河床式水电站厂房梯形钢屋架施工方案样本.doc

*************** 水 电 站
土建施工及金属结构安装工程
CB-YZ-CS-92

主厂房钢屋架安装
施工方案

同意：
审核：
编制：

*********工程局
江西********水电站土建施工及金属结构安装工程项目经理部
二〇一二年一月
目 录

1 概述 1
2 编制依据 1
3 施工准备 2
3.1 技术准备 2
3.2 场地准备 3
3.3 机械材料准备 3
4 关键工序及施工方法 3
4.1 钢屋架制作 3
4.2 钢屋架焊接 6
4.3 钢屋架防腐涂装 6
4.4 钢屋架吊装 8
5 关键施工机具 10
6 关键技术方法材料 11
7 施工进度计划及劳动力组织 11
7.1 施工进度计划 11
7.2 劳动力计划 11
8 质量确保方法 12
9 施工进度确保方法 13
9.1 充足准备 13
9.2 制作加工 13

主厂房钢屋架安装施工方案
1 概述
主厂房采取轻型屋面梯形钢屋架，屋架跨度22.5m，檐高1.6m，脊高2.7m，材料为Q235B钢材，2.2吨/榀，总计44t/20榀。屋面面积2176.65m2，双坡屋面，屋面材料为彩钢夹芯板，面板厚0.6mm，板厚75mm，有檩体系，檩距为1.5m。屋架柱顶高程141.7m，钢屋架GWJ24-5A’-5B’仿图集05G515GWJ24-5A、-5B，具体尺寸见《主厂房钢屋架平面部署图》（图号：YZ-JS-CF-JG-03/06）。全部金属构件均需除锈，用红丹打底一道，刷栗色调和漆两道。钢屋架结构构件安全等级为二级，设计使用年限为50年，结构关键性系数1.0。本工程关键工程量详见图表1
图表1 关键工程量表
序号
项目
单位
工程量
备注
1
钢屋架
t
44.14

2
竖向支撑
t
5.051

3
横向支撑
t
9.522

4
系杆
t
12.481

累计
t
71.194

注：本表未包含檩条、拉条工程量，具体工程量以设计图及现场签证为准。
2 编制依据
依据业主和监理要求，依据设计图纸组织安排主厂房钢屋架制作和安装工作，以此进行方案编制。
2.1 依据设计图纸
(1) 《主厂房钢屋架平面部署图》（图号：YZ-JS-CF-JG-03/06）；
(2) 《主厂房钢屋架上弦水平支撑平面部署图》（图号：YZ-JS-CF-JG-04/06）；
(3) 《主厂房钢屋架下弦水平支撑平面部署图》（图号：YZ-JS-CF-JG-05/06）；
(4) 《主厂房钢屋架檩条、拉条部署图》（图号：YZ-JS-CF-JG-06/06）；
(5) 《轻型屋面梯形钢屋架》05G515；
(6) 《压型钢板、夹芯板屋面及墙体结构》01J925-1。
2.2 引用标准和规程规范
(1) 《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-)。
(2) 《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程》(JGJ82-91)。
(3) 《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-)。
(4) 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ50018-)。
(5) 《碳素结构钢》(GB/T 700-1988)。
(6) 《碳钢焊条》(GB/T 5117-1995)。
(7) 主厂房钢屋架设计图纸。
(8) 技术招标文件。
(9) 现场实际施工环境和条件。
3 施工准备
3.1 技术准备
3.1.1组织相关工程管理和技术人员熟悉设计图纸。
3.1.2依据施工图纸及设备和技术条件，提出材料计划。
3.1.3对钢结构工程所使用机械和辅助设备性能进行检验，确保施工过程中多种设备工作状态良好，使用功效齐全。
3.1.4钢结构工程所使用材料应有质量证实书，符合标准后方可使用。
3.1.5在钢屋架工程施工前，应对各工序施工人员进行必需岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。
3.1.6钢屋架制作好后应按安装次序堆放在支撑上。所垫支撑应有足够支承面，应预防支点下沉及过重、过高堆积。
3.1.7准备好必需施工机具，且运行良好。
3.1.8各构件在吊装前应认真检验，并对各部位尺寸进行查对。钢构件应完成防腐工作。
3.1.9现场吊装前，应在柱顶埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。
3.2 场地准备
拟选择右岸进水口护坡处EL122.5平台作为钢屋架制作及材料、成品堆放场地，场地应平整、坚实，铺设运输及起重机行车道路，建立焊条烘干站、制作预制钢平台。
3.3 机械、材料准备
3.3.1 组织电焊机、气割设备、起重机进场，准备检测仪器工具。
3.3.2 组织工程材料进场并进行复验，准备施工用周转材料和安全防护用具进场。
4 关键工序及施工方法
4.1 钢屋架制作
4.1.1 材质控制：
1)钢屋架支座连接用Φ24U形锚栓，所采取连接螺栓为大六角高强度螺栓。除注明者外，螺栓连接均采取10.9级高强度螺栓，详见各图所注，高强度螺栓符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》(GB/T1228～1231-91) 或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》(GB3632～3633-83)要求。檩条、围梁、拉条及隅撑等连接采取一般C级螺栓，一般螺栓符合国家标准GB5780-86要求，其机械性能符合国家标准GB3089.1要求。安装定位螺栓采取M16，材质等级为Q235-B级钢。
2) 向正规生产厂家订购钢材、焊材，而且必需含有原始材质证实（物理性能、化学成份）及出厂合格证。
3)钢材进场后按要求检验合格后才能投入使用。
4)钢材进场前由质检部门对其表面状态（锈、麻坑等缺点）按规范标准严格把关，凡超标者不得投入使用。
5)焊材在使用前按规范进行烘焙处理。
4.1.2 工艺过程：
加工准备及下料 → 零件力工 → 小装配 → 总装配 → 屋架焊接 → 支撑连接板，系杆、支座角钢装配、焊接 → 成品检验 → 除锈、油漆、编号
1)加工准备及下料：
①加工准备：屋架加工使用钢平台，在经过扎实土层上砌砖台，经过找平后铺上δ10厚钢板做一个45m2钢屋架制作平台，平台钢板表面不得有焊瘤和污物。加工场地部署见图4.1
图4.1 加工场地部署图

②放样：全部钢构件在制作前均1：1放施工大样，复核无误后方可下料。根据施工图放样，逐一查对图纸之间尺寸和方向等，放样时要预留焊接收缩量和加工余量。尤其注意各部件之问连接点、连接方法和尺寸是否一一对应。
③依据放样作样板，方便立即调整下料尺寸。
④钢材矫正：钢材下料前必需优异行矫正，矫正后偏差值不应超出规范要求许可偏差值，以确保下料质量。
⑤钢屋架下料前应先除锈，用红丹打底一道，刷栗色调和漆两道。下料应写明工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等多种加工符号。
2)零件加工：
①切割：氧气切割前钢材切割区域内铁锈、污物应清理洁净。切割后断口边缘熔瘤、飞溅物应清除。剪切面不得有裂纹及大于1mm缺楞，并应清除毛刺。
②焊接：上、下弦型钢需接长时，先焊接头并矫直。对接焊缝应在焊缝两端焊上引弧板，其材质和波口型式和焊件相同，焊后气割切除并磨平。
③钻孔：屋架连接钢板螺栓孔应用台钻钻孔，以确保螺栓孔位置、尺寸正确。
3) 小装配：屋架端部基座预先拼焊组成部件，经矫正后再拼装到屋架上。部件焊接时为预防变形，宜采取成对背靠背，用夹具夹紧再进行焊接。
4)总装配：
①将实样放在装配台上，根据施工图及工艺要求起拱并预留焊接收缩量。装配平台应含有一定刚度，不得发生变形，影响装配精度。
②根据实样将上弦、下弦、系杆等定位角钢搭焊在装配平台上。
③把上、下弦垫板及节点连接板放在实样上，对号入座，然后将上、下弦放在连接板上，使其紧靠定位角钢。半片屋架杆件全部摆好后，根据施工图查对无误，即可定位点焊。
④点焊好半片屋架翻转1800，以这半片屋架作模胎复制装配屋架。
⑤在半片屋架模胎上放垫板、连接板及基座板。基座板、中间竖杆应用带孔定位板用螺栓固定，以确保构件尺寸正确。
⑥将上、下弦及系杆放在连接板及垫板上，用夹具夹紧，进行定位点焊。
⑦将模胎上已点焊好半片屋架翻转1800，即可将另一面上、下弦和系杆放在连接板和垫板上，使型钢背对齐用夹具夹紧，进行定位点焊，点焊完成整榀屋架总装配即完成，其它屋架装配均按上述次序反复进行。
5)钢屋架焊接：
详见4.2节—钢屋架焊接。
6) 支撑连接板、系杆支座角钢装配，焊接：用样杆划出支撑连接板位置，
将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。用样杆一样划出角钢位置，并将装配处焊缝铲平，将系杆支座角钢放在装配位置上并定位点焊。全部装配完成，即开始焊接系杆支座角钢、支撑连接板。焊完后，应清除熔渣及飞溅物。
7)成品检验：
①焊接全部完成，焊缝冷却24h以后，全部做外观检验并做出统计。
②用螺栓连接时，须将构件摩擦面进行喷砂处理。
③根据施工图要求和施工规范要求，对成品外形几何尺寸进行检验验收，逐榀屋架做好统计。
8)除锈、油漆、编号：
①成品经质量检验合格后进行除锈，除锈合格后进行油漆。
②涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范要求。
③在构件指定位置上标注构件编号。
4.2 钢屋架焊接
4.2.1 作业条件：熟悉图纸，根据《建筑钢结构焊接技术规程》要求进行焊接工艺。施焊前应检验焊工合格证使用期限，应证实焊工所能负担焊接工作。
4.2.3工艺过程：作业准备 → 焊接 → 焊缝检验
1)作业准备：Q235钢材间手工焊接采取E43XX型焊条，自动或半自动埋弧焊焊接采取H08A，H08E型焊丝配合中锰型或低锰型焊剂。手工电弧焊采取符合国家标准《碳钢焊条》(GB5117-95)或《低合金钢焊条》(GB5118-95) 中要求焊条。自动焊或半自动埋弧焊焊丝符合《熔化焊用钢丝》(GB/T14957-94) 中要求。焊缝高度≤5mm时，采取直径≤2.5mm焊条。工厂制作钢构件采取自动焊或半自动埋弧焊，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等经过焊接工试验验证。焊工必需有岗位合格证。安排焊工所担任焊接工作应和焊工技术水平相适应。
2)焊接：
①焊接前应复查组装质量和焊缝区处理情况，修整后方能施焊。
②焊接次序：先焊上、下弦连接板外侧焊缝，后焊上、下弦连接板内侧焊缝，再焊连接板和腹杆焊缝；最终焊腹杆、上弦、下弦之间垫板。屋架一面全部焊完后翻转，进行另一面焊接，其焊接次序相同。
③支撑连接板角钢装配，焊接：用样杆划出支撑连接板位置，将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。用样杆一样划出角钢位置，并将装配处焊缝铲平，全部装配完成，即开始焊接支撑连接板。焊完后，应清除熔渣及飞溅物。
3)焊缝检验：除注明者外，钢构件拼接、连接均采取等强度坡口对接焊，焊缝等级均为二级。焊接焊缝坡口基础尺寸依据《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口基础形式和尺寸》(GB985-88) 和《埋弧焊焊缝坡口基础形式和尺寸》(GB986-88)要求选择。除注明者外，坡口焊缝均按附表采取焊接。全部完成，焊缝冷却24h以后，全部做外观检验。
4.3钢屋架防腐涂装
4.3.1作业条件：
1)油漆工施工作业应有特殊工种作业操作证。
2)防腐涂装工程前钢结构工程已检验验收，并符合设计要求。
3)防腐涂装作业场地应有安全防护方法，有防火和通风方法，预防发生火灾和人员中毒事故。
4)露天防腐施工作业应选择合适天气，大风、遇雨、严寒等均不应作业。
4.3.2 工艺步骤：
基面清理 → 底漆涂装 → 面漆涂装 → 检验验收
1)基面清理：
①建筑钢结构工程油漆涂装应在钢结构安装验收合格后进行。油漆涂刷前，应将需涂装部位铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理洁净。
②基面清理除锈质量好坏，直接关系到涂层质量好坏。本工程涂装工艺基面除锈质量等级为Sa2。
2)底漆涂装：
①底漆使用红丹打底一道。使用前应调和，控制油漆粘度、制度、稀度，兑制时应充足搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。
②刷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接槎整齐。
③刷漆时应采取勤沾、短刷标准，预防刷子带漆太多而流坠。
④待第一遍刷完后，应保持一定时间间隙，预防第一遍未干就上第二遍，这么会使漆液流坠发皱，质量下降。
⑤待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向应和第一遍涂刷方向垂直，这么会使漆膜厚度均匀一致。第三遍同第一遍、第四遍同第二遍。
⑥底漆涂装后起码需4～8h后才能达成表干、表干前不应涂装面漆。
3)面漆涂装：
①建筑钢结构涂装底漆和面漆通常中间间隙时间较长。钢构件涂装防锈漆后组装，组装结束后才统一涂装面漆。涂装面漆前需对钢结构表面进行清埋，清除安装焊缝焊药，对烧去或碰去漆构件，还应事先补漆。
②面漆使用栗色调和漆。面漆调制应选择颜色完全一致面漆，兑制稀料应适宜，面漆使用前应充足搅拌，保持色泽均匀。其工作粘度、稠度应确保涂装时不流坠，不显刷纹。
③面漆在使刚过程中应不停搅和，涂刷方法和方向和上述工艺相同。
4)涂层检验和验收：
①表面涂装施工时和施工后，应对涂装过工件进行保护，预防飞扬尘土和其它杂物。
②涂装后处理检验，应该是涂层颜色一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。
③涂层干漆膜总厚度不应小于150um。
4.4钢屋架吊装
4.4.1吊装准备：
1)钢屋架验收
钢屋架安装前必需经过严格检验，经监理、业主验收合格后才能吊装。
2)钢屋架吊装单元加固
钢屋架侧向刚度较差，为确保钢屋架在吊装过程中不变形，在吊装前要将已经组对好钢屋架用80mm杉木杆进行加固使之形成一个整体，加固方法以下图所表示。

3） 吊装现场准备
钢屋架吊装时，在上游排架柱上游面及下游排架柱下游面需搭设操作平台，采取∠40*5角钢扣住EL141.1高程连系梁形成悬挑平台，用膨胀螺栓进行加固，间距为2m，上铺3排100×100mm方木，走道用竹编板铺设，同时在两侧用Ф16钢筋设置护栏，并在护栏处拉通长安全绳，用于挂扣安全带，并牵拉安全网。以下图所表示：

4） 吊装设备
钢屋架吊装利用已经有进水口坝顶EL126.7平台高架施工门机进行吊装。
4.4.2钢屋架吊装：
1)钢屋架吊装
①钢屋架在吊装前应优异行试吊。立即钢屋架吊装单元先吊离地面50cm，然后仔细检验吊索具、溜绳、加固系杆等，在确定满足要求后方能进行正式吊装。
②吊装采取单榀吊装，吊点采取四点绑扎。吊装次序为从右岸往左岸逐榀推进（装卸场→安装场→3#机→2#机→1#机）。
③安装第一榀屋架时，在松开吊钩前初步校正；对准屋架支座中心线或定位轴线就位，调整屋架垂直度，并检验屋架测向弯曲，将屋架临时固定。
④将屋架吊装至设计标高安放位置上部（略高于安放位置支撑面），然后进行对线工作。
⑤第二榀屋架一样方法吊装就位好后，不要松钩，方木临时和第一榀屋架固定，跟着安装支撑系统，最终当钢屋架安装到位经检验确定合格后应立即进行紧固和焊接。务使第一榀屋架和第二榀屋架形成一个含有空间刚度和稳定整体。
⑥剩下屋架安装同第二榀屋安装方法。
⑦轴线和垂直度测量校正，校正采取千斤顶和倒链进行，校正后立即进行固定。
2)柱间支撑吊装
①压杆吊装宜采取专用吊具，两点绑扎吊装。吊升中必需确保使压杆保持水平状态。
②压杆需预留安装余量，尤其是节点焊接收缩量。达成控制变形，减小或消除附加应力目标。
3)屋面板吊装
①屋面板按设计图纸安装，确保其在钢屋架上搁置长度，四角要垫实，并应确保焊缝尺寸和质量。
②屋面板吊装同屋架吊装同时进行。
③屋面板安装时，要使纵横缝宽窄均匀，对应极面平整，不宜有倒高差。焊接时要确保不少于3点焊接。
4)检验验收：
①屋架安装后首先检验现场连接部位质量。
②屋架安装质量关键检验屋架跨中对两支座中心竖向面不垂直度；屋架受压弦杆对屋架竖向面侧面弯曲，必需确保上述偏差不超出许可偏差，以确保屋架符合设计受力状态及整体稳定要求。
⑧屋架支座标高、轴线位移、跨中挠度，经测量做出统计。
5 关键施工机具
钢结构工程关键施工机械设备
序号
机具名称
数量
备注
1
配电箱
2个
控制电源
2
切割机
2台
配件加工
3
电源线
300m
电器连接
4
除锈磨光机
4台
修平、除锈
5
台钻
1台
钻螺栓孔
6
DMQ540/30B门座式起重机
1台
钢屋架吊装
7
25吨汽车吊
1辆
配合吊转
8
电焊机
4台
构件焊接
9
扭矩扳手
6把
螺栓安装
9
气割设施
2套
气割
10
全站仪
1台
定位
11
水准仪
1台
标高控制
12
钢尺 7.5米/50米
8/2把
下料、放样
6 关键技术方法材料
技术方法用料表
序号
材料
规格
数量
备注
1
钢板
10mm厚
45m2
预制钢平台
2
烧结一般砖
240*115*53
若干
钢平台垫底
3
方木
100×100mm×4m
60根
操作平台铺底
4
道木
120×120mm×4m
20根
成品场地铺垫
5
钢丝绳
Φ16
60m
吊装
6
杉木杆
Φ80
20根
加固支撑
7
安全网
1.5×6m
110张
吊装张挂
8
钢丝绳
Φ12.5
800m2
吊装张挂
9
安全绳
尼龙绳
2（100m/条）
系挂安全带
10
棕绳
Φ20
2条
吊装牵拉
11
角钢
∠40×5
140m
制作操作平台
12
钢筋
Φ16
92m
操作平台护栏
13
竹编板
900×1800×20mm
45张
操作平台铺设
14
井架式钢爬梯
900×1800×1800
20个
端头设置
7 施工进度计划及劳动力组织
7.1施工进度计划：
依据工程进度安排，结合现场实际，本工程施工进度计划安排以下：装卸场及安装场屋面安装工期为1月30日～3月15日；3#机屋面安装工期为3月16日～3月31日；2#机屋面安装工期为5月1日～5月10日；1#机屋面安装工期为5月19日～5月28日。
7.2劳动力计划：

钢屋架工程施工劳动力计划
等级工种
投入劳动力人数
备注
下料工
2

组立工
4

焊工
4

矫正工
2

钻孔工
2

喷漆工
8

起重工
2

辅助工
6

设备维修工
2

累计
32

8 质量确保方法
8.1屋架所选择钢材必需有出厂合格证及原始资料，进厂钢材经项目部质检人员及监理工程师验收合格后方可使用。
8.2选择性能良好，使用功效齐全加工设备。
8.3焊条应含有出厂合格证或材质汇报，要求电焊条使用前用烘干箱进行烘干。
8.4此钢屋架制作完成后需进行除锈，要求除锈后涂上底漆，底漆采取喷刷，要求确保油漆漆膜厚度满足设计要求。
8.5全部操作人员必需严格按技术、质量、安全交底内容实施，要求焊接人员必需持证上岗。
8.6钢结构为提升制孔精度采取台钻制孔。钻套用中碳钢制成，钻模内孔直径应比设计孔径大2mm，钻模厚度不宜过大，通常见15mm左右。
8.7为确保制作精度，钢构件下料时要预放收缩量，预放量视工件大小而定，通常工件在40-60mm，关键又大又长工件要预放80-l00mm。
8.8制订合理焊接次序是不可少，当多个焊缝要施焊时，应先焊收缩变形较大横缝，以后焊纵向焊缝，或是先焊对接焊缝以后再焊角焊缝。
8.9焊接型钢主焊缝应在组装加劲肋板零件之前焊接。主焊缝焊接次序应按焊后变形需要考虑其焊接次序应交错进行。
9 施工进度确保方法
9.1充足准备：
1) 生产作业计划应立即、具体、周密、科学、合理。
对加工设备在加工前进行检修保养、维护，确保设备运行正常。
2) 对相关技术、管理、质检及生产工人进行培训，确保相关人员熟悉工艺文件、技术要求、施工管理，从而确保加工制作过程控制顺利进行。
3) 对加工能力进行合适准备。
9.2制作加工
1）人员、设备、材料立即到位。
2）作业计划具体、周密，应依据实际改变情况进行滚动式修改和编制，确保日、周、月生产进度满足总体工期计划要求。
3）加强检验、测量、试验人员配置，做到各工序立即检验、立即放行、立即处理。同时做到对生产过程中工艺、方法严格控制，务必使制作加工一次成功，降低无须要返工返修，降低直到杜绝应因质量问题造成停工停产。
4）努力依据多种不一样构件数量、工艺方法．和所加工设备进行综合平衡，尽可能降低设备闲置，以充足发挥设备整体加工能力。