全厂外管管架钢结构施工方案Word下载.docx
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3.1中国五环工程有限公司设计的施工图纸
3.2《钢结构工程施工及验收规程》GB50205-2001
3.3《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
3.4《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-1991
3.5《多，高层民用建筑钢结构节点构造详图》01（04）SG519
3.6《碳素结构钢》GB/T700-1988
3.7《碳钢焊条》GB/T5117-95
3.8《涂装前钢材表面锈蚀等级和除绣等级》GB8923-1988
3.9《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50160-1999
3.10《石油化工钢结构防火保护技术规范》SH3037-2003
3.11公司的相关规章制度和有关工程技术、质量安全、生产管理等文件
四、施工流程
现场施工总体流程：
原材料进场后要进行检验，基础交接验收合格后及时进行垫铁放置，构件进场后要严格检测几何尺寸，构件防腐要按照施工次序的要求，保证施工进度，构件组跨按照每一轴为一榀，组跨吊装后及时对立柱进行找正，安装完联系梁后及时调整框架标高及垂直度并进行二次灌浆。
原材料进场
构件预制
构件预拼装
安装次结构
安装联系梁
组跨构件吊装
构件组跨
构件防腐
构件进场
基础验收
施工准备
施工总体流程图：
五、施工准备
4.1钢结构的制作和安装应符合施工图设计的要求,当需要修改设计时,应取得原设计单位同意,并应签署设计变更文件。
4.2钢结构工程施工前,制作和安装单位应按施工图设计的要求,编制制作工艺和安装施工方案。
4.3钢结构的安装,应根据工艺要求和施工方案进行,并应实行工序检验,当上道工序合格后,下道工序方可施工。
4.4钢结构工程施工及验收,应使用经计量检定合格的计量器具,并应按有关规定操作,制作、安装和质量检查所用的钢尺等检测器具应具有相应的精度，并应检定合格。
4.5施工图纸及其它技术文件齐全，施工图已经会审，施工前技术人员已向有关施工人员进行技术交底。
4.6材料齐备，劳动力安排合理。
4.7安装前，基础已交接并验收合格。
4.8焊工必须有相应位置的焊工合格证，特殊工种必须持证上岗。
4.9施工人员及机具已进入现场，满足连续施工要求。
六、施工技术要求
6.1原材料进场检验
6.1.1钢结构半成品件应具有产品合格证。
钢材应附有质量证明文件，其化学成分、力学性能应符合现行《碳素结构钢》GBT700的规定，如对钢材质量有疑议时应复验，复验合格后方可使用。
6.1.2钢结构所用的钢材、焊接材料和连接材料均应做外观检查，不得有严重的变形、锈蚀和损伤，当钢材表面有麻点或划痕等缺陷时，钢结构成品件表面锈蚀、划痕的深度不得大于0.5mm且不大于钢材厚度负偏差值的一半。
6.1.3高强螺栓、普通螺栓和钢结构所用焊接材料均应附有质量证明文件，并符合设计文件要求。
6.2放样、号料和切割
6.2.1放样和号料应根据工艺要求预留焊接收缩余量和切割加工余量。
切割线与号料线的允许偏差对于手工切割为±
2mm,对于自动、半自动切割为±
1.5mm。
6.2.2切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净，切割后，断口上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱，并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。
6.2.3材料的切割、矫正、边缘加工应保证不损伤材料组织，不损伤钢材材质，不得有影响结构的冲点和伤痕缺陷，边缘加工应符合相关规定。
6.2.4切割截面与钢材表面不垂直度不大于钢材厚度的10%且不大于2mm。
6.2.5切割后的部件应根据施工图进行编号后再按编号有序堆放，编号要清晰明了且不易脱落，以便施工组装，防止混淆。
6.3构件矫正
6.3.1对于工字钢翼缘的倾斜度△<
b/80，b为工字钢翼缘宽。
6.3.2角钢、槽钢、工字钢、H型钢的挠曲矢高△h≤L/1000但不得大于5mm。
6.3.3钢板扁钢的局部挠曲矢高在一定范围内f≤1.5mm。
6.3.4对于钢板、扁钢的局部挠曲变形，可在专用平台上用锤击法进行矫正。
6.3.5对于型钢，应根据型钢制作专门的矫正胎具用千斤顶进行冷矫正，如果冷矫正有困难，对于普通碳素钢和低合金结构钢，可以进行热矫正，其加热温度严禁超过正火温度（900℃），加热矫正后的低合金结构钢必须缓慢冷却。
6.4制孔
6.4.1制孔应采用机械方法，严禁气割成孔，螺栓边缘不应有裂纹，毛刺和大于1mm的缺梭，成对的连接板在钻孔时，应配钻，所有柱子，重要的梁、连接构件的螺栓孔组，应采用样板放样以保证螺栓孔间距。
6.4.2钢梁柱钻孔及切角等均应采用数控机床自动加工，确保加工精度，禁止手工放样钻孔。
6.4.3螺栓孔径和间距的允许偏差应符合设计的要求和有关规范的要求。
6.5钢结构防腐、防火
6.5.1钢构件表面原始除锈等级均不应小于《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-1988中的B级。
6.5.2涂装前钢构件表面均应进行喷砂除锈处理，不得手工除锈，除锈质量等级应达到国标GB8923中的Sa2.5级。
6.5.3防腐涂装应满足《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50160-1999中的要求。
6.5.4防腐油漆：
底漆采用FJ-4-1涂刷两遍，总厚达2*120μm，面漆采用FJ-4-2B涂刷两遍，总厚达2*120μm。
6.5.5防火涂料：
底层梁、柱、支撑均需做防火处理，除锈后用FJ-4-1底漆一遍，膜厚80μm，再用溶剂型防火涂料涂刷5遍，膜厚5*0.44mm，面层用FJ-4-2B涂刷两遍，膜厚2*100μm。
6.5.6涂刷注意事项：
a涂刷场地应通风良好；
b除去所有的飞溅、焊渣并磨平焊道及尖锐边缘，其不大于2mm。
表面清洁干燥，如有油脂，用溶剂或脱油剂清洗处理。
c温度低于5℃或空气相对湿度高于85%时应停止施工，若露天作业在雨天时也不能施工。
d如果涂层表干时间长于2小时，则应采取措施提高工件湿度加强空气流动、降低空气温度等或停工；
e在涂层实干时间（24～36小时）以前要防止雨水冲刷造成涂层破坏。
6.5.7下列情况免涂油漆：
a埋于混凝土中或与混凝土接触面。
b工地焊接部位及两侧100mm，且满足超声波探伤要求范围内。
但工地焊接部位需进行不影响焊接的防锈处理。
c螺栓连接范围内，构件接触面。
6.5.8钢结构安装完毕后，应对工地焊接、紧固件及防锈受损部位进行补漆。
6.6焊接
6.6.1钢结构焊接采用手工电弧焊。
6.6.2焊接前将坡口表面及两侧25mm以内的油污、铁锈等杂物清理干净。
施焊前焊工要检查坡口的组对质量，组对质量不合格的坡口，焊工可以拒绝焊接。
6.6.3焊接时在焊道内引弧，不得在母材上引弧，亦可利用引弧板引弧。
6.6.4焊接工艺严格地按照焊接工艺规程执行，焊工不得私自修改焊接方法或焊接工艺参数；
6.6.5一道焊缝应一次连续完成，如因特殊原因中断焊接，下次开始焊接前要仔细检查原来的焊道是否出现裂纹，如出现裂纹，处理完毕后方能进行焊接。
6.6.6焊接结束后将焊缝表面的药皮、焊渣、飞溅清理干净，进行焊缝外观质量检验，要求焊缝外观成型良好，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷。
6.6.7板厚大于40mm的钢材，应预热到80℃后施焊，板厚在25~40mm之间的钢材，应预热到60℃后施焊，板厚小于25m的钢板焊接时不进行预热。
焊接预热采用远红外电加热器加热，并用温度计测量温度。
焊接预热的加热区域在焊接区坡口两侧，宽度各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm。
6.6.8厚板多层焊时应连续施焊，每一道焊接完成之后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后再焊。
6.6.9坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时，宜使用不大于Φ4mm的焊条焊接，底层根部焊道的尺寸应适宜，但最大厚度不应超过6mm；
6.6.10焊缝质量等级规定见下表：
焊缝等级
一级
二级
三级
焊缝形式
熔透焊缝
角焊缝
焊接部位
梁柱连接处、支撑拼接处、梁柱拼接处、箱型梁之间的连接焊缝
其他熔透焊缝
其他角焊缝
6.6.11焊缝余高和错边的允许偏差：
6.6.12焊缝外观质量允许偏差：
序号
检验项目
二级焊缝外观质量要求
三级焊缝外观质量要求
1
未焊满
≤0.2+0.02t且≤1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm
≤0.2+0.04t且≤2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm
2
根部收缩
≤0.2+0.02t且≤1mm，长度不限
≤0.2+0.04t且≤2mm，长度不限
3
咬边
≤0.05t且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝长度
≤0.1t且≤1mm，长度不限
4
裂纹
不允许
允许存在长度≤5mm的弧坑裂纹
5
电弧擦伤
允许个别地方存在电弧擦伤
6
接头不良
缺口深度≤0.05t，且≤0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处
缺口深度≤0.1t，且≤1mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处
7
表面气孔
每50mm长度焊缝内允许存在直径<
0.4t，且≤3mm的气孔2个；
孔距应≥6倍孔径
8
表面夹渣
深≤0.2t，长≤0.5t且≤20mm
6.6.13使用的焊条、焊剂、气体的纯度应满足规定，焊接前复查主装质量，合格后方准施焊。
6.6.14对于双面坡口焊缝，在一面焊接结束后，另一面焊接前应进行彻底清根后，才能进行焊接。
多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后及时清理检查，清除缺陷后再焊。
6.6.15所使用的E4315型焊条350℃烘焙2小时，110~120℃保温1.5~2小时，使用时用保温筒盛放，并通电保温。
6.6.16焊接材料应按规定进行检验、保管、烘干、发放和回收，对不同材质、不同牌号的焊接材料要分类存放，妥善保管。
6.7高强螺栓的连接
6.7.1各类构件的连接接头，必须经过检查合格后，方可终拧或焊接。
6.7.2安装用的临时螺栓和冲钉，在每个节点上应穿入的数量必须由设计决定，并应符合下列规定：
a不得少于安装孔总数的1/3且不得少于两个；
b柱对接时的临时螺栓不得少于安装孔总数的2/3；
c冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%；
d扩孔后的精制螺栓孔不得使用冲钉。
6.7.3高强螺栓应按要求进行预拉力试验。
高强螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和预拉力的检验报告。
6.7.4接触面采用喷砂或抛丸，并采取防油污、防损伤措施。
处理后摩擦面的抗滑移系数应不小于：
Q235钢——0.45及Q345钢——0.50。
6.7.5螺栓开孔直径比螺栓直径大1.5~2.0mm，高强螺栓孔必须精密钻制，孔精度应达到H15级。
6.7.6高强螺栓连接时（即高强螺栓常有配套的螺母和垫圈），应在同一包装箱中配套使用；
施工有剩余时，必须按批号分别存入，不得混放混用；
在储存、运输和施工过程中应防止受潮生锈、沾污和碰伤。
6.7.7安装高强螺栓时，构件的磨擦表面应保持干燥不得在雨中作业。
6.7.8高强度螺栓应顺畅穿入孔内，不得强行敲打。
若需扩孔时，应用铰刀修正，同一节点中扩孔数量不得大于螺栓孔总数的三分之一，扩孔后孔径不能大于原孔径2mm，严禁气割扩孔。
6.7.9螺栓穿入方向宜一致，便于操作，并不得作临时螺栓用。
6.7.10高强螺栓连接处外露板逢应用腻子封闭并按设计要求刷漆防锈。
6.7.11高强螺栓的长度为钢板总厚度加上增加长度，增加长度可参照下表:
高强螺栓
M16
M20
M22
M24
M30
增加长度（mm）
25
30
35
40
45
6.7.12安装高强度螺栓必须分两次（即初拧和终拧）拧紧。
初拧扭矩值不得小于终拧值的30%，不宜大于终拧扭矩值的70%，终拧扭矩值应符合设计要求，并按下式计算：
Tch=K·
P·
d
式中:
Tch—螺栓的检查扭矩
P—设计预拉力（N）
K—螺栓连接副的扭矩系数平均值
d—螺栓公称直径（mm）
6.7.13每组高强度螺栓的拧紧顺序应从节点中心向边缘施拧。
其外露丝扣不得少于2扣。
6.7.14终拧后的高强度螺栓，检查合格后应标上记号。
6.8框架安装的允许偏差：
框架安装的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
钢结构定位轴线
±
1/20000
3.0
柱子定位轴线
1.0
地脚螺栓偏移
2.0
底层柱柱底轴线对定位轴线偏移
底层柱基准点标高
上下柱连接处的错口
单节柱的垂直度
H/1000
10.0
同一层柱的各柱顶高度差
5.0
同一根梁两端顶面高度
1/1000
主梁与次梁表面高差
主体结构整体垂直度
由各节柱的倾斜算出H/2500+10.0
50.0
主体结构整体平面弯曲
由各层产生的偏差算出1/1500
25.0
主体结构总高度
用相对标高控制安装
∑（△h+△z+
△w）
用设计标高控制安装
30.0
注：
△h为柱子长度的制造允许偏差；
△z为柱子长度受载荷后的压缩值；
△w为柱子接头焊缝的收缩值；
n为柱子节数。
a柱的安装其标高偏差不大于±
2mm，相邻两柱距离偏差不大于3mm，任何两柱的距离偏差不大于5mm。
b柱底找正后，及时灌浆，办理隐蔽工程记录。
c柱的直度不得超过2/1000，且最大偏差不得大于10mm，梁的安装，其水平度不得大于2/1000。
6.9平台、钢梯和防护钢栏杆安装的允许偏差：
平台、钢梯和防护钢栏杆安装的允许偏差（mm）
允许偏差mm
平台标高
平台梁水平度
20.0
平台支柱垂直度
15.0
承重平台梁侧向弯曲
承重平台梁垂直度
h/250
栏杆高度
栏杆立柱间距
直梯垂直度
七、施工措施
7.1基础验收措施
7.1.1基础表面打上清晰的中心线和标高标记；
7.1.2钢结构安装前对基础进行全面检查，保证其浇注质量、外形尺寸、基础面标高和各柱脚之间的相关尺寸及地脚螺栓的间距、垂直度、露出长度和螺纹长度均应符合设计文件的规定。
7.1.3基础验收要会同建设单位、监理单位、土建施工单位对土建交工资料进行检查并做好交接工作。
7.2基础处理措施
管廊钢结构安装通常采用垫铁或座浆垫板作为钢柱底面支撑：
7.2.1用垫铁安装时，基础表面应凿麻，垫铁设置处应铲平，并符合下列规定：
垫铁组应设置在靠近地脚螺栓（锚栓）的柱脚底板加劲板或柱肢下；
每根地脚螺栓（锚栓侧）应设置至少1组垫铁，每组垫铁不宜超过4块；
垫铁与基础面和柱底面的接触应平整、紧密；
采用成对斜垫铁时，其叠合长度不应小于垫铁长度的2/3；
混凝土二次浇灌前垫铁组垫铁间应定位焊接固定。
垫铁面积应根据基础混凝土的抗压强度、柱脚底板下细石混凝土二次浇灌前柱底承受的荷载和地脚螺栓的紧固拉力计算确定。
7.2.2采用座浆时，应采用无收缩水泥砂浆制作。
座浆最小厚度不小于30mm，养护时间不少于3d；
加工的钢垫板大小为适中，与座浆表面四周需留有20~30mm间距，严禁钢垫板边缘超出或等于座浆边缘，钢垫板应加工平整，摆放平直；
座浆垫板顶面标高允差：
0mm～-3mm，水平度允差1.5mm，位置偏差20mm。
7.2.3基础垫铁（座浆）示意图：
7.3钢构件平面组装措施
7.3.1由于外管廊轴向间距不大，最大处为8.5m,最小处只有4m，故考虑管廊结构轴向组跨成门型框架，每一跨为一榀，然后整体吊装。
组跨时只需组装立柱和框架梁，支架、垂直支撑等暂不考虑，待整体吊装完毕后再作业。
构件在地面组装时在适当位置搭设3-4根枕木，各支撑点的高度应拉通线，使轴线中线成一条水平线，找中心线完毕后，先将接头点焊固定，最后进行全焊接。
对接组装时要严格对照节点尺寸施工，不得任意更改、变动，若发现问题需及时向专业工程师或技术负责人汇报并确定解决方案，无法解决的问题及时向设计院反馈，保证工程质量和进度。
7.3.2由于部分立柱较高，超过12m，且结构标高超出3层，故这部分立柱需要进行拼接。
柱长一般为每1~3层为一节，街头一般位于框架梁顶面以上1.3m附近。
柱拼接时翼缘板两侧均焊有耳板，辅助拼接起安装固定作用，待柱全部焊好后用火焰将耳板割除。
柱拼接示意图如下：
7.4钢构件吊装措施
7.4.1吊装准备
a轴线、标高复查与放线，复核根据土建提供的基础基准轴线和标高点，以此为基准确定安装基准线。
应符合GB50205-2001的要求。
根据轴线在砼上弹出各钢柱的两个垂直方向中心线和钢柱外轮廓线与中心线的交点，钢柱吊装前，并对钢柱的编号、外形尺寸、连接板的方位等等，进行全面复核。
确认符合设计图纸要求后，划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线.
b吊装前首先确定构件吊点位置，确定绑扎方法，吊装时做好防护措施。
施工用的仪器（如水平仪、经纬仪）、吊装运输车辆等机具、措施用料准备齐全。
c吊车站位后,应根据方案设计的回转半径转杆、趴杆,检查是否抗杆。
d设备吊装前,应掌握当地的天气预报，遇有大于五级的大风时,不得进行吊装作业。
e进行技术交底及备齐相应的施工记录表格。
f钢构件安装辅助准备：
钢构件起吊前，将吊索具、操作平台、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在钢柱上。
7.4.2正式吊装
本工程吊装主要分为轴向门型框架吊装和径向桁架吊装，其余联系梁和次结构吊装由于构件小，重量轻，高度也不是很高，故不赘述。
本方案重点介绍轴向门型框架吊装和径向桁架吊装。
1）轴向门型框架的吊装
管廊架轴向方向跨度均不大，最大处8.5m，最小处4m，高度最高12.5m，适合组跨整体吊装，既可以加快施工速度，保证施工进度，又能减少日后的高空作业，增加安全系数。
a吊车的选取：
本工程管廊分为14~29轴，100~137轴，其中15轴、102轴没有框架，故总共需组52个门型框架，其中最重的一榀为113轴框架，其跨度为7m，高度为12.25m，总重达9t，乘以1.1的安全系数，再加上钩头和吊索、卡环等重量1t，起重量需达到10.9t。
根据吊车性能表，决定采用QY25H型汽车吊，在8m回转半径内，主臂伸展至19.5m，其额定起重能力为11t，满足要求。
以车高2.5m计，主臂长19.5m，回转半径8m，则主臂顶端至地面最大垂直距离可达20.3m，而框架高为12.25m，绳高3m，钩头至主臂顶端安全距离按3m计，总计18.25m，小于20.3m，满足条件。
而在框架顶面与主臂水平距离为3.6m，不会发生撞杆。
详细情形见下图：
b吊索和卡环的选取：
取钩头至框架顶面垂直距离为3m，则需用4.6m钢丝绳两根，加上绑扎长度，则每根绳长至少需要5.2m，根据受力分析，每根钢丝绳受力为7.7t，选取6倍的安全系数，故吊索选取φ28公称抗拉强度为1870MP的6*37+IWR钢丝绳，其破断拉力为46.7t，大于7.7*6=46.2t，满足条件。
同时需要8t的卡环两个。
具体分析见下图：
2）径向桁架的吊装
管廊架径向共有4个桁架结构，分别为HJ-1（14~15轴），长23m，高2.45m，单片重5.7t，共2片；
HJ-2（112~113轴），长20.3m，高2.95m，单片重6t，共2片；
HJ-3（121~122轴），长22m，高2.95m，单片重6.5t，共2片；
HJ-4（130~131轴），长24.5m，高5.95m，单片重7.2t，共2片。
a吊车的选取：
4种桁架中以HJ-4结构最重最长，达7.2t、24.5m，其安装高度为5.35m，自高5.95m，总吊装高度达11.3m。
由于其长度较长，采用一台吊车吊装难度较大，故可以用两台小吊车采用双机提吊的形式进行吊装。
由于该桁架自重不大，只有7.2t，两边对称，则两台吊车各自承担3.6t重量，乘以1.1倍的安全系数，再加上钩头和吊索、卡环等重量1t，起重量需达到5t。
由于管廊架轴向距离为8.5m，加上吊车站位距离，故吊车回转半径至少大于10m。
根据吊车性能表，可以选取QY20H型汽车吊。
在10m回转半径内，主臂伸展至19m，其额定起重能力达5.9t，满足要求。
以车高2.5m计，主臂长19m，回
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