高炉框架安装专项方案.docx
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高炉框架安装专项方案
危险性较大工程安全专项施工方案编制审批表
施工方案名称：
高炉框架安装专项方案
方案编制：
方案审核：
分（子）技术管理部门：
日期：
分（子）安全管理部门：
日期：
分（子）质量管理部门：
日期
分（子）工程管理部门：
日期：
分（子）公司总工程师：
日期：
方案批准：
集团公司项目部总工程师：
日期：
河北敬业集团2*1260m3高炉工程
高炉框架钢结构安装方案
中国二十二冶市政分公司平山项目部
2011年3月8日
一、工程概况
河北敬业集团北区2*1260高炉工程-高炉框架钢结构主要包括高炉底部框架和高炉上部框架钢结构。
高炉底部框架钢结构总量352.338t，上部框架钢结构总量为258.335t，钢结构总量610.673t。
下部框架柱底标高10.650m，顶面标高40.293m。
上部框架柱柱顶标高为67.7m材质为Q235B。
高炉下部框架柱截面为圆柱截面,截面尺寸为□900*30，材质为Q345B。
平台梁为焊接H型钢，材质为Q235B。
高炉主要框架柱及各平台重量见下表
项目
重量（kg）
高炉框架柱
32556
高炉2.8m平台及水槽
10227
高炉16.6m平台
15391
高炉20.1m平台
44232
高炉23.9m平台
26373
高炉27.3m平台
30458
高炉31.25m平台
54020
高炉36m平台
42216
高炉40.293m平台
66306
高炉46.894m平台
37285
高炉55.5m平台
27170
高炉58.9m平台
22401
高炉63.7及67.7m平台
16701
上部框架柱
21894
二、编制依据及执行规范、标准
高炉框架钢结构图纸60-0801T3-1、T4-1
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33－2001
《建筑施工高处作业安全技术规范》GBJ80-91
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46－2005
《建设工程施工现场供用电安全规程》GB50194-93
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《钢结构制作安装施工规程》YB9254-95
《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-2001
《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88
《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-98
《建筑工程冬期施工规程》JGJ104-97
《工业安装工程质量检验评定统一标准》GB50252-2010
《炼铁机械设备工程安装验收规范》GB50372-2006
三、施工部署
1、总体施工部署
因高炉工期要求紧，任务量大，根据二十二冶项目部总体施工进度，为保证工期节点，11#、12#高炉框架分别由市政三分和五分公司同时进行施工，安装现场每座高炉设1000tm塔吊一台。
塔吊基础（按照塔吊的使用说明设计）必须在使用前施工完毕，并达到使用强度要求。
施工平面布置图见后附。
2、劳动力、施工机具需用计划
2.1劳动力计划
序号
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
第5天
第15天
第25天
第35天
第45天
第55天
第65天
1
管理人员
6
6
6
6
6
6
6
2
铆工
10
20
30
30
30
20
20
3
电焊工
10
16
24
36
36
36
16
4
气焊工
4
4
4
4
4
4
2
5
起重工
2
4
4
4
4
4
4
7
测量工
4
4
4
4
4
4
4
8
电工
2
2
2
2
2
2
2
10
其他
20
20
20
20
20
20
15
合计
68
86
94
106
106
96
69
2.2施工机具需用计划
序号
机具名称
规格型号
单位
数量
备注
1
液压式起重机
25t
台
2
2
塔吊
1000tm
台
2
3
半挂车
10t
台
2
4
交流电焊机
台
40
5
倒链
5t
台
6
6
倒链
3t
台
4
7
倒链
10t
台
6
8
千斤顶
螺旋50t
台
2
9
千斤顶
螺旋30t
台
2
10
千斤顶
螺旋10t
台
2
11
电源控制箱
台
40
12
角型磨光机
Φ125
台
4
13
棕绳
米
300
14
气割设备
套
10
15
安全网
呢绒
块
300
16
钢丝绳
Φ8
米
500
17
经纬仪
台
2
18
水准仪
台
2
19
钢卷尺
5米/3米
把
各5
20
钢盘尺
50米/30米
把
各2
21
钢直尺
150mm、300mm
把
各5把
22
弯尺
500×315
把
10
23
弯尺
315×200
把
10
24
超声波探伤仪
CTS—22
台
1
25
地规
R=10m
把
2
26
钢线
0．5mm
米
150
27
卡环
5t
个
10
28
卡环
10t
个
10
29
卡环
50t
个
8
30
干燥箱
500OC
台
2
3、施工准备
3.1技术准备
3.1.1组织各部门有关人员认真学习，熟悉施工图纸，领会设计意图，及时组织各专业共同进行图纸会审，并为设计交底做准备。
3.1.2根据施工部署编制各分项工程施工方案及技术交底。
3.1.3装备高精度施工测量仪器、工具，组建测量小组。
3.1.4根据我公司质量手册及程序文件，并结合现场的实际情况建立技术、质量、试验、测量、资料等质量保证体系，制定完善的现场技术管理制度。
3.2物资准备
3.2.1编制施工预算,并根据施工预算及施工进度总计划，制定材料采购及加工定货计划。
3.2.2列出各种材料、半成品、构件需用量总体计划，掌握材料来源、质量情况，并确定材料供应渠道和进场时间表。
3.2.3落实各种施工机械的进场使用性能，组织性能良好的施工机械，加强各种施工机具的维修、分类及动态情况分析，按计划进场投入使用。
3.3劳动力准备
3.3.1根据工程的施工特点，加强企业内部劳动力结构的调整，组建适合本工程施工需要的各种专业队伍。
3.3.2对进场的劳动力进行技能考核，施工组织、工艺流程交底，确保施工队伍的有效投入。
3.3.3建立健全各施工项目的劳动组织、规章制度，形成“交底-过程-验收”的组织监控体系。
3.3.4加强各专业工种的穿插流水，使施工队伍能够及时进入操作最佳状态。
3.4施工现场准备
3.4.1针对该施工现场的地理位置，建立施工现场平面控制网。
3.4.2在建设单位提供拟建场地的基础上，进行二次场地清理，贯通施工道路，做好现场排水。
3.4.3现场的各类施工场地和临设工程按平面布置图规划建设。
4、施工控制目标
4.1进度控制
以预定进度计划节点为目标，统筹安排人力、机械、材料，采取24小时施工，确保工程按期完成。
4.2质量控制
采取班前教育，技术交底等方式使安装人员熟知安装质量要求，质检员定期进行专检，重点部位100%检查，严格按设计要求进行探伤检测，确保实体质量达到设计及规范要求。
四、施工组织机构及岗位职责
1、施工组织机构图
2、岗位职责
2.1项目经理:
受企业法定代表人委托，对项目施工全过程，全方位负责，对项目的工程质量负全责。
接受公司经理（或委托人）领导和公司管理部门归口管理。
在项目上贯彻执行公司质量方针，全面履行工程承包合同，负责组织、制定项目质量策划，保证质量体系有效运行。
2.2项目副经理:
协助项目经理履行工程承包合同，保证质量体系的有效运行。
2.3项目总工程师：
对项目经理负责，主管项目技术工作，对项目质量负有技术责任，组织编制施工组织设计、质量计划、健康安全环境保证计划（HSE），组织评审施工方案。
负责质量计划、健康安全环境保证计划（HSE）在项目上的落实。
2.4项目总经济师：
对项目经理负责，主管项目经济工作，对项目经济组织制定项目部年、季、月生产经营计划，组织编制审核预决算。
负责施工合同的管理。
2.5项目总会计师：
对项目经理负责，主管项目财务工作，对项目财务组织制定项目部年、季、月财务计划，负责工程项目成本核算。
2.6安全组:
负责对施工现场的安全、保卫、作业环境等方面的管理提出要求，保证适宜的工作环境。
负责项目施工中所需生产设备的使用、控制的管理。
2.7质量检查组:
负责组织工程质量的检验评定、判定工程是否符合验收标准和要求，确定质量检验规程，保证检验方法正确，记录检验数据真实可靠，记录施工过程中出现的不合格项目内容，并提出处理意见，评价工程质量和质量活动的有效性，提出质量共性问题的纠正和预防措施，作好质量统计工作。
2.8物资组：
负责对业主提供产品的收货、标识、验证、贮存、维护和报告，及不合格品的处理等提出要求，并作好记录。
负责确保未经检验或验证合格的产品不能交库和投入使用，对紧急放行的情况提出要求。
应根据产品特点，选用适宜的搬运、贮存、防护措施保证产品在搬运、贮存过程中不被损坏、腐蚀、污染等。
五、方案确定
针对高炉本体钢结构情况及要求工期，制定如下方案：
1、高炉框架钢结构采用1000t.m塔吊进行安装；
2、根据1000t.m塔吊性能及制作场地实际将高炉炉体框架柱分三段进行。
3、为加快施工进度，高炉炉体框架23.9m及27.3m平台采取在现场安装平台组拼，整体吊装的方案进行安装，高炉上部框架柱采取随平台分段的方式进行安装。
六、高炉框架钢结构安装
6.1、高炉框架安装顺序
6.2、钢柱安装前准备工作
（1）与土建公司进行工序交接，必须有基础验收合格的交接资料。
（2）对土建提交的框架柱基础进行复测，项目有建筑物定位轴线、基础外形尺寸、中心线、基础标高、基础上柱的定位轴线位移、基础螺栓的位置及伸出长度、基础中心偏移等。
（3）根据柱脚实际标高位置，确定并准备安置垫铁。
（4）用经纬仪测量检查建筑物定位轴线，允许偏差3.0㎜；
用经纬仪测量检查基础上柱的定位轴线允许偏差1.0㎜；
用经纬仪测量检查地脚螺栓位移允许偏差2.0㎜
经测量员检查合格后交接，并做好测量记录
用经纬仪测量配合检查，垫后上柱底标高允许偏差±2.0㎜
（5）在柱底板上表面沿柱纵横轴线分别弹出中心线标志；在柱身的上下两端沿纵横轴线分别弹出中心线标志。
（6）在柱身焊设临时操作平台栏杆。
（具体示意图附后）
6.3、钢柱安装
6.3.1、吊装机具选用
根据各带重量，选用S1000K32塔式起重机进行吊装，塔机高度80m，起重臂长度60米，在5～32m时，最大起吊重量为32t，满足性能要求。
6.3.2、钢丝绳的选用：
钢柱吊装采用单根钢丝绳两点吊装。
高炉框架最大吊装单元长20.5m，重量为12吨，两点钢丝绳夹角60度，每根钢丝绳最大受力为12/2/sin60=8.48吨。
根据钢丝绳的容许拉力公式得：
[Fg]=а*Fg/K
其中а为钢丝绳之间的荷载不均匀系数，根据实际选择0.82
Fg为钢丝绳破断拉力总和（KN）
K为钢丝绳使用安全系数查规范表取6。
d为钢丝绳直径
已知[Fg]=84.8KN得Fg=636KN
查钢丝绳性能表选用直径36㎜钢丝绳，规格为6*37+FC。
公称抗拉强度1670MPa,最小破断拉力638KN大于636KN,可满足使用要求。
卡环选用两个10吨D型卸扣。
平台最大起吊重量为30.458t，采用两根钢丝绳四点吊装，两点钢丝绳夹角60°，每根钢丝绳最大受力30.458/4/sin60=10.77吨；
采用上述方法得知采用采用直径36mm钢丝绳符合要求。
6.3..4吊点选择
钢柱及平台吊点采用焊接吊装环的形式，吊耳钢柱设置共设2个，整体吊装平台设置4个，吊耳规格130*150*22mm。
吊耳的形式如下：
剖面图（A-A）
吊耳的计算过程如下：
（材质Q235B、δ=22.0mm的钢板）
吊耳拉应力计算：
计算公式和过程如下：
σ＝N／S1σ≤［σ1=400N/mm2］
式中：
σ――拉应力；N――荷载；
S1――A-A断面处的截面积；［σ1］――钢材允许拉应力。
吊装单元最大重量30.458吨。
每点吊重7.62吨，综合安全指数取1.7，钢丝绳与垂直受力面夹角为30°，综合考虑动载荷重量为7.62*1.7/ctg30°=7.12吨。
每个吊装鼻承受拉力为7.48吨。
σ＝7480*9.8／22*150=22.3N/mm2
22.3﹤σ1=400N/mm2，符合要求。
吊耳剪应力计算：
计算公式和过程如下：
τ＝N／S2τ≤［τ1=0.6σ1］
式中：
τ――剪应力；N――荷载；
S2――B-B断面处的截面积；［τ1］――钢材允许剪应力。
吊装单元最大重量30.458吨。
每点吊重7.48吨，综合安全指数取1.7，动载荷剪力为7.48*1.7=12.716吨。
τ＝12716*9.8／22*150=20.54N/mm2
37.76﹤τ1=240N/mm2，符合要求。
吊耳角焊缝计算：
计算公式和过程如下：
P＝N／l×h×kP≤［σ1=400N/mm2］
式中：
P――焊缝应力；N――荷载；l――焊缝长度；
h――焊缝高度；k=0.9――折减系数。
P＝7480*9.8／150*16*0.9=8.95N/mm2
34﹤σ1=400N/mm2，符合要求。
说明：
1）经过计算在吊装过程中吊耳的拉应力、剪应力和角焊缝应力都符合材质为Q235B，δ＝22.0mm钢板的要求。
2）吊耳角焊缝的焊肉高度＞16.0mm，必须四面“围焊”。
6.3.5、对柱子垂直度的监测
柱基标高调整完毕后，在起重机不落钩的情况下将钢柱底部上事先画好的中心轴线与基础中心轴线对齐,缓慢落至标高位置，用斜垫铁将钢柱初步固定，利用设在纵横轴线上的两台经纬仪校核垂直度。
满足规范要求后，将斜垫铁与钢柱焊接牢固，通知监理验收，合格后交土建单位二次灌浆。
除监测两端柱子的垂直度外，还要监测相邻同列、同轴线钢柱的柱距和跨距，检验方法采用拉钢尺的方法进行，保证柱子各项偏差均附合要求，相邻柱子的监测将在规定的时间进行。
钢柱安装检验项目及规范要求
序号
检测项目
允许偏差
1
柱子垂直度
e≤H/1000；e≤10
2
定位轴线位移
e≤1
3
柱顶标高
-5≤e≤5
4
柱底标高
-2≤e≤2
6.3.6、与土建单位交接
钢柱安装完毕，自检合格后，通知监理单位，对钢柱进行验收，验收合格后，填报隐蔽工程验收记录及工序交接单，与土建单位进行交接，对钢柱进行一次灌浆。
一次灌浆结束后，对钢柱垂直度，定位轴线，相邻柱间距及跨距再次进行复核。
6.3.7安装技术措施
钢柱安装采用分体安装的方式，钢柱接口位置在平台上方0.5～1.5m处，钢柱安装前需要在钢柱上提前安装平台梁焊接所用的操作平台。
平台采用L63*6角钢制作，上铺木跳板，采用8号铁线与角钢绑扎牢固，且平台四周设置围栏或安全绳。
三角架如图：
6.4、平台安装
6.4.1、平台安装顺序：
平台梁平台铺板平台栏杆
6.4.2、平台梁吊装时采用卡环吊装鼻子来吊装。
6.4.3、平台材质为Q235B，手把焊接采用普通THJ422焊条，二氧化碳气体保护焊，焊丝采用ER50-6。
七、安装质量保证措施
1.质量保证体系
质量保证体系
项目部项目经理：
质检科科长：
项目部质量负责人：
施工单位：
目标：
质量合格。
措施：
（1）严格按ISO9002体系程序运行。
（2）认真按图纸质量标准规范施工。
（3）坚持把好产品质量控制关，不合格的产品不能进入下道工序，不合格材料不能使用
2.基础验收
安装前按照土建单位出具的专业工序交接单进行复测，对复测结果进行确认，如有问题及时反馈给建设公司项目部，以便通知土建单位及时处理。
基础在几方（建设单位现场代表、监理单位现场代表、建设公司项目部相关负责人）签字确认合格后，我方才可以进行结构的施工。
炉底标高和中心线在安装前引出，并用在炉底围板周围做好明显标记。
3.构件验收运输
构件制作完后，检查部门应按施工图和有关规范标准的规定，对成品进行检查验收，构件出厂时制造单位提交产品质量证明书以及与产品加工过程有关的质量、技术保证资料。
构件的装卸、运输和堆放必须采用严格的防变形措施，对于已变形的不符合质量标准的构件不得发运。
4.焊接规程及质量标准
4.1焊工必须持证上岗。
4.2焊接前应彻底清除焊缝附近的铁锈、油污、水份，施焊后应清除焊缝表面熔渣及两侧飞溅。
4.3焊接材料的型号、钢号必须符合设计要求，并附质量证明书。
严禁使用无质量证明和因保管不善受潮变质的焊剂,必要时焊剂使用前应进行烘干。
5.制安过程中要建立工序交接及验收制度，严格控制工序质量，加强施工全过程的质量管理。
严格执行质量“三检制”，严把质量关，认真对质量保证资料进行审查。
搞好计量管理，施工中严格按照计量工艺进行检测。
建立健全领导指挥机构和质量保证体系，以确保质量保证措施的实施。
6.成品保护措施
喷涂完毕的钢柱堆放在平整场地，下方设置道木，隔离地面，放置污染，如要分层搁置，层与层之间同样要设置道木。
现场安装时，因施工场地紧张，要根据施工进度，安排构件进场，当天进场的构件要当天安装完毕，防止在现场造成碰撞、损坏。
八、安全措施
本工程可能存在的危险源点有：
高空坠落、物体打击、触电事故和机械伤害等。
1、安全保证体系
安全保证体系
项目部项目经理：
安全科
项目部安全负责人：
反
馈
分公司安全负责人：
措施：
（1）加强安全教育，开展安全活动。
（2）搞好安全防护，做好安全交底。
（3）建立健全现场安全管理规定，定期进行检查，整改和防护。
2.安全措施
2.1安装单位要根据本方案针对现场条件、图纸情况及进度要求编制详细的分项工程作业设计及安全措施计划，并详细交底，指导施工。
2.2所有施工人员不得酒后作业。
不得在施工现场嬉戏打闹。
不得迁就作业。
2.3所有施工人员必须严格遵守国家颁布的《建筑安装工人安全技术操作规程》的有关规定，切实执行“预防为主，安全第一”的方针。
2.4认真做好分项工程安全技术交底和岗前安全交底工作。
2.5施工中使用的工具、机具等使用前要认真检查，不能保证安全的施工工具、机具、材料等严禁使用。
2.6施工厂队应做好分项作业设计和安全措施计划，确保安全施工。
2.7吊装中使用的绳索、吊具要经过计算，构件绑扎应牢固可靠，确认无误后方可进行吊装作业。
2.8安装工作中使用的绳扣、倒链、卡环、拖拉绳、爬梯、跳板应有足够的安全系数，跳板应有足够的搭接长度，并经常检查及时排除隐患。
2.9施工中使用的爬梯、吊装环的焊接必须由持证焊工施焊，并经检查人员检查后使用。
用完拆除时应彻底拆下，不应浮放在原处。
2.10构件起吊设专人指挥，信号清晰、明确、统一。
吊装前应进行试吊。
2.11施工队在本作业区周围应设警戒线，安排专人警戒，严禁与施工无关人员进入施工现场。
2.12高空人作业必须配戴安全带，并选择牢固的悬挂点。
2.13电气线路应绝缘良好，氧气、乙炔、油漆等易爆物品存放应符合安全防火规定并设专人管理。
2.14做好季节安全措施，雨天应停止焊接，防止触电。
2.15各工种必须严格执行各自的安全操作规程。
2.16现场用电，线路应架空或按规范进行埋地，不得置于地面受油浸和车辆碾压。
2.17风力大于5级，停止高空作业、停止钢结构吊装及安装的配合工序，如焊接、校正结构等。
2.18夜间施工保证充足照明。
2.19未尽事宜详见《二十二冶安全管理办法》及《炉壳安装安全措施交底记录》。
危险源点及防护措施
1、防止磕绊，现场堆料要整齐、有序，废料、下脚料要归拢在一起。
不得随意丢弃。
2、高空坠落，高空作业人员要佩戴好安全帽和安全带，安全带要挂在牢固可靠的地方，遵循高挂低用的原则。
使用跳板时，跳板要绑扎牢固，严禁探头跳。
3、物体打击，设定安全区，并派专人监护，严禁无关人员进入施工现场，施工人员要佩戴好安全帽，并严禁在起吊构件下穿行、逗留。
4、起重伤害：
构件吊装要有专人指挥。
指挥人员持证上岗，指挥信号清晰，明确。
吊装前，对吊装用钢丝绳、卡具等仔细检查，是否满足吊装要求，是否有断股、开裂现象，如有立即报废处理，严禁使用。
5、触电伤害：
现场用电遵循三项五线制，电焊机要有接地线，施工用电由专门电工负责，其他人员不得私自接电。
九、临时施工用电安全措施
本工程使用用电由二十二冶项目部一级箱接入，引入我单位二级箱，详见施工用电组织设计。
（1）坚持贯彻执行JGJ46-2005用电标准。
（2）施工用电缆、电线必须绝缘良好，无老化、破皮损坏等现象。
（3）带电导线与导线之间的接头必须绝缘良好包扎，并满足强度要求。
（4）严禁在带电导线上搭、挂、压其它物体。
（5）配电箱、开关箱应编号、加锁，底口作半封闭，并有专人负责维护管理。
（6）设备接电、敷设电线等必须由电工操作，非电工人员不得擅自接线、安装电器等。
（7）电焊机的手柄、电焊把、把线绝缘应良好。
二次线所有接头要包扎良好，接头不得超过三处。
十、冬季施工措施
3.1.钢材应严格按设计要求选用且必须有出厂合格证；在低温条件下宜选用抗裂性较好的碱性（低氢型）焊条。
3.2构件下料时，应预留收缩余量，焊接收缩量和压缩变形量应与钢材在负温度下产生的收缩变形量相协调。
3.3构件组装时，按工艺规定的顺序由里往外扩展组拼，在负温组拼时做试验确定需要预留的焊缝收缩值。
3.4构件组装时，清除接缝50MM内存留的铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等杂物，保持接缝干燥无残留水分。
3.5不得在非常低温情况下进行焊接操作，低温焊接对钢材应做负温冲击韧性试验。
在最低工作温度下其冲击韧性值不宜低于0.3MPa。
3.6在低温条件下进行焊接作业时，应注意施焊顺序，制定焊接方案。
注意施焊时环境温度低于-20℃时，为保证工程质量，不宜进行焊接。
3.7在负温下焊接中厚钢板、厚钢板、厚皮钢管时，应进行焊前预热。
预热温度参见下表。
预热范围应在焊缝四周不小于100mm区域。
预热方法可采用氧乙炔火焰烘烤及其他电热红外线法烘烤。
3.8负温焊接，钢材厚度大于9mm，应采用多层焊接工艺，焊缝由下往上逐层推焊，注意控制层间温度，原则上一条焊缝应一次焊完，不得中断。
如因雨雪等原因中断时，在重新施焊前，应检查焊缝是否有缺陷，如有缺陷处理合格后，重新预热后施焊。
3.9风速超过10m/s以上的风天不得施焊。
负温下施工时，雨雪天不得施焊，如需施焊应搭设棚罩，每条焊缝焊完后，应采取
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