钢结构施工组织设计.docx

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钢结构施工组织设计

编号:

大连西太平洋石油化工有限公司

200万吨/年柴油加氢精制装置

钢结构施工方案

XXXXXXX公司

大连西太平洋项目经理部

二○○六年二月二十五日

编制及审批表

工程名称

大连西太平洋石油化工有限公司200万吨/年加氢精制装置

计划开工日期

2005年12月10日

计划竣工日期

2006年11月31日

施工单位

XXXXXXX公司

编制人

编制日期

年月日

审核人

年月日

批准人

职务：

中国石油一建大连西太平洋石化项目经理部副经理

签名：

年月日

一工程概况

大连西太平洋石油化工有限公司200万吨/年柴油加氢精制装置由中国石化工程建设公司设计，监理单位为XX工程建设监理公司，总承包单位为中国石化XX建设公司，施工单位为XXXXXXX公司。

装置平面位置：

依据工厂总图平面布置图（41—00/02），北侧为预留地，南侧为加氢裂化装置，东侧为变配电室及机柜间。

东西长154m、南北最宽75m、最窄38m，占地面积9126.5㎡。

钢结构部分包括构—1、构—2、构—3、构—4、管架钢结构，工程量如下

序号

名称

重量（t）

1

构1

74.75

2

管架1及构2

281.4

3

构3

172.97

4

构4

19.2

5

PR-21～PR-31

27

合计

575.32

二编制依据

2.1《200万吨/年柴油加氢精制装置施工组织设计》

2.2大连西太平洋石油化工有限公司200万吨/年柴油加氢精制装置钢结构专业图纸

12150CV-DW02-0402～08、12150CV-DW02-0102～11、12150CV-DW02-0501～06

及图纸说明书

2.3XXXXXXX公司《质量保证手册》第四版及程序文件

2.4《施工合同》及WEPEC相关管理规定

2.5《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

2.6《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507-1999

2.7《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923

2.8《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24

2.9《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

2.10《中国石油天然气集团公司炼油化工建设项目（工程）竣工验收手册》

三施工程序

钢结构施工流程

施工准备

组装平台铺设

构件到货验收

现场拼装

吊装就位

基础验收

栏杆安装

平台梯子安装

找正灌浆

检查验收

局部补刷底漆

四施工准备

4.1材料准备、报验

钢材应具有质量证明书，并符合设计要求；如对材质有疑义时，应按现行国家合行业标准进行化学分析合力学性能试验。

钢材表面和断面上不得有裂纹、结疤、折叠、气泡、夹杂和分层。

表面锈蚀、麻点或划痕等缺陷深度不应超过产品相应标准允许的壁厚负偏差；钢材表面锈蚀等级不应底于现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级。

钢结构工程所采用的钢材连接材料和涂装材料，要具有出厂质量证明书，并符合设计的要求和国家现行有关标准的规定；钢材到场须经抽样检验合格并经报验后方可使用。

4.2基础验收

钢结构安装以前对基础进行验收，验收由业主组织施工有关单位及质量监督部门进行检查验收。

验收时基础表面应有明显的中心线和标高标记。

基础外形尺寸、标高、表面平整度及纵横轴线间距等符合设计文件要求，其尺寸允许偏差符合下表要求：

序号

检查内容

允许偏差（mm）

1

螺栓高度A

+10

-0

2

两螺栓间距B

±2

3

螺栓中心对基础轴线距离C

±2

4

螺栓垂直度D

≤（A-H）/100

5

相邻基础轴线间距d

±3

6

基础轴线总间距E

±5

7

基础对角线差F1-F2

≤5

8

基础顶面标高（不包括二次灌浆层）H

+0

-10

4.3图纸会审

施工前，应对所到图纸进行图纸会审，并填写好图纸会审记录。

4.4技术准备

施工前，进行充分的技术准备工作：

施工方案编制、审批完成；焊接工艺评定准备；施工规范齐全；技术交底完成。

4.5人员机具到位

开工前，施工机具必须到位，施工人员资质审查合格，并应进行入厂安全教育。

五施工方案

5.1原材料防腐

钢结构原材料报验合格后，即可按照设计及规范要求，进行除锈，除锈方法采用动力工具除锈，除锈等级St3级。

动力工具除锈应按下列程序进行：

1动力驱动的旋转钢丝刷除去刚材表面上分层锈层和焊接飞溅物，以及松动的氧化皮、疏松的锈。

㈡在刚材表面上，使用动力工具不能达到的地方，应用手工工具做补充清理。

㈢除锈时不应造成钢材表面损伤，不得将钢材表面磨得过光。

除锈质量要求应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923-1998的规定，即符合：

表面无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮，铁锈和油漆等附着物，底材显露部分的表面应具有金属光泽。

除锈报验合格后，立即刷氯化橡胶改性醇酸高耐候磁漆底漆两遍，厚度达到60μm。

涂料涂装的环境应遵照使用说明书要求，当说明书无要求时，环境温度宜在5～38°之间，相对湿度不应大于85%，涂装时，构件表面不应结露；涂装后4小时内应防止雨淋。

5.2垫铁安装

框架钢结构的安装找正采用斜垫铁法。

垫铁放置前基础表面应铲出麻面，麻面由长、宽、深。

放置斜垫铁处的基础表面应找平，垫铁应与基础接触良好，其垫铁不水平度的允许偏差为2/1000。

垫铁布置如下图

须灌浆的基础表面应铲成麻面，放置垫铁的位置应铲平，且垫铁放置靠近地脚螺栓位置，如图所示。

地脚螺栓

5.3放样及下料

钢结构下料前要在平台上按照施工图样的尺寸放出实样以便和施工图样相互比较和验证，减少下料失误。

对于结构尺寸较大，无法实现原尺寸放样的钢结构，按比例缩小放样。

有必要时可以通过计算代替放样制作下料样板。

钢结构下料前要对几何尺寸不符合要求的钢材进行矫正。

矫正的主要方法有机械法和火焰局部加热法，合格标准按下表执行。

项目

允许偏差（mm）

图例

钢板的局

部平面度

t＜14

1.5

1000

△

t≥14

1.0

型钢弯曲矢高

l/1000且不大于5

角钢肢的垂直度

b/100双肢栓接角钢的角度

△

△

槽钢翼缘

对腹板的垂直度

b/80

△

△

工字钢、Ｈ型钢翼缘

板对腹板的垂直度

b/100且不大于2.0

△

△

型钢对接时均采用全焊透坡口型式，H型钢柱和梁的拼接可采用直接加背板的方式，其它型钢可采用45°斜接，并按规范要求进行无损检测。

钢材矫正后按照防腐要求进行动力工具除锈、涂刷底漆，并做好材质、规格标识。

下料按施工工艺预留切割、刨边等加工余量及焊缝收缩余量，下料时平行线距离和分段尺寸允许偏差为±0.5mm，宽度及长度允许偏差为±0.5mm，对角线长度偏差1.0mm。

下料后要对切割部位进行除锈、补刷油漆并按照ISO9002有关程序文件对产品标识的要求，使用不易褪色的白色或绿色涂料标识注明产品材质、规格、件号及使用部位。

下料完毕的部位按使用部分和安装顺序分类摆放。

5.4钢构件预拼装

按照前述施工方案对钢结构构件在施工现场单根或成片预制，组装时控制其几何尺寸，具体要求如下表所示：

项目

允许偏差

单节钢柱

柱底面到牛腿支承面距离（l1）

±l1/2000

柱身弯曲矢高

H/1000

柱身扭曲

牛腿

3.0

其它处

8.0

多节钢柱

一节柱高度（H）

±3.0

柱底铣平面到牛腿支承面距离（l2）

±2.0

柱身弯曲矢高（f）

H/1000

一节柱的柱身扭曲

h/250

牛腿面的翘曲（e）

2.0

柱脚底板平面度

5.0

柱脚螺栓孔中心线对柱轴线的距离

3.0

柱和梁翼缘板对腹板的垂直度

连接处

1.5

其它处

b/100且不大于4

柱和梁截面几何尺寸

连接处

±3.0

其它处

±4.0

粱长度（l）

与柱直接焊接

0

-2

两端与牛腿焊接

±5.0

梁的垂直挠曲矢高

l/1000且不大于5

粱的侧向挠曲矢高

l/1000且不大于3

整体吊装就位的组装部件根据吊装的要求进行加固。

两柱腿之间采用φ100mm钢管进行支撑，防止吊装时引起变形。

5.4.1构-1钢结构预制

构-1框架为设备操作框架，高度29.6m，东西宽6.6m，南北长13.2m。

施工时钢结构成片预制、组装，预制平台采用如下方法：

（1）在构-1框架基础上铺设型钢作为钢结构的组对平台；

（2）采用临时支架在长度不足的部位做支撑以防止组对焊接时发生变形。

示意图如下：

由于C轴暂不施工，因此与C轴两根立柱相连的梁也暂不施工；

A轴和B轴分别成片预制、安装；待设备安装就位以后再将①、②轴的连接梁安装上。

5.4.2管架-1及构-2钢结构预制

PR-1～PR-20、构-2框架最大高度16.5m，东西长115.6m，南北宽8.7～13.7m，分为西侧管架部分1～6轴线、构2部分6～14轴线、东侧管架部分14～20轴线；

施工时三个部分可同时施工，也可以自西向东成片安装。

安装时特别注意以下两点：

（1）设备吊装侧栏杆需要在设备就位后才可以进行安装；

（2）影响吊装的各层内部的小梁及平台梁也需在设备就位后才可以进行安装；

（3）PR-17～PR-20之间钢结构吊装工作应在加热炉炉管穿完后进行。

5.4.3构-3钢结构预制

构-3框架高度14m，东西长30m，南北宽12m。

其①轴线利用构2钢结构的钢柱。

可以利用框架基础作为组对平台，具体方法同构-1；

吊装顺序按轴线②→③→④→⑤→⑥进行。

5.4.4构-4钢结构预制

构-4框架高度4m，南北长14m，东西宽4m。

可以利用框架基础作为组对平台，具体方法同构-1；

吊装顺序按轴线⑦→⑧→⑨进行。

5.4.5管架2钢结构预制

管架2部分为PR-21～PR-31，此部分结构相对简单均为门型结构，采用成片预制吊装，空中组对横梁的工艺。

管架在基础上横向预制成片，具体方法仍同构-1。

5.5钢构件焊接

5.5.1焊接方法

本装置钢结构材质为Q235-B.F，属低碳钢，采用手工电弧焊，焊条选用E43型，采用J422焊条进行焊接。

焊接电流初层为90~130A，以后各层为100~140A，极性为正接，电弧电压20~25V，焊接速度4.5~9cm/min，线能量≤30KJ/cm。

钢结构焊接，多为角焊缝和组合焊缝，焊角高度取较小母材厚度，或按图纸规定。

转角焊缝采用连续绕角焊接，坡口示意图如下：

H型钢对接焊接时，翼板对接焊缝100%超声波检测，评定标准GB11345，等级Ⅱ级；腹板对接焊缝50%超声波检测，评定标准GB11345，等级Ⅲ级。

5.5.2焊接工艺要点

焊接工艺除按焊接工艺规范中的内容执行外，还应遵守以下规定：

焊接时不得在焊件上试验电流，不得在坡口外引弧；

焊道始端宜采用后退起弧法，终端将弧坑填满；

多层焊时，层间接头应错开15～20mm；

定位焊应与正式焊接工艺相同，长度、间距、厚度应能保证焊接时不致开裂，可按下表执行。

熔入永久焊缝内的定位焊两端应修整便于接弧。

焊件厚度（mm）

焊缝高度（mm）

焊缝长度（mm）

间距（mm）

≤4

＜4

＞5

50～100

5～20

≤0.7δ且≤6

＞10

100～300

＞20

≤8

＞50

250～400

5.5.3焊接检验

焊缝焊完后，进行外观检查，实行三检制，即焊工自检、班组互检、质检员专检。

焊缝外观不得有渣皮、飞溅、表面气孔、表面裂纹、夹渣等，咬边深度不得大于0.5mm，连续长度小于100mm，累计长度小于焊缝全长的10%。

焊缝宽度应为坡口两边各增宽1～2mm，余高0～3mm。

外观检查合格后，进行无损检测，检测方法、检测比例、级别按图纸及规范要求执行。

焊缝的返修，一般由施焊者进行，焊缝同一部位的返修次数，不应超过两次。

当超过两次时，要按经批准的返修工艺进行。

5.6钢构件吊装

钢结构预制、焊接完毕，进行经过质量检验，确认质量符合设计及规范要求，签署过程交接文件，补刷油漆后，然后交付吊装。

钢结构吊装时，采用50t吊车主吊，25t吊车抬尾。

吊装时，根据吊装要求，必要时，需要设置吊装吊耳。

5.7钢构件除锈及涂装

5.7.1钢构件除锈

钢结构构件预拼装完成后，进行涂装前的除锈。

钢结构的除锈方法，除锈等级应符合设计规定，当设计无要求时，按照《石油化工钢结构工程施工及验收规范》（SH3507-99）执行；其质量要求应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923的规定。

钢结构除锈后应及时涂刷底漆，当表面发生新锈时，应重新进行除锈处理。

5.7.2钢构件涂装

（1）涂装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；底漆采用氯化橡胶改性醇酸高耐候磁漆，涂装前，组装符号、安装焊缝两侧各50mm范围内的构件表面等特殊部位应加以保护，以免涂上油漆；焊缝未经检验，焊缝及其附近钢材表面不得涂刷任何涂料。

（2）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4小时内不得淋雨。

（3）涂层结构为两层底漆两层面漆，面漆涂装前，应对原涂装底漆进行检查，合格后涂刷面漆两遍，面漆采用氯化橡胶改性醇酸高耐候磁漆，颜色为中灰（B02），栏杆、护拦、扶手和挡板为黄色（Y08）。

（4）下列部件不应涂刷涂料：

●柱脚底板与基础接触面

●全封闭的构件内表面

●设计要求不涂漆的部位

（5）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。

（6）涂装时表面必须干燥，前一道漆膜实干后方可涂下一道涂料。

判断漆膜实干的方法可以手指用力按漆膜不出现指纹为准。

5.8构件安装

钢结构全部采用垫铁法安装，基础验收合格后，在安放柱脚板前，首先将放置垫铁的位置处铲成麻面，垫铁放置位置应在螺栓两侧，垫铁数量不应超过4块，斜垫铁应成对放置。

垫铁厚度应符合规范要求。

钢结构安装前，柱脚板作中心标记，柱中心也有相应中心标记，安装就位时使中心相吻合。

成片安装的钢结构逐片用经纬仪找正，然后安装连接梁。

焊接过程中监控各柱垂直度的变化。

发现偏差超标立即采取校正措施。

钢结构附件安装时，特别注意设备支座的安装，其间距、垂直度、水平度都要严格按规范执行。

为保证支座上表面水平度，可用水准仪辅助进行。

支座上表面板可能会因为焊接引起翘曲变形，致使和设备底座不能良好接触，则使用千斤顶进行校正。

钢结构最终控制的偏差按下表要求：

项目

允许偏差

柱轴线对行、列定位轴线的平行偏移和扭转偏移

3.0

柱实测标高与设计标高之差

±3.0

柱垂直度

高度H≤10m

10.0

高度H＞10m

H/1000且不大于25.0

两柱同层内对角线长度差

5.0

相邻柱间距离

±3.0

梁标高

±3.0

梁水平度

L/1000且不大于5.0

梁中心位置偏移

2.0

相邻梁间距

±4.0

竖面对角线长度差

15.0

注:

L—梁的长度；H—柱子高度。

六施工质量保证措施

6.1工程质量目标

●设备、材料、配件质量合格率100%；

●单项工程合格率100%；

●安装工程优良率≥92%；

●主体工程优良品率100%；

●探伤一次合格率≥96%

●工程一次验交合格率100％；

6.2质量方针

崇尚顾客至上，追求优质服务。

强化过程控制，保证产品质量。

创建精品工程，确保顾客满意。

推行持续改进，全面争创一流。

6.3质量保证措施

严格按照ISO19001标准的要求，抓好准备阶段、施工阶段、验收阶段及服务阶段的全过程质量控制，确保质量达到预定的质量目标。

在质量管理过程中，严格执行以下质量管理制度及质量控制措施，以预防为主，按程序控制，确保工程质量优良。

6.4质量管理

●实行质量责任制。

项目经理是工程施工质量的第一责任人，各施工队队长是本队施工质量的第一责任人，专业责任工程师和专业技术员是各专业质量责任人员，各部门负责人要按分工认真履行质量职责，施工中严格按国家、行业、地方强制性标准规范要求进行管理与验收。

●施工程序文件（技术措施）、质量检验试验计划、焊接工艺评定等施工指导性文件，必须按现行施工规范、技术标准及质量验评标准进行编制，由技术部经理审核，最后由总工程师审批通过后，才允许用以指导施工。

●每个专业工程开工前，由专业技术员对施工人员进行技术交底，技术交底其内容要详细准确，应包括：

工程规模、工程特点、施工方案、施工难点、施工质量要求、重要质量控制环节、工程标识、质量奖惩。

对关键工序的施工，在开工前再次由施工部组织对施工人员进行交底，交底后，交底内容形成技术文件，发至每个施工人员。

●项目部质量检查实行“自检为主，互检为辅”和“专业检查”相结合的原则，严格按照工程质量控制点审报监检。

●每周对施工现场质量进行一次全面质量大检查。

大检查前，先编制出《检查大纲》，明确检查内容、抽查数量、检测方式、检查量具及允许偏差值。

根据检查结果，遵照《质量奖惩条例》，每月进行一次质量讲评，并按照《项目质量奖惩制度》重奖重罚。

●执行“质量分析会”制度。

由项目总工程师主持，每月召开一次，会前由专业质检员将从施工队自检、责任工程师专检中发现的质量问题及可能造成的质量隐患列出提纲，认真分析从施工一线收集到的各种不合格信息，及时采取纠正和预防措施，避免质量问题的发生。

●执行“工序交接程序”。

工序交接时，必须由相应专业的责任工程师与上、下道工序的负责人到现场进行交接品的质量验收，严禁上道不合格品转入下一道工序。

●执行“材料检查和验收程序”。

所有工程直接材料（包括成品、半成品及顾客提供材料）由物资计划员检查接货后，将材料质量证明文件提交材料检验工程师大，材料检验工程师大对质量文件及材料实体检查并同意后，才可办理材料入库和发放。

需要进行理化复验的材料，必须经检验合格后办理领用。

对业主提供的，经检验不合格的材料，以书面备忘录的形式送达业主，并与业主计划员协商处理。

●实行“全过程监督”制。

各专业责任工程师根据施工进度列出“质量检验项目计划”，按计划进行检查，有效地进行施工过程质量控制。

技术质量部每周出一期质量通报，对各施工班组本周分项工程施工的合格率、优良率以及焊工本周的焊接业绩进行通报，激励施工人员提高业务水平。

●执行“不合格品控制程序”。

对不符合质量要求的施工项目，专业责任工程师按程序对施工队下发“质量整改通知单”，注明不合格内容及必须达到的质量要求、整改完成日期，并按期复查。

施工队技术员编制纠正及预防措施，杜绝不合格品的再次发生。

●实行“质量一票否决”制。

对于质量低劣的产品，责任工程师可独立行使质量否决权，对施工责任单位发出停工整改通知单，责令其停工整改，整改合格后由QA/QC部组织联合验收。

施工中，认真执行业主和监理公司下发的质量管理及监督制度。

对业主及监理代表检查发现的质量问题立即进行整改，直到合格为止。

●开展QC活动，加强关健工序的质量控制。

通过专业技术员、责任工程师及施工人员在现场施工过程中共同的质量检查和原因分析，及时处理施工中存在的问题，从而最终达到质量目标的实现。

●建立质量台帐。

由专业责任工程师负责分项工程的质量评定，技术质量部组织相关人员进行分部工程的质量评定，及时建立质量台帐，掌握第一手质量动态。

●执行“焊接消耗品控制程序”。

焊材入库前由焊接责任工程师检查材料实体和质量证明书，核对每批焊材的硫、磷含量，焊材烘干保管员不得发放未烘干的焊条，对回收的焊条详细记录，重复烘干次数不超过两次。

●施工中严格执行“临时卡具和支架的使用程序”。

施工中按“程序”的要求在允许部位焊接临时卡具和支架，未经专业责任工程师批准不得随意在母材上焊接。

拆除时，严禁强力敲打、掰扭，必须细心切割、打磨。

●执行“项目检测和测量器具管理程序”。

计量责任工程师对工程中在用的检测和测量器具专项管理，建立检测和测量器具台账，保证检测和测量器具在有效期内使用，对超期或在合格有效期内失稳、失灵的器具，送政府计量检定机构校准。

●执行“焊工、无损检测人员资格认可程序”。

技术质量部专业工程师对计划进入施工现场的焊工、无损检测人员等特殊作业人员应审核其所持资质是否符合工程质量保证的要求。

焊工应检查其资质有效期、焊接钢种、焊接位置、焊接项目；无损检测人员应检查其资质有效期、检测项目、等级是否满足工程需要，不符合要求的特殊作业人员不得进行与其资质不相符的作业。

七HSE作业

7.1HSE方针

●全员参与、信守承诺、持续改进。

●健康至上、安全第一、环境优良。

7.2HSE目标

●无重大人身伤亡事故，无上报事故；

●无可上报环境污染事故；

●无职业病，无疾病流传，无辐射损害人体健康；

●无施工污染。

7.3HSE具体措施

有关HSE实施过程中的具体措施，请参阅我公司编写并已报审的《HSE作业计划书》中第七部分：

《危害识别与评估》。

此《HSE作业计划书》将连同本方案一同发放到施工班组以便于查阅。

八文明施工现场措施

8.1施工现场管理

施工现场的文明施工和成品保护工作是体现施工企业的形象，也是为施工作业创造良好施工作业环境的一项重要工作，为此，必须强化现场的文明施工和成品保护管理。

8.2管理内容

施工现场文明施工管理的内容包括：

项目形象策划管理、场容文明管理、设备和材料文明管理、施工机械文明管理以及成品保护管理。

8.3管理措施

★严格执行建设部、当地政府、建设单位关于施工现场综合管理的有关规定，组织落实好施工现场的综合管理工作。

★贯彻执行公司《现场文明施工管理标准》和《成品保护控制程序》创建文明施工环境。

★按公司项目形象策划标准，统一规范现场，并认真进行监控管理。

★根据施工不同阶段的特点重点抓好以下工作：

★施工现场要达到“三通一平”的标准，即水通、电通、道路通，作业场地平整。

★保持施工现场的清洁卫生，做到工完料尽场地清。

★施工过程中的混凝土块、残土量随时清理，施工结束后及时恢复现场生产设施。

★进入施工现场的材料、设备、机具合理摆放，标识明确，并制定相应的保护措施，使其处于严格的受控状态。

★施工现场的能源设置专人管理，各种线路整齐有序，符合建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194－93和施工现场临时用电安全技术规范JGJ46－88的有关规定。

★施工机械专人管理，摆放整齐，管理防护到位，建筑机械使用安全技术规程JGJ33－86的有关规定。

★项目部负责安排合理的施工程序，并按照施工程序组织施工，做好工序交接工作，同时进行施工环境的检查与交接做好交接记录施工环境应符合建筑施工安全检查评分标准JGJ59－88的各项规定。

★各专业施工队在进行下道工序施工时，制定可靠的保护措施，以保证不损坏上道工序的产品。

项目部组织工序交接及成品保护工作，质量检验部门进行监督检查。

★加强施工现场的保卫工作，防止成品半成品的丢失和损