大冶有色熔炼主厂房钢结构制作安装方案.pdf
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1、 1 1、工程概况 1.1 熔炼主厂房钢结构工程为大冶有色铜冶炼节能减排改造项目工程重点及难点工程,熔炼主厂房总长为 68 米,总宽为 51 米,总高为 80 多米,为多层钢结构平台,主要分为 17 层平台,分别为 5.5m、10.8m、13.6m、17.3m、22.8m、29.1m、35.9m、40.4m、44.9m、50m、52.2m、54.8m、57.8m、61.9m、66.5m、70.3m、74.5m,柱距最大为 15m,最小为 3.5m。1.2 熔炼主体钢柱构件材质均为 Q345B,其余为 Q235B。1.3 熔炼主厂房钢结构吊装工程量约为 3800t,其中最重一根框架柱为14.8t
2、,最重一根框架梁为12.7t。1.4熔炼主厂房有六根框架柱均为箱形截面,其余框架柱均为H 型钢截面,框架梁均为H 型钢截面,柱间支撑为H 型钢截面,框架柱与框架梁及柱间支撑均采用等强刚性连接。1.5 根据熔炼主厂房平台构件的实际情况,钢结构主体构件全部由中国十五冶金属结构厂制作,平台板、栏杆及楼梯在现场制作。1.6 钢结构制作的技术质量,必须符合设计图纸及 GB0205-2001钢结构施工及质量验收规范的要求。1.7 钢结构吊装场地小,难度大,工期紧,任务重,且钢结构制造与安装及各专业安装之间需相互协调,交叉施工面多。2、编制依据 2.1 中国恩菲工程技术股份有限公司设计熔炼炉主厂房钢结构设计
3、图纸 2.2钢结构设计规范(GB500172003)2.3钢结构施工质量验收规范(GB502052001)2.4钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程(JGJ82-91)2.5建筑钢结构焊接技术规程(JGJ81-2002)2.6建设工程施工现场供电安全规范(GB50194-93)2.7涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB8923-88)2.8钢结构手工超声波探伤方法和探伤结果的分级(GB11345-89)2.9焊接 H 型钢(YB3001-2005)2.10热扎 H 型钢和剖分 T 型钢(GB/T11263-2006)2 3.施工组织机构、任务划分及进度计划 3.1 施工组织机构 3.1
4、.1 为保证优质、安全、高效地完成本工程的建设,我们将全力以赴,满足业主要求,实行成熟的项目管理办法。以项目经理为核心建立严密的组织机构对整个工程进行组织、指挥、管理、协调和控制。3.1.2 项目经理部施工组织机构(见图 3.1.2)中国十五冶大冶有色项目部经理部 熔炼主厂房钢结构施工组织机构图 图 3.1.2 施工组织机构图 3.2 施工任务划分 根据工程具体情况及进度要求,各施工队工程任务划分如下:十五冶金属结构厂:承担主体钢结构制作;钢结构安装班组每天分两班倒作业,白天吊装大型框架构件,晚上吊装次梁项目总工程师 孙诗球 项目副经理 鲁明 工程部 孙诗球 质量部 任祥 经营部 曾红 财务部
5、 李爽 综合部 王华 物资部 何忠席 十五冶金属结构厂 安装班组白班 安装班组晚班 除锈防腐队 综合作业队 项目经理 黄德松 安环部 谷刚 3 小型构件。除锈防腐队:承担熔炼主厂房现场制作部分除锈油漆、所有钢结构焊缝底漆及所有钢结构面漆;综合作业队:承担熔炼主厂房脚手架搭拆、安全防护及文明施工;3.3 施工进度计划及安排 2009 年 10 月 1 日吊装第一根钢柱,第一节钢柱安装总工期为15 天。熔炼主厂房平均每层结构安装总工期为 9 天,总工期为 120 天。熔炼主厂房钢结构安装进度计划见(附图一)。4.钢结构制作 4.1 钢结构制造主要工艺流程及技术保障措施 4.1.1 钢结构制造主要工
6、艺流程见图 4.1.1 4 图 4.1.1 钢结构制作工艺流程图 放样 预装 总检 包装检验 包装 包装标识 运输 表面处理 涂装 标识 高强螺栓摩擦面处理 检验 检验 组装 焊接 矫正 制孔 无损检测 标识 标识 切割下料 坡口加工 排板 号料 平板对接 材料检查 编制工艺文件 焊接工艺评定 材料采购 施工详图 图纸会审 材料计划 设计图 5 4.1.2 钢结构制造技术保障措施:(1)施工详图采用钢结构详图设计软件进行绘制。(2)切割下料采用数控自动切割机,多头直条切割机下料。(3)H 型钢采用 H 型钢生产线生产,自动组立、自动焊接、翼缘矫正机矫正。(4)制孔采用摇臂钻床套模钻孔。(5)表
7、面处理采用喷砂除锈,涂装采用高压无气喷涂机进行涂装施工。(6)严格工艺管理,遵守工艺纪律、精心制造。4.2 制造准备 4.2.1 详图设计(1)钢结构设计图到后,即组织设计人员熟悉图纸并进行自审会审;(2)按设计要求及相应的标准规范进行施工详图设计,施工详图设计必须采用详图设计软件,我公司采用英国STRUCAD 钢结构详图设计软件;(3)对需进行设计修改的部分,必须取得原设计单位的书面认可或设计变更后方可更改;(4)施工详图设计完毕,要组织有关技术人员对图纸进行自审,并及时提交业主及设计单位认可;4.2.2 材料准备(1)根据设计及施工详图编制钢材、焊材、油漆、螺栓等材料计划,并报供应部门采购
8、,材料计划应对钢材提出定尺要求;(2)该工程设计选用钢材材质为Q345B和 Q235B钢;(3)所采购钢材应符合有关标准规范及设计要求,每块钢板应包括有牌号、炉批号或检查号和尺寸等,且标记清晰。(4)生产厂家必须提供完整的(包括批量、规格、力学性能、化学成份的钢材质量证明书等)技术文件。(5)入库前对照材质证明书,对钢材进行几何尺寸、表面质量等方面的检查。当对钢材的质量有疑义时,按有关标准对钢材进行抽样复验,未经检验或不合格的材料不得入库。6(6)钢材按品种、规格分类堆放,并按程序文件的要求进行标识,以防混用。钢材应存放在干燥的专用场地,不能在露天长期堆放,防止锈蚀。(7)钢材表面损伤、锈蚀,
9、经打磨修整后,厚度削减量不应大于该钢材厚度负偏差值的1/2。(8)钢材端边或断口处不得有分层、夹渣等缺陷。(9)钢材表面的锈蚀等级符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923 中的规定。(10)焊接材料按设计及有关规范选用,手工焊选用 E4315、E5015、E5016型焊条,埋弧自动焊选用 H08A、H10Mn2 焊丝,焊剂采用 J431,CO2 气体保护焊采用 H08Mn2Si 焊丝,保护气体的纯度符合工艺评定的要求。所采购的焊材必须具备完整的质量证明书。焊条、焊丝、焊剂应妥善包装,并按牌号和批号分别保存在通风并有干燥设备的室温不低于 5的仓库里,焊剂内不允许有杂质及其它材
10、料颗粒,湿度应小于 0.1%。手工焊焊条的存放应防止药皮受潮或压损。(11)涂装材料的底漆、中间漆防锈漆、面漆及高温油漆按设计要求采购,所采购的涂料必须具备完整的质量证明书等技术文件,并按技术文件的要求进行保管、使用。4.2.3 工艺文件准备 根据图纸要求编制详细的钢结构制作工艺指导书,并进行焊接工艺评定,按合格的工艺评定编制焊接工艺指导书。4.3 下料 4.3.1 下料前必须熟悉施工图和工艺要求,并检查确认钢材的牌号、规格、质量是否符合图纸及有关规范标准的要求。4.3.2 下料前还应检查钢材是否变形,如不符合规范要求则应进行矫正,矫正采用机械矫正(平板机,型钢矫直机)及火焰矫正,合格后方可使
11、用。火焰矫正温度应控制在 600800,但不得超过 900,加热矫正后应缓慢冷却,温度尚未降至室温时,不得锤击。矫正后钢材表面不应有明显的凹痕和损伤,损伤程度不应超过有关标准的要求。钢材矫正后的允许偏差应符合钢结构工程施工质量验收规范GB502052001 中的有关规定。7 4.3.3 根据图纸和规范要求及钢材的实际尺寸,根据规范中有关焊缝错开的要求,H 型钢的翼板、腹板先绘制排版图,力求节约钢板,并对各零部件作好标识。4.3.4 由于钢板规格的限制,排版应考虑对钢柱、钢梁的翼板和腹板进行拼接。梁翼板只允许长度方向拼接,腹板长度和宽度方向均可拼接,拼接缝可为十字型和 T 字型,拼接长度不小于
12、1000mm,拼接宽度不小于 300mm,翼板拼接和腹板拼接缝与内部加劲板的角焊缝间距应大于 200mm。框架梁的上、下翼缘在跨中 1/3L 的跨长范围内不得拼接。4.3.5 拼接前,沿焊缝边缘每边 3050mm 范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净。拼接焊接必须用埋弧自动焊机进行。施焊前,应从焊缝的两端设置引弧和引出版,其材质和坡口形式应与焊件相同。引弧和引出板的焊缝长度应大于 50mm。焊接完毕应采用气割切除引弧板和引出板,并修磨平整,不得用锤击落。拼接焊缝的焊缝质量等级必须达到设计要求的焊缝标准。4.3.6 拼接完毕的钢板经检查有关几何尺寸合格后,用平板机或火焰进行矫正至符合规范要求。4
13、.3.7 放样、号料根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、铣边和刨边等的零件加工余量。对坡口及下料宽度、长度应做合理预计,加放适当的施工余量,以便拼装时准确地保证构件尺寸。异形件采用电脑编程放样。4.3.8 钢板抽条下料采用多头直条切割机进行,少数采用半自动切割和剪切,对于异形板采用数控切割机编程下料。我公司所拥有的多头直条切割机和数控切割机的技术性能表如表 4.3.8。数控下料设备技术性能表表 4.3.8 项目名称 数控切割机(EXA-5000)多头直条切割机(CGI-5000)轨距 5000mm 5000mm 轨长 40000mm 50000mm 横向最大切割宽度 4500mm
14、 4500mm 纵向最大切割宽度 39000mm 49000mm 割炬组数 3 组 9 组 切割速度 40cm/min(=20)40cm/min(=20)最高速度 6m/min(行走)6m/min(行走)割炬升降距离 0200mm 0200mm 切割厚度 8100mm 8100mm 8 切割精度 0.5mm 0.5mm 4.3.9 对型钢零件统一认真进行排版,减少型钢损耗率,型钢切割一般采用锯割,不与其它构件连接的端部切口,可采用火焰切割。4.3.10 切割前,钢材应放平、垫稳,切割线下应留有空隙。4.3.11 切割时将钢材切割区一面的铁锈、污物等清除干净,切割后清除熔渣和飞溅物。4.3.12
15、 梁上小于 12mm 厚的筋板,可用剪板机剪切,剪切面应平整。机械剪切的允许偏差应符合钢结构工程施工质量验收规范GB502052001 中的有关规定。4.3.13 对于需要进行刨、铣的零件,下料时放加工余量。4.3.14 坡口加工一定要按图纸及工艺规定进行,必须保证坡口角度、钝边及光洁度。二级及以上级别焊缝坡口采用刨边机加工坡口,其他位置坡口采用自动切割机加工坡口。为了保证焊缝质量,必须保证坡口质量,如坡口有缺陷,必须补焊打磨至合格。4.3.15 下料切割的零件用油漆进行标识,然后流入下道工序。4.4 箱型钢柱制造方法 4.4.1.箱型柱制作流程为:箱型柱四大片下料箱型柱组立点焊箱型柱内焊接加
16、筋板箱型柱自动埋弧焊接箱型柱外栓钉焊接箱型柱外表面喷砂箱型柱涂装 4.4.2 箱型柱制造时特别注意严格控制箱型柱的扭曲变形。4.5H 型钢制造方法 4.5.1H 型钢由 H 型钢自动生产线完成,其工艺流程为:H 型三大片流入H 型钢组立点焊辊道输送小车平移左 45液压翻转焊缝焊接左45翻转机归位平移右 45液压翻转焊缝焊接右 45翻转机归位平移辊道输送180链式翻转辊道输送平移左 45液压翻转焊缝焊接左 45翻转机归位平移右 45液压翻转焊缝焊接右 45翻转机归位平移辊道输送翼板校正辊道输送180链式翻转辊道输送翼板校正辊道输送流入下道工序。H 型钢按排版图组立,应注意翼板拼接缝、腹板拼接缝、
17、加劲板角焊缝相互之间的间距应大于200mm。组立点焊时所用点焊材料与正式焊接材料相同。9 4.5.2 属于制造主承重梁的 H 型钢,上下翼缘在跨中 1/3L 的跨长范围内不得拼接,对于主梁及设计需焊透的 T 形焊缝,应按设计及规范要求的焊缝等级进行焊接。4.5.3 焊接 H 型钢的允许偏差应符合表 4.4.4 的规定要求。焊接 H 型钢允许偏差表表 4.4.4 项目 允许偏差 图例 截面高度 h H500 2.0 500h1000 4.0 截面宽度 b 3.0 腹板中心偏移 2.0 翼缘板垂直度 b/100,且不应大于 3.0 弯曲矢高(受压构件除外)l/1000,且不应大于 10.0 扭曲
18、H/250,且不应大于 5.0 腹板局部平面度 f t8m/s,气体保护焊时风速2m/s;(3)当焊接温度低于 0,应在始焊处 100mm 范围内预热到 15左右;(4)相对湿度90%。4.7.6 焊接工艺(1)厚度大于 50mm 的碳素结构钢和厚度大于 36mm 的低合金结构钢,施焊前应进行预热、预热温度控制在 100150,焊后应进行后热。(2)定位焊所采用的焊接材料,应与焊件材质相匹配;焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的 2/3,且不应大于 8mm;焊缝长度宜大于 40mm,定位焊位置应布置在焊道以内,并应由持合格证的焊工施焊。(3)对接接头,T 形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及对接和
19、角接组合焊缝,在焊缝的两端设置引弧的引出板,其材质和坡口形式与焊件相同。引弧的引出板焊缝长度:埋弧焊大于 80mm;手工电弧焊及气体保护焊大于 12 25mm。焊接完毕采用气割切除引弧的引出板,并修磨平整,不得用锤击落。(4)角焊缝转角处宜连续绕角施焊,起落弧点距焊缝端部宜大于 10mm;角焊缝端部不设置引弧和引出板的连续焊缝,起落弧点距焊缝端部宜大于10mm,弧坑应填满。特别是吊车梁加劲肋板的始末端,必须采用回焊等措施避免弧坑。(5)多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后及时清理检查,清除缺陷后再焊。(6)焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材应平缓过渡;加工成凹形的角焊缝,不得在其表面留下切痕。(
20、7)T 形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角接组合焊缝,其焊脚尺寸不得小于 t/4,设计有疲劳验算要求的吊车梁的腹板与上翼缘连接焊缝的焊尺寸为 t/2,且不得大于 10mm,焊脚尺寸的允许偏差为 04mm。(8)焊接时,焊工应按焊接工艺要求施焊,不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。绝对不得在吊车梁下翼缘打火引弧。(9)焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理。(10)焊缝同一部位的返修次数,不宜超过两次。当超过两次时,应按返修工艺进行。(11)焊接完毕,焊工清理焊缝表面熔渣及飞溅物,经自检合格后,焊工应在工艺规定的焊缝相关部位打上焊工钢印。4.8.7 焊接
21、设备 按焊接工艺指导书规定的设备进行焊接,设备各种表盘及附件均应齐全,各项性能应处于正常工作状态。4.7.8 焊接检验(1)焊缝外观质量 焊缝外形应均匀,焊道与焊道及焊道与基体金属之间应平滑过渡,焊缝外形尺寸的检查应符合现行国家标准钢结构焊缝外形尺寸的规定。焊缝质量必须符合设计的要求。焊缝质量等级与焊缝外观缺陷对照见表4.7.8a。焊缝质量等级外观质量标准(mm)表 4.7.8a 13 焊缝质量等级 一级 二级 三级 外观缺陷 未焊满(指不足设计要求)不允许 0.2+0.02t,且1.0 0.2+0.04t,且2.0 每 100.0 焊缝内缺陷总长25.0 根部收缩 不允许 0.2+0.02t
22、,且1.0 0.2+0.04t,且2.0 长度不限 咬边 不允许 0.05t,且0.5;连续长度100.0,且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长 0.1t,且1.0,长度不限 弧坑裂纹 不允许 允许存在个别长度5.0 的弧坑裂纹 电弧擦伤 不允许 允许存在个别电弧擦伤 接头不良 不允许 缺口深度0.05t,且0.5 缺口深度0.1t,且1.0 每米焊缝不得超过 1 处 表面夹渣 不允许 深0.2t 长 长0.5t,且20 表面气孔 不允许 每 50.0 焊缝长度内允许直径0.4t,且3.0 的气孔 2 个,孔距6 倍孔径 注:表内 t 为连接处较薄的板厚。对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差见表
23、 4.7.8b。对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差(mm)表 4.7.8b 序号 项目 图例 允许偏差 1 对接焊缝余高C 一、二级 三级 B20:0 3 B 20:0 4 B20:0 4 B 20:0 5 2 对接焊缝错边d d0.15t,且 2.0 d6:03 B C d 14 2 角焊缝余高 C hf6:01.5 hf6:03 注:1)hf8.0mm 的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值 1.0mm,但总长度不得超过焊缝长度 10%;2)焊接 H 型梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内,焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。(2)焊缝内部质量检验 属于一、二级焊缝,均应进行焊
24、缝质量内部检查,焊缝质量内部检查采用无损检测的方法进行。(a)无损检测人员必须持相应探伤 II 级以上有效期内的资格证方可担任无损检测工作。(b)无损检测前,必须编制无损探伤工艺指导书,探伤比例及采用什么探伤方法必须符合设计图纸及有关规程规范的要求。(c)一级焊缝进行 100%的超声波检查,二级焊缝对每条焊缝进行不少于20%的超声波检查,且不少于 200mm。当超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤。(d)局部探伤的焊缝,有不允许的缺陷时,应在该缺陷两端的延伸部位增加探伤长度,增加的长度不应小于该焊缝长度的 10%,且不应小于 200mm,仍有不允许的缺陷时,必须对该焊缝100%探伤检
25、查。(e)构件经焊缝外观检查合格后,才可进行无损探伤检验。Q235 钢焊缝冷却到环境温度,Q345 钢在完成焊接 24 小时后,方可进行焊缝探伤检验。4.8 构件成品检验 钢构件拼装焊接校正完成后,按照施工图纸和施工规范及合同规定要求进行检查验收。检查范围包括:(1)焊缝质量是否符合设计及规范要求。(2)焊工钢印、构件编号标志是否清楚、正确。(3)构件的外形尺寸是否符合钢结构验收规范要求.4.9 预拼装 4.9.1为保证构件顺利安装,构件在检验合格涂装前应进行自由状态预拼装。4.9.2 预拼装时,按单元分别进行拼装,连接后检查有关几何尺寸是否符合设计和规范要求。15 4.9.3 高强度螺栓和普
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