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开封大型空分及化工设备制造项目化工容器厂钢结构施工方案(八局钢结构)

第一章、编制依据…………………………………………………………………2页

第二章、工程概况…………………………………………………………………3页

GB／T 23761-2020 光催化材料及制品空气净化性能测试方法 乙醛（或甲醛）的降解第三章、钢结构的工厂加工制作………………………………………………4页

第四章、钢构件的包装、运输、装卸及堆放…………………………………14页

第五章、钢结构安装部署……………………………………………………………17页

第六章、钢结构安装前准备工作……………………………………………………19页

第七章、格构柱的吊装………………………………………………………………31页

第八章、H型钢柱的吊装……………………………………………………………36页

第九章、吊车梁系统安装……………………………………………………………38页

第十章、屋架吊装……………………………………………………………………41页

第十一章、吊装施工的质量管理措施…………………………………………………44页

第十二章、吊装安全控制措施……………………………………………………………45页

第十三章、高强螺栓施工………………………………………………………………49页

第十四章、现场焊接…………………………………………………………………55页

第十五章、文明生产保证措施……………………………………………………62页

第十六章、质量保证措施………………………………………………………67页

本施工组织设计主要针对开封大型空分及化工设备制造项目二期化工容器厂主厂房钢结构工程施工而编制。

本施工组织设计在编制的过程中主要采用的依据和规范有：

1.1业主提供的招标文件和机械工业部第二设计研究院设计图纸；

1.9《涂装前钢材表面除锈和除锈等级》（GB8923）；

1.10《工程测量规范》（GB50026—93）；

1.11《建设工程项目管理规范》（GB/T50326—2001）；

1.12《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）；

1.13《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2001）；

1.14《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80—91）；

1.15《钢结构工程防火涂料施工验收标准》（CECS24：90）；

1.16国家、河南省、开封市有关建筑工程安全、文明施工的规定；

1.17对施工现场的勘探情况；

1.18本公司对相似结构类型工程的施工经验、技术力量和机械化施工能力；

1.19公司的质量手册、程序文件、作业指导书等相关文件；

1.20其它相关规程和技术标准；

工程名称：开封大型空分及化工设备制造项目二期化工容器厂

工程地点：开封经济技术开发区3号路

建设单位：开封空分集团有限公司

设计单位：机械工业第二设计研究院

监理单位:永煤龙宇建设工程监理有限公司

施工单位：中国建筑第八工程局有限公司

本工程位于开封市开发区3号路。本厂房为单层联跨钢结构厂房，厂房外轮廓尺寸为99.75×304.00m，建筑面积30518平方米，其中F至G轴29.750米，G至J轴30.750米，J至M轴39.250米，柱距12m，柱顶标高最高处37.163m；檐高为37.163米。厂房内安装的行车最大起吊能力300t。

3.2H型钢柱：F跨为焊接H型钢柱，最大高度19.67米，

3.4屋架梁：本工程屋架梁为焊接H型钢形式,因长度超出运输能力范围，因此考虑工厂分段制作、现场进行拼装后，再进行整体吊装就位。

第三章、钢结构的工厂加工制作

钢结构制造质量控制程序

（一）、制作前准备工作

1、钢材采购、检验、储备：

工程施工管理人员及公司有关部门参与的内部图纸会审后，经翻样工作员翻样后列出各类钢材的材料用量表，并做好材料规格、型号的归纳，交管理部采购员进行材料采购。材料进厂后，会同业主、质监按设计图纸要求及国家规范对材料按下列方法进行检验：

（1）钢材质量证明书。质量证明书应符合设计的要求，并按国家现行有关标准的规定进行抽样检验，不符合国家标准和设计文件的均不得采用。

（2）钢材表面有锈蚀、麻点和划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。

（3）钢材表面锈蚀等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》的规定。

（4）连接材料（焊条、焊丝、焊剂）、高强度螺栓、普通螺栓以及涂料（底漆和面漆）等均应具有出厂质量证明书，并符合设计的要求和国家现行有关标准的规定。

合格的钢材按品种、牌号、规格分类堆放，做好标识。钢材的堆放成形、成方、成垛，以便于点数和取用；最底层垫上道木，防止进水锈蚀。

焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）应按牌号和批号分别存放在干燥的储藏仓库。焊条和焊剂在使用之前按出厂证明上规定进行烘焙和烘干；焊丝应清除铁锈油污以及其它污物。

材料凭领料单发放，发料时核对材料的品种、规格、牌号是否与领料单一致，并要求质检人员在领料现场签证认可。

2、图纸会审、图纸细化：

经图纸会审后，由技术处负责编制本工程的加工详图，进行节点构造细化。对其中一些需设计签证的节点图，提交设计院审核。

3、制定钢构件加工生产工艺及质量标准：

（二）钢结构加工制作流程

（三）、放样、下料和切割

1、按照施工图上几何尺寸，以1：1比例在样台上放出实样以求出真实形状和尺寸，然后根据实样的形状和尺寸制成样板、样杆，作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。允许偏差见放样和样板（样杆）允许偏差表。

放样和样板（样杆）允许偏差表

2、钢材下料前先对材料进行校正，矫正后的偏差值不应超过规范及设计规定的允许偏差值，以保证下料的质量。

3、利用样板计算出下料尺寸，直接在板料成型钢表面上画出零构件形状的加工界线。采用剪切、冲裁、锯切、气割等工作过程进行下料。允许偏差见下料与样杆（样板）的允许误差表。

下料与样杆（样板）的允许误差表

4、根据工艺要求在放样和下料预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。

5、零件的割线与下料线的允许偏差符合下表规定：

零件的切割线与下料线的允许偏差表

6、切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净；切割后清除断口边缘熔瘤、飞溅物，断口上不得有裂纹和大于1mm的缺棱，并清除毛刺。

7、切割截面与钢材表面不垂直度不大于钢板厚度的10%，且不得大于2mm。

8、精密切割的零件，其表面粗糙度不得大于0.03mm。

9、机械切割的零件，其剪切与下料线的允许偏差不得大于2mm。机械剪切的型钢，其端部剪切斜度不得大于2mm。

2、零件、部件在冷矫正和冷弯曲时，其曲率半径和最大弯曲矢高应该按设计和规范要求进行加工。

4、零件采用热加工成形时，加热温度宜控制在900～1000℃；碳素结构钢在温度下降到700℃之前结束加工。

对外露边缘、焊接边缘、直接传力的边缘，需要进行铲、刨、铣等再加工。根据工艺要求，一般采用风铲、刨边机、弧气刨、端面铣床等机具、设备进行。

1、制孔根据情况分别采用冲孔、钻孔、气割割孔等。

2、柱、梁端板的螺栓孔用钢模钻孔，以保证螺栓位置、尺寸准确。H型钢梁柱上的螺栓孔采用万向摇臂钻，檩条墙梁上的孔由计算机在RC400檩条成型生产线上自动完成。

3、自动化的钻孔使得孔的偏差远小于规范值，确保安装和质量。

1、板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装在部件组装、焊接、矫正后进行。

2、组装顺序根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。连接表面及焊缝每边30~50mm范围内铁锈、毛刺和油污必须清除干净。当有隐蔽焊缝时，必须先预施焊，经检验合格方可覆盖。

布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量及齐头、加工的余量。

4、为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。胎具及装出的首件必须经过严格检验，方可大批地进行装配工作。

5、将实样放在装配台上，按照施工图及工艺要求预留焊接收缩量。装配台具有一定的刚度，不得发生变形，影响装配精度。

装配好的构件立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号和件数，以便查找。

焊接结构组装按需分别选用以下工具：

㈠、卡兰或铁楔夹具：可把两个零件夹紧在一起定位，进行焊接。

㈡、槽钢夹紧器：可用于装配板结构的对接接头。

㈢、矫正夹具及拉紧器：矫正夹具用于装配钢结构；拉紧器是在装配时用来拉紧两个零件之间的缝隙。

㈣、正后丝扣推撑器：用于在装配圆筒体的调整焊缝间隙和矫正筒体形状之用。

8、定位点焊所用焊接材料的型号，要与正式焊接的材料相同，并应由有合格证的焊工人点焊。

㈠、无论翼缘板，腹板，均应先进行装配焊接矫正，与钢柱连接的节点板等，应先小件组焊，矫正后再定位大组装。

㈡、放组装胎时放出收缩量，一般放至上限（L≤24m时放5mm，L≥24m时放8mm）

㈢、上翼缘节点板的槽焊深度与节点板的厚度关系见下表。

槽焊深度与节点板的厚度关系表

10、H型钢焊接生产线

该生产线由数控火焰切割机、H型钢组立机、龙门式自动焊接机及H型钢翼缘矫正机几大部分组成。焊接H型钢制作工艺流程见下页图。

H型钢由二块翼缘板及一块腹板焊接而成，钢板经数控火焰切割机下料后，经过H型钢组立机将翼缘板、腹板组合成型并点焊好，然后进入龙门式自动焊接机进行自动埋弧焊，焊接完成后再通过H型钢翼缘矫正机对焊接后H型钢翼缘板的变形进行矫正，从而完成整个加工过程，生产出合格的H型钢产品。

11、翼缘板、腹板均先单肢装配焊接矫正后进行大组装。组装前先进行基本定位，并焊接好加劲板和拉条，以确保在进行交叉施焊时结构不变形。

12、与钢柱连接的节点板等，先小件组焊，矫正后再定位大组装。

13、构件的隐蔽部位经焊接、涂装，并经检查合格后方可封闭；完全密闭的构件内表面可不涂装。

1、焊接全部完成，焊接冷却24小时后，全部做外观检查并做出记录。并按规定作焊缝检测。

用高强螺栓连接时，须将构件摩擦面进行喷砂处理。

3、按照施工图要求和施工规范规定，对成品外形几何尺寸进行检查验收，做好记录。

1、堆放构件时，地面必须垫平，避免支点受力不均。构件的吊点、支点应合理；构件一般均立放，以防止由于侧面刚度差而产生下挠或扭曲。

2、钢结构构件均涂防锈漆，编号不得损坏。

焊接H型钢制作工艺流程

2、防止构件扭曲：拼装时节点处型钢不吻合，连接处型钢与节点板间缝隙大于3mm，则需矫正，拼装时用夹具夹紧。长构件应拉通线，符合要求后再定位焊接固定。长构件翻身时由于刚度不足有可能发生变形，事先进行临时加固。

3、防止焊接变形：采用合理的焊接顺序及焊接工艺（包括焊接电流、速度、方向等）或采用夹具、胎具将构件固定，然后再进行焊行焊接，以防止焊接后翘曲变形。

4、防止尺寸不准确：制作、吊装、检查用统一精度的钢尺。严格检查构件制作尺，不允许超过允许偏差。

（1）电焊条：按照设计及规范要求选用焊条，焊条须具有出厂合格证明。如须改动焊条型号，必须征得设计部门同意。严禁使用过期、药皮脱落、焊芯生锈的焊条。焊接前将焊条进行烘焙处理。

审阅施工图纸，拟定焊接工艺。

准备好所需施焊工具，焊接电流。

在钢结构车间施焊区施焊。

焊工经过考试，并取得合格证后才可上岗，如停焊超过半年以上时，则重新考核后才准上岗。

施焊前焊工复查组装质量和焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后方能施焊。

（1）焊条使用前，必须按照质量证明书的规定进行烘焙后，放在保温箱内随用随取。

（2）首次采用的钢种和焊接材料，必须进行焊接工艺性能和物理性能试验，符合要求后才能采用。

（3）多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量缺陷，必须清除后再焊。

（4）要求焊成凹面贴角焊缝，可采用船位焊接使焊缝金属与母材间平缓过渡。

（5）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，须申报焊接技术负责人查清原因，订出修补措施后才可处理。

（6）严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧，在坡口内起弧的局部面积应熔焊一次，不得留下弧坑。

（7）重要焊缝接头，要在焊件两端配置起弧和收弧板，其材质和坡口型式应与焊件相同。焊接完毕用气割除并修摩平整，不得用锤击落。

（8）要求等强度的对接和丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口外，为了确保焊缝质量，焊接前采用碳弧气刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。

（9）为了减少焊接变形与应力，我公司常采取如下措施：

a、焊接时尽量使焊缝能自由变形，钢构件的焊接要从中间向四周对称进行。

b、收缩量大的焊缝先焊接。

c、对称布置的焊缝由成双数焊工同时焊接。

d、长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间断焊接。

e、采用反变形法，在焊接前，预先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜，以消除焊后产生的变形，从而获得正常形状的构件。

采用刚性固定法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。

锤击法；锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。

（10）焊接结构变形的矫正。见（四）矫正和成型中所述。

（十二）、摩擦面加工处理

本工程使用的是摩擦型高强螺栓连接的钢结构件，要求其连接面具有一定的滑移系数，使高强度螺栓紧固后连接表面产生足够的摩擦力，以达到传递外力的目的。

2、喷丸方式处理摩擦面：

喷丸粒径选用1.2~3mm，压缩空气压力为0.4~0.6Mpa（不含有水分和任何油脂），喷距100~300mm，喷角以90º±45℃。处理后基材表面呈均匀一致和金属本色。喷丸表面粗糙度达50~70µm不经赤锈即可施拧高强度螺栓。

3、处理好摩擦面，不能有毛刺（钻孔后周边即应摩光焊疤飞溅，油漆或污损等），并不允许再行打摩或锤击、碰撞。处理后的摩擦面进行妥善保护，摩擦面不得重复使用。

4、高强度螺栓连接的板叠接触面不平度。当接触面有间隙时，其间隙不大于1.0mm可不处理；间隙为1~3mm时将高出的一侧摩成1：10的斜面，打摩方向与受力方向垂直；间隙大于3.0mm时则应加垫板，垫板面的处理要求与构件相同。

工厂预拼装目的是在出厂前将已制作完成的各构件进行相关组合，对设计、加工以及适用标准的规模性验证。

1、预拼装数每批抽10~20%，但不少于1组。

2、预拼装在坚实、稳的平强式胎架上进行。其支承点水平度：

A≦300—1000mm2<允许偏差≦2mm；

A≦1000—5000mm2<允许偏差≦3mm；

（1）预拼装中所有构件按施工图控制尺寸，各杆件的重心线交汇于节点中心，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定。单构件支承点不论柱、梁、支撑，应不少于二个支承点。

（2）预拼装构件控制基准、中心线明确标示，并与平台基线和地面基线相对一致。控制基准应按设计要求基准一致，如需变换预拼装基准位置，应得到工艺设计认可。

（3）所有需进行预拼装的构件必须制作完毕经专业检验员验收并符合质量标准的单构件。相同单构件互换而不影响几何尺寸。

（4）在胎架上预拼全过程中，不得对结构件动用火焰或机械等方式进行修正、切割或使用重物压载、冲撞、锤击。

3、高强螺栓连接件预拼装时，可使用冲钉定位和临时螺栓紧固。试装螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔的30%，且不少于2只。冲钉数不得多于临时螺栓的1/3。

4、拼装后应用试孔器检查，当用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时，每组孔的通过率不小于85%；当用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率为100%，试孔器必须垂直自由穿落。不能过的孔可以修孔。修孔后如超过规范，采用与母材材质相匹配的焊材焊补后重新制孔，但不允许在预装胎架进行。

5、本工程预拼装的允许偏差见下表。

本工程预拼装的允许偏差表

L/1500且≤8.0

跨度最外端两安装孔或两支承面距离

±L/1500±5.0

Hn/2000且≤5.0

Hn/2000且≤8.0

第四章钢构件的包装、运输、装卸及堆放

构件运输任务由专业运输商承担，公司生产计划调度员负责协调管理，根据生产总体计划及车间实际生产进度，制定构件运输计划。在一批构件制作完成前三天，须下达运输计划至各职能部门，做好该批构件运输的车辆调度工作。运输计划应考虑至少提前到达现场，以防止雨天路阻等情况。

由于运输任务是中间枢纽，运输商与工厂及工程现场项目部之间保持联系，相互之间紧密配合，以完成施工任务作为共同目标。

本工程的运输采用公路汽车运输的方式完成施工任务，运输到施工现场拼接再进行吊装。

钢结构在运输时要注意以下事宜：包装、运输、装卸、堆放

1.1钢构件按规定制作完毕检验合格后，应及时分类贴上标识；按编号顺序分开堆放，并垫上枕木，减少变形、磨损。

1.2钢结构运输时绑扎必须牢固，防止松动。钢结构包装装车时，应在钢构件与包装绳及运输车辆上设置足够的垫木，垫木之间的距离应按照一定的距离，保证构件在运输过程中保证构件不产生变形、不损伤涂层且保证运输安全，在用钢丝绳固定时应做好构件四角保护工作，防止构件变形和刻断钢丝绳。

1.3主要螺栓孔以及顶紧面用胶布贴盖，防止运输、吊装过程中孔、顶紧面堵塞受损及H钢扭曲变形。包装物与H钢间必须加垫包装板防止油漆受损。

1.4对一些次要构件如檩条、支撑、角隅撑等由于刚度较小、数量较多，在运输过程中应进行打包，严禁散装，以免造成发运的混乱。

1.5运输的构件必须按照吊装要求程序进行发运，配套供应，确保现场顺利吊装。

1.6对大型和异型构件应结合运输的客观条件、装卸车设备、起重量、运输道路、通过市区的交通许可情况等制定运输方案。

1.7构件应对称放置在运输车辆上，装卸车时应对称操作，确保车身和车上构件的稳定。

1.8次要构件和主要构件一起装车运输时，不应在次要构件上堆放重型构件，造成构件的受压变形。

1.9钢构配件应分类标识打包，各包装体上作好明显标志，零配件应标明名称、数量、生产日期。高强螺栓的运输见高强螺栓的贮运与保管。

严格执行中华人民共和国公路法第四十九条，要求运输公司对参与运输的车辆进行全面检查、检修。

对于超宽超高构件必须严格执行中华人民共和国公路法第五十条，与县级以上地方人民政府交通主管部门、公安部联系，取得主管部门和公安部同意。并对指定路线进行沿途公路、桥梁、弯道查看，清除障碍。

根据构件尺寸和施工现场需求，本工程计划采用公路运输方式，力求快、平、稳的将构件运抵施工现场。

在材料运输前三天，必须制定可靠的运输计划，作好运输车辆的调度安排，考虑雨天等不利因素，作好提前准备工作，保证材料按时到达施工现场。

运输车辆在运输途中应时刻与施工现场保持联系。

梁、柱构件都用吊车或行车装运，其他杆件和零件可用铲车装卸，车上堆放合理，绑扎牢固，装车时有专人检查。卸料时，均应采用50T和25T汽车式起重机进行卸货，严禁自由卸货，装卸时应轻拿轻放。应严格遵守起重机吊装规范，不得斜拉、斜吊。起吊和放置时不能与其他物品发生碰撞。

应在运输车辆上预先准备枕木，以防油漆划伤。材料到现场，应按施工顺序分类堆放，尽可能堆放于平整不积水的场地；高强螺栓连接副必须在现场干燥的地方堆放，厂内外堆放都必须整齐、合理，标识明确，雨雪天要做好防雨淋措施，高强螺栓连接摩擦面应得到确实保护，构件堆放时注意以下几个问题：

4.1构件堆放场地应平整，场基坚实，无积水。

4.2构件堆放应使用垫木，垫木必须上下对齐，每堆构件堆放高度应视构件的情况分别掌握，一般和次要构件(支撑、檩条、墙梁等)不宜超过1m，重型和大型主要构件采用单层堆放，对平面刚度差的构件如桁架，一般采用竖立堆放，每堆一般为5榀组合，每榀之间应足够放垫木。

4.3每堆构件与构件之间，应留出一定的距离(一般为2m)。

4.4如现场场地允许，构件可按吊装顺序及安装位置，在保证起重机械及运输车辆行走通畅的情况下，按各种型号分别堆放于吊装位置附近。

4.5构件编号宜放置在两端醒目处，以便于吊装时构件的查找。

4.6H型钢和格构柱的堆放

堆放时应放在木垫板上，分层以木垫板间隔，垫的位置均匀以免变形。高度不宜过高。

同一标号的结构放在一个范围内，每堆垛留通道，高度不宜大于2米，易于散落的单件构件的堆放，上小下大，并配备护拦。

第五章、钢结构安装部署

1.1由于本工程工期紧、面积大，所以采取分段施工的方法进行安装施工，本工程分成以下两个施工段，即：第一施工段为轻型跨，第二施工段为中型和重型跨，并按以下顺序进行吊装：1～29/F～M区域

1.2本工程计划投入一台150T履带式起重机、二台50T和二台25T汽车起重机共同参与吊装。我们拟组建5个施工吊装班组，150T履带起重机主要负责格构钢柱及高跨屋面桁架吊装（吊车站位及计算书），其它H钢柱吊装、H钢梁吊装、吊车梁吊装、格构柱拼装、卸货等由50T起重机主要负责，再选择25T汽车起重机对现场进行小件、柱间支撑吊装及拼装屋面梁，并根据现场实际需要，统一筹划，适时调配。

1.3由人工紧随吊机的施工顺序，安装次要构件；对结构进行测量校正后，进行焊接施工。

1.4钢结构在吊装过程中采用测量仪器进行跟踪测量校正，钢结构底漆的补涂及面漆、防火涂料的施工穿插于钢结构吊装过程中进行。

2.1安装单根钢柱——柱标高调整——纵横十字线位移——垂偏校正——初校(用锲块校正)——固定——超差调整——固定。

2.2屋面梁在地面操平的垫木上用高强螺栓连接、组装好，再起吊安装；放置缆风绳。

2.3安装顺序：柱——垂直支撑——吊车梁——屋架梁吊装——水平支撑——压杆——檩条——角隅撑——墙梁——拉条。

2.5检查刚架垂直度偏移，复测钢柱标高、轴线位移、垂直度，屋面梁、屋架跨中垂直度，合格后用高强螺栓紧固，再进行初、终拧。

3、钢结构现场安装工艺流程：

第六章、钢结构安装前的准备工作

1、钢构件吊装前的检查

钢结构进场后或构件拼装完成后，应对构件进行严格的检查，具体检查的项目有：

(1)钢材、焊接材料、涂装材料等在钢结构制作过程中用到的原材料质量证明文件及复试报告。

(2)构件的外形几何尺寸，连接板的位置角度，螺栓孔的直径及孔距，焊缝的坡口，附件的数量及规格等。

47项目-天洋城屋面施工方案(3)构件的焊缝外观质量及一、二级焊缝的超声波探伤记录。

(4)高强螺栓连接摩擦面的质量及复验报告。

(5)构件的涂装质量及有关测试记录。

(6)对照构件发运清单检查构件的规格、型号、编号、数量。

(7)专门检查在运输过程中产生的变形及损坏情况T／ZZB 1607.1-2020 工业用氯化聚氯乙烯（PVC-C）管道系统 第1部分：管材，对发生变形的构件及时进行校正和修复。

吊装前对钢构件做好中心线、标高线的标注，对不对称的构件还应标注安装方向，对大型构件应标注出重心或吊点，标注可采用不同于构件涂装涂料颜色的油漆作记号，做到清楚、准确、醒目。

3、缆风绳、锚定的设置