钢结构施工方案4 精品.docx
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钢结构施工方案4 精品.docx
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第一章施工方案与技术措施
1.1工程概况
株洲硬质合金集团有限公司钻具生产线技术改造工程盾构厂房位于湖南省株洲市荷塘区。
厂房平面尺寸为98×54m,建筑面积5292m2,结构形式为四坡两联跨门式刚架,两跨跨度分别为30m、24m。
其中在24m跨内局部采用高跨,设置一台2吨吊车。
刚架低跨檐口高度为6.00m,高跨檐口高度为8.50m,屋面排水坡度5%,柱距8.0m。
结构平面图及刚架立面图如下:
本工程设计合理使用年限为主体结构50年,围护系统保证期不小于20年。
主钢结构采用GB/T1195规定的Q345钢材,当采用角钢、圆钢管和方钢管等,须采用热轧型钢材,材质为Q235钢材;所有的钢结构构件均应按照国家相应标准制作,并经过喷砂处理,达到GB8923-88规定的Sa2.5等级,并喷涂铁红环氧酯底漆,涂膜厚度75um。
所有桁条和檩条均采用高强度热浸镀锌钢板,其双面镀锌量不小于275克/m2,最低屈服强度为300Mpa。
结构耐火等级二级,耐火时限为柱2.5h、梁2.0h,屋顶承重构件1.5h。
屋面采用双层钢板夹保温棉,屋面上板采用宝钢产0.53mmTCT镀铝锌本色板,其最低屈服强度为550Mpa,其双面镀铝锌量不小于150克/m2,板型为暗扣式CC-750型。
保温棉采用美国欧文斯科宁中国昆山产的50mm厚14KG/m3带铝箔玻璃棉毡。
屋面内板采用宝钢产0.42mm以上TCTQ900型彩色镀铝锌小波纹板。
墙面采用双层钢板夹保温棉,墙面上板采用宝钢产0.53mmTCT镀铝锌本色板,其最低屈服强度为550Mpa,其双面镀铝锌量不小于150克/m2。
保温棉采用美国欧文斯科宁中国昆山产的50mm厚12KG/m3带铝箔玻璃棉毡。
墙面内板采用宝钢产0.42mm以上TCTQ900型彩色镀铝锌小波纹板。
1.2编制依据
1、《建筑结构设计统一标准》GB50068-2001
2、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
3、《钢结构设计规范》GB50017-2003
4、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
5、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001
6、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
7、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:
2002
8、《建筑钢结构焊接规程》JGJ81—2002
9、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工验收规范》JGJ82-91
10、《压型钢板设计施工规程》YBJ216-88
11、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88
12、《建筑设计防火规范》GB50016-2006
13、钻具生产线技术改造工程盾构厂房招标文件及招标文件答疑文件
14、钻具生产线技术改造工程盾构厂房施工图等
15、本企业的特点、现状、施工技术管理力量
16、我公司的质量手册、程序文件、内部文件等管理制度
1.3施工组织总概述
工程中标后,我公司将根据总包的工程进度计划及业主要求,进行分解工作,着手进行施工图的深化设计,在设计过程中随时与设计院保持联系,了解整体设计意图,使施工图准确、全面能够满足施工要求。
深化设计的同时开展工程施工前的其他准备工作,在施工图图纸会审完毕即可进行全部构件的加工。
项目经理及部分施工人员进入现场,落实人员住宿、材料堆放、水电的引出位置及测量点的交接等前期工作。
一旦施工条件成熟,钢结构进场进行施工。
在施工过程中严格按照图纸施工,对现场与图纸不符的地方及时与公司设计人员联系,提出解决方案,报设计院、业主及监理审批,通过后再进行施工。
对施工中的难点要预先想好施工方案,充分估计可能遇到的困难,事先做好准备工作,确保工程顺利实施。
1.4施工平面布置
1.4.1施工现场总平面布置原则
为保证施工现场布置紧凑合理,现场施工顺利进行,施工平面布置原则确定如下:
1.合理布置现场,规划好施工组装场地和进出通道,减少运输费用和场内二次倒运。
2.既要满足施工,方便施工管理,又要能确保施工质量、安全、进度和环保的要求,不能顾此失彼。
3.应在允许的施工用地范围内布置,避免扩大用地范围,合理安排施工程序,分期进行施工场地规划,将施工道口交通及周围环境影响程度降至最小、将现有场地的作用发挥到最大化。
4.施工布置需整洁、有序,同时做好施工防噪措施,创建文明施工工地。
5.场地布置还应遵循“三防”原则,消除不安定因素,防火、防水、防盗设施齐全且布置合理。
1.4.2临时设施项目布置
1、各功能区布置说明
(1)办公区布置
办公区占地面积为6m×5m,具体位置详见《施工平面图》。
(2)仓库
仓库计划占地面积为20m×5m,具体位置详见《施工平面图》。
(3)食堂及安装队生活区
食堂及安装队生活区计划占地面积为6m×50m,具体位置详见《施工平面图》。
2、临时用地表
用途
面积(平方米)
位置
需用时间
现场办公及项目部
30
见施工平面图
进场使用
钢结构材料堆放
1500
见施工平面图
进场使用
屋面材料堆放
1500
见施工平面图
进场使用
设备、备件仓库
100
见施工平面图
进场使用
生活区
300
见施工平面图
进场使用
1.4.3施工平面布置图
1.5各分部分项施工方案与技术措施
1.5.1钢结构构件的制作加工
1.5.1.1编制加工工艺流程
根据钢结构工程加工制作的要求,应在钢结构工程施工前,按施工图的要求编制出正确、完整的加工工艺流程。
(1)制定工艺流程的原则是在一定的生产条件下,操作能以最快的速度、最少劳动量和最低的费用,加工出符合图纸设计要求的产品。
制定工艺规程时,应兼顾技术上的先进性、经济上的合理性和具备良好的劳动条件和安全性三个方面的问题。
(2)工艺流程的内容应包括:
①根据执行的标准编写成品技术要求
②为保证成品达到规定的标准而制订的具体措施:
③关键零件的加工方法、精度要求、检查方法和检查工具。
④主要构件的工艺流程、工艺质量标准、为保证构件达到工艺标准而采用的工艺措施(如组装次序、焊接方法等)。
⑤采用的加工设备和工艺装备。
(3)编制工艺流程的依据:
①工程设计图纸及根据图纸而绘制的施工详图。
②图纸设计总说明和相关技术文件.
③图纸和合同中规定的国家标准、技术规范和相关技术条件。
④加工厂的作业面积,动力、起重和设备的加工制作能力,生产者的组成和技术等级状况,运输方法和能力情况等。
工艺流程是钢结构制造中主要的和根本性的指导性技术文件,也是生产制作中最可靠的质量保证措施。
因此,工艺规程必须经过一定的审批手续,一经制订就必须严格执行,不得随意更改。
钢结构生产作业的工艺流程见下图:
1.5.1.2生产组织与环境控制
1、根据施工的工期进度要求,合理调配人力、设备等资源,做好对操作、检验、生产管理人员的培训,各工序人员资格应满足工序加工要求,其中:
下料人员应具备机械识图和自动或半自动气割等实际操作技能;
组焊人员应具备识图和焊接操作基本技能;
制孔人员应具备机械识图、划线和钻床实际操作技能;
焊接人员拥有焊接材料、焊接工艺、焊接标准等方面的知识并具备焊接实际操作能力;
涂装人员应具备涂装前处理设备、吊装设备、喷漆设备操作技能,熟悉各种涂料配制和涂装实际操作;
检验人员应熟练掌握所检工序的质量标准并拥有系统的工艺知识,具备各类检测设备的操作分析判断等技能;
各类操作人员应持证上岗,且岗位证书应在有效期内。
2、生产环境控制应保持清洁干净、通风良好、工序流转畅通有序、各类工位器具摆放整齐、现场无杂物等,应满足工序生产需要。
3、产品焊接过程中焊接材料应贮放在干燥、通风良好的地方,并设专人保管,雨天时禁止露天焊接,当构件表面潮湿时必须清除干净方可施焊。
4、涂装环境温度和相对湿度应符合涂料使用说明书规定的要求,当无具体要求时,环境温度宜控制在5℃~38℃之间,相对湿度不应大于85%,涂装后4h内应保护免受雨淋。
1.5.1.3生产机具与设备
工序操作过程中使用的设备应按《设备控制程序》、设备管理制度》、《设备检修规程》和《设备维护保养规程》等文件规定进行控制,其性能应满足工艺要求,设备监视装置应保持良好,以确保焊接参数正确并符合工艺规定。
1.5.1.4制作工艺技术标准
1、放样、号料和切割工艺技术标准
①当所购板材的长度、宽度不能满足设计要求时,可以采用对接,接缝应相互错开,板材对接应在组立、拼装前进行,对接焊缝等级不得低于GB50205-2001规定的二级焊缝质量要求。
H的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。
翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽;腹板拼接宽度不应小于300mm,长度不小于600mm。
②板料对接坡口宜用碳弧气刨制成,并辅以电动角磨机;有设计要求的一级焊缝和现场焊接坡口宜用半自动气割机割制,割痕应打磨平整。
其它类型的接头形式与尺寸见《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002规定。
对口错边 Δ≤1.04 Δ≤2.0 t≤20p≤3mm±1.0 Δ≤t/10且≤3.0 20 Δ≤t/10且≤4.0 t>40 坡口角度偏差Δα≤±5° 坡口角度符合设计要求对接间隙符合设计要求±1.0 ③采用埋弧焊接工艺进行板料对接时,12mm以下板料可不开坡口,12mm以上板料对接的接头形式和参数详见《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)的规定。 ④应保证接头焊透,焊后应打磨飞溅、渣瘤、接缝应平整,焊工应标识焊工钢号。 标识方法按《产品标识作业指导书》执行,标识应正确清晰。 ⑤为保证成品构件外观质量,同一构件上对接缝数量不得超过3道,且同一零件上不得多于2道。 ⑥放样和号料应根据工艺要求预留气割、埋弧焊接、二次焊接以及校形时的收缩余量并考虑切割、刨边和铣平面等边缘加工余量。 ⑦放样和样板的允许偏差应符合GB50205-2001规定。 ⑧按《生产作业计划》进行排样并按图纸要求进行零件编号或按工程要求进行其它的标识。 ⑨气割前应将钢板切割区域表面50mm范围内的铁锈、污物等清除干净,清理割嘴积瘤,调整气量,火焰和气割速度,割后应清除熔渣和飞油物。 切割完成后及时进行标识,标识后按工序作业流程顺序要求,周转至下道工序。 ⑩机械剪切割件(筋板、连接板等),其厚度不应大于12mm,剪切面平整,其允许偏差应符合GB50205-2001规定。 2、制孔工艺技术标准 ①A、B级螺栓孔(Ⅰ类孔)应具有H12级精度,孔型表面粗糙度Ra不应大于12.5μm,其允许偏差对φ10~φ18、φ18~φ30、φ30~φ50mm螺栓孔分别为: (+0.18,0)、(+0.21,0)、(+0.25,0);C级螺栓孔和孔距允许偏差应符合GB50205-2001规定。 当螺栓孔孔距的允许偏差超过规定的允许偏差时,应采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。 ②节点板宜用模板定位制孔,模板放样、号料后,必须经首检确认,装夹应安全稳固。 ③组装前,梁、柱翼缘、腹板的打孔,其划线基准应与设计基准统一(必要时应进行换算),并应考虑加放焊接收缩量。 3、组立工艺技术标准 ①组立前,应检查所组立构件的翼缘、腹板尺寸,并将所用翼缘、腹板分别校平,需折弯部件应严格按图纸或工艺尺寸要求进行火焰或机械折弯。 ②根据设计安装要求,确定组立基准,一般可选柱底平面、变截面梁柱的小头。 基准端的腹板应伸出翼缘板1~2mm,其它类型的构件可根据图纸要求确定。 ③翼缘板、腹板对接焊缝应错开200mm以上,图纸有要求的按图纸具体要求执行。 ④组立时,焊点应对称均匀,焊材选用应与焊件材质相匹配,焊缝焊脚尺寸不宜超过设计焊缝焊脚尺寸的2/3,且不应大于8mm,间距在200mm至250mm,应均匀、牢固、无杂渣、气孔、间隙等缺陷,以确保组立质量。 1.5.1.5H型钢构件制造工艺 1、下料 ①翼板、腹板下料: 翼板、腹板采用直条多头气割机进行切割,翼板板宽和腹板板宽一般不需加余量,板长应加放焊接收缩余量和机加工余量,焊接收缩余量按每米长增加0.5mm,两端各加放10~15mm加工或切割余量。 板的接长应在下料前进行,接长后应校平,以保证切割下料时割口的平直,气割的允许偏差应符合钢结构工程质量验收规范的规定。 ②端板下料: 端板用直条多头气割机进行切割,端板长度和宽度方向均可不留余量。 所有板件下料后应打磨清理,去除熔渣。 装配前必须校正,校正可采用机械校正或火焰校正,如用火焰校正,则加热温度不得超过900℃,600℃以上时,严禁使用强制措施(水冷)冷却,一般应以风冷或自然冷却为主。 2、组立 ①焊接H型钢的组立方式可根据设备资源配置情况按图5方式进行选择,通长方向均要求超声波探伤检测的二级焊缝按图6方式组立。 图5焊接H钢组立方式 ②组立前应检查所组立构件的翼缘、腹板尺寸,并将所用翼缘、腹板分别校平,需折弯部件应严格按图纸或工艺尺寸要求进行火焰或机械折弯。 ③根据设计安装要求,确定组立基准,一般可选柱底平面、变截面梁柱的大端、翼缘腹板轴线。 基准端的腹板一般应伸出翼缘板1~2mm,其它类型的构件可根据图纸要求确定。 ④将设备(HG-2000Ⅲ)调整至组立要求,复检所用翼缘、腹板尺寸,应确保组立构件翼缘、腹板中心偏移e在±1.5mm以内,翼缘倾斜度a≤2。 且小于2mm。 对500mm以下、500mm~1000mm和1000mm以上其截面高度h允许偏差分别为: ±2.0、±2.5、±3.0,见图7。 图7组立偏差 a应使翼缘板、腹板对接焊缝错开200mm以上,图纸有要求的按图纸具体要求执行。 b采用BX1-315/ZX7-400(逆变焊机)/CO2焊机进行点焊,焊材选用应与焊件材质相匹配,点焊应对称均匀,焊缝长度宜取焊脚尺寸的7倍左右(不宜小于25mm),焊缝焊脚尺寸不宜超过设计焊缝焊脚尺寸的2/3,且不应大于8mm,点焊间距根据截面特性确定,一般为100mm~300mm,组立后应保证所有焊点在同一直线上,焊点应均匀、牢固、无杂渣、气孔、间隙等缺陷。 c当腹板厚度在5mm以下、翼缘板较窄、腹板高厚比>100以及1000mm以上大截面构件,其点焊间距应严格控制在100mm至150mm范围内。 3、长焊缝焊接 (1)焊接方式选择(见图15、16) 一般角焊缝采用MZG-2×1250门型自动埋弧焊机进行船形位置焊接,也可以采用MZ-1-630焊机细丝大电流、单弧双丝进行水平位置半自动焊接,焊接前应加装引弧板和引出板,并采用吸入式自制焊剂烘干机(YAJJ-100)对焊剂进行烘焙,烘焙温度和时间根据焊剂说明书规定选择。 腹板开有坡口的半熔透焊缝、全熔透焊缝采用双道次焊接,或采用双弧双丝埋弧焊接工艺; 厚板且坡口尺寸较大时在焊道处理合格后,允许采用CO2打底、两道埋弧焊接工艺进行; 焊缝采用碳弧气刨(ZX5-630/1000)进行修复,气刨并打磨合格后采用交流弧焊机(BX1-315F-3/BX1-500F2-3)对所要修复的部位进行焊补,应做到圆滑过渡; 当板厚超过表9规定时,在焊接前应对焊道进行火焰预热处理,常用结构钢材最低预热温度见表9。 表9常用结构钢材最低预热温度 钢材牌号 接头最厚部件的厚度t(mm) t<25 25≤t≤40 40<t≤60 60<t≤80 >80 Q235 — — 60℃ 80℃ 100℃ Q295、Q345 — 60℃ 80℃ 100℃ 140℃ 说 明 1、根据焊接接头的坡口形式和实际尺寸、板厚及构件拘束条件确定预热温度,焊接坡口角度及间隙增大时,应相应提高预热温度; 2、熔敷金属的扩散氢含量高时应适当提高预热温度,使用低氢型焊条打底预热温度可降低25~50℃,CO2或富氩混合气体保护焊时可视同低氢型焊条; 3、当其它条件不变时,热输入增大5kJ/cm,预热温度可降低25~50℃,电渣焊和气立焊在环境温度0℃以上时可不进行预热; 4、在其它条件不变时,T形接头应比对接接头的预热温度高25~50℃,但T形接头两侧角焊缝同时施焊时应按对接接头确定预热温度。 表10最少保温时间 板厚(mm) ≤50 >50~125 保温时间(h) 每25mm厚保温1h 2h+A 备注 A—焊缝厚度超过50mm后,每增加25mm厚度增加15min 焊后消氢处理加热及层间温度控制应采用电加热器,并采用专用的微机自动控制测温仪器测量。 加热温度为200~250℃,保温时间按工件板厚每25mm板厚不少于0.5h、且总保温时间不得少于1h,达到保温时间后应缓冷至室温。 加热板对构件焊缝两侧的覆盖范围为: 当板厚<50mm时,每侧应≥300mm,板厚≥50mm时,应增至每侧400mm,加热器以外的构件两侧,还应用保温材料适当覆盖。 加热速度应≤220×25/t,且最大不超过220℃/h,加热温度到达590~650℃(具体按钢厂推荐的加热温度)时的保温时间根据构件焊缝的厚度确定,见表10。 400以下的冷却速率应≤275×25/t,且最大不超过275℃/h。 加热构件的温差: 在加热、冷却过程中,每4.5m长度内不超过130℃,保温过程中,构件加热部分各处温差不应超过85℃。 如由于条件限制而保温温度不能满足要求时,保温温度降低50℃,则保温时间应增加4h;保温温度降低80℃,则保温时间应增加10h;保温温度降低100℃,则保温时间应增加20h。 图15长缝焊接方式 (2)焊前应根据结构的特点和焊接工艺规定的焊接顺序,焊接方法和技术措施确定具体的焊接参数,保证焊接质量,见图16。 图16T形、H形、焊接顺序 (3)焊材选用见表16,焊接位置应以船形焊接为主,其中CO2半自动焊接宜采用异向分段法,小截面构件应避免采用CO2双枪自动焊接,以减少变形,提高焊缝成形质量。 表16、手工电弧焊接材料的选配 钢材 手工电弧焊焊条 牌号 等级 抗拉强度③σb(MPa) 屈服强度③σS(MPa) 冲击功③ 型号示例 熔敷金属性能③ δ≤16(mm) δ>50~100(mm) T (℃) Akv(J) 抗拉强度σb(MPa) 屈服强度σS(MPa) 延伸率δ5(%) 冲击功≥27J时试验温度(℃) Q235 A 375~460 235 205④ _ _ E4303① 420 330 22 0 B 20 27 E4303① E4328、 E4315、E4316 0 C 0 27 -20 D -20 27 -30 Q295 A 390~570 295 235 _ _ E4303① 420 330 22 0 B 20 34 E4315、E4316、E4328 -30 -20 Q345 A 470~630 345 275 E5003① 490 390 20 0 B 20 34 E5003①、E5015、E5016、E5018 22 -30 C 0 34 E5015、E5016、E5018 D -20 34 E -40 27 ② ② Q390 A 490~650 390 330 _ _ E5015、E5016、E5515-D3、-G、E5516-D3、-G 490 390 22 -30 B 20 34 C 0 34 540 440 17 D -20 34 E -40 27 ② ② Q420 A 520~680 420 360 _ _ E5515-D3、-G、E5516-D3、-G 540 440 17 -30 B 20 34 C 0 34 D -20 34 E -40 27 ② ② Q460 C 550~720 460 400 0 34 E6015-D1、-G、E5516-D1、-G 590 490 15 -30 D -20 34 E -40 27 ② ② 注: ①用于一般结构;②由供需双方协议;③表中钢材及焊材熔敷金属力学性能的单值为最小值;④为板厚δ>60~100mm时的σS值。 (4)焊接参数的选择,对自动、半自动CO2气保焊,电流宜小于350A,焊速应根据具体情况控制在350mm/min至600mm/min范围内。 水平对接CO2气保焊、角焊缝CO2气保焊、及埋弧焊焊接参数选择见《钢结构网架焊接通用技术规程》,应分别符合JGJ81-2002第3节和第4节的规定。 手工电弧焊和CO2气体保护焊电流选择和焊条烘焙见表11。 表11手工电弧焊电流选择和焊条烘焙 焊条 直径 φ1.6 φ2.0 φ2.5 φ3.2 φ4.0 φ5.0 φ5.8 电流 25-40 40-65 50-80 100-140 160-200 200-270 260-300 焊条 类型 烘焙 在烘箱或烤箱中贮存 温度(。 C) 时间(h) 温度(。 C) 时间(d) 酸性 100~150 1~2 50 ≤30 碱性 350~400 1~2 100~150 ≤30 备注 立、仰、横焊电流应比平焊小10%左右 CO2气体保护焊电流选择 焊丝 过渡形式 φ1.0 φ1.2 φ1.6 φ2.0 短路过渡 70-120 90-175 110-200 120-250 射滴过渡 250-350 300-500 350-550 (5)当选用碱性焊条时,应按说明书规定的温度和时间进行烘焙,烘焙后应放入保温筒内随用随取,焊条由保温筒取出到施焊的时间不宜超过4h,否则重新烘干再用,但烘干次数不宜超过2次,并做好烘焙记录。 (6)施焊前应复查焊件接头和焊区的情况,当不合要求时,应修整合格后方可施焊,焊后应清除药皮,并在规定位置打上施焊者的工号,CO2自动、半自动气保焊以及埋弧焊的焊接缺陷应进行标识,以便下道工序修补。 (7)CO2气体纯度不得低于99.9%(V/V),水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水,使用前应做放水处理,当气瓶内的压力低于1.0MPa时,应停止使用。 使用的Ar气纯度不应低于99.95%。 (8)焊接前应在构件端部加引弧板和引出板,宽度应大于80mm,焊接完成后采用气割方式予以去除,不得用锤子等工具强行击落。 (9)焊缝质量内在和外观质量必须符合GB50205-2001标准或设计要求。 二级及二级以上焊缝应在焊接完成后24h后采用超声波探伤仪(PXUT-240B/PXUT-27)探伤检测,并出据检测报告。 4、矫正 (1)当H型钢的翼缘变形超过允差时,宜用翼缘矫正设备(JZ-32、YJ60B)进行矫正,JZ-32用于32mm以下翼缘板的矫正,YJ60B用于(32~80)mm翼缘板的矫正,翼缘矫正设备的调试操作必须严格遵守该设备的操作规程。 (2)带牛腿柱、吊车梁、埋弧焊接长缝构件、需现场焊接的多节柱、对接梁以及翼缘板宽度大于等于200mm梁、柱等构件必须采用翼缘矫正设备进行校正。 (3)H型钢的
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