主厂房钢结构吊装施工方案Word文件下载.docx
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燃机车间长62m、跨度30m、柱距6.0~12.0m、局部设平台,标高5.0m,厂房高度约27.5m;
设有一台55/15t电动双梁桥式起重机,吊车轨面标高20.0m,吊车跨度27.0m,车间靠A线留2~3m宽人行通道;
汽机间长65m、跨度30m、柱距12.0~15.0m、局部设平台,标高5.0m,厂房高度约27.5m;
设有一台55/15t电动双梁桥式起重机,吊车轨面标高17.0m,吊车跨度27.0m,车间靠A线留2~3m宽人行通道。
主厂房钢框架主要包括钢柱、行车梁系统、屋架及屋面系统与墙架系统四部分。
钢柱主要采用钢管式格构柱,上接H型钢梁与屋架梁连接。
格构柱整体制作安装,格构柱与顶部H型钢梁分别安装,翼缘板部分现场焊接。
吊车梁与屋架梁都为H型钢梁。
钢构件的连接主要采用高强螺栓连接方式,局部采用现场焊接的连接形式。
3.2施工特点
3.2.1钢管格构柱整体安装,结构尺寸大,单件重量较重;
3.2.2工期紧,施工情况复杂;
3.2.3现场焊接要求较高,作业环境较差;
3.2.4由于主厂房结构复杂,变化大、起吊高度较高,起重量大,施工作业面大,因此对高空作业和起重运输作业,必须高度重视,认真对待。
4主要工程量
主要构件统计
序号
构件名称
件数
单件最重
总重
1
钢柱
22件
12吨
250吨
2
行车梁
20根
5.5吨
85吨
3
行车梁配件
10吨
4
行车路轨
16吨
5
屋架梁
11根
6吨
66吨
6
支撑系统
26件(主要)
2.5吨
50吨
7
屋面系统
200吨(暂估)
8
墙面系统
总计约900吨
5施工工器具、仪器、仪表的规格和要求
5.1要求:
各种工器具在施工前即应就位,并进行清点、检修,可随时投入使用。
各种仪器、仪表必须经检验合格并有校验证明。
5.2施工大型机械、器具一览表:
工、器具名称
单位
数量
规格
逆变电焊机
台
400A
J2经纬仪
S3水平仪
钢卷尺
把
50m
链条葫芦
10
2吨
5吨
割刀
钢丝绳
根
30
各种规格
卸卡
只
40
6.8吨
履带吊
50t
汽车吊
25吨/50吨
米
100
Φ=15mm,6*37+1
Φ=22mm,6*37+1
缆风绳Φ=15mm,
400
安全围绳
1000
Φ=6mm,6*37+1
花篮螺丝
200
绳梯
副
L=12m
扭力扳手
防坠器
6施工顺序
1)B轴#4-#12轴线;
2)A排#1-#12轴线;
3)B排#1-#4轴线;
具体顺序是土建情况及钢结构制作情况而定,若具备条件,A、B排可同时施工,从#4轴退吊至#12轴,最后完成#1-#4。
钢柱安装→柱间支撑安装→吊车梁的安装→屋架的拼装、安装→退至下一跨
7施工方法
7.1施工准备
7.1.1主要吊机选择
主厂房钢结构吊装选用50t履带吊,37米伸臂,12.20米副臂(30度)。
吊装B排时,布置在B排外侧,沿B排移动,主要负责吊装B排上的钢柱、吊车梁及连接件。
吊装A排时,布置在A排内侧,沿A排移动,主要负责吊装A排上的钢柱、吊车梁及屋面系统。
钢构件的卸车可由25吨汽车吊完成,同时吊装部分屋面及墙面构件。
吊机布置详见《主厂房吊装机具布置图》。
若无法延续吊装,进场时第一根钢柱可由50吨汽车吊完成吊装。
7.1.2吊装准备工作
厂房钢结构安装前,要准备好所有有关土建资料,并按有关土建资料对基础地脚螺栓进行验收。
对建筑物的定位轴线,尤其是杯口基础进行复测,并办理中间移交手续,确保以下内容:
1)基础的轴线标志和标高基准点准确齐全。
2)杯口基础的实测偏差应在规定的允许偏差范围内。
厂房吊装之前,土建施工部门将定位轴线投置在混凝土基础面上,杯口基础需放出中心线及测量杯底标高,并将书面记录送交钢结构安装部门。
钢结构安装部门测量人员对上述的数据进行复测。
钢结构制作部门提供制作的有关资料,包括产品合格证、摩擦面试验报告等。
钢结构安装部门需对高强螺栓和摩擦面试件进行复试。
吊装前,土建部门须对杯口基础的混凝土强度进行验收,在强度达到要求后,吊机方可进场施工。
施工道路要保持畅通,用电设施安全可靠,夜间照明充足,照明不足的地方,另设置照明塔,以考虑夜间施工光线良好。
7.1.3构件运输组织
主厂房钢结构构件数量大,现场无堆场,所以工厂制作后要根据现场要求进现场。
由其中一部履带吊或25吨汽车吊卸车,构件应在专门圈定的构件堆放场内进行卸车,场地内安排专人进行管理,对运来的构件按吊装的顺序位置进行安放,在堆放构件时应准备足够的枕木,不允许构件直接堆放在地上,如需叠放构件应用枕木垫好,如需驳运构件,由专用车辆进行。
钢结构运输及安装过程中,要采取措施防止构件变形、防止构件油漆表面受损。
吊装前应清除构件表面杂物。
为确保厂房吊装顺利进行,应对构件的供应方进行密切配合,成立专门的构件联络、供应及验收工作小组,以确保构件按时、按顺序、按量供应。
构件联络小组组成:
安装单位:
2人钢构厂:
2人
7.1.4有关施工图纸齐全、并经会审。
7.1.5单位工程开工报告已经批准。
7.1.6方案经审批,且已进行交底。
7.2钢柱的吊装方法
本工程钢管格构柱整体制作,运至现场后卸在杯口基础旁边,杯口底预先用铁板垫到设计标高,吊装时将钢柱直接插入杯口基础中。
一节柱的最大高度为22m,最大单重为12t。
钢柱吊装采用4点吊,吊点设置在肩梁下方的钢管上,钢丝绳上部超过H型钢头部。
为了防止钢柱在竖直的过程中发生倾斜,在起吊前必须调整好钢丝绳的上卸扣的位置。
起吊前,将相应的安全设施预先固定在格构柱上,包括钢梯、防坠器与缆风钢丝绳。
钢柱吊装选用直径为ø
22mm的钢丝绳,起吊前必需清理干净构件表面污垢和泥巴,钢柱吊到杯口基础上方后,将钢柱慢慢松下,使4根钢管准确插入杯口基础中,根据杯口基础上的中心线定位,位置准确后,每个杯口中固定4个铁砧,确保钢管稳定,最后拉设缆风绳,通过上链条葫芦调节确保钢柱垂直度。
在杯口基础未灌浆前,每根钢柱需要4根缆风绳均匀的用2t链条葫芦拉紧,锚点可设置在附近牢固处或用压重,缆风绳与地面夹角应在45度和30度之间。
上部H型钢梁采用捆绑式吊装,吊点设置在钢梁头部,吊装时,H型钢梁超出肩梁,对准肩梁上型钢位置,缓慢落下,就位后先将腹板螺栓固定,终拧后完成翼缘板电焊工作。
电焊采用手工电弧焊,焊工站在肩梁上施工。
钢柱吊装见附图《钢柱吊装示意图》。
B排#1-#4轴钢柱因为停机位置的限制,故决定最后利用安装公司的250t或350吨履带吊进行安装以避免影响安装公司吊装设备。
7.3吊车梁的安装方法
本工程主厂房在A和B轴线布置两排钢吊车梁,吊车梁搁置在钢柱的肩梁上,吊车梁的下翼缘与肩梁用螺栓固定,上翼缘通过连接板与钢柱顶部H型钢梁连接。
吊车梁随着钢柱的吊装同步进行。
由于吊车梁重量较大,所以在吊车梁吊装前该跨所有支撑及联系梁必须已完成吊装,框架结构已成以稳定的结构后方能进行。
吊车梁最大单重为5.5t,长为16m,位于11~12轴间。
吊车梁选用50t履带吊起吊,均采用两点起吊,钢丝绳采用捆绑式设置,选用Ф22的钢丝绳。
吊车梁起吊之前,测量工将定位轴线投到柱顶表面上,吊车梁到位后下口中心对准定位轴线。
吊车梁拟一排安装完后整体校正,方法为:
一排吊车梁两端基准点通过经纬仪投到吊车梁面上,先校正两端两根吊车梁,然后经纬仪架设在吊车梁面上,对中间吊车梁进行校正。
吊装时钢丝绳和钢结构相碰的部分放上木板,外包橡胶保护层,保证钢结构表面油漆在吊装时不受破坏。
吊车梁吊装见附图《主厂房吊车梁吊装示意图》。
7.4钢屋架梁安装方法
主厂房钢屋架梁为变截面的焊接H型钢梁,最大截面尺寸为H1000*400*10*20。
钢屋架两端与钢柱的连接形式为腹板高强螺栓连接,翼缘板为电焊连接。
每一根轴线上的钢屋架梁分三段制作,现场拼接,拼装完总长为27.6米。
起吊之前将所有构件运至现场指定位置进行拼装,然后整体起吊,钢屋架拼装时两端搁置在地面上,中间节点搁置在马凳上。
在拼装过程中,须控制好屋架的总长度、连接节点之间间隙及一定的起拱量。
钢屋梁拼装后最大重量为6t,采用50t履带吊吊装方法,停机位置在A轴内侧。
由于屋架重量大,跨度大,起吊高度高,为了保证吊装的稳定性,在屋架吊装前,该跨所有支撑及联系梁必须已完成吊装,框架结构未形成稳定的结构时严禁起吊屋架。
屋架梁吊装从拼装位置到起吊详见附图《主厂房钢屋架吊装平面图》、《主厂房钢屋架吊装立面图》。
屋架梁因为跨度较大,采用4点吊,起吊钢丝绳为22mm钢丝绳。
起吊时,在屋架梁上预设两根牵引绳,以便于就位,就位后,立即完成端部连接工作。
施工平台可有钢管搭设或利用吊笼进行焊接施工。
屋架梁安装结束后,要立即进行该跨的水平支撑、檩条的安装工作,使形成稳定结构。
当屋架梁及该跨联系梁均安装完成后,通知土建部门进行杯口基础的灌浆。
吊装时钢丝绳和钢结构相碰的部分设护角器,保证钢结构表面油漆在吊装时不受破坏。
钢屋架安装之前,屋面梁拉设围护所需的钢管事先点焊在屋面梁上,然后拉上钢丝绳并栓紧,作为施工人员安全带的固定位置,详见附图《屋面梁围护示意图》。
7.5厂房框架的后期工作
当结构形成刚性跨后,应及时予以检查校正,校正应由经纬仪配合进行。
一根钢柱用两台经纬仪在两个方向上进行,根据钢柱上的1m标高线复测钢柱标高,钢柱上下端的中心线标记校正柱的垂直度,每两节柱吊完,必须进行此项工序,考虑日照温度的影响,此工作尽量安排在早上或下午太阳光弱时进行,这样才能较准确得到有关测量数值。
框架校正由专职测量员负责,并详细记录测量数据。
当钢结构组成一个刚性单元,即三跨主体结构吊装后即进行质量验收工作,包括轴线,标高,垂直度,高强螺栓等,根据验收检查后,达到质量要求,方可在二层钢结构完成后进行柱脚处的二次灌浆,二次灌浆由安装部门出单通知土建部门施工。
7.6高强螺栓施工
7.6.1、总体概况
主厂房钢结构用扭剪型高强螺栓连接,高强螺栓由公司钢构厂提供。
施工单位负责现场施工、验收工作。
7.6.2高强螺栓的规格
高强螺栓规格:
22mm
7.6.3高强螺栓的保管
7.6.3.1高强螺栓在运输保管过程中应轻装、轻卸,防止损伤螺纹。
螺栓到现场后,应保管存放在室内仓库内。
7.6.3.2螺栓入库时按包装箱上注明的规格数量分类存放。
领用时按使用部位,相应规格和数量当天用多少,领多少,严禁现场随地堆放。
7.6.3.3螺栓、螺母和垫圈只允许在本批内互相配套,不同批者不允许互相混用。
当天安装剩下的螺母、螺栓、垫圈应把属同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈配套后放入包装箱内妥善保管。
7.6.3.4经长期存放的螺栓或开包后发现有锈蚀情况时应抽样检查紧固轴力,合格后方准使用。
7.6.4高强螺栓施工
7.6.4.1施工准备
1)
螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书,并应符合设计要求和国家标准的规定。
2)
高强螺栓入库应按规格分类存放,并防雨、防潮。
遇有螺栓、螺母不配套,螺纹损伤时,不得使用。
螺栓、螺母、垫圈有锈蚀,应抽样检查紧固轴力,满足要求后方可使用。
螺栓等不得被泥土、油污粘染,保持洁净、干燥状态。
必须按批号,同批内配套使用,不得混放、混用。
3)
施工工具:
电动扭矩扳手及控制仪、手动扭矩扳手、手工扳手、钢丝刷、工具袋。
4)
摩擦面处理:
摩擦面采用喷砂、砂轮打磨等方法进行处理,摩擦系数应符合设计要求(一般要求Q235钢为0.45以上,16锰钢为0.50以上)。
摩擦面不允许有残留氧化铁皮,处理后的摩擦面可生成赤锈面后安装螺栓(一般露天存10d左右),用喷砂处理的摩擦面不必生锈即可安装螺栓。
采用砂轮打磨时,打磨范围不小于螺栓直径的4倍,打磨方向与受力方向垂直,打磨后的摩擦面应无明显不平。
摩擦面防止被油或油漆等污染,如污染应彻底清理干净。
5)检查螺栓孔的孔径尺寸,孔边有毛刺必须清除掉。
6)同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈,应配套装箱待用。
7.6.4.2
施工工艺
1)工艺流程:
作业准备→选择螺栓并配套→接头组装→安装临时螺栓→安装高强螺栓→
高强螺栓紧固→检查验收
2)螺栓长度的选择:
扭剪型高强螺栓的长度为螺栓头根部至螺栓梅花卡头切口处的长度。
选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度,并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长,一般按连接板厚加表5-2中的增加长度,并取5mm的整数。
3)接头组装:
1、
连接处的钢板或型钢应平整,板边、孔边无毛刺;
接头处有翘曲、变形必须进行校正,并防止损伤摩擦面,保证摩擦面紧贴。
2、
装配前检查摩擦面,试件的摩擦系数是否达到设计要求,浮锈用钢丝刷除掉,油污、油漆清除干净。
3、
板叠接触面间应平整,当接触有间隙时,应按规定处理,
1mm以下
不作处理
3mm以下
将高出的一侧磨成1∶10斜面打磨方面应与受力方面垂直
3mm以上
加垫板,垫板两面摩擦面处理方法与构件相同
安装临时螺栓:
连接处采用临时螺栓固定,其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上;
并每个接头不少于两个,冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。
组装时先用冲钉对准孔位,在适当位置插入临时螺栓,用扳手拧紧。
不准用高强螺栓兼作临时螺栓,以防螺纹损伤。
5)安装高强螺栓:
安装时高强螺栓应自由穿入孔内,不得强行敲打。
扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧,垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触,不得装反。
螺栓不能自由穿入时,不得用气割扩孔,要用绞刀绞孔,修孔时需使板层紧贴,以防铁屑进入板缝,绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺,并清除铁屑。
螺栓穿入方向宜一致,穿入高强螺栓用扳手紧固后,再卸下临时螺栓,以高强螺栓替换。
不得在雨天安装高强螺栓,且摩擦面应处于干燥状态。
6)
高强螺栓的紧固:
必须分两次进行,第一次为初拧。
初拧紧固到螺栓标准轴力(即设计预拉力)的60%~80%,初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。
第二次紧固为终拧,终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。
为使螺栓群中所有螺栓均匀受力,初拧、终拧都应按一定顺序进行。
一般接头:
应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。
从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。
从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。
初拧扳手应是可以控制扭矩的,初拧完毕的螺栓,应做好标记以供确认。
为防止漏拧,当天安装的高强螺栓,当天应终拧完毕。
终拧应采用专用的电动扳手,如个别作业有困难的地方,也可以采用手动扭矩扳手进行,终拧扭矩须按设计要求进行。
用电动扳手时,螺栓尾部卡头拧断后即表明终拧完毕,检查外露丝扣不得少于2扣,断下来的卡头应放入工具袋内收集在一起,防止从高空坠落造成安全事故。
7)
检查验收:
扭剪型高强螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头为终拧结束,不准遗漏。
个别不能用专用扳手操作时,扭剪型高强螺栓应按大六角头高强螺栓用扭矩法施工。
终拧结束后,检查漏拧、欠拧宜用0.3~0.5kg重的小锤逐个敲检,如发现有欠拧、漏拧应补拧;
超拧应更换。
检查时应将螺母回退30°
~50°
,再拧至原位,测定终拧扭矩值,其偏差不得大于±
10%,已终拧合格的做出标记。
3、做好高强螺栓检查记录,经整理后归入技术档案。
7.6.5质量标准
保证项目:
高强螺栓的型式、规格和技术条件必须符合设计要求及有关标准的规定,检查质量证明书及出厂检验报告。
复验螺栓预拉力符合规定后方准使用。
连接面的摩擦系数(抗滑移系数)必须符合设计要求。
表面严禁有氧化铁皮、毛刺、飞溅物、焊疤、涂料和污垢等,检查摩擦系数试件试验报告及现场试件复验报告。
初拧扭矩扳手应定期标定。
高强螺栓初拧、终拧必须符合施工规范及设计要求,检查标定记录及施工记录。
基本项目:
外观检查:
螺栓穿入方向应一致,丝扣外露长度不少于2扣。
扭剪型高强螺栓尾部卡头终拧后应全部拧掉。
摩擦面间隙符合施工规范的要求。
7.6.6成品保护
结构防腐区段(如酸洗车间)应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂抹防腐腻子(如过氯乙烯腻子)封闭,面层防腐处理与该区钢结构相同。
结构防锈区段,应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂快干红丹漆封闭,面层防锈处理与该区钢结构相同。
7.6.7应注意的质量问题
1)装配面不符合要求:
表面有浮锈、油污,螺栓孔有毛刺、焊瘤等,均应清理干净。
连接板拼装不严:
连接板变形,间隙大,应校正处理后再使用。
螺栓丝扣损伤:
螺栓应自由穿入螺孔,不准许强行打入。
扭矩不准:
应定期标定扳手的扭矩值,其偏差不大于5%,严格按紧固顺序操作。
7.6.8质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录:
高强螺栓、螺母、垫圈组成的连续副的出厂质量证明、出厂一检验报告。
高强螺栓预拉力复验报告。
摩擦面抗滑移系数(摩擦系数)试验及复验报告。
扭矩扳手标定记录。
5)
设计变更、洽商记录。
施工检查记录。
7.7手工电弧焊
7.7.1施工准备
电焊条:
其型号按设计要求选用,必须有质量证明书。
按要求施焊前经过烘焙。
严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。
设计无规定时,焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条;
焊接16Mn钢时宜选用
E50系列低合金结构钢焊条;
焊接重要结构时宜采用低氢型焊条(碱性焊条)。
按说明书的要求烘焙后,放入保温桶内,随用随取。
酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。
引弧板:
用坡口连接时需用弧板,弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
主要机具:
逆变电焊机、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。
作业条件
熟悉图纸,做焊接工艺技术交底。
施焊前应检查焊工合格证有效期限,应证明焊工所能承担的焊接工作。
现场供电应符合焊接用电要求。
4、
环境温度低于0℃,对预热,后热温度应根据工艺试验确定。
7.7.2操作工艺
工艺流程
作业准备→电弧焊接
(平焊、立焊、横焊、仰焊)→焊缝检查
钢结构电弧焊接:
1、平焊
a选择合适的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等,通过焊接工艺试验验证。
b
清理焊口:
焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。
c
烘焙焊条应符合规定的温度与时间,从烘箱中取出的焊条,放在焊条保温桶内,随用随取。
d
焊接电流:
根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。
e引弧:
角焊缝起落弧点应在焊缝端部,宜大于10mm,不应随便打弧,打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开,使焊条与构件间保持2~4mm间隙产生电弧。
对接焊缝及对接和角接组合焊缝,在焊缝两端设引弧板和引出板,必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区,中途接头则应在焊缝接头前方15~20mm处打火引弧,将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处,把熔池填满到要求的厚度后,方可向前施焊。
f焊接速度:
要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~3mm)为宜。
g焊接电弧长度:
根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm为宜。
h焊接角度:
根据两焊件的厚度确定,焊接角度有两个万面,一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~75°
;
二是焊条与焊接左右夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与焊件夹角均为
45°
当焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。
i
收弧:
每条焊缝焊到末尾,应将弧坑填满后,往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。
焊接完毕,应采用气割切除弧板,并修磨平整,不许用锤击落。
j
清渣:
整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后,方可转移地点继续焊接。
2、立焊:
基本操作工艺过程与平焊相同,但应注意下述问题:
a
在相同条件下,焊接电源比平焊电流小10%~15%。
采用短弧焊接,弧长一般为2~3mm。
c焊条角度根据焊件厚度确定。
两焊件厚度相等,焊条与焊条左右方向夹角均为45°
两焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。
焊条应与垂直面形成60°
~80°
角,使电弧略向上,吹向熔池中心。
当焊到末尾,采用排弧法将弧坑填满,把电弧移至熔池中央停弧。
严禁使弧坑甩在一边。
为了防止咬肉,应压低电弧变换焊条角度,使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。
3、横焊:
基本与平焊相同,焊接电流比同条件平焊的电流小10%~15%,电弧长2~4mm。
焊条的角度,横焊时焊条应向下倾斜,其角度为70°
,防止铁水下坠。
根据两焊件的厚度不同,可适当调整焊条角度,焊条与焊接前进方向为70°
~90°
。
4、仰焊:
基本与立焊、横焊相同,其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关,焊条与焊接方向成70°
角,宜用小电流、短