炼钢钢结构安装施工方案.docx
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炼钢钢结构安装施工方案
九江钢厂炼钢连铸项目工程
钢结构安装
施
工
方
案
项目部
2008年3月15日
建设单位
总包单位
项目总工程师
编制人
编制日期
工程概况4
工程特点及外部条件要求4
主要实物量及安装准备工作5
劳动力组织及管理机构7
工期保证措施9
工程质量保证措施10
主要施工方法12
施工工机具配置36
安装进度网络计划36
安全和文明施工保证措施38
一、工程概况
本工程主要由出坯跨（AB跨，跨度39m）、过渡跨（BC跨，跨度33m）、浇注跨（CD跨，跨度30m）、钢水接收跨（DE跨，跨度30m）、转炉跨（EF跨，跨度为18m）、加料跨（FG跨，跨度25m）、铁水脱硫跨（GH跨，跨度24m）和炉渣跨（HJ跨，跨度27m）等连续8跨钢排架结构体系，厂房柱间距均为24m，共12线，车间总长为272米，最大宽度为226米，总建筑面积约为54000m2,高跨钢结构系统最高标高为+59.037m。
厂房柱子系统均为格构式钢结构形式。
立柱最重件为E8，重达98吨，该柱顶标高为27.77m，高跨钢柱柱顶标高为42.35m。
全部柱体形式为：
吊车梁牛腿以上为单肢立柱，吊车梁牛腿以下为双肢立柱。
吊车梁为实腹式钢梁，其重量基本上在20t以上,最重件达41t。
车档和吊车梁的连接，制动板与吊车梁上翼缘的连接采用摩擦型高强度螺栓连接，制动板与上段柱连接，以及水平撑之K型撑连接采用普通螺栓。
本方案吊装范围包括：
钢柱、吊车梁、制动板、辅助桁架、支撑、高跨钢结构及各层钢平台等。
钢结构工程总重量：
16700多吨。
工期进度计划要求钢结构加工从2月20日开始进行,主体钢结构7月底完成安装。
二、工程特点和外部条件要求
2.1工程特点
2.1.1构件繁多,安装量大,工期紧,单件重量重,安装高度高,技术要求高,安装难度大；
2.1.2钢柱重量大，长度长，吊装绑扎和起扳竖直难度大；
2.1.3大型起重机作业频繁，对作业路面的坚实度要求高；
2.1.4全部为露天高空作业，安全措施要求高，措施量大；
2.1.5安装正置盛夏雨季，对安装进度影响大。
2.1.6施工交叉作业频繁,与土建、设备、管道、电气、仪表穿插进行施工,相互影响,相互制约,需要整体协调。
2.1.7施工条件恶劣，施工地理位置偏僻，施工场地土质松软，而吊装、设备、构件进场对场地要求高。
2.1.8由于前期受到南方雪灾影响，材料采购和加工严重滞后，严重制约安装进度的顺利进行。
2.2外部条件要求
2.2.1施工区域的水源、电源到位，配电箱规格、容量及位置规划好；
2.2.2土建应将吊车作业通道用碎石回填并压实，各项准备措施到位。
2.2.3构件制作应加快进度，满足现场施工进度要求；
2.2.4加工单位必须保证构件的加工质量；出厂的构件必须有出厂合格证,每批出厂的构件必须经检验合格后同意出厂。
2.2.5施工所需的材料和其他物资必须保证供应以满足进度要求。
三、主要实物量及安装准备工作
3．1主要实物量
序号
名称
数量（件）
重量（t）
单件最重（t）
最大件外形尺寸（m）
1
低跨钢结构
钢柱
2025
98
28*3.1*1.25
柱间支撑
2
高跨钢结构
钢柱及框架
2333
3
吊车梁
4267
4
其他
6000
5
合计
16700
3．2安装准备
3.2.1构件验收及堆放
对出厂构件进行检查验收，不合格产品不能出厂。
3.2.2基础复查
组织安装作业人员熟悉图纸，了解作业环境，根据测量控制网进行基础复测，检查基础标高及中心线，每组基础上应划有明显的纵横中心、标高三角标记。
3.2.3垫铁布置
在基础上设置硬垫，但垫铁的面积应按照施工规范规定，通过计算，计算出相应的垫点面积。
计算公式A=100C×（Q1+Q2）/R（mm2）
C——安全系数：
1.5～3（采用无收缩水泥取最小值）（取3）
Q1——设备等重量（KN）
Q2——地脚螺栓紧固力（Kgf）
R——混凝土抗压强度（Kgf/mm2）
3.2.4吊装准备
吊装前了解安装构件的外形尺寸、重量、重心，确定吊点，选择最佳吊装机械，了解机械性能，确定吊装方法和绑扎方法。
检查构件有关关键几何尺寸，确保安装顺利进行；钢柱吊装前，要划好+1.000m（以肩梁为基准）标高控制线。
3.2.2合理安排安装顺序和安装计划；
3.2.3对安装作业人员进行安全技术交底。
四、劳动力组织及管理机构
项目经理部总经理：
项目经理部总工：
项目经理部副经理：
项目经理部工程部长：
工区经理：
工区经理：
工区经理：
质检部：
安全部：
材料员：
材料员：
技术员：
技术员：
安装三班：
待定
五、工期保证措施
5．1施工组织措施
5.1.1根据合同工期的主节点，安排充裕的施工劳动力，同时对每一个主节点和次节点我们将设置不同考核点。
5.1.2强化专业施工队伍。
公司和项目部组织各工程公司集中各专业班组力量，细化管理体系，调动工人积极性。
针对本工程的特点、难点及重点进行系统交底。
5.1.3优化资源配置。
根据进度要求合理调配施工工机具和人力资源，充分利用能调配的资源，最大限度挖掘施工潜能。
5.1.4在施工生产中抓主导工序，组织流水交叉，安排合理各施工程序，做好劳动组织调动和协调工作，通过施工网络节点控制目标的实现来保证各控制点工期目标的实现，从而进一步通过各级控制点工期的实现来确保工期控制进度计划的实现。
在施工高峰期，采取当天问题当天清方式，针对现场施工存在进度、材料、资金等问题及时进行解决，确保工程施工进度按照既定的网络进行。
5．2技术措施
5.2.1全面推广应用新技术、新工艺、依靠技术进步缩短作业时间：
液压、润滑管道在线循环酸洗和快速油冲洗技术；部分大基础浇灌采用商品砼进行施工。
5.2.2主动搞好同设计、总承包商及建设单位的“三结合”。
提前深入设计了解设计情况，掌握设计进度，交流施工部署，提前做好各项准备；了解设备工艺特点及安装的重点、难点，提前落实对策措施，积极配合总承包商进行设备监制。
5.2.3抓好开工前的各项准备工作。
主要内容如下：
认真消化图纸，组织材料、机具、人员进场，落实施工班组交底，搞好现场作业条件，为工程开工后的顺利进行做好各种服务和保障工作。
5.2.4合理安排安装顺序，改进安装工艺，优化吊装方案，建立高效、快捷的施工作业。
六、工程质量保证措施
6.1质量目标
本工程质量目标为优良级。
6.2质量检验标准及施工验收规范
⑴GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》
⑵GBJ3323-82《焊缝射线探伤标准》
⑶JGJ81-91《建筑钢结构焊接规范》
⑷设计所规定的其它技术要求和标准
6.3质量保证措施
6.3.1管理办法
6.3.1.1实施质量否决权的规定
本工程在质量管理中应执行公司颁发的《强化质量管理，实施质量否决权的规定及实施细则》的要求加强质量管理。
坚持谁施工，谁负责质量的原则。
明确班组长及作业者对工序质量负责，专业施工员对各专业分部工程质量负责，项目经理对工程项目质量负责，各职能部门及人员对工程质量管理负责的质量职责。
6.3.1.2实行质量监督、检查、考核的办法
本工程在质量管理中应执行公司颁发的《质量监督、检查管理办法》的要求加强质量监督，采取工程质量常规检和监督检相结合的办法，对工程质量实行监督、检查、管理和考核。
6.3.2管理要求
6.3.2.1技术标准与技术要求
有关的工程技术管理人员应熟悉和掌握相关技术标准，并向有关的作业人员认真交底，以便在施工前期的方案确定和工程备料中，以及施工过程的作业中，减少失误。
6.3.2.3施工人员资质
参与本工程施工的人员，其资质应符合有关规定的要求。
焊工、电工、起重工应根据国内的要求持证上岗。
焊工及有些工种还要符合业主的有关要求，其中焊工通过相关资格测试并取得焊工证书。
6.3.2.4检验和试验
本工程对进货的设备材料应按有关规定进行必要的检验和试验，以确保材料完全没有缺陷并适合其计划的用途。
本工程在施工过程中，应对工序、节点、隐蔽工程等进行必要的检验和试验，以证实这些过程符合规定的要求，这些检验和试验按不同的要求，分别由班组长、施工员、质检员、专业检测、试验员及业主代表参加进行。
6.3.2.5质量记录
本工程在整个施工过程，各有关人员均应在各自的质量活动中形成完整的记录，以证明确施工过程及工程质量符合规定的要求。
这些质量记录在工程完工时应整理装订成册，作为交工资料归档。
6.3.3质量控制的保证措施
6.3.3.1施工工艺的控制
本工程各专业施工工艺的制定应根据施工图纸、规范、标准及业主要求进行。
制定即能满足施工质量的要求，又与企业的施工能力相一致的工艺。
重要的施工艺应经过有关部门的批准及业主代表的认可。
6.3.3.2工序的控制
工序质量是工程质量的根本，工序质量的控制是工程质量控制的重要环节，班组长及工序的完成者应严把工序质量关，认真进行工序自检和工序交接检，确保只有合格的工序才能进入下一道工序。
6.3.3.3施工机具的控制
进入本工程的施工机具应是完好的，并能满足工艺操作的需要。
施工机具的使用人应合理使用并维护这些施工机具，为工序能够正常发挥提供保证。
6.3.3.4检验、测量和试验设备的控制
本工程所配备的计量器具应能满足工程检验、测量和试验的需要。
这些计量器具应是经过检定校准的，且在有效的周期内。
计量器具的领用人应对器具妥善保管，以确保器具的准确度。
对失准或超过检定周期的计量器具，领用人应及时退回。
对已经用失准或超过检定周期的计量器具进行检验、测量和试验的项目，其结果的有效性应重新验证。
6.3.3.5产品保护的控制
本工程的设备、材料和工程产品均应在整个施工进程中得到有效的保护。
设备、材料在安装前应为其提供足够的贮存条件，以确保这些设备、材料不丢失、不损坏、不变质、不变形。
七、主要施工方法
7.1安装工艺流程图
高跨钢结构安装工艺流程
16.78m平台梁及平台安装
8.8m平台梁及平台安装
框架梁安装（1～3层）
截面柱上段安装
钢柱校正（中心，垂直度）
基础打麻面
钢柱吊装
垫铁设置
基础验收
31.45m平台梁及平台安装
高位料仓安装
其他钢结构安装
29.25m平台梁及平台安装
34.156m平台梁及平台安装
EF跨框架梁安装
42.35m和43.58m平台梁安装
7.2主要吊装方法
7.2.1采用大型起重机跨内吊装的方法
选用主吊车：
250t履带吊一台，
辅吊车：
150t履带吊一台，120t履带吊一台
50t履带吊一台
主吊车（250t）第一次组吊臂48m，完成钢柱、高跨钢柱下半部及吊车梁系统的吊装。
第二次组吊臂66m，主要吊装高跨上部钢结构。
辅吊车（150t）组吊臂42m。
辅吊车（50t）组吊臂31m。
7.2.2钢柱吊装
7.2.2.1采用“旋转法”和“递送法”，一般立柱及梁采用旋转法，即将柱的吊点、柱脚、基础中心点布置在吊机的作业半径线上，使吊机与构件成角度侧面起吊时，仅需吊臂旋转即可落柱。
对于超长超重的钢柱吊装，为保证吊车的安全作业半径和避免钢柱起扳时变形，采用“递送法”起吊，空中竖直的方法。
两种方法见示意图。
“旋转法”吊装钢柱平面布置示意图
150t或250t履带吊
柱列线
“递送法”吊装钢柱平面布置示意图
前进
钢柱吊装示意图
碎石层
7.2.2.2
柱子吊装进入基础杯口后，用钢楔四周楔紧，进行效正。
见示意图
基础
150t和250t吊车作业线及构件、设备运输通道铺设300厚碎石压实，再在上面铺设重型路基箱走道。
见下图。
150t及250t履带吊车
钢板
碎石
钢渣
6500
13000
7.2.2.3钢柱参数表
名称
数量
单重
总重
外形尺寸（m）
A列柱
12
26．5t
426t
14.1*1.95*0.6
B列柱
12
49t
700t
24.6*2.4*0.7
C列柱
12
47t
611t
26.6*2.4*0.7
D列柱
12
53t
657.378t
28*2.4*0.7
E列柱
15
67
1231.714t
28*3.1*0.91
F列柱
15
53t
1095.874t
25.6*2.6*0.95
G列柱
13
33t
439.102t
合计
81
3903t
7.2.2.4250t履带吊主要性能参数表（单位：
吨）
杆长m
48.77
54.86
60.88
67.06
半径m
12
79.5
74.9
14
83.5
83.3
61.8
55.3
16
52.6
52.3
52
51.5
18
44.6
44.3
44
43.6
20
38.6
38.2
37.9
37.5
20
32.8
33.5
33.2
32.7
24
30
29.6
29.3
28.8
26
26
26.4
26.1
25.6
28
22.9
30
21.9
21.5
21.2
20.7
7.2.2.5吊点选择及绑扎
如无设计吊点，应选在柱子吊车梁牛腿的位置，见示意图
单机吊装采用两吊点2绳分支，焊接吊耳。
薄弱的部位必要时还需用钢板加固。
吊点位置
7.2.2.6柱子的起吊
由于柱子的重量大，专门设计了吊耳。
吊装吊耳示意图
吊索φ56x2
钢柱
吊钩
选用D型卸扣
强度等级：
起重量：
40吨
横吊梁
吊索
柱子起吊吊具布置示意图
吊装轴销
横吊梁示意图
800
吊具加工件
吊装吊耳加工图
钢棒材质：
45#钢
加工数量：
2件
吊环加强板加工图
钢板材质：
Q235厚度：
20mm
加工数量：
8件
100
吊装用钢丝绳索具示意图
约14000
250t吊车吊钩
吊索φ43×4
3000
32t卸口
横吊梁
1500
钢柱
最长件28m
构件重件67t
18640
吊索φ43×4
9500
9360
吊索吊具的受力计算及钢丝绳选择
以构件重67吨计算：
2吊点，4根绳。
Q
公式：
F=KNcosa
已知：
柱子重量：
Q=67t
吊索数：
N=4根
吊索间夹角：
a=10度
动载系数：
K=1.1
计算：
每根吊索受力=1.1×4×0.8948=18.7t
钢丝绳选择：
规格6×37+1—170
主吊索：
Ø43mm，破断力=118.5t
取安全系数≥6
许用拉力=19.75t>18.7t（安全）
铺吊索：
（2根绳）Ø36.5mm，破断力=85.6t
取安全系数≥6
许用拉力=14.23t>12.32t（安全）
卸扣：
主吊20t，铺吊15t
钢柱的效正
采用“无风缆一次定位效正法”，（见后）
7.2.2.7柱子吊装
a.部分构件吊装用150t履带吊，但起吊时吊车旋转半径太小，必须另配合一台50t履带吊作为付机，采用双机抬吊。
付机主要把柱脚送入杯口再松钩。
（见附图）
b.
C、D、E跨柱子总长达28m，最大重量达67t，250t吊车可满足吊装要求。
但起吊时吊车旋转半径太小，必须另配合一台150t履带吊作为付机，协助起吊空中竖直。
c.其余柱均采用150t履带吊单机吊装。
（见附图）
7.2.2.8柱子效正
柱子的固定与校正方法:
柱子定位与临时对位步骤如下：
钢柱吊入杯口，当柱脚接近杯底约30-50mm刹住车，插入8个钢楔或木楔（见附图），立即测量柱垂直度，并通过吊车操作使柱大体垂直，撬动或敲打钢楔，使柱中心与柱基础中心对齐，再落钩，让柱借助自重沉入杯底。
立即复查柱中线和标高，若误差超标准，还得把柱子重新吊起加调整垫板，直至符合要求，即打紧楔铁，再增设缆风绳，使柱临时固定。
待柱子临时固定、校正固定后，吊车才能松钩。
柱子临时固定后所要校正的竖向偏差，用两台经纬仪作柱纵、横两个方向检查，柱竖向偏差校正用下列两种方法。
a.用收紧或放松缆风绳下端的花蓝螺栓（或手拉葫芦）使柱移动，同时打紧或放松杯口楔块相配，以校正柱竖向偏差。
此方法的缺点是放松缆风绳后柱会回弹，回弹量较难估计；另外工地布满缆风绳也影响施工，当杯口深度与柱长之比大于1/20，可采用无缆风绳的千斤顶校正法。
b.千斤顶校正法（见附图）：
如图所示千斤顶置于插入杯口的千斤顶支座上，采用30t千斤顶即可顶正钢柱，夹角一般为45度左右，为增大作用力臂，千斤顶可加一短钢管。
7.2.2.9柱子的最后固定
柱子校正后，最后固定的方法是柱脚与杯口空隙中灌注细石混凝土，所用混凝土标号必须合符设计要求，灌注分两次进行，第一次灌注至楔块下端，待第一次灌注的混凝土强度达到25%设计强度时，即可拔去楔块，将杯口填满混凝土。
第二次灌注前，再次复查柱垂直度，如出现柱垂直度超差，可进行第二次校正。
7.2.2.10吊装顺序
G
F
吊车作业线
E
D
吊车作业线
C
B
A
吊车作业线
122222
说明：
1、以上顺序可灵活运用，如条件成熟，AB、CD、EF跨可以同时进行吊装。
2、构件制作及进场计划也可参照以上计划进行。
吊车作业通道铺设
7.2.2.11施工程序
7.3、吊车梁吊装
吊车梁吊装应在柱子校正好，柱脚灌浆后进行。
可利用大型吊车的优势，进行组合吊装。
（见图示）
吊车梁系统的安装方法
1、吊车梁进场后,吊装前要进行质量复查，有无运输产生的扭曲变形，下挠等情况，制动板边缘被钢丝绳拉成浪形弯曲，辅助桁架的旁弯和下挠变型。
凡上述种种请况，均应在地面处理完毕，检查合格后方可进行组装和吊装。
2、吊车梁跨距为24m吊车梁、辅助桁架、制动板可在地面组装后整体吊装，但要严格控制各部位的几何尺寸。
见吊车梁吊装图。
3、吊车梁在起吊前要重点检查起拱度是否符合要求，检查方法是把
势将吊车梁系统整体吊装，单件吊装采用120t履带吊。
梁摆在直立状态下，梁两端作为支点，梁起拱度是指在自重的状态下，若梁拱度或旁弯值超差，则应采用火焰矫正法，经矫正合格后才能吊装。
吊车梁就位先初校后临时固定，精校工作在屋架吊装后进行，以免因屋架系统吊装引起柱变形，而使吊车梁移动。
吊车梁校正包括平面轴线、标高、垂直度三方面。
吊车梁中心轴线校正，是以钢柱车间轴线为依据，定出吊车梁中心线在地面上的位置，并同时检查相对吊车梁跨距，先校正两端吊车梁，在两端吊车梁上架经纬仪校正中间吊车梁。
吊装吊车梁时钢柱已固定，梁标高的校正只能靠肩梁处调整垫板厚度，梁标高用水平仪检查，以梁两端标高为准。
梁垂直度检查梁中部，用吊线垂方法检查，如有偏差只能靠肩梁处垫板调整。
炼钢区高跨钢结构的吊装采用120t，150t和250t履带吊吊装就位，然后用较小吊车吊装其余钢结构；
7.4安装技术要求：
7.4.1单层钢结构柱子安装的允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
备注
1
柱脚底座中心线对定位轴线的偏移
5
2
柱基准点标高
有吊车梁的柱
+3
-5
3
无吊车梁柱
+5
-8
4
弯曲矢量
H/1200且不大于15
5
垂直度
单层柱
H≤10m
H/1000
H＞10m
H/1000且不大于25
多层柱
单节柱
H/1000且不大于10
柱全高
35
7.4..2多层钢结构中构件安装的允许偏差（mm）
序号
项目
允许偏差（mm）
备注
1
上下柱连接处的错边
3.0
同一层柱的各柱顶高度差
5.0
同一根梁两端顶面的高差
L/1000,且不大于10
主梁与次梁表面的高差
±2.0
7.4.3钢平台、钢梯和防护栏杆安装的允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
备注
1
平台高度
±15
2
平台梁水平度
l/1000且不大于20
3
平台支柱垂直度
H/1000且不大于20
4
承重平台梁侧向弯曲
l/1000且不大于20
5
承重平台梁的垂直度
h/1000且不大于20
6
直梯垂直度
l/1000且不大于20
7
栏杆高度
±10
7.4.4焊接作业
⑴参加施焊的焊工必须经过技术交底。
焊接工作应由取得考试合格证的焊工来担任。
焊工合格证中应注明焊工的技术水平及所能担任的焊接工作。
焊接时一定要搞清主材的材质，选用焊条，防止错用焊条而导致焊接质量问题。
⑵组装时的焊接工作（点固焊及固定卡具的焊接），对焊工、焊接材料和焊接工艺的要求应与正式焊接要求相同。
⑶焊接工作应在组装检查合格后进行，焊接前应清除焊缝位置附近的铁锈、油污、积水和脏物。
⑷焊接完毕后应清除焊缝表面熔渣及其两侧飞溅金属；焊工必须在所焊的焊缝附近打上焊工代号的钢印，并作记录。
⑸由于安装现场在露天作业，焊条（剂）和药芯焊丝使用前应按产品说明书的规定进行烘焙，存放在低温烘箱内随用随取。
低氢型焊条在高温烘箱内按规定时间烘干后，存放在低温烘箱内，使用时置于便携式保温盒内进行施焊操作，焊条的重复烘熔次数不宜超过二次。
焊条、焊剂烘干温度见下表。
焊条焊剂烘干温度表
名称
烘干温度（℃）
烘干时间（h）
备注
酸性焊条
100～150
1～2
恒温箱储存
碱性焊条
300～400
1～2
温度
低氢型焊条一次发放量及回收时间
相对湿度（%）
一次发放量（kg）
回收时间（h）
<80
≤8
5
80～90
≤4
3
>90
≤2
1
⑹在焊接过程中应测量并记录天气、温度、湿度和风速。
有雨、雪时，或风速超过9m/s时，露天必须采取相应防护措施方可进行焊接工作。
⑺在进行多层多道手工焊接时，应采用分段分层进行退步反向焊及对称焊。
在焊接每道焊缝前，应进行清渣，如发现夹渣、气孔和裂纹等缺陷时，必须将缺陷清除重焊。
⑻焊根应清理干净，露出金属光泽面，经目视检查确认无缺陷后方可再进行焊接，有裂纹或质疑时应进行着色检查。
清理焊根宜选用碳弧气刨进行。
⑼除工艺上有特殊要求外，每条焊缝应连续一次焊完，若因故被迫中断，应根据工艺要求采取措施防止裂纹，重新施焊前必须检查，确认无裂纹后方可继续施焊。
⑽焊缝的外观检查应在无损探伤、强度试验及严密性试验之前进行，检查前应将妨碍检查的熔渣、飞溅金属清除干净。
八、施工工机具及人员配置计划（附后表）
钢结构安装
1
履带吊
120t
台
1
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