珠钢续建钢结构施工方案.doc

7.4.1 工程概况珠江钢厂于1999年8月建成投产以来，到目前为止生产虽然还不是很正常，但珠江钢厂钢卷销路却十分兴旺。由于广州钢板市场需要量日益剧增，为了满足国家对薄板，特别是2mm以下极薄板热轧带钢的规定，加快我国钢铁工业产品的调整和合理布局，珠江钢厂续建是非常必要的。为增建一座2#150t电炉,炼钢主厂房需向北延长126m（见附图7.4.-1）。结构形式仍同于原厂房。炼钢主厂房为高耸建筑物，厂房结构为全钢结构，柱、吊车梁和部分重型平台梁采用16Mn，其余构件均采用Q235BF钢，本次续建厂房（7）（12）线）钢柱共计18根，最大单重约70t，吊车梁共计20根，最大单重40t，屋架、屋面梁、托梁等共计约75件，最大单重15t，此外尚有工作平台，高位料仓等钢结构，钢结构总重约7490t。 炼钢主厂房的布置采用三跨平行式，即炉子跨，原料跨和精炼跨，其中炉子跨，跨度31m，轨面标高33m，原料跨跨度12m，轨面标高45.641，精炼跨跨度28m，轨面标高27m。厂房柱距为24m（11-12线为30m），屋架间距为6m，安装最高点为48.57m。主厂房安装构件单重大，长度长，安装标高高，对构件的运送及安装均有一定的难度(见附图7.4-2)。7.4.2. 炼钢续建工程钢结构重要工程量序号名称单位数量1柱子系统T16342吊车梁系统T15253屋盖系统T9714墙皮系统T4905屋顶烟罩T1706车间内钢平台T27007总重T7490注：未看到设计图纸，具体具体的施工内容及工程量不十分清楚。7.4.3. 施工准备工作7.4.3.1 组建珠钢续建工程专业项目部，以指挥工程的施工准备和施工。7.4.3.2 在指定的区域内增建一个构件制作场，构件临时堆场和施工道路，修整原有职工食堂、浴室、材料仓库以及辅助设施。7.4.3.3 组织施工人员熟悉图纸，同时作好技术交底，使施工人员能更全面掌握本工种的施工特点，做到对工程心中有数。7.4.3.4 积极准备施工必需的各种机具、工具、材料，保证工程顺利、有序进行。7.4.3.5 搞好现场文明施工管理，布置好定量管理牌。同时严格执行，按规定在施工区域场地周边设立高2m的稳固的封闭围护。规划好施工平面布置,认真执行业主。7.4.3.6 钢结构安装工程，必须认真执行钢结构工程施工及验收规范GB50205-95、建筑钢结构焊接规范JGJ81-91、钢结构高强螺栓连接设计及验收规范JGJ82-91、建筑防腐工程施工及验收规范GB50212-91。7.4.4 施工部署7.4.4.1 由于续建的炼钢车间采用“闭口施工”，因此,厂房柱基础一施工完毕即进行厂房结构的安装。7.4.4.2 根据主厂房结构特点，即构件单重大、长，特别是厂房钢柱还须分段安装，故结构安装提成以下几个阶段进行： 第一步：先分别安装A、B、C列钢柱，柱间支撑、托架、托梁，然后安装AB跨，CD跨吊车梁，安装方向从(7)线向(12)线进行。 第二步：安装BC跨钢结构，水平安装方向从（7）线至（12）线，垂直方向从下向上进行安装。 第三步：安装AB，CD跨屋盖系统，采用“节间综合吊装” 第四步：安装墙皮系统及厂房内梯子平台等其它附属结构件。 在整个安装过程中，为了不干扰炼钢车间的正常生产，原有的（7）线山墙和D列墙皮暂不拆除，仅对本次续建工程中，需与新增构件相连的部位进行局部拆除。等围护结构安装完毕后再行所有拆除。7.4.5 钢结构制作7.4.5.1 厂房钢柱制作1) 制作依据及技术标准a) 参考原广州珠江钢厂炼钢主车间柱子系统施工详图，图号为ZG-J4A-039b) GBJ50205-95钢结构工程施工及验收规范c) GBJ81-91建筑钢结构焊接规程d) GB1519-94低合金结构钢e) GB5117-95低合金钢焊条f) GB50212-91建筑防腐工程施工及验收规范g) YB9254-95钢结构制作安装施工规程h) Q/YY.J08.05.03-91结构、设备制作与安装安全技术操作规程i) GB50221-95钢结构工程质量检查评估标准2) 构件材质及焊接材料 钢柱材质采用16Mn，当用手工焊时焊材采用E5001E5014型焊条，自动焊时采用H08MnA焊丝，并配以相应的焊剂HJ431。3) 构件表面解决及涂装规定a) 构件表面解决方法：采用喷砂除锈，除锈等级为Sa2。b) 高强螺栓连接面不得涂刷油漆。c) 柱脚外包砼处不得刷油漆（即距柱底3.3m处不刷油漆）。4) 钢柱制作工艺 钢柱制作工艺流程图见附图7.4-13。a) 配料: 根据供应组提供的钢板规格合理排料，并应满足以下技术规定： 柱的H型钢翼缘及腹板的对接缝不应设在同一截面上，应互相错开200mm以上，亦应与筋板等零件错开200mm以上，并避开钻孔部位。b) 号料：所有钢板必须有材质证明，其表面不允许有裂纹、气泡、结疤、夹层等缺陷。号料前应用九辊平板机对每块钢板进行矫平，每1m范围内的挠曲矢高不得大于1mm。 柱的H型钢号料应注意留出焊缝收缩量和加工余量，此量按下式进行。上柱H型钢号料长度设计长度5mm加工余量 下柱H型钢号料长度设计长度14mm加工余量加工余量，可参考下表进行。余量种类加工方法余量值(mm)切口气切厚度在1119mm2切口气切厚度在2060mm35刨边氧切后刨边5c) 切割I. 切割前，应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净。II. 钢板厚度小于13毫米的用剪板机切割，钢板厚度大于或等于13毫米的钢板均用半自动切割机切割，切割后，断口上不得有裂纹和1.0mm的铁棱，并应清除边沿上的熔瘤、飞溅物等。III. 切割截面与钢材表面不垂直度不得大于钢材厚度的10%，且不得大于2.0mm。d) 边沿加工I. 所有坡口用半自动切割机或刨边机加工。II. 所有需刨平的加劲板，应用刨边机刨边。其表面粗糙度不得3.0mm，倾斜度不得大于1/1500。e) 钢板拼接:I. 根据配料图进行拼接，拼接时应采用引、熄弧板，（其材质、厚度、坡口与主材相同），并保证焊透。引入及引出的焊缝长度应不少于50mm。II. 引、熄弧板割去，应用砂轮磨平接缝两端的焊疤。f) 零件矫平:所有零件下完料后，应进行矫平，允差为每1米范围内的挠曲矢高不得大于1mm，未矫平的钢板不得流入下道工序。g) 上柱与肩梁部位连接，需开槽，此槽应按下图进行切割，端部暂留一小段(3040mm)不切割，待装配时切去。h) 翼腹板组装:I. 组装前，应沿翼板焊缝中心线4050mm范围内进行打磨，达成清除铁锈、油污等杂质的目的。II. 在翼板上画出组装定位线，并沿线间断点焊定位块，然后上胎组对，组对后腹板中心偏移不得1mm，上、下翼缘与腹板的组装间隙不得1mm。III. 组装点焊时用的焊材应与正式施焊的焊材相同，点焊高度不宜超过设计高度的2/3，点焊间距300500mm。i) 矫正I. 将已焊接完毕的H型钢在翼缘矫直机进行矫正，然后进行火焰矫角度。II. 矫正后允差：上翼缘不平直度：1mm翼缘板倾斜度：2mm腹板不平直度：1.5mmj) 组装I. 组装应在已测平的平台上进行，组装时，严格控制两柱肢的轴线距离，组装缀条时，其轴线交点允差不得大于3.0mm。II. 严格控制柱肩梁处的刨平顶紧部位，其接触面应有80%的面积紧贴，用0.3塞尺检查，其塞入面积不得大于总面积的20%，边沿最大间隙不得大于0.8mm。III. 焊接、矫正完毕后，要打出安装定位中心线的洋铳眼及标出1000标高。k) 成品检查: 成品应进行全面检查，其重要控制尺寸允差如下：I. ZC长度：7mm， 下柱长度：8mmII. ZB的上段柱长度：9mm， 下段柱：6mmIII. 柱底面到肩梁支承面的距离：8mmIV. 柱截面（任一处）几何尺寸：3mmV. 肩梁面的翘曲：2.0mmVI. 柱脚底板平面度：3.0mmVII. 翼缘板对腹板的垂直度（连接处）：1.5mmVIII. 腹板局部不平直度每米2.0mmIX. 矩形几何尺寸对角线之差1.5mml) 安全技术措施: 钢柱又长又重，不仅超过了额定起重量，并且运送也有困难，因此需分二段制作，ZC柱分段位置在距肩梁1.2m处，其下柱重约45t，须在第一制作场组对，ZB柱分段位置见施工技术交底单。每段柱的吊运严格按安全技术措施方案执行。 5) 焊接工艺a. 焊工资格 所有参与焊接的焊工必须取得从事建筑钢结构焊接的焊工合格证，且施焊项目必须与合格项目相符。b. 重要焊接部位 H型钢柱的角焊缝B柱子翼缘板和腹板的拼接C肋板等其它角焊缝。c. 焊接方法 柱子翼缘板和腹板拼接采用埋弧焊，H型钢组合、截面柱、角焊缝采用埋弧自动焊船形焊接，肋板等其它焊接采用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊。d. 焊接材料 手工焊采用E5016或E50034或5的焊条，埋弧焊采用H08MnA4或5的焊丝配JH431焊剂，Co2气体保护焊采用H08Mn2SiA1.2或1.6的焊丝。 以上焊接材料均应具有出厂合格证，E5016必须以扩散氢复验合格。e. 焊接环境管理 在焊接部位周边1m范围内，若风速超过8m/s以及相对湿度大于90%，要采用好的保护措施，否则不得进行焊接。f. 焊接材料管理： 焊丝表面应无油、锈蚀等污物。焊剂使用前必须通过250温度下烘焙2小时，焊接时未熔化的焊剂可收集起来再次使用，但收集时必须过筛，除去过细的粉末和杂质，新领用的焊剂应当天用完。E5016焊条应经380温度下烘培1.5小时，然后置于100150恒温箱中，随用随取，领用焊条不得超过3小时的用量，超过时应按原烘干规定重新烘干，反复烘干次数不应超过两次。Co2气体纯度不应低于99.5%，气体使用前应进行放水解决。所有焊接材料应存放在专用的焊材库，焊材库应保持干燥，相对湿度不得大于60%。g. 坡口形式：翼缘板和腹板的拼接坡口按JGJ81-91建筑钢结构焊接规程附表二，采用X型或K型坡口。坡口尺寸如下： X型 K型 用火焰切割的坡口表面不应大于1.0mm的缺棱，机加工的坡口表面不应出现台阶。h. 焊接规范：焊接方法焊接电流(A)焊接电压(V)焊接速度(m/min)焊材规格(mm)备注埋弧焊75085034380.270.334/5Co2气保焊28030027300.51.2手工焊16020025289124i. 工艺措施 翼缘板和腹板拼接及船型焊须加引弧板、熄弧板，其坡口形式和材质与母材相同，以保证焊缝端头焊透。 当板厚大于36mm时应进行100150的预热，预热区在焊缝两侧各80100mm范围内。j. 焊缝质量规定I. 焊缝金属表面焊波要均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤，弧坑及针装气孔等有害缺陷。II. 加劲肋端部转角处应连续施焊，起落弧点不应在端部，应缩进至少10mm。III. 焊工焊接完毕，应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量，合格后在规定的部位打上焊工钢印。IV. H型截面柱子的焊缝外观检查应符合二级质量标准，翼缘和腹板拼接的焊缝外观检查和无损检查均匀应符合二级质量标准，H型钢对接缝外观检查和无损检查均应符合一级质量标准。k. 焊缝返修制度经无损探伤不合格的部位必须进行返修，返修工艺同原工艺，当同一部位返修次数超过两次时，返修方案必须总工批准方可实行。6) 检查工艺a 构件制作时，每道工序须填写“工序过程卡”，各专业工程对各自的质量控制点进行严格把关。b 各专业责任工程师和检查人员如发现施工质量和技术问题应向制作人员提出解决意见，若不予执行，有权先令其停工，并上报质保工程师进行解决。c 质量检查的依据是钢结构工程施工及验收规范，施工图纸及工艺指导书。d 构件制作的每步工序都必须遵循先自检、互检，后专检的原则，每道工序完后，应填写“自检记录”并交工段专检员，工段专检员对实物进行检查，签字认可后，才干转下道工序。自检记录应填写及时、准确、齐全。e 所有计量器具均应有计量检查合格证书方可使用。f 构件出厂前须经公司专检员检查、认可，并在产品合格证上盖章后方可出厂。g 构件制作交工资料由工艺责任工程师汇总交专检和厂技术主管工程师审核，签发产品合格证书。7.4.5.2 厂房吊车梁制作 制作依据及技术标准a 参考原广州珠江钢厂炼钢厂吊车梁系统施工详图，图号为97-10-02、08-10。b GB50205-95钢结构工程施工及验收规范c GB1519-94低合金结构钢d GB5117-95低合金钢焊条e GBJ81-91建筑钢结构焊接规程f YB9254-95钢结构制作安装施工规程g Q/YY.J08.05.03-91结构、设备制作与安装安全技术操作规程 构件材质焊接材料 吊车梁材质采用16Mn，焊接材料当用手工焊时采用5016或5015型焊条，当用自动焊时采用H08MnA焊丝，并配合高锰焊剂HJ431。 构件表面解决及涂装规定a 构件表面解决方法：采用喷砂除锈，除锈等级为Sa2。b 吊车梁底漆刷H06-1环氧富锌漆，中间漆刷H530-6环氧云铁防锈漆。雨天或构件表面结露时，不得涂刷。涂后四小时内严防雨淋。c 刨平面不得涂刷油漆。d 高强螺栓连接面（宽度范围120mm）内不得涂刷油漆。吊车梁制作工艺 吊车梁制作工艺流程图见附图7.4-14。a. 配料 根据供应组提供的钢板规格合理排料，应满足以下技术规定： 吊车梁的上下翼缘板在跨中1/3跨长范围内不应有拼接缝，上、下翼板及腹板的对接缝不应在同一截面上，应互相错开200mm以上，与加劲肋亦应错开200mm以上。腹板的拼接纵缝应在中性轴以上。b. 号料 所有钢板必须有材质证明，其表面不允许有裂纹、汽泡、结疤、夹层等缺陷。 号料前应对每块钢板进行矫平，每1m长范围内的挠曲矢高不大于1mm，用九辊矫正时应清除表面的杂物。 吊车梁的H型钢号料应注意留出焊缝收缩量和加工余量。此量按下式进行。 24m梁的号料长度设计长度15mm 腹板预起拱量15m 吊车梁的其它零件应留出加工余量，此量可下表进行。余量种类加工方法余量值（mm）切口氧切厚度在11-19mm2氧切厚度在20-50mm34刨边氧切后刨边5 号料公差： 长度：1mm 宽度：0.5mm 矩形对角线之差：1.5mmc. 切割I. 切割前，应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净。II. 钢板厚度小于13毫米的用剪板机切割，钢板厚度大于或等于13毫米的用半自动切割机切割，切割后，断口上不得有裂纹和1.0mm的缺棱，并应清除边沿上的熔瘤、飞溅物等。III. 切割截面与钢材表面不垂直度不得大于钢材厚度的10%，并且不得大于2.0mm。d. 边沿加工I. 吊车梁腹板与上翼缘连接一侧坡口用刨边机加工，加工后其宽度允差为：1mm。II. 所有需刨平的加劲板，应用刨边机刨边。其表面平面度不得0.3mm，对轴线的垂直度不得大于L/1500。e. 钢板拼接I. 根据配料图进行拼接，拼接时应采用引、熄弧板（其材质、厚度、坡口与主材相同），并保证焊透。引入及引出的焊缝长度应少于50mm。II. 引、熄弧板割时，应用砂轮磨平接缝两端的焊疤。f. 零件矫平 所有零件下完料后，应进行矫平，允差与下料时对钢板的规定相同，未矫平的钢板不得流入下道工序。g. 翼腹板组装I. 组装前，应沿翼板焊缝中心线4050mm范围内进行打磨，达成清除铁锈、油污等杂质的目的。II. 在翼板上画出组装定位线，并沿线间断点焊定位块，然后上胎组对，组对后腹板中心偏移不得1mm，上、下异缘与腹板的组装间隙不得1mm。III. 组装点焊时用的焊材应与正式施焊的焊材相同，点焊高度不宜超过设计高度的2/3，点焊间距300500mm。h. 矫正I. 将已焊接完毕无损检测合格的H型钢在异缘矫直机上进行矫正，然后进行火焰矫角度。II. 矫正后允差： 上翼缘不平直度：1mm 异缘板倾斜度：2mm 腹板不平直度：24m+5-102屋架或天窗架中点高度3用钢尺检查3屋架起拱设计规定起拱+100用拉线、钢尺检查设计不规定起拱l/50004屋架弦杆在相邻节点间平直度L/1000，且不大于5用拉线、钢尺检查5固定檩条的连接件距5用钢尺检查6固定檩条或其它构件的孔中心距孔组距3用钢尺检查组内孔距1.57支点徙固定上、下弦杆的安装孔距离2用钢尺检查8支承面到第一个安装孔距1用钢尺检查9杆件节点杆件几何中心线交汇点3划线后用钢尺检查注：L为屋架长度；l为弦杆在相邻节点间距离。3) 成品保护a 构件堆放场地应平整、坚实，并有排水措施。屋架应立放，支撑处应设垫木，多榀屋架排放两侧应用方木绑扎在一起或在侧向设立支撑，以防倾倒变形。b 构件吊放吊点应合理，上下垫木应在同一垂直线上，以保证不发生变形损坏。c 构件在吊运放过程中，不得随旨在构件上开孔或切断任何构件，不得遭受任何撞击。d 钢结构防锈底漆，编号应采用措施加以保护，防止污染和损坏。4) 施工注意事项a 钢屋架制作所用钢材必须矫正后才干使用。b 下料所用的样板、样杆应放样制作，不得用计算方法推算，放样时要按设计尺寸预放收缩量。c 为防止屋架受力时产生向下弯曲变形，在制作屋架装配时，应按设计规定的起拱值预起拱。当设计无规定是, 按跨度的尺寸比例起拱。屋架按跨度的1/5000起拱，以防下挠。d 钢屋架起拱应将下弦和上弦同时向上抬高（起拱后的立腹杆仍保持与地面垂直），假如只将下弦抬高而上弦未抬高，会使装配成的屋架截面高度低于设计高度，而导致质量事故。e 屋架上、下弦杆件上的孔眼，要待屋架焊接完后钻孔，以防变形和收缩。f 屋架端部T型焊接板应预反变形解决。屋架下弦端板的刨平顶紧支承面，应预先刨平加工。g 装配时，应注意装配平台的水平面，在装配前用水准仪找平调平，以防止装配的屋架出现侧向弯曲。h 屋架装配时，应考虑运送和工厂起吊的便利。跨度较大的屋架运送和工厂起吊不便时，应在工厂分段制作，工地拼装。 本次钢结构件的制作所有在我公司珠钢现场的制作场地进行，在露天的环境下，因产品质量规定较高，故需采用相应的防风，防雨等措施。具体办法见图7.4-7、图7.4-8、图7.4-9。7.4.6 钢结构安装7.4.6.1 安装吊机的选择： 依据主厂房中构件的最大单重及安装高度的分布情况，选择吊机如下：1) 在AB跨布置一台3000t-m塔吊，重要负责AB跨结构安装，同时兼顾C列柱子及BC跨屋面和部分大型构件吊装，主杆选用54 m，付杆36 m。由于本次厂房扩建的（12）轴线已达成炼钢北路边沿，且在此处设有目前生产用的各种介质管道，故当厂房结构安装到（11）轴线后，3000t-m塔吊需沿厂房横轴线平移至（D）列外侧。平移后，仍由3000t-m完毕（11）（12）轴线以上范围内的厂房结构的吊装。2) 在CD跨布置一台150t坦克吊，负责CD跨吊车梁及屋盖系统结构件吊装，主杆选用48.77 m，付杆选用18.29 m。该吊机吊装到（11）轴线后，要待3000t-m塔吊平移后再吊装（11）（12）轴线范围内的厂房结构。3) BC跨布置一台80t坦克吊，重要负责高层框架平台梁，平台板安装，主杆43m，付杆15.25 m。5) 此外选用一台25 t汽车吊，一台25 t胶轮吊和50t坦克吊作为辅助吊机，负责构件倒运及拼装等。除尘系统管道支架等辅助设施也采用50t坦克吊安装完毕。7.4.6.2 安装工艺 结构件安装通过绑扎，起吊，就位，临时固定和最后固定等工艺过程。1) 钢柱安装（见附图7.4-4）a. 一方面按附图7.4-3摆放好钢柱，准备好吊索具，钢楔，千斤顶等。检查柱总长度，柱底至牛腿面的长度，在柱身三面弹出安装中心线并复测基础中心及杯底标高，并根据复测结果配置垫板。b. 下柱吊装采用在柱身上焊四个吊鼻吊装，钢丝绳直径选用43mm。c. 柱脚插入杯口时，柱底离杯底约1020 mm进行对位，同时把钢楔从四周楔住钢柱，并用撬杆撬动柱脚，使柱子安装中心对准杯口上面的中心线，再用大锤将楔子略加楔紧，缓慢放松吊钩，让柱子靠重力落入杯底，再观测中心线是否对准，符合规定后将楔子用大锤打紧，然后四周用19.5 mm钢丝绳作缆风绳拉紧作临时固定。d. 柱子校正用“无缆风绳校正法”进行垂直校正，若垂直度超差时用液压千斤顶放在杯口特制的支座上，千斤顶头部在柱子的夹箍上，转动千斤顶手柄校正柱子。e. 柱子找正后，浇注细石砼进行最后固定，浇注分两次进行，第一次浇注到杯口并捣实，待砼强度达成75时拔出钢楔，再用细石砼将钢楔所留孔洞灌实。f. 上柱吊装需在下柱最后固定后方可进行，上柱吊装前应将4根绳（19.5钢丝绳每根各配一台5t倒链）绑在柱头上，吊装就位先对好上、下柱中心线并拉好缆风绳，经检查中心线无误后，在两边翼缘中心处用电焊点焊好，以防中心移动，然后用经纬仪三面找正，找正用“缆风绳校正法”，垂直度达标后，拉紧四周缆风绳，把连接处的角钢用螺栓拧紧，再次复检垂直度，无误后，立即施焊，焊完后方可拆下缆风绳。上柱吊装在柱顶的水平板靠重心位置焊两个吊鼻吊装，吊装钢丝绳56mm。2) 吊车梁安装(见附图7.4-5)a. 吊车梁吊装均采用自制钢板的卡具配以钢丝绳进行，四个卡具同时分别对称卡于梁上翼缘的两侧，钢丝绳夹角60度，AB跨吊车梁安装，钢丝绳选用60.5mm（170公斤力平方毫米），CD跨吊车梁安装钢丝绳也选用60.5mm。b. 吊车梁吊起后应基本保持水平，吊钩应对准梁的重心，在梁的两端应绑扎溜绳以控制梁的转动。c. 吊车梁对位时，应缓慢落钩，使吊车梁端部与柱牛腿面的横轴线对准，在对位过程中，不宜用撬杆顺纵轴方法撬动吊车梁，如横轴线未对准，应将吊车梁吊起，再重新对位，因此，在安装过程中，应用经纬仪或线锤校正柱子的垂直度，若产生竖向偏移，应将吊车梁吊起重新对位，以消除柱子的偏移。d. 吊车梁吊装后，需校正标高，平面位置和垂直度，吊车梁校正应在屋盖系统吊装后进行。检查吊车梁中心偏差用“通线法”进行检查，在检查及拨正吊车梁中心线同时，可用垂球检查吊车梁垂直度，若发现有偏差，可在吊车梁两端支座上，加斜垫板纠正。e. 吊车梁校正完后，立即按图纸规定作最终固定。3) 托架、屋架、天窗系统吊装(见附图7.4-5)a. 托架、屋架均为平行弦式桁架，其支座与柱子连