水泥厂钢结构安装工程施工组织设计

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水泥厂钢结构安装工程施工组织设计

本施工方案覆盖下列单位工程钢结构主体的制作和安装:

1.生料筒仓(生料贮存)

2.熟料仓(熟料筒仓)

DB35/T 1893-2020 生态环境大数据管理平台接口规范3.生料磨(生料分磨)

编制的主要依据 第1页共1页

3.我国现行的有关钢结构工程施工规范、标准

4.本公司xx水泥厂等工程的施工经验

三、本方案主要叙述由型钢组焊的钢板现场组焊两种不同类型的梁柱的制作

四、关于钢结构的吊装,本方案按跨度和高度选择了两个典型单位工程钢结构予以阐述

五、本方案经审核批准后实施,若需修改,应按审核批准程序进行

工程规模 第1页共1页

全厂钢结构工程量约xxx余吨,其中予均化库、煤仓等钢屋架约xxx余吨,生、熟料仓、电除尘、预热器等构筑物,设备附属钢结构约xxx余吨。钢结构的结构型式有型钢、拼装和钢板现场组焊两种形式,接点有螺栓连接和焊接,连接螺栓约xxx余条,且大部分为高强度螺栓,螺栓孔约xxx余个;各种焊接连接焊缝延长米约xxx余米。

钢结构制作量大,结构复杂、形状各异,制作精度要求高,吊装量大,且吊装高度很多在相对标高30m以上,要求吊装机具多、性能高、吊装技术复杂。如:

1.生料筒仓xxx座,每座直径Φxxx米,高xxx米,仓顶盖用型钢焊接而成,每座仓顶盖重xxx吨,吊装难度大。

2.熟料筒仓两座,每座直径Φxxx米钢筋砼筒仓,高xxx米,仓顶盖用Ι型钢焊接而成,其中有Ι型xxx,每座仓顶盖重xxx吨,同样吊装难度大。

3.生料磨高xxx米,为工艺设备钢结构现场直焊而成的多层拼筑物,长×高=xxx米×xxx米,采用型钢多规格钢材焊接。

高强度螺栓规格为M24~16

工程内容简介 第1页共1页

1.生料筒仓顶盖,安装高度xxx米,直径Φxxx米,重量约xxx吨,全部用型制作,其中最大槽钢[28C,最大角钢L125×10,主桁架全部采用焊接,高度为xxx米。

2.熟料筒仓顶盖呈圆锥形体,上口直径Φxxx米,下口直径xxx米,顶盖高度xxx米,安装在高度为xxx米的砼筒仓上沿,全部为现场组焊钢结构,其中最大工字钢I1000×500×16/25.4根和I700×300×8/12,xxx根,圆锥体上口圆周长用I1000×400×16×25焊接而成,每座顶盖120吨

5.煤磨安装高度xxx米至xxx米和xxx米至xxx米,工艺设备附属钢结构构筑物,其中现场组焊工字钢I450×250×16/10;I550×300×20/16;I300×300×10/6;I500×300×12/8槽钢[20a;角钢L100×8。

6.熟料冷却器安装高度在xxx米至xxx米,钢结构屋架共xxx榀,每榀钢屋架重xxx吨,采用现场组焊,H型构件有660×12和640×16,工字架I125a;角钢L75×6。

7.煤仓库建筑面积xxx米×xxx米,高xxx米,由xxx型钢焊接而成的屋架,每榀屋架重xxx吨,其中型钢规格有:角钢L160×100×12,L180×110×16,钢板δ=14,槽钢[14,仓顶屋面用槽纹板安装。

熟料仓盖钢结构制作、安装 第1页共1页

二、熟料仓盖钢结构制作、安装

材料检验→制做样板→钢材下料→切割→矫正→组对→焊接→调整检验→安装。

(二)施工方法及技术措施:

1.制作:根据设计图给定尺寸,放样制作样板(翼板),将板材铺平,用样板在板材上标样,留出切割缝及焊接收缩余量,划线进行切割。由于弧形板不易自动切割,切割时操作工应选经验丰富,技术熟练的技工。对锯齿形状,用打磨机打磨,达到规范要求。腹板用卷扳机制作所需弧形,用样板复检符合设计圆弧方可。仓盖结构分十二块组对,施工方法及焊接见组合型钢章节。

2.运输:从加工厂预制好的构件,分别运至现场拼装。由于仓盖构件呈圆弧形,运输时采用改装加宽运输车,为防止变形,构件吊至车上,应绑扎牢固。

铆工高空组对采用吊兰,吊兰固定在已安装好的圆弧上,便于操作的位置。由于每构件自重5t左右,吊装不能一次到位,可采用两吨倒链牵引到位,倒链预先固定在圆弧组对的中心上。经调整后,每块梯形结构点焊,每个点焊不少于100mm梯形构件对应组对。整体组对成设计图形后,经调整方可进行全面施焊,焊工应按顺序对应焊接。焊接完的结构,根据设计要求探伤,经检验符合设计要求,再进行附件组对焊接。

钢结构验收,在锥形结构全面焊接完进行,检查应符合设计规范要求允许偏差内,并做好各项检验记录。

型钢钢结构制作的基本要求 第1页共1页

1.钢结构施工的材料应具备材质证明及合格证书,型钢表面应无飞边、毛刺、折叠、重皮及超偏差的锈蚀、凹陷等,焊材应符合设计要求,并无锈蚀,药坡不均匀,脱落、受潮等。

2.参与钢结构施工的人员工种组成合理,有钢结构施工经验,焊工应具有焊工资格证。

3.施工机具选择合理,满足施工要求,工况良好。

5.钢结构加工车间规则合理,机具布置及钢平台的摆设均满足工艺要求。

型钢钢结构制作基本的施工顺序 第1页共1页

材料检验→型钢矫正→放样→号料→下料→制孔→摩擦面加工→除锈防腐→拼装。

型钢钢结构制作主要施工工序及技术要求 第1页共1页

三、主要施工工序及技术要求

进入钢结构加工厂的钢材应进行检验,要求材料符合规范图纸要求并应做如下一些检验工作。

1.每批钢材应有材质说明书,并检验是否与打印的标识相符,证明书上应写明该批钢材的炉号、钢号、化学成分及机械性能。

2.核对钢材的规格尺寸。

由于型钢在运输及搬运过程中,钢材有出现损坏变形现象,损坏无法矫正的钢材应报废,能矫正的钢材应采取矫正措施进行矫正。

钢材的矫正有机械矫正及火焰矫正。机械矫正包括锤击法,顶推法,搬拧法;火焰矫正是利用钢材经加热再冷却以后有收缩的现象来矫正钢材的,火焰矫正主要用来矫正机械矫正无法完成的较大的钢材。

锤击法用于矫正较小的钢材,矫正时把型钢置于铁砧、平砧或钢平台上,用锤敲打直至钢材检验合格为止。

按操作规程进行型钢矫正即可。

机械顶推是利用千斤顶强制顶推使型钢复原完成矫正工作的,顶推形式见下图。

搬拧法矫正型钢是利用大扳子扳边进行矫正。

火焰矫正时,加热点应选择合理,弯曲点判断准确,矫正时应一步一步进行,并用水平尺、钢尺等检查其平直度,直至合格为止。

1.钢材经过检验和矫正以后,方可放样,放样时应核对图纸上构件的安装尺、几何尺寸、孔距等,然后以1:1的大样放出样图(在钢材上放出),并复检出样板和样杆,以此样板(样杆)作为号料下料、制孔等的加工依据。

2.放样工具可采用画规、角尺、三角尺、钢板尺、刻刀、冲子、剪刀等。放样线应越细越好,裁剪要下刀准,宜一次成型,避免多次修复,放样尺寸应考虑给下料及加工留有余量。

3.放样样板的制作可采用薄铁皮或塑料板等,宜硬且棱角分明,样杆则可采用偏铁,圆钢制作,当±长度较短时也可用木条制作。

4.放样样板(杆)的制作精度应达到下表要求:

偏差总长宽度两端孔中心距孔心位移相邻孔距两排孔心距对角线差

最大允许偏差(mm)±1.0±1.0±1.0±0.5±0.5.±0.5.±1.0

5.制作完成的样板(杆),应在上面作好标记,注明图号、构件名称及数量。

6.样板(杆)使用时应注意保护及保存,直至号料工作结束后方可销毁。

1.钢材号料是以制作完成的放样样板(杆)为依据,在型钢(或钢板)上放出钢结构基本构件的过程。

2.号料时应依据进场钢材的尺寸及图纸上的钢构件表,按先长后短、先大后小,先复杂后简易的顺序进行。

3.号料线应细而分明,号料时应在钢材上画出加工线,下料及边缘线,同时兼顾上下道工序情况,应留出切割加工余量及焊接收缩余量。号料的允许偏差及切割余量见下表。

序号项目公差值(mm)

6冲点与眼心距位移±0.5

切割方式材料厚度(mm)割缝宽度流量

4.在钢材上号料的同时,应标明该构件所在图号、数量,在可能的情况还应标明加工方法、技术要求。

1.钢材下料是以号料为依据进行的。下料机具的选择应根据钢材的性质及下料要求灵活掌握,按现场情况可采用剪扳机、型钢剪断机,砂轮切割机、锯切等。

2.较薄的钢材可采用剪切,剪切刀片的间隙应随钢材的厚薄适当调整,剪切的切口具有光洁整齐的特点。磨切锯切时,应注意清除干净切口上的飞边、毛刺、氧化铁等,消除工具可采用角向磨光机、钢铲等。

3.下料切割的断面与号料线的偏差以及同钢材表面的不垂直度均应符合质量标准(允许偏差见下表)

实际切割线与号料线偏差手工切割±2.0mm

自动、半自动切割±1.5mm

切割断面与钢材表面不垂直度≤10%厚度且=2.0mm

毛刺、渣滓、容留、缺棱、裂纹清除干净,断口上下不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱

4.下好料的构件堆放要整齐,不同的构件应分开堆放,且规划合理,并把注明标记一面朝上堆放,以便寻找。

钢结构边缘加工是清除钢材剪切或气割造成冷硬变质和不齐的部分,或加工成坡口的过程。边缘加工包括人工和机械的两种形式。人工边缘加工可采用甲形铲、扁铲、尖铲、角向磨光机等,机械加工可采用风铲、刨床、铣床等。

1.本工程型钢钢结构有部分采用高强度螺栓连接,因此需要对型钢进行制孔加工,高强度螺栓孔的加工精度等级应有H14的精度等级(见下表)

高强度螺栓制孔允许偏差

名称公称直径及允许偏差

螺栓公称直径1216202224

螺孔直径13.517.5222426

螺孔允许偏差±0.430±0.430±0.520±0.520±0.040

高强度螺栓孔间距允许偏差

项次项目允许偏差(mm)

1同一组内相邻两孔间±0.7

2同一组内任意两孔间±1.0±1.2

3相邻两组的端空间±1.2±1.5±2±3

2.型钢钢结构制孔采用手提电钻、摇臂钻、台钻;操作时,应准而稳,型钢加固要牢固。

3.成排成片螺栓孔制作时宜采用制孔磨具套钻。多层叠板一次成型的螺孔,用比孔公称直径小1mm的量规检查,其通过率应达85%,用大于0.3mm螺栓直径量规检查应全部通过。

4.不合格或位置不对的螺孔,应经结构与焊接工程师同意并办理不合格品处理程序后方可补焊重新制孔,补焊的焊材应同母材或接近。

1.高强螺栓连接的节点应进行摩擦面的加工,加工摩擦面是为了增大摩擦系数,增大节点的强度。

2.摩擦面加工可采用喷砂(喷丸)或手提砂轮机打磨。喷砂的角度要大,空气压力要高,砂轮机打磨用力要均匀,且打磨方向垂直于受力方向。

3.加工好的摩擦面,表面应平整粗糙,不得局部凹凸,并应对摩擦系数进行检查,摩擦系数(本工程未设计,待图纸会审时解决)达到要求时应重新加工,直至合格为止。

4.摩擦面加工宜集中同时进行,加工完成以后应对摩擦面进行保护,但不得进行防腐处理。

(九)钢结构除锈防腐见除锈防腐章节

型钢结构构件制作加工完成后,应在拼装平台拼装成符合安装要求的梁柱、桁架及构件等。

(1)拼装前应检查平台是否平整、长宽是否符合要求。

(2)拼装顺序按先大后小、先长后短的顺序进行。

(3)用于拼装的各构件是否编号正确,精度达标,制造有无错误,考虑搬运时有无损坏、变形等。

(4)拼装时如有隐蔽的焊缝,应检查合格后方可拼装。

(5)成批拼装的梁、柱、桁架,出厂的第一件产品应严格检查,检查梁的起拱度、跨度、柱的高度、桁架的截面尺寸等是否同图纸相符。

(6)拼装完成的组件单元应在明显的位置编号,标明该组件单元的所在位置。

(7)拼装时临时加固的加固件,拼装完成后应拆除。

(8)型钢钢结构拼装质量标准(见下表)

型钢钢结构拼装允许偏差

偏差项目条件允许偏差(mm)

错口t≤88

对接平面弯曲f≤1/1000≤1/1000

中心线三线交一≤3.0

常用钢结构的定位方法有画线定位、档铁定位、样板定位、留轴定位等;定位操作应严格按照工艺要求进行,方法的选择掌握应灵活,定位以后应反复检查,确保定位准确。

拼装的定位夹固应牢固,夹具的选则应根据构件的性质、几何尺寸、受力情况进行、应具有合理性。常用夹具有螺旋拉紧器、螺旋夹紧器、卡马等自制工具。

型钢钢结构的连接有焊接和高强螺栓连接,连接在后面章节将得到详细的叙述,这里仅叙述其标准接头形式。

(1)焊接连接标准接头

①高强螺栓连接前应先检查摩擦面是否合格,摩擦系数是否达标,螺栓与螺栓孔的尺寸是否配套。

②高强螺栓的方向应一致,以外露2~3扣为宜。螺栓的拧紧由初拧和终拧组成,拧紧顺序应先里后外,均匀进行,拧紧力距的大小应符合设计及规范要求,宜采用扳手力矩扳手紧固。节点螺栓抽检时,如发现一扳以上拧紧不够,则应对整个节点螺栓进行检查,并重新拧紧直至合格。

③当螺栓不能自由穿过螺栓孔时,不得强行把螺栓敲入,而应用园锉修整,直至螺栓能自由穿过为止。

(1)屋架的拼装应先组焊出上、下弦杆及腹杆,上、下弦杆及腹杆制作完成后方可进行总装。煤库的拼装宜用仿形装配法,操作过程如下:

①先划出地样,按设计尺寸的长和高予放出焊接收缩余量,一般放到分查上限,地样上应制作好角钢宽度线和节点连接板尺寸线。

②将连接板和垫板放在地样上,再将屋架上、下弦杆叠在连接板上,并靠紧定位档,接着再将各腹杆叠在连接板上,找正对齐和卡紧以此定位焊。待全部定位焊完毕之后,即可正式施焊制成单片屋架,以此为屋架底模即可制出整个煤库的屋架。

③屋架拼装焊接顺序:先焊接上、下弦杆同腹杆的连接,节点的焊接宜先外侧后内侧,节点焊接完成以后方可焊接腹板填板焊缝及其它部位焊缝,然后翻转180。进行另一面的焊接。

(2)屋架拼装时,应注意拼装平台的水平,拼装前用水准仪调整平,以保证拼装的屋架不出现弯曲。

焊接工程简况 第1页共1页

全部钢结构工程是由焊接和螺栓连接的,其中焊接连接占全部工程量的xx%以上,焊缝延长米约xxm,焊缝形式有对焊、搭焊、塞焊等。对接焊缝主要用于现场拼装的各种规格的H型钢的腹扳的连接;角焊缝主要用于H型钢的凹条角焊缝及各种型钢的连接点连接;搭接焊缝用于各种连接扳与型钢及型钢与型钢的焊接连接;塞焊(槽焊)用于承重大型钢平台与钢架的固定连接。根据钢结构工程结构特点、焊接特点、工程量、节点形式,焊接方法需采用埋弧自动焊(用于预制场H型梁腹板及翼板对接)、半自动CO2保护焊(用于H型梁凹条角缝及现场安装长度大于500mm焊缝的焊接)、手工电弧焊(用于其他焊缝焊接)。

焊接设备、材料 第1页共1页

根据焊接工程量及工程特点宜选择埋弧自动焊机、半自动CO2保护焊机、交直流手工电弧焊机及与之配套的切割机设备。焊接设备的具体选择见“施工机具设备”,焊接材料的选择见下表:

焊丝H08AΦ4埋弧自动焊用

焊丝H08Mn2SIAΦ1.2Φ1.6半自动CO2保护焊用

焊剂HJ431埋弧焊用

电焊条结422(E4303)Φ2.5Φ3.2Φ4.0普通焊接用

电焊条结506(E5051)Φ3.2Φ4.0与高强螺栓连接相应的焊接部位

焊接工艺评定、焊工资格要求 第1页共1页

焊接工艺评定、焊工资格要求

埋弧自动焊、半自动CO2保护焊,须做焊接工艺评定。评定所用材料(包括焊材),完全同钢结构所用材料。为减少焊接工艺的数量选择相同材质、钢结构截面最大的结构作评定。根据合格的工艺评定报告并结合现场实际情况编制焊接工艺卡,作为现场焊接作业的直接技术依据。

手工电弧焊的焊接工艺评定可选用安装公司已有的焊接工艺评定报告。

2.参加本工程焊接作业的所有焊工均应持劳动部(厅)颁发的焊工合格证,焊接合格项目必须在有效期内,焊工只能承担合格项目的焊接。

焊接程序及工艺 第1页共1页

(1)钢结构预制时,焊缝尽量处于平焊位置,以满足焊接方法的需要并提高焊接效率。

(2)无论是制作焊缝还是安装焊缝,应先焊构件内侧后焊外侧焊缝,先焊短缝后焊长缝,先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝。

(3)同一条平焊位置焊缝,如采用多层焊,每层焊接方向应相反。

(4)能采用对称焊的焊缝,应尽量采用对称焊。

①焊接材料必须符合规范、标准的规定,焊材的烘干,保温等按工艺卡实施,焊接用保护气体须符合标准要求。

③点焊的要求同正式焊接。

⑤所有焊接,焊缝坡口及其两侧必须清除油污锈蚀,露出金属光泽,埋弧焊、CO2保护焊的清理范围为坡口两侧各100mm,手弧焊为50mm。

⑥所有预制焊接均设置引弧和熄弧板,板的材质与钢结构材质相同,手工电弧焊引,熄弧板规格为50×100×5mm,埋弧焊为100×150×15mm,CO2保护焊为100×100×10mm。

(2)生料磨钢结构框架H型钢梁焊接工艺

①H型钢截面尺寸如示图。

焊接电弧电压V=22~25,焊接电流第一层I=400A,其余层I=600A,焊速V=0.6~1.0/Min。

③型钢梁四条角焊缝焊接

(3)其他H型钢梁,柱的焊接可参考(2)条。

3.手工电弧焊的焊接可直接编制,焊接工艺指导焊接施工,但由于钢结构形式复杂,焊接时易产生磁偏吹现象,所以应尽量采用交流电焊机。

焊缝质量及检验 第1页共1页

3.所有焊缝进行百分之百的超声波探伤。

生料仓盖结构简介 第1页共1页

生料仓盖的安装标高为xxm,直径xxm,重量约为xx吨。生料仓盖的主体框架为xx根桁架结构的钢架,其中最重的一根重约xx吨。钢梁上下弦杆I28C型钢组焊而成,腹杆为Lく125×10和L〈90×10和I150×75×5×7连接,连接方式用高强螺栓。整个框架结构上面铺有12mm的钢板。:

生料仓盖主要施工程序 第1页共1页

(1)钢梁的组装、焊接、检验在筒仓外进行。

(2)钢梁的吊装:用工字钢制作两个∏形的架子,将架子支撑在仓壁上,挂上滑轮,用卷扬机起吊。

(3)先将两个架子安装在MT1的端部位位置,定好位后开始起吊MT1,安装好并初步找正后,再将架子移至MT2端部位置,吊装并安装第二根梁,依次吊装其他钢梁。

生料仓盖施工方法及技术要求 第1页共1页

3.施工方法及技术要求

(1)吊装位置及吊点位置

最重的一榀梁重达xx吨,利用xx台xx吨,卷扬机分别在两个吊点位置吊装。

以最重的梁为选择依据Q=xxKg

①Q总计=K1(Q+q)

K1起升荷载系数K1=1.2

根据《重型设备吊装工艺与设计》

q索:按W6×37Φ15钢丝绳计算

q索=150×80.21/100=120.32Kg

q总计=1.2(6721+120)=8209Kg

Q计=1/2/×Q总×K2

K2=1.2根据《重型设备吊装工艺计算》

Q计=1/2×8209×1.2=4925Kg

选5吨单同慢速卷扬机两台做起升卷扬机。

4.生料仓盖的其他部分所用材料均用此法吊装,然后在顶部再组焊。

钢梁的制作安装,单榀允许的不垂直度为±10mm,梁通过支座重心竖向面的偏差≤5mm,对于六榀梁全部安装后,相邻两榀梁间,顶面高度的允许偏差≤10mm。

熟料仓盖结构简介 第1页共1页

熟料仓盖工程概况 第1页共1页

(1)仓盖上口盖的组装焊接,检验在筒仓内进行。

(2)竖立四根金属管式桅杆。

单根桅杆在筒仓内组装,用xxxt.m起重机竖立桅杆,四根桅杆竖立好后,再用角钢在30M高处连接起来,使桅杆构成一个整体的井字架。桅杆顶部四个角用缆风绳和筒仓壁连接。

高大模板支撑施工组织方案(3)用桅杆同时起吊上口架的框架结构。

(4)在筒仓外预制检验好相邻两工字钢组成的片状梯形结构框架,用125t.m的汽车吊起在顶部与仓盖组焊成形。

熟料仓盖施工技术及要求 第1页共1页

由于熟料仓盖的图纸不详济南大学城绿化工程施工组织设计,具体重量不能确定仓盖上口径的工字钢框架的重量约为40吨左右,现以50t计算,确定管式金属桅杆的参数。

①桅杆所承受的压力N=Q计

根据《重型设备吊装工艺计算》

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