湖北新冶钢无缝钢管项目钢结构制作方案终版终版定稿版Word文档下载推荐.docx
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《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2001)
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)
《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)
《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-1991);
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923—88);
1.2.1.2无损检测相关标准
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-89)
1.2.1.3材质标准
《碳素结构钢》(GB/T700-2006)
《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-1994)
1.2.1.4型材标准
《热轧等边角钢》(GB/T9787-1988)
《热轧不等边角钢》(GB/T9788-1988)
《热轧工字钢》(GB/T706-1988)
《热轧槽钢》(GB/T707-1988)
《热轧H型钢和部分T型钢》(GB/T11263-2005)
1.2.1.5板材标准
《热轧钢板和钢带》(GB/T709-2006)
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢带》(GB/T3524-2005)
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带》(GB/T912-1989)
《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》(GB/T3274-1988)
《冷轧钢板和钢带》(GB/T708-2006)
《碳素结构钢冷轧钢带》(GB/T716-1991)
《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-1985)
《中厚钢板超声波检验方法》(GB/T2970-2004)
1.2.1.6焊接材料标准
《低合金钢焊条》(GB5118—95);
《碳钢焊条》(GB/T5117-1995)
《低合金钢焊条》(GB/T5118-1995)
《熔化焊用钢丝》(GB/T14957-1994)
《碳钢药芯焊丝》(GB/T10045-2001)
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》(GB/T8110-1995)
《碳素钢埋弧焊用碳钢焊丝与焊剂》(GB95293-1999)
《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB/T12470-2003)
《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级》(GB/T12469-1996)
《埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》(GB/T986-1988)
1.2.1.7连接标准
《钢结构用扭剪型高强度连接副型式尺寸与技术条件》(GB3633-1995)
《钢结构用高强度垫圈》(GB/T1228~1230-2006)
1.2.1.8涂装标准
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)
1.3中冶天工上海十三冶建设有限公司有关施工、质量、安全生产、技术管理等文件;
1.4本制作方案适用于湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房工程钢结构制作。
2.工程概况
2.1工程名称
湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房工程。
2.2钢结构总量
钢结构总量约8000t。
2.3工程范围
主厂房钢结构柱子、吊车梁、屋面(天窗)、墙架系统、梯子、平台及栏杆等钢结构制作、运输。
2.4厂房概况
湖北新冶钢特种钢管有限公司460无缝钢管项目主厂房为全钢结构,由A0-F跨连续六跨组成(其中A0-A跨仅在12-19线区域存在)。
基本柱距18m、27m,主厂房总宽168m,总长342m,总建筑面积57456平米,跨度有21m、39m、36m三种。
钢结构制作总工程量约为8000t。
其中A0-E跨为前期施工,EF跨为缓建部分。
2.5结构特点
2.5.1柱子系统:
该柱子系统为排架柱加柱间支撑体系,柱子总计116件,柱子的上柱为实腹式H型钢,下柱为双肢柱加缀条,柱脚为双肢柱插杯口式柱脚。
柱底设焊接H型钢抗剪键。
柱子最长为30.15m,最重柱单重约为14t。
(见柱子构造示意图2.5-1)
2.5.2吊车梁采用实腹式焊接工字形截面,吊车梁与水平制动板、垂直辅助桁架及下部水平支撑形成稳定的结构体系。
吊车梁最长长度为27m,截面最高高度为3.1m,单根梁最大重量为27t。
(见吊车梁构造示意图2.5-2)
2.5.3屋面系统采用屋架加托架和檩条形式,檩条间距约为3m,主要采用轧制H型钢切割成的蜂窝檩条,部分采用实腹式H型钢,单跨简支形式。
屋盖系统均设置横向天窗。
(见屋架构造示意图2.5-3)
2.5.4墙架系统:
墙皮柱采用轧制工字钢或焊接H型钢制成。
墙架檩条采用冷弯薄壁C型钢,檩条与墙架柱用螺栓连接。
柱子、吊车梁相关特征参数表2.5
序号
构件名称
构件号
长度
截面形式
单重(约)
数量
1
柱子
A13
30.15m
550*2800*27750
14t
4
2
吊车梁
A3
27m
H3100*700/650*16*45
27t
3
柱子构造示意图2.5-1
吊车梁构造示意图2.5-2
屋架构造示意图2.5-3
2.6?
工程制作重难点
2.6.1焊接要求高。
该工程吊车梁上翼缘板、下翼缘板、腹板的对接焊缝,焊缝质量等级为一级。
2.6.2制作要求高。
柱子上柱翼缘板需开槽插入肩梁腹板,肩梁腹板与上翼缘的连接需刨平顶紧,柱子肩梁部位组装复杂。
2.6.3运输距离远。
由于制作单位分布在武汉、黄冈、黄石、鄂州,给构件的运输带来困难。
2.6.4工期要求紧。
约8000吨左右的钢结构的安装要在3个月左右的时间安装完毕,给施工管理提出了很高的要求。
3.施工部署
为确保制作质量、工期,项目部将整个工程划分为五个阶段,分别为:
第一阶段:
制作施工准备阶段(材料预算、确定厂家、进料);
第二阶段:
A0-E跨区域柱子系统
第三阶段:
A0-E跨区域吊车梁系统
第四阶段:
A0-E跨区域屋面系统
第五阶段:
A0-E跨区域墙皮系统
4.工程管理目标
4.1工期目标
在该工程中充分发挥施工企业的优势,发扬管理人员和作业人员年轻、精干、责任心强、善打硬仗的特点,科学安排,以优异的质量,按期交工。
确定厂房主体钢结构制作工期满足现场钢结构安装工期要求。
4.2质量目标
4.2.1达到国家建设工程合格标准。
4.2.2优良率满足合同要求。
4.3文明施工目标
4.3.1按照“现场标化管理”要求实施;
4.3.2按照GB/T24001环境管理体系的要求组织施工。
4.4安全目标
4.4.1人员伤亡事故为0。
4.4.2重大机械设备事故为0。
4.4.3重大火灾交通事故为0。
4.4.4创无事故工程。
5.施工准备
5.1技术准备
5.1.1组织项目部及制作厂各级管理人员熟悉施工图纸,进行图纸自审和会审。
5.1.2进一步深化编制和审定施工组织设计,组织施工人员进行学习。
5.1.2.1钢结构制作作业指导书。
5.1.2.2编制施工材料预算和材料分析。
5.1.3对特种工种及专业工种人员进行上岗前培训及安全技术交底。
5.1.4编制各种物资需要量计划。
5.2组织准备
5.2.1劳动组织准备:
5.2.1.1各制作单位的确定。
资源考察、评审、申报和分包合同。
5.2.1.2组织钢结构制作管理机构(见下图)。
项目部钢结构领导小组
十三冶新冶钢460无缝钢管项目经理部钢结构制作管理机构图
钢结构制作厂
5.2.2物资准备
5.2.2.1原材料进场。
1)柱子系统材料
性能分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定;
厂房钢排架柱采用Q345-B钢材,柱缀条采用Q235-B,柱间支撑采用Q235-B钢材。
2)吊车梁系统材料
吊车梁主材(翼缘板、腹板及端加劲板)和垫板采用Q345-C,制动板系统采用Q235-B钢材。
吊车梁横向及纵向加劲肋、制动板、辅助桁架、下翼缘水平撑采用Q235-B,梯子、栏杆采用Q235-A。
3)屋面系统材料
屋架构件采用Q235-B钢材,檩条、支撑采用Q235-B钢材,梯子、栏杆采用Q235-A钢材。
5.2.2.2制作使用主要机械设备及机具配置一览表
制作使用主要机械设备一览表
设备名称
型号
单位
备注
行车
32/5t
台
5
20/5t
10/5t
8
龙门吊
80/10t
抛丸机
4m卧式
6
校平机
16*2000
7
剪板机
16*3200
数控切割机
4.5m宽
9
直条切割机
10
H型钢矫正机
60mm
11
端头铣床
DX1416
12
数控平面钻
50mm
13
数控三维钻
1250
14
摇臂钻床
80mm
15
16
35mm
17
直流焊机
ZX500
18
埋弧焊机
1250型
19
1000型
20
气保焊机
NBC500
55
21
悬臂焊机
22
交流焊机
Bx-500-2
23
磁力钻
32mm
24
空压机
0.9M3
25
喷涂机
26
双头半自动切割机
27
漆膜测厚仪
28
经纬仪
29
水准仪
30
砂轮机
300mm
31
角向磨光机
150mm
32
100mm
6.制作进度计划安排
根据本工程工期要求,对钢结构的制作安排如附图6-1:
7.制作工艺
制作顺序为先制作A0-E跨柱子、然后制作A0-E跨吊车梁、最后制作A0-E跨屋面、墙皮、辅助设施。
根据工程特点,厂房柱子制作整体段出厂,制作顺序是下柱H型钢组装、焊接、矫正――上胎架固定――上、下柱组装――焊接、矫正――打磨――整体出厂;
吊车梁整体出厂,制作顺序是H型钢制作――加劲板组对――吊车梁出厂;
屋架(39米跨、36米跨)整体制作分段出厂。
重点是格构式柱子、实腹式吊车梁及桁架式屋架、托架的制作。
构件出厂前,必须经项目部监造人员确认,确保现场安装拼装精度。
钢结构制作流程主要分为放样、原材料矫正、号料、切割、弯曲成形、钻孔、刨边、装配、焊接变形矫正、喷砂除锈、涂装、钢结构制品标识等工序。
制作工艺流程图如下图
7.1原材料的验收和复验
原材料设计要求:
钢材性能须分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定。
柱子系统:
主厂房钢排架柱采用Q345-B钢材,柱缀条采用Q235-B。
吊车梁系统:
吊车梁主材(翼缘板腹板及端加劲板)和垫板采用Q345-C钢材,制动系统采用Q235-B钢材。
吊车梁横向及纵向加劲肋、制动板、辅助桁架、下翼缘水平撑采用Q235-B、梯子、栏杆采用Q235-A,钢材符合GB/T700-2006规定。
吊车梁中的翼缘、腹板、及加劲肋厚度大于等于40mm以上的钢板应符合:
a)《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-1985)的规定之Z15级别要求。
b)对每张钢板均进行超声波检验,应符合《中厚钢板超声波检验方法》(GB/T2970-2004)规定的Ⅱ级标准。
屋面系统:
屋架构件采用Q235-B钢材,檩条、支撑采用Q235-B钢材。
7.1.1本工程所用钢材供货要求重点:
7.1.1.1柱子厚度大于等于40mm以上的钢板供货要求
1)符合《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-1985)的规定之Z15级别要求。
2)对每张钢板均进行超声波检验,应符合《中厚钢板超声波检验方法》规定II级标准。
7.1.1.2吊车梁中的翼缘、腹板、及加劲肋厚度大于等于40mm以上的钢板供货要求
2)对每张钢板均进行超声波检验,应符合《中厚钢板超声波检验方法》(GB/T2970-2004)规定的II级标准;
7.1.2本工程中所用材料复验项目:
7.1.2.1钢板
1)大于等于40mm以上的钢板按《厚度方向性能钢板》(GB/T5313-1985)的规定进行Z15级复验。
2)取样时监理旁站(监督),试验时监理要见证。
7.1.2.2焊材
1)焊接吊车梁所使用的焊接材料(埋弧焊丝、气保焊丝和焊条)必须按炉批号进行复验。
2)取样时监理旁站(监督),试验时监理要见证。
7.1.2.3油漆
1)底漆:
红丹醇酸防锈漆(C53-31);
中漆:
云铁醇酸防锈漆(C53-34):
面漆各色醇酸磁漆(C04-42)。
2)监理公司监理如进行抽样复验,钢结构制作单位提供油漆。
除上述材料复验项目外,如监理对材料质量提出疑义要求复验时,钢结构制作单位必须积极配合。
7.2各系统制作方法
7.2.1H型钢制造
名称
工艺流程
工艺编号
制作要领及注意事项
H型钢制造工艺
排版
H-1
A号料前必须根据施工图和订购板材规格作出合理的号料排版图,号料时必须根据排版图进行。
B号料必须根据工艺要求留有焊接收缩余量和切割边缘加工余量。
号料
H-2
A切割前必须将钢材表面距边缘50mm范围内的铁锈、油污等清除干净,对于高强度、大厚度钢板的切割,在环境温度较低时必须进行预热。
B切割截面与钢材表面不垂直度必须不大于钢材厚度的10%且不得大于2.0mm。
C焊接H型钢翼、腹板气割必须在专用平台上进行。
D气割后的尺寸与规定尺寸的允许偏差为:
±
2.0mm。
E翼缘板或腹板需要对接时,须开坡口,其焊接坡口加工尺寸的允许偏差必须符合国家标准。
组装
H-3
A焊接H型钢必须在专用装配胎上进行装配,其平面高低差不得超过2mm,以确保构件组装精度。
B用直角样板及钢尺检查H型钢翼、腹板垂直度,并必须保证翼、腹板顶紧,其密贴面必须大于75%。
C定位点焊距离<
200mm;
双面点焊,点焊高度为焊缝高度的2/3,必要时可加翼、腹板支撑。
焊接
H-4
A同W-1~W-3。
B施焊前焊工必须复查翼、腹板接头质量和焊区的处理情况,如不符合要求,必须在修整合格后才能施焊。
CH型钢四条纵缝的施焊,减少焊接变形,焊接顺序如下图所示:
校正
H-5
A根据构件变形的不同情况,可采用机械、火焰和手工等方法进行矫正。
BH型钢矫正完毕后按图纸长度要求进行齐头,并进行修磨。
7.2.2钢柱制造
钢柱制作
排版号料
Z-1
同H-1
下料
Z-2
A同H-2
B斜腹杆与柱肢汇交点应进行电脑1:
1放样确定后方可切割
制作
Z-3
AH型钢制作同H-1~H-5
B把需要对接的管节对接,注意卷管纵向接缝的两接缝间距应大于300mm。
Z-4
A柱子制作整体出厂。
B组装平面必须用测量找平,高低差不超过4mm,确保构件组装精度。
C将矫正好的焊接H型钢吊放在组装平面上定位,注意保持柱肢间距,应加放焊接收缩余量。
D确定焊接H型钢纵向基准点。
E以吊车梁支撑板刨光端为准,划出柱身腹杆的装配线,装配斜腹杆。
F柱头与柱身插口处,其端部暂留30-40mm,待切割冷却后或装配切去暂留部分,以避免变形。
G在柱身顶端的插板上,划出柱头装配线,插柱头时要对准柱头与柱身中心线。
H在吊车梁的支撑板上划出装配线,并把支撑板放置在柱身上端对正装配线上定位焊,注意保证平整度。
I装配柱脚,以吊车梁支撑面为准,确定柱身下端尺寸,在柱底板上划出柱两分脚的装配线,焊接定位挡铁,即可装配柱底板。
注意在柱脚底板与吊车梁支撑板间加放焊接收缩余量。
J以吊车梁支撑板为准划出其余各部位的装配线,并进行装配定位焊。
K为防止柱头偏离柱身的中心线,应用0.3—0.5mm的钢丝线找正,为防止柱子扭曲,可用钢盘尺或粉线找正。
L成品号孔、钻孔以吊车梁支撑板为准,划出各连接孔及板的位置,装配、钻孔。
Z-5
A同W-1~W-3
B上柱与下柱的连结部位,防止焊接变形,须采取合理焊接顺序。
C柱脚的焊接,应先焊水平焊缝,后焊竖缝,先焊里侧后焊外侧焊缝。
D焊接斜腹杆时,注意加上临时支撑,以防止柱肢间距变化过大。
E焊接管的对接缝可采用分段反向焊接顺序,分段施焊尽量对称,也可由两名焊工对称焊接,以使焊缝引起的变形互相抵消。
矫正
Z-6
同“H-5:
A”
涂装
Z-7
同“T-3”
7.2.3吊车梁制造
吊
车
梁
制
作
DL-1
DL-2
同H-2
DL-3
A同H-3
B用直角样板及钢尺检查吊车梁翼、腹板垂直度,并必须保证翼、腹板顶紧,其密贴面必须大于75%。
C吊车梁制孔须采用套模制孔,以保证制孔精度。
DL-4
A同“W-1~W-3、H-4”
B翼缘板或腹板需要对接时,必须要开坡口,其焊接坡口加工尺寸的允许偏差必须符合国家标准,并必须保证上、下翼腹板对接接口错200mm以上,接板长度应满足吊车梁制造规范和设计要求。
C吊车梁翼缘板或腹板对接焊缝必须焊透,100%超声波探伤。
腹板与翼缘板焊接的角焊缝必须焊透,按吊车梁制作要求进行超探
DL-6
同“H-5”
DL-7
7.2.4屋架制造
屋架
WL-1
WL-2
A因屋面梁有起拱要求,故下料时须采用电脑放样与现场1:
1放样相对照,确保准确无误。
B切割前必须将钢材表面距边缘50mm范围内的铁锈、油污等清除干净。
C切割截面与钢材表面不垂直度必须不大于钢材厚度的10%且不得大于2.0mm。
E屋架两端头与上柱连接处必须整体下料,待焊接、钻孔完毕后,再按规定截断,以确保螺栓孔的精度。
WJ-3
A定位点焊距离<
B桁架的组对必须在装配平台上画出屋架样图,一定要保证各部位尺寸的准确,每杆件外样图轮廓线焊上若干定位挡板,用以辅助图样作装配定位。
C若为标准钢屋架宜采用仿形复制法组装,组装前应全面检查样摸。
WJ-4
A同“W-1~W-3”
WJ-5
A根据构件变形的不同情况,可采用机械、火焰和手工等方法进行矫正。
B屋面梁必须注意检查跨度、拱度是否与工艺相符。
WJ-6
7.2.5焊接工艺
焊
接
焊接材料进场
W-1
A.钢材、钢铸件的产品、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
B.板厚等于或大于40mm,按设计要求采用厚度方向抗层状撕裂Z向性能要求的钢材。
焊接材料选择
W-2
A焊接材料的选择必须符合设计图纸和现行国家标准的要求。
B焊条、焊丝型号要与主体金属强度相适应。
C两种不同强度钢材的焊接连接,可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
D.重要钢结构采用的焊材须进行抽样复验,复验结果符合现行国家标准和设计要求。
焊条的烘焙
W-3
A焊接前焊条、焊剂必须按规定烘干。
焊条放在保温箱内见下表:
名称
烘干温度
烘干时间(h)
焊条
酸性焊条
100~150
1-2
碱性焊条
300~400
焊剂
HJ431
250
B焊条烘干时,必须防止将焊条突然放进高温烘箱内,或从主温箱中突然取出冷却,以防止焊条因骤热而产生药皮开裂、脱皮现象。
C低氢型焊条经烘干后必须放入保温箱内,随用随取,焊丝在使用前必须清除油污和铁锈。
W-4
A依据设计要求来确定焊缝等级,若无设计要求时,必须符合现行国家标准的有关规定。
对于按设计、规范需进行焊前预热热的焊缝,预热区在焊缝两侧,宽度为焊件1.5δ以上且不大于100mm。
B焊缝金属表面必须平缓过渡,焊缝必须均匀,不得有裂纹夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷,焊接区域内飞溅物、焊渣等必须清除干净。
C焊缝外形尺寸必须符合设计要求
D严禁在焊缝及焊缝区域外的母材上打火、引弧。
E.不良焊缝的修补,按照国家规范标准进行。
F.焊接检验:
焊接施工前,焊接过程中,焊后的检查、检验必须及时。
7.2.6涂
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