宝丰能源聚丙烯装置脱气仓顶部钢结构施工方案.docx
《宝丰能源聚丙烯装置脱气仓顶部钢结构施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宝丰能源聚丙烯装置脱气仓顶部钢结构施工方案.docx（50页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
宝丰能源聚丙烯装置脱气仓顶部钢结构施工方案
宁夏宝丰能源
烯烃项目聚丙烯装置钢结构
（脱气仓）
施工方案
编制人：
路宝红
审核人：
安全：
质量：
批准人：
中国化学工程第十四建设有限公司
宁夏宝丰能源项目经理部
2014年3月14日
第六章吊装
第一章工程概况及编制依据
1.1工程概况
1.1.1本项目分项工程聚合区脱气仓钢结构制作安装，吊装就位。
所属工序必须合理安排施工程序，统一调度，确保所属工程能够安全、顺利合理的进展。
1.1.2脱气仓钢结构安装位置在聚合区第一冷凝器的西南侧61/7轴和M1L轴线管廊南北方向9米，东西方向8米，主体钢结构安装在21.9米处，安装高度79.5米。
计划分三部分进行预制安装，第一部分从21.9米到46米处，为第一段在挤压造粒西侧预制。
第二分段为46米到67.4米处，在脱气仓东南侧进行预制.第三分段在第一段吊装完毕后在挤压造粒西侧预制。
具体施工在根据实际情况在做调整。
1.1.3钢结构预制安装工程吊装采用重型16吨塔吊，汽车吊，履带吊，吊链等。
1.1.4主体结构构件由H型钢、槽钢、工字钢、角钢和钢板等加工焊接而成，构件带*号梁与柱连接，柱间支撑均采用10.9级高强度扭剪螺栓，钢结构表面须进行喷砂除锈Sa2.5级后防腐。
1.1.5本分项工程难点，重点工程在于连接板制孔作业，制孔数量庞大，需要制孔连接板2496块。
平均每块板需要制作6个孔。
共计制孔约14976个。
钢结构制作安装工期为：
2014年4月15日安装就位完成。
1.2编制依据
1.2.1中国石化工程建设有限公司设计施工图纸及配套的相关工程图集；
1.2.2《钢结构施工质量验收规范》GB50205-2001；
1.2.3《建筑用压型钢板》GB/T12755－2008
1.2.4《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212-2020
1.2.5《钢吊车梁》08SG520-3
1.2.6《钢结构高强度螺栓连接节技术规程》JGJ82-2011
1.2.7《工程建设安装工程起重施工规范》；HG20201-2000
1.2.8《石油化工施工安全技术规程》；SH3505-1999
1.2.9《起重吊运指挥信号》；GB5082-85
1.2.10《钢结构工程施工规范》；GB50755-2012
1.2.11《化工设备吊耳及工程技术要求》；HG/T21574-2008
1.2.12650t履带吊吊车性能表；
1.3主要实物工程量
总工程量约270吨，不包含钢格板重量。
1.4工程特点
1.4.1工期紧，要完成甲方8.15总体节点要求；
1.4.2钢结构安装精度比较高，采用高强度螺栓连接。
1.4.3交叉作业多土建，安装；
1.4.4结构复杂，施工难度大；
1.4.5高空作业多；
1.4.6结构安装高度相对较高，增加吊装难度；安装难度。
1.4.7部分构件需人工吊装倒运。
第二章主要施工程序
交工验收
联合检查
除锈涂漆
局部除锈、防腐
涂刷面漆
节点焊接
整体找正
找正、找平
分片安装
结构安装
基础螺栓处理
基础验收
编号包装
超声波检测
焊接施工
构件尺寸检验
焊缝质量检验
定位焊接
校核组装
调直整平
切割下料
放样号料
结构预制
材料检验
施工准备
构件倒运
图纸会审
方案的编制
焊接质量检验
2.1钢结构施工程序
2.2钢结构施工流向
2.2.1根据现场实际情况合理结合本项目管理特点进行统筹安排运作。
第三章施工准备
3.1技术准备
3.1.1组织相关专业人员熟悉施工图纸和图纸的技术要求，掌握相应的标准规范；
3.1.2按照图纸编制材料计划上报业主及监理公司，为业主采购提供依据；
3.1.3编制施工组织设计，根据业主总体进度要求，合理配备施工人员和施工机具设备，以满足现场要求；
3.1.4组织相关人员进行技术交底，明确施工要点、安全重点。
3.1.5合理化组对，进行全面考虑，为吊装制作统筹安排。
3.2原材料及成品验收
3.1.1H型钢、各类型钢、钢板材质为Q345与Q235-B，进场材料表面锈蚀程度及几何尺寸均应符合相应的标准，超标者在验收时应给以退货，且所有钢材及高强螺栓都应具有质量保证书，其炉批号应与实物相符、有混批现象者要进行抽样复验。
3.1.2本结构焊材为：
①Q235钢之间焊接采用E43系列。
②Q235钢与Q345钢之间采用E43系列；③Q345钢之间焊接采用E50，焊材规格为φ3.2及φ4.0两种焊条，焊丝Q235BQ345焊接焊丝可采用ER50-6。
进场材料提供质量保证书，验收时发现有受潮、药皮脱落、生锈等现象者不得验收。
3.1.3钢材验收后按品种、规格堆放，紧固件按品种、规格存放于货架上，焊材存放于具有除湿设备的焊条库房内。
3.3基础验收
3.3.1按钢结构设计图纸对钢结构基础用水准仪、经纬仪等工具运行定位轴线、基础中心线、基础标高，地脚螺栓尺寸等进行复验。
3.3.2复验合格与基础施工单位办理中间交接手续、填写记录。
3.3.3基础验收一般允许偏差：
项目
允许偏差（mm）
基础中心线位移
±20
基础标高
＋0
—20
基础上表面平整度
每米
5
全长
10
基础垂直度
每米
5
全高
10
予埋地脚螺栓
标高
＋20
－0
中心距
±2
3.3.4基础处理：
本项目钢结构采用二次灌浆法安装，其基础处理是将基础表面铲出麻面并将垫铁位置铲平后表面清理干净。
3.4预制场地
3.4.1根据本工程地方特性，以及施工现场具体情况。
生产技术要求等需要在挤压造粒厂房西侧用装载机平整一块30m*50m的钢结构组装场地，上铺200mm和水温混合料和300mm三七混合土利用压路机压实夯平，铺设HW200型钢搭设预制平台基座用水准仪进行水平找平找正，在基座上铺δ=10MM钢板，在预制场四周采用0.7mm厚压型钢板及脚手架管安装围护墙；标识要明确醒目清晰。
3.4.2在第一冷凝器西侧平整一块60m*50m的钢结构梁梯子平台柱预制场地，基础夯实机铺设同组装场地做法一样。
3.4.3规划出型材、板材堆放区；下料预制区；喷砂防腐区应单独采取围护措施（远离施工人群）；
第四章主要施工方法
4.1钢结构制作
4.1.2零件加工
1切割：
氧气切割前将切割区域内的铁锈、油污清理干净，切割后断口处边缘熔瘤、飞溅物应清除。
机械剪切面不得有裂纹及大于1mm的缺楞，并应清除毛刺。
4.4.1.1放样
①放样按设计图纸以1∶1比例放出结构大样。
②制作样板：
用簿铁皮（油毡纸）等按大样图制作钢结构杆件，节点板、筋板等零件样板。
③在钢板、型钢上按样板、样杆尺寸进行号料，号料时要适当预放加工裕量：
加工方法
裕量（mm）
自动气割
手工气割
气割后需铣平或打磨清理
3
4
4～5
④放样（样板）尺寸允许偏差（见下表）
序号
项目
允许偏差（mm）
1
2
3
4
5
平行线距离和分段尺寸
对角线差
宽度、长度
孔距
加工样板角度
±0.5
1.0
±0.5
±0.5
±2°
4.4.1.2号料尺寸允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
2
零件外形尺寸
孔距
±1.0
±0.5
4.4.2下料
4.4.2.1底板、连接板、筋板采用自动气割，切割边缘用磨光机打磨整齐。
4.4.2.2H型钢、工字钢采用火焰切割。
立柱底脚板、顶板等采用半自动火焰切割机切割。
4.4.2.3零部件钻孔采用台钻及磁力台钻。
4.4.2.4钢零部件切割允许偏差。
机械切割允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
1
2
3
零件宽度、长度
边缘缺棱
型钢端部垂直度
±3.0
1.0
2.0
火焰切割允许偏差
项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
切割面平面度
割纹深度
局部缺口深度
±3.0
0.05t且不应大于2.0
0.3
1.0
4.4.2.5螺栓孔距及螺栓孔孔径允许偏差
螺栓孔距允许偏差（mm）
螺栓孔孔距
≤500
501~1200
同一组内任意两孔间间距
±1.0
±1.5
相邻两组的端孔间距
±1.5
±2.0
C级螺栓孔允许偏差
项目
允许偏差（mm）
直径
＋1.0
0.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t且不大于2.0
4.4.2.6柱，梁接接法
立柱，梁根据到货材料的长度，现场如需要拼接，现场进行拼接，带*号梁与柱高强螺栓连接弱轴铰接，强柱刚接。
柱间支撑全部高强螺栓连接：
其余梁与梁铰接，梁与柱强柱刚接，弱柱铰接。
节点做法参照《钢结构施工总说明》第23~25页。
钢结构节点选用表。
4.4.3矫正及成型
4.4.3.1钢零件下料前发现材料有变形（弯曲、扭曲、凹凸不平等）情况时要进行矫正。
4.4.3.2钢件矫正可采用冷态和热态两种方法
a.冷态矫正：
采用板弯器、手板压力机、千斤顶及大锤对变形点进行施压或锤击将变形处矫正，矫正温度不低于－12℃。
b.热态矫正：
采用氧-乙炔局部火焰加热法（加热三角形法）进行矫正，加热温度在550~650℃间。
4.4.3.3钢材矫正后允许偏差见下表
项目
允许偏差（mm）
图例
钢板的局部平面度
t≤14
1.5
△
t
1000
t＞14
1.0
型钢弯曲矢高
1/1000
且不应大于5.0
角钢肢的垂直度
b/100双肢栓接角钢的角度大得大于90°
△
△
bb
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100
且不大于2.0
ｂ
ｂ
△ △
4.4.3.4矫正后偏差采用平尺、角度尺、游标卡尺进行检查。
4.5钢构件组装
4.5.1钢构件组装
4.5.1.1在钢平台上放出构件大样并标出各零部件中心（重心）线。
4.5.1.2在零部件上标出组装中心（重心）线。
4.5.1.3在大样线边缘焊上卡板便于对中。
4.5.1.4用人工（小零件）或起重工具（大零部件）将零部件吊放至平台上按大样进行组装。
4.5.1.5组装后进行点焊和焊接（底板与门架柱不进行组装焊接）。
4.6钢结构焊接
4.6.1焊接
4.6.1.1焊接前按焊接工艺评定制定焊接工艺。
4.6.1.2焊工应有相应钢种和焊接项目的合格证。
4.6.1.3焊条焊接前进行烘干、烘烤温度为150±15℃，烘烤1—1.5小时，使用时放于焊条保湿筒内。
4.6.1.4构件焊接坡口为V型，当δ＞10时坡口尺寸如下图
55°-65°
t
0-3
0-3
4.6.1.5T型接头、十字接头、角接接头等要求焊透的对接和组合焊缝坡口型式和尺寸见下图。
TT
Pααpα
cc
TT
T
P
C
α
10~17
0~3
0~3
45~55
17~30
0~4
0~4
T
P
C
α
20~40
2~3
0~3
45~55
4.6.1.6构件点焊用焊材与主体焊材牌号相同，并由合格焊工施焊，点焊焊缝高度为设计焊缝高度的2/3，长度不小于25mm。
点焊焊缝应在施焊焊道内。
4.6.1.7构件焊接先焊焊接量小的一侧，成片组装构件焊工应对称均匀分布，按焊接工艺进行焊接。
4.6.1.8长焊缝焊接时采取由中间向两端，采取分段倒退法焊接以减少变形。
4.6.1.9对柱脚底板、牛腿、桁架支承座等焊缝较密的构件，焊接前对零部进行反变形处理，防止焊缝收缩导致底板（支承板）翘/曲。
4.6.2焊接质量要求：
4.6.2.1焊接后及时敲去焊渣、清理焊缝，焊缝表面不得有裂缝焊瘤等缺陷。
二级焊缝不得有表面气孔、夹渣，弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
4.6.2.2立柱对焊H型钢接头为二级焊缝需做超声波探伤检查，探伤结果应符合GB11345“钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法”的规定见下表：
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
4.6.2.3二、三级焊缝外观质量标准见下表：
项目
允许偏差（mm）
缺陷类型
二级
三级
未焊满
≤0.2+0.02t，且≤1.0
≤0.2+0.04t，且≤3.0
每100mm焊缝内缺陷总是≤25
根部收缩
≤0.2+0.02t，且≤1.0
≤0.2+0.04t，且≤2.0
长度不限
咬边
≤0.05t，且≤0.5；连续长度≤100，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长
≤0.1t且≤1.0，长度不限
弧坑裂纹
不允许
允许存在个别长度≤5的弧坑裂纹
电弧擦伤
不允许
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t，且≤0.5
缺口深度0.1t，且≤1.0
每1000焊缝不得超过1处
表面夹渣
不允许
深≤0.2t，长≤0.5t且≤20.0
表面气孔
不允许
每50焊缝长度内允许直径≤0.4t，且≤3.0的气孔2个，孔距≥6倍孔径
4.6.2.4焊缝尺寸允许偏差
对接焊缝及完全熔透组合焊缝
项目
图例
允许偏差（mm）
对接焊缝余高C
c
B
一、二级
三级
B＜20 0~3.0
B≥20 0~4.0
B＜200~4.0
B≥200~5.0
对接焊缝错边d
d
d＜0.15t
且≤2.0
d＜0.15t
且≤3.0
部份焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差
项目
c
hf
hf
图例
允许偏差（mm）
焊脚尺寸hf
c
hf
hf
c
hf
hf
hf≤60~1.5
hf＞60~3.0
角焊缝余高c
hf≤60~1.5
hf≤60~3.0
焊缝检测。
装置区钢结构框架柱，支撑等重要设备的梁及框架梁的拼接，对接焊缝等级为一级，吊车梁拼接，对接焊缝等级为一级。
框架，管廊，设备支吊架，塔平台的角焊缝为二级。
操作平台，通道的角焊缝为三级。
焊接H型钢腹板和翼缘板的焊缝应采用全焊透的对接与角结合焊缝，焊缝等级为二级。
施焊要求
施焊时应选择合理的施焊顺序及工艺，以控制结构焊接的变形，当变形超过规范规定时，必须予以矫正，所有的焊缝满焊，焊缝长度除注明外，不得小于60MM，所承受力焊缝高度（处注明外）均不得小于6MM。
柱与柱顶板，底板接触面应刨平顶紧，梁的加筋的上端与翼缘板应顶紧后焊接，所有杆件的端头应经过加工消除毛刺。
检查的焊缝数如不合格率小于2%时，该批验收应定为合格，不合格率大于5%时，该批验收应定为不合格，不合格率为2%~5%时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线处各增加一处，如所处抽检焊缝中不合格率大于3%时，该批验收应定为不合格，当批验收不合格时应对该批焊缝全数进行检查，当检查有裂纹缺陷时，应加倍抽检。
设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求，一级焊缝应抽检100%，其合格等级应为国家标准«钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法»GB11345B级检验的Ⅱ级及Ⅱ以上，二级焊缝应进行抽检，抽检比例不得少于20%，其合格等级应为现行国家标准«钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法»GB11345B级检验的Ⅲ级及Ⅲ以上.
4.7钢结构安装
底板安装
a、将底板安装在基础上，采用垫铁安装到设计标高、并调整底板的水平；扭紧地脚螺栓固定。
b、按照施工图纸将管廊柱的中心十字线放在底板上，并打上冲眼标记。
c、设备垫铁采用普通碳素钢钢板切割制做，垫铁的规格尺寸根据施工图和下列近似计算公式进行计算选用：
A≥C×100（G1+G2）/nRmm2
A—一组垫铁面积mm2
C—系数取2.3
n—垫铁组数R—基础混凝土抗压强度（R在此装置中取120kgf/cm2）kgf/cm2
G1—设备物料及附件等的质量kgf
G2—全部地脚螺栓拧紧后,作用在垫铁上的总压力kgf
G2=d02[]n′/4
d0--地脚螺栓根径26cm
--地脚螺栓材料的许用应力（取1130kgf/cm2）kgf/cm2
n′--地脚螺栓数量。
平垫铁采用Q235B材料加工，每个柱设置8组垫铁，每组不得超过5块。
垫铁设置在受力螺栓的两边及有柱脚加强筋板处。
每一组垫铁有2块斜垫铁。
钢结构预拼装，安装工程总体需求及工程施工特点，安装预先计划在挤压造粒西侧进行成片组对，第一段组对24米，由25吨汽车吊进行配合，在地面组对9*8*24米巨型框架，组对完成每层平台梁与柱组对连接，符合安装设计图纸要求，每跨平台主梁连接全部采用高强度螺栓进行拼装组对，柱间垂直支撑也按照要求在地面进行拼装组对，（梁与梁连接次梁可以预先焊接连接角钢，在整体吊装就位后再进行完善）。
安装650吨吊车性能表满足第一段结构吊装要求，在第一段结构吊装就位后，紧接着进行脱气仓安装就位。
在进行第二段和第三段的拼装和吊装就位，最终到达预期目标。
完成设计所有设计内容，达到施工要求，具备使用条件。
由于现场环境的局限性，在结构第一段组对完成后，进行自检，互检，待全部安装完后再进进行终检。
所有的检验批必须达到钢结构整体验收规范，符合设计及施工要求。
4.7.4.1钢结构安装质量要求
项目
允许偏差
检验方法
柱脚底座中心线对
定轴线的偏移△
5mm
钢尺
柱基准点
标高
+5mm
－8mm
水准仪
垂直度a
H/1000
经纬仪互成90°
方向测量
5
4.7.4.2框架安装的允许偏差
项目
允许偏差
图例
钢结构定位轴线
±L/20000
±3.0
L
L
柱子定位轴线
1.0
Δ
Δ
地脚螺栓偏移
2.0
Δ
Δ
底层柱柱底轴线对定位轴线偏移
3.0
Δ
Δ
底层柱基准点标高
±2.0
基准点
上下柱连接处的错口
3.0
Δ
Δ
单节柱的垂直度
H/1000
10.0
Δ
同一层柱的
各柱顶高度差
5.0
Δ
Δ
同一根梁两端顶面高差
l/1000
10.0
Δ
l
主梁与次梁表面高差
±2.0
Δ
主体结构
总高度
用相对标高
控制安装
±∑（Δh+Δz+Δw）
H
用设计标高
控制安装
±H/1000
±30.0
主体结构整体垂直度
由各节柱的倾斜算出
H/2500＋10.0
50.0
Δ
H
主体结构整体平面弯曲
由各层产生的偏差算出
L/1500
25.0
Δ
L
注：
Δh为柱子长度的制造允许偏差；Δz为柱子长度受载荷后的压缩值；Δw为柱子接头焊缝的收缩值；n为柱子节数
⑴柱的安装标高偏差不大于±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。
⑵柱底、垫铁找正，每组垫铁不超过三块，找正后，垫铁要点焊牢，办理隐蔽工程记录。
⑶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。
4.7.4.3钢平台、钢梯和防护钢栏杆安装的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
平台标高
±10.0
平台梁水平度
l/1000
20.0
平台支柱垂直度
H/1000
15.0
承重平台梁侧向弯曲
l/1000
10.0
承重平台梁垂直度
h/250
15.0
栏杆高度
±10.0
栏杆立柱间距
±10.0
直梯垂直度
l/1000
15.0
4.7.5连接梁组装
4.7.5.1连接梁安装固定后，进行次梁安装。
4.7.5.2带有*号梁与柱采用高强螺栓连接：
设计图纸采用10.9级六角头螺栓.
4.7.5.3二次灌浆灌浆前将基础润湿、灌浆时支用高强无收缩灌浆料；
高强度螺栓连接
高强度螺栓施工应遵循«钢结构设计规范»«结构高强度螺栓连接的设计，施工及验收规程»的现行版本。
高强度螺栓的预应力见«钢结构设计规范»GB50017-2003
连接处构件摩擦面应采用喷砂（丸）处理，不得涂刷防腐涂料，精处理后的高强度螺栓连接处摩擦面应采取保护措施，防止沾污杂物盒油污。
高强度螺栓连接处处理完毕后，应按构件防腐涂装进行防腐处理。
螺栓及连接件处周边用涂料封闭，高强度螺栓摩擦面抗滑移动系数0.45.
高强度螺栓安装时，构件表面应保持干燥，不得在雨中施工。
高强度螺栓拧紧顺序，应从螺栓群中部开始，向四周扩散，逐个拧紧，
梁柱混合连接时，应采用先螺栓后焊的方法进行施工。
高强度螺栓应通过初拧，复拧和终拧达到拧紧的目的，每次完成应作标记，防止漏拧。
高强度螺栓连接副终拧1小时后，24小时内进行扭矩检查。
高强度螺栓现场安装时应能自由穿入螺栓孔，不得强行穿入，螺栓不能自已穿入时，可采用铰刀或锉刀修理螺栓空，不得采用气割扩孔，扩孔数量应征得设计单位同意，修整后或扩孔径不应超过螺栓直径的1,2倍。
高强度大六角头螺栓连接副使拧可采扭矩法或转角法，施工时应符合下列规定，
使用的扭矩扳手使用前应进行校正，气扭矩误差不得大于±5%，校正用的扳手，其扭矩相对误差不得大于±3%。
施拧时，应在螺母上施加扭矩。
施拧应分为初拧和终拧，初拧扭矩可取施工终拧扭矩的50%，复拧扭矩应等于初拧扭矩，终拧扭矩计算Tc=kpcd
式中Tc施工终扭矩（N.m）
K高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，取0.11˷0.150
P高强度大六角螺栓施加预拉力，（KN）高强度螺栓公称直径（mm）
终拧扭矩计算Tc=kpcd=0.13*170*20=442N.m
M20预拉力170KN
第五章钢结构吊装
1安装施工特点
1由于框架平台安装高度高，并需配合设备安装，框架西侧梁与柱间支撑在吊装前需拆除，待设备就位后再进行安装，因此，后期安装为本工程难点。
在每段安装就位前，必须保证外围脚手架安全维护和操作平台搭设工作，为了确保安全工作，脱气仓需要从0米层四周进行双排脚手架搭设工作，以便在大的框架安装后进行后期柱间支撑安装和次梁安装焊接，在脚手架延至钢结构框架时，脚手架要有效地和金属框架连接，已达到安全可靠。
直到结构（设备）安装结束，在结构安装同时要配合设备就位工作。
需要在空中组对的地方脚手架要跟刚接连接要牢靠，便于操作施工。
脚手架操作平台四周要有围腰两道，围腰高度不得低于1.2米。
脚手架在使用前要经过安检部门验收合格，并配挂经过确认合格的检验牌及使用卡。
2由于框架安装高度高，作业面及操作条件受到限制，确保施工安全是本工程的关键。
3框架底宽8m，长9m，钢结构安装在21.9米层，钢结构高度57.6米，框架上两台大型设备，进行分段吊装组对。
安装高度超高，必须有效利用650吨履带吊进行吊装作业和空中组对工作。
2施工方案选择
2.1考虑到安装工期紧，时间短，从操作、
升级会员 