广元上西客运站劲性结构安装方案 1.docx
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广元上西客运站劲性结构安装方案1
第一章编制依据
一、文件依据
1、广元市上西客运站劲性钢结构工程设计施工图;
2、广元市上西客运站劲性钢结构工程施工合同;
3、广元市上西客运站劲性钢结构工程图纸答疑文件;
4、类似工程施工经验资料。
二、规范依据
序号
标准名称
标准编号
1
建筑抗震设防分类标准
GB50223-2008
2
建筑结构可靠度设计统一标准
GB50068-2001
3
建筑结构荷载规范
GB50009-2001(06版)
4
建筑抗震设计规范
GB50011-2001(08版)
5
钢结构设计规范
GB50017-2003
6
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2001
7
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ81-2002
8
钢结构制作工艺规程
DBJ08-16-95
9
低合金高强度结构钢
GB/T1591
10
《钢结构焊接规范》
GB50661-2011
第二章工程概况
一、工程概况
本工程位于广元市利州区上西坝广元火车站东侧,属社会开放型一级汽车客运站,建筑层数为地上4层。
地下一层。
结构形式为框架结构,其中屋面顶标高为22.200m,地下一层层高为7.3m,地上一层层高为6.6m,二层层高为6m,三、四层层高均为4.8m。
工程主体结构设计使用年限:
50年,建筑结构安全等级:
一级;建筑抗震设防类别:
乙类;本工程地基基础设计等级:
乙级;
本子项建筑物防火分类为:
一类,本子项建筑物的耐火等级:
地下一级、地上二级。
主要结构构件的耐火极限:
柱、剪力墙3.0小时;梁2.0小时;楼板2.0小时。
二、施工范围
包括钢结构工程的深化设计、钢结构试验、检测、材料采购、构件制作、运输、现场安装等。
主要构件有H型钢劲性柱、H型钢劲性梁、箱型钢腹杆、H型钢腹杆等。
第三章、施工部署
一、项目组织结构及人员名单
1、项目组织架构图
2、项目组织人员名单
序号
姓名
职务
执业资格证(号)
二、施工平面布置
三、施工准备
1、技术准备
(1)根据设计图纸,选定施工方法及周转材料。
(2)做好图纸复核,对图纸中存在的疑点难点及时联系尽早解决。
(3)做好施工计划、物资计划以便于组织生产和物资采购。
(4)编制质量及安全保证措施
2、物资准备
根据施工方案,制定相应的物资采购计划,及时准备好施工材料及周转料。
3、劳动力组织
根据施工方案结合工程特点,合理组织劳动力,安排好施工调配。
四、施工进度计划
1、本工程计划自合同签订起:
材料采购及构件加工制作工期30天,现场安装工期10天,总工期40天。
2、施工过程中若有重大设计变更、自然灾害、土建方混凝土建筑延误,或合同约定的其他影响工期因素,工期顺延。
五、资源配备计划
1、劳动力计划
劳动力计划表
单位:
人
工种、级别
投入劳动力
构件制作阶段
安装阶段
时间(天)
5
10
15
20
25
30
35
40
技术员
2
1
1
1
1
1
1
1
安全员
1
1
1
1
1
1
1
1
铆工
3
3
2
2
1
1
1
焊工
4
4
4
4
4
2
2
安装工
2
2
起重工
1
1
1
1
1
1
1
1
电工
1
1
1
1
1
1
1
1
普工
4
4
4
4
4
4
2
2
2、构件主要加工机具计划
主要施工机械设备表1(车间)
序号
设备名称
型号规格
数量
国别产地
制造年份
额定功率
kw
生产能力
备注
1
数控气割机
CNC-6000(6mX28m)
1台
进口
98
2
油压矫正弯机
300t
1台
进口
99
3
剪板机
SQPT25/1250
Q11-12.5/2000
1台
国产
99
4
门式双边双极自动埋弧焊机
MZMS-1250
2台
进口
99
5
RZK系列温度控制柜
2台
进口
2002
6
WDK系列电脑温度控制柜
2台
进口
2002
7
自动红外电子焊条烘干炉
ZYH-200
2台
国产
2002
8
“DAITO”型钢数控钻床
DNT1000
1台
进口
2003
9
5MN单臂冲压液压机
1000T
1台
进口
2003
10
空气压缩机
3L-10/8 4L-20/8
6台
进口
2000
11
CO2气体保护电弧焊机
OTC-T400
6台
国产
2000
12
吊车
20/3t
15/3t
30t
1台
2台
1台
国产
国产
国产
96
123
全能焊接升降台
QLH-1
2台
国产
98
14
电动平车
KPD-40
2台
进口
98
15
圆锯床
G6014
1台
进口
2000
16
螺栓套丝机
S1859
2台
国产
2002
17
普通车床
C630(615mmX4800mm)
2台
国产
2001
18
万能升降台铣床
X62W
2台
国产
2001
20
大型立式抛丸机
1台
国产
2002
21
联合剪冲机
Q35-16
1台
进口
98
22
H型钢组立机
2台
国产
99
23
门型焊机
2台
国产
99
24
三维数控钻床
1台
进口
2000
25
多头气割机
CG1-3000,M5
2台
国产
2000
3、现场安装主要施工机具计划
主要施工机械设备表2(现场)
序号
设备名称
型号规格
数量
国别产地
制造年份
额定功率
kw
生产能力
备注
1
汽车式起重机
QY25
1台
国产
卸车
2
汽车式起重机
QY150
1台
国产
吊装
3
逆变焊机
ZX7-500
1台
进口
4
经纬仪
T2
1台
进口
5
水准仪
NA4
1台
国产
6
倒链
NS5
1个
国产
7
角磨机
Ф25
1台
国产
8
CO2气体保护电弧焊机
NB-500
2台
国产
9
千斤顶
5T
2个
国产
4、现场临时用电计划
4.1、现场主要用电设备为:
NB-500二氧化碳气体保护电弧焊机2台,ZX7-500逆变电焊机1台,其主要技术参数如下:
二氧化碳气体保护电弧焊机
逆变电焊机
4.2、综合现场环境及安装作业范围考虑,现场临时用电取点位置宜设置在17.4m楼层D、F轴之间位置,详见施工平面布置图。
第四章、钢构件加工制作
一、加工制作内容
本工程地下钢柱从截面类型划分有:
焊接H型钢柱、钢梁、腹杆、焊接箱型腹杆。
工程钢构件制作类型及简述表
序号
构件名称
钢构件简图示意
说明
1
焊接H型钢梁、柱、腹杆
最大截面尺寸H1200x400x28x28
2
焊接箱型型腹杆
最大截面尺寸
口400x400x26x26
二、材料采购及质量保证
1、钢材采购
(1)本工程中构件钢材主要采用Q345B,其质量标准,符合我国现行国家标准《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的规定。
(2)承重构件用的钢材抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷及碳含量符合限值。
(3)本工程用的钢材屈强比不大于0.85;有明显的屈服台阶;伸长率大于20%;钢材有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
2、焊接材料采购
(1)焊接材料根据焊接工艺评定试验结果确定,采用与母材相匹配的焊条、焊剂和焊丝,且符合相应的国家标准。
(2)焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外,并按现行有关标准进行复验,做好复验检查记录。
(3)若采用其它新型焊接材料或进口焊接材料,应重新进行焊接工艺试验和评定,并经监理工程师批准后,方可投入使用。
(4)选定焊接材料应符合下表规定标准选择与所焊件材质匹配的焊接材料。
焊接材料标准
名称
型号
标准
标准号
焊条
碳钢
碳钢焊条
GB/T5117
焊条
低合金钢
低合金钢焊条
GB/T5118
焊丝
碳素钢、合金钢
熔化焊用钢丝
GB/T14957
焊丝
低碳钢、低合金钢、合金钢
气体保护焊用钢丝
GB/T14958
焊丝
碳钢
碳钢药芯焊丝
GB/T10045
焊丝
碳钢、低合金钢
气体保护电弧焊用碳钢、
低合金钢焊丝
GB/T8110
焊剂
碳钢
埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂
GB/T5293
焊剂
低合金钢
低合金钢埋弧焊用焊剂
GB/T12470
3、材料采购质量保证措施
本工程所用的材料主要为各种钢板、型钢、焊丝、焊条、油漆等,必须按ISO9000标准的程序文件和作业指导书规定要求由合格分承方供应以及进行进厂前的检验、化验、试验。
其他辅助材料如焊剂、氧气、乙炔、二氧化碳等也都必须由合格分承包方供应并按规定项目进行检查。
所有采购的原材料均应由计划部提前制定采购需求计划,并应具体明确每批次材料的到货期限、规格、型号、质量要求、数量、采用的技术标准等,各主要材料检验的主要项目除核对采购文件外,具体见下页表:
名称
检验内容
检验方法和手段
检验依据
钢
材
质保资料
对照采购文件采用标准、数量、规格、型号及质量指标
采购标准
外
观
损
伤
结疤、花纹、铁皮、麻点、压痕、刮伤
宏观检查,目测判断
相应标准
裂纹、夹杂、分层、气泡
宏观检查,机械仪器检查,如超声波探伤仪、磨光机、晶向分析仪
相应标准
化
验
C、Si、Mn、P、S、V
锰磷硅微机数显自动分析仪,电脑数显碳硫自动分析仪、光普分析仪、常规技术分析
相应标准及规范
机
械
性
能
屈服强度、破坏强度、伸长率
万能液压试验机进行拉伸试验
相应标准
及规范
冲击功
冲击试验机
弯曲试验
万能液压试验机及应变仪
焊接性能,加工工艺性
焊接工艺评定,晶向分析仪
几何尺寸
直尺、卷尺、游标术尺、样板
相应标准及规范
焊条焊丝
规格、型号、生产日期、外观采用标准,质保书、合格证
对照采购文件及标准检查
采购文件,相应的标准及规范
焊接工艺评定
拉力试验机、探伤仪、晶向分析仪
焊剂
质保书、湿度
相应标准
气体
质保书、纯度
相应标准
三、加工准备
1、技术准备
技术部认真研究业主提供的施工技术文件(设计施工图、设计规范、技术要求等资料),并邀请设计院对进行设计交底,经技术部门消化理解后,编制《制造工艺方案》、《制造验收要求》、完成施工图转换、焊接工艺评定、火焰切割工艺评定、涂装工艺评定、工艺文件编制、工装设计和质量计划编制等技术准备工作。
技术准备主要包括以下内容,如下图所示:
2、焊接工艺评定方案
2.1、焊接工艺评定试验是编制焊接工艺的依据,根据本设计图纸和技术要求以及有关的钢结构制造规范的规定,编写《焊接工艺评定试验方案》报业主、设计及监理工程师审批,然后根据批准的焊接工艺评定试验方案,摸拟实际的施工条件和环境,逐项进行焊接工艺评定试验。
2.2、依据规范“GJG81-2002”厚度履盖要求,见下表
对接接头试板厚度(mm)
焊接方法
评定合格试件厚度(mm)
工程适用厚度范围
板厚最小值
板厚最大值
手工焊
埋弧焊
CO2焊
≤25
0.75t
2t
>25
0.75t
1.5t
2.3、在确定焊接工艺评定试验方案的同时,焊接工艺评定试验选用的材料要求首批进厂材料中选择碳当量偏高,非金属化学成份含量偏高的低温韧性偏低的材料进行焊接工艺评定试验。
2.4、焊接工艺评定试验时应选择焊接方法、焊接材料、坡口形式(坡口尺寸、角度、钝边、组装间隙等)、焊接参数及施焊道数、层间温度、预热温度及后热措施等。
2.5、抗裂性试验
选择斜Y坡口焊接裂纹试验(小铁研)缺口试样在强制约束下进行抗裂性试验,以选择预热温度或其它相关的工艺措施。
斜Y坡口焊接裂纹试验(小铁研)主要是评定焊接热影响区及焊缝金属产生冷裂纹的倾向性。
试验按照GB4975.1-84《斜Y坡口焊接裂纹实验方法》的规定进行。
2.6、试验要求焊后进行外观检验、无损检测等。
2.7、试验要求进行焊接接头力学性能(σb、σs、δ5、冷弯及低温冲击韧性试验),以及宏观断面、目视检查及硬度试验。
2.8、焊接缺陷修补的焊接工艺评定试验
(1)进行表面缺陷修补方法试验:
CO2半自动焊、焊条手工电弧焊
(2)内部缺陷修补方法试验,将视缺陷大小的情况,基本采用原焊接方法,对于焊接内部缺陷修补主要确定预热温度,施焊参数等。
四制作工艺
1、H型钢构件制作工艺流程
2、箱型钢构件制作工艺流程
2.1、工法特点
箱形柱(梁)是由四块板组成管状承重结构,一般为矩形或方形。
因其具有较好的刚度和挠度,稳定性较好,受力均匀,承载能力优越于其它结构,故在承载要求高、结构特殊的重要位置,多采用箱形柱(梁)。
该结构构件在柱-梁连接的部位,柱内设加筋隔板,因其工艺复杂,焊接熔敷金属量大,隔板处需采用电渣焊(SES)。
2.2、工艺原理
箱形柱(梁)的截面结构见图1
图1箱形柱(梁)的截面示意图
如图1所示,箱形柱(梁)主要组成:
上、下面板(腹板),两侧面板(翼板)和隔板三部分,还有工艺板,为顺利完成电渣焊而在隔板位置增加的衬板,还有为保证主焊缝熔透而又不出现烧穿现象而在T型焊缝位置——翼板或腹板位置增加的垫板,以及辅助撑板。
2.3、制作工艺流程:
上翼板→隔板组立→侧腹板装配、U型组立→翻转后组装下翼板→箱形组立→隔板与翼板的焊接(电渣焊)→焊接
五、焊接工艺
1、焊接工艺评定及试验
1.1、焊接工艺评定流程
1.2、焊接标准和规范
本工程的焊接验收应严格遵照合同和设计规定的标准和规范,其中焊接过程中主要执行的标准是《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)、《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)和《钢结构焊接规范》(GB50661-2011)。
(1)焊接方法选用
序号
焊接方法
焊接部位
1
手工电弧焊
主要用于加劲板、连接板的焊接,焊接位置不利的部位。
2
二氧化碳气保焊
主要用于装配焊接,加劲板、连接板的焊接,焊接位置较好的部位。
3
埋弧焊
主要用于主焊缝、拼板焊缝的焊接。
4
电渣焊
箱型柱内隔板的的焊接。
(2)焊接材料
1)具体选用的焊材如下表:
母材
手工电弧焊条
埋弧焊
气体保护焊
焊丝
焊剂
Q345B
E5015
E5016
H10Mn2
H08MnA
HJ43SJ101
ER50-6
2)焊接气体
气体组成
气体纯度(%)
含水量(%)
气压(MPa)
80%Ar+20%CO2
≥99.5
≤0.005
≥1
3)焊接设备
下列焊接设备适用于本工程的焊接工作
焊接方法
焊接设备
手工或机械
埋弧焊
ZGNH-2
自动
双丝双弧埋弧焊
MZGT-2000
自动
手工焊条电弧焊
ZX5-500
手工
CO2气体保护焊
YN-500KR2
半自动
电渣焊
SESNET-W
自动
1.3、焊接方法与接头形式
为有效保证焊接工艺评定试验能够全覆盖工程钢结构焊接内容,需要对焊接类型进行总结分析;本工程主要使用钢材材质有Q345B级钢材;其焊接方法主要有手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊和栓焊,焊接方位和焊接接头形式如下表:
序号
焊接方法
焊接接头形式
焊接位置
1
手工电弧焊
定位焊、对接、角接
横焊、立焊
2
埋弧自动焊
对接、角接
平焊
3
CO2气体保护焊
定位焊、对接、角接
横焊、立焊
1.4、焊接检验
本工程设计要求焊缝等级为二级,应由具备相应检测资质的第三方检测单位,采用OU5100型数字式智能超声波探伤仪,在监理、业主及总包方旁站监督下,严格按照设计及相关规范要求随机抽取焊缝数量的20%进行检测,检测质量合格后方可转入下道工序。
第五章安装方案
一、工程重点难点及解决措施
1、施工重点和难点
1.1、钢柱为插入式,柱脚无固定,混泥土浇筑过程中容易造成钢柱轴线、标高和垂直度偏移。
1.2、钢梁悬挑长度较大,安装过程中挑梁有较大下挠、倾覆隐患。
2、应对措施
2.1、在13.800m、14.200m和18.600m标高预埋钢柱安装定位埋板,并在混凝土浇筑后对钢柱进行二次校正,以确保轴线、标高和垂直度偏差在设计及规范控制范围内。
2.2、利用梁底模支护系统作弦杆梁下临时支护。
二、施工总体思路
1、本工程总体安装思路为:
先安装4轴线钢柱,在依次安装下弦杆、竖腹杆、斜腹杆。
腹杆安装完毕且所有已安装构件全部焊接完成后,交付土建施工方绑扎钢筋,浇筑17.400m层混凝土。
浇筑完成待混凝土强度满足设计要求且22.200m层底模支护完成后,在依次进行5轴线钢柱和骨架上弦杆安装。
2、钢骨架安装流程为:
①钢柱安装;②、下弦杆安装;③竖腹杆安装;④斜腹杆安装;⑤上弦杆安装。
三、放线测量
1、工程测量的内容
现场工程测量包括两部分:
土建工序交接的基础点的复测和钢结构安装后的整体标高和垂直度控制。
2、基础复测
根据工程指定的基准点,检查土建单位提交给的基础测量资料,轴网矩形的精确度即基础中心的行列距和基础标高,并依距标高点找正梁、柱标高。
3、测量精度主要保证措施
3.1、仪器定期进行检验校正,确保仪器在有效期内使用,在施工中所使用的仪器必须保证精度的要求。
3.2、保证工作持证上岗。
3.3、各控制点应分布均匀,并定期进行复测,确保控制点的精度。
3.4、施工中放样应有必要的检核,保证其准确性。
3.5、根据施工区的地质情况、通视情况对测量方法进行优化,并尽量在外界条件较好的情况下进行测量。
四、构件安装
1、吊具选择
1.1、考虑现场情况及构件重量,本工程大部分构件采用采用汽车起重机进行吊装。
1.2、吊装参数分析
1.2.1、本工程构件吊装最大高度22.200m,吊装最大作业半径直线距离约36m(5轴线钢柱),最大作业半径位置构件重量为2.3t,吊装角度约58°。
综合各项数据拟选用150t汽车起重机进行吊装。
5轴线钢柱安装需吊车吊臂67m,150t吊车主臂长60m,副臂长18m,首先吊臂长度满足吊装需求;其次150t吊车接副臂36m作业半径85%工作强度下最大起重量为4.6t,起重量满足吊装需求。
5轴线钢柱吊装示意图
150t汽车起重机副臂起重、支腿参数如下表:
1.2.2、4—5轴/D轴、F轴上弦杆安装参数分析
4-5轴间上弦杆单件重量3.5t,吊装作业半径约30m,吊装角度约58°,吊臂长度需要58m。
综合以上数据,4—5轴/D轴、F轴上弦杆安装仍需150t吊车进行吊装。
150t吊车主臂长度60m,主臂30m作业半径75%作业强度下最大起吊重量为5.6t,完全满足吊装需求。
4—5轴/D轴、F轴上弦杆吊装示意图
150t汽车起重机主臂75%工作强度起重参数如下表:
1.2.3、4轴线钢柱、3—4轴弦杆、腹杆安装参数分析
4轴线钢柱单件最大重量为8.5t,吊装作业半径约26m,吊装角度约58°,吊臂长度需要48m。
因此3—4轴所有构件安装最大重量为8.5t,吊装作业最大半径约26m,吊装角度约58°,吊臂最大长度需要48m。
综合各项参数,150t吊车完全能胜任4轴线钢柱以及3—4轴弦杆、腹杆安装工作。
4轴线钢柱及3—4轴弦杆、腹杆安装示意图
2、安装准备
2.1、混凝土结构施工至13.800m(14.200m,18.600m)标高位置时,埋设钢柱安装定位预埋板(预埋板根据土建结构柱截面尺寸确定),以便于钢柱安装定位及标高控制。
13.800m标高混凝土达到设计要求强度后,开始安装钢骨架。
2.3、构件吊装前,复测定位埋板轴线标高,并在定位板上作出十字定位线,以便钢柱校正控制轴线。
2.4、吊装前,1轴线位置需先回填夯实,并作硬化处理。
吊车吊装行进路线及支腿作业区域内材料、杂物需全部清除,必要时部分围挡及现场办公室活动板房需拆除。
材料、杂物需全部清除,必要时部分围挡及现场办公室活动板房需拆除。
2.5、钢结构吊装前,所有支护体系必须全部搭设完毕。
2.6、构件吊装前,应将构件中轴线清晰弹出,以便就位、矫正。
2.7、吊装前检查确认吊具、吊索及辅助工具的配备情况。
3、构件安装
3.1、钢柱采用单机旋转法吊装就位,在构件本身用钢丝绳绑扎时对构件及钢丝绳进行保护;
就位后立即对钢柱进行校正,并采取简易临时支撑支护,拉设揽风绳,然后将钢柱与预埋定位板焊接稳固后方可松钩。
钢柱临时支撑搭设示意图
3.2、钢柱支护稳固并与定位预埋板焊接牢固后进行下弦杆安装;下弦杆利用梁底模支护系统作定位支护。
下弦杆与底模间间隙采用20#槽钢分前、中、后三点支垫。
底模(钢架)整体支护系统示意图
下弦杆安装支垫示意图
3.3、下弦杆安装就位,校正焊接稳固后,再依次进行竖腹杆、斜腹杆安装。
3.4、4轴线钢柱、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆全部安装、焊接完毕后,需对已安装构件焊缝进行超声波无损探伤检测。
本工程设计要求焊缝等级为二级,应由具备相应检测资质的第三方检测单位,采用OU5100型数字式智能超声波探伤仪,在监理、业主及总包方旁站监督下,严格按照设计及相关规范要求随机抽取焊缝数量的20%进行检测,检测质量合格后方可转入下道工序。
3.5、焊缝无损检测合格后,将22.200m上弦杆以下部位交土建方进行钢筋绑扎的同时预埋5轴线18.600m处钢柱定位埋板,然后土建方进行混凝土浇筑。
待混凝土强度达到设计要求强度,且后22.200m底模支护系统搭设完毕后,在进行5轴线钢柱和上弦杆安装。
3.6、D轴、F轴上弦杆安装完毕后采用临时水平支撑进行拉结加固。
临时水平支撑示意图
3.7、所有构件全部安装、焊接完毕,焊缝无损探伤检测合格后,拆除钢柱临时支护及揽风绳后进行钢筋绑扎及混凝土浇筑。
3.8、混凝土强度达到设计要求
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