钢结构制安施工方案.docx
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钢结构制安施工方案
钢结构制安施工方案
1编制依据
本施工方案依据以下几项编制:
(1)
(2)《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008);
(3)《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001);
(4)《水运工程测量规范》(JTJ203-2001);
(5)《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80—91;
(6)《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33—2001;
(7)《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005;
(8)《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002.
2工程概况
本码头工程主要有靠船立柱、系靠船梁、钢连撑、走道板、平台纵横梁、钢栏杆、钢爬梯及钢连桥采用钢结构。
整个钢结构平台长约90米,共有三层,高程分别为5.5米,10.5米,15.5米,靠船立柱有18榀,钢连撑连接码头江侧两根钢管桩和一根靠船立柱,形成一个钢框架结构。
平台纵横梁安装在系靠船梁和钢连撑之上,用以支撑走道板,钢爬梯安装在码头平台,用于人员上下。
主要工程量见下表1:
表1主要工程量表
编号
项目名称
单位
工程量
备注
1
Q235B钢靠船构件
根
18
φ800钢管(δ=14mm)
2
面板及支撑结构
t
44
3
Q235B系靠船梁
根
57
φ800钢管(δ=14mm)
4
Q235B钢连撑
根
108
φ800钢管(δ=14mm)
5
40mm厚钢格板面积
m2
480
60块
6
下层平台纵横梁
t
22.5
7
Q235钢栏杆
t
44.5
8
Q235钢爬梯
t
8
9
钢连桥
t
19
10
Q235预埋件
t
85
3施工准备
3.1施工技术准备
(1)参加图纸会审,与设计、监理充分沟通,认真做好施工图的深化设计,尽早安排构件加工。
(2)做好必要的工艺试验,如加工厂、现场焊接工艺试验,制作焊接工艺卡。
(3)进一步计算构件安装时各工况构件受力及确定抗失稳的技术措施、要求。
(4)对现场周边交通状况进行仔细调查,确定钢构件进场路线。
3.2劳动力计划
按照本工程的各单元工程及工序,依照施工进度计划表,优化配置劳动力劳动力计划见表2。
表2劳动力计划
序号
工种
数量
序号
工种
数量
1
管理人员
2
6
焊工
4
2
起重工
2
7
测量工
3
3
装配工
6
8
油漆工
3
4
铆工
2
9
普工
4
5
钳工
2
10
船员
4
3.3施工机械、设备配置
本工程钢结构施工,切割拟投入的主要设备有氧割枪;焊接拟投入的主要设备有二氧化碳焊机、交流弧焊机或逆变式直流焊机;安装拟投入的主要机械设备有吊车、起重船、驳船、交通船;涂装拟投入的主要设备有喷漆机;测量拟投入的主要设备有全站仪、铅垂仪、经纬仪、水平仪等。
拟投入本工程机械设备及性能情况如下表3所示:
序号
机械设备名称
数量
使用年限
性能
1
全站仪
1台
3年
良好
2
经纬仪
1台
3年
良好
3
水平仪
1台
4年
良好
4
30吨起重船
1艘
良好
5
25吨汽车吊
1台
良好
6
驳船
1艘
良好
7
交通船
1艘
良好
8
电焊机
5台
3年
良好
9
碳弧气刨焊机
2台
3年
良好
10
焊条烘干箱
1台
良好
11
焊条保温筒
4个
良好
3.4材料构件准备
(1)根据施工图,测算各主耗材的数量,作好定货安排,确定进场时间。
(2)各施工工序所需临时支撑、钢结构切割平台、脚手架支撑、安全防护器材数量的确认,及安排进场搭设、制作。
(3)根据现场吊装安排,编制钢结构件进场计划,安排制作运输计划。
(4)钢材具有材料质量证明文件,并经检验合格。
钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷;当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2;钢材表面的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》GB8923规定的C级及C级以上。
(5)焊接材料具有材料质量证明文件,并进行现场验收。
焊接材料保管的环境要求:
温度>5℃,相对湿度<60%。
贮存焊条、焊剂的货架离墙、离地面≥300mm;贮存焊丝的货架离墙、离地面≥250mm。
焊条在发放前,应进行烘干。
焊条需注意防潮,受潮后应弃用。
重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验,复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。
3.5焊接环境
焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施,否则不应施焊。
——风速:
气体保护焊时大于2m/s,其他焊接方法大于8m/s;
——相对湿度大于90%;
——室内作业要防止穿堂风;
——环境温度≤10℃;
——焊件温度≤5℃。
——焊接过程中应注意通风、除尘。
焊接施工完毕后,应及时对场地进行清理,做到工完料净。
4施工进度计划
表4进度计划表
工期
工序
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
10
20
30
10
20
30
10
20
30
10
20
30
10
20
原材料进场、施工准备
15.5米层钢连撑、构件制作
15.5米层钢连撑、构件安装
15.5米层平台钢梁制作
15.5米层平台钢梁安装
15.5米层平台走道板安装
10.5米层钢连撑、构件制作
10.5米层钢连撑、构件安装
10.5米层平台钢梁制作
10.5米层平台钢梁安装
10.5米层走道板及楼梯安装
5.5米层钢连撑、构件制作
5.5米层钢连撑、构件安装
5.5米层平台钢梁制作
5.5米层平台钢梁安装
5.5米层走道板及楼梯安装
橡胶护舷支座制作
钢靠船立柱与支座焊接制作
钢靠船立柱安装
钢结构涂装
5施工工艺及方法
5.1施工工艺流程
图1钢结构制作工艺流程
图2钢结构安装工艺流程
5.2钢结构的施工方法
5.2.1钢结构的制作
(1)钢材进场前检查其合格证和材质证明书,并对型材的实物进行实体检验,材料应符合国标要求。
材料进场后,整齐堆放,下部垫起,堆放场四周留出排水沟,以防积水,上部用雨布盖起,以防淋雨。
对有变形的型材,或进行返厂处理,拖出场外加工厂在矫正机床上进行矫正,对变形不大的可在场内加工平台上预热矫正。
(1)钢结构制作首先进行放样、下料和切割,在放样和下料时应根据工艺要求预留制作和安装时的焊缝收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。
气割前应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;气割时,钢板应垫高,以防止回火、损伤待割下面钢板或工件等。
气割尺寸的允许偏差见表5。
表5气割的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t,且不应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注:
t为切割面厚度。
(2)碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时,不应进行冷矫正和冷弯曲。
碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时,加热温度不应超过900℃。
矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm。
气割或机械剪切的零件,需要进行边缘加工时,其刨削量不应小于2.0mm;
(3)在制孔时,栓孔的精度及允许偏差应符合规范规定,当栓孔的允许偏差超过规范规定时,不得采用刚块填塞,可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔;在组装前,零部件应经检查合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清楚干净,板材、型材的拼接,应在组装前进行;构件的组装应在部件组装、焊接矫正后进行,组装顺序应根据结构型式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。
采用夹具组装时,拆除夹具时不得损伤母材;对残留的焊疤应修磨平整,顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴;
(4)在进行焊接时,对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等进行焊接工艺评定。
根据焊接工艺评定报告编制焊接工艺卡,用于指导现场焊接施工。
待焊表面应进行打磨,去除油污、铁锈、氧化物等影响焊接质量的杂质。
焊接时,不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的焊壳。
焊丝、焊钉在使用前清除油污、铁锈。
点焊应焊接工艺参数进行,点焊长度应不小于40mm。
焊接时,焊工应遵守焊接工艺,不应在焊道外的母材上引弧。
焊角转角处宜连续绕角施焊。
焊缝出现裂纹等缺陷时,焊工不得擅自处理,应查清原因,定出修补工艺后方可处理。
焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次。
焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,按批检查焊缝外观质量。
对焊缝的外观检查应有检查记录或报告。
(5)两个钢引桥在厂外加工厂制作,焊接方法同上。
待整体焊接完成后,拖至喷砂车间整体喷砂除锈,达到Sa2.5级的要求。
喷砂除锈完成后,立即喷涂底漆封闭。
5.2.2钢结构的运输
(1)钢结构运输应根据构件的几何尺寸及其重量,配置运输车辆。
(2)钢结构装车时应严防碰撞,钢丝绳吊装处应有防护设施,防止损伤油漆。
(3)运输车辆上应有足够的支垫,以防止杆件。
柱、梁在运输过程中产生的变形。
(4)对于超长,超宽件,在运输车辆上应设防倾设施,并配置手动葫芦拉紧,或配置加长炮车进行运输。
(5)对易变形构件,在运输过程中严禁叠放。
5.2.3钢结构的堆存
(1)钢结构安装堆存场地应设在安装部位附近,尽量避免二次倒运场地内应平整,无积水。
(2)钢结构堆存时下部应设支垫,以防止其变型。
(3)钢结构堆存时应按安装顺序,分类堆放。
(4)钢立柱可叠三层堆放,桁架梁可叠两层堆放,型钢立柱,杆件应分类堆存。
5.2.4焊接施工平台搭建
施工平台指供电焊操作人员行走及对钢构件安装施焊的操作平台。
搭建步骤:
(1)材料准备:
准备好φ25钢筋,切割成0.6m一根。
准备跳板、钢管、吊线锤、水平管、钢丝及手钳等材料。
(2)利用交通船装载准备好的材料及电焊相关材料至码头A排钢管桩附近固定。
此时岸上测量员测量水位高程。
焊接技术员根据水位,利用吊线锤和钢卷尺,在钢管桩上标出施工平台高程位置,然后站在小船上将0.6mφ25钢筋垂直钢管桩焊接牢固。
水上施工过程中施工人员均必须穿着救生衣。
(3)将A、B排钢管桩均焊接钢筋,然后搭跳板(距离远的先搭钢管3根,再铺跳板),并绑扎牢固,形成简易施工平台走道。
(4)跳板搭好后,在其上面1.6m左右高程的钢管桩上焊接吊耳。
然后系上安全绳。
供日后安装焊接钢连撑时,电焊工系安全带。
5.2.5钢结构吊装施工
用吊车将钢构件吊至驳船上,用30t的浮吊吊装到位,焊接施工。
(1)安装前焊工在构件顶部中心位置焊接吊耳。
(2)起重船和驳船在拖轮协助下抛锚定位。
(3)测量员在施工平台上测量确定连撑焊接高程,并做好记号。
(4)起重船移船近驳船在起重工指挥下起吊构件至安装点附近后,起重工在施工平台上把安全带系在安全绳上,通过施以水平力,使靠船构件正位。
正位后,焊工再利用手动葫芦或千斤顶使两根钢管桩与横向连撑连接紧密,然后焊工进行电焊固定。
(5)固定后撤除手动葫芦或千斤顶;解扣、起重船升主钩、移船。
在移船过程中注意不使缆绳碰刮靠船构件。
(6)钢连撑、钢靠船立柱及钢系靠船梁安装焊接完成后,焊接安装走道梁,铺设走道板,安装栏杆、楼梯等。
5.2.6钢结构的焊接
5.2.6.1焊接方法及焊接材料的选择
在焊接时为尽量减小结构焊接后的变形和焊后残余应力,结构焊接应尽量实行对称焊接,让结构受热点在整个平面内对称、均匀分布,避免结构因受热不均匀而产生扭曲和较大焊后残余应力。
各构件焊缝均为平坡式贴角焊焊缝,其高度为hf=12mm,围焊连续施焊,管接头及密封板处的焊缝不能透水透气。
焊条根据设计图纸和设计交底的要求选用,并符合GB/T5117-1995的要求。
CO2气体保护焊焊丝为ER70S-6,符合GB/T3429-2002的要求。
CO2气体符合HG/T2537-93的要求。
5.2.6.2焊接质量控制
(1)焊接材料:
所有焊材均要有材料质量证明书并符合规范要求,入库后分类管理,并保证通风干燥,焊条使用前严格按使用说明进行烘焙,CO2气体纯度和含水量符合规范要求。
(2)焊接设备接地要好,并定期检修,使其处于良好工作状态。
(3)焊工操作平台搭设牢固,并做好防护。
(4)焊工工具配备齐全,施工时妥善放置。
(5)焊工必须具备相应焊接资格,持证上岗,焊工只能从事其资格认定的工作范围的焊接。
(6)焊接处的铁锈、油漆、水分及其它影响焊接质量的杂物,应在焊接前清除。
(7)对焊缝坡口尺寸、组对间隙进行检查,允许偏差见表6。
表6安装焊缝坡口的允许偏差
项目
允许偏差
坡口角度
±5°
钝边
±1.0mm
组对间隙满足焊接工艺数据单或焊接工艺卡的要求。
(8)对接焊缝和角接组合焊缝,可在焊缝的两端设置引弧板和引出板。
焊接完毕,应割除引弧、引出板。
(9)多层焊接应连续进行,每一层焊道焊完后应及时清理、检查,清除缺陷后再施焊。
(10)空气相对湿度大于85%时,应对焊接施工点进行除湿、干燥处理后进行焊接。
(11)焊接预热和层间温度应严格控制,确保焊接质量。
(12)焊接中应严格按工艺规范要求进行施焊,注意焊接电流、电压及焊接速度。
如发现问题,应立刻上报,整改后才可继续焊接。
(13)焊接完毕,应清理焊缝表面的熔渣和两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量。
5.2.7焊缝质量检查
5.2.7.1主要检验项目
(1)焊接材料的品种、规格、性能和质量应满足设计要求,并应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81)和《港口设备安装工程技术规范》(JTJ280)的规定。
(2)设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345。
本项目在钢引桥主梁上下翼缘板和腹板焊接以及对接的部位、钢连撑与钢管桩焊接的部位采用超声波探伤检测,第三方实验室检测单位需经过业主、监理的认可。
5.2.7.2一般检验项目
(1)焊缝坡口形式应满足设计要求,并应符合现行国家标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》(GB985)。
(2)焊缝尺寸应满足设计要求并应符合表7、表8的规定。
表7对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差(mm)
序号
项目
允许偏差
备注
一、二级
三级
1
对接焊缝余高
焊缝宽度<20:
0~3.0
焊缝宽度≥20:
0~4.0
焊缝宽度<20:
0~4.0
焊缝宽度≥20:
0~5.0
2
对接焊缝错边量
<0.15t,且≤2.0
<0.15t,且≤3.0
表8部分焊透组合焊缝和角焊缝外形尺寸允许偏差(mm)
序号
项目
允许偏差
备注
1
焊脚尺寸
hf≤6:
0~1.5
hf>6:
0~3.0
hf>8.0mm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
角焊缝余高
hf≤6:
0~1.5
hf>6:
0~3.0
(3)焊缝外观质量。
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。
焊缝感观应达到:
外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑,焊渣和飞溅物基本清除干净。
焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材间应平缓过渡;加工成凹形的角焊缝,不得在其表面留下切痕。
表9二级、三级焊缝外观质量标准(mm)
项目
允许偏差
缺陷类型
二级
三级
未焊满(指不足设计要求)
≤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
≤0.2+0.02t,且≤1.0
≤0.2+0.04t,且≤2.0
长度不限
咬边
≤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
—
允许存在个别长度≤5.0的弧坑裂纹
电弧擦伤
—
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t,且≤0.5
缺口深度0.1t,且≤1.0
每1000.0焊缝不应超过1处
表面夹渣
—
深≤0.2t,长≤0.5t,且≤20.0
表面气孔
—
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。
(4)焊缝无损检测质量要求
表10一、二级焊缝质量等级及缺陷分级
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷
超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
探伤比例
100%
20%
注:
探伤比例的计数方法的原则:
按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比,探伤长度应不小于200mm,并不应少于1条焊缝。
(5)经检验确认必须返修的焊缝缺陷,应提出返修措施,经监理同意后进行返修。
同一部位返修次数不得超过两次,当超过两次时,应重新制定新的返修措施报监理人批准后实施。
返修后的焊缝应重新进行检验。
5.2.8钢结构的涂装
(1)钢结构在涂装前应进行除锈。
本工程所有外露钢构件均涂底漆及沥青面漆两道。
(2)所用的涂料油漆需报监理检验合格后方可使用。
(3)禁止在有雾,雪,风沙及灰尘较大的户外环境中进行涂装作业。
(4)构件涂装时的环境温度及相对湿度,应遵守产品说明书的规定。
在产品使用说明书未规定时,环境温度应控制在5~380C,相对湿度应小于85%,构件表面不低于露点以上30C。
涂装后4h内不得淋雨和日光暴晒。
(5)涂装的层数,厚度,间隔时间,涂料调配方法及注意事项均应严格按施工图纸,监理人的要求以及制造厂家产品说明书的规定执行。
当天使用的涂料应当天配制,并不得随意添加稀释剂。
(6)涂料应在合格的使用期内,并进行妥善保管,因保管不当致使影响材料质量,应重新检验,经监理人同意后方可使用。
(7)施工图纸注明不涂装的构件不应误涂。
安装待焊部位应留出30-50mm连接部位结合面应暂不涂装。
(8)涂装应均匀,有光泽,附着良好,无明显起皱,流挂和气泡。
(9)钢结构涂装完毕后,应在构件上标注构件的原编号,大型构件应标明重量、中心位置和定位标记。
6技术保证措施
(1)建立高效的管理机构
建立高效、健全的项目管理机构,明确岗位职责,把整个工程实施过程中的质量、安全、进度、文明施工、协调配合等职责进行有序分解并逐项落实,制定完善的项目管理制度。
实施过程中加强与业主、监理的沟通,使各有关单位做到相互配合、相互理解,以确保工程顺利进行。
(2)加强测量
加强测量复核工作,施工过程中项目部每3个月组织复核一次导线和水准基点。
严格执行测量复核制度,测量资料有计算人、复核人,确保工程位置及尺寸的准确。
(3)选用效率高,施工方便的钢结构吊装设备
为方便施工,本工程岸上选用25吨的汽车吊吊装转运钢结构,汽车吊吊装钢结构一方面可以根据现有条件就近吊装构件,提高单次吊装重量,另一方面汽车吊移位方便,可提高工作效率,吊装区域大,对本工程尤其具有优势。
水上安装部分采用30吨起重船吊装钢结构。
(4)加强过程管理,尽量减少焊接量,严格控制构件矫正
加强板材下料控制,确保板材下料准确,严格控制拼装质量确保拼缝间隙以减少焊接量而减少构件焊接变形;认真设计焊接施焊顺序及尽量形成对称施焊以减少焊接变形;加强构件出厂前的检查,只有在构件全部通过检查后才能出场。
(5)加强水上安全作业管理
水上作业施工过程中,天气预报如遇6级大风,施工船舶应提前停止作业,抛设防风锚,安排专人值班;如预报8级以上大风,施工船舶应在大风到达施工区域前4小时安排船舶起锚,到华阳港锚地抛锚避风;
施工船舶在吊装作业过程中,应按相关规定配备高频2台(套),一台用于施工中的吊装指挥或移船移锚等内部作业联系;一台应保持24小时在6频道值守,保持与航行船舶取得联系;必要时应主动与过往船舶(特别是高速航行船舶)联系,要求其减速通过,防止起吊物坠落或伤人;
起吊长构建物体时,应在起吊物两端设置风揽绳,保持起吊物平稳移动。
7质量保证措施
7.1原材料的控制
(1)严把设备及材料的采购关
①合同规定自购的钢结构及预埋件埋设工程的设备及材料,必须符合设计图纸的型号要求,采购的材料必须有合格证、材质证明等,且必须经监理工程师认可后,方能用于工程上。
②设备或材料与设计图纸的型号、规格不符或材料的材质达不到质量要求,坚决予以退换,绝不擅自用在工程上。
③进行设备及材料的采购时,选择经评审合格的分供方,按批准的采购计划(清单)进行采购,确保用于工程的设备材料为合格的优质产品。
(2)严把钢结构、预埋件、钢管的制安质量关
①钢结构、预埋件、钢管的制作严格按设计图纸的技术要求进行,其质量应符合有关规程、规范的要求。
②进行钢结构、埋件、钢管安装时,各项指标(如埋设的位置、高程、对接工艺、过缝处理、牢固程度等)均应符合设计图纸及有关规程规范的要求。
③所有金属制件和栏杆使用前均进行除锈,如有需要并按监
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