湖北新冶钢 无缝钢管项目钢结构制作方案 终版 终版.docx

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湖北新冶钢无缝钢管项目钢结构制作方案终版终版

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

钢结构制作方案

中冶天工上海十三冶建设有限公司

新冶钢460无缝钢管项目经理部

二〇〇七年十二月

A2武汉建设监理规范用表

施工组织设计（方案）报审表

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编号：

致：

（监理单位）

我方已根据施工合同的有关规定完成了钢结构制作施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。

附：

主厂房钢结构制作施工组织设计（方案）1份

承包单位（章）

项目经理

日期

专业监理工程师审查意见（应针对符合性、有效性、合理性和可行性进行审查）：

专业监理工程师

日期

总监理工程师审查意见：

项目监理机构

总监理工程师

日期

施工组织设计（方案）审批表

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

编制人：

审核人：

日期：

项目部审核意见：

审查结论：

□同意□修改后报□重新编制

项目部负责人：

日期：

技术负责人审批意见：

技术负责人：

日期：

业主审定意见：

负责人：

日期：

1.编制依据

1.1中冶京诚工程技术有限公司提供的设计图（图号分别为：

厂房钢结构柱子系统图118.42B10101J033、厂房钢结构吊车梁系统图118.42B10101J034）及招投标文件；

1.2国家现行施工及验收规范

1.2.1施工标准

1.2.1.1通用标准

《工程测量规范》（GB50026-1993）

《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

4

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）。

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

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

性能分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定；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

性能分别符合GB/T700-2006和GB/T1591-1994的规定；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

序号

设备名称

型号

单位

数量

备注

1

行车

32/5t

台

5

2

行车

20/5t

台

3

3

行车

10/5t

台

8

4

龙门吊

80/10t

台

2

5

抛丸机

4m卧式

台

1

6

校平机

16*2000

台

1

7

剪板机

16*3200

台

1

8

数控切割机

4.5m宽

台

2

9

直条切割机

4.5m宽

台

2

10

H型钢矫正机

60mm

台

1

11

端头铣床

DX1416

台

1

12

数控平面钻

50mm

台

1

13

数控三维钻

1250

台

1

14

摇臂钻床

80mm

台

1

15

摇臂钻床

50mm

台

2

16

摇臂钻床

35mm

台

2

17

直流焊机

ZX500

台

16

18

埋弧焊机

1250型

台

4

19

埋弧焊机

1000型

台

4

20

气保焊机

NBC500

台

55

21

悬臂焊机

1000型

台

2

22

交流焊机

Bx-500-2

台

18

23

磁力钻

32mm

台

2

24

空压机

0.9M3

台

11

25

喷涂机

台

3

26

双头半自动切割机

台

8

27

漆膜测厚仪

台

2

28

经纬仪

台

1

29

水准仪

台

1

30

砂轮机

300mm

台

2

31

角向磨光机

150mm

台

20

32

角向磨光机

100mm

台

8

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

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》（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

名称

工艺流程

工艺编号

制作要领及注意事项

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。

组装

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。

焊接

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

名称

工艺流程

工艺编号

制作要领及注意事项

吊

车

梁

制

作

排版号料

DL-1

同H-1

下料

DL-2

同H-2

组装

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。

焊接

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

矫正

DL-6

同“H-5”

涂装

DL-7

同“T-3”

7.2.4屋架制造

名称

工艺流程

工艺编号

制作要领及注意事项

屋架

制

作

排版号料

WL-1

同H-1

下料

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。

D气割后的尺寸与规定尺寸的允许偏差为：

±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。

组装

WJ-3

A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。

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。

焊接

WJ-4

A同“W-1～W-3”

矫正

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。

涂装

WJ-6

同“T-3”

7.2.5焊接工艺

名称

工艺流程

工艺编号

制作要领及注意事项

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

1-2

焊剂

HJ431

250

2

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。

焊接

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涂装工艺

名称

工艺流程

工艺编号

制作要领及注意事项

涂装

原材料选择

T-1

A涂装材料的品种规格，符合设计要求。

其技术条件符合国家现行有关标准的规定。

对超过使用保管期限的涂料，应进行复验，合格后方可使用。

B涂料的存放和保管要