钢结构预制安装方案.docx
《钢结构预制安装方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构预制安装方案.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
钢结构预制安装方案
中国石油四川石化炼化一体化项目
钢结构预制、安装方案
中国石油天然气第一建设公司
二○○九年八月
1.编制依据
《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规范》JGJ82-91
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001
《建筑钢结构焊接规程》JBJ-81-2002
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-1994
《碳素结构钢》GB700-1988
《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB709-1988
《热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB9787-1988
《热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB9788-1988
《热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差》GB707-1988
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-1989
《火焰切割面质量技术要求》JB3092-1982
《低合金钢焊条》GB/T5118-1995
《焊接材料的验收、存放和使用》GB/Z39-1987
《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB12470-1990
《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB986-1988
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-1988
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）
《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231-91
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB985-1988
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300
**图纸及相关技术要求
**公司相关企业标准
2.工程概况
2.1工程简介
本工程为中国石油四川石化钢结构安装工程。
该工程工期要求紧、工程量大，施工质量要求高，为确保该工程优质、按期完工，特编此方案以指导施工。
2.2主要工程量（主要结构形式）
由于目前设计施工图纸未出，具体工作量无法统计，根据大连石化、兰州石化以往的施工经验主要结构形式为钢结构厂房（如压缩机厂房等），框架钢结构（多为高层及多层钢结构），包括各装置框架和系统管廊。
2.3工程特点分析
构件材料以H型钢为主，材质为Q235、Q345。
节点主要连接形式有三种，一种为高强度螺栓连接，高强度螺栓等级10.9S（或8.8S），螺栓材质为20MnTiB（或其它设计要求的材质）；第二种为部分节点为焊接与栓接组合节点；第三种为纯焊接结构，焊接材料采用E43、E50焊条。
结构构件种类多，节点组装精度要求严格，施工程序复杂，现场施工难度高。
3.施工组织
结构构件在钢结构加工厂预制成型，施工现场进行高强度螺栓连接将构件装配成为承重框架结构。
由于受施工现场条件限制，施工区域无多余场地堆放构件。
在任一设备框架构件到货条件成熟时，随即进行结构安装。
4.施工工艺
4.1钢结构主要预制方案
钢结构实现快速批量生产关键性的一步就是高效准确快速的完成施工详图，以次来指导生产。
预制厂采用TeklaStructures（即xsteel）（或其它软件）来完成和控制施工详图。
TeklaStructures是可以创建真正的三维模型，该模型包含制作和构造所需的全部信息，可随时生成详细的图纸和报表。
Tekla解决方案—智能的三维模型极大地提高了总体生产效率。
紧密集成的输出确保了建模的高效和准确，错误可以减小到最低程度，整个工程的工期可以大大缩短。
通过内置的智能功能，模型对每一次修改都会自动调整。
移动一根梁或一个节点会使所有相关联的图纸自动更新。
通过三维模型的查阅浏览和检查，校审人员的工作量大大减轻，只要确认关键的安装尺寸和型钢规格，就可以确保整套设计文件的正确性。
另外还可以准确的生成料单，满足了现在大型项目的提前订货周期的要求。
施工详图设计
大连石化重整炉重整炉模型内节点
独山子乙烯设备SK4501框架SK4501模型内节点
由设计部负责设计本项目的加工详图。
应用X-STEEL软件进行钢结构三维建模、节点构造细化，生成详细的二维加工详图。
同时列出各类钢材的材料用量表、构件清单并做好材料规格、型号的归纳。
（1）二次设计交底根据一次设计蓝图会审结果及项目首次会议要求，由设计部项目负责人研究确定以下内容并对设计人员进行设计交底：
节点连接方案；节点设计原则；出图方式；设计统一规定；设计工期；人员安排。
（2）三维模型建立,二次设计人员根据一次设计蓝图，运用Xsteel软件创建三维模型，输入构件型钢;项目负责人应密切注意两个钢结构之间的联接关系，避免柱子、横梁及其联接接点的重复建模或不完整建模。
（3）节点安装,二次设计人员根据一次设计图纸和二次设计节点连接方案，选用、调整安装节点（如需变更节点，需经一次设计单位确认）；设计校核人、审核人对重要节点进行校核、审核后，二次设计人员方可批量安装。
（4）构件编号,二次设计人员运用Xsteel软件，执行零、构件编号命进行构件编号，构件流水号同一模型内不允许重复；流水号同一模型内不允许重复。
（5）图纸调整、输出，设计人员运用Xsteel软件，生成规定的文字资料和图纸，并对图纸中的不足的部分进行调整，并打印输出。
（6）图纸审核
1）审核图纸的完整性
2）对二次设计的平立面布置图进行100%审核。
3）审核关键节点对二次设计的构件图的关键节点进行100%审核。
关键节点指的是主立柱的柱底板节点、主立柱对接的螺栓连接的节点。
4）审核关键节点的螺栓选用是否合理。
5）抽查重要节点。
6）重要节点指的是立柱同框架梁连接节点、一级次梁连接节点，按平面图每种规格抽查不少于3个节点
7）抽查一般节点
8）对于二级次梁连接节点按50%规格抽查，抽查的规格每种不少于2个节点。
斜撑连接节点，每重规格抽查不少于2个节点。
4.1.1焊接H型钢梁制造技术方案
4.1.1.1下料切割
（1）下料切割前，必须核对板材材质标志和板材移植标志。
对质量有疑义的不得使用，对锈蚀严重、有麻坑的不得使用。
（2）板材拼接时，其接口错边量为1-2mm。
一般梁或柱上的钢板需要拼接时，允许的拼接接头数为小于等于6米的1个，6到10米的2个，10米以上的3个，最小拼接长度为500mm。
本工程4根大板梁不允许有纵向拼接焊缝。
（3）配件板号料允差为±0.5mm，切割允差为±3mm，机械剪切允差为±3mm，剪切边缘缺棱不得大于1.0mm。
（4）下料后切割前为停检点；切割后先自检，合格后经检验人员认可移交下一工序。
（5）施工过程中严格遵守三检制。
采用多头数控切割机H型钢组立机
4.1.1.2H型钢组对
自动对中组对前，必须对侧弯的板条作调直，允差为3mm；对局部平面度超差的进行校平，小于1.5mm。
翼板拼接缝焊缝余高必须磨平。
组对后经检验人员检查无误后方可进行焊接。
4.1.1.3H型钢焊接。
严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂。
焊丝表面应清洁，不允许有氧化皮、铁锈、油污等。
焊接应加引弧板和引出板。
4.1.1.4变形预防控制：
（1）H钢角焊缝采用船形焊。
当厚度不等时，取α<45°，使熔合区偏向厚板一侧。
（1）当组对成型的H钢有弯曲时，应先焊弯曲的反方向焊缝。
H型钢船形焊设备焊接十字型柱设备
4.1.1.5钻孔
钻孔前利用断面铣进行构件端面的铣切处理，然后利用三维数控钻床进行钻孔来控制螺栓孔的精度。
4.1.2焊接十字型柱制作方案
与焊接H型钢相比十字型钢多出两道工序，它们分别是T型钢组装焊接和T、H型钢之间组装焊接。
4.1.2.1材料的排板与提料
根据市场钢板的型号规格进行合理的用料排板。
十字型钢的制作排板小截面的以整个十字型钢展开面的宽度加以50mm的余量作为轧制板宽；较大截面的十字型钢可单独以宽窄板的实际宽度加30-40mm余量作为轧制板宽；内加劲板的材料单独考虑。
4.1.2.2加劲板下料
加劲板下料时，首先采用多头直条切割机切割长板条，然后再用多头切割机后的横切刀或半自动切割机切断或剪板机剪切。
4.1.2.3十字型钢壁板条的切割和校正
十字型钢壁板条采用门式多头直条切割机进行切割，切割缝根据板厚正确加放焊接收缩余量，焊缝坡口宜采用机加工刨边处理；如采用半自动切割机切割，切割时应两边对称、同时切割，以保证板条均匀受热，控制热变形。
十字型钢各板条切割边缘垂直度误差不大于2mm，边缘尺寸误差半自动切割±1.5mm，刨边±0.5mm，坡口角度θ值的误差小于等于1.5mm，坡口加工时应严格控制角度和各部分尺寸，必要时应先在边缘上划好切割线，再切割。
板的切割边缘必须打磨清理，板自由边如有缺陷，应根据钢板材质的不同，直接补焊或采用火焰局部加热至150°C后补焊并磨平。
焊接坡口内的缺陷要用砂轮磨成光顺凹坑，2mm以内可不预补焊。
所有板条切割后必须校正后才能用于装配，校正以机械冷压为主，如采用火焰校正，则加热温度不得超过900°C（即樱红色），600°C以上时，严禁用水急冷，自然冷或缓冷。
4.1.2.4工装胎具的制作准备
十字型钢组装可采用胎具工装装配和十字型钢专用生产线。
根据考察，国内生产的十字型钢生产线在技术控制上还不过关，流水线作业，整个工艺过程设备复杂，占地面积大，不是很实用。
制作十字型钢组装胎架，胎架上表面水平度误差为±1mm。
十字型钢采用工装胎具组装。
胎具特点：
胎具材料使用多，适用于大批量方钢组装；组装方钢装配质量相对较高、速度较快。
4.1.2.5零部件余量的加放原则
本工程采用加固定余量施工工艺，即构件在长度方向上只加放焊接收缩余量和机加工余量，不加放装配余量，各部分余量在各道工序施工中逐步收缩掉。
四条角对接焊缝收缩余量沿长度方向每米加0.5mm。
下端加放15-25mm切割余量。
零件的下料尺寸为理论尺寸加上述余量，为保证十字型钢内各道隔板及十字型钢外各连接支座之间和其他附件相对位置的正确，各余量要分别加放在各段尺寸中，而不能加放在一端，并在一端分别加放切割和机加工余量。
4.1.2.6焊接工艺过程
焊接在专用胎架上进行，焊接中要多次翻身，对称施焊并随时测量变形情况，包括弯曲、扭转、角尺度变形等，以便及时校正。
焊后对焊缝进行探伤检验。
焊后对十字型钢外形初步检查，对过大变形进行校正。
校正到符合标准后，将钢梁放在平台上，用划线检验钢带划线，划线内容包括：
四个面的中心线；上下口切割线或铣切线和固定检查线；附件安装位置等。
支座附件组装时，要注意支座处的位置和角度，严格按照构件详图进行划线和角度控制。
所有这些操作均应在自制的胎架上进行，焊接时采用反变形控制支座处的焊接变形，焊接完毕后，进行机加工断面铣。
4.1.2.7焊后质量检查
焊缝的外观质量按下表进行验收
表4.1.2.7-2焊缝的外观质量
项次
项目
焊缝质量标准
检验
方法
一级
二级
三级
1
气孔
不允许
不允许
每50mm长度焊缝内允许直径≤0.4t且≤3.0气孔2个；孔距≥6倍孔径
目测
2
咬边
不允许
＜0.05t且小于等于0.5mm；连续长度小于等于100mm，且焊缝两侧咬边累计总长度不得超过该焊缝长度的10%
≤0.1t且≤1.0mm，
长度不限
目测
3
夹渣
不允许
不允许
深≤0.2t，长≤0.5t
且≤20mm
目测
尺量
4
弧坑裂纹
不允许
不允许
允许存在个别长度≤5mm的弧坑裂纹
目测
注：
t为连接处较薄的板厚。
对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸偏差按下表进行验收
表4.1.2.7-2完全熔透组合焊缝尺寸偏差
检查项目
验收标准（mm
升级会员 