钢结构加工施工方案修改版.docx

钢结构加工施工方案修改版.docx

《钢结构加工施工方案修改版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构加工施工方案修改版.docx（63页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢结构加工施工方案修改版

首钢京唐钢铁联合有限责任公司一期项目第一冷轧厂工程

成品跨主厂房钢结构

施工方案

编制：

审核：

批准：

中国六冶京唐钢铁工程项目部

二〇〇七年九月十三日

第一冷轧厂成品跨

钢结构加工施工方案

一、编制依据

1.施工规程及规范

1.1《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001

1.2《建筑钢结构焊接规程》JGJ81—91

1.3《钢熔化焊接接头射线照相和质量等级》GB3323-87

1.4《涂装前钢材料表面处理规程》SYJ4007-86

1.5《钢结构焊缝外形尺寸》GB10854-97

1.6《涂装前钢材料表面锈蚀等级和除锈等级》GB14907-94

1.7《钢结构制作安装施工规程》YB9254-95

1.8《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB5008-2002

1.9《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规范》JGJ82-91

1.10《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接》GB/T3632-3633

1.11《溶化用钢焊丝》GB/T4957-1994

1.12《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

1.13《钢管混凝土结构设计与施工规程》

2.施工图纸

3.总体施工组织设计

二、工程概况

冷轧厂成品跨主厂房为三连跨厂房（39+39+36m），车间总长426米（轴线尺寸），地下部分为混凝土独立柱基础，柱距18m，上部结构主要为钢结构，钢结构主要包括：

柱系统；吊车梁系统、屋面系统；墙皮系统。

2.1柱系统

本工程钢立柱分上柱和下柱两部分；下柱分为φ402×12（10）、φ426×12两种规格的圆管双肢柱，上柱为焊接工字钢柱，断面尺寸分别为BH1000×550×18×25、BH900×550×16×25、BH1000×500×16×25、BH900×500×14×25；下柱高度均为10270mm，上柱高度分别为10080mm、12680mm两种。

2.2吊车梁系统

吊车梁系统为吊车梁及其附属结构（包括辅佐桁架、制动板、下絃水平支撑、轨道、车档栏杆等）。

吊车梁为焊接H型钢梁，截面形式分别为600×28＋2444×12＋380×28、550×22＋2460×10＋380×18两种规格。

吊车梁长为18米跨。

2.3屋面系统

屋面系统包含屋面梁、托梁、檩条、支撑及其他结构。

屋面梁的截面尺寸分别为：

BH1600×450×16×28、BH1200×450×12×28、BH1400×450×14×28、BH1300×400×12×25、BH1200×400×12×25；托梁为变截面梁，主要截面尺寸为BH（1600-1400）×450×16×28、BH（1600-1200）×450×16×28、BH（1400-1200）×400×14×25、BH（1400-1300）×400×14×25、BH（1700-1600）×450×16×28、BH（1600-1800）×450×18×28、BH（1800-1200）×450×18×28等各种截面尺寸。

2.4墙皮系统

墙皮系统组成主要为柱脚、檩托、柱间支撑以及与主厂房柱、吊车梁、屋架等的连接件。

2.3材料要求

2.3.1钢材

a.柱系统:

主厂房钢框架柱、梁采用Q345-B钢材；双肢柱缀条及柱间支撑采用Q235-B钢材。

b.吊车梁系统：

主厂房吊车梁主体材质采用Q345-C钢材；制动系统采用Q235-B钢材；梯子、栏杆采用Q235-A钢材；

c.屋面系统：

屋面梁采用Q345-B钢材；托梁采用Q345-B钢材；檩条、支撑及其他结构采用Q235-B钢材。

三、施工部署

3.1施工总体安排

1.整个工程以钢柱、钢吊梁的制作为主、其它工件的制作为辅线。

分成二个工区进行制作（其中一区在唐山市丰润区钢结构加工区制作，二区在唐山市曹妃甸工业区业主指定的钢结构加工区制作。

）。

2.为了抢进度、抢工期，各工区按钢柱、钢吊梁、钢屋架的顺序进行制作，待钢柱具备安装条件时，立即进行现场安装，以腾出场地进行后期工件的制作与加工。

3.除梯形钢屋架分中现场拼装外，其它所有构件的制作、加工均设在六冶金属结构厂厂区内。

4.在项目经理部的总体安排下，做到平行施工、立体交叉作业，确保按期完成任务。

3.2、劳动力安排（见附表）

3.3、机械设备安排（见附表）

3.4、施工进度计划（见附表）

四、主要钢构件制作顺序及制作单元划分

4.1钢构件制作顺序

4.1.1整体制作顺序

钢柱→柱间支撑→吊车梁→屋（桁）架→围护结构

4.1.2按区域划分钢构件制作顺序。

4.1.3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。

4.1.4设计或业主有预拼装要求的部位应进行预拼装。

4.2制作单元划分

4.2.1钢柱：

根据本工程的特点，钢柱采用上柱和下柱分两段制作。

4.2.2桁架类：

整体制作。

4.2.3吊车梁：

整体制作。

4.2.4箱型构件：

整体制作。

4.2.5平台：

在现场安装、技术条件允许的条件下，尽可能实现大部件组装，加快安装进度。

五、详图设计

5.1详图设计内容

施工中，我部将针对本工程施工图纸，进行钢结构详图设计。

详图设计包括详图设计构造计算与图纸绘制两部分。

5.1.1详图设计的构造、计算内容：

本工程设计图只绘出构件布置、构件截面与内力及主要节点构造，故在详图设计中尚需补充进行部分构造设计与连接计算，包括以下内容：

构造设计；构造及连接计算。

5.1.2详图图纸绘制内容：

按照构件系统（如柱、吊车梁、屋面梁与桁架）分别绘制各系统的布置图（含必要的节点图）、施工设计总说明、构件详图（含材料表）。

5.2详图设计原则

5.2.1严格按照相关规范、规程及标准进行深化设计；

5.2.2符合原技术设计的意图；

5.2.3充分考虑施工条件，以达到经济、合理的目标；

5.3制作单元划分原则

5.3.1不改变结构的力学性质，不影响结构的安全性；

5.3.2应便于构件的加工，运输及安装，构件重量不超过运输和安装设备的能力；

5.3.3适当增加工厂工程量，减少工地工程量的原则。

5.4连接节点设计

5.4.1孔间距，边距的选择：

节点板上的连接孔应符合下表的规定：

名称

位置和方向

最大允许距离

（取两者的较小值）

最小允许距离

中心间距

外排

8d或12d

3d

中间排

构件受压力

12d或18d

构件受压力

16d或24d

中心至构件

边缘的距离

顺内力方向

4d或8d

2d

垂直内力

方向

切割边

1.5d

轧制边

1.2d

根据以上的要求细节和设计图纸的规定，编制出节点板孔间距，边距选用表供详图设计选用。

具体螺栓孔间距依据见下页表：

螺栓间距

螺栓规格

M16

M20

M22

主受力方向

最小间距

50

60

70

标准间距

60

70

80

最大间距

120

140

160

边距

35

40

45

次受力方向

边距

35

40

45

间距

50

60

70

5.4.2主件与附件连接，附件焊接在主件上，减少现场焊接量。

5.4.3便于安装定位及快速摘钩。

5.4.4连接焊缝的计算：

根据设计杆件的内力值及所选连接板的规格，确定焊缝长度以及焊缝有效高度，焊缝的抗拉、抗剪及抗弯强度均需满足结构安全性能的要求。

5.4.5节点板强度计算：

当节点板受较大拉力时，要对节点板按下列公式进行强度验算。

强度验算公式：

σ=KN/Bt≤fK=1.1－1.2

对有竖腹杆的节点板当a/t＞15（在任何条件下不大于22）时，要进行稳定性验算；对无竖腹杆的节点板当a/t＞10（在任何条件下不大于17.5）时，要进行稳定性验算；节点板的自由边L与厚度t的比值大于60时，要沿自由边设加劲肋。

5.4.6合理布置节点板尺寸，减少连接偏心。

5.4.7预拱度值的选择：

由于焊接，吊运等诸多方面的影响因素，可能会造成预拱度值的损失，因此在详图设计上选用了在设计给定的预拱度值的基础上再预加一定拱度值的方案。

六、钢结构制作工艺

构件加工流程图

焊接

生产准备

原材料矫正

放样

号料

剪切,锯切

切割

零件平直

弯制

边缘加工

制孔

半成品分类堆放

拼接

小装配

焊接

矫正

端部铣平

矫正

总装配

焊接

退火处理

端部铣平

矫正

成品钻孔

喷砂（抛丸）除锈

成品出厂

油漆

6.1钢构件放样、号料、切割

根据设计要求，本工程

6.1.1放样

6.1.1.1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1：

1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。

6.1.1.2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。

6.1.1.3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；圆盘锯等：

锯齿厚度；

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；

6.1.1.4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。

6.1.1.5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

6.1.2、号料

6.1.2.1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

6.1.2.2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。

6.1.2.3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。

6.1.2.4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

6.1.3切割

6.1.3.1数控切割机编程下料，简单的几何形状如矩形，圆形，梯型等，可由操作工直接编程输入或调用机内程序进行.复杂的几何图形如正弦曲线，不规则多边形等，应由专业工艺员进行编程，需要接料时必须提供切割方位示意图.编程的重要尺寸数据必须经过专人核查无误后，才能下料切割。

6.1.3.2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

6.1.3.3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

6.1.3.4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

6.1.3.5锯切的允许偏差应符合下表的规定：

锯切的允许偏差

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

H型钢型材端头垂直度

圆盘锯：

1.5/1000

用角尺、塞尺

带锯：

4/1000

用角尺、塞尺

砂轮锯：

5/1000

用角尺、塞尺

弓锯：

4/1000

用角尺、塞尺

6.1.3.6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。

6.1.3.7切割缺陷的处理：

对于1<缺棱<3mm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。

6.1.4边缘加工

6.1.4.1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。

6.1.4.2使用机械进行边缘加工的零件，加工余量应大于3mm，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

6.1.4.3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。

6.1.4.4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

6.2制孔

6.2.1制孔设备

主要采用数控平面钻床及摇臂钻进行制孔。

6.2.2钻孔按下列规定进行：

6.2.2.1所有连接板均在平面钻床上钻孔。

6.2.2.2构件上的孔原则上均在三维钻上完成。

6.2.2.3磁座钻、压杠钻只适用于固定钻床无法使用的部位。

6.2.2.4精制螺栓孔（.A.B级螺栓孔--Ⅰ类孔）的直径应于螺栓公称直径相等，孔应有H12的精度，孔璧表面的粗糙度Ra不大于12.5微米.螺栓孔的允许偏差应符合下表的规定：

精制螺栓孔的允许偏差

螺栓公称直径

螺栓允许偏差

孔允许偏差

检查方法

10—18

0.-0.18

+0.180

用游标卡尺

18—30

0-0.21

+0.210

用游标卡尺

30—50

0-0.25

+0.250

用游标卡尺

6.2.2.5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1.0-3.0mm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

6.2.2.6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

6.2.2.7螺栓孔的分组应符合如下规定：

在节点中连接板与一根杆件相连的连接孔划为一组；

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；

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；

受弯构件翼缘板上每一米的孔为一组；

6.2.2.8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。

6.3组装与拼接

6.3.1组装原则

组装必须按照工艺流程的规定进行。

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。

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。

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。

组装前，零部件的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，冰雪等清理干净。

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。

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0.3mm的塞尺检查，塞入面积小于25%，边缘间隙小于0.8mm。

构件的隐蔽部位应提前进行涂装。

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。

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。

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。

6.3.2钢板拼接的原则

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。

H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300mm，纵向上的拼接长度不小于600mm。

当为t形交叉时，交叉点的距离不小于200mm；上下翼缘板拼接位置与腹板拼接缝错开200mm以上。

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。

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。

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。

6.3.3型钢拼接的原则

采用标准接头形式进行拼接。

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。

6.3.4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

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

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

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

6.3.5H型钢组装

H型钢必须搭设胎具进行组装。

H型组装按钢工艺流程图顺序进行，组装允许偏差见下表：

项目

允许偏差mm

检查方法

截面高度h

H<500

±2.0

用钢尺、直尺

500

±3.0

h≥1000

±4.0

截面高度b

±3.0

腹板中心偏移

2.0

用直尺

翼缘板垂直度

B/100且不应大于3.0

用直尺、塞尺

弯曲矢高（受压构件除外）

L/1000且不应大于3.0

用钢尺、拉线

扭曲

H/250且不应大于5.0

腹板局部平面度f

t<14

3.0

用直尺、塞尺

t≥14

2.0

6.4焊接

钢结构焊接工艺流程图见下页

预热

坡口清理

焊接前确认

焊接过程检测

超低氢焊条或co2保护焊打底

焊接

调节垂直度，水平度偏差

打磨

后热处理

焊接完成

焊缝外观检查

预热温度测试

预热时间控制

超声波探伤检查

合格

检验报告

坡口尺寸，间隙，错边检测。

气候条件检查；中心轴线偏差检测；焊机工作状态，焊接材料检查；确定安全施焊条件等。

焊接场地清理

工艺参数检测；

焊层检查；层间温度检测；焊工自检。

碳弧气刨，砂轮打磨；

局部处理

不合格

出现缺陷，局部修正

焊工自检

温度检测，时间控制，缓冷部位

6.4.1焊接要求

（1）焊条的选用

a.构件手工焊时，Q235钢的焊接：

采用E4301、E4303型焊条；Q345钢的焊接采用E5015、E5016型号焊条。

焊条的性能必须符合GB/T5117-1995,GB/T5118-1995的规定。

b.自动或半自动焊（埋弧焊）时，Q235钢的焊接采用H08A焊丝，Q345钢的焊接采用H08A、H08MnA焊丝，并配以相应的焊剂。

焊丝的性能必须符合《融化焊用钢丝》GB/T14957-1994的规定。

焊剂需符合GB/T5293-1999的规定。

c.Q345钢与Q235钢的焊接按Q235钢的要求选用焊条或焊丝。

（2）焊接质量要求

a.组合截面柱采用自动焊接，焊缝质量为二级；

b.厂房钢柱与屋面梁采用现场剖口焊接，必须有高级焊工施焊，焊缝质量等级符合二级；

c.对焊接工字形钢截面柱、梁翼缘和腹板的拼接，应采用加引板（其厚度和坡弧口与母材相同）的对接焊缝，并保证焊透。

翼缘板与腹板的对接焊缝相互错开200mm以上，焊缝质量等级符合二级；

d.吊车梁上、下翼缘板及腹板的工厂对接焊缝，质量等级为一级，上翼缘板与腹板T形焊透焊缝（焊缝宽度等于二倍腹板厚度）质量等级为一级，下翼缘板与腹板直角角焊缝应采用自动焊焊接，应符合外观二级焊缝质量标准。

e.屋面梁或托梁翼缘和腹板的对接拼接应与杆件截面等强度。

焊缝质量为二级。

焊缝外