管架钢结构施工方案.docx
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管架钢结构施工方案
一、编制说明
本方案为晋煤金石化工投资集团的工艺供热外管架的施工。
为了较好地控制施工质量，确保安装工作的顺利进行，特制定本施工方案，作为指导性文件。
施工中除应符合本方案的同时，还应符合设计图纸及相应的国家标准。
二、工程概况
2.1本工程为晋煤金石化工投资集团的工艺供热外管架钢结构制作安装。
2.2本工程采用的钢材是Q345B,焊材为50-XX型。
2.3本工程混凝土C30，垫层C10.
三、编制依据
3.1晋煤金石化工投资集团的工艺供热外管架
3.2《钢结构工程施工及验收规程》GB50205-2001
3.3《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002
3.4《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-2011
3.5《涂装前钢材表面锈蚀等级和除绣等级》GB8923-1988
3.6《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50160-1999
3.7《石油化工钢结构防火保护技术规范》SH3037-2003
3.8公司的相关规章制度和有关工程技术、质量安全、生产管理等文件
四、施工流程
现场施工总体流程：
原材料进场后要进行检验，基础交接验收合格后及时进行垫铁放置，构件进场后要严格检测几何尺寸，构件油漆要按照台塑有关规定要求施工，构件组跨按照每一轴为一榀，组跨吊装后及时对立柱进行找正，安装完桁架后及时调整框架标高及垂直度并进行二次灌浆。
施工总体流程图：
五、施工准备
5.1钢结构的制作和安装应符合施工图设计的要求,当需要修改设计时,应取得原设计单位同意,并应签署设计变更文件。
5.2钢结构工程施工前,制作和安装单位应按施工图设计的要求,编制制作工艺和安装施工方案。
5.3钢结构的安装,应根据工艺要求和施工方案进行,并应实行工序检验,当上道工序合格后,下道工序方可施工。
5.4钢结构工程施工及验收,应使用经计量检定合格的计量器具,并应按有关规定操作,制作、安装和质量检查所用的钢尺等检测器具应具有相应的精度，并应检定合格。
5.5施工图纸及其它技术文件齐全，施工图已经会审，施工前技术人员已向有关施工人员进行技术交底。
5.6材料齐备，劳动力安排合理。
5.7安装前，基础已交接并验收合格。
5.8焊工必须有相应位置的焊工合格证，特殊工种必须持证上岗。
5.9施工人员及机具已进入现场，满足连续施工要求。
六、施工技术要求
6.1原材料进场检验
6.1.1钢结构半成品件应具有产品合格证。
钢材应附有质量证明文件，其化学成分、力学性能应符合现行《碳素结构钢》GB/T700和GB/T1591-2008的规定，管道支架及管廊均采用Q345B钢材。
其他结构也采用Q345B钢材，如对钢材质量有疑议时应复验，复验合格后方可使用。
6.1.2钢结构所用的钢材、焊接材料和连接材料均应做外观检查，不得有严重的变形、锈蚀和损伤，当钢材表面有麻点或划痕等缺陷时，钢结构成品件表面锈蚀、划痕的深度不得大于0.5mm且不大于钢材厚度负偏差值的一半。
6.1.3普通螺栓和钢结构所用焊接材料均应附有质量证明文件，并符合设计文件要求，钢结构构件手工焊时，Q235钢的焊接采用E50-XX型号焊条，焊条的性能须符合GB/T5117-1995的规定；自动或半自动焊（埋弧焊）时，Q345钢的焊接采用H08A，H08MnA焊丝，并配以相应的焊剂。
焊丝的性能须符合GB/T14957-1994的规定；普通螺栓（性能等级为4.6）采用C级。
螺栓﹑螺母﹑垫圈的尺寸等须符合GB/T5780-2000，GB/T41-2000和GB/T95-2002的规定。
6.2放样、号料和切割
6.2.1放样和号料应根据工艺要求预留焊接收缩余量和切割加工余量。
切割线与号料线的允许偏差对于手工切割为±2mm,对于自动、半自动切割为±1.5mm。
6.2.2切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净，切割后，断口上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱，并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。
6.2.3材料的切割、矫正、边缘加工应保证不损伤材料组织，不损伤钢材材质，不得有影响结构的冲点和伤痕缺陷，边缘加工应符合相关规定。
6.2.4切割截面与钢材表面不垂直度不大于钢材厚度的10%且不大于2mm。
6.2.5切割后的部件应根据施工图进行编号后再按编号有序堆放，编号要清晰明了且不易脱落，以便施工组装，防止混淆。
6.3构件矫正
6.3.1对于工字钢翼缘的倾斜度△
6.3.2角钢、槽钢、工字钢、H型钢的挠曲矢高△h≤L/1000但不得大于5mm。
6.3.3钢板扁钢的局部挠曲矢高在一定范围内f≤1.5mm。
6.3.4对于钢板、扁钢的局部挠曲变形，可在专用平台上用锤击法进行矫正。
6.3.5对于型钢，应根据型钢制作专门的矫正胎具用千斤顶进行冷矫正，如果冷矫正有困难，对于普通碳素钢和低合金结构钢，可以进行热矫正，其加热温度严禁超过正火温度（900℃），加热矫正后的低合金结构钢必须缓慢冷却。
6.4制孔
6.4.1制孔应采用机械方法，严禁气割成孔，螺栓边缘不应有裂纹，毛刺和大于1mm的缺梭，成对的连接板在钻孔时，应配钻，所有柱子，重要的梁、连接构件的螺栓孔组，应采用样板放样以保证螺栓孔间距。
6.4.2钢梁柱钻孔及切角等均应采用数控机床自动加工，确保加工精度，禁止手工放样钻孔。
6.4.3螺栓孔径和间距的允许偏差应符合设计的要求和有关规范的要求。
6.5结构构造﹑制造与安装
6.5.1、本工程组合截面柱采用自动焊接，角焊缝外观质量标准为二级；对焊接H型钢截面柱，柱翼缘和腹板的拼接，应采用加引弧板（其厚度和坡口与母材相同）的对接焊缝，并保证焊透。
翼缘板与腹板的对接焊缝相互错200mm以上，焊缝质量等级为二级；桁架必须按图纸要求起拱。
6.5.2、本工程柱子考虑运输有困难，采取分片运输，在工地拼装，街头部位设置适当的临时固定件，以便安装找正；拼装必须由熟练的焊工施焊，对接焊缝的外观检查和无损检验均应符合二级质量标准。
6.5.3构件在运输和安装过程中，应防止碰伤，变形或捆绑钢绳时勒伤，如有损伤，变形应及时修补矫正。
6.5.4组合工字型或T型截面宜采用自动焊或半自动焊接焊接。
6.5.5角焊缝外观检查应符合二级质量标准。
6.5.6采用螺栓连接的部位，待构件安装就位校正后，必须将螺栓丝口打毛或与螺母焊接以防松动。
6.5.7所有对接焊缝（包括现场对接焊缝）应采用加引弧和引出板（其厚度和坡口与母材相同）的全部熔透焊缝，焊接完毕后，必须用火焰切除被焊工件上的加引弧和引出板，并沿受力方向修磨平整，严禁用锤击落。
6.5.8角钢互相连接的填板的距离，对于受压构件为40i，对于手拉构件为80i（i为回转半径）。
T形截面取一个角钢平行于填板的形心轴的回转半径，十字形截面取一个角钢的最小回转半径。
撑杆﹑垂直支撑的杆件（单角钢杆件除外）均按受压构件设置填板。
6.6表面涂装
6.6.1涂漆除最后一遍面漆在现场涂刷外，其余均在工厂涂刷，面漆颜色见建筑涂装统一规定。
6.6.2涂漆要求见下表，为了确保钢结构防腐涂层的质量，底漆，中间漆和面漆配套定货，不得将不同厂家的产品涂在一处。
6.6.3表面洁度要求：
结构件除锈油漆：
喷砂除锈法：
刚才标签须达SIS标准ST3级（含）以上。
6.6.4表面涂装：
1普通钢构采用A类油漆系统，焊缝及补漆采用B类油漆系统。
2.钢结构表面处理按照《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923-1988）标准规定，主要构件需采取喷砂处理，，表面需达到Sa2½除锈等级。
3.现场焊缝两侧各50mm范围内安装前暂不涂油漆，待现场安装完毕后再按上述要求补漆。
4.最后一遍面漆待构件安装完毕后再涂。
面漆颜色见建筑图
5.构件在运输或安装过程中涂层如有碰损等现象，应按上述要求补刷涂层。
6.涂刷注意事项：
a涂刷场地应通风良好；
b除去所有的飞溅、焊渣并磨平焊道及尖锐边缘，其不大于2mm。
表面清洁干燥，如有油脂，用溶剂或脱油剂清洗处理。
c温度低于5℃或空气相对湿度高于85%时应停止施工，若露天作业在雨天时也不能施工。
d如果涂层表干时间长于2小时，则应采取措施提高工件湿度加强空气流动、降低空气温度等或停工；
e在涂层实干时间（24～36小时）以前要防止雨水冲刷造成涂层破坏。
f下列情况免涂油漆：
1、埋于混凝土中或与混凝土接触面。
2、工地焊接部位及两侧100mm，且满足超声波探伤要求范围内。
但工地焊接部位需进行不影响焊接的防锈处理。
3、螺栓连接范围内，构件接触面。
g钢结构安装完毕后，应对工地焊接、紧固件及防锈受损部位进行补漆。
6.7焊接
6.7.1钢结构焊接采用手工电弧焊和自动或半自动焊。
6.7.2焊接前将坡口表面及两侧25mm以内的油污、铁锈等杂物清理干净。
施焊前焊工要检查坡口的组对质量，组对质量不合格的坡口，焊工可以拒绝焊接。
6.7.3焊接时在焊道内引弧，不得在母材上引弧，亦可利用引弧板引弧。
6.7.4焊接工艺严格地按照焊接工艺规程执行，焊工不得私自修改焊接方法或焊接工艺参数；
6.7.5一道焊缝应一次连续完成，如因特殊原因中断焊接，下次开始焊接前要仔细检查原来的焊道是否出现裂纹，如出现裂纹，处理完毕后方能进行焊接。
6.7.6焊接结束后将焊缝表面的药皮、焊渣、飞溅清理干净，进行焊缝外观质量检验，要求焊缝外观成型良好，焊缝表面不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑等缺陷。
6.7.7板厚大于40mm的钢材，应预热到80℃后施焊，板厚在25~40mm之间的钢材，应预热到60℃后施焊，板厚小于25m的钢板焊接时不进行预热。
焊接预热采用远红外电加热器加热，并用温度计测量温度。
焊接预热的加热区域在焊接区坡口两侧，宽度各为焊件施焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm。
6.7.8厚板多层焊时应连续施焊，每一道焊接完成之后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后再焊。
6.7.9坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时，宜使用不大于Φ4mm的焊条焊接，底层根部焊道的尺寸应适宜，但最大厚度不应超过6mm；
6.7.10焊缝余高和错边的允许偏差：
6.7.11焊缝外观质量允许偏差：
序号
检验项目
二级焊缝外观质量要求
三级焊缝外观质量要求
1
未焊满
≤0.2+0.02t且≤1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm
≤0.2+0.04t且≤2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm
2
根部收缩
≤0.2+0.02t且≤1mm，长度不限
≤0.2+0.04t且≤2mm，长度不限
3
咬边
≤0.05t且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝长度
≤0.1t且≤1mm，长度不限
4
裂纹
不允许
允许存在长度≤5mm的弧坑裂纹
5
电弧擦伤
不允许
允许个别地方存在电弧擦伤
6
接头不良
缺口深度≤0.05t，且≤0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处
缺口深度≤0.1t，且≤1mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处
7
表面气孔
不允许
每50mm长度焊缝内允许存在直径<0.4t，且≤3mm的气孔2个；孔距应≥6倍孔径
8
表面夹渣
不允许
深≤0.2t，长≤0.5t且≤20mm
6.7.12使用的焊条、焊剂、气体的纯度应满足规定，焊接前复查主装质量，合格后方准施焊。
6.7.13对于双面坡口焊缝，在一面焊接结束后，另一面焊接前应进行彻底清根后，才能进行焊接。
多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后及时清理检查，清除缺陷后再焊。
6.7.14所使用的E50-XX型焊条350℃烘焙2小时，110~120℃保温1.5~2小时，使用时用保温筒盛放，并通电保温。
6.7.15焊接材料应按规定进行检验、保管、烘干、发放和回收，对不同材质、不同牌号的焊接材料要分类存放，妥善保管。
6.8框架安装的允许偏差：
框架安装的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
钢结构定位轴线
±1/20000
±3.0
柱子定位轴线
1.0
地脚螺栓偏移
2.0
底层柱柱底轴线对定位轴线偏移
3.0
底层柱基准点标高
±2.0
上下柱连接处的错口
3.0
单节柱的垂直度
H/1000
10.0
同一层柱的各柱顶高度差
5.0
同一根梁两端顶面高度
1/1000
10.0
主梁与次梁表面高差
±2.0
主体结构整体垂直度
由各节柱的倾斜算出H/2500+10.0
50.0
主体结构整体平面弯曲
由各层产生的偏差算出1/1500
25.0
主体结构总高度
用相对标高控制安装
±∑（△h+△z+
△w）
用设计标高控制安装
±H/1000
±30.0
注：
△h为柱子长度的制造允许偏差；
△z为柱子长度受载荷后的压缩值；
△w为柱子接头焊缝的收缩值；
n为柱子节数。
a柱的安装其标高偏差不大于±2mm，相邻两柱距离偏差不大于3mm，任何两柱的距离偏差不大于5mm。
b柱底找正后，及时灌浆，办理隐蔽工程记录。
c柱的直度不得超过2/1000，且最大偏差不得大于10mm，梁的安装，其水平度不得大于2/1000。
七、施工措施
7.1基础验收措施
7.1.1基础表面打上清晰的中心线和标高标记；
7.1.2钢结构安装前对基础进行全面检查，保证其浇注质量、外形尺寸、基础面标高和各柱脚之间的相关尺寸及地脚螺栓的间距、垂直度、露出长度和螺纹长度均应符合设计文件的规定。
7.1.3基础验收要会同建设单位、监理单位、做好验收资料。
7.2基础处理措施
管廊钢结构安装通常采用垫铁或座浆垫板作为钢柱底面支撑：
7.2.1采用座浆时（灰质），应采用无收缩水泥砂浆制作。
座浆最小厚度不小于30mm，养护时间不少于3d；加工的钢垫板大小为适中，与座浆表面四周需留有20~30mm间距，严禁钢垫板边缘超出或等于座浆边缘，钢垫板应加工平整，摆放平直；座浆垫板顶面标高允差：
0mm～-1mm，水平度允差0.5mm，位置偏差20mm。
7.2.2用垫铁安装时，基础表面应凿麻，垫铁设置处应铲平，并符合下列规定：
垫铁组应设置在靠近地脚螺栓（锚栓）的柱脚底板加劲板或柱肢下；每面地脚螺栓（锚栓侧）应设置至少1组垫铁，每组垫铁不宜超过4块；垫铁与基础面和柱底面的接触应平整、紧密；采用成对斜垫铁时，其叠合长度不应小于垫铁长度的2/3；混凝土二次浇灌前垫铁组垫铁间应定位焊接固定。
垫铁面积应根据基础混凝土的抗压强度、柱脚底板下细石混凝土二次浇灌前柱底承受的荷载和地脚螺栓的紧固拉力计算确定。
7.2.3基础座浆（垫铁）示意图：
7.3钢构件吊装措施
7.3.1吊装准备
a轴线、标高复查与放线，复核根据土建提供的基础基准轴线和标高点，以此为基准确定安装基准线。
应符合GB50205-2001的要求。
根据轴线在砼上弹出各钢柱的两个垂直方向中心线和钢柱外轮廓线与中心线的交点，钢柱吊装前，并对钢柱的编号、外形尺寸、连接板的方位等等，进行全面复核。
确认符合设计图纸要求后，划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线.
b吊装前首先确定构件吊点位置，确定绑扎方法，吊装时做好防护措施。
施工用的仪器（如水平仪、经纬仪）、吊装运输车辆等机具、措施用料准备齐全。
c吊车站位后,应根据方案设计的回转半径转杆、趴杆,检查是否抗杆。
d设备吊装前,应掌握当地的天气预报，遇有大于五级的大风时,不得进行吊装作业。
e进行技术交底及备齐相应的施工记录表格。
f钢构件安装辅助准备：
钢构件起吊前，将吊索具、操作平台、爬梯、溜绳以及安全母锁（防坠器）等固定在钢柱上。
7.3.2正式吊装
本工程吊装主要分为门型框架柱吊装、组合框架柱吊装，其余联系梁和次结构吊装由于构件小，重量轻，高度也不是很高，故不赘述。
本方案重点介绍轴向门型框架吊装、组合柱框架吊装.
吊装程序：
现吊装组合框架柱，校正后在吊装相邻的门型框架柱，校正并拉好风绳（必要时），再吊装两柱间的桁架，固定牢固后，吊装相邻的门型框架柱，校正并拉好风绳（必要时）再吊装柱间的桁架，以此类推进行安装。
1）门型框架柱的吊装
a吊车的选取：
本工程尺寸最大宽度为13m，结构高度10.45m，吊车选取按最大管架构件计取，决定采用QY25H型汽车吊，在9m回转半径内，主臂伸展至20.85m，其额定起重能力为6.8t，大于6.52t，满足要求。
25吨汽车起重机起重性能表（主臂）
工作半径（m）
吊臂长度（m）
10.2
13.75
17.3
20.85
24.4
27.95
31.5
3
25
17.5
3.5
20.6
17.5
12.2
9.5
4
18
17.5
12.2
9.5
4.5
16.3
15.3
12.2
9.5
7.5
5
14.5
14.4
12.2
9.5
7.5
5.5
13.5
13.2
12.2
9.5
7.5
7
6
12.3
12.2
11.3
9.2
7.5
7
5.1
6.5
11.2
11
10.5
8.8
7.5
7
5.1
7
10.2
10
9.8
8.5
7.2
7
5.1
7.5
9.4
9.2
9.1
8.1
6.8
6.7
5.1
8
8.6
8.4
8.4
7.8
6.6
6.4
5.1
8.5
8
7.9
7.8
7.4
6.3
7.2
5
9
7.2
7
6.8
6
6.1
4.8
10
6
5.8
5.6
5.6
5.3
4.4
12
4
4.1
4.1
4.2
3.9
3.7
14
2.9
3
3.1
2.9
3
16
2.2
2.3
2.2
2.3
18
1.6
1.8
1.7
1.7
20
1.3
1.3
1.3
22
1
0.9
1
24
0.7
0.8
26
0.5
0.5
28
0.4
29
0.3
30
以车高2.5m计，主臂长20.85m，回转半径9m，则主臂顶端至地面最大垂直距离可达21.3m，而框架起吊高需约12m，绳高4m，钩头至主臂顶端安全距离按3m计，总计19m，小于21.3m，满足条件。
而在框架顶面与主臂水平最小距离为2.354m，不会发生撞杆。
详细情形见下图：
b吊索和卡环的选取：
取钩头至框架顶面垂直距离为4m，则需用4.52m钢丝绳两根，加上绑扎长度，则每根绳长至少需要6.5m，根据受力分析，每根钢丝绳受力为3.68t，选取6倍的安全系数，故吊索选取φ20公称抗拉强度为1870MP的6*37+IWR钢丝绳，其破断拉力为23.9t，大于3.68*6=22.08t，满足条件。
同时需要5t的卡环两个。
具体分析见下图：
钢丝绳6*37
（执行标准：
GB/T20118-2006）
NominalDiameter
钢丝绳公称直径
Approx.Weight
钢丝绳近似重量
StrengthofRope钢丝绳公称抗拉强度（MPa）
1570
1670
1770
1870
MinimumBreakingLoadofRope钢丝绳最小破断拉力
D
Allowed
Tolerance
允许偏差
NF
天然纤维
芯钢丝绳
SF
合成纤维
芯钢丝绳
IWR/IWS
钢芯
钢丝绳
FC
纤维芯
钢丝绳
IWR/IWS
钢芯
钢丝绳
FC
纤维芯
钢丝绳
IWR/IWS
钢芯
钢丝绳
FC
纤维芯
钢丝绳
IWR/IWS
钢芯
钢丝绳
FC
纤维芯
钢丝绳
IWR/IWS
钢芯
钢丝绳
mm
kg/100m
KN
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62
64
66
68
70
72
74
76
78
80
±6%
8.65
12.50
17.00
22.10
28.00
34.60
41.90
49.80
58.50
67.80
88.60
112.00
138.00
167.00
199.00
234.00
271.00
311.00
354.00
400.00
448.00
500.00
554.00
610.00
670.00
732.00
797.00
865.00
936.00
1010.00
1090.00
1160.00
1250.00
1330.00
1420.00
1510.00
1600.00
1700.00
1790.00
1890.00
2000.00
2110.00
2210.00
8.43
12.10
16.50
21.60
27.30
33.70
40.80
48.50
57.00
66.10
86.30
109.00
135.00
163.00
194.00
228.00
264.00
303.00
345.00
390.00
437.00
487.00
539.00
594.00
652.00
773.00
775.00
843.00
911.00
983.00
1060.00
1130.00
1210.00
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