15级别要求。
b）对每张钢板均进行超声波检验，应符合《中厚钢板超声波检验方法》（GB/T2970-2004）规定的Ⅱ级标准。
屋面系统：
屋架构件采用Q235-B钢材，檩条、支撑采用Q235-B钢材。
7.1.1本工程所用钢材供货要求重点：
7.1.1.1柱子厚度大于等于40mm以上的钢板供货要求
1）符合《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）的规定之Z15级别要求。
2）对每张钢板均进行超声波检验，应符合《中厚钢板超声波检验方法》规定II级标准。
7.1.1.2吊车梁中的翼缘、腹板、及加劲肋厚度大于等于40mm以上的钢板供货要求
1）符合《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）的规定之Z15级别要求。
2）对每张钢板均进行超声波检验，应符合《中厚钢板超声波检验方法》（GB/T2970-2004）规定的II级标准；
7.1.2本工程中所用材料复验项目：
7.1.2.1钢板
1）大于等于40mm以上的钢板按《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）的规定进行Z15级复验。
2）取样时监理旁站（监督），试验时监理要见证。
7.1.2.2焊材
1）焊接吊车梁所使用的焊接材料（埋弧焊丝、气保焊丝和焊条）必须按炉批号进行复验。
2）取样时监理旁站（监督），试验时监理要见证。
7.1.2.3油漆
1）底漆：
红丹醇酸防锈漆（C53-31）；中漆：
云铁醇酸防锈漆（C53-34）：
面漆各色醇酸磁漆（C04-42）。
2）监理公司监理如进行抽样复验，钢结构制作单位提供油漆。
除上述材料复验项目外，如监理对材料质量提出疑义要求复验时，钢结构制作单位必须积极配合。
7.2各系统制作方法
7.2.1H型钢制造
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
H型钢制造工艺
排版
H-1
A号料前必须根据施工图和订购板材规格作出合理的号料排版图，号料时必须根据排版图进行。
B号料必须根据工艺要求留有焊接收缩余量和切割边缘加工余量。
号料
H-2
A切割前必须将钢材表面距边缘50mm范围内的铁锈、油污等清除干净，对于高强度、大厚度钢板的切割，在环境温度较低时必须进行预热。
B切割截面与钢材表面不垂直度必须不大于钢材厚度的10%且不得大于2.0mm。
C焊接H型钢翼、腹板气割必须在专用平台上进行。
D气割后的尺寸与规定尺寸的允许偏差为：
±2.0mm。
E翼缘板或腹板需要对接时，须开坡口，其焊接坡口加工尺寸的允许偏差必须符合国家标准。
组装
H-3
A焊接H型钢必须在专用装配胎上进行装配，其平面高低差不得超过2mm，以确保构件组装精度。
B用直角样板及钢尺检查H型钢翼、腹板垂直度，并必须保证翼、腹板顶紧，其密贴面必须大于75%。
C定位点焊距离<200mm；双面点焊，点焊高度为焊缝高度的2/3，必要时可加翼、腹板支撑。
焊接
H-4
A同W-1～W-3。
B施焊前焊工必须复查翼、腹板接头质量和焊区的处理情况，如不符合要求，必须在修整合格后才能施焊。
CH型钢四条纵缝的施焊，减少焊接变形，焊接顺序如下图所示：
校正
H-5
A根据构件变形的不同情况，可采用机械、火焰和手工等方法进行矫正。
BH型钢矫正完毕后按图纸长度要求进行齐头，并进行修磨。
7.2.2钢柱制造
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
钢柱制作
排版号料
Z-1
同H-1
下料
Z-2
A同H-2
B斜腹杆与柱肢汇交点应进行电脑1：
1放样确定后方可切割
制作
Z-3
AH型钢制作同H-1～H-5
B把需要对接的管节对接，注意卷管纵向接缝的两接缝间距应大于300mm。
组装
Z-4
A柱子制作整体出厂。
B组装平面必须用测量找平，高低差不超过4mm，确保构件组装精度。
C将矫正好的焊接H型钢吊放在组装平面上定位，注意保持柱肢间距，应加放焊接收缩余量。
D确定焊接H型钢纵向基准点。
E以吊车梁支撑板刨光端为准，划出柱身腹杆的装配线，装配斜腹杆。
F柱头与柱身插口处，其端部暂留30-40mm，待切割冷却后或装配切去暂留部分，以避免变形。
G在柱身顶端的插板上，划出柱头装配线，插柱头时要对准柱头与柱身中心线。
H在吊车梁的支撑板上划出装配线，并把支撑板放置在柱身上端对正装配线上定位焊，注意保证平整度。
I装配柱脚，以吊车梁支撑面为准，确定柱身下端尺寸，在柱底板上划出柱两分脚的装配线，焊接定位挡铁，即可装配柱底板。
注意在柱脚底板与吊车梁支撑板间加放焊接收缩余量。
J以吊车梁支撑板为准划出其余各部位的装配线，并进行装配定位焊。
K为防止柱头偏离柱身的中心线，应用0.3—0.5mm的钢丝线找正，为防止柱子扭曲，可用钢盘尺或粉线找正。
L成品号孔、钻孔以吊车梁支撑板为准，划出各连接孔及板的位置，装配、钻孔。
焊接
Z-5
A同W-1～W-3
B上柱与下柱的连结部位，防止焊接变形，须采取合理焊接顺序。
C柱脚的焊接，应先焊水平焊缝，后焊竖缝，先焊里侧后焊外侧焊缝。
D焊接斜腹杆时，注意加上临时支撑，以防止柱肢间距变化过大。
E焊接管的对接缝可采用分段反向焊接顺序，分段施焊尽量对称，也可由两名焊工对称焊接，以使焊缝引起的变形互相抵消。
矫正
Z-6
同“H-5：
A”
涂装
Z-7
同“T-3”
7.2.3吊车梁制造
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
吊
车
梁
制
作
排版号料
DL-1
同H-1
下料
DL-2
同H-2
组装
DL-3
A同H-3
B用直角样板及钢尺检查吊车梁翼、腹板垂直度，并必须保证翼、腹板顶紧，其密贴面必须大于75%。
C吊车梁制孔须采用套模制孔，以保证制孔精度。
焊接
DL-4
A同“W-1～W-3、H－4”
B翼缘板或腹板需要对接时，必须要开坡口，其焊接坡口加工尺寸的允许偏差必须符合国家标准，并必须保证上、下翼腹板对接接口错200mm以上,接板长度应满足吊车梁制造规范和设计要求。
C吊车梁翼缘板或腹板对接焊缝必须焊透，100％超声波探伤。
腹板与翼缘板焊接的角焊缝必须焊透，按吊车梁制作要求进行超探
矫正
DL-6
同“H-5”
涂装
DL-7
同“T-3”
7.2.4屋架制造
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
屋架
制
作
排版号料
WL-1
同H-1
下料
WL-2
A因屋面梁有起拱要求，故下料时须采用电脑放样与现场1：
1放样相对照，确保准确无误。
B切割前必须将钢材表面距边缘50mm范围内的铁锈、油污等清除干净。
C切割截面与钢材表面不垂直度必须不大于钢材厚度的10%且不得大于2.0mm。
D气割后的尺寸与规定尺寸的允许偏差为：
±2.0mm。
E屋架两端头与上柱连接处必须整体下料，待焊接、钻孔完毕后，再按规定截断，以确保螺栓孔的精度。
组装
WJ-3
A定位点焊距离<200mm；双面点焊，点焊高度为焊缝高度的2/3，必要时可加翼、腹板支撑。
B桁架的组对必须在装配平台上画出屋架样图，一定要保证各部位尺寸的准确，每杆件外样图轮廓线焊上若干定位挡板，用以辅助图样作装配定位。
C若为标准钢屋架宜采用仿形复制法组装，组装前应全面检查样摸。
焊接
WJ-4
A同“W-1～W-3”
矫正
WJ-5
A根据构件变形的不同情况，可采用机械、火焰和手工等方法进行矫正。
B屋面梁必须注意检查跨度、拱度是否与工艺相符。
涂装
WJ-6
同“T-3”
7.2.5焊接工艺
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
焊
接
焊接材料进场
W-1
A.钢材、钢铸件的产品、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
B.板厚等于或大于40mm，按设计要求采用厚度方向抗层状撕裂Z向性能要求的钢材。
焊接材料选择
W-2
A焊接材料的选择必须符合设计图纸和现行国家标准的要求。
B焊条、焊丝型号要与主体金属强度相适应。
C两种不同强度钢材的焊接连接，可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
D．重要钢结构采用的焊材须进行抽样复验，复验结果符合现行国家标准和设计要求。
焊条的烘焙
W-3
A焊接前焊条、焊剂必须按规定烘干。
焊条放在保温箱内见下表：
名称
烘干温度
烘干时间（h）
焊条
酸性焊条
100～150
1-2
碱性焊条
300～400
1-2
焊剂
HJ431
250
2
B焊条烘干时，必须防止将焊条突然放进高温烘箱内，或从主温箱中突然取出冷却，以防止焊条因骤热而产生药皮开裂、脱皮现象。
C低氢型焊条经烘干后必须放入保温箱内，随用随取，焊丝在使用前必须清除油污和铁锈。
焊接
W-4
A依据设计要求来确定焊缝等级，若无设计要求时，必须符合现行国家标准的有关规定。
对于按设计、规范需进行焊前预热热的焊缝，预热区在焊缝两侧，宽度为焊件1.5δ以上且不大于100mm。
B焊缝金属表面必须平缓过渡，焊缝必须均匀，不得有裂纹夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷，焊接区域内飞溅物、焊渣等必须清除干净。
C焊缝外形尺寸必须符合设计要求
D严禁在焊缝及焊缝区域外的母材上打火、引弧。
E.不良焊缝的修补，按照国家规范标准进行。
F.焊接检验：
焊接施工前，焊接过程中，焊后的检查、检验必须及时。
7.2.6涂装工艺
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
涂装
原材料选择
T-1
A涂装材料的品种规格，符合设计要求。
其技术条件符合国家现行有关标准的规定。
对超过使用保管期限的涂料，应进行复验，合格后方可使用。
B涂料的存放和保管要
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