高铁站场钢网架高空散拼累积滑移施工方案Word文档格式.docx
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根据设计文件及规范要求,本工程采用的材料为:
杆件:
选用GB700中的Q235B钢采用钢焊管或无缝管;
钢球:
螺栓球选用GB699中的45#钢;
高强螺栓:
选用GB3077中的40Cr或20MnTiB,等级要求符合GB1228的10.9S级;
封板锥头:
选用Q235-B,圆钢锻压而成;
;
套筒:
选用Q235B钢材,截面与相应杆件截面等同;
焊条:
焊接Q235钢选用E43XX系列;
焊接Q345B钢选用E50系列焊条;
檩条:
采用镀锌矩形管,镀锌量不小于180g/m2。
2.2工程的特点和难点
✓网架布置面积较大,但网架的结构形式整体较为规整;
✓网架安装受地下室条件和场地制约,现场吊机站位和运输车辆行走路线需重点考虑和局部加强;
✓现场钢结构堆场受限大,需统筹安排;
✓网架呈一定的折线布置,相对施工较为复杂;
✓钢结构与下部土建工作面提供与交叉施工配合要求较高;
✓局部悬挑,对构件连接质量要求高;
✓屋面防水等级质量要求高;
✓总体工程量和跨度较大,工期非常紧。
2.3工程施工目标
工期目标:
现场确保在60天内完成,包括设计、制作、安装。
质量目标:
确保合格工程。
安全施工目标:
杜绝死亡和重伤,死亡和重伤率为零。
文明施工目标:
力创“安全文明施工样板工地”。
3、施工总体方案
公司已充分认识到本工程的特点和重要性,为此公司将安排实力和专业性强的团队来实施深化、材料采购、制作加工、运输、安装、质量保证等工作,并充分保证本工程所需的一切资源,确保本工程制作加工和安装任务的顺利完成,确保业主满意。
3.1深化设计
由公司设计院和技术工艺部安排12名工程技术设计人员同时对本工程网架、钢结构进行加工图设计,在7天内完成全部加工图设计工作并交由设计院审核。
3.2材料采购和制作加工
根据深化提供的备料单,对市场规格较少的钢管提前45天锁定,对于热镀锌檩条提前40天安排采购和加工。
网架由网架车间进行加工,板材配件在工厂加工,屋面板在现场进行板材加工,确保在30天内完成构件的加工、涂装和发货。
3.3网架施工主要方案概述
钢网架采用高空拼装+累积滑移法。
优点是最大限度减少下部交叉施工影响面。
采用轨道式滑移方案,而不采用滑架式滑移方案,主要考虑到可以利用墙柱,减少对下部地面施工的影响,同时屋架高度在15米高,能降低总体施工成本。
当然采然滑架式滑移方案可能减少对混凝土柱施工时间的依赖度。
综合考虑本方案采用轨道式滑移方案。
高空拼装+累积滑移示意图
高空拼装平台设在站房东侧L拐角处。
优点是能较好利用东侧场地,一是便于存放钢构件,二是拉构件重车便于通行,三是利于吊机站位,对周边影响小。
高空拼装平台利用二层屋面在D-E-F-G轴线和拱设拼装平台,缺口局部设置全高支撑脚手架。
地下室二层经过计算分析后,局部用临时支撑架进行加固。
在站房L拐角处南北两侧各设一50吨汽车吊机站位。
客运站滑移轨道设在30和34轴KZ上,汽车站滑移轨道设63和67轴KZ上。
由于在网架的拼装初期没形成超静定结构之前,滑移可能产生不同步变形和挠度变形,分别在32轴和65轴加设一道长度24米(过3个横向轴线)的滑移轨道,下面加设临时格构支撑架。
公交站和客运站两个工作面3个轨道上各设1套TJG-800型液压爬行顶推器。
滑移就位后,采用液压千斤顶顶升后,拆卸液压爬行顶推器和轨道。
A区与B区之间利用临时连接杆件进行钢性焊接或加设工艺杆件进行整体连接,滑移到位后拆除。
滑移轨道底部具体标高后期在与设计院沟通确认网架下部与墙柱连接形式后,扣减滑靴轨道高度,加设下部网架钢骨柱(本部分需要后期进一步深化和明确)。
液压顶推器滑靴
在公交站和客运站两侧经与现场交流沟通后确定运输车辆通道。
网架安装完成后及时同步进行面漆和防火涂料的涂装。
网架下部天沟支托、增加的检修马道,临时照明或消防挂件等一并安装。
公交站和客运站两个工作面同时展开。
3.4屋面系统施工主要方案概述
Ø
镀锌檩条在累积滑移前同步安装。
优点是利用吊装资源,极大缩短工期。
檩条安装完成后,依次安装无纺布+压型钢板、玻璃棉毡、铝箔防潮层、玻璃棉保温层。
优点是可以形成流水施工,减少后续滑移后流水步距。
铝镁锰合金屋面,考虑到滑移时会产生局部形变和360度铰合闭水效果,必须在滑移卸载就位再进行安装,否则一定会出现漏水和严重降低防台风抗拉强度,给工程带来极大的安全和质量隐患。
铝镁锰合金屋面在现场压制,并用机械牵拉方式进行安装,后续檐口、天沟、泛水板和避雷针等依次顺序安装。
二、网架构件工厂加工工艺及技术措施
1、网架和屋面深化设计
1.1网架深化设计
根据本工程的结构特点及结构形式,深化设计采用3D3S软件中的网架、网壳结构模块。
首先,设计部采用3D3S软件对本工程进行设计,深化设计也采用该软件能很好的实现工程数据无缝对接,防止深化设计模型产生偏差导致图纸错误。
其次,该软件能自动绘制构件深化设计图纸,从而减少人为错误。
软件主要功能如下:
(1)网架网壳结构模块是3D3S软件针对网架网壳结构的快速建模,内力分析,设计验算,节点设计,及施工图的绘制等一整套流程的结构设计模块。
(2)界面友好,与AutoCAD相结合,参数化建模方便快捷,提供了几十种常见的网架网壳结构形式的快速建模,极大地提高了深化设计人员的工作效率。
(3)适用于多类球节点网架及混合网架:
接球节点网架;
螺栓球节点网架,焊接球+螺栓球混合网架等。
(4)网架网壳结构模块可以进行焊接球、螺栓球节点的验算,内置开放的螺栓球型号库、螺栓库、封板库、锥头库,针对螺栓球节点自动计算空间任意曲面基准孔方向;
完成球节点设计和支座设计,自动碰撞检查,能与原设计模型进行数据无缝对接,减少建模错误。
(5)可以直观快速地显示三维实体图,不需要生成后处理模型,就可直接生成螺栓球节点图,上下弦、腹杆施工图,选定弦杆施工图布置及选定弦杆施工图展开布置等弦杆施工图绘制方式,以及支座节点施工图绘制及材料表绘制等。
三维模型建模界面
深化设计图纸界面
(一)
深化设计图纸界面
(二)
1.2屋面构造设计
采用直立锁边屋面系统,具备自防水、保温、抗风能力强、外形美观等特点。
其屋面构造从上往上依次为:
无纺布+压型钢板、玻璃棉毡、铝箔防潮层、玻璃棉保温层和铝镁锰合金屋面板。
该金属屋面系统的受力特点:
传力途径为外部荷载→金属屋面板→屋面固定支座→屋面檩条→主体钢结构,该系统传力途径简洁明确、受力合理、安全可靠,并且施工安装方便。
其中尤其要注意传力过程中各构件间钉子的选用及连接方式。
1.金属屋面板与屋面固定座:
利用屋面板板肋的咬合将固定支座卡紧,必须保证锁边机将板肋360度完全咬合,以达到受力要求。
2.固定支座与屋面檩条:
选用M5.5×
38专用自攻钉,每个支座四颗钉,单钉抗拔力大于1.5kN。
屋面与主檩条:
屋面檩条与主结构之间采用6mm厚檩托板角钢连接,檩托板与主钢结构采用焊接,该檩托板结构稳定,确保了受力要求。
1.3屋面排水设计
屋面排水设计的重点是楼屋面曲度较大,雨水从高到低斜向天沟,有一定的流速,会导致天沟内的积水,从而导致天沟最低处的积水量过于集中,导致天沟满流溢水,并有可能导致屋面天沟大面积漏水。
因此屋面板设计成沿纵向布置,同时通过计算确定屋面雨水流量及天沟段各区域的汇水量及流量、流速大小,获得相关数据;
根据计算值,合理布置多个集水井,通过集水井的大小、分布及数量,来控制天沟雨水流量、流速。
从而设计出合理的屋面排水。
2、原材料进厂及质量控制
本工程所用原材料都必须在合同签订后30天内全部落实,其中杆件和螺栓球原材料必须在合同签订后15天内提供制作加工,样品材料必须在合同签订后7天内提供检验和工艺评定。
本工程原材料采购和进厂质量控制将严格按业主(招标文件)要求及公司质量手册、程序文件、作业指导书规定控制,确保各种原辅材料满足工程设计要求及加工制作的进度要求。
对本工程的材料供应,各部门履行以下职责,以充分保证材料的及时供应和质量控制。
①设计院及技术部根据标准及设计图及时算出所需的各种原辅材料和外购零配件的规格、品种、型号、数量、质量要求以及设计及甲方指定的产品的清单,送交综合计划部。
②综合计划部根据公司库存情况以及技术部提供的原辅材料清单,及时排定原材料及零配件的采购需求计划,并具体说明材料品种、规格、型号、数量、质量要求、产地及分批次到货日期,送交供应部采购。
③供应部将严格按技术部列出的材料的品种、规格、型号、性能的要求进行采购,严格按程序文件要求到合格分承包方处采购。
具体将根据合格分承包方的供应能力,及时编制采购作业任务书,责任落实到人,保质、保量、准时供货到厂。
对特殊材料应及时组织对分承包方的评定,采购文件应指明采购材料的名称、规格、型号、数量、采用的标准、质量要求及验收内容和依据。
④质管部负责进厂材料的检验、验收,根据设计要求及作业指导书的验收规范和作业方法进行严格进货检验。
确保原材料的质量符合规定要求。
本工程所用的材料主要为各种钢管、钢板、焊丝、焊条、油漆等,必须按ISO9001标准的程序文件和作业指导书规定要求由合格分承包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,具体见下表:
主要原辅材料检验内容和方法
材料名称
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、发纹、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
化验
C、Si、Mn、P、S、V、
Nb、Ti、Al
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
屈服强度、破坏强度、伸长率
万能液压试验机进行拉伸试验
冲击功
冲击试验机
弯曲试验
万能液压试验机及应变仪
性
厚板(钢板壁厚超过30MM)的Z向性能试验
电焊、拉伸,采用万能液压试验机
能
焊接性能,加工工艺性
焊接工艺评定,金相分析仪
几何尺寸
直尺、卷尺、游标术尺、样板
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、金相分析仪
涂料
生产日期、品种、合格证、权威部门鉴定报告,外观
采购文件,相应的标准及规范
工艺性能试验
附着力试验,涂层测厚仪
焊剂
质保书、湿度
气体
质保书、纯度
⑤仓库根据程序文件及作业指导书要求,入库材料必须分类、分批次堆放,做到按产品性能进行分类堆放标识,确保堆放合理,标识明确,做好防腐、防潮、防火、防损坏、防混淆工作,做到先进先出,定期检查。
特别是对焊条、焊丝、焊剂做好防潮和烘干处理,对油漆进行保质期控制。
3、制作加工的工艺流程及技术措施
本工程厂内制作的主要产品有螺栓球、杆件、檩条等,其中杆件制作过程如下图:
3.1螺栓球加工工艺
1)螺栓球加工制作工艺流程图:
2)螺栓球加工制作工艺要领
工艺工序
制作工艺要领
1.圆钢下料及锻造成型
圆钢下料采用锯床下料锻造球坯采用胎模锻,锻造温度在1200℃~1150℃下保温,使温度均匀,终段温度不低于850℃,锻造设备采用空气锤或压力机。
锻造后,在空气中自然正火处理。
对毛坯球进行检查,用10倍放大镜或磁粉探伤对外观进行检查,不得有裂纹、过烧等现象;
毛坯球直径允许偏差为±
1mm,球的圆度偏差不大于2.5mm。
2.基准面切削
球坯夹持在车床卡盘上,按照不同球直径、基准面与球中心线的尺寸关系等要求,在机床导轨上做好基准平面切削标线挡块,然后进行基准平面的车铣加工。
基准孔是工件装夹后平面与螺孔一次加工到位,基准螺孔径大部分采用M20。
3.基准孔加工
4.平面切削
球坯利用基准孔装夹在铣床分度头上,同时,万能铣床的铣头按球孔设计的角度,根据分度刻线分别回转到位,先铣削弦杆孔平面,再铣削腹杆孔平面,孔与孔之间的夹角由计算分度头孔板回转圈数与孔齿数来精确分度定位,分度头最小刻度为2’,因此各螺栓孔平面之间的夹角加工精度也较高,同一轴线上两铣平面平行度≤0.1mm(D≤120)和≤0.15mm(D>120)。
球坯一次装夹可全部铣加工所有螺孔的平面。
5.螺孔加工
在检测平板上对每只球上所有螺孔划线定中心,利用铣切的平面与划定的中心来定位,在钻床上钻孔、倒角、攻丝。
从而完成球坯上全部螺孔加工。
按上述加工工艺可确保螺孔轴线间的夹角偏差不大于±
10’,球平面与螺孔轴线垂直度≤0.25r,螺纹精度要求也相应匹配。
6.螺栓球检验检测
对加工好的螺栓球进行螺孔螺纹加工精度与深度、螺孔夹角精度、螺孔内螺纹剪切强度试验等检验检测,同时按深化设计图对每只螺栓球做钢印编号标识。
8.表面处理、油漆
螺栓球坯经过表面抛丸除锈除氧化皮处理后,再加工螺纹孔,完成精加工后,表面进行防锈蚀涂装,所用防锈蚀涂装材料、涂装道数、漆膜厚度均按设计要求执行。
抛丸喷漆
9.螺孔防锈
漆膜层干固后用塑料塞封闭每个螺孔,封闭前每个螺孔内均加入适量的润滑油防止螺纹锈蚀,及便于现场安装中螺栓易拧入。
10.包装、
发运
完成全部加工工序,并检验合格的螺栓球,装框入成品库待发运。
包装框上要标牌注明:
工程名称、施工划分区域、框中所有球的规格与各规格的数量及加工时间等内容。
3)螺栓球加工精度保证
足够的加工精度既是减少网架安装时产生装配应力的主要措施之一,又是保证空间网架的各项几何尺寸和空间形态符合设计要求的重要前提,更会直接影响螺栓球螺孔与高强度螺栓之间的配合轴向抗拉强度。
因此,我司按照企业标准高于国家行业标准要求的原则制定螺栓球节点加工精度标准,并采取相应措施予以保证:
序号
偏差控制
具体措施
1
保证螺栓球任意螺孔之间的空间夹角角度误差控制在±
15′之内(国家行业标准为±
30′)。
◇毛坯球不圆度在1.5mm~2.0mm范围内。
用卡钳、游标卡尺检查。
◇用分度头(最小刻度为2′)控制,用铣床加工螺栓球螺孔端面。
◇定期检查工装夹具精度,误差控制为±
2′。
2
保证螺栓球螺孔端面至球心距离控制在±
0.1mm之内(国家行业标准为±
0.2mm)。
◇毛坯球直径误差控制在-1.0mm~+2.0mm范围内。
◇采用专用工装,并定期检查工装精度。
3
保证螺栓球螺孔的加工精度,使螺纹应符合现行国家标准《普通螺纹基本尺寸》(GB196)中普通螺纹的规定,螺纹公差符合《普通螺纹公差与配合》(GB197)中6H级精度的规定。
◇采用由上海工具厂生产的优质丝攻加工螺纹孔。
◇每枝丝攻的累计加工使用次数限定为200次,满200次即报废,确保丝攻的自身精度。
成品螺栓球
3.2封板加工
a.封板的加工按下述工艺过程进行.圆钢下料→机械加工。
b.封板下料采用锯床下料。
c.按封板标准图在车床上加工。
3.3锥头的加工
a.锥头的加工按下述工艺过程进行:
圆钢下料→胎模锻造毛坯→正火处理→机械加工。
b.圆钢下料采用锯床下料。
c.锥头锻造毛坯采用压力机胎模锻造,锻造温度在1200℃~1150℃下保温,使温订均匀,终锻温度不低于850℃,锻造后在空气中自然正火处理。
3.4套筒的加工
a.套筒制作按下述工艺过程进行,圆料→胎模锻造毛坯→正火处理→机械加工→防腐处理(除锈)。
c.用压力机胎模锻造毛坯,锻造温度在1200℃~1150℃时保温,使温度均匀,终段温度不低于850℃,锻造后在空气中自然正火处理。
d.按套筒标准图要求车加工。
e.根据设计要求进行除锈处理。
3.5支座的加工
a.支座加工按下述工艺过程进行:
支座的肋板和底板下料→支座底板钻孔→支座肋板与底板,肋板与肋板,肋板与球的组装焊接→防腐前处理(除锈)→防腐处理(涂装)。
b.支座的肋板和底板的下料采用上海伊萨(德国)EXA-500全电脑自动钢板切割机下料。
c.支座底板采用日本PLM-1600L数控平面钻床和摇臂钻床加工。
d.肋板与底板、肋板与肋板的焊接采用CO2气体保护焊或手工电弧焊焊接,焊接材料为焊丝:
H08Mn2siA,焊条E5015。
肋板与焊接球或螺栓球的焊接采用手工电弧焊,选用E5016电焊条焊接,焊接前预热处理,然后分层焊接,要求焊缝保温缓冷。
e.按设计要求进行防腐前处理和防腐处理。
3.6杆件加工与质量要求
杆件由钢管、封板或锥头、高强螺栓组成,其主要工艺过程有:
钢管下料坡口并编号→钢管与封板或锥头,高强螺栓配套并点焊→全自动或半自动二氧化碳气体保护焊接(2级焊缝)→抛丸除锈(Sa2.5级)→涂装→包装,杆件的主要检验控制有:
a.杆件的坡口及坡口后杆件的长度,要求达到±
1mm。
b.编号及焊缝质量,焊缝质量采用超声波探伤,抽查30%。
c.焊缝的强度破坏性试验,采用拉力试验机,抽样数量为300根为一批,每批抽查3根。
d.除锈质量:
应达到Sa2.5级,样板与目视检查。
e.涂装质量:
采用温湿度计控制并测厚仪检查,温度为大于5℃,湿度为小于80%,厚度为每遍25μm±
5。
3.7网架杆件的制作
网架杆件由钢管、封板或锥头、高强螺栓组成,其主要工艺过程有:
钢管下料(开坡口)并编号→钢管与封板或锥头,高强螺栓配套并点焊→全自动或半自动二氧化碳气体保护焊接→抛丸除锈→涂装→包装。
按图规定取配对的钢管、锥头或封板以及高强螺栓采用胎具装配点焊;
连接焊缝采用CO2气保焊或手工电弧焊施焊。
网架杆件制作过程中注意事项及要求:
①钢管初始弯曲必须小于L/1000且不大于5mm;
②焊前复查焊接区域坡口情况,确认符合要求后方能施焊,焊接完成后清除熔渣及金属飞溅物;
③杆件组装完成后的极限偏差应符合下表规定:
项目
极限偏差
图例
杆件长度
±
1.0mm
焊缝高度
-0.2~2.0mm
两端孔中心与钢管两端轴线同轴度
两端面与钢管轴线垂直度
0.5%R
④杆件尺寸及焊缝外观检验合格后采用超声波探伤。
网架杆件制作质量保证
焊接质量:
钢管与锥头、封板的连接必须按照设计要求进行焊接,焊缝质量等级为二级,所有焊缝应进行外观检查,检查结果应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定;
焊缝进行比例为20%的无损探伤检验,探伤比例的计数方法为焊缝条数的百分比,探伤方法及缺陷分级应分别符合现行行业标准《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203和《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。
高强螺栓质量:
高强螺栓是网架杆件与螺栓球连接的传力件,必须绝对保证安全。
每批螺栓均由供货厂提供材料质保书和复验报告及质量合格证。
3.8网架构件的除锈与涂装
钢结构涂装是衡量钢结构工程质量的一项重要指标,是直接影响了钢结构工程的使用寿命及结构的安全性,在工程施工中必须严格控制涂装施工质量。
除锈采用的标准:
采用国际标准ISO8501-1中有关除锈等级的内容和国家标准GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的有关说明和规定。
检查指标为明确抛丸除锈应满足的标准。
钢材表面除锈应达到Sa2.5级:
非常彻底的喷射或抛射除锈。
钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。
交付除锈的构件应是彻底去除油脂、切割边缘毛刺、焊渣和飞溅;
无残留切割缺口、焊缝缺口、深度咬口、未包角焊和焊缝外观缺陷等。
检查指标为交付抛丸除锈的构件的表面状态。
所有被使用的磨料应是清洁干燥和不沾油污的,并具有较高强度或带有棱角的磨料。
检查指标为抛丸磨料的表面状态。
涂装工艺
工艺措施
涂装方法
防腐施工采取高压无气喷涂或无气喷涂的方式,在小面积的情况下采用刷涂施工。
施工过程中要注意:
第一道底漆禁止用滚涂方式施工。
预涂
在每一遍通涂之前,必须对焊缝、边角和不宜喷涂的小部件进行预涂。
预涂使用通涂的同类油漆并用扁刷或圆刷进行施工。
在预涂的同时,用相应的工具或设备对构件进行保护。
涂装顺序
按设计要求的顺序进行施工。
喷涂时喷枪不宜连续喷涂,应视涂层情况有效的控制漆雾的喷停。
在构件的角落部位,应用扇形喷雾掠过角部,以免涂膜过厚干后引起龟裂。
检查指标为喷涂时操作的要领。
涂装后的构件应均匀排列在高度一致的条形置架上。
对于高度基本相同并已干透的构件可进行堆放,但构件之间必须填有木条,且不宜堆压过渡,以免造
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