钢结构工程施工方案_4.pdf
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1、 钢结构工程施工方案 一、综合说明 1、编制说明 钢结构施工方案是根据设计研究院设计的图纸、国家现行的技术标准、施工及验收规范、工程质量评定标准及操作规程、天津市有关文件和类似工程的施工经验,以ISO9000系列标准为指南进行编制的。阐明了我公司对该工程的施工组织、主要施工方法的原则作法以及安全、质量、工期控制目标和保证措施。设计交底和图纸会审后,在充分理解设计意图的前提下,根据本施工组织设计确定的原则进行深化、细化,制定单位工程施工组织设计及分部分项工程的施工方案和作业指导书作为指导施工、规范施工行为的技术文件。2、编制依据:2.2根据国家工程建设有关规定:建设工程施工现场管理规定 建设工程
2、质量管理办法 建设工程质量监督管理规定 建设项目(工程)竣工验收办法 根据国家行业等有关标准、规范:工程建设标准强制性条文房屋建筑部分(2013年)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)钢结构工程施工规范(GB50755-2012)建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2013)门式刚架轻型房屋钢结构技术规范 (GB51022-2015)钢结构焊接规范(GB50661-2011)钢结构防火涂料规程 DB29/T-86-2011 钢结构防火涂工程施工验收规范DB/129-134-2014 碳钢焊条(GB5117-952012)钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程(JG
3、J82-2011)钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB11345-2013)钢结构防火涂料应用技术规程(CECS24:90)建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-2016)高层民用建筑钢结构技术规范(JBJ99-98)3、工程概况 3.1 工程简介 3.2 工程特点:3.3 结构材料:本工程所用钢材的抗震性能需符合建筑结构抗震规范之3.9.2.3 条要求:钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于 20;钢材应有良好的可焊性和合格的冲击任性;主结构采用钢材质量标准应符合现行国家标准低合金高强度结构钢GB/T1591-2008、
4、碳素结构钢 GB/T700-2006规定的要求。采用钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯实试验的合格保证。对焊接结构用钢,应具有含碳量的合格保证。钢柱、钢梁、钢屋架采用 Q345B 钢;主结构构件采用的钢材应符合现行国家标准热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB709-2006的规定,所选材料的实测厚度应在设计公称厚度所对应的公差范围内。焊条采用 E43 系列。次结构柱间支撑、屋面支撑等热轧型钢角钢、槽钢、圆管等均采用现行国家标准碳素结构钢 GB/T700-2006 中规定的 Q235B 钢(详图有钢号
5、具体注明的除外),且应有屈服点、抗拉强度、伸长率和碳、硫、磷的极限含量的合格保证以及冷弯试验的要求。4、工程重点与难点分析 施工难度:施工作业面有限,需交叉施工,施工连续性差,现场钢柱对接难度较大现场针对此难度应合理安排人员及设备,做到有工作面及时插入、根据工期及时完成该部位工作,保证下一步工序及时插入,减少窝工。主要吊装构件工况分析:现场钢柱规格为:KZ1、KZ1a:箱型 500*500*20、KZ2-1、KZ2-12a:箱 型400*400*18、KZ2-2:箱 型400*4100*16。钢 梁 规 格 为 KL1:H550*200*10*16,KL2550*240*10*16、CL1:H
6、400*200*6*12、CL2:H400*200*6*10、CL3:H300*200*6*8、CL4:H500*200*8*12、CL5:H500*200*8*16、CL2-1:H400*200*6*12、CL2-2:H400*200*6*8、CL2-3:H250*200*6*8。现场四层结构部分钢柱分为两节,对接方式采用螺栓固定、空中焊接。焊口质量满足设计要求。二、施工布署 1、项目管理目标 质量目标:确保合格工程。安全目标:杜绝重大伤亡和重大设备事故。文明施工目标:按照文明安全工地标准施工。2、项目质量计划 项目经理部负责编制项目质量计划,质量计划包含保证工程质量的各个要素的工作计划、质
7、量要求、工作流程,是项目管理的工作质量保证措施。落实施工组织设计、施工方案的执行检查措施:施工组织设计、施工方案一经审核批准,即作为本项目施工纲领性文件,必须得到严格执行,任何人不得随意修改。如果文件修改,必须编制修改方案,填写修改记录,由原审核人对修改的条目进行审核,由原审批人审批后方可执行。公司技术质量部把施工组织设计、施工方案的执行情况作为对项目部月度考核的重要指标,发现未执行的、没有审批手续自行修改的,将依据考核办法对项目经理扣减考核评分。编制质量创优策划方案,提高工程质量的预控水平和技术措施的先进性。3、保证工程工期的布署 根据工程钢结构、框架结构的特点,积极做好施工部署策划工作:为
8、保证工期,项目部采用平行施工方法,为满足工期要求,整个工程分成四大施工阶段进行施工;M-J 轴交 6-10 轴(消防水池)第一节钢柱及首层钢梁为第一施工段,A-P 轴交 6-10 轴剩余第一节钢柱及首层梁为第二施工段,1-6 轴交 L-R 轴结构为第三施工段、6-10 轴剩余钢结构为第四施工段。各施工段配合土建及时插入进行流水施工 主体钢结构施工阶段,主体结构工程施工分段验收,确保二次结构和初装修及时插入,以保证在工期内完成施工。设施准备:现场构件最大重量为 3.53 吨。根据构件重量及现场施工作业面选 50 吨 一台(吊车性能详见附表吊车性能表),具体进场时间根据施工进度进行合理安排。4、劳
9、动力、机械配备 4.1 劳动力计划 施工人员配备:15 人,具体进场时间根据施工进度合理安排增减。4.2 施工机械配备 序号 设备名称 型号规格 数量 单位 用于施工部位 备注 1 汽车吊 QAY50T 1 辆 钢柱、梁安装 2 砂轮切割机 1 台 安装 3 角向砂轮机 JB1193-71 1 台 焊接 4 碳刨机 ZX5-630 1 台 焊接 5 空气压缩机 XF200 1 台 焊接 6 烘干箱 YGCH-X-400 1 个 焊接 7 扭矩扳手 YJ-A24 2 把 安装 8 卡环 10t、20t 10 个 安装 9 CO2 焊机 CPXS-500 3 台 焊接 10 500A 交流焊机 5
10、 台 焊接 11 电焊条烘箱 YGCH-X-400 1 台 焊接 12 电热焊条保温筒 TRB 系列(5kg)1 台 焊接 13 气割设备 1 台 安装 14 半自动切割机 CG1-30 1 台 安装 15 碳弧气刨 TH-10 1 台 安装 16 电动定扭矩扳手 TIB200 2 台 安装 17 楔形塞尺 15mm 2 个 安装 18 砂轮机 JB1193-71 2 台 安装 19 钢丝绳 26mm 4 根 安装 20 缆风绳 6x37 4 根 安装 21 卸扣 M-DW2 2 个 安装 4.3 计量仪器 序号 设备名称 型号规格 数量 国别产地 制造年份 用于施工部位 备注 1 经纬仪 D
11、J2-1 1 中国 2013 测量 自有 2 水准仪 SZ3 2 中国 2014 测量 自有 4.3 材料供应策略:为保证工程施工的连续性,现场必须设置存放必要的,且是最小库存量的常用、必备工具材料的缓冲库房。5、施工平面布置 施工布平面布置图、吊车作业布置图见附图 6、施工方案选择 6.1 安装设备布置:现场采用单机吊装,构件均采用散装拼接,形成整体框架按轴推进。结构施工阶段平面布置:为了满足施工进度,考虑到本工程地上结构主要为钢结构。布置 1 台汽车吊,进行垂直运输。6.2 吊装验算 6.2.1 吊索具选用及吊点计算:吊索计算:(1)钢梁吊装:钢梁最重构件约 0.7 吨,1)主要计算参数:
12、吊装钢丝绳仰角:60 吊点数量:2 起吊重量:0.7T 2)钢丝绳的选择与计算 吊装钢丝绳受力计算 Q绳=G*K1*K2/4sin60=0.71.31.1/4sin60=0.33T G架体及附件重量(约0.7吨)K1吊装动力系数,取值1.3 K2吊点不均匀系数,取值1.1 故钢丝绳的破断拉力总和:P破=Q绳*K/=0.338/0.82=3.2T Q绳钢丝绳承载重量,取上值 K安全系数,取值6 应力折减系数,取值0.82 依据破断拉力总和与钢丝绳受力特性,选取钢丝绳型号为637+FC-1670,直径为14mm,此种钢丝绳最小破断拉力总和为10.1T,满足要求 选用6米长,直径14mm钢丝绳扣,查
13、破断拉力10.1吨,按8倍安全系数,每根吊重1.26吨,两根吊重2.52吨。满足钢梁0.7吨的吊装要求。(2)钢柱吊装:钢柱最重构件约 3.6 吨,1)主要计算参数:吊装钢丝绳仰角:60 吊点数量:2 起吊重量:3.6T 2)钢丝绳的选择与计算 吊装钢丝绳受力计算 Q绳=G*K1*K2/4sin60=3.61.31.1/4sin60=1.7T G架体及附件重量(约3.6吨)K1吊装动力系数,取值1.3 K2吊点不均匀系数,取值1.1 故钢丝绳的破断拉力总和:P破=Q绳*K/=1.78/0.82=16.5T Q绳钢丝绳承载重量,取上值 K安全系数,取值6 应力折减系数,取值0.82 依据破断拉力
14、总和与钢丝绳受力特性,选取钢丝绳型号为637+FC-1670,直径为20mm,此种钢丝绳最小破断拉力总和为21.15T,满足要求 选用6米长,直径20mm钢丝绳扣,查破断拉力21.15吨,按8倍安全系数,每根吊重2.64吨,两根吊重5.28吨。满足钢钢柱3.6吨的吊装要求。6.3 吊车选择及其占位:根据放样示意图(见附图)50 吨吊车满足吊装要求(详见吊车性能表附表)不支第五支腿,吊臂位于起重机前方或后方;支起第五支腿,吊臂位于侧方、后方、前方 工作半径(m)主臂长度(m)10.70 18.00 25.40 32.75 40.10 3.0 50.00 3.5 43.00 4.0 38.00 4
15、.5 34.00 5.0 30.00 24.70 5.5 28.00 23.50 6.0 24.00 22.20 16.30 6.5 21.00 20.00 15.00 7.0 18.50 18.00 14.10 10.20 8.0 14.50 14.00 12.40 9.20 7.50 9.0 11.50 11.20 11.10 8.30 6.50 10.0 9.20 10.00 7.50 6.00 12.0 6.40 7.50 6.80 5.20 14.0 5.10 5.70 4.60 16.0 4.00 4.70 3.90 18.0 3.10 3.70 3.30 20.0 2.20 2.
16、90 2.90 22.0 1.60 2.30 2.40 24.0 1.80 2.00 26.0 1.40 1.50 28.0 1.20 30.0 0.90 各臂伸缩率(%二 0 100 100 100 100 三 0 0 33 66 100 四 0 0 33 66 100 五 0 0 33 66 100 )钢丝绳倍率 12 8 5 4 3 吊钩重量 0.515 0.215 一、施工进度计划 四、施工方法 1、钢结构安装整体流程 施工前准备现场测量放线-地脚螺栓预埋-地脚螺栓位移复测-位移调整-承台浇筑后轴线复测-测量记录-钢构件进场-枕木等简易平台摆放就位-钢柱摆放到位-钢柱轴线定位-钢柱吊装
17、-螺栓定位-复测标高-垂直度调整复测-螺丝紧固-钢柱加固-系杆摆放就位-系杆安装-柱垂直度复测-调整-系杆加固-柱间支撑摆放就位-柱间支撑安装-结构调整-夹层梁摆放就位-夹层梁安装初拧-结构复测-夹层梁螺丝终拧-屋面梁摆放就位-地面拼装-构件复测-空中吊装-定位加固-检验垂直度挠度-调整整-螺丝终拧-水平支撑摆放就位-水平支撑安装-高强螺丝终拧验收-夹层构件焊接。2、主构件制作 本工程钢结构部分工厂制作,现场安装。2.1 原材料检验:(1)该工程材料进厂时,必须附有材料质检证明书、合格证(原件)。并按国家现行有关标准的规定进行抽样检验,保证项目为材料屈服点和五大元素含量,检验结果与竣工资料一起
18、存档待查。(2)表面检验:钢材表面有锈蚀、麻点和划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负偏差的 1/2,钢材表面锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级的规定。2.2 下料(1)构件下料按放样尺寸号料。(2)放样和号料应根据工艺要求预留制作时焊接收缩余量及切割边缘加工等加工余量。(3)气割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净,气割后应清除熔渣和飞溅物。不应有明显的损伤划痕,钢板不平时应预先校平后再进行切割。翼缘板、腹板需拼接时,应按长度方向进行拼接,然后下料。(4)构件上、下翼板,等截面的腹板采用自动直条火焰切割机进行下料,变截面腹板采用半自动火焰切割机下料。(5)下料
19、过程严格执行工艺卡,减少切割变形,确保质量。标识清楚,割渣必须清理干净。(6)下料后,由专职质检员对构件进行检测。检测工具:卷尺、平台、塞规。允许偏差:项 目 允许偏差(mm)构件宽度、长度 3.0 切割面平面度 0 05t(t 为切割面厚度)且不大于 2.0 割纹深度 0.2(7)依据工艺要求,进行焊缝坡口处理,坡口表面须清理干净,下料后各构件须堆放平整。(8)坡口示意图:坡口角度 45 度。(9)安装焊接示意图:焊口质量根据图纸要求焊接。2.3 组立(1)构件组立在全自动组立机上进行。(2)组立前须核实待组立件与设计图纸是否相同,并检验 CO2 气体的纯度,焊丝的规格、材质。(3)先将腹板
20、与翼板组立、点焊成“T”型,再点焊成“H”型,点焊采用 CO2 气体保护焊。(4)腹板采用二次定位,先由机械系统粗定位,再由液压系统精确定位,保证腹板对中性。(5)组立后由专职质检员对构件进行检测,检测工具:卷尺、角度尺、塞尺。允许偏差:项 目 允许偏差(mm)翼板与腹板缝隙 1.5 对接间隙 1.0 腹板偏移翼板中心 3.0 对接错位 t/10 且不大于 3.0 翼缘板垂直度 b/100(且3.0)(b 为翼板宽度)(6)构件组立后,须堆放平整,工序转移过程中慢起慢放以减小构件变形。2.4 焊接(1)焊接工序是本工艺流程的一道重要工序,应严格控制焊接变形、焊接质量。(2)焊接在自动龙门埋弧焊
21、机上进行,操作人员必须经过培训,持证上岗。(3)焊接所用的焊丝、焊剂必须符合国家规范和设计要求,焊剂使用前应按要求烘烤。根据钢板的厚度,选用焊接电流、焊接速度、焊丝的直径,根据材质选用焊丝的材质和焊剂的牌号。(4)焊接前由技术人员制定焊接工艺卡,并在第一次码施焊后对焊接工艺进行评定,根据评定报告修改焊接工艺卡,直到满足各项要求。(5)焊接人员须严格按照焊接工艺进行焊接。焊接时采用引收弧板,不得在焊缝外母材上进行引弧。(6)本工程构件多采用“船形”焊,有利于提高焊缝质量,控制变形。(7)焊接后由专职质检员对焊缝进行超声波探伤,不得有未焊透、夹渣、裂纹等缺陷。焊缝外观不得有气孔、咬边、偏焊等超差缺
22、陷。如有上述缺陷,必须用碳弧气刨或角向磨光机将缺陷彻底清除后再补焊。(8)焊后工件须有序堆放,以减小变形。2.5 变形矫正(1)本工程焊接变形矫正在翼缘矫正机和压力机上进行:翼板对腹板的垂直度在翼缘矫正机上矫正,根据腹板和翼缘板的厚度选择矫正压力和压辊的直径。挠度矫正在压 力机上进行。局部弯曲、扭曲用火焰校正,缓冷、加热温度根据钢材性能选定但不得超过 900。工人必须持证上岗。(2)矫正后,由专职质检员检测有关参数,检测工具:卷尺、平台、游标卡尺。构件各项参数允许偏差如下:项 目 允许偏差 弯曲矢高 L/1000 且5.0(L 为构件长度)翼板对腹板的垂直度 b/1003.0(b 为翼板宽度)
23、扭 曲 h/250 且5.0(h 为腹板高度)(3)若遇构件变形较大难以矫正的构件,及时反馈给技术人员,由技术人员对焊接工艺卡进行评定,重新编制工艺卡,以减少焊接变形。(4)端头板、肋板、墙托、檩托制作 (5)端头板厚度一般在 12.00mm 以上,又因数量较大,选择使用仿形火焰切割机进行下料。墙托板、檩托板用剪板机下料。(6)切割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净,气割后清除熔渣和飞溅物。切割后,端头板长度、宽度误差必须在规范允许偏差内。(7)端头板磨擦面采用砂轮打磨,磨擦面打磨范围不小于螺栓孔直径的 4 倍,打磨方向宜与构件受力方向垂直。处理后的摩擦面按批做抗滑移系数实验,摩擦系数
24、不小于0.35。(8)端头板连接螺栓孔和墙托、檩托板孔用在数控钻床上加工,以确保端头板的互换性以便于安装。钢架所有联接副的端头板应进行配钻,并打钢印标记。(9)肋板采用剪板机下料(厚度大于 12mm 采用火焰下料),并切角 2525mm,以便于肋板焊接。(10)本工序由专职质检员对构件进行检验,检测工具:卷尺、游标卡尺、角度尺。允许偏差如下:项 目 允许偏差(mm)零件长度、宽度 3.0 螺栓孔直径+1.0 螺栓孔圆度 2.0 垂直度 0.03t 且2.0(t 为板厚)同一组内任意两孔间距 1.0 相邻两组端孔间距离 1.5 2.6 钢柱、梁制作(1)将矫正好的 H 型钢在放好线的平台大样上进
25、行端头板切割、修整,并将腹板、翼缘板按规范要求开坡口。采用端头切割机进行切割,切割尺寸依据设计文件和施工工艺卡进行控制,切割端面与 H 型钢中心线角度要严格控制,检测后如超出规范允许偏差范围,必须修整。(2)端头板、牛腿、墙托、檩托、肋板点焊时,确保端头板与 H 型钢中心线吻合,位置尺寸准确,严格控制偏差。点焊工作在专用胎具上进行,以便进一步控制端头板、牛腿、墙托、檩托板与“H”型钢的角度。(3)焊接前,在烘烤箱内将焊条按规定的温度和时间烘烤,随取随用。在工位上焊接时应将烘烤好的焊条放在手提式保温桶内 1001500C 保温。焊接采用手工对称施焊,严格按施工工艺卡进行焊接,焊后将焊渣清理干净,
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