煤化工气化装置钢结构施工方案解析.doc
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1、煤化工气化装置钢结构施工方案解析502020年4月19日文档仅供参考目 录1编制说明及依据11.1编制说明11.2编制依据12工程概况13施工顺序与施工方法33.1基础验收33.2钢构件的检验33.3 安装程序和主要施工方法43.4高强度螺栓的安装方法73.4.1施工准备73.4.2扭剪型高强度螺栓的施工程序83.4.3 高强螺栓的安装93.5钢构件的焊接113.5.1焊接前准备113.5.2焊接工艺参数113.5.3焊接工艺要求113.6钢结构的安装153.6.1钢结构立柱及主梁平面图153.6.2吊装机械的选择163.6.3安装顺序、构件吊装、架子搭设及采取的措施173.6.4安装的允许偏
2、差213.7钢结构涂装223.8压型板安装234施工进度网络计划安排235劳动力计划安排236质量保证措施和安装质量检验计划247质量保证体系及质量检查程序257.1质量保证体系257.2质量检查程序268安全技术措施269煤气化框架钢结构施工应急救援预案299.1总则299.2应急救援机构及职责299.3应急救援程序319.4应急准备319.5应急响应329.6现场恢复339.7应急结束339.8现场应急救援措施339.9救援器材3510施工组织措施3510.1劳动力组织3510.2管理组织3510主要施工机具一览表3611主要手段用料一缆表3812施工进度计划网络图4013施工现场平面布置
3、图4114附图钢结构吊装示意图4215附表 钢结构安装检验批划分表4516附图 钢结构安装工艺流程图46 煤气化装置钢结构安装施工方案1编制说明及依据1.1编制说明1)煤气化装置钢结构由甘肃省石油化工设计院设计,六冶钢结构建设有限公司制作和预组装,我公司承担现场施工。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线路,因此钢结构的设计、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格板),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
4、)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) 气化单元钢结构详细工程设计;2) (GB50205 );3) (JGJ8291);4) ;5) (JGJ81- );6) (机械工业出版社)。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+31.98米(含+31.98米)以下为混凝土结构框架,标高+31.98米至+72.83米为箱型柱钢结构框架。钢结构框架共分八层,东西长30米,南北宽20米,楼梯间及电梯井宽4米,占地面积640米2。南北共有三跨,跨距分别为4米、10米、10米;东
5、西方向共四个柱距,柱距分别为10米、10米、10米。2)钢结构主体框架立柱采用焊接箱型柱,尺寸为70070028 (mm)、50050028 (mm),材质为Q235-C;梁采用H型钢,最大规格HN1000500(mm),最小规格HN15075(mm),主梁及钢支撑为Q235-C,次梁为Q235-B;楼面板除+38.83米、+72.83米为混凝土楼面外,其余楼面板、操作平台、走道、钢梯踏板全为压焊防滑型热浸锌钢格板ZG323/30/100;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,铺板与设备外形的净距为5mm。3)+31.98米以下有5000m
6、m箱型钢柱与混凝土柱子采用固定式连接,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1500吨(不含围护结构),单件最大重量预计1
7、2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,如V1205等;有的必须和钢结构的安装交叉进行吊装,如V1204、V1201、F-1301等;有的需要在主体框架安装后才能进行吊装,如S1201等。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基础验收1)首层箱型钢柱与混凝土柱子采用固定式连接,钢结构施工前已由土建单位安装完成。2)钢结构安装前必须对首层柱进行复验,复验的主要项目有:建筑物定位轴线、标高、垂直度、平面位置、柱的几何尺
8、寸、柱的定位轴线、基础画线等。其允许偏差见下表: 项目建筑物定位轴线柱的定位轴线柱基准点标高柱垂直度(mm)柱顶相对高差(mm)允许偏差L/ 0,且不大于3.01.02.0H/1000,且1053.2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1520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7509000之间,同一部位的热矫次数不得超过2次,并应缓慢
9、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、
10、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+31.98米以上,且每根柱子的吨位较重,因此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,柱和梁及其它构件在设计位置组对并形成框架。1)标高+31.98米至+72.83米的钢结构共分八层,每层的标高如下:+36米、+38.83米、+46米、+49.8米、+56.4米、+60米、+65.1米、+72.83米;轴线钢结构
11、到+46米。2)立柱分为四段,+33.28m47.3m、47.3m57.7m、57.7m66.4、66.4m72.83m,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、钢格栅全部安装完后(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
12、.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
13、。(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45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100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:
14、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、重复的特点。)首层柱:由于首层柱安装已经完成,在此不再叙述)首层柱顶和其它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,经过起重机起吊,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
15、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。)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0.51.0mm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。)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
16、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。)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.
17、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)1620(22)24紧固预拉力的平均值P 99120154186191231222270标准偏差p 10.115.719.522.7扭矩系数的平均值应为0.1100.150,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、
18、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。5)高强螺栓连接前,必须对构件摩擦面进行加工处理,处理方法为:制造厂采用喷砂,施工现场采用电动砂轮机或钢丝刷打磨。6)连接板不能有挠曲变形,否则应矫正后才能使用,板间接触面应平整,大于1mm的间隔时,加塞制造厂提供的砂喷处理的垫片。7)入库的高强度螺栓应由专人保管和发放。8)在运输、保管及使用过程中应轻装轻卸,防止损伤螺纹,发现螺纹损伤严重或雨淋过的螺栓不应使用。9)使用前尽可能不要开箱,以免破坏包装的密封性。开箱取出部分螺栓后,也应原封包装好,以免沾染灰尘和锈蚀。3.4.
19、2扭剪型高强度螺栓的施工程序施工准备螺栓入库验收摩擦面滑移系数测定扭矩板手校验高强螺栓复验节点用普通螺栓定位安装高强螺栓紧固力检查初拧最终检查终拧3.4.3 高强螺栓的安装1)高强度螺栓的安装应在结构构件中心位置调整后进行,其穿入方向应以施工方便为准,并力求一致。高强度螺栓连接副组装时,螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。安装高强螺栓时,用钢钎或冲钉对正上下或前后连接板的螺孔,并投入一定数量的临时螺栓或冲钉(不允许使用高强度螺栓作为临时螺栓),其数量应符合下列规定:(1) 不得少于安装总数的1/3;(2) 不得少于2个临时螺栓;(3) 冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30。拧紧临时螺栓,余
20、下的螺孔穿入高强螺栓,再逐步更换临时安装螺栓或冲钉。如不能自由投入则不可强行敲打,而用饺刀修整螺栓孔,同一节点中扩孔数量不得大于螺栓孔总数的三分之一,扩孔后孔径不能大于原孔径2mm,严禁气割扩孔。组装构件连接板之间的间隔过大应加经喷砂处理后的垫板,垫板磨擦面应保证干燥,用钢丝刷对锈蚀表面进行处理。2)施工时采用指针式、声响式或电动扭矩扳手。对能采用电动扳手紧固的高强螺栓应采用电动扳手紧固,并以最终拧掉高强螺栓端部梅花头为合格,未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5。对不能采用电动扳手终拧的高强螺栓要采用手动定扭矩扳手施拧,并用扭矩检验法检验。施拧顺序为初拧、终拧,大型节点分初拧、
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