钢结构预制方案讲解.docx
《钢结构预制方案讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构预制方案讲解.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢结构预制方案讲解
钢结构预制方案
编制：
审核：
批准：
陕西化建工程有限责任公司
2013年03月12日
1、工程概况
2、编制依据
3、预制施工程序
4、预制施工方案
5、进度计划
6、资源配置计划
7、安全技术措施
8、质量管理措施
9、预制厂平面布置图
10、产品编号规定
11、交货状态
一、工程概述：
我单位承包的榆林炼油厂90万吨/年汽油精制、200万吨/年柴油加氢降凝项目钢结构预制工作，我单位预制总量约为600吨左右栓接结构。
目前北京石油化工工程有限公司已经完成汽包反应框架、汽油精制装置SS1、柴油加氢降凝装置SS4\SS7、加氢装置管廊设计。
我单位材料计划已编制完成，开始进入采购环节。
预制的构件主要有：
所有钢构节点板、设备框架及管廊单根柱子和梁的预制（含筋板的焊接），设备支座、连接板钻孔。
加工过程中的难点主要是：
工艺设备规格大，重量大，钢结构量大，节点复杂，承重钢结构所占的比例大。
为了按时2013年6月底按量完成预制任务，我们根据现场情况制定了保证措施。
二、编制依据：
1、所有的加工件严格按照北京石油化工工程有限公司设计的一次设计蓝图要求执行，二次设计连接节点的选用也必须按照图纸说明要求选择。
2、北京石油化工工程有限公司对二次设计和预制的要求，将土建单位施工的基础偏差消除在二次设计和预制阶段，所以土建单位要提供土建单位基础偏差的数据，并且要准确有效。
3、二次设计软件采用TEKLAStructures设计。
4、钢结构预制技术要求：
GB50009-2001《建筑结构荷载规范》
GB50017-2003《钢结构设计规范》
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
SH3507-2005《石油化工特殊钢结构工程施工及验收规范》
GB3632-1995《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接形式及尺寸》
GB3633-1995《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接技术条件》
GB/T1228-2006《结构用高强度大六角头螺栓》
GB50755-2012《钢结构工程施工规范》
GB/T700-2006《碳素结构钢》
GB/T1231-91《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫片技术条件》
JGJ81－2002《建筑钢结构焊接规程》
JGJ82-2011《钢结构高强度螺栓的设计、施工及验收规范》
GB50046－2008《工业建筑防腐蚀设计规范》
GB9823-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
三、施工程序及预制前的准备工作：
1、施工程序
钢柱、钢粱预制流程
设备支座预制流程
2、施工前的准备工作：
1）所有生产机器调试完成，具备生产要求。
其它辅助生产机具完好，生产所需的耗材也到货。
2）需预制的一次设计蓝图收到后，二次设计完成并审查、审核通过。
3）备料材料全部到场，并且验收合格，已按要求摆放并且做好归类标识。
4）参加生产的人员全部培训完成，具备生产机器操作的能力，并持证上岗。
5）技术员、质安员已对生产班组完成技术、质量、安全交底。
四、预制施工方案
钢结构的预制分原材料倒运、零件切割下料编号、零件的制孔、零件组对、无损检测、零构件的除锈防腐过程。
因此在各环节中要严格按设计要求及规范执行。
1、原材料的倒运
原材料的倒运是根据施工任务的要求从原材料场地将所需加工的材料运送到不同的加工工段。
在倒运的过程中我们通过下达任务单的方式给倒运班组，避免材料的乱用情况，提高工作效率。
2、零件的下料
零件的下料分型钢和板材两种。
所有型钢的下料是采用数控锯床切割的方式切割；板材切割分为火焰切割和剪板机剪切两种，对于板材厚度大于12mm以上的钢板采用数控火焰机切割，对于板材厚度小于等于12mm以下的钢板采用剪板机剪切。
a、型钢的下料：
1）锯床班组应按图纸要求准确、合理、并尽可能节省的进行套料、布线、下料、切割。
将材料固定于切割机器，按操作流程设置机器，开车切割，要确保严格执行切割规范和要求，保证人身安全。
2）切割后需观察检查或用钢尺、塞尺检查，按切割面数抽查10%，且不应少于3个。
机械剪切的允许偏差应符合表1的规定：
表1机械剪切的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
3）对需要锁口的型钢零件在锯床切割后应按图纸要求进行锁口，对型钢锁口的尺寸要严格按图纸要求核对。
4）复检应对成品零件再次与图纸对照，确保零件材质、规格、尺寸正确无误，误差在允许范围之内，然后做好标识。
b、板材的下料：
1）火焰切割：
在气割前，先检查整个气割系统的设备和工具运转正常，在确保安全的条件下才能运行。
除去钢材表面的污垢、油脂。
确保钢板合格后，将提前套好料的U盘插到USB接口，调入切割程序，设置切割参数，调好预热氧和切割氧，校板，开始切割。
预热时，根据实际调节割嘴高低增减预热时间，切割过程根据实际情况调节割嘴高低割件表面距离焰心尖端以2~5mm为宜同时可调节切割速度。
切割后需观察检查或用钢尺、塞尺检查，按切割面数抽查10%，且不应少于3个。
火焰切割的允许偏差应符合表2的规定：
表2火焰切割允许偏差
气割的允许偏差（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2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注：
t为钢板厚度。
2）机械剪切：
首先通过对所需加工的板材零件进行套料排版，然后按照排版在需下料的板材上划线，最后在上剪板机进行剪切加工。
机械剪切后需观察检查或用钢尺检查，按切割面数抽查10%，且不应少于3个。
机械剪切的允许偏差应符合表3的规定：
表3机械剪切的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
经复检成品零件与图纸对照零件材质、规格、尺寸正确无误，且在误差允许范围之内，然后做好标识。
3）边缘加工气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm。
应对工艺报告和施工记录全数检查。
零件按加工面数抽查10%，且不应少于3件。
进行观察检查和实测检查。
边缘加工允许偏差应符合表4的规定。
表4边缘加工的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
l/3000，且不应大于2.0
相邻两边夹角
±6′
加工面垂直度
0.025t，且不应大于0.5
加工面表面粗糙度
50
切割后对钢材切割面或剪切面用肉眼或放大镜、百分尺进行全数检查，应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
3、零件的制孔
1）对以完成下料的零件再做好标识后交给制孔工段。
2）对需要制孔的零件进行核实，然后按照图纸尺寸及技术要求进行加工。
3）在制孔前将需制孔的零件上画好标示线，然后在孔的中心位置用钢簪打上钢印。
同时核实螺栓孔之间的中心距、孔径大小是否与加工图一致。
4）制孔的技术要求及允许偏差应符合表A-B
表A精制螺栓孔径允许偏差mm
螺栓孔直径
允许偏差
10～18
+0.18
0
＞18～30
+0.21
0
＞30～50
+0.25
0
表B高强度螺栓用螺栓孔的允许偏差mm
项目
螺栓公称直径
12
16
20
（22）
24
（27）
30
螺栓孔直径
13.5
17.5
22
24
26
30
33
允
许
偏
差
孔径
+0.43
0
+0.52
0
+0.84
0
圆度
1.0
1.50
单层及多层板叠组合中心线倾斜度
不应大于板厚的3%,且单层不得大于
2.0mm,多层板叠组合不得大于3.0mm
表C精制螺栓孔距的允许偏差mm
项目
任意两螺栓孔距
≤500
501～1200
1201～3000
＞3000
允许偏差
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
表D高强度螺栓孔距的允许偏差mm
项目
螺栓孔距
≤500
501～1200
1201～3000
＞3000
允
许
偏
差
同一组内任
意两孔间
±1.0
±1.2
—
—
相邻两组的
端孔间
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
在开孔的过程应按以上允许偏差对零件的加工尺寸进行测量及核准，保证下一个工序的制作的准确性。
4、零件组对焊接
1）零件加工完成后应编号，然后开始交接组对焊接班组。
2）组对前，组对班组应按构件图核对零件的规格型号及数量，然后按零件编号提取需组对构件的零件，同时按零件图核对零件的尺寸
3）组对构件的允许偏差进行如下表
安装焊缝坡口的允许偏差
项目
允许偏差
坡口角度
±5°
钝边
±1.0mm
钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
单层柱、梁、桁架受力支托（支承面）表面至第一个安装孔距离
±1.0
多节柱铣平面至第一个安装孔距离
±1.0
实腹梁两端最外侧安装孔距离
±3.0
构件连接处的截面几何尺寸
±3.0
柱、梁连接处的腹板中心线偏移
2.0
受压构件（杆件）弯曲矢高
l/1000，且不应大于10.0
4）当构件组对完成后开始构件的焊接工作，焊接过程中应注意以下事项
a焊接材料应与母材相匹配。
b焊缝长度宜为30～50mm，间距宜为300～400mm。
c焊缝厚度为设计厚度的1/2～2/3，当构件刚度和拘束度较大或承受载荷时。
定位焊缝的长度和焊缝厚度应适当增加。
dH型钢的定位焊应在腹板两侧交错进行
5）焊接时发生下列任何一种情况且无有效防护设施不得施焊
a手工电弧焊时风速大于或等于8m/s气体保护焊时风速大于或等于2m/s
b雨雪环境下
c相对湿度大于90%
d环境温度低于0℃
6）对焊接工艺评定或焊接工艺指导书未要求进行预热的焊件。
当环境温度为-20～0℃时，应在施焊处100mm范围内预热至15℃以上。
7）H型钢翼缘板与腹板的对接焊缝T型接头焊缝和筒形结构的纵缝环缝宜采用埋弧焊，角焊缝也可采用CO2气体保护焊。
8）埋弧焊应设置引弧板和熄弧板，并应在调好焊接参数后正式焊接。
手工电弧焊时严禁在母材表面引弧，焊接中应注意引弧和熄弧处的质量收弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。
9）一般宜采用双面焊，当采用单面焊时宜采用氩弧焊打底手工电弧焊填充盖面或在焊口处设置垫板焊接。
有抗腐蚀要求的奥氏体不锈钢焊缝与腐蚀介质接触的表面应最后施焊。
低合金结构钢的焊接线能量，应符合焊接工艺指导书的要求，并经常进行抽查。
10）为减少焊接变形，应正确选择焊接顺序，可根据构件情况采用对称焊退步焊间断焊等方法控制变形。
11）焊接完成后应对焊缝进行外观检查，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查，当存在疑义时，采用渗透或磁粉探伤检查。
12）对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝，其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。
预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm；后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。
焊接构件应全数检查预、后热施工记录和工艺试验报告。
13）对于柱、梁单个构件大于12米而小于15米时，梁柱可以进行对接的方式进行拼接。
拼接完成后对焊缝进行无损检测，检测合格后才可以用于实际安装中。
5、焊缝的无损检测
1）对于柱、梁的对接的方式进行对接的焊缝按《钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001》要求执行，具体如下表：
一、二级焊缝质量等级及缺陷分级
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷
超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
注：
探伤比例的计数方法应按以下原则确定：
（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm.当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；
（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm.并应不少于1条焊缝。
2）根据本工程焊缝等级的划分严格按照图纸设计说明要求执行。
3）所有需无损检测的焊缝在检测前先进行外观检查，检查合格后在进行无损检测。
4）焊缝的编号应按照焊缝所在的构件编号加焊口号的方式编写，如加氢装置管廊Q1-CL1001构件的一处焊缝编号为Q1-CL1001-1。
5）要求无损检测的焊缝若被其他构部件覆盖或由于邻近构部件的安装影响无损检测时应在无损检测合格后方可覆盖或安装邻近构部件。
碳弧气刨应由经过培训的人员担任刨槽应整齐一致，并用砂轮打磨干净。
焊缝质量不合格时应找出原因，同一处返修不应超过二次，当返修超过二次时应有返修措施，并经该工程项目技术负责人批准返修部位应详细记录列入交工技术文件。
6、除锈涂漆工艺
1）零件组对焊接完成后形成的构件，构件经过焊缝检测合格后方可进入除锈阶段。
钢构件的除锈方法和除锈等级可以根据设计要求选择以下方法除锈。
名称
除锈方法
除锈等级
H型钢构件
抛丸除锈
Sa2.5
框架构件
抛丸除锈
Sa2.5
管廊和框架钢结构的安装焊缝
动力工具或抛丸除锈
Sa2.5
注：
由于现场设有抛丸除锈装置，因此在能满足设计要求的情况下，首选抛丸除锈。
抛丸机对部分无法处理的部分，可以选用上表中其它除锈方法。
2）需除锈的构件放在抛丸机辊道上，操作着抛丸机完成构件的除锈工作。
除锈等级必须符合设计及规范要求。
3）构件按要求等级完成除锈后进入涂漆工段。
4）涂漆前应对被涂表面进行清理，将污、物浮尘清除干净，经检查合格后方可涂装。
5）涂底漆前，组装符号、安装焊缝两侧各100mm范围内的构件表面、高强度螺栓的摩擦面和螺纹表面等特殊部位应加以保护，以免涂上油漆。
6）涂装施工环境应通风良好，环境温度以5～30℃为宜，相对湿度不宜大于80%。
遇雨、雾、雪、强风环境不得进行露天施工。
构件表面有结露时不得涂装，涂装后4h内不得淋雨。
7）涂料种类、涂装遍数、涂层厚度应符合设计要求。
应合同技术文件要求，出厂的零构件必须涂装无机富锌底漆二遍。
涂层干漆膜厚度为100μm,其允许偏差为-25mμ。
底漆应根据设计文件规定或产品说明书的要求配套使用。
不同厂家，不同品种的涂料，不宜掺和使用。
如掺和使用，必须经试验确定。
8）下列部件不应涂刷涂料
a高强度螺栓连接摩擦面
b柱脚底板与基础接触面
c全封闭的构件内表面
d设计要求不涂漆的部位
9）涂刷面层时应顺流向涂刷，涂层应均匀，不得漏涂。
涂层表面应平滑无痕、颜色一致，无针孔、起皱、气泡、流坠、粉化和破损等现象。
10）涂装完毕后，应在构件上重新标注构件原编号。
大型构件应标明重量、重心位置、中心线和定位标记。
五、进度计划
榆林炼油厂柴汽油升级项目钢结构预制计划
装置（单元）名称
框架名称
钢结构施工图出图时间
预制开始日期
预制完成日期
首批交货日期
90万吨/年汽油精制装置
SS1
2013.3.9
2013.3.28
2013.4.12
2013.4.10
200万吨/年柴油加氢降凝装置
SS4
2013.3.9
2013.3.25
2013.4.7
2013.4.6
200万吨/年柴油加氢降凝装置
SS5
2013.3.9
2013.3.25
2013.4.7
2013.4.6
20000Nm3制氢装置
汽包框架
2013.3.6
2013.3.22
2013.4.5
2013.4.4
20000Nm3制氢装置
加氢管廊
为了保障预制计划的按时完成，我们根据计划工程量制定了以下措施。
1）引进成套的钢结构工厂预制加工设备，将传统的现场预制改为工厂化制作。
2）引进二次设计软件TEKLAStructures，细化图纸设计，提高设计出图率。
3）已经完成钢结构预制厂的加工设备操作人员培训工作，操作人员人员具备熟练操作设备的能力。
4）细化管理，对每个加工设备有专人负责。
为保障所有设备能正常运转，我们还是设立了设备维修班组。
5）根据现场工程量需求大小，可以采取倒班制的方法进行制作，使加工设备24小时运转，这样可以大大的提高预制产量。
六、资源配置计划
1）人力资源计划见下表
工种
人数（名）
工种
人数（名）
预制厂厂长
1
技术负责人
1
质检工程师
3
焊接工程师
1
结构工程师
2
安全员
2
气焊工
10
电焊工
20
起重工
10
铆工
25
电工
2
机床操作工
10
二次设计员
6
工段技术员
4
涂装工
14
普工
40
材料员
3
保管员
2
资料员
3
计划统计员
1
合计
155名
2）主要设备配置如下表：
序号
名称
规格
数量
备注
1
钢结构预制安装管理系统
1套
2
门式起重机
5t
2台
3
门式起重机
10t
6台
4
滚剪坡口机
GJ20
2台
5
剪板机
δ12
1台
6
数控万能钻
UD70
1台
7
数控平板钻
PD16C
1台
8
双立柱转角带锯机
DJ1000
2台
9
数控机械锁口铣床
BM38
1台
10
数控火焰切割机
BTS4×14
2台
12
抛丸除锈系统
1套
13
电动平车
20t
3台
14
气割工具
10套
15
二保焊机
40台
16
逆变焊机
20台
17
磁力钻
Φ32
10台
18
碳狐气刨
2套
19
卷板机（型钢滚圆，平台）
δ20
1台
20
客货车
1.5t
1辆
21
卡车
车厢长约9米
1辆
22
吊车
16t
2辆
23
吊车
25t
3辆
24
XSTEEL二次设计软件
1套
七、安全技术措施
1）所有制作人员制作前必须接受安全教育，了解安全技术操作规程及公司有关安全管理规定。
2）安全生产坚持“预防为主，安全第一”原则，编制针对本工程项目制作的编制安全技术措施及应急处理措施方案。
3）操作人员进厂必须戴安全帽，起重臂下严禁站人。
4）机械操作人员必须经过专门训练，考试合格后方准操作，机械设备的限位装置、传动保护、电仪必须保持良好状态。
5）安全用电，电动机械必须有可靠接地，总开关应装触电保护器，非电工不得私自接线。
6）安全生产检查制度，分为不定期检查、月检查、日检查、专职安全员巡视检查制度。
7）建立安全原始记录、安全会议记录、安全检查记录、安全事故分析、调查记录安全报表、安全奖罚记录。
8）所有特种设备操作人员必须持证上岗，操作过程严格按照《特种设备操作规程》要求执行。
9）涂漆工段、火焰数控切割工段禁止烟火。
油漆、氧气乙炔等易燃易爆物品应分类堆放，同时保持避光通风的地段。
10）必须做到文明制作，工厂内施工机具摆放整齐，无脏物，与质检人员积极配合，语言文明，操作人员着装整齐。
材料、构件整齐堆放，边角料、建筑垃圾每天清理。
八、质量管理措施
1）在制作过程中，严格按制作方案施工，以施工图和国家专业部门颁发的技术质量标准文件为依据检查验收。
2）制作前必须对班组进行技术交底，明确三级质量控制点及关键工序。
使作业层了解规范，熟悉图纸、方案。
3）贯彻ISO9002标准，严格管理，加强过程控制，每周进行质量大检查，对查出的不合格必须纠正，否则不得进行下道工序。
对于多发性的不合格，制定纠正、预防措施。
专职质检员巡视检查，发现问题责令作业组立即改正。
4）质量管理人员必须认真做好质量记录，制作班组必须做好施工原始记录，及时对制作构件进行质量检验、评定。
5）钢构件出厂前编号应准确无误，标志应清晰，且不易磨损。
6）认真执行“三检一评”制度，即自检，工序交接检查和专职人员检查及质量评定。
7）贯彻制作作业兑现奖的质量检查一票否决制度。
九、预制厂平面布置图
陕西化建靖边钢结构预制厂平面布置图北
型钢制作车间
喷漆场2
数控切割
梯子平台
制作车间
型钢冷弯机
剪板机
库房
门卫、办公室
组对区
数控抛丸机
喷漆1
喷漆室
成品龙门吊10t
20t电平车道路
道
路
道
路
道路
焊接区料场料场
数控
万能钻
数控铣
龙门吊5t
机道路
数控锯床数控平板钻20t电动平车原料龙门吊10t
电线杆
十、产品编号规定
1）、成品主要有构件组成，构件包括柱、梁、斜撑组成。
为了方便安装我们对出厂的每个构件都做有标识编号，利用构件的标示编号和对照二次设计图即可完成安装。
我们对出厂的构件都有两种标示：
钢印字号和油漆笔书写，且二者编号一致。
2）、柱构件是将钢印字号编号打印在从柱脚板向上1.5米的翼板上，油漆笔标识编号书写在柱脚板下底面。
梁构件是将钢印字号编号打印在梁中心位置的翼板上，油漆笔标识编号书写与钢印字号对面的另一侧翼板上。
斜撑构件的钢印字号编号和油漆笔编号分别打印或书写在型钢的两头。
3）、构件的编号设计为：
装置工号管廊或框架编号+构件编号的方式编写。
装置名称、装置工号管廊或框架编号见附表一，构件编号见设计图纸。
4）、由于二次设计软件对所有构件都设有编号（如柱子编号，最先设计的柱子编号从CL1001，其它柱子为CL1002，CL1003等；梁的编号从BE1001开始，其它梁就是BE1002，BE1003的；），因此安装时查阅构件的编号就可以完成安装。
构件编号可能会出现两个构件编号相同现象，主要因为是两个构件的加工尺寸、材质、连接形式都是一样的，因此也不影响安装。
5）、为了方便安装单位施工，我们对出厂的所有产品标识编号规定会提供给安装单位。
附表一
装置（单元）名称
装置编号
框架名称
框架编号
备注
产品升级项目
90万吨/年汽油精制装置
QS1
SS1
200万吨/年柴油加氢降凝装置
CS4
SS4
200万吨/年柴油加氢降凝装置
CS5
SS5
20000Nm3制氢装置
G1
汽包反应框架
20000Nm3制氢装置
G2
加氢装置管廊
说明：
1、例如：
加氢装置管廊A1柱的成品标识编号为G2
升级会员 