泰钢高炉鼓风机站钢结构施工方案.docx
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泰钢高炉鼓风机站钢结构施工方案
第一章编制依据
1.主要规范、规程、标准及法规一览表
序号
标准代号
标准名称
1.
GB50026－2007
工程测量规范
2.
GB50205－2001
钢结构工程施工质量验收规范
3.
GB50207－2002
屋面工程质量验收规范
4.
GB50235－97
工业金属管道工程施工及验收规范
5.
GB50236－98
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
6.
GB/T12467－90
焊接质量保证一般原则
7.
GB50270－98
连续运输设备安装工程施工及验收规范
8.
YBJ232－91
冶金建筑工程质量检验评定标准
9.
YB9254－95
钢结构制作安装施工规程
10.
YB/T9256－96
钢结构、管道涂装技术规程
11.
YBJ212－88
冶金建筑安装工程施工及验收规范
12.
JGJ81－2002
建筑钢结构焊接技术规程
13.
JGJ82－91
钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程
14.
JGJ104－97
建筑工程冬期施工规程
15.
HGJ229－91
工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范
16.
SYJ4007－86
涂装前钢材表面处理规范
第二章工程概况、特点
第一节工程概况
本工程为泰钢炼铁技术升级改造项目高炉鼓风机站钢结构，包括鼓风机站屋面、吊车梁、煤气管道支架、钢平台等零星钢结构。
厂房纵向共15条轴线，轴线总长84m，柱距6m，横向为单层AB跨，跨度为24m。
厂房屋面均为梯形屋架，共有桁架16榀，A1型9榀，单重15.9吨，A2型7榀，单重15吨，上下弦、腹杆均为角钢。
梯形屋架与厂房柱为螺栓连接加焊接，A轴柱顶标高为20.57米。
B轴柱顶标高为22.11米。
屋面檩条为实腹式焊接H型钢及C型钢，跨度为6米，屋面设横向天窗7榀，长18米，宽3米。
吊车梁为焊接H型钢，板材采用长尺搭接，避免对接焊缝过多，减少材料浪费。
轨道固定采用焊接性。
煤气管道支架、钢平台等结构均为焊接H型钢、角钢、钢板等组成。
厂房结构连接采用C级普通螺栓和焊接等两种连接方式。
整个结构节点多，构件数量多，施工工艺比较复杂。
焊接材料：
手工焊接，普通构件采用E4301、E4303型焊条，自动或半自动焊（埋弧焊）采用HO8A焊丝，并配以相应的焊剂。
钢构件涂装：
应彻底清除构件表面的铁锈、焊渣、毛刺、焊疤、油污及泥土等。
除锈等级：
手工和动力机械除锈St3级；喷射或抛射除锈Sa2.5级。
钢构件涂装：
钢构件除锈达到要求后涂刷C06-1醇酸铁红防锈底漆两遍。
然后涂刷C53-10云铁醇酸中间漆一遍。
最后再涂刷C04-42醇酸面漆两遍。
总漆膜厚度140-170um。
在螺栓周围、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安上述要求补漆。
第二节工程特点及施工难点
1．工程特点：
1.1.工期紧：
从2011年3月10日至2011年6月30日。
1.2.施工机械调运量大。
由于当地资源相对短缺，而施工所需的钢结构加工设备，加工厂和安装现场所需的大型起重、运输机械全部要从异地运，增加了调遣的工作量和难度，须采取灵活的措施，广开渠道，就近租赁与远程调遣相结合，保证施工机械及时到位。
2.工程难点:
2.1.结构制作复杂：
主要是梯形屋架、天窗架、吊车梁等的组装焊接、预拼装（特别是焊接收缩时钢结构几何尺寸影响）等一系列技术问题的难度增大，焊接操作人员作业环境改善与安全防护亦应作为施工难点引起重视，以保证焊接质量达到设计和规范的需求。
2.2.资源短缺，异地施工。
人员调配，物资供求存在诸多困难，施工管理难度增大，在超越常规的条件下，为确保施工工期。
需在短时间内调集大量的施工机械和施工人员，迅速投入泰钢炼铁技术升级改造项目高炉鼓风机站钢结构工程，对施工组织管理，施工人员素质、工作作风，甚至思想政治工作都必须提出很高的要求。
2.3现场制作准备
现场布置应做好如下工作：
2.3.1办理施工临时占地申请手续。
2.3.2按照有关规定，上报安全、质量管理制度及保证体系框图。
2.3.3办理施工临时用电手续，接通施工电源。
2.3.4设置必要的施工临时设施。
2.3.5现场配置起重设备、焊接设备、结构加工设备、工装设备等并及时与监理办理设备进厂报验手续，以保证设备尽快投入使用。
2.3.6尽快完成现场施工照明。
2.3.7钢构件制作基地建设与区域划分
2.3.7.1在业主规划的场地上建设钢构件加工基地，基地由80m×100m的制作场地构成，配以10～30t门式起重机以及相应的钢结构加工设备、焊接设备。
2.4、总体施工程序
2.4.1总体施工程序是：
2.4.1.1施工前期准备,钢结构制作场地具备制作条件。
2.4.1.2钢结构制作。
2.4.1.3钢结构安装。
2.4.2阶段划分。
2.4.2.1第一阶段是吊车梁系统钢结构制作安装。
先施工1-7线部分，再施工7-15线部分。
2.4.2.2第二阶段是屋面系统钢结构制作安装。
先施工1-7线部分，再施工7-15线部分。
2.4.2.3第三阶段是平台及支架钢结构制作安装。
2.5.作业方案和技术措施编制计划
由于目前钢结构图不全，先安排部分钢结构详图设计、制作方案的编写，施工方案主要参照已发图纸、初步设计和招标文件对本工程作出总体的规划和部署。
随着图纸的下发，将编制详细的专业施工方案。
第三章主要资源计划
第一节劳动力计划
由于工程实物量较大,施工周期短,投入人员工种多、技术水平要求高,高峰时操作工人约145名,劳动力工种构成见下表：
工种
人数
工种
人数
铆工
20
电工
2
起重工
20
检验工
5
钳工
10
测量工
3
电焊工
20
油工
15
辅助工
50
合计
145
施工交叉进行,在整个施工过程中,除加强安全消防保卫工作外,还要加强对施工人员的教育和管理,以防发生安全质量事故。
对现场各专业设备、构件成品和半成品加强保护,以防损伤丢失。
由于工程复杂,形式特殊,要落实各级人员的岗位责任制,对全体施工人员进行施工方案、施工工艺和技术交底工作。
各部位要进行详细的交底、检查和验收,使施工过程处于严格的控制之下,把工程质量目标真正落到实处。
第二节施工设备、机具计划
施工所需设备、机具计划见下表。
施工设备、机具计划表
序号
机具名称
型号规格
单位
数量
备注
一
起重运输设备
1
履带吊
50t
台
1
长期使用
塔吊
台
1
配合使用
2
汽车式起重机
25t
台
2
机动调配
3
拖车
20-30t
台
1
长期
4
半挂汽车
10t
台
3
机动调配
5
平板汽车
15t-20t
台
2
机动
二
生产检测设备、机具
1
多头直条火焰切割机
tHG5000
套
1
2
自动切割机
台
10
3
平面数控钻床
PD16
台
0
4
摇臂钻床
Z3050*16（I）
台
6
5
H型钢端头铣
∮800×1200
台
1
6
埋弧焊机
MZ-1000
台
4
7
CO2焊机
YD-500KR2HGE
台
5
8
交流电焊机
YK-505FL4HGE
台
30
9
直流电焊机
台
10
10
硅整流电焊机
Z×G×400
台
10
11
焊条烘干箱
4.8KW
台
4
焊条烘干
12
焊条保温筒
5Kg
台
30
13
翼板变形调整机
台
5
14
型钢调直机
台
5
15
卷板机
台
1
16
空压机
0.9～3
台
4～6
17
角向磨光机
∮100
台
25
18
角向磨光机
∮150
台
20
19
气割工具
手动
套
20
三
起重工具
1
千斤顶
P=50
台
1
2
千斤顶
P=32
台
5
3
千斤顶
P=16
台
5
4
手动葫芦
2t-10t
台
50
5
卷扬机
5t
台
10
四
测量仪器
1
全站仪
台
1
2
经纬仪
台
4
3
N2水准仪
台
2
五
无损检测设备
1
超声波设备
Pf-300
台
1
六
其它工具
1
对讲机
部
20
4
钳工测量工具
套
10
5
力矩扳手
套
3
6
磁力钻
台
3
第四章钢结构制作
第一节构件加工流程图
生产准备
放样
原材料矫正
切割
号料
剪切,锯切
零件平直
制孔
边缘加工
弯制
半成品分类堆放
小装配
拼接
焊接
焊接
端部铣平
矫正
矫正
端部铣平
退火处理
焊接
矫正
油漆
喷砂（抛丸）除锈
成品钻孔
成品出厂
第二节主要钢构件制作单元划分
1、屋面系统：
梯形屋架（24m）长度小于30m，整体制作。
2、吊车梁：
吊车梁（长6m。
高1.2米），整体制作。
2、管道支架类：
整体制作。
3、钢平台：
先制作支架，后制作平台及栏杆等。
第三节钢构件制作顺序
1、整体制作顺序
吊车梁屋（桁）架天窗架屋面围护结构管道支架钢平台
2、按区域划分钢构件制作顺序
A～B跨1～7线A～B跨7～15线
3、制作顺序可按现场指挥部的要求进行适当调整，满足安装的需求。
4、设计或业主有预拼装要求的部位应进行预拼装。
足结构安全性能的要求。
第四节主要工序加工方案
1钢构件放样、号料、切割
1.1放样
1.1.1放样人员必须熟悉图纸和工艺要求，放样要根据加工工艺图进行。
以放出平面及节点大样,核对构件外形尺寸,安装关系,焊接形式等。
经过核实无差错后才能进行样板（杆）制作。
1.1.2采用计算机放样以及公式计算法放样,放样后必须专人进行核算,并且备有的详细的图表,几何尺寸,简图,计算数据等资料。
1.1.3放样要根据工艺要求,统筹考虑预留加工量,焊接收缩量,起拱,板厚处理等。
其收缩量见下表：
画线号料外形尺寸
-0.5mm
测量样板
内卡样板:
-0.5mm;外卡样板:
+5mm
气割加工余量
δ≤14mm:
2.0mm;δ≤26mm:
2.5mm;δ≥28mm:
3.0mm
锯切的加工余量
砂轮锯:
锯片厚度加1mm;
刨边、铣端的加工余量
每一加工端:
3—4mm;
二次气割加工余量
每一加工端:
0.5板厚且不小于5mm.
焊接收缩余量
a.沿焊缝纵向收缩:
0.03—0.2L%;
b.沿焊缝横向收缩:
0.03—0.75%L;
c.加劲肋焊缝引起的纵向收缩:
每个加劲肋每条焊缝0.25mm;
1.1.4样板应用不易变形的铁皮，扁铁等材料制成，样板（杆）上应明确标注零件的规格，数量，基准边，孔径等。
用于桁架，屋架类的样板应注明中心线、重心线、定位线；用于弯曲的样板还要注明弯曲方向等。
样板（杆）要妥善保管，使用一段时间应进行复验，防止变形。
1.1.5样板（杆）制作的精度应符合设计及规范的要求无特殊要求时其允许偏差应符合下表的规定：
放样、样板的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
检查方法
平行线距离和分段尺寸
±0.5
用钢尺和直尺
宽度、长度
±0.5
用钢尺和直尺
对角线
±1.0
用钢尺和直尺
孔距
±0.5
用钢尺和直尺
加工样板的角度
±20＇
用钢尺和塞尺
1.1.6放样、号料使用的量具必须符合量具验收标准使用要求和规定常用量具的允许偏差应符合下表的规定：
常用量具的允许偏差
种
类
标称
长度
全长
偏差
分度偏差
至尺寸端任意一段长度
毫米
分度
厘米
分度
米分度
大于
至
偏差
钢
直
尺
500
1000
1500
2000
±0.15
±0.20
±0.27
±0.35
±0.05
±0.08
—
200
300
1000
1500
500
1000
1500
2000
±0.15
±0.20
±0.27
±0.35
钢
卷
尺
2000
5000
10000
15000
20000
30000
50000
100000
±0.6
±1.2
±1.8。
±2.0
±2.5
±4.0
±5.0
±10
±0.10
±0.15
±0.30
1000
2000
5000
10000
15000
200000
25000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
2000
5000
10000
15000
20000
25000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
100000
±0.6
±1.2
±1。
8
±2。
0
±2.5
±3.2
±4.0
±4.5
±5.0
±6.0
±7.0
±8.0
±10
1.2号料
4．1.2.1号料时要根据加工工艺图纸及有关技术文件，复核所使用的材料的材质、规格、外观质量，如发现不符合相关规定，应及时反馈到质量科、生产科、供应部门。
遇有材料弯曲、平度超差，影响放样，号料的质量时要对所使用的原材料进行矫正，钢材矫正后的允许偏差应符合下表的规定：
钢材矫正后的允许偏差
项目
允许偏差
图例
钢板的局部
平面度
≤14
1.5
>14
1.0
型钢弯曲矢高
l/1000且不应于5.0
角钢肢的垂直度
b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90度
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且不大于2.0
1.2.2使用合格的样板（杆）进行号料，号料应有利于切割和保证零件质量。
1.2.3主要受力的构件和需要弯曲的零件，号料时应按工艺规定的方向取料,弯曲的外侧不得有冲点和伤痕等缺陷。
1.2.4画线号料的允许偏差应符合下表的规定:
号料的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
零件外形尺寸
±1.0
用钢尺、直尺
孔距
±0.5
用钢尺、直尺
1.3切割
1.3.1钢材的分离参照下表的要求进行:
项目
加工方法
δ<12mm
剪切
δ≥12mm
切割
H型钢
切割、锯切
型材
切割、锯切、剪切
1.3.2氧-丙烷切割的允许偏差应符合下表的规定:
氧-丙烷切割的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
切割平面度
0.05t且<2.0
用直尺、塞尺
割纹深度
0.2
用焊缝量规
局部缺口深度
1.0
用焊缝量规
表面粗糙度Ra
一级0.25.二级0.50
用直尺
注:
t为割面厚度
1.3.3机械剪切的允许偏差应符合下表的规定:
机械剪切的允许偏差
项目
允许偏差mm
允许偏差mm
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
边缘缺棱
1.0
用直尺
型钢端头垂直度
2.0
用角尺、塞尺
1.3.4碳素钢在环境温度低于-16度,低合金钢在环境温度低于-12度时不得进行剪切,冷矫正及冲孔。
1.3.5切割缺陷的处理:
对于1<缺棱<3毫米的缺陷,采用磨光机修磨平整.坡口不超过1/10的缺棱,采用直径3.2的低氢型焊条补焊,焊后修整平整.断口上不得有裂纹或夹层。
1.4边缘加工
1.4.1需要进行边缘加工的零件,应尽量采用精密切割代替机械加工。
1.4.2使用机械进行边缘加工的零件,加工余量应大于3毫米,加工余量可按下表的要求:
加工余量
材质
边缘下料形式
钢板厚度mm
最小余量mm
低碳钢
剪切边
≤16
2
低碳钢
切割边
>16
3
各种钢材
切割边
各种厚度
4
优质低合金钢
切割边
各种厚度
>3
1.4.3焊口坡口宜采用刨削或切割的方法进行,坡口加工尺寸要按工艺加工,用样板控制坡口加工。
1.4.4边缘加工的质量标准应符合下表的规定:
边缘加工的质量标准
项目
允许偏差mm
检查方法
零件的长度、宽度
±1.0
用钢尺、直尺
加工边直线度
L/3000且<2.0
用钢尺、拉线
相邻两边夹角
±6＇
用量角规
加工面垂直度
0.025h<0.5
用角尺、塞尺
加工表面粗糙度Ra
0.5
用直尺
2、制孔
2.1钻孔按下列规定进行:
.使用摇臂钻、磁座钻、压杠钻等设备钻孔;
.小批量生产的孔,采用样板或画线钻孔；画线时在规孔线上用样冲打出标记，作为钻孔后的检查依据.孔中心的冲眼应大而深.当采用数块钢板叠合在一起钻孔,叠合的最大厚度不大于60毫米,叠合钢板边缘必须用夹具夹紧或点焊固定.厚板和叠合板钻孔时平台及临时支架的水平度,平面度,防止孔的中心倾斜。
.连接板上的孔应先薄孔施工，无法控制质量的部位要厚孔施工。
.磁座钻、压杠钻只适用于固定钻床无法使用的部位;
2.2钻孔按下列规定进行:
2.2.1所有连接板均在摇臂钻钻床上钻孔。
2.2.2磁座钻、压杠钻只适用于固定钻床无法使用的部位。
2.2.3普通螺栓孔（C级螺栓孔--Ⅲ类孔）,包括高强螺栓孔,半圆形铆钉孔等孔直径应比螺栓、铆钉直径大1.0-3.0毫米孔璧粗糙度Ra不大于25微米。
孔的允许偏差应符合下表的规定:
孔的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
直径
0±1.0
用游标卡尺
圆度
2.0
用游标卡尺
垂直度
0.03t<2.0
用角尺、塞尺
2.2.4螺栓孔距的允许偏差应符合下表的规定:
螺栓孔距的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
≥500
501-1200
1201-3000
>3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
用钢尺
相邻两孔的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
用钢尺
2.2.5螺栓孔的分组应符合如下规定:
2.2.5.1在节点中连接板与一根杆件相连的连接孔划为一组；
2.2.5.2接头处的孔:
通用接头--半个拼接板上的孔为一组,阶梯接头--二接头之间的孔为一组；
2.2.5.3在两相邻节点或接头间的连接孔为一组,但不包括上述两条；
2.2.5.4受弯构件翼缘板上每一米的孔为一组；
2.2.6螺栓孔的偏差超过上述各表表规定的允许偏差值时允许采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新钻孔,禁止采用钢板填塞.重新钻孔的数量超过同一组孔的数量的25/100,并应及时反馈到技术质量科、生产科，并制定修复技术措施,经主任工程师批准或与设计协商后在作处理。
3、组装与拼接
3.1组装原则
3.1.1组装必须按照工艺流程的规定进行。
3.1.2组装前应编制组装顺序表,组装要严格按顺序表进行组装,组装顺序应根据结构形式,焊接方法和焊接顺序等因素确定。
3.1.3遇有隐蔽焊缝时,必须先进行焊接,经检验合格后才能进行下道工序。
3.1.4布置拼装胎具时,其定位必须考虑预放出焊接收缩量以及齐口加工的余量。
3.1.5组装前,零部件的连接接触面和沿焊缝边缘每边30-50毫米范围内的铁锈,毛刺,污垢,冰雪等清理干净。
3.1.6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,以便减少构件的残余应力。
3.1.7要求磨光顶紧的部位,其顶紧的贴合面应有75%以上的面积密贴,用0.3毫米的塞尺检查,塞入面积小于25%,边缘间隙小于0.8毫米。
3.1.8构件的隐蔽部位应提前进行涂装。
3.1.9组装好的构件应立即在构件明显的位置进行标注,注明图号,件号和数量。
3.1.10采用夹具组装时,拆除夹具时不得用锤击落,须用气割切除,不得损伤母材,并用砂轮平整。
3.1.11钢构件安装中所需用的控制线应在组装后标注,注明构件的中心线、标高控制线,定位线等,并且打上永久标记,作为钢构件检查、预检及验收的依据。
3.2钢板拼接的原则
3.2.1主要受力杆件:
应沿钢板轧制方向进行,最小拼接长度应大于1500。
3.2.2H型钢翼缘板纵向不得拼接,只允许在长度上拼接,拼接长度不小于两倍的板宽;腹板在纵向,横向均允许拼接,横向上的拼接宽度不小于300毫米,纵向上的拼接长度不小于600毫米.当为t形交叉时,交叉点的距离不小于200毫米;上下翼缘板拼接位置与腹板拼接缝错开200毫米以上。
3.2.3重要结构的钢板拼接除按沿轧制方向进行外,接头的位置应布置在跨度的1/4-1/3处，受拉翼缘应采取斜接,斜度a不大于45度。
3.2.4拼接的位置应避开安装孔和复杂的部位,一般接头也应尽量布置在受力较小的部位。
3.2.5不同厚度的钢板对接,在无特殊要求的条件下,较大厚度钢板的过渡坡口的斜度按1:
4进行。
3.3型钢拼接的原则
3.3.1采用标准接头形式进行拼接。
3.3.2采用对接焊接头:
一般采取斜接斜度应小于或等于45度，并且开坡口熔透;对以明确受力状态的型钢,要区分受拉和受压部位,对型钢要区分是拉杆还是杆,受拉部位和受拉杆件要采取斜接,受压部位和受压杆件可采用直接。
3.4焊接结构组装的允许偏差
焊接结构组装的允许偏差应符合下表的规定:
项目
允许偏差mm
检查方法
简图
对口错边
t/250且不应大于3.0
用焊缝量规
间隙
±1.0
用焊缝量规
搭接长度
±5.0
用焊缝量规
缝隙
1.5
用焊缝量规
高度
±2.0
用钢尺
垂直度
b/100且不应大于3.0
用直尺塞尺
中心偏移
±2.0
用直尺
型钢
错位
连接处
1.0
用直尺
其他处
2.0
用直尺
箱型截面高度
±2.0
用直尺钢尺
宽度
±2.0
用直尺钢尺
垂直度
b/200且不应大于3.0
用直尺、钢尺
3.5H型钢组装
H型钢必须搭设胎具进行组装。
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