PTA钢结构施工方案.docx
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PTA钢结构施工方案
一、编制说明
为辽阳石化分公司芳烃厂80万吨/年PTA装置精致工段钢结构的施工保质按期完成，确保整体施工进度顺利进行，特编制此方案。
二、编制依据
2.1《钢结构工程施工及验收规程》GB50205-2001；
2.2《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—91）；
2.3《钢结构工程施工工艺标准》（ZJQ00-SQ-005-2003）
2.4施工图纸；图号：
819-01C-2500、819-01E-2500、819-01F-2500、819-01G-2500、819-01N-2500、819-05-2500；
2.5公司常用吊车性能表；
2.6《炼油、化工施工安全规程》（HGJ233—87、SHJ505—87）；
2.7JGJ82-91《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》。
三、工程概况
3.1工程情况介绍
辽阳石化分公司芳烃厂80万吨/年PTA装置氧化工段钢结构安装包括C区管廊钢结构安装（约为280t）；E区加氢反应器、PTA结晶器平台框架安装（约为260t）、TA料仓平台框架制作安装（约为16t）；F区干燥机平台框架安装（约为15t）、离心机房吊车梁安装（约为20t）、屋架及其它框架安装（约为100t）、F1-1414、F1-1418、F1-1428设备支架及平台框架安装（约为38t）；G区PTA产品班料仓平台框架制作安装（约为31t）；N区梯子平台护栏制作安装；中间罐（M）区管架制作安装（约为13t）；C、E、F、G、M区梯子护栏安装。
3.2现场情况
现场比较狭小，土建施工等各专业交叉作业。
四、施工准备
4.1施工现场准备
4.1.1钢结构安装前应对钢结构及基础进行验收，检查基础的平面位置、标高、予埋螺栓等项目的施工偏差是否符合相应的规范和标准。
4.1.2检查基础混凝土的强度试验报告，确认基础混凝土的强度是否满足钢结构安装的要求。
4.1.3检查所有予埋螺栓的螺纹，确认螺纹未被损坏、锈蚀和螺纹螺母的配合公差是否符合要求。
4.1.4在螺栓两侧剔凿垫铁窝，垫铁窝必须平整，使垫铁与混凝土全面接触。
4.1.5准备好全部安装垫铁和螺母、垫片；并准备好测量仪器、工具、机具。
4.1.6吊装前要平整好场地，以利于吊车站位。
4.2施工技术准备
4.2.1集中专业工程师、技术员及有经验的技术工人详细审图，搞清楚各区钢结构形式，讨论本方案的可行性，制定钢架最佳的安装组合方法；
4.2.2在钢结构安装工程开始之前，应检验钢结构预制、高强螺栓、加工所有工序的检验试验报告、材料合格证及质量评定等施工技术质量文件。
4.2.3根据施工技术方案规定的施工方法，选择合适的吊装机械和吊装索具。
五、施工方法
5.1施工程序
钢结构安装工程施工程序如下图：
5.2施工方法
5.2.1钢结构预制
1放样、号料和切割
（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、刨边和铣平等加工余量。
（2）放样和样板的允许偏差应符合下表的规定。
放样和样板的允许偏差
项目
允许偏差
平行线距离和分段尺寸
±1.0mm
对角线差
±1.0mm
宽度、长度
±1.0mm
孔距
±1.0mm
加工样板的角度
±0.2°
（3）号料的允许偏差应符合下表的规定。
号料的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件的外形尺寸
±1.0
孔距
±1.0
（4）气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净,气割后应清除熔渣和飞溅物。
（5）气割的允许偏差应符合下表的规定。
气割的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t且不大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注:
t为切割面厚度。
（6）碳素结构钢在环境温度低于-20℃时,不得进行剪切、冲孔。
2矫正和成型
（1）碳素结构钢在环境温度低于-16℃不得进行冷矫正和冷弯曲。
（2）碳素结构钢在加热矫正时,加热温度应根据钢材性能选定,但不得超过900℃。
（3）矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm。
（4）焊缝坡口尺寸应按工艺要求确定。
3制孔
（1）A、B级螺栓孔（Ⅰ类孔）,应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。
（2）C级螺栓孔（Ⅱ类孔）,孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，允许偏差应符合下表的规定。
C级螺栓孔的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
直径
＋1.0
0
圆度
2.0
垂直度
0.03t且不大于2.0
（3）螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表的规定。
螺栓孔孔距的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
≤500
501～1200
1201～3000
>3000
同一组内任意两孔间
±1.0
±1.5
－
－
相邻两组的端孔间
±1.5
±2.0
＋2.5
±3.0
（4）螺栓孔的允许偏差超过上述规定时,不得采用钢块填塞,可采用与母材材质相匹配的焊条补焊，并经超声波探伤（UT）合格后，重新制孔。
（5）螺栓孔的分组应符合下列规定:
a在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组;
b对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;
c在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款所规定螺栓孔;
d受弯构件翼缘上的连续螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组。
4组装
（1）组装前,零件、部件应经检查合格;连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清除干净。
（2）板材、型材的拼接,应在组装前进行,构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。
（3）焊接连接组装的允许偏差应符合《钢结构工程施工及验收规程》（GB50205－2001）的规定。
（4）组装顺序应根据结构型式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。
（5）构件的隐蔽部位应焊接、涂装,并经检查合格后方可封闭,完全密闭的构件内表面可不涂装。
（6）当采用夹具组装时,拆除夹具时不得损伤母材;对残留焊疤应修磨平整。
（7）顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴,用0.3mm塞尺检查,其塞入面积应小于25%,边缘间隙不应大于0.8mm。
5焊接
（1）焊工应经过考试并取得合格证后方可从事焊接工作。
合格证应注明施焊条件、有效期限。
焊工停焊时间超过6个月,应重新考核。
（2）焊接时,不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。
（3）焊丝、焊钉在使用前应清除油污、铁锈。
（4）焊条、焊剂和栓钉用焊接瓷环,使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙。
保护气体的纯度应符合焊接工艺评定的要求。
低氢型焊条经烘焙后应放入保温筒内，随用随取。
（5）施焊前,焊工应复查焊件接头质量和焊区的处理情况。
当不符合要求时、应经修整合格后方可施焊。
（6）对接接头、T形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及对接和角接组合焊缝,应在焊缝的两端设置引弧和引出板,其材质和坡口形式应与焊件相同。
引弧和引出的焊缝长度埋弧焊应大于50mm;手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。
焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板,并修磨平整,不得用锤击落。
（7）焊接时,焊工应遵守焊接工艺,不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
（8）角焊缝转角处宜连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端部宜大于10.0mm,角焊缝端部不设置引弧和引出板的连续焊缝,起落弧点距焊缝端部宜大于10.0mm,弧坑应填满。
（9）多层焊接宜连续施焊,每层焊道焊完后及时清理检查,清除缺陷后再焊。
（10）焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材间应平缓过渡;加工成凹形的角焊缝,不得在其表面留下切痕。
（11）定位焊所采用的焊接材料型号,应与焊件材质相匹配;焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,且不应大于8mm,焊缝长度不宜小于25mm,定位焊位置应布置在焊道以内,并应由持合格证的焊工施焊。
（12）焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理。
（13）焊缝同一部位的返修次数,不宜超过两次。
当超过两次时,应按返修工艺进行。
（14）焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量。
检查合格后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。
（15）碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度方可进行焊缝探伤检验。
（16）焊缝外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》的规定。
5.2.2钢结构安装
1钢结构安装严格执行施工方案，按照钢结构安装顺序进行。
2钢结构柱子、大梁单根吊装时，柱子找正采用J2级光学经纬仪进行，找正时利用光学经纬仪对柱子两边进行垂直度控制，利用斜垫铁和地脚螺栓对柱子进行找正。
3找正后第一次把紧地脚螺栓，安装两根柱子之后开始逐个安装钢结构主梁。
4排架安装时从有柱间垂直支撑的跨间开始，一次向两侧安装，并同时安装柱间垂直支撑和水平支撑。
5框架安装时从一个角柱开始，向两个方向进行，并同时安装框架主梁和全部支撑体系。
6每层钢结构安装之后，进行第二次校正，校正后把紧全部螺栓。
7钢结构校正采用手拉葫芦进行，同时用激光经纬仪进行精确找正。
8钢结构的安装误差应符合钢结构施工及验收规范中的有关规定。
多层与高层钢结构安装的允许偏差应符合下表规定。
多层与高层钢结构安装的允许偏差
项目
允许偏差（㎜）
项目
允许偏差（㎜）
钢结构定位轴线
±L/2000
±3.0
柱定位轴线
1.0
地脚螺栓位移
2.0
柱底座位移
3.0
上柱和下柱扭转
3.0
柱底标高
±2.0
单节柱的垂直度
H/1000
10.0
同一层柱的柱顶标高
±5.0
同一根梁两端的水平度
（L/1000）＋3
10.0
主梁与次梁表面高差
±2.0
钢平台、钢梯和防护栏杆安装的允许偏差应符合下表规定。
钢平台、钢梯和防护栏杆安装的允许偏差（㎜）
项目
允许偏差
检验方法
平台高度
±15.0
用水准仪检查
平台梁水平度
L/1000，且不应大于20.0
用水准仪检查
平台支柱垂直度
H/1000，且不应大于15.0
用经纬仪或吊线和钢尺检查
承重平台梁侧向弯曲
L/1000，且不应大于10.0
用拉线和钢尺检查
承重平台梁垂直度
H/250，且不应大于15.0
用拉线和钢尺检查
直梯垂直度
L/1000，且不应大于15.0
用拉线和钢尺检查
栏杆高度
±15.0
用钢尺检查
栏杆立柱高度
±15.0
用钢尺检查
9柱子安装方法
（1）基础标高处理，采用平斜垫铁将柱顶标高调整到符合设计要求和规定标准。
（2）柱子的找正方法见下图：
（3）钢柱吊装采用单件捆绑式，将柱子立起后旋转吊车直接落在砼基础上。
10钢柱的柱靴螺栓孔套入地脚螺栓后，安装垫片和螺母，将柱子吊位撑直，螺母用手拧紧后摘掉吊钩。
11用经纬仪对柱子进行第一次找正，找正时柱子的垂直度用垫铁调整。
12梁安装时应设置合适的脚手架或吊篮，脚手架设护栏，吊篮应有保险装置。
13大梁有吊车送入安装位置，先用橄榄冲子（俗称过眼冲钉）将螺栓孔对证，穿入螺栓。
14高强螺栓用力矩扳手把紧至规定的力矩值（M20的终拧力矩为445N.M、M16的终拧力矩为229N.M），用电动或气动扳手时，预先调准螺栓的把紧力矩，螺栓把紧值扳手跳起为止。
15当采用测力垫片时，将垫片的测力凸台压缩至规定的高度，并用塞尺进行检验。
16钢结构校准采用手动起重铰链或手板葫芦进行，做法如下图：
17找正时必须同时校正柱子的垂直度和柱子的间距尺寸，矫正工作逐层进行。
5.3吊车的选择
由于现场比较狭小，土建施工等各专业交叉作业，不利于组合吊装。
C区、E区、G区采用25吨吊为主（9米以上），8吨吊为辅单件吊装法进行。
F区采用25吨吊为主，50吨吊为辅单件吊装法进行。
M区8吨吊单件吊装法进行。
5.4吊点处钢丝绳拴接形式
钢丝绳采用两端捆绑的型式，在捆绑处两侧夹道木头，另两侧夹木板，以防止型钢棱角损坏钢丝绳（见图）
六、施工技术组织措施计划
6.1质量要求和保证质量的措施
6.1.1严格按GB/T900-ISO9001标准建立质量体系和质量保正措施，坚持质量第一，加强各环节质量控制。
6.1.2材料到货应会同有关方面进行检查清点，作出记录，并及时妥善保管，防止丢失、损坏、和变质。
6.1.3安装材料均应有产品合格证书，并经现场检验合格后方准使用，如发现制造缺陷，应提交业主与制造厂研究处理及签证。
6.1.4设计变更按规定办理手续后方准施工。
6.1.5安装过程中，应及时进行检查验收，上一工序未经检查合格，不得进行下一道工序。
6.1.6构件的堆放应平稳，垫木间的距离应不使构件变形，多层堆放时应注意安装程序
6.2质量检验计划
钢结构质量检验计划
序号
检验点
检验项目
质量控制点级别
检验方法.
抽查数量
工作鉴证
检验标准
隐检
专检
自检
一
钢结构
制作（安装）
焊接工程
1.焊接材料品种、规格、外观质量验收与按规定复验
√
√
按GB50205-2001
3，4.1,4.2,4.3，4.10,5.1,5.2,5.315等有关条款
的规定执行
010901，020401
钢材、焊材合格证与复验报告
焊材烘焙记录
焊工合格证书
焊接工艺评定
无损检测报告
热处理报告及热处理后的物理力学性能检测报告焊接记录
热处理记录
GB50205
JGJ81
2.焊材与母材的匹配以及焊材按规定烘焙和存放
√
√
3.焊工资格证书
√
√
4.焊接工艺评定
√
√
5.焊缝内部、表面缺陷的检查和无损检测
√
6.组合焊缝尺寸偏差
√
√
7.焊缝的焊前预热和焊后热处理
√
8.焊缝外观质量及观感
√
√
9.焊缝尺寸偏差及凹形角焊缝
√
√
二
普通紧固件
连接工程
与
高强度螺栓
连接工程
1.各类紧固件与高强度螺栓的进场检验和验收
√
√
按GB50205-2001
3，4.1,4.4,4.10,6.1,6.2,6.3，15等有关条款的规定执行
010902
020402
各类产品质量合格证与进场检验、复验报告
高强度螺栓连接副扭矩系数或预拉力复验报告
摩擦面抗滑移系数试验报告
高强螺栓表面硬度试验报告
扭矩扳手标定
记录
螺栓施工记录
GB50205
GB3098
JGJ82
2.普通螺栓实物复验、高强度螺栓扭矩系统或预拉力复验
√
√
3.高强度螺栓终拧扭矩检查和抗滑移系数试验
√
√
4.高强螺栓表面硬度试验
√
√
5.薄钢板紧固件与被连接钢板的匹配及间距、边距
√
√
6.各类紧固件的紧固要求和外观质量
√
√
7.高强度螺栓施拧顺序和初拧、复拧扭矩
√
√
8.高强螺栓连接外观质量
√
√
9.高强度螺栓磨擦面外观
√
√
10.高强度螺栓扩孔要求
√
√
钢结构零件、部件加工
工程
1.钢材品种、规格、外观质量验收与按规定复验
√
√
按GB50205-2001
3，4.1,4.2,4.10,7.1,7.2,7.37.4,7.6,15等有关条款的规定执行
020403
钢材合格证与
复验报告
磁粉、着色或超声探伤检测报告
（接下页）
GB50205
2.钢材的规格尺寸和外观质量要求
√
√
3.切割面或剪切面质量
√
√
4.气割与剪切允许偏差
√
√
5.矫正和成型工艺控制
√
√
三
钢结构零件、部件加工工程
6.矫正和成型后外观质量要求与允许偏差
√
√
按GB50205-2001
3，4.1,4.2,4.10,7.1,7.2,7.37.4,7.6,15等有关条款的规定执行
（接上页）
零件冷加工和热加工时的工艺报告与施工记录
GB50205
7.边缘加工刨削量控制
√
√
8.边缘加工允许偏差
√
√
9.制孔质量要求和孔径允许偏差
√
√
10.孔距允许偏差及偏差处理
√
√
单层、多层
及高层钢结构安装工程
1.基础验收
√
√
按GB50205-2001
3，10.1,10.2,10.3,11.1,11.2,
11.3，15等有关条款的规定执行
020404
020405
GB50205
GB4053.1-4
2.钢构件验收
√
√
3.有顶紧要求的节点，接触面检查验收
√
√
4.结构垂直度和侧弯矢高允许偏差
√
√
5.主体结构整体垂直度和整体平面弯曲允许偏差
√
√
6.地脚螺栓（锚栓）精度
√
√
7.钢柱等主要构件中心线及标高基准点标记齐全
√
√
8.主体结构总高度
√
√
9.钢桁架、钢梁、钢柱等各类钢构件安装允许偏差
√
√
10.现场焊缝组对精度
√
√
11.钢结构表面检查验收
√
√
四
钢网架
制作工程
1.焊接球、螺栓球和所用材料品种、规格的验收与按规定复验
√
√
按GB50205-2001
3，4.1,4.2,4.5,
4.6,4.7,7.1,7.57.6,15等有关条款的规定执行
020403
所用材料合格证与复验报告
磁粉、着色或超声探伤检测报告
GB50205
GB8923
GB196
GB197
2.螺栓球、焊接球加工质量
√
√
3.封板、锥头和套筒外观
√
√
4.螺栓孔制孔精度
√
√
5.钢板、型材规格、尺寸与外观质量
√
√
6.螺栓球、焊接球及钢管杆件加工允许偏差
√
√
钢网架
安装工程
1.结构支座、支承面顶板与支座螺栓验收
√
√
按GB50205-2001
3，4.10.1,6.3.8,
12.1,12.2,12.3,
15等有关条款
的规定执行
020408
螺栓球、焊接球节点承载力试验
GB50205
2.支承垫块、支座锚栓的紧固验收
√
√
3.橡胶垫验收
√
√
4.小拼单元、中拼单元允许偏差
√
√
5.网架节点承载力试验
√
√
6.网架结构总拼完成后的跨中挠度测量
√
√
7.支座锚栓尺寸允许偏差
√
√
8.网架结构表面检查验收
√
√
9.网架结构安装允许偏差
√
√
10.高强度螺栓与球节点紧固连接验收
√
√
五
钢构件
组装工程
1.吊车梁（桁架）组装挠度
√
√
按GB50205-2001
3，8.1,8.2,8.3,8.4,8.5,15等有关条款的规定执行
020406
GB50205
2.端部铣平允许偏差
√
√
3.构件外形尺寸主控项目允许偏差
√
√
4.焊接H型钢允许偏差和拼接缝的质量要求
√
√
5.焊接连接组装允许偏差
√
√
6.顶紧接触面要求
√
√
7.轴线交点错位允许偏差
√
√
8.安装焊缝坡口允许偏差
√
√
9.外露铣平面防锈保护
√
√
10.构件外形尺寸一般项目允许偏差
√
√
钢构件
预拼装工程
1.多层板叠螺栓孔要求
√
√
按GB50205-2001
3，9.1,9.2,15等有关条款规定
020407
2.预拼装允许偏差
√
√
6.3安全消防措施
6.3.1起重作业人员应熟知此施工方案、起重设备性能、操作规程和指挥信号。
手语准确,哨音明确响亮,旗语鲜明突出。
6.3.2吊装前应全面检查方案的实施情况，确认无误后，方可作业。
6.3.3所用机具、材料应具有出厂合格证。
6.3.4吊起的物件不得在空中长时间停留。
6.3.5吊物及起重臂下严禁站人。
6.3.6不得使用不合格的钢丝绳。
6.3.7吊装工作要分工负责、统一协调,听从指挥。
6.3.8在起吊时要先试吊,确认无误后,再进行吊装作业。
6.3.9所有作业人员必须熟知并遵守本岗位操作规程，穿戴好劳动保护用品，高空作业必须系安全带。
所有作业人员必须遵守乙烯厂规章制度和安全操作规程。
6.3.10固定跳板用的临时支撑及临时直爬梯必须焊接牢固可靠。
6.3.11高空作业时所用的机具及物件应用绳索系牢，以防止高空坠落。
6.3.12如现场需要动火,必须及时办理动火手续,并设专人看火。
6.3.13雨天及五级以上大风天气,不得进行吊装工作。
6.3.14用电设施应加漏电保护器。
6.3.15固定结构用的揽绳一定要拴系结实.否则吊车不允许松钩。
6.3.16组片作业人员要注意作好地下阴井的隐蔽和测爆工作，以防止火灾发生。
6.3.17禁止空中抛物。
七、资源需求计划
7.1施工机具使用计划
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
吊车
NK-500E-3
台班
25
现场吊装
2
吊车
浦沅Q235-3
台班
200
运输及现场吊装
3
吊车
QY-8E
台班
170
运输及现场吊装
4
板车
待定
台班
待定
视构件及现场情况而定
5
汽车
待定
台班
待定
视构件及现场情况而定
6
导链
5T
台
10
7
导链
2T
台
15
8
导链
1T
台
20
9
卡环
10T
个
10
10
卡环
3T
个
20
11
卡环
2T
个
20
12
扳手
各种型号
把
50
13
角向磨光机
ф100
台
20
14
气焊工具
套
10
15
2吨滑轮
个
5
16
1吨滑轮
个
5
17
磁力钻
台
2
18
水平尺
把
5
19
触电保护器
台
20
20
电焊机
台
20
21
电动扳手
台
3
22
焊条烘干箱
台
1
7.2施工措施用料计划
序号
材料
名称
材质、规格、型号
单位
数量
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