翻车机房施工组织设计.docx
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翻车机房施工组织设计
第一章施工概要
1.1工程概况
本工程位于天津港南疆港区，为神华煤炭码头翻车机房的上部结构，本工程业主单位为神华天津煤炭码头有限责任公司，设计单位是中交第一航务工程勘察设计院，监理单位为天津港工程监理咨询有限公司，施工单位为天津一航安装工程有限公司，结构形式为单层钢结构门式钢架厂房，跨度为34.5米。
主结构共9跨，包括主钢架、吊车梁、抗风柱、抗风桁架等，两台机房钢结构总重量约520吨。
1.2编制依据
1.GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》
2.JTJ280-2002《港口设备安装工程技术规范》
3.JTJ244-95《港口设备安装工程质量检验评定标准》
4.JGJ82-91《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收标准》
5.JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》
第二章施工总体部署
2.1施工准备
1.在工程施工前，建立本项目的组织管理机构；组织施工人员进行图纸会审。
（组织管理机构图附图2.1.1）
2.组织施工管理人员编制分部分项划分、施工进度计划（附图2.1.2）焊接作业指导书、加工制作工艺卡、设计制作用于标准化生产所使用的各种胎具；对施工班组进行技术交底、安全交底及环境保护交底，掌握工作内容、施工程序、施工规范，掌握施工部位的技术关键。
3.确定制作、安装检验评定表格。
以保证在施工过程中的记录全面、统一、准确、及时，为及时完成竣工资料作好准备。
4.按工程量及施工方法组织安排相应的劳动力、施工机具、施工材料，并确认加工制作人员持有所从事工种的上岗操作证、施工机具能够安全稳定运转等。
5.根据工程量做出设备、材料的采购计划，根据采购计划对供货方进行评价，使其满足使用要求。
6.对工程中所要涉及到的各种测量工具以及测量仪器进行校验、标定。
2.2施工方法与技术管理
1.施工过程中，项目部建立和健全质量管理保证体系，制定单项和总体的施工进度计划和质量保证措施，并按合同文件中有关规定做好工程的技术管理工作。
2.工程项目部实行技术责任制，按照项目经理责任制的要求，认真落实技术管理的各项工作。
3.建立施工图审查和技术交底制度。
项目部应组织施工技术人员熟悉、审查图纸，并认真组织图纸交底、施工组织设计交底、分项工程技术交底、设计变更交底。
必要时辅以示范操作，以保证施工要求。
4.工程质量检查和验收制度
a.过程检查验收。
项目部设立的质量检验部门对施工过程进行严格控制，组织相关的人员进行工序检验，办理工序交接手续后，方可进行下道工序施工。
b.分项工程预验收。
分项工程完成后，先由项目部自己检查验收，然后由项目监理组织有关方面人员进行检查验收。
c.工程竣工验收。
工程竣工后，由业主组织有关方面进行验收、评定质量等级。
5.构件检验批的划分原则为：
标准段按5跨为一检验批，非标准构件每一跨为一个检验批，原材料在同一进货状态下每60吨为一个检验批。
6.施工协调。
施工过程中，根据工程需要举行工程例会。
7.进度报告。
项目部在月末向项目监理提交当月工程进度报告，报告格式应经项目监理批准。
报告应写明工程完成情况、现场施工人员数量、正在继续施工项目的累计进度报告等。
2.3主要机械、材料、人员计划
1.按工程量及施工方法编制劳动力使用计划，安排施工人员，进行施工布置。
2.本工程的施工工种有起重工、铆工、电气焊工、维修电工、油漆工、下料工等。
3.劳动力计划为最低标准，根据工程进度情况可随时进行增调，以满足工程需要。
（参见人员安排计划附图2.3.1）
4.检修、购置、租赁各种施工过程中所用的机械设备、工具，保证设备的完好率以及加工精度，并派专业人员在施工过程中进行维护保养。
（参见机械安排计划附图2.3.2）
5.根据合同供货范围组织好材料的采购进货，并严格控制原材料的质量，确保达到合同要求。
6.材料供应
a.合同签订后，根据图纸做出设备、材料的施工预算及采购计划。
b.根据采购计划对设备、材料的供方进行评价，使其产品满足设计要求。
c.根据需要将供方提供的设备的样本、材料的样品及检验报告报送监理及业主审核，经确认批准后签订采购合同。
d.考察各种材料的加工周期，结合施工进度计划安排施工用料的进入现场时间。
e.材料供应分期、分批的进行，充分利用材料存放场地的有效面积进行周转，保证有效的材料供应。
2.4工程组织
本工程的焊接H型钢占制作工程中的大部分，在工程的组织上，我们采用流水作业的方式进行，即从腹板和翼缘板的下料到最后的调校完成都在同一个作业车间的一条流水线内。
根据这种情况，将施工小组分为下料组、铆工组、焊接组、调校组，对构件分单元进行组织，即每个小组只负责一种工序，提高工人操作的熟练程度，进而不断提高构件的加工质量。
我们对原材的购入长度进行定尺，以减少拼接焊缝的数量。
板材的下料采用数控切割，保证切割的精度及切割边缘的美观，然后转到下一道工序。
我们设计制作了一些组对H型钢的专用胎具，可以提高组对尺寸的精度，考虑到工装胎具在使用过程中的磨损及变形，我们将定期调整他们的尺寸以保证加工构件的尺寸。
焊接采用全自动门焊机进行埋弧焊，焊完直接转到调直机进行机械调校，检查符合要求后方可进入下道工序。
（焊接H型钢的加工制作详见3.2.11）。
为了检验构件的加工精确程度，我们计划在工厂中开辟一块场地进行预拼装，拼装过程中严格检验各个构件的尺寸并进行记录。
对于构件的运输，我们组织专业的运输队伍和运输车辆进行运输，制定可行的运输方案，保证按时保质的将构件加工完毕并运至现场安装场地。
现场安装方面，主要是处理好于翻车机设备安装的交叉施工关系，注意对已安装翻车机成品保护。
第三章钢结构加工方案
3.1钢结构加工工艺流程
3.2主要工序施工工艺
3.2.1原材料进厂
1.进厂钢材必须具有质量说明书，符合设计要求和国家标准。
连接材料和涂装材料也必须具有质量说明书，达到国家现行标准和设计要求，当钢材表面有铁锈麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。
2.材料分类进行的保管，根据材料的特征制定保管材料的保管方案，将材料的规格数量材质等登记造册。
3.原材料的堆放场地规划明确，材料的进出方便。
4.下料前必须对原材料进行复验，其物理和化学性能参数达到国家标准规定时方可下料施工。
3.2.2放样
1.放样前认真审核图纸，选准材料规格，统筹使用材料，减少浪费。
2.需要放样的梁、柱、支架等主要结构必须放地样，地样尽可能采用1:
1比例放样。
地样必须坚持一人放样一人审核的工作程序，重点结构的地样须经主管施工员审核。
3.放样时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、刨边等加工余量。
4.放样和样板的允许偏差如下（表3.2.1）。
表3.2.1放样样板允许偏差
项目
允许偏差
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
±20ˊ
零件外形尺寸
±1.0mm
3.2.3号料
1.号料时要标记清楚，符合行业常用规范，特别注意留出焊接收缩量和切割加工余量。
2.钢板的下料采用数控切割机床，程序的编制由专业人员进行。
3.号料允许偏差如下（表3.2.2）。
表3.2.2号料允许偏差
项目
允许偏差
零件外形尺寸
±1.0mm
孔距
±0.5mm
3.2.4切割
1.钢板采用数控切割机或半自动切割机进行切割；较薄的具有规则形状的板用机械剪板机进行切割；型钢采用人工切割或使用无齿锯进行切割。
2.切割完毕后构件的氧化铁一定要清理干净，避免在后道工序中影响工件的质量。
3.根据加工设备的实际情况尽量避免采用手工切割，如果必须使用手工切割，切割完毕后需进行修整，包括采用磨光机修整切割的边缘，矫正在切割过程中产生的变形等。
4.机械剪切的允许偏差如下（表3.2.3）。
表3.2.3机械剪切允许偏差
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0mm
边缘缺棱
1.0mm
型钢端部垂直度
2.0mm
5.气割的允许偏差如下（表3.2.4）。
表3.2.4气割允许偏差
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0mm
气割面平面度
0.05t且≤2.0mm
割纹深度
0.2mm
局部缺口深度
1.0mm
3.2.5矫正和成型
1.零件切割后若有变形采用冷矫正调正。
2.有起拱要求的零件起拱弯曲成形后应采用弧形样板检查，当零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm。
成型部位与样板的间隙不得大于2.0mm。
3.钢板矫正后的允许偏差如下（表3.2.5）。
表3.2.5钢板矫正后允许偏差
项目
允许偏差
钢板的局部平面度
δ>14
1.0mm
δ≤14
1.5mm
型钢弯曲失高
L/1000且≤5.0mm
角钢肢的垂直度
b/100
槽钢翼缘对腹板的垂直度
b/80
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100≤2.0mm
4.当零件采用热加工成型时，加热温度宜控制在900-1000℃；碳素结构钢在降到700℃之前、低合金钢在降到800℃之前，应结束加工；低合金工钢应缓慢冷却。
3.2.6边缘加工
1.气割或机械剪切的零件，必要时进行边缘加工。
2.边缘加工的允许偏差如下（表3.2.6）。
表3.2.6边缘加工允许偏差
项目
允许偏差
零件长度、宽度（mm）
±1.0
加工边直角线（mm）
1/3000且不大于2.0
相邻两边夹角（′）
±6
加工面垂直度（mm）
0.025t且不大于0.5
加工面粗糙度（mm）
50
3.厚度大于6mm的母材对接焊时必须开坡口，坡口形式由工艺要求确定。
3.2.7制孔
1.高强度螺栓的螺栓孔应采用钻孔成型，孔边应无飞边、毛刺，孔内部的粗糙度达到规范的要求。
2.高强螺栓连接处板上所有螺栓孔，均应采用量规检查，其通过率为：
用比孔的公称直径小1.0mm的量规检查，每组至少通过85%，用比螺栓公称直径大0.2～0.3mm的量规检查，应全部通过。
3.凡量规不能通过的孔，必须经监理及设计单位同意后，方可钻孔或补焊后重新钻孔。
4.经处理后的高强螺栓连接处摩擦面，抗滑移系数应符合设计要求。
6.螺栓孔尺寸偏差应符合下表规定（表3.2.7）。
表3.2.7螺栓制孔允许偏差
偏差名称
项目
允许偏差
孔径偏差
孔径（D）≤24
+0.52
0
孔径（D）>24
+0.84
0
不圆度
（最大和最小直径之差）
不大于板厚的确3％，且单层板不得小于2.0，多层板迭合不得大于3.0
孔壁表面粗糙度（Ra）
0.025
7.螺栓孔孔距的偏差应符合下表规定（表3.2.8）。
表3.2.8孔距的允许偏差（mm）
偏差名称
允许偏差
≤500
500-1200
1200-3000
>3000
同一组内任意两孔间距
±1.0
±1.2
--
--
相邻两组的端孔间距
±1.2
±1.5
±2.0
±3.0
7.螺栓孔超差时，应采用与母材材质相匹配的焊条或焊丝补焊，并修磨平整后重新钻孔，不得用钢块填塞，对于承受动载荷的构件，补焊后还应按规定的探伤方法进行检查。
8.相同尺寸、相同间距、相同布局的连接板的孔采用模板进行配钻，从而保证孔的尺寸及位置的精度。
3.2.8摩擦面处理
1.高强螺栓摩擦面在磨去边缘毛刺后喷砂（抛丸）成形，摩擦面抗滑移系数应达到设计的要求（μ=0.45）。
2.抗滑移系数为试件在拉力试验机进行测试后计算得出，抗滑移系数的试验根据GB20205-2001所提供的方法进行。
要求试件与所代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作、使用同一性能等级、同一直径的高强度螺栓连接副，并在相同的条件下同时进行。
3.抗滑移系数μ实际数值的获得：
由国家具有检测资质的单位进行试验测量。
3.2.9钢构件的工厂组装
1.组装工序是把制备完成的半成品和零件按图纸的规定装配成构件或者部件，然后将其连接成为整体的过程。
2.钢构件组装主要采用地样法和卧装法。
地样法指用1：
1的比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的位置，分别组装起来成为构件。
地样装配方法适用于桁架、构架等小批量结构的组装。
卧装法指将构件放置卧的位置进行装配，卧装适用断面面积不大，但长度较大的细长的构件。
3.组装前，零件、部件应经检查合格，零件、部件的连接接触面和沿焊缝边缘每边30mm～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净。
4.零件的组装顺序应根据构件的结构型式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。
构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行，以减少构件的焊接残余应力，保证产品的质量。
5.材板厚超过6mm对接焊时必须开相应的坡口，坡口的形式和尺寸根据《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的要求进行加工。
组装时点焊连接板件，点焊电流不宜过大，焊缝不宜过长，全部零件组装完毕后再焊接整条焊缝。
表3.2.9组装焊接的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
对接错边（Δ）
t/10且不大于3.0
间隙（а）
±1.0
搭接长度（а）
±5.0
缝隙（Δ）
1.5
高度（h）
±2.0
垂直度（Δ）
b/100且不大于3.0
中心偏移（e）
±2.0
型钢错位
连接处1.0其它处2.0
箱形截面高度（h）
±2.0
宽度（b）
±2.0
垂直度（Δ）
b/200且不大于3.0
6.型钢杆件在工厂内允许拼接，但接料的最短长度不应小于600mm。
拼接焊缝均采取全熔透焊接接头。
7.组装焊接的允许偏差（表3.2.9）。
8.桁架、钢架制作允许偏差（表3.2.10）。
表3.2.10桁架、钢架制作允许偏差（mm）
项目
允许偏差
高度
±10.0
跨度
≤24m
＋3～-7
>24m
＋5～10.0
拱度
要求起拱
±L/2500
不要求起拱
＋5～10.0
9.梯子制作允许偏差（表3.2.11）。
表3.2.11梯子制作的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
梯子长度
±5.0
梯子踏步间距
±5.0
梯子安装孔距离
±3.0
梯子宽度
±5.0
梯子纵向挠曲矢量
L/1000
10.栏杆制作允许偏差（表3.2.12）。
表3.2.12栏杆制作的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
长度
±5
立柱长度
±5
横杆平直度
L/1000
宽度
±3
竖杆间距
L/1000
横杆对接错位
1
11.支架制作允许偏差（表3.2.13）。
表3.2.13支架制作的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
高度
±5
宽度
±3
对角线
±5
垂直度
h/1000
3.2.10焊接
1.工艺流程图（见图3.2）
2.对焊接坡口组装的检查应根据施工图纸和《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的有关要求进行。
3.焊接前对组装坡口面及其边缘30mm范围内进行清理，去除影响焊接的油污、铁锈、毛刺、氧化皮、水等杂物。
4.自动埋弧焊焊丝采用HO8A，焊剂采用SJ301。
手工电弧焊时，焊接Q235材质的钢材采用E4303焊条，Q345材质的钢材采用E5016焊条。
施焊时E4303焊条需保存在一个干燥的环境中，E5015必须进行烘干处理。
绝大部分焊接采用二氧化碳气体保护焊进行，焊丝采用JQ.MG50-6，保护气体采用CO2气体；当焊缝较长时采用射频过渡，较短时采用熔滴过渡。
5.对于手工电焊施工，对接焊接时应对称焊接；坡口焊应使用与接头等厚的引弧板，焊前进行定位焊固定。
正面施焊完毕后用碳弧气刨进行反面清根，然后进行反面施焊。
在接头焊缝焊完后，将引弧板割去，磨光，不得用锤击落引弧板。
6.焊缝表面缺陷超过相应的质量验收标准时，对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除，必要时应进行补焊；对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等缺陷应进行补焊。
7.跨度大于6m的梁及桁架制作时一定要预起拱1/1000，腹板下料时，按照要求下出合适的弧度，如果拱度梁较长采用二氧化碳角向焊接小车进行焊接，当焊缝的距离较短时采用手工电弧焊的方法进行。
当起供的梁的约束应力较大使时采用火焰释放的方法进行应力释放。
焊接安全设施的准备和检查
焊接设备和材料准备
定位焊接衬垫板
坡口检查
修整
坡口检查记录
再检查
气象条件的检测
停止焊接作业
气象条件的记录
坡口表面的清理
预热
焊接
焊接电流调整和焊道的清理
焊接施工记录
自检
焊缝外观及超声波探伤检查
修补焊接
检查验收记录
焊接结束
焊接场所的清理
向下一个焊接场所转移
图3.2焊接工艺流程图
8.焊接作业区环境温度低于0oC时，焊前应对构件进行预热处理。
将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20oC以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这一温度。
9.电焊工应持有效证件上岗，严格按设计要求施焊，学徒工严禁焊关键部位。
3.2.11H型钢的加工制作
1.焊接H型钢生产工艺流程（图3.3）
钢板
下料
拼装点焊
焊接
矫正
H型钢成品
图3.3焊接H型钢生产工艺流程
2.钢板下料采用数控切割机。
3.检查H型钢翼板、腹板的零件加工质量并将边缘清理干净。
腹板按照图纸要求，先进行刨边或加工好坡口，宽板进行反变形加工。
4.根据构件长、宽、高尺寸的要求，制作组装胎具，设置焊接架。
5.构件零件放到焊接架上时，在梁的截面方向预留焊缝收缩量，使翼缘板和腹板双面进行点固定位，并加支撑。
点焊间距一般为200mm，点焊高度为焊缝高度的2/3。
6上下翼缘的通长角焊缝在平焊位置或45o船形位置进行埋弧自动焊，焊前在H型钢两端加引弧板，引弧板的长度和宽度一般为70～100mm，厚度与腹板和翼缘板一致。
表3.2.14焊接H型钢的允许偏差
项目
允许偏差
截面高度h
h﹤500
±2.0
500﹤h﹤1000
±3.0
h﹥1000
±4.0
截面宽度b
±3.0
腹板中心偏移
2.0
翼缘板垂直度
ｂ/100，且不应大于3.0
弯曲矢高（受压构件除外）
L/1000，且不应大于10.0
扭曲
ｈ/250，且不应大于5.0
腹板局部平面度
t﹤14
3.0
t≥14
2.0
注：
ｈ：
H型钢的高度；b：
H型钢的翼缘板宽度；L：
H型钢的长度
7.H型钢上下翼缘板和腹板的拼接应采用加引弧板的对接焊缝，并保证焊透，并且三者的对接焊缝不应设在同一截面上，应错开200mm以上，与加紧肋也应错开200mm以上。
8.焊后H型钢的翼缘板必然产生变形，而且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，需要用H型钢矫正机要进行矫正。
焊接H型钢的尺寸和质量要符合国家的有关规范和标准的规定。
9.焊接H型钢的允许偏差如下（表3.2.14）。
3.2.12无损检测
1.焊接H型钢翼板、腹板对接焊缝，应沿整个长度进行100%超声波检查；T型角焊缝及其他焊缝抽检比例不小于20%。
2.不允许有裂纹、未焊透、未熔合等缺陷存在。
发现缺陷应进行返修，返修部位及其附近区域应进行复探。
3.2.13工厂预拼装
1.工厂预拼装的检查重点是检查各个节点的连接情况，各个杆件的尺寸是否符合设计要求，连接板与连接件之间螺栓孔的对正情况，桁架在制造焊接拼装过程中的变形情况，桁架的中心线是否满足设计要求等。
2.对于拼装场地的要求：
预拼装的场地的水平度为±8mm，钢架与拼装时支撑所用的钢支墩的上表面的平面度为正负±5mm。
3.拼装过程中的临时连接板定位板等设施点固在钢架上，并进行注明，待在安装作业完成后一并拆除，做与原构件相同的防腐处理。
4.钢架的预拼装按照柱拼装、横梁拼装的顺序进行。
5.横梁与柱的拼装过程中，对其的直线度及拱度进行调整，按照安装的要求严格进行检验。
6.高强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠，在预拼装时，均采用普通螺栓，并且拼装完毕后的螺栓不能再进行应用。
预拼装时，不进行螺栓连接、而在正式的安装过程中采用螺栓连接的孔采用试孔器进行检验，并符合下列规定：
a.当采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器进行检查时，通过率不小于85%。
b.当采用比螺栓直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率为100%。
7.拼装记录中，应明确拼装的环境情况，拼装钢架的各种尺寸。
3.2.14喷砂除锈
1.对所有的型材采用抛丸预处理，钢板采用喷砂除锈，除锈等级要求达到近白级（Sa2.5）质量等级。
2.首先进行抛丸、涂底漆做业，然后进行加工。
加工完成后对加工部分的焊缝等破坏底漆的部分进行机械清除杂物，然后进行补漆。
3.除锈的工作在厂房内部的抛丸除锈生产线上进行。
4.采用喷砂除锈的时候，空气压缩机的出口加装油气分离器，保持压缩空气的干燥，空气的压力应大于0.07MPa。
3.2.15涂装
1.表面喷涂环氧富锌底漆2遍（35μm*2），中间漆为环氧云铁（35μm*2），面漆为聚氨脂面漆（30μm*2）。
高强螺栓摩擦面严禁涂漆，喷涂时必须采取保护摩擦面措施，防止油漆沾污。
2.机房内的钢柱、钢梁均刷防火涂料，并达到二级耐火等级。
3.钢结构油漆按照所附的油漆配套方案中的表面处理要求及油漆的稀释要求进行使用。
3.施工环境
a.冬季施工油漆涂装必须在室内进行。
b.油漆施工不应在雨天、雪天、大雾天、大风及寒冷的天气中进行。
c.被涂装的表面温度大于等于底材露点3度。
d.当大气相对湿度大于85%时停止涂装作业。
e.当底材温度大于摄氏50度时，采取适当的手段后方能施工。
4.设备准备
a.喷涂设备在使用前，应仔细检查储料罐、输料管路及喷枪是否干净、清洁。
若发现污物，应及时彻底清除，保证设备清洁完好。
b.检查压力装置能否正常工作，以保证高压气输送稳定。
检查喷嘴等是否符合工艺要求，如不符合工艺要求，应及时更换。
c.喷涂可使用空气喷涂设备或高压无空气喷涂设备进行。
施工中应及时除去油水分离器和储气罐中的水和油。
d.每次喷涂施工完毕，应及时用溶剂清洗设备内部（醇溶涂料可用工业酒精清洗），以免产生堵塞现象，保证以后工序正常进行。
5.施工方法
a.调配涂料前，应先核对一下涂料的种类、名称是否符合使用规定。
施工单位应对批量涂料的主要性能指标如粘度、附着力、干燥时间等进行检验。
b.涂料开罐后，充分搅拌均匀。
c.配制涂料的容器必须干净。
d.双组份涂料，使用前将两种组份充分搅拌，直到涂料各组份彻底混合均匀，按规定的比例调配和规定时间充分混合
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