泸州化工气化装置钢结构施工方案 修复的Word格式.docx
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2)由于该工程要求工期紧,且煤气化装置又具有高度高、吨位重、面积大等特点,钢结构施工又是整个煤气化装置施工进度网络计划中的关键工序,所以钢结构的设计、制作应尽快完成,构件的加工顺序要按照现场结构的安装顺序组织生产和运输(包括爬梯和楼层平面用的钢板),确保构件制作与安装形成均衡、合理的流水施工,以保证整体网络施工计划的顺利实施。
3)工厂内进行构件的制作要按照图纸严格控制构件的加工精度,对构件安装要求较高的部位要求工厂内进行预组装,并填写预组装记录。
1.2编制依据
1)《泸州化工园区原料结构调整项目气化、渣水装置主体工程招标文件》
2)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
3)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-91);
4)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345
5)《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002);
6)《钢结构工程便携手册》(机械工业出版社)。
7)《石油化工工程起重施工规范》SH/T3536--2002;
8)《石油化工施工安全技术规程》SH3505-1999
9)《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001
2工程概况
1)煤气化装置框架由混凝土结构框架和钢结构框架组合而成。
标高+33.48米(含+33.48米)以下为混凝土结构框架,标高33.48米至+89.98米为箱型柱钢结构框架。
钢结构框架共分十层,数字轴方向长40米,柱距分别为10米、10米、10米、10米。
字母轴方向宽34.5米,柱距分别为4.5米、10米、10米、10米。
楼梯间及电梯井宽10米,
2)钢结构主体框架立柱采用焊接箱型柱,尺寸为500×
500×
22(mm),材质为Q235-C;
梁采用H型钢,最大规格HN1100×
500(mm),最小规格HN150×
75(mm),钢梁1~钢梁14材质为Q235B、Q235C,钢梁15~钢梁17材质为Q345B、Q345C;
楼面板除+49.98米、+89.98米为混凝土楼面外,其余楼面板、操作平台、走道、为6mm花纹钢板,钢楼面上预留方孔的四角,在设备就位后根据需要现场放样铺设6mm厚花纹钢板,并沿斜边设加筋板。
3)+33.48米至37.98米有箱型钢柱与混凝土柱子连接,连接后外包混凝土形成一体;
4)钢框架柱每二至三层为一节,柱与柱之间采用对接单边V型坡口全溶透焊缝。
框架梁(包括悬臂梁)与框架之间的连接均为刚接,连接时,预先在工厂进行柱与悬臂梁段全熔透坡口焊接,框架梁与柱悬臂梁段现场拼接,上、下翼缘为带垫板的V型坡口熔透焊,腹板为高强度螺栓连接;
主梁与次梁、次梁与次梁连接为高强螺栓连接;
框架柱间垂直支撑与框架连接处在工厂预先设置悬臂杆与梁柱连接,支撑杆件在工地拼接,翼缘采用全熔透坡口焊,腹板采用高强度螺栓连接。
高强度螺栓为10.9s级扭剪型高强度螺栓。
5)钢结构框架总重量约为2300吨,单件最大重量预计12吨左右。
钢结构安装具有施工程序复杂、施工难度大等特点,且安装在框架内的设备吨位重、体积大。
这些设备有的必须在钢结构之前进行安装,有的必须和钢结构的安装交叉进行吊装,有的需要在主体框架安装后才能进行吊装,因此钢结构施工时部分立柱和连接梁需要预留,或与设备安装进行交叉施工,待设备安装后再进行预留钢构件的安装。
3施工顺序与施工方法
3.1地脚锚栓预埋
1)首层箱型钢柱与混凝土柱子在标高33.48米处采用12根M36连接。
2)基础顶面预埋钢板为柱的支撑面,其支撑面、地脚螺栓的允许偏差应符合规范要求。
支撑面、地脚螺栓的允许偏差
项次
项目
允许偏差
1
支承面
(1)标高
(2)水平度
±
3.0mm
L/1500
2
地脚螺栓中心偏移
5.0mm
3
地脚螺栓露出长度
+30.0mm
4
地脚螺栓的螺纹长度
只允许加长
3.2钢构件的检验
在装置区附近,在不影响吊车来回行走的情况下,事先用H型钢及道木搭设一个15×
20米的临时钢平台,用以钢构件检验和组对;
该装置的钢结构构件由业主委托钢结构预制厂制作,因此现场安装单位应加强到货构件的质量、数量校验。
钢构件的制作必须按设计说明要求的预制深度进行制作。
对于变形的钢构件,现场能矫正的要在现场矫正,热矫正时,其温度应控制在750~9000之间,同一部位的热矫次数不得超过2次,并应缓慢冷却,不得用冷水淬冷;
不能在现场矫正的,应及时交给制造厂家进行处理。
检验项目主要包括下面几个方面:
1)数量清点按到货清单结合部件“翻样图”进行逐件清点,检查标识是否正确;
清点后将构件,摆放整齐,垫实以防止构件变形。
2)资料检查检验出厂的质量证明书、合格证等,包含a)变更施工图文件;
b)钢材、连接材料及涂装材料质量证明书和实验报告;
c)梁柱制作质量检查验收记录;
d)预拼装记录;
e)深化设计图、平面安装图、构件及零配件发运清单等。
3)几何尺寸检验检验构件的各部分长度、截面尺寸、直线度、平直度、螺栓孔的位置、数量、大小、焊接接头的坡口尺寸等。
4)焊接质量检验检查焊缝的外观质量,包括咬边、表面夹渣、裂纹、焊缝余高、焊肉高度等;
检查焊缝的无损检测的结果、探伤比例是否符合设计或标准规范要求。
5)摩擦面的质量检验检查摩擦面处理是否符合设计或规范要求。
6)防腐质量检验检查漆膜厚度,是否有返锈现象。
3.3安装程序和主要施工方法
由于钢结构的标高在+33.48米以上,且每根柱子的吨位较重,所以钢结构施工时采用单件空中散装法,即进行每一施工段(或一层)钢架安装时,柱和梁及其他构件在设计位置组对并形成框架。
1)标高+33.48米至+89.98米的钢结构共分十层,每层的标高如下:
+42米、+46米、+49.98米、+55米、+60米、+68米、+74米、+79米、+85米、+89.98米、其中+49.98米、+89.98米为混凝土楼面,其余的为钢结构楼面;
+89.98米为封顶层。
(不包括电梯机房)
2)根据实际施工需要以及图纸设计要求,箱型立柱分为四段,+33.48m~47.3m、47.3m~61.3m、61.3m~75.3m、75.3m~89.98m,安装钢结构应分段安装,每一段按层安装,每层按由内到外的顺序进行安装,将同一施工段的连接梁、剪刀撑全部安装完后(需预留的除外),再进行上一施工段的施工;
同时与设备吊装专业结合预先确定需要预留的钢构件。
如果设备不能及时到货和就位,为保证整体钢结构的稳定性,在一个施工段或一层钢结构焊接前要进行预组装,用高强螺栓连接并终拧以保证结构整体稳定性,待设备安装之前再进行拆卸,设备安装后,重装预留梁时,要更换新的高强度螺栓。
3)柱子安装前,先在柱子互成900的方向上画出1米标高线、距上口0.5米标高线和柱子中心线,用白漆作上标记,将柱子中心线返到柱底板上,以备以后找正和观测所用。
4)吊装柱子时,用四根临时缆风绳系挂在柱头之上,配上四个手动葫芦,用于调整柱子垂直度和固定柱子。
5)先安装中间四根立柱,然后安装联系梁、垂撑,经过找正后,将高强螺栓终拧,形成核心稳定结构,然后向四周辐射。
6)一个施工段安装完后,进行整体找正。
找正合格后,对高强螺栓实施终拧。
7)钢结构安装阶段的施工测量:
钢结构安装阶段从建筑物测量验线到安装阶段的测量放线方法如下:
a.建筑物测量放线:
钢结构安装前,由土建提供轴线和标高的基准点、建筑物轴线(含基础轴线)和标高(含钢结构支撑面)、预埋螺栓的有关尺寸依次进行复测。
(1)轴线复测:
根据现场情况选用直角坐标法。
(2)检验部位:
定位依据桩及定位条件。
b.高层钢结构安装阶段的测量放线
(1)建立基准控制点:
根据现场条件,测量控制基准点设在建筑物内部,以4~5个为宜,且控制点要选在从底层把基准点引向高层楼面时不受影响的部位。
(2)平面轴线控制点的竖向传递:
投递仪器采用激光铅直仪。
在控制点的正上方,传递控制点的楼面留φ100的孔,并设置一块有机玻璃的光靶,光靶固定在控制架或楼层板上。
仪器从00、900、1800、2700四个方向,向光靶投点,标出这四个0.2mm规格的点,若四点重合则传递无误差;
若四点不重和,则找出四点对角线的交点作为传递上来的控制点。
(3)柱顶放线:
以传递上来的控制点为基准,用经纬仪设置平面控制网,把轴线放在柱顶上。
(4)悬吊钢尺传递高程:
利用高程控制点,采用水准仪和钢尺测量的方法引测。
(5)钢柱校正与垂直度的测量:
钢结构垂直度是整个钢结构施工过程中需要保证的主控项目,是钢结构整体稳定性的重要保证,并始终贯穿于钢结构施工过程中,具有多次、反复的特点。
Ⅰ)首层柱:
由于首层柱安装已经完成,在此不再叙述
Ⅱ)首层柱顶和其他节柱两端的标高控制用相对标高控制安装。
钢柱吊装就位后,用高强度螺栓连接固定(摩擦面已处理);
测量上节柱和下节柱的顶面标高,通过起重机起吊,用撬棍微调接头间隙;
符合标准偏差调整至5mm以内后,打入钢楔并点焊限制钢柱下落。
柱子安装后,在柱顶安置水平仪,测量各柱顶的相对标高,将结果与下节柱顶预检长度对比,进行综合处理。
当对比结果超过5mm,要调整钢柱子,填塞一定厚度的低碳钢钢板,但须注意每次填塞的板不宜过厚,以免增加其余节点安装难度。
Ⅲ)上节柱纵横十字线。
尽量做到上、下柱十字线重合,避免接口出现错口。
如有偏差,应在连接的耳板中,填入厚度0.5~1.0mm的垫板,拧紧螺栓。
十字线调整可分多次进行,每次控制在3mm以内。
注意:
柱子的定位决不允许使用下节柱的定位轴线为基准,应从地面控制轴线引到高空,以保证每节柱子安装精度,避免产生过大的积累偏差。
Ⅳ)上节柱的垂直度。
利用定位轴线对上节柱进行垂直度重点对钢柱有关尺寸预检,如:
安装误差:
下节钢柱的柱顶垂直度偏差就是上节钢柱的底部轴线、位移量、焊接变形、日照温度、垂直度等误差的综合,可采取预留与偏差方向相反的垂直度。
柱与柱焊缝收缩经验值一般为3.5mm;
梁与柱一般焊缝收缩值小于2mm。
Ⅴ)框架整体垂直度校正:
每一个施工段立柱及主梁安装完毕后,要进行整体校正。
利用传递上来的控制轴线,对所有框架柱及柱距进行复测,对于超差的柱子采取千斤顶、钢楔和手拉葫芦进行纠偏。
如下图所示:
待柱复测结果在控制值之内时,终拧高强度螺栓。
8)空中对接柱子时,应另行采取加固措施以防柱子发生焊接变形,之后才能进行焊接。
焊接过程中,应全过程跟踪测量,随时观察柱子垂直度变化,以便及时调整。
3.4高强度螺栓的安装方法
3.4.1施工准备
1)本工程采用的高强度螺栓为扭剪型高强度螺栓10.9S级。
施工前应检查高强度螺栓合格证及随箱所带的扭矩系数和紧固轴力(预拉力)的检验报告,并按每批抽检8套扭剪型高强度螺栓复验预拉力。
其结果应符合下表规定:
扭剪型高强度螺栓紧固预拉力和标准偏差(KN)表4
螺栓直径(mm)
16
20
(22)
24
紧固预拉力的
平均值P
99~120
154~186
191~231
222~270
标准偏差σp
10.1
15.7
19.5
22.7
扭矩系数的平均值应为0.110~0.150,标准偏差小于或等于0.010。
2)施工前应对摩擦面的抗滑移系数进行复验。
其结果应符合规范要求。
3)使用的扭矩扳手和电动扭矩扳手应经过检查、检测合格,每天班前使用的扳手应进行校正,误差不应超过±
5%。
4)安装高强螺栓的装配工人应经技术培训,培训合格后方可正式作业
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