钢结构施工方案.docx
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钢结构施工方案
1、编制说明：
吉林吉盟晴纶有限公司为提高市场竞争力，扩建年产15万吨差别化腈纶工程。
为了提供业主满意的服务，特编制此方案，以便能够及时有效的控制和指导框架梁的施工。
2、编制依据：
（1）框架梁本体图纸
（2）《钢结构施工及验收规范》GB50205-2001
（3）焊接工艺评定2001-7
3、工程概况：
3.1工程简介：
吉林既盟腈纶有限公司聚合车间—年产15万吨差别化腈纶工程的脱单3-6轴框架梁项目
设计单位：
上海纺织建筑设计研究院
监理单位：
吉林省化工工程监理有限公司
4、施工准备：
1、施工现场准备
（1）整平设备堆放场，设立保管库房；
（2）在锅炉房西侧附近区域设置组合场。
（3）在组合场内搭设用于钢架组合的支墩，要求如下：
A按图定出支墩的位置并画线，用拉对角线的方法检验所有支墩位置是否正确
B对支墩位置进行平整，压实后铺垫山皮石
C用道木搭设支墩，高度800毫米
D调整各支墩高度，并用水准仪操平各支墩标高，使其上表面保持要求的高度
E在已操平的支墩上放置型钢，并用水准仪测量水平度，所用型钢上表面应在同一标高上，最大偏差应小于5毫米
（4）电源布置：
满足高峰用电500KW
（5）制作直爬梯、安装吊框等；
（6）吊车行走及作业站位处的地面处理：
根据现场实际情况进行处理，使地面耐压力达到16N/cm2,以保证大型吊车安全行走及作业要求。
2、施工技术准备
（1）首先集中专业工程师、技术员及有经验的技术工人详细审图，搞清楚结构形式，讨论本方案的可行性，制定锅炉钢架最佳的安装组合方法；
（2）施工方案的编制、报批及发放；
（3）各项施工计划的编制
（4）交工技术文件执行中石油标准，并按要求与施工进度同步进行。
5、施工程序及施工方法：
1、施工程序图
各构件安装
2、施工方法
框架钢结构采取地面组合与散装相接合的方式施工。
在地面组合场内预先设置好的支墩上将分段到货的立柱连接成整根，将每根立柱及其间连接的水平梁、斜拉条组对成为一个整片，利用250吨吊车（或DBQ1000/500型塔式吊车）做为主吊机械、160t（或90吨）汽车吊做为辅吊机械的吊装方法将各片依次吊装就位，同时在每根柱子上部两侧各设一根钢丝绳作为缆风绳（缆风绳另一端固定在预先准备好的锚点上），然后自下而上阶梯式依次同时进行框架一侧的连接梁、平台、栏杆、扶梯安装并及时形成安全通道，
（1）组件划分
根据本工程结构特点，将框架钢结构划分为3个组件（即：
KZI、KZ2立柱及横梁连接梁KL2、L1、L2形成组片；Z7、Z8、Z9立柱及连接梁形成组片；Z10、Z11、Z12立柱下部三节单独形成组片），炉顶板分为2个组件（利旧大板梁及部分横梁形成组片；新增部分形成组片）。
柱片组对时能带在主件上的卡头及牛腿等均应进行组装；需预留边梁及水平支撑不予组装。
钢结构临时固定方式
（2）钢结构临时固定示意图
6、锅炉钢架及基础检查验收：
（基础垫铁的承压能力核算在垫铁安装要求的技术交底中给出）
1、锅炉钢架验收
（1）锅炉钢架和有关金属结构在安装前，应根据供货清单、装箱单和图纸清点数量，同时进行外观检查，并对主要部件进行复测。
（2）外观检查应无锈蚀、重皮、裂纹等缺陷。
焊接及螺栓连接的质量符合要求。
（3）对主要部件进行检查时，其检测项目及各项允许偏差应符合第7.1条款的各项要求。
（4）设备的堆放应尽量避免二次搬运。
2、锅炉基础检查验收
（1）锅炉开始安装前，必须进行基础检查，并应符合下列要求：
A定位轴线应与厂房建筑标准点校核无误。
B基础复测允许偏差应符合下表的要求。
基础允许偏差
序号
检测项目
允许偏差（mm）
1
坐标位置（纵横轴线）
20
2
不同平面的标高
（－20，0）
3
平面外形尺寸
±20
4
平面的水平度
5mm/m
5
柱子的间距
≤10m
±1
>10m
±2
6
各柱间相应对角线
5
C基础周围土方已回填夯实。
D基础外观无裂纹、蜂窝等缺陷。
E基础表面与柱脚底板的二次灌浆间隙不得小于50mm，基础表面应全部铲出麻面，放置垫铁处应铲平。
F基础表面应处理干净。
7、锅炉框架组合：
1、锅炉钢构架及有关金属结构组对安装前，必须进行检查复测，其检测项目及各项允许偏差应符合下列要求：
（1）型钢组合件的检测项目及允许偏差应符合表1所示。
（2）板梁组合件的检测项目及允许偏差应符合表2所示。
（3）其它梁（不包括板梁）的检测项目及允许偏差应符合下列要求：
A梁全长L的尺寸偏差按表4的规定。
B梁的旁弯度和挠度均不大于全长的1/1000。
C梁的扭转值不大于全长的1/1000。
D梁上托架高度h的尺寸偏差按表2中序号18的规定，托架上平面倾斜值按表2中的18规定。
E梁上托架中心线至基准线距离的尺寸偏差按表2中序号19的规定。
（4）立柱的检测项目及允许偏差见表3所示。
（5）各种构件全长的允许偏差见表4所示。
（6）平台和扶梯的检测项目及允许偏差见表5所示。
（7）如果构架和有关金属结构变形超过允许偏差，须进行校正后再组对安装。
采用冷态校正后不得有凹凸、裂纹等损伤。
采用加热校正时，对于碳钢加热温度不允许超过950℃，如果为了缩短冷却时间时，须将钢材先经空冷到表面呈黑色后再用水急冷。
表1型钢组合件的检测项目及允许偏差
序号
检测项目
允许偏差（mm）
简图
1
对接接头边
缘偏差δ
当4＜S≤12时，δ≤1.0
当12＜S≤18时，δ≤1.5当18＜S时，δ≤2.0
2
端面尺寸
偏差
δ1
L≤300时,（0,+2）
L＞300时,（0,+3）
δ2
H≤250时,δ2≤2
H＞250时,δ2≤3
δ3
h≤300时,δ2≤2
h＞300时,δ2≤3
δ4
≤1.5
δ5
≤2
3
连接板间的距离L的偏差
±5
4
肋板间的距离
L1的偏差
±5
5
隔板间的距离
L2的偏差
±5
6
盖板与型钢间的贴紧间隙δ
≤2
7
加强板或隔板相对于腹板的横向或纵向倾斜度δ
当H≤600时,δ≤3
当H＞600时,δ≤5
表2板梁组合件的检测项目及允许偏差
序号
检测项目
允许偏差（㎜）
简图
1
高度H的偏差
±3
2
宽度B的偏差
≤5
3
腹板中心位置b的偏差
≤5
4
腹板的纵向倾斜
≤5
5
腹板的横向倾斜
≤5
6
翼板倾斜偏差△
≤3
7
翼板局部弯曲
偏差△1
板梁两端1m以内
≤5中间位置,≤10
8
加强板或隔板间的距离L1和L2的偏差
±5
9
板梁两端支点的尺寸
主梁:
±15
次梁:
（-10,0）
10
板梁全长L的偏差
任意1㎡内
主梁:
±15
次梁:
（-10,0）
11
腹板局部平面度△
任意1㎡内
△≤5
12
板梁的旁弯度
≤全长的1/1000,
且≤10
13
板梁的向上垂直挠度f1
≤30
14
板梁的向下垂
直挠度f2
≤5
15
板梁的扭转值
≤全长的1/1000,
且≤10
16
板梁上托架高
度h的偏差
±2
17
托架平面倾斜
值δ1和δ2
均≤3
19
板梁上托架中心线至
基准距离L的偏差
当L≤2m时为±3
当L＞2m时为±5
表3立柱的检测项目及允许偏差
序号
检测项目
允许偏差（㎜）
简图
1
柱脚底板与柱中心
线的垂直度△A
≤0.005A
2
柱上托架装配高度L1的偏差△L
当L≤4m时:
为±3
当L＞4m时为:
（-4,+2）
3
柱的直线度
≤全长的1/1000,
且≤10
4
柱的扭转值
≤全长的1/1000,
且≤10
5
柱上托架平面
的倾斜值
均≤3
表4各种构件全长的允许偏差
构件
名称
尺寸偏差
构件的全长L
≤1000
1001～3000
3001～5000
5001～8000
8001～10000
10001～15000
＞15000
立柱
0
－4
0
－4
0
－4
0
－4
＋2
－6
＋2
－6
＋2
－6
梁、横梁
0
－4
0
－6
0
－8
0
－10
0
－10
0
－10
0
－10
拉条
立柱
0
－3
0
－3
0
－3
0
－4
0
－4
0
－6
0
－8
框架
0
－6
0
－8
0
－10
0
－12
0
－12
0
－12
0
－12
表5平台和扶梯的检测项目及允许偏差
序号
检测项目
允许偏差（㎜）
简图
1
平台长度
每米长度为（－2，0），全长（－10，0）
2
平台宽度
±5
3
平台旁弯度
或跨度
≤6
4
扶梯的尺寸偏差
见简图
5
撑脚的偏差
见简图
2、立柱对接和构架组合应在稳固的经找平的支墩或组合架上进行。
3、立柱的对接
立柱对接前首先按照图纸对立柱的各分段进行检查核对，同时还要检查拖架的数量、位置及长度是否符合图纸要求，对接时要考虑到焊接收缩的影响，每个对接焊缝要留出2-4mm的收缩量，具体做法如下：
（1）同一立柱上的各分段长度确定后，每段上的多余长度应割去、磨平。
（2）距对接坡口15mm内的防锈漆或铁锈应清除干净。
（3）用钢盘尺复查立柱的总长，总长应比设计长度长4-6mm，用拉钢线的方法检查各段立柱是否彼此对直。
（4）将对接的各段立柱调整到同一水平，上平面用水准仪或玻璃管水平仪检查，在立柱侧面上下两端各垂直焊一长300mm的φ16-20的圆钢，在两圆钢的同一高度之间拉一条钢丝，测量钢丝至立柱侧平面的各点距离，尺寸应一致，上平面不水平可用下面垫斜垫铁调整，侧平面各点至钢线距离尺寸不一致，可移动各分段立柱。
（5）将对接缝点焊固定，再一次进行总长、拖架标高的检查，符合要求后，进行正式焊接。
（6）将焊缝高出平面部分修平，再组装接缝处的柱连接板。
4、立柱标高基准点和对称中心线的划定：
锅炉钢架组合时，应先在立柱上划出1m标高基准点和立柱对称中心线作为组合及安装找正的依据，做法如下：
（1）立柱1m安装基准标高线的划定：
查立柱的总长，然后以立柱上端面为基准向下测量定出1m标高线，立柱1m标高线是安装时的标准线，故在标定时要特别注意，并应加上明显、清晰的标记。
（2）立柱中心线的划定：
立柱四个面的对称中心线，应划在立柱的1m标高线以下，划好后打上样冲眼做好标记。
立柱四个面的中心线标完后将其引到立柱底板上，并在底板侧面打上样冲眼，划出的底板中心线即是安装的基准线，做上标记以作为找正的依据。
5、钢架的组合
（1）在组合架的型钢上划出立柱的位置边线，并焊上限位块，使立柱与组合架上相应的位置线重合，然后用钢盘尺测量立柱间的尺寸，立柱间的尺寸应比设计尺寸大4-6mm，作为焊接时的收缩量。
（2）调整立柱的相应位置，使两根立柱彼此平行，并使两根柱的一米标高线处在同一垂直线上，做法是应从每根立柱选取几个对应点，测量对角线长度以及两立柱间的距离，经过调整，使两对角线长度相等，也使立柱间距离相等，将立柱用限位块固定。
（3）组合横梁并对立柱和横梁的水平度进行测量，当横梁拖架上表面高度低于设计值时，可采用加钢垫板的方法进行调整。
（4）在以上各项工作经找正结束后，将横梁、垂直拉条与立柱之间进行点焊固定，复查各部门尺寸有无变化，若尺寸偏差过大应进行校正，将焊接前的各部分尺寸做好记录，然后再进行正式焊接，焊后再次复查各部尺寸应与焊前记录相比较。
（5）钢架焊接完毕后，进行三级验收。
锅炉钢架组合件的允许偏差见下表所示：
锅炉构架组合件的允许偏差
序号
检查项目
允许偏差（mm）
1
各立柱间距离
间距1/1000且≤10
2
各立柱间的平行度
长度1/1000且≤10
3
横梁标高
±5
4
横梁间平行度
长度1/1000且≤5
5
组合件相应对角线
长度1.5/1000且≤15
6
横梁与立柱中心线相对错位
±5
7
护板框内与立柱中心线距离
（0,+5）
8
顶板的各横梁间距
±3
9
平台支撑与立柱、桁架、护板框架等的垂直度
长度2/1000
10
平台标高
±10
11
平台与立柱中线相对位置
±10
8、钢架吊装：
1、吊装方法
（1）构架柱片吊装
各构架柱片吊装时，采用一台250吨吊车（或DBQ1000/500型塔式吊车）作为主吊装机械，站位于锅炉北侧，一台160t（或90吨）汽车吊作为辅助吊装机械，站位于构架柱片侧面。
用250吨吊车（或DBQ1000/500型塔式吊车）抬头,160t（或90吨）吊车拖尾，当构架柱片竖起后，160t（或90吨）吊车脱钩，用250吨吊车（或DBQ1000/500型塔式吊车）单独吊装就位，然后将已栓接于柱子两侧梁上部的4根钢丝绳作为缆风绳连接到预先设置好的锚点上并张紧。
（2）顶板梁组件吊装
顶板梁组件均采用一台250吨吊车（或DBQ1000/500型塔式吊车）作为主吊机械站位于锅炉北侧，单独直接吊装就位。
2、钢架吊装前的准备及检查
（1）在钢架吊装就位前，必须将基础表面清理干净，再次测量各基础的标高并将每根立柱上一米标高以下的实际高度测量出来，计算出每个立柱底板与基础间的垫铁厚度，放置好垫铁。
（2）在起吊前必须对钢架组合件进行一次全面检查，所有应焊接的部位均应焊接完毕，随同钢架组合件一同吊装的零部件都应牢固可靠，以防止坠落，发生事故。
3、各件钢构架的吊装顺序
（1）单独吊装Z10、Z12三根由下部三节连成的立柱（Z11单独吊装），利用缆风绳使其稳固。
（2）吊装Z6（Z4）、Z12（Z10）之间的梁及拉条；连接Z10、Z11、Z12之间的梁及拉条。
（3）吊装Z7、Z8、Z9三根立柱及其之间的梁及拉条。
（4）吊装Z4、Z6之间的梁及拉条。
（5）吊装Z13。
（6）连接Z3、Z5之间的梁及拉条。
（7）连接Z13与两侧梁相连的连接点使其稳固。
（8）整体吊装Z1、Z2下部三节组成的立柱及其之间部分连接梁形成的组件。
（9）吊装Z2、Z4之间的梁及拉条。
（10）按照由里向外的顺序吊装组对柱头（包括利旧4根立柱的拼接）及其之间连接梁及拉条。
（11）新增部分大板梁的吊装。
（12）利旧部分大板梁的吊装。
（13）平台扶梯等随钢构架一起同步安装，以便及时形成安全通道。
4、各主要部件吊装参数（见吊装示意图）
（1）Z10、Z12（下部三节连接成的立柱）重量T=10吨、吊装幅度38米、额定吊装能力16吨。
（2）Z7、Z8、Z9及其连接梁组件重量T=16吨、吊装幅度34米、额定吊装能力20吨。
（3）Z13重量T=10.5吨、吊装幅度25米、额定吊装能力30吨。
（4）Z1、Z2（下部三节连接成的立柱）及其梁连成的组件28吨、吊装幅度20米、额定吊装能力32吨
5、钢架吊装找正及固定
（1）当钢架底板立柱逐渐放在基础上时应特别小心，以防撞走垫铁，同时察看底板的中心线与基础的中心线是否吻合，并在钢架组件没有完全回钩前进行调整。
（2）钢架就位后，用拖拉绳将其固定，并调节其垂直度及测量标高，少量盘筋，待二片组件吊装找正后，将两组件间的横梁安装后形成刚性结构，把钢筋全部盘定。
（3）钢架找正以基础中心线及立柱的1米标高为准，先调整标高，后调整位置，利用经纬仪找垂直度，用钢盘尺测量立柱1米标高线处的距离及对角线长度。
（4）找正结束后，将立柱底板四周的预埋钢筋用烤把烤暗红，弯帖在立柱上，然后全部钢筋焊接在立柱上，以消除立柱走动的可能。
9、锅炉钢构架的安装
1、将组合好的锅炉各片钢构架按顺序依次吊装就位后，及时进行找正，并在每根柱两侧用钢丝绳设置缆风绳。
找正时，可根据厂房的基准标高点，测定各立柱上的1m标高线，立柱标高可用立柱下的垫铁进行调整。
2、自上而下逐层安装锅炉各片钢构架之间的连接梁，安装一层，找正复测一层。
严禁在未找正好的构架上进行下一工序的安装工作，以免造成无法纠正的偏差。
3、构架安装时，应先找正点焊固定，并留有适当的焊接收缩量，经复查尺寸符合要求后正式施焊，焊接时应注意焊接顺序，以免焊接后安装尺寸超差。
10、锅炉钢构架的焊接
锅炉钢架全部采用钢结构，全部采用焊接连接形式。
钢架共有立柱13根，宽度9320mm、深度16670mm、顶板上平面标高为35100mm。
各部件情况如下：
序号
钢构架名称
图号
数量
重量KG
材质
备注
1
立柱
W1206-1-1-0~W1206-1-21-0
13
70569.9
（新增）
Q235-A.F
其中Z7、8、9、11利旧；Z3、4、5、6接柱头；Z1、2、13、10、12为新增
2
横梁
W1206-1-22-0~W1206-1-64-0
101
93106
Q235-A.F
3
拉条
W1206-3-1-0~W1206-3-29-0
43
25058.2
Q235-A.F
4
顶板梁
W1206-2-1-0~W1206-2-38-0
——
30534
（新增）
Q235-A.F
其中顶部大板梁利旧
5
平台扶梯
W1211-0-0
——
65880.1
Q235-A.F
一、焊材管理：
1、焊材的采购和验收：
使用的所有的焊条要具有出厂质量证明书，使用的各种辅助气体要具有出厂合格证。
2、焊条的保管和烘干：
化建物资经销公司设一级焊材库，施工现场设二级焊材库。
焊材保管和烘干要符合公司的《焊材保管和烘干制度》的规定。
焊材按规定在焊条干燥箱内严格烘干后才能发放给焊工使用。
焊材烘干后要存放于焊材保温箱内，并立即填写焊条烘干记录，烘干箱和保温箱的热电偶必须定期校验，使用的各种气体要妥善保管。
3、发放和回收：
焊材的领取必须凭焊接技术员填写的焊材发放记录，烘干员发放时，校对焊材标识后立即填写焊材发放记录。
焊材的发放和回收要执行公司的焊材的领用发放制度的规定。
一个焊条筒内不能装两种性质不同的焊材，一次发放的焊条要在4小时内使用完毕，焊工用剩的焊条头要放入焊条筒内，禁止抛掷现场，统一在焊条烘干室回收。
二、焊前准备
1、焊接设备：
焊接设备和机具必须性能优良、完好。
焊接设备要放在机具房内，焊接回路要使用焊接卡子，防止闪击工件。
手工电弧焊使用交流、直流焊机均可。
2、焊前要求：
当使用火焰切割方法修整焊接接头坡口表面时，切口表面的氧化物、熔渣及不平处要修磨平整；焊前将坡口表面及其内外两侧各15mm范围内的水、锈、油污等清理干净；焊件的对口尺寸偏差要满足图纸及GB50235-2001的相关要求；点固焊接应由正式焊工进行，焊接工艺应与正式焊接工艺相同，点固焊接应在坡口内进行，为正式焊接的一部分。
点固焊接的长度、位置、点数以能恰当固定焊缝位置为宜。
三、焊接环境：
下列环境无防护措施时禁止施工焊接。
a下雨、下雪；
b空气相对湿度大于90%；
c风速：
手工电弧焊大于8米/秒；气体保护焊接大于2米/秒。
在施工中如遇到恶劣天气时，应在施工焊接区搭设防护棚，保证焊接环境满足要求。
四、质量要求：
按设计图纸及《火电施工质量检验及评定标准（焊接篇）》（1996年版）的规定，本工程钢结构焊缝在焊后必须进行外观检验，焊后由焊工进行100%自检，自检合格后由项目部QC工程师进行专检，专检合格后可以进行报验和验收；焊缝尺寸（主要指角焊缝的焊角高度）按图纸要求，其高度不许出现负偏差；为保证焊缝质量，承重钢结构应采用回焊和绕角焊法。
五、安全要求：
a、电焊机外壳必须可靠接地，电焊机要使用防触电开关。
b、在焊接切割地点周围5米范围内应清除易燃、易爆物品。
c、焊钳及电焊把线的绝缘必须良好。
d、气瓶应防止日光爆晒，与明火距离不小于10米。
e、高处切割时，要防止切割的边角余料坠落伤人。
11、质量、安全技术措施
11.1质量技术措施；
11.1.1严格按GB/T900-ISO9001标准建立质量体系和质量保正措施，坚持质量第一，加强各环节质量控制。
11.1.2设备开箱应会同有关方面进行检查清点，作出记录，并及时妥善保管，防止丢失、损坏、和变质。
11.1.3安装设备和材料均应有产品合格证书，并经现场检验合格后方准使用，如发现制造缺陷，应提交业主与制造厂研究处理及签证。
11.1.4设计变更按规定办理手续后方可准施工。
11.1.5安装过程中，应及时进行检查验收，上一工序未经检查合格，不得进行下一道工序，隐蔽工程隐蔽前必须经检查验收合格并办理签证。
11.1.6锅炉框架和有关金属结构主要尺寸的测量和复查，必须使用经计量部门鉴定合格的钢尺，为使测量准确，应用弹簧称拉紧钢尺测量，测距相同时，拉力应相同。
11.1.7构件的堆放应平稳，垫木间的距离应不使构件变形，多层堆放时应注意安装程序。
11.2安全技术措施
11.2.1凡参加施工的人员必须经过各级安全教育，每天进行班前安全活动，佩戴好劳动保护用品。
11.2.2安装现场应有可靠的消防措施，夜间施工及厂房内施工应有充足的照明。
11.2.3各层建筑物上的安装孔洞和敞口部分应有可靠的盖板和栏杆。
11.2.4各片构件吊装前，应对各片构件上设置的临时直爬梯及临时加固设施进行全面检查，对构件的承力焊接应进行细致的外观检查。
11.2.5锅炉构架在未全部装焊好之前，不得承受全部载荷。
11.2.6吊装作业前，厂房地梁以下及以外的土方应回填压实,最好经雨淋。
11.2.7参加吊装工作的人员，必须熟悉本工种的操作规程，胜任本职工作，具有特殊工种作业证。
11.2.8登高作业者必须经医疗部门检查认为身体健康，适合高空作业条件，作业时必须挂好安全带。
11.2.9高空作业区内严禁抛掷物件，只能用绳拴系传递。
11.2.10钢丝绳插接长度应为绳径的20~30倍。
11.2.11在各片构件的每个捆绑点处，钢丝绳不得与工作的棱角直接接触，必须采取可靠的措施（如垫木方等），以防钢丝绳被割断。
11.2.12所有滑轮的轮槽表面应光滑，不得有裂纹、凸凹等缺陷，转动部分必须动作灵活，润滑良好。
11.2.13卸扣表面应光滑，不得有毛刺、裂纹、尖角、夹层等缺陷。
11.2.14吊装过程中所用的滑轮、绳扣、卸扣等索具必须按规定选用。
11.2.15吊装过程中，必须有专人统一指挥，指挥者应把信号向全体工作人员交待清楚，并站在能看到吊装全过程并被所有施工人员能看到的位置上，哨音必须准确、响亮，旗语应清楚。
11.2.16凡参加吊装的施工人员必须坚守岗位，并根据指挥者的命令进行工作，如对信号不明确，应立即询问，严禁凭估计、猜测进行操作。
11.2.17吊装过程中，任何岗位出现故障，必须立即向指挥者报告，没有指挥者的命令，任何人不得擅自离开岗位，如因
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