钢结构方案.docx
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钢结构方案
第一章工程概况
1.1施工程序总体概述
(1)、工程名称:
(2)、建设单位:
(3)、施工单位:
1.2主生产线工程
2500t/d生产线水泥粉磨及余热发电钢结构工程。
第二章编制依据
一、执行规范
1.GB50018-2002《冷弯薄壁钢结构技术规范》
2.GB50017-2003《钢结构设计规范》
3.JGJ81-2002《建筑钢结构焊接规程》
4.GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
5.JGJ82-91《钢结构高强螺栓廉洁的设计施工与验收规范》
6.GB700《碳素结构钢》
7.GB699《优质碳素结构钢钢号及一般技术条例》
8.GB/T1591《低合金高强度结构钢》
9.GB3077《合金结构钢技术条件》
10.GB/T5293《碳素钢埋弧焊用焊剂》
11.GB12470《低合金钢埋弧焊用焊剂》
12.GB5117《碳钢焊条》
13.GB5118《低合金钢焊条》
14.GB3098.1《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》
15.GB5780《六角头螺栓C级》
16.GB50300-2001《建筑工程施工验收质量统一标准》
17.CECS102-98《门式钢架轻型屋面钢结构技术规范》
本公司有关标准、规定
1、质量、环境、职业健康安全管理手册HLJAZ/GS/A-2005
2、质量、环境、职业健康安全程序文件
A、生产和服务运行控制程序HLJAZ/CW10-2005
B、预防措施控制程序HLJAZ/CW16-2005
C、监视和测量控制程序HLJAZ/CW05-2005
D、《工程项目施工准备工作制度》
E、《黑龙江省安装工程公司施工项目管理条例》
F、《采购管理制度》
G、《设备管理制度》
H、《计量管理制度》
二.编制目标
在未收到全套施工用图及详细技术资料的情况下,仅根据我公司多年来所安装的类似同规格生产线设备安装工程,编制《施工组织设计》。
待我公司中标且签订合同和收到图纸后,再编制更加细化的施工方案和质量控制体系,供现场工地项目经理部在施工中执行。
12.1.质量目标:
合格
1.2.2.安装工期:
按甲方工期要求完成。
1.3.3.安全目标:
严格执行国家和有关省市的安全法规,作好工地安全防范和检查工作,确保施工安全。
因我方原因在安装工程施工中发生的一切安全事故,概由我方负责。
三、材质
钢结构的钢梁、钢柱及框架部分主框架均采用Q235B,屋面檩条采用Q235B冷弯薄壁型钢,锚栓材质采用Q235B,高强螺栓采用10.9级,上述钢材应符合国家标准《碳素结构钢》GB700-88,高强螺栓应符合国家标准《钢结构用高强度大六角螺栓》GB1228-91和GB3077同前的规定,焊条采用E43型,应符合国标GB5117的要求。
焊丝采用H08A型。
四、主要工程实物量
序号
项目名称
单位
数量
1
钢结构
T
411.35
2
彩钢板
M2
198
五、工程特点
1.结构较复杂,规模大,设计先进。
2.工期紧,工程质量要求高,施工难度大。
3.与土建等施工交叉作业,制约因素多,需做好工程施工的各项协调工作。
六、工程管理目标
1.质量目标:
工程检查点合格率95%,单位工程竣工合格率100%,争创省优质工程。
以国家级队伍的专业技术水平,全面运行ISO9000标准质量体系,严格抓好施工组织、拼装、吊装、试验等各关键施工环节,实施名牌战略,为顾客制造优质的工程产品。
2.技术目标:
充分发挥企业自身的技术优势,;加大施工前技术准备工作力度,应用先进的施工技术(下料、组装、焊接、吊装、检验、试验)等方面和施工方法,强化技术微机化管理,为提高工效和质量奠定坚实基础。
3.安全目标:
建立健全安全生产管理机构,严格落实施工安全技术措施,确保无任何安全生产事故,抓好现场临时用电、交叉作业高空作业,杜绝火灾,严禁失盗。
4.文明施工管理
强化文明施工管理,积极服从各职能部门管理,密切配合方主面面工作,树立更高的企业信誉,保工期、保质量,优质高效服务到位。
第三章施工组织、施工准备、施工部署
一、施工组织
强化施工组织并使之有效动作是保证工程工期和质量,满足业主需求的根本之所在。
为了满足此项工程的实际需要并赢得企业信誉,我单位充分注意到此项工程的重要性,加大了总部对施工的管理力度。
决定选派具有丰富经验和高业务素质的管理人员和施工队伍,科学合理地组织好施工。
项目部人员安排
项目经理
技术负责人
结构工程师
土建工程师
焊接工程师
质检员
电气工程师
材料员
安全员
施工布置
㈠总体布置说明
本工程施工工期短,技术难度大,质量要求高,施工区域面积大,配合施工单位多,且大部分区域不能直接用吊车吊装。
为确保工程施工有组织、有计划地进行,必须做好施工部署,尽量采用新技术、新工艺、新设备,运用网络控制技术;充分发挥我公司的综合管理能力,对施工要素进行动态管理,使人力、机械、材料和施工场地得以合理应用,确保整个工程安全、优质、高效、文明地完成,在工程质量合格的前提下,为整个工程获“省优质”奠定基础。
㈡工程施方法
⑴根据业主提供的设计图按计划分批采购钢材及其它主要材料。
⑵在开前做好钢材焊接工艺评定及按规范要求检测钢材及焊材的质量。
⑶做好工厂制作的其它施工准备,接到业主开工令后即开始钢结构的制作,构件的下料、坡口加工,焊接制作,喷砂及底漆等均在厂内完成。
⑷构件按计划运输到工地后,在现场指定区域搭设胎架进行拼装就位。
⑸现场安装根据总进度计划的安排,各区域组织有序施工,确保工程按期完成。
㈢施工管理要点
充分发挥项目管理功能,提高项目整体效率,使各生产要素在工程项目上达到最佳组合,是实现工程合同目标各各项管理目标的关键。
在施工管理中,要将质量体系运行工作与日常施工管理工作有机地结合起来,促进施工管理不断提高。
1.加强施工准备工作
对于此项新开工工程,要按公司《程序文件》和《工程项目施工准备工作管理制度》要求,编制施工准备工作计划,落实完成情况,认真做好各项施工准备工作为工程项目连续顺利施工创造条件,以实现合同目标。
强化施工手续办理,对于开工报告、竣工报告要确保及时率。
此外,工程项目竣工前,编制好交付计划,作好施工记录和资料的收集事理装订工作及时办理竣工手续。
2.加强对施工网络计划控制
工程项目开工前必须编制总体网络计划,各专业工程师要根据总网络进度计划要求,编制本专业网络计划。
绘制出网络计划要能指导施工,控制进度,保证工期。
当施工条件发生变化时,要及时进行调整,使网络计划起到真正指导作用网络计划要求手续齐全。
3.加强现场“平面”管理
对各项施工暂设的搭设和水、电及道路的布置,要严格执行施工组织设计中的规划,并对冬季施工加以综合考虑。
暂设工程的搭设要经济实用,要有利于各专业施工和工序衔接,要有利于安全生产和文明施工,避免因有碍于施工而导致二次搭设的情况。
现场文明责任区划分要标注清楚。
4.加强对文明施工和安全生产的管理
文明施工管理要认真执行文明工地建设内业资料实行规范化管理要求,加强对安全生产的动态管理,杜绝违章操作、违章指挥和违反劳动纪律的现象。
5.加强对技术质量的管理工作
按GB/T19001-2000标准加强施工技术质量准备工作,重视施工前的方案、交底编制和上岗前培训工作,重视图样会审,强化技术质量管理,狠抓工程内在质量,提高质量记录的质量,加强竣工工程管理。
第四章施工方案、方法及措施
一、钢结构制作、安装工程
(一)施工原则
根据本工程的特点及招标文件的有关要求,确定以下几条原则。
1、以钢结构制作和安装为施工的主要控制线,钢结构制作项目应与土建施工同时开工,尽快减少施工期。
2、利用我公司钢结构加工基地的优势,率先安排H型钢的制作加工,减少安装现场的制作加工量,向预制化、装配化发展。
3、统筹安排钢结构安装工程、屋面及墙板安装工程,形成平行流水作业,采用科学方法管理部署各施工程序,控制施工进度,保证整体工程的顺利实施。
4、采用先进的科学技术设备,大型吊装机具、自动焊机等提高工效及工程质量,加快施工进度。
5、根据本工程特点,确保工程进度,将整个工程划分为两部份,即钢结构制作部分和钢结构安装,屋面板、墙板安装将各分项工程统筹流水作业。
6、全过程、全方位科学组织管理,履行合同,创品牌工程,树立公司的良好形象。
(二)施工场地
1、钢柱及钢梁由我公司金属结构厂进行加工制作,结构厂有5吨桥式吊车一台及H型钢整形机及各种机械设备多台,完全能满足钢结构制作需要。
2、安装现场施工场地:
安装现场需备有一座40×60米左右的组装存放场地,及彩钢板,钢材料存放,各种施工机具,设备的摆放,半成品堆放。
3、办公、生活、暂设
按平面布置图所示建设房屋,分别设置办公室,材料,工
具仓库,职工宿舍,食堂,厕所、车辆存放等其他必要设施,满足办公,生活交通需要,符合文明工地管理要求。
二、施工方法
(一)、钢结构制作
1、钢架制作施工程序
图纸会审技术交底
钢
板
下
料
放
样
号
料
绘单体部件施工图
清理坡口除锈
坡口加工
接板拼装
材质检验
工具胎具工作台准备
焊接
部件拼装
矫正
无损探伤
焊接
几何形状检查
预组装
检查几何尺寸
磨擦面处理
成品钻孔
变形矫正
无损探伤
成品出厂
2、加工工艺方法及要求
(1)加工前准备
首先熟悉图纸,进行图纸会审及技术交底,绘制单体部件加工图卡及工艺措施,编制各种需用计划:
材料计划、设备计划、工机具计划、用电计划、试验检验计划;办理开工报告,组织劳动力等资源配备。
组织施工人员搭设下料组装施工平台,制作适用于本工程的胎、卡具。
包括如下几种:
a.下料架及平台的搭设
下料架平面结构示意图
下料架搭设在数控切割机的两轨道之间,以轨道标高为下料架标高参照点,进行找平,避免因下料架不平而导致切出的板口倾斜,影响工程质量,下料架示意图如下:
槽钢
A-A
b.构件组对平台
为保证工程质量,加快进度,必须制作构件组对和下料平台,也可以利用现有组对平台。
c.焊接防变形和控制变形平台及胎具
由于构件为钢结构,焊接后变形较大,因此在焊接前应采
取相应的防变形措施和方法,通过相应的胎具、平台及工艺操作方法来控制。
比如相应的焊接平台如下:
焊点尺寸
手工焊接平台
节点尺寸
(2)材料进厂和进货检验及进行二次复验,并进行焊接工艺评定。
(3)材料的标识及下料工艺卡片的编制。
材料经二次复验合格后,应对每种材料均进行标识,不同材质、规格的材料分开放置,防止错用。
材料堆放按ISO9000要求,设置标牌标明各种材料规格、材质、检验状态等。
在下料前,专业工程师应根据施工图纸,将每一个钢构件分解,绘出单体图,经责任工程师审核无误后交给施工班组照此卡标注的尺寸及技术要求施工。
经验证明,板材在切割及焊接过程中会收缩变形,这就要求在绘图时留有加工余量,只有这样才能保证构件的整体外形尺寸。
(4)H型钢及I字钢可以采用拼接形式,但拼接位置、形状
坡口形式等必须符合技术要求及国家有关规范、规程要求。
针对工程特点,每张钢板应进行排料,并与工艺卡上的零件一一对应,举例说明如下图。
321
45
图中画45°斜线的部份为废料,图1、2、3、4、5为零件,套裁图的好处是便于施工及节约大量原材料从而有效地降低工程成本。
3、材质检验
(1)钢材进货及检验
a.钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求,所有钢材应有质量证明文件。
b.主要受力构件所用钢材、设计有要求的钢材、质量有疑议的,质量证明文件内容不清不符的,钢材混批的应进行抽样复验。
c.在编制材料需用计划时,应根据构件规格尽量选用适合构件规格的材料,以减少边废料,降低工程成本。
(2)焊材检验
焊接材料应有质量合格证,焊丝、焊剂应进行材质复验,焊接材料在正式使用前应进行焊接工艺评定。
4、放样、号料
(1)放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割加工余量。
(2)放样和样板(样杆)的允许偏差应符下表的规定。
放样和样板(样杆)的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
平行线距离和分段尺寸
±0.5mm
对角线差
1.0mm
宽度、长度
±0.5mm
孔距
±0.5mm
加工样板的角度
±20mm`
(3)号料的允许偏差应符合下表规定。
号料的允许偏差
项目
允许偏差
零件外形尺寸
±1.0mm
孔距
±0.5mm
5、下料
(1)下料方法
a.H型钢腹板及翼缘板宜采用SKG-3A3型八头数控切割机切割下料。
该型设备切割板宽4m、板厚可达80mm,有八个切割头,可同时切割两张板。
这种切割设备能保证钢板两侧同时受热而从根本上减少长钢板的受热弯曲变形。
同时,能够通过数字化控制自动进行割缝补偿,且可在线编程。
b.型钢切割,当断面最大尺寸大于100mm时采用空气等离子切割或火焰切割,当断面最大尺寸小于100mm时,采用机械切割机切割。
(2)切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净,切割后应清除熔渣、毛刺和飞溅物。
切割的允许偏差应符合下表的规定。
切割的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0mm
局部缺口深度
1.0
(3)板材下料防变形措施和变形处理
a.板材下料采用数控切割机进行,将画好套裁图的板材用桥式吊车吊到下料架上,然后向数控盘输入下料几何尺寸数据或制作光电图,如果此板件需切坡口,需预留坡口加工时的铣边余量。
b.板材在切割过程中,可能发生或大或小的变形,一般地,板材弯曲有起拱和侧弯两种,前一种发生的机率较小。
此两种变形矫正可采取火焰热矫法进行,对低合金结构钢而言,加热温度不得超900℃,且应缓慢冷却。
其矫正方法参见“焊接变形矫正”。
c.型钢及杆件下料时,要预先计算统计,将长件和短件相结合排料,使整根料得到充分的利用,杆件下料尺寸应考虑焊接间隙及焊接收缩量,以免产生累计误差。
6、制孔
本工程制孔宜采用MZ型三维数控钻床,该钻床能在X、Y、Z方向单独和联合移动,具有自动定位和锁紧装置,最大钻孔直径达φ40mm。
(1)A、B级螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm,也可选用其它设备钻孔,但质量必须符合下表规定:
A、B级螺栓孔的允许偏差(mm)
序号
螺栓公称直径
螺栓孔直径
螺栓公称直径
允许偏差
螺栓孔直径
允许偏差
1
10~18
0.00
-0.21
+0.18
0.00
2
18~30
0.00
-0.21
+0.21
0.00
3
30~50
0.00
-0.25
+0.25
0.00
(2)C级螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm,允许偏差符合下表规定。
C级螺栓孔的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
直径
+1.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t且不大于2.0
螺栓孔距的允许偏差应符合下表规定:
螺栓孔孔距的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
≤±500
501---1200
1200---3000
>3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
(3)为保证工程质量,构件体开孔宜采用成品开孔,如采用单体部件开孔后拼装时,应有防焊接变形措施,保证各开孔位置符合孔距允许偏差要求。
7、高强螺栓施工工艺
(1)高强螺栓连接副的一般规定及验收。
a、高强度螺栓连接副由一个螺栓、一个螺母、一个垫圈组合而成。
b、高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应,并按批提供出厂质量保证书。
高强度螺栓连接副必须分批验收,并在同批内配套使用。
(2)高强度螺栓的储运、保管和发放
a、高强度螺栓在运输过程中应轻装、轻放、轻卸,以防止损伤螺栓。
b、高强度螺栓应按不同的规格、批号分类保管,不得在露天堆放,在贮存过程中,应防止受潮生锈。
c、高强度螺栓在安装使用前,严禁任意开箱,以防沾污和表面状态的改变。
d、高强度螺栓的领取,发放应按当天施工需用量,不得随意多领,施工结束后剩余的连接副应严格按批号妥善保管,不得乱混放,沾染污物及碰损螺纹。
(3)高强度螺栓的施工要求
a、钢结构的连接接头,应经检查合格后,方可紧固。
b、高强度螺栓施工前,应先复验连接构件摩擦面的抗滑移系数,合格后,方可安装。
抗滑移系数检验的最小值必须等于或大于0.4。
当不符合上
述规定时,构件摩擦面应重新处理。
处理后的构件摩擦面应按规定重新检验。
C、高强度螺栓长度的选用按下式计算:
L=L’+△L
式中:
L’——连接板层总厚度(逢1、2、3、4进5,逢6、7、8、9进10) △L——附加长度见下表。
螺栓直径(mm)
16
20
22
24
附加长度(mm)
25
30
35
40
d、高强度螺栓连接板接触面应平整,当接触有间隙时,小于1.0mm的间隙可不处理,1.0-3.0mm的间隙应将高出的一侧磨成1:
10的斜面,使间隙小于1.0mm,打磨方向与受力方向垂直,大于3.0mm的间隙应加垫板,垫板两面处理方法与构件相同。
e、高强度螺栓的安装应畅通穿入孔内,严禁强行敲打,如不能自由穿入时,该孔应用铰刀进行修整,修整后的最大孔径应小于1.2倍螺栓直径。
修孔时,为了防止铁屑落入板缝中,铰孔前应将四周的螺栓全部拧紧,在连接板迭密贴后,再进行,严禁用气割扩孔。
f、高强度螺栓的穿入方向宜以施工方便为准,并力求一致,高强度螺栓连接副组装时,螺母带园台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。
g.高强度螺栓安装时,构件的磨擦面应保持干燥、整洁,不得在雨中作业。
应清除飞边、毛刺、焊接飞溅物;焊疤氧化铁皮和不需要有的涂料等。
(4)高强度螺栓连接副施工质量的验收。
A、高强度螺栓连接副终拧验收,以核定的扭柜扳手定值到限为合格。
外露螺纹不应少于2个螺距。
B、高强度螺栓施工质量应有下列原始检查验收记录:
高强度螺栓的质量证明书;高强度螺栓预拉力或扭矩系数复验报告;摩擦面抗滑移系数试验报告;高强度螺栓检查记录;高强度扭矩复验报告;高强度螺栓初拧扭矩、终拧矩检查记录;施工质量验收记录等。
。
(二)组装工艺及要求
1、H型钢组对宜采用HZ-2000型H型钢自动组立点焊机机组,工件的翼板、腹板,在主机的液压缸等工装夹紧,保证工件正确定位、上液压缸压辊压紧工件,使腹板和翼板紧密贴合,焊枪输送机构使4把焊枪准确到达焊接位置,开始点焊,四条一次点焊成功。
由于对同类工件只需一次调整定位,就能达到精确拼装,整套系统采用数控系统控制,从而大大提高工作效率。
2、H型钢组对除采用上述自动组立点焊机组外,也可采用人工组对方法,但必须在组对胎具上进行,保证翼板、腹板组对允许偏差符合下表规定。
点焊材料应符合焊接工艺指导书的要求,焊点长度不小于30mm,间距不大于700mm,腹板两侧焊点应错开。
焊接H型钢组对允许偏差见下表
项目
允许偏差(mm)
图例
截面高度(h)
h<500
±2.0
h
b
500±3.0
h>1000
±4.0
截面宽度(b)
±3.0
腹板中心偏移
2.0
b
e
翼缘板垂直度(△)
h/100
3.0
b
h
(三)焊接
1、焊接方法及设备
根据工程量及结构形式的要求,本工程涉及的主要焊接方法包括:
钢板的拼接、H型钢的焊接:
埋弧自动焊;钢构件的焊接采用CO2气体保护焊和焊条电弧焊。
序号
焊缝种类
焊接方法
焊接设备
备注
1
H型钢工厂长焊缝及钢板拼接焊缝
埋弧自动焊
DC-1000
美国林肯焊机
2
现场焊缝、钢构件焊缝
焊条电弧焊
AX-400
ZX-500
2、焊接要求
(1)焊工要求
参加本工程施工的焊工,应持有焊工操作证,施焊项目满足工程需要并在有效期内。
在焊接操作过程中,严格遵守焊接工艺细则,按《焊接工艺指导书》进行施焊。
当发现重大质量问题时,需及时报告焊接技术人员、施焊人员不得擅自处理。
3、焊接材料
(1)焊接材料选用
焊接方法
钢材牌号
电焊条
焊丝
焊剂
埋弧自动焊
Q235一B
H08A
HJ431
焊条电弧焊
Q235-B
E4303
(2)焊接材料烘干
主要焊接材料烘焙要求
焊材名称
烘干温度(C0)
恒温时间(h)
焊条
E4303
180
1.0
焊剂
HJ431
300
2.0
(3)焊接材料管理
严格执行公司《焊接材料存贮管理制度》、《焊接材料发放使用管理制度》及《焊条烘焙管理制度》以强化对焊接材料的管理。
焊条、焊剂在使用前要严格按焊接工艺指导书的规定进行烘焙,防止剧热和剧冷。
焊条烘焙时要按牌号分类,做好作业标识,防止错领、错用,焊条重复烘焙不得超过两次,焊条烘焙应由专人负责。
焊材发放时,要凭票领用,应防止错领或多领。
焊条使用时应放置于保温筒之内,随用随取,露天施焊时,烘焙过的焊条不允许在现场隔夜存放,剩余焊条应及时返回并履行回收手续,焊条应存放在干燥、通风良好的库房内,环境温度不低于5℃,相对湿度小于60%,且距地面及墙壁距离不小于300mm。
自动埋弧焊剂、焊丝及CO2焊丝的保管条件同手工电弧焊条保管条件相同,并应分类别,规格做好标识,防止错用,焊丝在使用前应用洁净的棉纱、破布等检查其表面有无水渍、油污、锈迹等。
4、焊缝质量等级
框架梁柱:
端板与柱翼缘连接采用全焊透对接焊缝,焊缝等级二级;端板与梁、柱的腹板连接采用全焊透对接焊缝,焊缝等级二级;柱脚与柱脚板连接采用全熔透对接焊接,焊缝等级二级,牛腿翼缘与柱翼缘连接采用全焊透对接焊缝,焊缝等级二级;柱、梁的翼缘、腹板拼接以及支撑杆件的连接均采用全焊透对接焊缝,焊缝等级二级,其余角焊缝及其他焊缝均为三级焊缝。
5、焊工试件及焊接工艺评定
(1)焊接工艺试验应由持证的焊工操作,焊接工艺试验应与工程上所使用的母材及焊接材料一致。
工艺试验采用板对接及T型接头型式。
焊接试验前,应根据材料的可焊性及设计要求拟定试件的下料、坡口的加工、组对清理、焊接层数、焊接道数、层间处理、焊接规范、焊接位置等全部程序和要求。
(2)焊接工艺评定的过程应按焊接评定工艺指导书,根据《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000及《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-91的规范施焊试件、检验试件和试样、测定焊接接头是否具有所要求的使用性能,提出焊接工艺评定报告,从而验证焊接工艺的正确性。
6、焊接工艺及焊接工艺指导书
在焊接工程正式开始前,应按焊接工艺评定结果编制各项焊接工作的工艺指导书。
此处仅列出典型的H型钢梁长缝焊接工艺指导书。
(焊接工艺指导书后附)
7、施焊要求
施焊前,焊工应复查焊件接头焊区的处理质量情况。
当不符合要求时,应修整合格后方可施焊。
坡口内外两侧各20mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、油漆等杂物应清除干净。
定位焊所采用的焊接材料型号,应与焊接材质匹配,焊缝厚度不宜超过