框架钢结构安装通用施工工艺.doc

框架钢结构安装通用施工工艺
1 适用范围
1.1 本工艺适用于石油化工装置中钢框架钢结构的安装施工。
1.2 其它领域、用途的钢结构框架施工也可参照执行。
2.引用文件
1）《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001
2）《石油化工钢结构工程施工及验收规范》 SH3507-1999
3.施工准备
3.1安装前，对在吊装时易于变形的构件应进行强度与稳定性校核验算。临时加固结构施工技术要求应与正式施工相同。
3.2钢结构安装前应具备下列条件：
1) 设计文件齐全；
2) 构件已经验收；
3) 已按施工技术文件要求进行了技术交底；
4) 材料已准备妥善；
5) 机械设备运行情况良好；
6) 水、电、气源能满足施工要求并保证其连续性。
3.3基础验收
基础应由监理单位组织基础施工单位和钢结构安装施工单位进行中间交接验收，并应符合下列规定：
a）基础表面应有清晰的中心线和标高标记；
b）基础施工单位应提交基础测量记录，包括基础位置及方位测量记录；
c）基础检查部位和质量标准见下表。
基础及地脚螺栓位置的允许偏差 单位：mm
检 查 部 位
允许偏差值
框架柱子基础支承面中心
3.0
框架相邻两柱子基础中心间距
±3.0
一次浇注的基础支承面标高
0
－20
二次找平的水泥砂浆或细石混凝土支承面
标 高
±2.0
水平度
L/200且不大于4.0
支承面埋件
标 高
±2.0
水平度
L/200且不大于3.0
垫铁或混凝土垫块支承面标高
同一支承面
±1.0
不同支承面
±2.0
地脚螺栓
螺栓中心距（在根部和顶部两处测量）
±2.0
螺栓中心对基础轴线距离
±2.0
顶端标高
＋20
0

螺纹长度
＋20
0

3.4垫铁摆放
用垫铁安装时，基础表面应凿麻，垫铁设置处应铲平，并符合下列规定：
a）垫铁组应设置在靠近地脚螺栓（锚栓）的柱脚底板加劲板或柱肢下；
b）每根地脚螺栓（锚栓侧）应设置1组～2组垫铁，每组垫铁不宜超过4块；
c）垫铁与基础面和柱底面的接触应平整、紧密；
d）采用成对斜垫铁时，其叠合长度不应小于垫铁长度的3/4；
e）混凝土二次浇灌前垫铁组垫铁间应定位焊固定。
3.5钢结构安装前，螺栓外露部分应涂刷防锈材料并妥善保护。
3.6主要施工设备机具
3.6.1常用的施工设备
1）直流电焊机；
2）焊条烘干箱、焊条恒温箱、去湿机；
3）吊车，运输车；
4）无损检测设备。
5）经纬仪
3.6.2常用的施工机具及耗材
1）气割用具、无齿锯、砂轮机；
2）倒链、千斤顶；
3）2～5m钢卷尺、盘尺、钢板尺、直角尺、角度尺、水平尺、焊缝尺；
4）石笔、记号笔；
5）手锤、大锤、撬棍、扳手；
3.7构件几何尺寸检查
钢框架在进行分片、分框安装前应严格按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001对其进行组对后几何尺寸验收，验收合格后方可进行安装作业。
1) 对进行分片安装的框架,应检查两根柱子柱底版开孔之间的间距是否与相应基础地脚螺栓之间的间距相符，如有偏差，看是否在允许偏差范围内，如果尺寸超差应检查柱子是否直线度在焊接时变形，并对其进行矫正，并检查对角线偏差，其偏差值小于等于10mm。
2) 对于进行分框安装的框架,除了第1)条要求外,还应对框架空间对角线进行检查,其允许偏差值为L/2000,且不应大于10mm。
3) 在特殊情况下，框架也可采用单根安装，安装前应对其长度、弯曲矢高进行检查，长度允许偏差为±3mm,弯曲矢高允许偏差为L/1000,且不大于10mm。
3.8施工交底
在进行安装之前应按照施工方案要求对工人进行技术交底，内容应有针对性，其中应包括基础的验收、垫铁摆放、框架吊装顺序、柱子垂直度和横梁水平度等要求。因为框架的安装均为高空作业，因此还应进行必要的HSE交底。
3.9作业条件
1） 安装现场已按要求布置完成，施工设备、机具配备到位。
2） 达到“四通一平”条件。
3） 施工管理人员、作业人员配备到位，安装作业人员的组织管理就绪。
4）施工图纸资料、标准图集、施工及验收标准规范等已准备就绪，满足施工要求。
5）编制了钢结构框架安装的施工技术方案，明确了框架钢结构安装的顺序、方法和技术要求。
6）对施工人员已进行技术交底，明确了施工程序、施工方法、质量标准、质量记录和成品保护、HSE要求。
4施工工艺
4.1单根安装
4.1.1立柱安装找正
由于条件限制钢框架采用单根安装时，先将立柱安装就位，并将地脚螺栓初拧紧以防止柱子倾斜，全部安装完成后进行柱子的找正，找正通过基础上的垫铁进行调整,调整时应将柱子倾斜方向的地脚螺栓松开,并用经纬仪进行观测,找正后将地脚螺栓拧紧。柱子安装允许偏差见下表：

u 以调整每根立柱一米标高基准线的标高误差，确保立柱一米标高基准线的标高误差和立柱之间的标高误差符合规范要求；
u 测量立柱相互之间的间距符合规范的要求；
u 测量相对立柱之间的对角线误差符合规范要求；
u 在每根立柱互成90度的方向上测量立柱的垂直度误差；
u 测量两根立柱垂直面的对角线误差符合规范要求。

柱子安装允许偏差（mm）

4.2成片安装
一米标高基准线
晃绳
晃绳
晃绳
晃绳

u 以立柱的一米标高基准线调整单片钢结构的标高误差；
u 采用经纬仪测量单片钢结构的垂直度误差；
u 测量单片钢结构与相临钢结构轴线的上下截面及垂直面的间距和对角线误差；
u 合格后，安装成片之间的连接横梁和操作平台等。

4.2.1成片吊装找正
钢结构如图所示成片吊装后，在没有安装横梁之前应用两根晃绳将其固定，以防止倾斜倒塌，找正时还可以通过调节晃绳的长度来进行，垂直度允许偏差为h/1000,且不应大于20mm。并检查第一层横梁的标高是否满足图纸要求，横梁的标高允许偏差为±3.0mm, 横梁的水平度偏差为L/1000并且不大于5.0mm，如果偏差超出允许范围，可通过垫铁进行找正，用经纬仪进行检测，找正后立即将地脚螺栓拧紧。
一米标高基准线
4.3成框安装

u 以立柱的一米标高基准线调整成框钢结构的标高误差；
u 采用经纬仪测量每根柱子的垂直度误差；
u 合格后，安装框架与框架之间的主梁和次梁等。

4.3.1成框吊装后的找正
高层钢结构在一般情况下都采用成框吊装，成框吊装之前应仔细检查底座板螺栓孔是否与基础螺栓孔的尺寸相符，确认无误后方可进行吊装，就位后立即通过垫铁调整对框架进行找正，用经纬仪进行检测，检查合格后将地脚螺栓拧紧。垂直度允许偏差为h/1000,且不应大于20mm。
4.4架设
框架的立柱、成片、成框吊装找正完成后，应立即进行架设，架设平台高度应低于所在层横梁高度1米左右，并要求架设队在进行架设时架设钢管不得防碍横梁的安装，为了防止架设搭设与横梁相碰，应在立柱上标出横梁所在位置，以便架设工预留出安装横量所需空间。架设应平稳、牢固，并经安全部门验收合格挂牌后方可使用。
4.5横梁安装
横梁安装前在柱子上相应位置的下平面焊接一块扁铁或角钢，以便横梁的安装就位，并检查横梁所在跨距是否满足横梁安装，如果间距过小，应根据实际尺寸对横梁进行尺寸修改，就位后检查横梁的水平度，横梁安装的水平度偏差为L/1000并且不大于5.0mm，横梁中心位置偏移量为2.0mm。检查合格后，进行点焊，点焊要牢固。横梁的跨中垂直度为h/250,且不应大于15.0
4.6次梁的安装
次梁的安装应在主梁焊接完成后进行，主梁与次梁表面的高差为±2.0，用直尺和钢尺检查。
4.7高层钢结构的组对
4.7.1高层钢结构的安装一般采用分段分框吊装，吊装前检查框架对角线尺寸是否与已安装的框架顶部接口处的对角线尺寸相符，必要时进行矫正，每根柱子的接口应错开，禁止在同一平面内，当设计文件无规定时，H型钢翼缘板的对接焊缝采取45°斜接且为熔透焊时，可不进行无损检测，组对时严禁对框架进行强行组对。
4.7.2安装柱时，每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上。
4.7.3结构的楼层标高可按相对标高或设计标高进行控制。
4.8高强螺栓连接
4.8.1钢结构节点采用螺栓连接时，每个安装节点定位螺栓的数量应计算确定，但每个节点的定位螺栓不得少于2个。
4.8.2定位螺栓的最小长度，应保证螺栓拧紧后露出螺纹。安装螺栓的长度，应保证螺栓拧紧后外露螺纹不少于2个螺距。
4.8.3紧固节点螺栓时应从中心到边缘按顺序对称拧紧。
4.8.4高强度螺栓的穿入方向应一致，且应自由穿入螺栓孔。
4.8.5高强度螺栓连接应复验所附试件的抗滑移系数值，合格后进行安装。
4.8.6高强度螺栓连接时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨、雪中作业。
4.8.7高强度螺栓应分二次拧紧，初拧结束后应进行一次复拧。初拧、复拧扭矩值各为终拧扭矩值的50%，
4.8.8紧固高强度螺栓的测力扳手，应在作业前校准，且应在每拧完100个螺栓后校正一次，其扭矩误差不得大于±3%。
4.8.9每个节点的高强度螺栓都拧到规定的扭矩值后，应在指定部位打上装配工的钢印号，并作醒目标记。
4.8.10扭剪型高强度螺栓，以拧掉尾部梅花卡头为终拧结束，但断裂位置只允许在梅花卡头与螺纹连接的最小截面处。
4.8.11用扭矩扳手终拧的螺栓，应用经过标定的扭矩扳手抽查扭矩值，抽查数量为该节点螺栓总数的10%，且不少于1个。检验所用的扭矩扳手其扭矩精度误差应不大于3%。如发现不合格，应扩大检查10%。如仍有不合格，则整个节点的高强度螺栓应重新拧紧。
4.8.12扭矩检查应在螺栓终拧后1 h～24 h之内完成。
4.8.13高强度螺栓安装完毕后，应用锤敲击法对高强度螺栓逐个进行检查，不得有漏拧螺栓。锤重宜为0.25 kg～0.50 kg。
4.8.14高强度螺栓施工应有施工记录，包括高强度螺栓连接副扭矩与复验记录、抗滑移系数试验记录及扩孔记录等。
4.9施工顺序
架设
立柱找正
不合格
次梁安装
垂直支撑安装
框架整体垂直度检查
主梁安装
立柱找正
单根、分片、分框吊装
垫铁摆放
构件几何尺寸检查
基础检查

合格

交工验收
整改合格
二次灌浆
框架整体检查
直梯、斜钢梯安装
花纹板、钢格板铺设，栏杆安装
合格

不合格

4.10 检验
4.10.1安装偏差的检测,应在结构形成空间刚度单元并连接固定后进行.
4.10.2本项工程的检验应严格执行相应的质量检试验计划，施工单位应首先做好自检，并按规定的程序进行自检和报检。
4.10.3 除业主/设计有特殊要求外，应执行《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205有效版本的规定。
4.10.4钢结构安装检验批应在进场验收和焊接连接、紧固件连接、制作等分项工程验收合格的基础上进行验收。
4.10.5单层钢结构安装工程可按变形缝或空间刚度单元等划分成一个或若干个检验批，地下钢结构可按不同地下层划分检验批。多层及高层钢结构安装工程可按楼层或施工段等划分为一个或若干个检验批，地下钢结构可按不同地下层划分检验批。
5.质量标准
1) 轴线对行列定位轴线的平行偏移和扭转偏移允许偏差:3 mm
2) 柱实测标高与设计标高之差允许偏差:土3 mm
单层柱垂直度：高度H小于等于10 m，允许偏差:H/1000
高度H大于10 m，允许偏差:H/1000且不大于20mm
多节柱垂直度：单节柱 允许偏差:H/1000,且不应大于25.0mm
柱全高 允许偏差:35 mm
3) 两柱同层内对角线长度差允许偏差:5 mm
4) 相邻柱间距离允许偏差：土3 mm
5) 梁标高允许偏差：土3 mm
6) 梁水平度允许偏差：L/1000且不大于5 mm
7) 梁中心位置偏移允许偏差：2 mm
8) 相邻梁间距允许偏差：土4
9) 竖面对角线长度差允许偏差：15 mm
10) 任一截面对角线长度差：15mm
11) 钢结构表面应干净,结构主要表面不应有疤痕、泥沙等污垢。
12) 多层及高层钢结构中钢平台、钢梯、栏杆安装应符合现行国家标准《固定式钢直梯》GB4053.1、《固定式钢斜梯》GB4053.2、《固定式防护栏杆》GB4053.3和《固定式钢平台》GB4053.4的规定。允许偏差见下表
13) 多层及高层钢结构中现场焊缝组对间隙的允许偏差：无垫板间隙 0~+3.0mm，有垫板间隙-2.0~+3.0mm
项 目
允许偏差值
平台高度
±15.0
平台梁水平度
l/1000且不大于20.0
平台支柱垂直度
h/1000且不大于15.0
承重平台梁侧向弯曲
l/1000且不大于10.0
直梯垂直度
l/1000且不大于15.0
斜梯踏步水平度
5.0
栏杆高度
±5.0
栏杆立柱间距
±10.0
注：h为平台支柱高度，l为直梯和平台梁长度。
6.HSE注意事项
1) 在现场施工，都应留出安全通道，以保证现场人员、车辆通行顺畅，保证紧急情况下能够快速疏散。
2) 吊车司机或起重人员在操作前必须鸣铃或吹哨提示，在吊运物接近制造人员时，应给以铃声提示。对紧急停车信号不论任何人发出，都应立即执行。
3) 吊车梁或直接承受动力载荷的梁其受拉翼缘、吊车桁架或直接承受动力载荷的桁架其受拉弦杆上不得焊接悬挂物和卡具等。
4) 有明火作业的区域周围，严禁放置易燃易爆物品。氧乙炔瓶应放置在划定的区域内；采用集中供气时，应保证供气管线和阀门等无泄漏。
5) 用电设备应保持电缆绝缘和接地良好。手持电动工具应有触电保护器，做到“一机一保”，防止触电事故发生。
6) 地面组对成片施工当中，人工搬运构件时要统一指挥，步调一致，以防止造成人身伤害。
7) 组对成框结构时，宜选择风速小于3.3m/s的天气吊装，且成框结构宜在同一天吊装组对完成，以保持结构的稳定。
7.其他注意事项
1) 参加施工的人员必须熟悉施工现场情况，熟悉工作内容、施工程序、检验要求等，并严格按施工技术方案要求进行施工。
2) 安装时,必须控制屋面、楼面、平台等的施工载荷，施工载荷和冰雪载荷等严禁超过梁、桁架、楼面板、屋面板、平台铺板等的承载能力。
3) 在形成空间刚度单元后，应及时对柱底板和基础顶面的空隙进行灌浆料二次灌浆。
4) 计量器具应有检定标签，标识清晰，并处于有效期间内。
8.记录
本项工程施工，应保持以下记录：
1）开工报告 J105
2）钢结构安装交底记录 （FCC）JS0601
3）工程联络单 J112
4）设计变更一览表 J113
5）工程联络单一览表 J114
6）隐蔽工程记录 J115
7）合格焊工登记表 J116
8）钢结构分项工程检验批质量验收记录
9）钢结构安装记录 J211
10）超声波检测报告 J124
11）工序交接记录 （FCC）GG0601
12）其它要求的施工过程自检记录

起草人:孙新国