唐山不锈钢带钢改造工程高速线材项目工程钢柱及柱间支撑安装专项方案讲诉.docx
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唐山不锈钢带钢改造工程高速线材项目工程钢柱及柱间支撑安装专项方案讲诉
唐山不锈钢带钢改造工程—高速线材项目工程
钢柱系统安装专项施工方案
中国二十二冶金结分公司古冶工程项目部
二0一0年十一月
目录
一、工程概况3
1、编制依据:
3
2、工程概况:
3
3、柱截面形式:
7
4、钢柱系统材质:
7
二、吊装机械配置7
1、施工区域划分(如下图)7
2、钢结构安装主吊机的选择:
7
3、各吊机负责范围7
3、各吊机主要作业参数8
4、吊索具(绳扣及卡环)计算选择:
9
5、其它机械机具、材料、人员配置10
三、钢柱的安装11
1、安装步骤:
11
2、吊装前准备:
11
3、柱子吊装方法15
4、柱间支撑安装19
5.现场焊接工艺19
四、质量要求及措施22
1、杯形基础复测内容及验收标准:
22
2、质量控制措施:
22
3、柱子安装允许偏差:
22
4、柱子安装质量保证措施:
23
五、工期及进度计划23
1、危险源辨识及控制措施:
23
2、其它安全防护措施26
3、未尽事宜,参见《钢柱系统安装专项安全技术措施》。
26
一、工程概况
1、编制依据:
1.1我项目部编制的《唐山不锈钢带钢改造配套工程—高速线材项目工程总体施工方案》。
1.2唐山钢铁设计研究院有限公司钢柱及柱间支撑设计图纸(728.5..01结2-1~22)。
1.3我分公司二次详图设计。
1.4国家现行标准、规范、规程:
序号
标准、规范、规程名称
标准编号
1
《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205-2001
2
《建筑钢结构焊接技术规程》
JGJ81--2002
3
《钢结构工程施工及验收规范》
GB50205-95
4
《钢结构焊缝外形尺寸》
GB10854-89
5
《钢结构工程质量检验评定标准》
GB50221-95
6
《焊接质量保证一般规则》
GB/T12467
1.5现场实际情况;
1.6我公司以往工程的施工经验;
1.7建设公司综合管理体系文件相关要求;
2、工程概况:
2.1工程名称:
唐山不锈钢带钢改造配套工程—高速线材项目工程
2.2工程地点:
唐山不锈钢有限责任公司院内
2.3建设单位:
唐山不锈钢有限责任公司
2.4设计单位:
唐山钢铁设计研究院有限公司
2.5监理单位:
唐山三环工程建设监理有限公司
2.6施工内容:
本工程为唐山不锈钢带钢改造配套工程—高速线材车间厂房工程,我公司主要承担加热炉区及轧区主厂房钢柱系统,其中炉区钢柱39根,轧区钢柱102根。
2.7厂房钢柱系统平面布置图及剖面图:
3、柱截面形式:
主厂房柱子均采用双肢柱,并且柱脚与基础为插杯口。
钢柱全部为变阶钢柱,上段为I型实腹式;下段为双肢分离格构式,钢柱两肢间采用角钢缀条。
柱间设置柱间支撑,上下柱间有剪刀撑、K型或门型柱间支撑。
4、钢柱系统材质:
钢柱采用Q345B钢;柱间支撑轧区采用Q345B钢,炉区采用Q235B,柱间支撑上缀条均采用Q345B钢。
二、吊装机械配置
1、施工区域划分(如下图)
2、钢结构安装主吊机的选择:
为最大能力满足甲方的工期要求,本厂房采用甲方指挥部意见采取开口式施工,根据施工特点和施工部署并考虑后续吊车梁系统及屋面系统安装,选择一台7150型150t履带吊;选择一台65t履带吊,另外选择两台25t汽车吊负责钢构件的卸车、拼装、倒运、组装及部分柱间支撑的安装等。
3、各吊机负责范围
3.17150型150t履带吊负责范围:
第一阶段负责C~D列4a~7a钢柱及柱间支撑安装,第二阶段负责D~C列1a~4a线、B列1a~6a线钢柱及柱间支撑安装,第三阶段负责安装C~D列5a~10a、B列7a~10a钢柱及柱间支撑,第四阶段负责E~F列1~35钢柱及柱间支撑安装。
E列钢柱最重为7.0t,考虑土建杯口土方开挖放坡因素150t履带吊选用48.77m主臂,回转半径选择42m,起重量9.1t>7.0t+1t(吊具+钩头),满足使用要求。
3.265t履带吊负责范围:
第一阶段负责A列1a~10a线钢柱及柱间支撑安装,第二阶段负责G列7~35线钢柱及柱间支撑安装。
最重构件为G列钢柱6.2t,65t履带吊主臂选择27.45m,回转半径控制在16m范围,起重量8.7t>6.2t+1t(吊具+钩头),满足使用要求。
3.32台25t汽车吊负责范围:
分别配合150t履带吊及65t履带吊,构件卸车、倒运、组装及部分柱间支撑安装等。
3、各吊机主要作业参数
7150型150t履带吊:
单位:
t
杆长m
工作
半径m
51.82
54.86
57.91
60.96
64.01
67.06
70.10
73.15
76.20
79.25
82.30
12
46.9
43.5
40.0
14
41.8
40.3
38.1
37.0
36.2
33.5
30.3
16
35.2
35.1
33.8
35.6
35.2
32.7
29.6
27.1
25.0
22.8
20.3
18
30.0
29.8
29.6
30.3
30.1
30.1
28.8
26.4
24.4
22.1
19.7
20
25.9
25.7
25.5
26.2
25.9
25.9
25.9
25.7
23.8
21.6
19.2
22
22.8
22.5
22.3
22.9
22.6
22.7
22.6
22.4
22.3
21.0
18.6
24
20.2
19.9
19.7
20.2
20.0
20.0
20.0
19.7
19.6
19.4
18.0
26
18.0
17.7
17.6
18.0
17.8
17.8
17.7
17.5
17.4
17.2
16.7
28
16.2
15.9
15.8
16.2
15.9
15.9
15.9
15.6
15.5
15.3
15.2
30
14.7
14.4
14.3
14.6
14.3
14.3
14.3
14.0
13.9
13.7
13.6
32
13.4
13.1
12.9
13.2
13.0
13.0
12.9
12.6
12.5
12.3
12.3
34
12.2
11.9
11.8
12.0
11.8
11.8
11.7
11.4
11.3
11.1
11.1
36
11.2
10.9
10.8
11.0
10.7
10.7
10.7
10.4
10.3
10.1
10.0
38
10.3
10.1
9.9
10.1
9.8
9.8
9.8
9.5
9.3
9.1
9.1
40
9.6
9.3
9.1
9.3
9.0
9.0
8.9
8.6
8.5
8.3
8.2
42
8.9
8.6
8.4
8.5
8.2
8.2
8.2
7.9
7.8
7.6
7.5
44
2.8
7.9
7.7
7.9
7.6
7.6
7.5
7.2
7.1
6.9
6.8
46
7.7
7.4
7.2
7.3
7.0
7.0
6.9
6.6
6.5
6.2
6.1
48
6.9
6.6
6.7
6.4
6.4
6.4
6.0
5.9
5.6
5.4
50
6.2
6.2
5.9
5.9
5.9
5.5
5.3
5.0
4.9
52
5.8
5.4
5.4
5.3
4.9
4.7
4.5
4.3
54
5.4
5.0
5.0
4.8
4.4
4.2
4.0
3.8
56
4.5
4.5
4.4
4.0
3.8
3.5
3.4
58
4.1
4.0
3.6
3.4
3.1
2.9
60
3.6
3.2
3.0
2.7
2.5
62
3.2
2.8
2.6
2.4
2.0
65t履带吊:
杆长m
半径m
9.15
12.20
15.25
18.30
21.35
24.40
27.45
重量
角度
重量
角度
重量
角度
重量
角度
重量
角度
重量
角度
重量
角度
3.1
65.00
79
3.6
65.00
76
65.00
80
4.0
65.00
74
65.00
78
63.10
80
4.1
4.5
55.90
70
55.80
75
55.00
78
54.10
80
4.8
5.0
46.70
67
46.60
73
46.40
76
46.30
79
43.90
80
37.80
80
5.2
5.7
6.0
35.00
60
34.90
68
34.80
73
34.70
76
34.60
78
34.50
79
33.10
80
6.2
7.0
27.90
52
27.80
63
27.70
68
27.60
72
27.50
75
27.40
77
27.20
78
8.0
23.10
43
23.00
57
22.90
64
22.80
69
22.70
72
22.60
74
22.50
76
9.0
19.70
32
19.60
51
19.50
60
19.40
65
19.30
69
19.20
72
19.10
74
10.0
17.10
45
17.00
55
16.90
62
16.80
66
16.70
69
16.60
72
12.0
14.00
31
13.30
45
13.20
54
13.10
60
13.00
64
12.90
67
11.7
14.0
10.90
33
10.80
46
10.70
54
10.60
59
10.50
63
16.0
9.00
36
8.9
47
8.80
53
8.70
58
18.0
8.30
30
7.6
38
7.60
47
7.40
53
17.0
20.0
6.8
31
6.60
40
6.40
47
19.6
22.0
5.70
32
5.60
41
24.0
4.90
34
26.0
4.50
30
24.9
钢丝绳股数
10
10
10
9
7
6
6
25t汽车吊
臂长10.2m
臂长17.6m
臂长25m
臂长25+8m
臂长25+12m
幅度
(m)
起重量(t)
起升
高度
m
幅度
(m)
起重量(t)
起升高度
m
幅度
(m)
起重量(t)
起升高度
m
幅度
(m)
起重量(t)
起升高度
m
幅度
(m)
起重量(t)
起升高度
m
3.2
25.0
10.0
3.5
15.8
17.8
5.0
9.6
25.0
8.5
3.0
32.6
10
1.5
36.4
3.5
25.0
9.9
4.0
14.3
17.7
5.5
8.8
24.9
9.0
2.9
32.4
11
1.4
35.6
4.0
23.0
9.6
4.5
13.1
17.5
6.0
8.2
24.8
10
2.6
32
12
1.3
34.8
4.5
21.0
9.3
5.0
12.1
17.3
7.0
7.1
24.4
11
2.4
31.7
14
1.1
33.9
5.0
19.0
8.9
5.5
11.2
17.1
8.0
6.2
24.1
12
2.2
31.3
16
1.0
32.6
5.5
17.0
8.5
6.0
10.4
16.9
9.0
5.5
23.7
14
1.8
30.4
18
0.86
31.4
6.0
15.0
8.0
7.0
9.1
16.4
10
4.9
23.2
16
1.6
29.2
20
0.77
29.8
7.0
11.5
6.8
8.0
8.0
15.8
11
4.4
22.6
18
1.4
28.0
22
0.69
28.2
8.0
9.0
5.1
9.0
7.1
15.1
12
4.0
22.0
20
1.2
26.3
24
0.62
26.1
10
6.3
14.4
14
3.3
20.6
22
1.0
24.5
26
0.57
23.8
11
5.0
13.5
16
2.5
19.0
24
0.9
22.4
28
0.52
22.4
12
4.1
12.4
18
1.9
16.2
26
0.79
19.5
30
0.48
21.0
14
3.0
9.6
20
1.4
14.0
28
0.61
16.3
32
0.44
17.2
16
2.2
4.3
22
1.0
11.2
30
0.41
11.6
34
0.31
12.5
4、吊索具(绳扣及卡环)计算选择:
4.1根据钢柱的重量选用合适的卡环、钢丝绳。
全厂总共141根钢柱,其中F列钢柱最重,达到9.0t。
钢丝绳选用6*37+FC、直径Φ24mm纤维芯、公称抗拉强度为1670MPa,单根绳吊装,选用每根长度为6m,卡环选用16吨(1个)
钢丝绳计算[P]=P破×α/K
=283×1.249×0.82÷6(安全系数)>9.0÷1(1个吊点)×9.8÷2(双绳)
=46.9KN>44.1KN
满足要求。
5、其它机械机具、材料、人员配置
5.1主要施工周转材料及消耗材料使用计划
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
备注
1
枕木
L=2000
块
20
2
安全用钢丝绳
Φ4
m
200
3
钢丝绳
Φ24
m
50
4
木跳板
L=4m
块
80
5
麻绳
ф20
Kg
400
6
灭火器
泡沫
只
10
7
灭火器
干粉
只
10
5.2钢结构安装主要机械、机具使用计划
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
备注
1
交流电焊机
台
5
2
直流电焊机
台
5
3
经纬仪
T2
台
2
4
倒链
3t、5t、10t
台
各5
5
烘箱
500℃
台
2
6
空压机
6m3
台
2
7
磨光机
ф100
台
10
8
电焊条保温桶
台
10
9
炭弧气刨
台
2
5.3劳动力配置:
起重工
3人
电焊工
10人
气焊工
5人
油漆工
3人
测量工
2人
电工
2人
辅助工
10人
管理人员
5人
合计
40人
劳动力配置按工作量增加而增加
三、钢柱的安装
1、安装步骤:
清理基础------〉加钢垫板调整标高------〉给钢柱加爬梯及接口处安全平台------〉吊装钢柱------〉安装钢柱------〉调整钢柱垂直度------〉二次灌浆------〉垂直度复查
2、吊装前准备:
2.1柱子安装前准备:
2.1.1技术准备
在吊装之前,要认真核对实物与施工图纸,核对钢构件安装的空间就位尺寸及已选定的起重机械性能和使用注意情况。
按照施工图纸,清点构件数量,规格型号、吊装方向,排列顺序,检查构件吊装前的外形有无变形、损伤、裂纹、脱落等,准备好吊装用吊索、吊具、起重用具及绑扎加固材料,同时准备好高空作业施工用具。
2.1.2技术交底:
2.1.2.1熟悉和自审图纸。
2.1.2.2作好技术交底在工程开工前,工程技术负责人分别组织参加施工的人员进行技术交底,结合具体操作部位、关键部位和施工难点及注意事项进行交底。
关键工序
特殊工序
柱子安装
焊接
2.1.2.3准备填写施工过程质量控制资料和检查表。
2.1.2.4吊装安全措施交底。
2.1.2.5构件进场道路勘查;吊车进场;按要求准备好所需各种吊索具。
2.2施工现场准备
施工前配备满足吊装要求的施工机具和人员,铺设现场施工道路,作好地面排水沟,搭设操作平台、电焊机房等设施。
2.3防风、消防设施准备
施工期间,要考虑冬季特点,特别注意做好风天施工的准备工作。
做好防火工作也是施工现场十分重要的问题,在地面临时设施周围配备一定数量的泡沫灭火器、水管等消防设施及工具供消防专用。
2.4安全设施的准备
2.4.1配备安全施工设施;
2.4.2发放工人安全劳动用品;
2.4.3对所有参加柱安装的作业人员安全专项技术措施交底;
2.4.4构件进场道路勘查;吊车进场;按要求准备好所需各种吊索具;
2.4.5所有构件在构件安装前,必须对所要安装的构件规格,编号核对清楚。
对构件接口及外形尺寸的制作质量进行验收。
验收合格或返修合格后方能进行吊装。
2.5吊装前基础检查吊装准备
2.5.1基础验收
2.5.1.1基础混凝土强度达到设计强度的75%以上。
2.5.1.2二次浇灌处的基础表面应凿毛。
基础顶面标高应低于柱底面安装标高40~60mm。
2.5.1.3复测基础轴线、标高。
2.5.1.4在柱身上标记十字中心线、垂直度检测线、标高检测线等。
垂直度检测线应标记至少三个相互垂直的柱面,标高检测线应以柱顶刨平面为基准,在柱身上适当位置标记测量点,便于安装时进行复测。
2.5.2清理基础。
2.5.2.1根据土建专业工序交接单复测钢柱轴线及标高等,并在钢柱的适当位置标记十字中心线和标高。
2.5.2.2根据各支架上顶表面至柱脚底部实际尺寸及相应的基础标高,确定并准备安装垫板。
2.5.3放线
钢柱安装前要设置标高观测点和中心线标志,同一工程的观测点和标高设置位置应一致。
并应符合下列规定:
2.5.3.1标高观测点的设置应符合下列规定:
标高观测点的设置以牛腿支承面为基准,设在柱的便于观测处。
2.5.3.2中心标志的设置应符合:
在柱底板上表面上行线方向设一个中心标志,列线方向两侧和设一个中心标志;在柱身表面行线和列线方向各设一个中心线,每条中心线在柱底部、中部(牛腿)和顶部各设一处中心标志。
2.5.4构件进场检验:
检查构件出厂批合格证、探伤合格证、构件外形尺寸的检验等。
2.5.5作业爬梯搭设:
钢柱在吊装前,应将操作平台、钢爬梯、溜绳、防坠器等设备机具安装在柱子身上。
钢爬梯要与柱子焊接牢固,每个爬梯设置一个防坠器与之配套。
防坠器由于数量有限,将合理布置柱子吊装的使用。
2.5.6.垫块制作
2.5.6.1柱子安装前,应依据柱子杯口形式及规范要求,先行制作垫块,垫块采用垫片式垫块。
施工过程如下:
1)将经过加工,两面均呈水平的钢板垫片,垫钢柱两边,依次迭积数块(配备各种板厚150*200尺寸,数量一组不能超过5块,每组点焊牢固),并以薄钢片调整至设计高程。
2)弹出柱身中心线、标高复测标记点,并在柱子上绑好作业爬梯。
2.5.7准备设施
2.5.7.1钢楔子制作及用法示意图如下:
2.5.7.2临时爬梯:
2.5.7.3伸缩缝位置设置笼梯作为安全通道,笼梯的制作根据附图制做。
3、柱子吊装方法
3.1本厂房钢柱141根,全部采取整根出厂。
3.2吊耳的计算方法
钢结构构件的吊耳根据它的结构形式,(如上面图例所示)其受力最不利截面为图中M截面处。
对M截面进行受力分析,如下:
1.对M截面进行抗剪计算:
根据剪应力公式:
有上述公式可推出面积:
吊耳焊缝的计算
1.构件吊耳与构件母材连接采用坡口熔透对接焊缝,
2.其拉、压应力应分别满足下列公式:
(1)
(2)
上面公式
(1)和
(2)中
为焊缝的计算长度,t为耳板厚度Lw=L-t
根据吊耳计算及焊缝长度验算。
依据结果选择适当的吊耳,参见下表:
3.3柱子安装工艺
3.3.1吊装前从柱的顶部往下300—500mm处划一条线,根据此线与底节柱的标高控制线则可调整上下柱间的间隙。
因此,各节柱安装时的测量控制点都要以底层柱的测量控制点为基准,不得以安装层为基准。
3.3.2钢柱吊装采用单机吊装,吊车缓慢抬起,柱子根部垂直于地面后,停止起钩,待柱子平稳后,起钩,直至把柱子放入基础杯口。
3.3.3为防止钢柱边缘的锐利棱角在吊装过程中损伤吊绳,要用适宜规格的钢管割开一条缝,套在棱角吊绳处,或用方形木条垫护。
3.3.4为避免吊起钢柱自由摆动,要在柱底部用麻绳绑好溜绳。
3.4第一节钢柱的安装
3.4.1标高调整
钢柱标高调整时,预先在柱身标定标高基准点和柱底对应位置设置支承垫板(垫块顶标高为柱底标高),以水准仪测定标高,然后用薄垫板微调。
3.4.2柱的对位与临时固定
3.4.2.1柱脚插入杯口后,不立即降至杯底,应停在离杯底30~50mm处进行对位,对位的方法是用8~12个楔块从柱的四边放入杯口,并用撬棍撬动柱脚,使柱子的吊装准线对准杯口上的吊装准线,并使柱基本保持垂直,如图所示。
3.4.2.2对位后,将8~12个楔块略打紧,施松吊钩,让柱靠自身重沉入杯底,再观察一下吊装准线对准情况,若已符合要求,立即用大锤将楔块打紧,将柱临时固定。
3.4.3钢柱的校正:
3.4.3.1柱垂直度校正:
测量仪器配合观测:
用两台经纬仪观测,首先将经纬仪放在柱的一侧,使纵中丝对准柱座的基线,然后固定水平度盘的各螺丝。
测柱的中心线,由下而上观测,若纵中心线对准,即为柱子已垂直,如不对准则需进行进一步的调整,
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