输煤系统结构制安施工方案.docx
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输煤系统结构制安施工方案
山西兴华科技股份有限公司2×35万吨/年铝基新材料项目
输煤系统钢结构制安工程
施工方案
编制单位：
中色十二冶金建设有限公司
审批:
审核：
编制：
编制日期：
二O一五年三月十日
一、工程概况
1、工程概况
山西兴华科技股份有限公司2×35/万吨年铝基新材料项目输煤系统钢结构制安工程。
该工程中，从西侧1-C~1-A轴1-1~1-3线转运站向东通过GHJ-1及GHJ-2通到2-A~2-C轴2-1~2-3线破碎，从破碎间开始转向向南，通过GHJ-3、GHJ-4、GHJ-5、GHJ-6通到主厂房C~D轴14~15线，综合沈阳铝镁设计研究院提供的输煤系统及山西铝厂设计研究院提供的上煤系统优化设计图纸，该系统中钢支架为钢管框架结构；钢桁架为角钢及型钢框架结构；破碎间为钢管框架，型钢平台结构；干煤棚为轻型钢屋架结构。
建设地点：
山西省交口县温泉乡工业园区
建设规模：
铝基新材料2×35万吨／年
建设单位：
山西兴华科技股份有限公司
设计单位：
沈阳铝镁设计研究院
山西铝厂设计院有限公司
监理单位：
山西晋正建设工程项目管理公司
施工单位：
中色十二冶金建设有限公司
质量标准：
根据图纸设计要求及合同要求，工程质量需符合《有色金属工业建筑工程质量评定标准》（2007年1月1日执行）质量检验评定优良标准，并不得低于国家现行规定的合格标准，非标设备符合设计NBT47003.1-2009《钢制焊接常压容器》验收标准，钢结构符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》，分项工程优良率≥98%，分部工程优良率100%。
工期要求：
6个月
二、编制依据
2．1依据沈阳铝镁设计研究院设计的图号SG1203B-02JG1的输煤系统图纸；
2.2依据山西铝厂设计院有限公司提供的SLS1513的自备热电站上煤系统设计优化图纸；
2.3《焊接结构技术要求》HG20583-1998；
2.4《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88；
2.5《工程测量规范》GB50026-2007；
2.6《门式刚架轻型房屋架结构技术规程》CECS102：
2002；
2.7《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；
2.8《钢结构制作安装施工规程》YB9254-95；
2.9《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002；
2.10《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011；
三、施工组织机构
配合本区域施工组织设计组织机构，项目部将由具有施工类似工程经验的工程技术人员和管理人员组成。
由专业公司负责人许强对工程钢构部分的领导、决策、指挥、协调、控制等事宜，保证工程的进度、成本、质量、安全和现场文明。
为了确保输煤系统钢结构框架工程保工期保质量完成，项目部对本区域设以下专业负责人和专业施工队伍，如下：
项目副经理：
许强
现场负责人：
王跃恒
技术负责人：
吕保林
质量负责人：
宋伟博吴勇虎
材料负责人：
任林娜
安全及文明施工负责人：
徐佳伟秦进员
专业施工队伍：
制作一队；安装一队
四、输煤系统钢结构施工方案
1.技术要求
本工程框架是以钢结构为主体的通廊式框架，根据设备工艺流程的要求破碎间、钢支架及钢桁架所使用的材料规格品种较多，接点形式各异，因此在本次钢结构制作、安装焊接过程中要严格按照《钢结构工程施工及验收规范》要求进行。
2.钢构制作
2.1本次钢结构制作主要是以破碎间钢框架及钢桁架的组装焊接为主，其中破碎间钢梁与钢柱连接、平台主次梁连接、设备基础钢梁与主梁连接根据设计要求进行高强螺栓连接，需要钻孔等工序。
以上连接均在空中进行，为了保证连接准确性，提高安装工作效率，钻孔之前根据设计尺寸定做样板，根据样板配钻钻孔。
样板在使用过程中，每过一段时间要进行复检，以保证钻孔的准确性。
2.2由于安装场地及制作场地制约，钢桁架及钢支架的制作需要分段进行，其中钢支架5份两节制作，分段运致安装现场后分两次安装，钢桁架根据设计图纸，在制作现场制作成里面的两个单片，到安装现场进行组装。
钢桁架单片在制作时，需考虑桁架整体安装过程中的下挠量，同时保证安装尺寸及螺栓孔的定位。
3.放样、号料和切割
3.1放样和号料
放样前应仔细核对施工图和熟悉结构的加工工艺要求。
重要的接点应该1∶1放实样对几何尺寸进行校核。
型钢框架在组队时要严格按照图纸提供尺寸，并充分考虑构建安装下挠量。
在原材上号料应标出检查基准线和孔的规孔线。
号完的料上应清楚地用油漆注明件号、数量，对于需要拼接的型钢，在对接处应标明坡口加工角度及形式。
4.2切割
4.2.1钢板、型钢和钢管切割全部采用火焰切割，切割边缘粗糙度应达到2.5mm以下，切割前将钢材表面距切割线50mm范围清理干净，采用火焰切割钢板应置于专用切割平台上，以保证钢板平直，切割后应立即清除熔渣及其它附着物，切割表面不允许有裂纹和夹层。
4.2.2零件切割与号料的允许偏差
自动、半自动切割允许偏差±1.5mm
5.3矫正、弯曲及边缘加工
5.3.1零件的矫正应采用平板机和型材矫直机进行，如用锤击其表面不得有明显的凹面和损伤，表面划痕深度不得大于0.5mm。
5.3.2钢板矫平后的允许偏差在一米范围内，δ≤14mm的局部挠
矢高f≤1.5mm；δ≤14mm，f≤1.0mm（如下图）。
5.3.3允许加热矫正，其加热温度严禁超过900℃（钢材表面呈亮红色）。
5.3.4型钢、钢管及钢板拼焊坡口加工尺寸的允许偏差应符合GB985《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》和GB986《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》的有关规定。
5.3.5钢板切割后，应根据设计要求对需要开破口的位置进行切削处理。
切割线与号料线允许偏差为±1.0mm，切割线的弯曲矢高不应超过弦长的1/3000，且不大于2.0mm。
6.制孔
6.1节点板及柱底板制孔应用钻床，制孔的位置应准确。
6.2孔距允许偏差
6.2.1同一组内相临两孔间＜500mm允许偏差±0.7mm。
6.2.2同一组内任意两孔间＜500mm±1.0mm；>500mm±1.2mm。
6.2.3相临两组的端孔间＜500mm±1.2mm；>500～3000，±1.2～±3.0mm。
7.型钢及梁、柱等构件的组对与焊接
7.1构件组装前应对连接表面及焊缝边缘30～50mm范围内进行清理，应将铁锈、毛刺和油污等清除干净。
7.2焊缝连接组装允许偏差
7.2.1间隙D±1.0mm（见下图）
7.2.2错边量S8＜δ≤201.0mm
δ>20δ/10但不大于3.0mm
7.2.3坡口角度α±5°钝边P±1.0mm（见下图）
7.2.4“T”字口交叉相接最大间隙E1.0mm（见下图）
7.3焊接
7.3.1钢材焊接采用胎架，气体保护焊焊机焊接，并由合格焊工施焊。
定位焊所用的焊条型号应与气体保护焊所用的焊丝材质相同，点焊高度不宜超过设计厚度的2/3。
7.3.2焊条、焊丝、焊剂使用前，必须按照质量证明书的规定进行干燥。
低氢型焊条干燥后，应放在保温箱内随用随取。
焊丝使用前除净油、锈等污垢。
7.3.3首次使用的钢材和焊接材料，必须经焊接性能试验。
7.3.4施焊前焊工应复查组装质量和焊接区域的处理情况，对不符和要求的应进行修整，合格后方可施焊。
焊接完毕后应立即清除渣皮和飞溅，保证焊接位置清洁，同时做好记号。
7.3.5多层焊应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。
7.3.6凹面的角焊缝，采取定位胎具，船型位置焊接，以保证焊接金属与母材间平缓过渡。
7.3.7焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应报告质检科及焊接办公室，在查清裂纹原因，定出修补措施后，方可处理。
低合金结构钢在同一部位，返修不得超过两次。
7.3.8引弧应在焊缝区内。
熄弧时应将弧坑填满。
7.3.9对接和T型接头的焊缝，应在焊件的两端配置引入和引出板，引入和引出板材质和坡口形式应与焊件相同。
焊接完毕用气割切除并修磨平整，不得用锤击拆除。
7.3.10焊缝质量检验按二级标准，即对焊缝外观进行全部检查，使其外观缺陷及几何尺寸符合要求。
8.钢结构工程质量技术指标
8.1焊缝咬边：
深度不超过0.5mm.累计总长度不得超过焊缝长度的10%。
8.2对接焊缝尺寸允许偏差：
焊缝宽度<20mm时余高1.5±1.0mm
8.3角焊缝尺寸允许偏差
焊脚宽:
K≤6时C（K）+1.5～0mm
K>6时C（K）+1.5～0mm
注：
K—设计要求的焊脚尺寸C—焊缝余高
9.验收
9.1钢框架、钢梁制作焊接完成后，应按施工图及结构标准要求，对构件成品进行验收。
9.2验收允许偏差
钢平台和钢梯等构件允许偏差
项次
项目
允许偏差
1
平台长度和宽度
±4.0mm
2
平台两对角线
6.0mm
3
平台表面不平直度在1m范围内
3.0mm
4
梯子长度
±5.0mm
5
梯子宽度
±3.0mm
6
梯子上安装孔距离
±3.0mm
7
梯子纵向挠曲矢高
≤LT/1000
8
梯子踏步间距
±5.0mm
9
梯子踏步板不平直度
≤1/1000
10.钢结构构件的除锈、涂装、编号和发运、防变形
10.1构件经质检员检查合格后，进行除锈和喷涂底漆工作。
根据图纸设计要求，该工程中构件除锈等级为Sa1/2，采用喷砂除锈。
10.2涂装按设计要求进行，漆膜总厚度为150～170μm。
配置好的涂料不宜存放过久，使用时不得添加稀释剂，选择好天气进行喷漆，阴雨天气或潮湿天气停止喷漆。
涂料的涂刷施工图中注明不涂层的部位，均不得涂刷。
安装焊缝处应留出30～50mm宽的范围不刷涂。
涂层完毕后，应在构件上按原编号标注。
钢柱应标明重量、重心位置和定位标记（中心线等）。
10.3防变形措施
10.3.1焊接变形：
利用悬臂焊机进行自动埋弧焊接。
焊接时四条焊缝采用1-3-2-4顺序进行焊接，防止过大的焊接变形。
10.3.2翼缘矫正机进行矫正变形。
10.3.3必要时利用火焰矫正。
火焰矫正时应移动加热，防止局部温度过高。
矫正完毕后，应使其自然冷却，不得使用液体或风吹等方法快速冷却，以防止加热区产生脆化。
10.3.4堆放主要是防止钢构自重引起的变形，因此，临时堆放时，构件下面铺垫道木。
道木铺设平整，保证构件平稳堆放，并选择合理的道木支点。
发送时并附发运构件的清单。
11、钢构安装
11.1.主要施工流程及方法
1.1本工程中，钢支架及钢桁架因场地原因，需要使用较大吊车进行安装，其中钢支架利用75吨汽车吊进行安装，钢桁架因长度原因使用两台汽车吊配合吊装。
其中钢桁架3因长度超过30米，考虑到安装现场实际问题，使用130吨及75吨汽车吊配合进行吊装，同时利用1台25吨汽车吊配合各种附件的倒运吊装。
1.2主要吊装顺序
基础检查→钢支架安装→钢桁架安装→钢桁架调整稳固→复检安装→彩板安装。
11.2.基础的检查、测量、放线
2.1检查基础施工单位基础验收的合格资料，以此资料检查钢支架基础轴线基准点、混凝土强度是否已达到设计要求，校核基础资料与安装施工图设计尺寸是否一致，核实土建施工单位各种标志是否清楚正确。
2.2基础的测量、放线
根据施工图纸及设计提供的基准点，确定钢支架基础首尾两线纵向中心线，以基础首尾两点用经纬仪找其它中间基础的中心线。
钢支架标高的测量在钢架整体安装中非常重要，对基础来说，底部的处理属于隐蔽工程，其隐蔽之前应经甲方及监理认可确认，用水平仪首先复测土建单位给出的水平基准标高，以每个基准标高的数值确定杯底基准高度，以便确定钢支架安装时支架底部与配口底部的间隙，确定柱底垫板及安装时支撑点的安装位置。
2.3基础检查、放线的技术要求
基础的平面位置：
定位轴线与基准线允许偏差±3mm
柱子支撑面
标高±3mm
水平度L/1000（L钢柱底板长度，宽度值）
11.3.钢架的吊装
1、构件情况
本工程为钢桁架式框架结构，通廊实长最大为35米（GHJ-2）重量为16.949吨，最小为16米（GHJ-6）重量为7.087吨，钢支架最大高度为30.439米。
根据设计图纸，钢桁架与钢支架连接形式为螺栓连接，钢桁架支腿与钢支架柱顶钢板连接。
由于尺寸及安装现场场地原因，除钢支架5外，其余钢支架在制作现场制作成整体，运送至安装现场，分成两节安装。
钢桁架根据设计图纸在制作现场制作成两个立面单片，倒运至安装现场后，根据现场实际场地情况在钢桁架安装对应位置组对成型，再进行安装。
2、现场情况
本工程中，输煤系统安装现场位于主厂房锅炉间及山体之间，破碎间位于主厂房东北角，烟囱东面，钢桁架最低位置为转运站，位置在烟囱东面，第一节桁架从转运站到破碎间，方向自西向东，编号分别为GHJ-1、GHJ-2；第二节桁架从破碎间到主厂房外混凝土平台，方向自北向南，编号分别为GHJ-3、GHJ-4、GHJ-5、GHJ-6。
西侧为热点锅炉间配套设备，钢桁架轴线东侧为20米，因此安装场地只有钢桁架轴线东侧，进出通道只能是从安装位置向南，上至东西向坡道，到达制作现场。
3、吊装工序
综合场地、安全及工期等因素，钢支架根据现场实际情况依次吊装。
钢桁架在钢支架安装完成后，从破碎间开始自北向南，自低向高依次安装。
待南北方向钢桁架安装完成后，开始东西方向转运站到破碎间之间的钢桁架。
根据流程需要先安装钢桁架，依次为GZJ-4、GZJ-5、GZJ-6、GZJ-7、GZJ-1、GZJ-2、GZJ-3。
钢支架的吊装需要严格控制轴线及钢架垂直度，除在制作过程中控制外，安装过程中，调整钢支架垂直度，利用拉撑、风绳等手段减少因土建二次浇筑造成的钢柱偏差。
钢支架安装完成后，须经监理单位检查垂直度及轴线偏差情况，待检查无误后方可进行二次浇筑。
钢桁架从低位向高位依次安装，安装顺序为GHJ-3、GHJ-4、GHJ-5、GHJ-6、GHJ-1、GHJ-2，钢支架安装后，并且二次浇筑混凝土达到设计载荷允许值后，开始安装钢桁架，每一榀桁架在安装前要安排专人检查吊具及锁具，检查作业人员的安全防护措施，桁架就位并且准确与钢支架顶部连接后，检查桁架稳定性，待确认无误后，解除影响附件安装的部分桁架安全防护措施，进入下一步工序。
4、汽车吊选用
输煤系统钢结构吊装分为两部分，分别为钢支架吊装及钢桁架吊装。
钢支架最高为23米，最重约为3.5吨，考虑吊钩及吊装用绳索，起吊高度达到25米，起吊位置距离吊车中心最大为15米，根据75吨汽车吊自带起重量及夹角计算表，钢架安装无论整体或者分节安装，使用一台75吨汽车吊进行吊装完全满足要求。
钢桁架通廊安装时，因最大一根通廊GHJ-2长度超过30米，因此吊装时，考虑到安全性，拟选用一台130吨汽车吊与一台75吨汽车吊配合吊装，起吊高度在考虑吊钩、钢丝绳、构建高度情况下，起吊高度约为28米，重量约为17吨，构建吊装位置距离汽车吊中心距离最大距离11米，根据130吨及75吨汽车吊自带起重量及夹角计算表，两台汽车吊配合吊装完全满足钢桁架通廊的吊装。
檩条及复检的吊装，根据现场实际情况，钢桁架檩条及附件吊装为小型构件吊装，最高不会超过20米，吊装距约为15米，一台25吨汽车吊完全满足复检吊装需要。
5、吊车位置选择
由于安装现场施工位置局限，吊车位置的选择是决定钢结构吊装的关键点之一，其中，钢支架的吊装在考虑构件重量及吊装距离外，还需避开基础东西两侧已有建筑物，根据现场实际情况，吊车站位只能在钢支架轴线东侧，并且不同编号位置的钢支架吊装临近支架基础。
钢支架安装定位完成后，钢桁架吊装利用两台汽车吊从两端吊装，汽车吊站位选择与钢桁架吊点位置对应，缩短汽车吊中心与最终吊装位落点的直线距离，同时保证130吨汽车吊始终在高位吊装位置。
6、起重机选择计算：
钢支架吊装时汽车吊选用：
钢支架最大自重35KN，其中高度为23米，选用75吨汽车吊吊装，工作幅度最大为15米，主臂长31.5米，查表得此时吊车的最大起重量为55KN＞35KN，满足吊装要求。
钢桁架吊装时汽车吊选用：
钢支架最大自重170KN，两台吊车同时吊装，分别为85KN，选用130吨汽车吊与75吨汽车吊配合吊装，工作幅度最大为12米，主臂长31.5米，查表的此时吊车的最大起重量为90KN＞85,满足吊装要求。
7、钢丝绳选择计算
6×19钢丝绳的主要数据1-2
直径
钢丝总
断面积
参考
重量
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
钢丝绳
钢丝
1400
1550
1700
1850
2000
钢丝破断拉力总和
（mm）
（mm2）
（kg/100m）
（kN）不小于
6.2
0.4
14.32
13.53
20.0
22.1
24.3
26.4
28.6
7.7
0.5
22.37
21.14
31.3
34.6
38.0
41.3
44.7
9.3
0.6
32.22
30.45
45.1
49.9
54.7
59.6
64.4
11.0
0.7
43.85
41.44
61.3
67.9
74.5
81.1
87.7
12.5
0.8
57.27
54.12
80.1
88.7
97.3
105.5
114.5
14.0
0.9
72.49
68.50
101.0
112.0
123.0
134.0
144.5
15.5
1.0
89.49
84.57
125.0
138.5
152.0
165.5
178.5
17.0
1.1
103.28
102.3
151.5
167.5
184.0
200.0
216.5
18.5
1.2
128.87
121.8
180.0
199.5
219.0
238.0
257.5
20.0
1.3
151.24
142.9
211.5
234.0
257.0
279.5
302.0
21.5
1.4
175.40
165.8
245.5
271.5
298.0
324.0
350.5
23.0
1.5
201.35
190.3
281.5
312.0
342.0
372.0
402.5
24.5
1.6
229.09
216.5
320.5
355.0
389.0
423.5
458.0
26.0
1.7
258.63
244.4
362.0
400.5
439.5
478.0
517.0
28.0
1.8
289.95
274.0
405.5
449.0
492.5
536.0
579.5
31.0
2.0
357.96
338.3
501.0
554.5
608.5
662.0
715.5
34.0
2.2
433.13
409.3
306.0
671.0
736.0
801.0
37.0
2.4
515.46
487.1
721.5
798.5
876.0
953.5
40.0
2.6
604.95
571.7
846.5
937.5
1025.0
1115.0
43.0
2.8
701.60
663.0
982.0
1085.0
1190.0
1295.0
46.0
3.0
805.41
761.1
1125.0
1245.0
1365.0
1490.0
注：
表中，粗线左侧，可供应光面或镀锌钢丝绳，右侧只供应光面钢丝绳。
6×37钢丝绳的主要数据表1-3
直径
钢丝总
断面积
参考
重量
钢丝绳公称抗拉强度（N/mm2）
钢丝绳
钢丝
1400
1550
1700
1850
2000
钢丝破断拉力总和
（mm）
（mm2）
（kg/100m）
（kN）不小于
8.7
0.4
27.88
26.21
39.0
43.2
47.3
51.5
55.7
11.0
0.5
43.57
40.96
60.9
67.5
74.0
80.6
87.1
13.0
0.6
62.74
58.98
87.8
97.2
106.5
116.0
125.0
15.0
0.7
85.39
80.57
119.5
132.0
145.0
157.5
170.5
17.5
0.8
111.53
104.8
156.0
172.5
189.5
206.0
223.0
19.5
0.9
141.16
132.7
197.5
213.5
239.5
261.0
282.0
21.5
1.0
174.27
163.3
243.5
270.0
296.0
322.0
348.5
24.0
1.1
210.87
198.2
295.0
326.5
358.0
390.0
421.5
26.0
1.2
250.95
235.9
351.0
388.5
426.5
464.0
501.5
28.0
1.3
294.52
276.8
412.0
456.5
500.5
544.5
589.0
30.0
1.4
341.57
321.1
478.0
529.0
580.5
631.5
683.0
32.5
1.5
392.11
368.6
548.5
607.5
666.5
725.0
784.0
34.5
1.6
446.13
419.4
624.5
691.5
758.0
825.0
892.0
36.5
1.7
503.64
473.4
705.0
780.5
856.0
931.5
1005.0
39.0
1.8
564.63
530.8
790.0
875.0
959.5
1040.0
1125.0
43.0
2.0
697.08
655.3
975.5
1080.0
1185.0
1285.0
1390.0
47.5
2.2
843.47
792.9
1180.0
1305.0
1430.0
1560.0
52.0
2.4
1003.80
943.6
1405.0
1555.0
1705.0
1855.0
56.0
2.6
1178.07
1107.4
1645.0
1825.0
2000.0
2175.0
60.5
2.8
1366.28
1234.3
1910.0
2115.0
2320.0
2525.0
65.0
3.0
1568.43
1474.3
2195.0
2430.0
2665.0
2900.0
注：
表中，粗线左侧，可供应光面或镀锌钢丝绳，右侧只供应光面钢丝绳。
钢丝绳的允许拉力计算
钢丝绳允许拉力按下列公式计算：
[Fg]＝αFg/K（1-2）
式中[Fg]——钢丝绳的允许拉力（kN）；
Fg——钢丝绳的钢丝
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