第一章 工程概况
河南省****是河南省2005年重点工程,位于河南省郑州市***D核心区,总建筑面积约7.5万平方米。由1800座大剧院、800座音乐厅、300座小剧院、艺术馆、美术馆、南北共享大厅及艺术墙、室外广场组成。大剧院、音乐厅、小剧场、艺术馆、美术馆为五个球体建筑,下部钢筋混凝土结构,顶层沿不规则椭圆形周边设置转换桁梁,支承其上的钢球壳体系。共享大厅屋盖与艺术墙连为一体,互为结构支撑,采用钢管桁架结构体系。本工程钢结构均采用钢管相贯焊接桁架体系,可实现流畅优美造型及简洁舒适的良好室内建筑效果。
本工程根据设计要求,绝大部分材料为Q345B,局部采用铸钢节点,整个结构新颖美观、气势宏伟。
河南****效果图
第二章 施工进度及工期保证措施
第一节 施工进度计划安排
一、施工工期总体目标及节点工期计划
工期目标:依据招标文件的工期进度要求(总体进度要求及节点进度要求),综合考虑本工程土建、钢结构、安装等各个专业的工程量、施工特点、施工进度等,拟定了本工程钢结构部分的施工进度计划:
钢结构施工总工期根据招标文件规范为170天,其中美术馆、艺术馆、音乐厅、小剧场钢结构工程于2006年3月前完成,大剧院、艺术墙、标志塔钢结构工程在2006年10月份完成。
二、钢结构施工进度控制的难点
本钢结构工程按结构造型可分为三类:钢墙体结构(主要分布在南、北共享大厅、艺术墙)、钢屋盖结构(主要分布在大剧院、音乐厅、小剧院、美术馆、艺术馆五个椭球体建筑)、钢塔结构(主要分布在标志塔)。
本钢结构工程施工进度控制的难点主要体现在以下两方面:
1)、工期短、工程量大、施工环节多(要求总体计划必须严谨周密,工期保障措施得力)。
2)、各区内部和各区区间的流水作业多,大剧院、音乐厅、小剧院、美术馆、艺术馆、南北共享大厅的区间流水尤多(要求局部进度计划必须科学合理,局部工期调整能力强)。
3)、钢结构、土建等单位进行交叉施工,合理安排施工进度计划是关键。
我们的工期目标是:根据现场实际情况积极配合兄弟施工单位,在确保总工期不变的前提下,积极向前抢工期,全心全意为业主服务。
三、施工区段的划分
根据工程特点和工期要求,本钢结构工程施工分为:大剧院、音乐厅、小剧院、美术馆、艺术馆、南北共享大厅、艺术墙、标志塔等八个大区段。大剧院、音乐厅、小剧院、美术馆、艺术馆等五个大区段的每个内部依据安装的先后顺序和结构特点再细分为:中心环、屋盖主桁架、环向桁架、檩条等部分;南北共享大厅及艺术墙区内部再细分为:墙体桁架和大厅桁架等两个小区段;标志塔外筒内筒一起施工。
本工程施工工期紧张,施工面积大,工程量大,用钢量达到4000多吨,空间桁架结构体形复杂,下部混凝土结构楼面变化大,且投影平面也不规则,给施工带来了很大的不便。选择合理的施工方法及进行合理的分区,确定最佳的安装顺序,不仅仅会得到顺利安装,同时尽可能减少由于温度变形及安装误差引起的变形,是在结构进行流水施工和并行施工过程中需要解决的重要问题。
深化设计、翻样和工厂加工在深化图得到设计院确认后马上组织进行。我们在施工过程中将本着紧前不紧后的原则,在施工计划中体现出超前意识,同时根据网络计划和流水施工原理,制定分级网络计划,将工程在各施工工序内进行流水作业,以节省工期、合理配置劳动力、减少窝工现象、节约资源及减少对工程的投入。
第二节 工期保证措施
一、影响工期的因素分析
任何一个工程项目,要保证其实施时能按计划顺利、有序地进行,并达到预定的目标,必须对有可能影响工程按计划进行的因素进行分析,事先采取措施,尽量缩小计划进度与实际的偏差,实现对项目的主动控制。
影响工期的因素:
①施工进度计划安排是否合理、工作面是否能展开
②公司组织机构及项目部组织机构及人员配置是否合理
③现场安装方法是否合理、先进、技术难度高低,是否能节省工期
④工厂原材料准备、加工及成品运输是否及时,与现场施工是否对应
⑤现场施工机具数量及施工能力能否满足施工要求
⑥土建总包单位的施工进度推迟或提前对进度计划的影响
⑦施工环境因素和施工天气气候因素
对于上述影响本工程工期的诸多因素,我们将采取科学合理的措施分别对这些因素加以分析、研究,制定对策,以确保工程按期完成。制定如下对策保证措施主要以下几方面:
(1)加强宣传教育、明确工期目标;
(2)施工进度采用网络计划技术,编制施工进度网络计划,对施工进度实施动态管理,及时根据实际情况调整和控制进度。
(3)加强现场管理,做到场内道路畅通,水电供应正常,物资供应计划周详、机械状况良好,防止因物资机械等不良情况造成停工待料、待机影响进度。
(4)科学组织施工,及时协调施工中出现的问题,优化资源组合,均衡施工,做到施工不间断人工施工连续,提高劳动生产效率,确保工期目标。
(5)科学安排施工顺序,针对大面积结构施工工期很短的特点,合理展开工作面,重点、难点突出,以配合安装工期为目标,加强技术、管理和保障工作。
(6)搞好内外部的协调关系。与业主、设计、监理、总包、地方政府等外部关系单位密切协调,互相支持,统一认识,及时处理施工过程中出现与设计不相符的地方,避免影响工期。
(7)制定弹性工期制度,建立应急预案制度,以应对现场土建总包可能提前提供施工操作面的情况。并及时根据实际情况进行施工方案的局部调整。
(8)根据土建总包单位的施工顺序,以及与钢结构施工有关的部分,进行协商局部调整施工的先后顺序,在利于钢结构施工的同时,保证总工期不变。可以大大缩短工期。
二、工期保证技术措施
1、组织保证
本工程将由公司总经理亲自组织工程的项目管理机构和资源供应调配,由公司各相关部门负责人以及强有力的项目部来主管本工程的设计、采购、生产、安装等工作,从组织上确保工程的顺利、优质、安全地进行。
本工程组织机构将组建目标一致、权力集中、分工明确、精干高效、对项目实施全过程、全方位管理的强有力的项目经理部,有一个先进合理的技术和生产安装管理计划及各方充分和科学的协调。及时解决所有技术问题和质量问题。具体应做好以下工作:
根据施工总进度网络计划和加工制作进度,采用预控法设置各工序进度控制点,细化各分项工程及各分段工序的进度计划(各分项设计、材料采购、各分项及工序的加工制作、运输、组装拼接、安装、吊装等),综合分析资源(人力、设备、及配套配合情况)状况,制订出科学合理的进度计划体系和保证措施。每项工作(如资源准备、采购、设计、加工制作、安装施工等)都应根据工期控制点和生产能力倒退排定,各项进度计划之间应协调一致、紧密配合,如出现进度紧张时,应采取增强资源或加班加点作业等措施,同时应每周根据进度的实际及变化情况编制滚动计划,以便及时修订计划和采取相应措施,决不允许因某一进度控制的失控而影响到其他工序或分项项目。
项目控制总体管理图:
项目总指挥
工地项目部
各部门相互协调
项目经理部
综合计划控制
工厂加工
现场准备工作
工作平台
搭设进度控制
总安装进度控制
地面拼装进度控制
深化设计及翻样进度
原材料采购进度控制
标志塔加工进度控制
桁架杆件加工进度控制
成品半成品运输进度
分区安装进度控制
2、深化设计、翻样加工图设计进度保证
加工图设计的时间完全由本公司负责,为确保按既定工期完成,本工程深化设计难度大,面积大,施工工期短,而工程对深化、加工、安装的要求非常高,且工程结构复杂,在国内乃至国际上都具有相当的难度,针对本工程公司将抽调工程经验丰富的充足的设计人员,工艺人员及其他有关的工程技术人员,组成公司最强技术力量的深化、翻样班子,配套服务人员及相关设备、软件。
3、有充分的材料及资源保证
充分的资源是保证工期的前提,为此公司组织了充分的人力、物力、财力及施工机具,具体如下:
(1)本公司通过ISO9001质量体系认证,各类材料都有合格分承包方及时供应,针对本工程本公司将进行提前草签供货协议的方式,确保提前采购,并不断供货。
(2)合理安排劳动力,在工厂加工阶段保证专人专设备加工,同时根据现场实际情况进行调整加工人员数量,现场开工时完成30%的加工量。对现场劳动力的进场根据施工进度进行优化设计,在满足大工作面对劳动力要求的前提下,做好现场安装劳动力的准备工作,避免劳动力进场出现大起大落。
(3)确保施工机械设备和机具及加工好的材料及时进场,保证施工机械设备正常运转。保证构件发货按现场分区进度进行运输,不出现错发、漏发等现象,影响工期。
(4)提前作好资金准备工作,做到专款专用。
(5)防风防雨措施。
(6)进度计划与实际完成量勤检查、勤对比,早发现影响工期因素,早采取措施。
4、关键线路工期保证
施工总工期由工序的关键线路控制,因此在施工过程中严格保证关键施工线路的施工工期,是保证总工期的前提条件,相对本工程而言,关键是要控制大剧院、南北共享大厅的安装时间,这些区域施工量约3000多吨,我公司采用整体并行施工,各区内流水作业,数台大型吊机进行桁架整榀单吊或分段吊作业,充分利用施工作业面,整体压缩工期。根据该工程的实际情况,保证了大剧院、共享大厅的进度,才能充分保证整个钢结构的安装工期。
5、利用计算机网络进行信息和计划管理
根据本项目的工程特点及难点,安排合理的施工流程和施工顺序,尽可能提供施工作业面,使各安装队能并行施工。同时根据各分区的逻辑关系,应用先进的网络计划管理软件,编制总体网络控制计划,明确关键线路,确定若干工期控制点,同时将总计划分解成月、旬、周、日作业计划,以做到以日保周、以周保月、以月保总体计划的工期保证体系。现场安装时及时将各安装班组情况进行反馈,做到天天控制,及时调整,严格控制现场的施工进度。
根据现场安装进度及时与工厂进行联系,加工厂根据现场情况及时调整加工力量和加工、运输任务,及时联系,及时解决问题,确保现场安装任务。
6、派遣高素质、经验丰富的施工班组
本工程工程量大、质量要求高、工期紧、施工中必须有效地组织好各专业施工队伍,选择素质好、技术水平高、有类似工程施工经验的施工队伍上岗操作,为此,将配备充足的多次施工过类似工程的自有施工队伍。
7、积极应用新技术、新工艺,优化施工方案
在本工程施工中,我公司将充分应用施工图深化、优化设计技术、计算机放样下料技术、大型管材相贯线多维数控切割技术、大跨度桁架单榀整榀吊装技术、大跨度桁架高空对接成形技术、激光(全站仪)测量技术处理技术、现场半自动CO2气体保护焊及质量管理和质量保证、计算机及软件应用等技术优势,编制最优化的施工方案。从施工方案本身提高安装精度和加快施工进度。
8、安装工期保证措施
(1)准备充足的劳动力资源,确保满足现场安装工期的施工人员的需求;
(2)提前落实大型设备的进场;
(3)派遣优秀的项目经理和项目管理人员,加强现场的协调和管理;
(4)做好雨季、冬季施工的防护措施,保证工程不会因天气原因停工;
(5)准备充足的夜间施工的材料,保证需要时可以24小时施工;
(6)提供充足的资金保障;
(7)材料提前加工完毕、并运输进场;
9、制定工期变化应急预案
本工程招标文件提供的工期要求为最迟节点控制工期,根据工程现有实际情况,土建与钢结构单位交叉施工,现场具备安装的时间可能提前,因此,我们应制定应急预案,应对可能提前进场安装的情况。
根据招标文件要求,可能在安装过程中需要赶工,因此工厂需要储备一定数量的后备力量。
安装方案准备,在现场变动的情况下,可能计划的施工条件也发生了变化,因此需要制定各种备用方案,以保证在不同条件下使本工程钢结构得到顺利安装。
1)、图纸深化、工厂制作、总拼分段及现场安装等工作尽可能提前进行,工期尽可能向前压缩。
2)、做好现场拼装及安装工作的安全措施,确保人员、构件、设施的安全、可靠,从而保证施工进度。
3)、加强现场拼装及安装的管理和控制,努力做好与业主、监理等的协调和配合工作。
第三章 加工制作方案
第一节 钢结构制作重点和技术难点
一、钢结构制作的重点
(1)各个场馆屋面弧形桁架的制作。
(2)南、北艺术墙立柱及屋架的制作。
(3)标志塔的制作。
二、钢结构制作的难点
(1)大剧院屋面弧形桁架共计55榀,其它场馆共计83榀,其中最长的两榀位于大剧院内,编号为OTR03、OTR04,这两榀弧形架跨度高达57米,重量为11.479吨,上、下弦杆由φ245X12,腹杆由φ121X8钢管组成的平面桁架,材质均为Q235B。整个弧形桁架在制作过程中,如何保证桁架的空间立体尺寸精度成为本工程质量控制的重点和难点。
(2)南、北艺术墙立柱与Z轴方向有倾角,其中部分立柱重量大、高度大,制作难度大。尤其在北艺术墙中NTR2A柱子最重、最高,整根柱子长度高大40.5米,重量为52.562吨,下部是由φ600X40、上部由φ600X20的钢管组成弦杆,φ245X10的钢管组成腹杆,整个柱子为组合式桁架,材质为Q235B。整个南、北艺术墙优美的流线型曲线的完美体现,关键在于柱子的制作精度,这也成为工程的又一个难点。
(3)标志塔是由内筒、外筒及支撑筋板组成,材质为Q345B,所有连接焊缝均为全融透焊缝.焊缝等级为一级.标志塔塔尖标高为+60.000米,其中钢结构部分标高为46.125米,标志塔底部标高为+6.000米,整个钢结构部分全长为40.125米,其中内筒为直径1500mm,长度为34米,外筒为一个最大直径3000mm 变化的一个圆锥体。筒体长度长约40余米,运输困难,筒体的直径过大,超乎常规,制作难度非常大。所有连接焊缝均为全融透焊缝,焊缝等级为一级,焊接工艺的选择要求非常高,焊接难度超乎常规。
三、施工策略
⑴ 制作厂内分段制作,厂内整体预拼装策略。
对于超大弧形桁架、艺术墙超大组合式柱子、以及标志塔柱等,我公司制作时将按照规范要求进行厂内分段制作,整体预拼装,施工现场组对总拼策略。
⑵突破、创新策略
针对部分结构制作难度超乎常规,我公司技术人员在技术上进行了突破、创新。例如标志塔筒的制作,外筒与支撑筋板的焊接采用了外敷焊接接点,保证了一级焊缝的质量要求。支撑筋板接口处采用了筋板相互错开200毫米,这样做提高了塔筒的安全度和抗震性能,减少了焊接变形和焊接应力,也提高了安装精度。
⑶规模化策略
对相同或相似的构件我公司采取规模化生产,以保证制作的进度。
⑷高科技策略
对于组合式桁架的施工图绘制、下料程序编制,我公司均采用目前最为先进的软件进行如AUTOCAD2004、3DMAX、XSTEEL等,以保证图纸的准确度。我公司制作时将承诺使用本公司最为先进的设备进行加工生产。如五轴数控相贯面切割机(型号为:HID-6000EH)、六轴数控相贯面切割机(型号为:HID-900MTS)等设备进行。
⑸预拱策略
对于跨度在24米以上的桁架我公司为保证整体结构的精度,在制作时采取预先起拱策略,以保证精度
第二节 桁架制作工艺
一、桁架的结构形式
大剧院及其它场馆主桁架为弧形桁架,最大截面为2.4米。最大的桁架的上、下弦杆由φ245X12,腹杆由φ121X8钢管组成(如上图所示),材质为Q345B。
二、桁架制作工艺
本工程桁架主要五个场馆钢管桁架,钢管桁架制作主要为采购成品钢管进行相贯面切割下料。钢管桁架构件在发货至现场之前,必须进行工厂预拼装。
2.1工艺流程
弦杆工艺分段
弦杆下料
主杆对接
UT检查
拼装
腹杆下料
桁架焊接
入库
发运
附件制作
尺寸检查
MT检查
桁架喷砂、涂装
涂装检查
成品检查
在工厂制作时,将桁架分为10-12m长一段(主要是指弦杆超12米在运输工作上有一定的困难),每段对接位置上下弦杆不应在同一平面,而应错开300-500mm。
考虑构件形状尺寸大小、单位体积重量,为保证工期、构件质量。拟采用在工厂下料、小段组装、整体预拼装、焊接、矫正、喷砂、涂装后,构件主要以杆件、半成品运输到现场进行组拼装和安装。
⑴弦杆弯曲
①、圆管的弯制,由于本工程钢管桁架的钢管管径较大,因此我公司对于钢管的弯曲加工将采用液压弯管机冷弯成形,在弯曲钢管时,配备弯管机使用的各种规格尺寸的专用弯曲钢模,不但可在弯曲过程中严格控制弯曲半径和钢管壁厚减薄量,弯曲钢模还可最大限度地减少钢管弯曲时受力部位的变形。
②、本工程桁架结构的弦杆,在组装前须进行弯管加工。综合考虑弯管的曲率、管径,拟采用数控胎模立体弯管曲机(CDW245-500T):液压动力500T,通过更换不同压模具可以弯最大钢管Φ900×40mm、最小曲率10000 mm;数控弯管机(CDW27Y):弯曲管材规格≤Φ550×25mm、最大弯曲角度190°、最小弯曲半径5000mm;立体弯管机进行钢管弯曲制作。
根据桁架下弦杆件的曲率进行钢管弯管,杆件在相贯面切割好后采用长冶锻压设备厂提供的CDW245-500T和弯曲机CDW27Y进行冷弯立体全功能数控弯管机加工,加工时根据杆件半径及弯曲半径选用合适的胎模进行弯曲,同时根据杆件的各向弯曲曲率等的三维模型数据转换为PLC控制程序输入弯管机控制器内进行加工。同时,弯曲时应考虑自然复原性变形,并根据经验数据适当加大弯曲曲率半径。制作后的材料不应有明显凹痕、缺口以及几何尺寸、形状位置不符合要求的现象。
⑵钢管下料前工艺准备
①确定工艺分离面
加工时杆件分界面在两相邻节点的距离的1/4处,且各弦杆应错位,安装时对接的间隙是两侧管端各占一半。
②工艺试验
用同类管子及节点形式,进行三个节点以上的桁架段的工艺试验:预拼装焊接后,测量其收缩量。
安装时对接接头的收缩量的测定,此举主要是由于现场安装时的对接,在耳板夹固情况下(耳板及连接板抛丸处理成摩擦面),进行焊接,焊完冷却卸下螺栓后测量。
根据经验值:弦杆每段放焊接收缩余量2-5mm。对腹杆等杆件放焊接收缩1mm。
⑶钢管的下料
腹杆与上、下弦杆之间为焊接连接,而且大部分焊缝需要熔透,为保证焊接质减少焊接变形,采取以下措施:
①切割设备
钢管相贯杆件的切割采用数控相贯线切割机,它能根据事先编制的放样程序在计算机控制下自动切割,所以对相贯钢管的切割来说,切割程序的编制极为重要。按照数控切割集成软件PIPE-COAST、WIN3D、CAD等并结合Xsteel、AUTOCAD等软件实现这一目标。
相贯面等离子-火焰管材数控切割机
设备名称: | 相贯面等离子-火焰管材数控切割机 | 型号: | HID-600EH
HID-300MTS HID-900MTS |
制造厂商: | 日本丸秀工机株式会社 | ||
功能:主要用于管材各种位置联接件的相贯面切断、剖口加工、电脑三维自动控制
主要技术参数:可切割圆管材直径≤Φ900mm 方管:700*700mm 管材臂厚≤80mm 长度≤15000mm 制件精度:长度≤设定值±1.0mm 相贯面曲率≤设定值±1.0mm 钢(方)管相贯线接头的相贯面切割采用从日本引进,目前国际上最先进的五轴相贯线切割机HID-6000EH(日本丸秀)、六轴相贯线切割机HID-300MTS、六轴相贯线切割机HID-900MTS加工,其整个过程通过计算机1:1模拟设计,输出指令,实现无图纸化加工,相贯线及坡口一次成形,为高质量地完成相贯面切割,提供了充分的必要条件。 |
②杆件切割长度的确定:通过试验事先确定各种规格杆件预留的焊接收缩量,在计算杆件钢管的断料长度时计入预留的焊接收缩量和钢管端面机械削坡口的加工余量。
③切割相贯线管口的检验:先由原尺寸通过计算机把相贯线的展开图在透明的塑料薄膜上按l:1绘制成检验用型板,型板上标上管件的编号。检验时将型板根据线标志紧贴在相贯线管口,据以检验吻合程度。经过长期实践,证明为检验相贯线管口准确度的最佳方法。
④切割长度的检验:原寸放样人员对每根杆件都有一一对应的加工票标示杆件的长度,车间切割机操作员每完成一根构件的切割必须检查构件的长度并填表记录。
⑤管件切割精度:采用等离子切割能使偏差控制在±1mm,以较高的切割精度来保证桁架的制造质量和尺寸精度。
⑥切割件的管理:加工后的管件放入专用的贮存架上,以保护管件的加工面。
⑦放样切割流程
细部设计图纸
施工技术交底
计算机放样
面零件草图
编套料图
校 对
制作样板
下料工场
钢板下料
数控下料
手工下料
光电下料
焊接坡口切割
送制造车间
钢管相贯线
数控切割
编制数控程序
⑧成品相贯面钢管允许误差
项 目 | 简 图 | 技术要求 |
弦件长度 | L/1000,且≤+3.0
0 |
|
弯圆弦件长度 | a/1000,且≤+3.0
0 L1/1000,且≤+3.0 0 |
|
弯圆弦件拱高 | h1测量间距按图纸设计的La、Lb间距h(1/2/3) ≤+3.0 | |
构件长度 | L≤±2.0 | |
相贯构件长度 | 测量相贯口最长与最长间距离L≤±2.0 | |
杆件侧向弯曲 | L/1000,且≤15.0 | |
杆件园度(含弯圆后) | △<0.1t,且≤2.0 | |
杆件对接错边 | d<0.1t,且≤3.0 |
2.4 预拼装
本工程桁架截面大的,均采取在工厂整体预拼装,分段运至现场拼装的方案。
⑴分段组装应在坚实、稳固的专用胎架上进行,其支撑基准水平偏差允许≤2.0mm。
预拼装胎架示意图
⑵组装时,在组装平台上划出钢桁架的中心轴线,弦杆轮廓线,节点中心,并做好标记。
⑶安装专用分段组装胎架,胎架应设置在距节点位置,胎架上设置标高标记,以备随时复测,防止变形,水平弦杆中点打上中心标记。
⑷分段组装时先用定位模板定位下弦杆,然后在调整模块上放置上弦杆,用活动夹头固定。
⑸ 从分段中心向两边依次组装水平弦杆、腹杆。组装过程中,通过可调上弦杆的移动,把每一节点的水平弦杆,腹杆就位,定位检测合格后,立即用卡码使上弦杆完全固定。
⑹按上述方法分别组装各分段构件,出胎前各分段之间必须经过整体预拼接,并在上、下弦杆处设置拼接定位连接板。
⑺对出胎钢桁架分段进行除尘、除锈、补涂及完整性验收。
⑴组装前,所有零部件必须单件制作验收合格,方可组装;
⑵在胎架上组装过程中,不得对构件进行切割修正;
⑶组装构件各种控制标记应醒目表示,并与组装胎架相一致;
⑷组装中所有构件应按施工图控制尺寸,各杆件的受力线应汇交于设计点,并完全处于自由状态,不允许有外力强制固定;
⑸分段预拼接时宜按钢桁架实际就位状态进行,以便检查;
⑹严格工序质量检查,拼装制作时的钢卷尺等应统一校核,确保后续工序的制作精度和拼装顺利;
⑺下料时应考虑构件焊接收缩量和组拼起拱量。
第三节 标志塔的制作工艺
整个筒体长度约53.46米,因此我们将其分成14段,从下往上每约2.5-4米分为一段,最后一段为10.26米。下面从+5.25米到+7.63米段阐述制作工艺,其余施工段方法与该施工段一样。
一、塔筒制作工艺过程
内筒钢板拼接
外筒钢板拼接
内筒钢板下料
外筒钢板下料
内筒卷制
外筒压制
支撑钢板下料
外筒切割
外筒瓦片与支撑筋板焊接
标志塔段除锈
标志塔段涂装
标志塔段发运
支撑与内筒焊接
二、内筒制作工艺
(1)组立
钢板检查
钢板切割
坡口加工
端部弯曲
卷 管
椭圆度检查
直缝焊接
UT检查
环缝焊接
UT检查
卷管对接
NOO
NOO
⑵、加工制作要领
1)、原尺寸制作要领:
制作前钢材(矫正后)表面不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,钢材矫正后的允许偏差,其局部的平面度允许误差为1.00毫米。
筒体内纵缝、环缝处的坡口型式
板端部的弯曲如下要求:
长度为4t(t为板厚)
2)、钢板的卷管
A、钢板的放置:卷管的纵缝、环缝的坡口大小不同,因此卷板前一不定期要确认里面侧是否朝上,以保证坡口方向的正确性。
B、圆度检查:
利用型板进行检查,型板尺寸为1000mm长,检查的方法如下:
3)、钢管的大组立:
根据施工安装方案,本工程内筒八米分一段,故钢管组立按三段划分。
A、首先进行组立平台的设置,保证平台的水平,并且在平台上划中心线(4芯)的投影。
B、平台划线精度△≤0.5mm
C、然后按下图进行组立,检查投影点的偏差以确保中心度。
D、对接时相邻卷管的纵缝必须错开200mm以上。
4)、筒体内纵缝、环缝的焊接
焊接顺序:首先进行钢管内焊缝的焊接(埋弧焊),外侧先用炭刨清根,再用埋弧焊接;
焊接设备:采用我厂专用的钢管焊接机进行焊接,如下图:
5)、焊接参数
A、手工焊
直径 | 电流 | 电压 |
Φ3.2 | 150A | 32V |
Φ4.0 | 220A | 38V |
B、二氧化碳气保焊
直径 | 电流 | 电压 |
Φ1.2 | 250—280A | 32V |
Φ1.4 | 300—340A | 34V |
C、埋弧焊
直径 | 电流 | 电压 |
Φ4.0 | 500—550A | 30—32V |
Φ5.0 | 600—700A | 30—34V |
三、外筒的制作工艺
1)、下料
下料前钢材(矫正后)表面不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,钢材矫正后的允许偏差,其局部的平面度允许误差为1.00毫米。
2)、端部弯曲
3)、上3000T压力机进行压制,该压力机最长可压制12米,直径为5米,厚度为50毫米的各类锥筒体构件,可满足本工程的需要,
4)、锥筒体的焊接
焊接顺序:首先进行锥筒内焊缝的焊接(埋弧焊),外侧先用炭刨清根,再用埋弧焊接;
焊接设备:采用我厂专用的钢管焊接机进行焊接,如下图:
焊接参数
A、手工焊
直径 | 电流 | 电压 |
Φ3.2 | 150A | 32V |
Φ4.0 | 220A | 38V |
B、二氧化碳气保焊
直径 | 电流 | 电压 |
Φ1.2 | 250—280A | 32V |
Φ1.4 | 300—340A | 34V |
C、埋弧焊
直径 | 电流 | 电压 |
Φ4.0 | 500—550A | 30—32V |
Φ5.0 | 600—700A | 30—34V |
4)、锥筒体的切割、坡口。
外圆筒与支撑筋板采用坡口焊接,因此瓦片需开坡口,外圆锥筒体与支撑筋板的连接节点示意图如下
3、支撑筋板的下料
支撑筋板的下料允许偏差与外筒体的下料偏差一样.
支撑筋板的下料形式,分为两种,与外筒和内筒的,两种剖口形式不同。
与外筒的剖口意图
与内筒的剖口示意图
4、支承筋板与内筒体的焊接
支撑筋板与内筒体的焊接在专用的支架上进行,采用CO2气体保护焊,反面清根的焊接工艺进行。
5 、外圆锥形瓦块与支撑筋板焊接
外筒与筋板焊接采用半自动埋弧焊机进行焊接,焊接参数为
直径 | 电流 | 电压 |
Φ4.0 | 500—550A | 30—32V |
Φ5.0 | 600—700A | 30—34V |
6、标志塔分段制作完毕示意图:
第四节 屋面顶部中心环的制作工艺
一、结构特点
中心环是由钢板卷制而成,最大直径为2900mm,, 其中夹筋板分为竖向筋板和环向加筋板,筋板的厚度分别为30mm、25mm,所有的材质均为Q345B。连接焊缝均为一级焊缝。
二、制作工艺流程
内筒的制作
外筒的制作
竖向筋板的下料
环向筋板的下料
内筒与竖向筋板的焊接
第一道环向筋板与内筒及竖向筋板的焊接
外筒的工艺孔的制备
外筒与环向筋板及竖向筋板的焊接
第二道环向筋板与内筒、外筒及竖向筋板的焊接
顶部中心环的除锈
顶部中心环的涂装
顶部中心环的包装、运输
3.1 内筒及外筒的筒体制作
在标志塔一节中有大直径钢管详细的加工工艺,使用的3000T压力机进行筒体的压制,本节中不在详细叙述。
3.2 竖向筋板及环向筋板的下料
竖向筋板及环形筋板的下料,采用数控切割机(型号为CNG-1000:)进行,竖向筋板与内筒及外筒采用双面坡口反面清根的焊接形式进行焊接
3.2 竖向筋板及环向筋板的焊接
竖向筋板与内筒体的焊接在专用的支架上进行,采用CO2气体保护焊,反面清根的焊接工艺进行。
3.3、第一道环形筋板与与内筒及竖向筋板的焊接
环形筋板与内筒、外筒及竖向筋板均采用单边坡口焊,其坡口形式如下图所示:
环形筋板与内、外筒及竖向筋板的焊接全部采用手工电弧捍焊接工艺参数见工厂焊接一节。
第五节 焊接球制作工艺
一、工艺流程
(1)流程框图
焊接球工艺评
加工工艺方案制定
材料复验
放样划线
钢板探伤
下料、切割
加工压模制造
半球体压制
过程监测
切割余量、开坡口
外形尺寸检查
加劲肋板装、焊
另一半球体组装
球体环缝焊接
外形尺寸检查
测量,探伤检测
校 正
提交监理验收
油漆检查
冲砂涂装
合格出厂
(2)流程示意图
焊接空心球制作工艺流程图
1.放样、下料
2.半球体压制、切割余量、坡口开制
3.装焊球体内部十字加劲板
4.组装半球并焊接
5.完工测量及矫正
靠栅
标准角尺
焊接球
二、焊接球节点制作工艺说明
(1)先按照设计图纸空心球的规格,制订出合适的加工压模,上下压模必须考虑钢板的减薄量及脱模方便。
(2)钢球的压制,采用热压法进行加工,在专用压模上用油压机
进行上下半球的压制,压制时要求先将钢板放入窄口炉中进行均匀加热,温度控制在900-1000℃左右,但不能过火,以免损坏钢板内部组织,另外钢板加热时,必须注意温度一定要均匀,否则对于钢球的压制成型影响较大。
(3)钢球压制时要注意钢板表面的拉毛现象,可通过调正压模和
加热温度来加以控制。
(4)钢球压制后,待完全冷却,检查钢板外表面的质量,不得有明
显的裂纹和凹凸不平现象,并经专职检查员验收合格后才能送入下道工序,对于不合格的钢球,应分开堆放并处理。
(5)将检查合格的钢球(半只)吊入专用平台上进行划线,把球固
定,用划针盘拖动划线的方法划出上口的余量,然后再吊上钢球专用切割机上进行切割余量和坡口切割。
(6)将验收合格的两半球进行坡口打磨,直至露出金属光泽, 再和中间加劲肋板进行拼装,拼装时必须保证对接错边量和坡口间隙尺寸以及钢球直径;定位焊并经检验后送入钢球专用焊接机上进行钢球的焊接。
(7)焊后进行100%超声波探伤,探伤合格后将焊缝表面余高进行批平磨光,送冲砂油漆(与支座焊接的暂不冲砂油漆),提交验收。
(8)焊接球成品件应达到如下要求:
①球焊缝应与球外表平齐,允许偏差±0.5。测量方法:用焊缝
量规,沿焊缝周长等分取8个点检查。
②直径误差:当球直径D≤300时,允许偏差±1.5;
当球直径D>300时,允许偏差±2.5;
检验方法:用卡钳及游标尺检查,每个球各向测量三个点。
③成品球圆度误差:当球直径D≤300时,允许偏差≤1.5;
当球直径D>300时,允许偏差≤2.5;
检验方法:用卡钳及游标尺检查,每个球测三对,每对互成90度,以三对直径差的平均值计。
④两个半球对边错口量,允许偏差≤0.1;
检验方法:用套模及游标尺检查,每球取最大错边处一点。
(9)将检查合格的成品球做好标记,包装入库待运。
第六节 除锈和涂装工艺
一、抛丸除锈
所有的钢构件在涂装前应进行除锈后方可进行涂装。除锈主要采用抛丸除锈工艺方法,在全自动、全封闭的美国藩帮公司生产的抛丸除锈机中进行。抛丸除锈可以提高钢材的疲劳强度和抗腐蚀应力,并提高漆膜的附着力。
抛丸除锈后钢构件表面质量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》(GB8923-88)。除锈等级达到Sa2.5级,同时钢构件在抛丸除锈时应主要以下一些质量保证措施:
(1)除锈前应对钢构件进行边缘加工,去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物及污垢等。
(2)除锈时,施工环境相对湿度不应大于85%,钢材表面温度应高于空气露点温度3℃以上。
(3)抛丸除锈使用的磨料必须符合质量标准和工艺要求。
(4)经除锈后的钢结构表面,应用毛刷等工具清扫,或用干净的压缩空气吹净锈尘和残余磨料,然后方可进行下道工序。
(5)钢构件除锈经验收合格后,应在3h内(车间)涂完第一道底漆。
(6)除锈合格后的钢构件表面,如在涂底漆前已返锈,需重新除锈,如果返锈不严重,可只进行轻度抛丸处理即可,同样也需经清理后,才可涂底漆。
二、涂装工艺
钢构件除锈及涂装技术要求一览表
序号 | 涂装要求 | 设计要求 | 备注 |
1 | 表面净化处理 | 无油、干燥 | GB11373 |
2 | 喷砂除锈处理 | Sa1/2 | GB8923 |
3 | 表面粗糙度 | GB11373 | |
4 | 水性无机富锌底漆 | 高压无气喷涂工厂涂装 | |
5 | 环氧封闭漆 | 40um | 高压无气喷涂工厂涂装 |
6 | 环氧云铁中间漆 | 100um | 人工涂刷,现场涂装 |
7 | 丙烯酸聚硅氧烷面漆 | 50um | 人工涂刷,现场涂装 |
除锈合格后的构件应立即进行表面清理,并喷涂防锈底漆,油漆的要求应按设计规定,油漆的工艺应按作业指导书和相应品种的油漆和使用说明书进行作业,油漆时的环境温度和湿度由温湿度计控制以确保符合相应品种油漆工艺的要求,喷涂的厚度由测厚仪检验控制,每道油漆的厚度应按使用说明书控制。油漆后,应由专人按图纸要求做上标识,构件的主要标识有拼装号码,构件编号等标记和标识。主要采用设备:美国固瑞克高压无气喷漆机喷涂。
2.1施工工艺
2.1.1施工气候条件的控制
a.涂装涂料时必须注意的主要因素是钢材表面状况、钢材温度和涂装时的大气环境。通常涂装施工工作应该在5℃以上,相对湿度应在85%以下的气候条件中进行。
b.以温度计测定钢材温度,用湿度计测出相对湿度,然后计算其露点,当钢材温度低于露点以上3℃时,由于表面凝结水份而不能涂装,必须高于露点3℃才能施工。
c.当气温在5℃以下的低温条件下,造成防腐涂料的固化速度减慢,甚至停止固化,视涂层表干速度,可采用提高工件温度,降低空气湿度及加强空气流通的办法解决。
d.气温在30℃以上的恶劣条件下施工时,由于溶剂挥发很快,必须采用加入油漆自身重量约5%的稀释剂进行稀释后才能施工。
2.1.2基底处理
a.表面涂装前,必须清除一切污垢,以及搁置期间产生的锈蚀和老化物,运输、装配过程中的部位及损伤部位和缺陷处均须进行重新除锈。
b.采用稀释剂或清洗剂除去油脂、润滑油、溶剂、上述作为隐蔽工程,填写隐蔽工程验收单,交监理或业主验收合格后方可施工
2.1.3涂装施工
a.防腐涂料出厂时应提供符合国家标准的检验报告,并附有品种名称、型号、技术性能、制造批号、贮存日期、使用说明书及产品合格证。
b.施工应备有各种计量器具、配料桶、搅拌器按不同材料说明书中的使用方法进行分别配制,充分搅拌。
c.对于双组份的防腐涂料应严格按比例配制,搅拌后进行熟化后方可使用。
d.施工可采用喷涂的方法进行。
e.施工人员应经过专业培训和实际施工培训,并持证上岗。
f.喷涂防腐材料应按顺序进行,先喷底漆,使底层完全干燥后方可进行封闭漆的喷涂施工,做到每道工序严格受控。
g.施工完的涂层应表面光滑、轮廓清晰、色泽均匀一致、无脱层、不空鼓、无流挂、无针孔,膜层厚度应达到技术指标规定要求。
h.漆膜厚度是使防腐涂料能够发挥最佳性能,足够漆膜厚度是极其重要的。因此,必须严格控制厚度,施工时应按使用量进行涂装,经常使用湿膜测厚仪测定湿膜厚度,以控制干膜厚度并保证厚度均匀。
不同类型的材料其涂装间隔各有不同,在施工时应按每种涂料的各自要求进行施工,其涂装间隔时间不能超过说明书中最长间隔时间,否则将会影响漆膜层间的附着力,造成漆膜剥落。
2.2工艺及技术要求
2.2.1涂装前准备
构件在涂装前,应按涂装工艺的要求,对构件进行边缘加工,去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物及污垢等,并按设计要求对构件表面进行抛丸除锈处理。表面处理要求达到Sa2.5级,除锈等级按GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。
2.2.2涂装工艺及技术措施
根据工程设计规定,涂装采用措施如下:
①涂装工艺方案:工厂内先涂底漆和中间漆。
②施工方法:工厂内涂装采用美国固瑞克高压无气喷涂机喷涂涂装,在工地现场的油漆补涂,工地现场油漆补涂采用空气压缩喷涂和手工刷涂。
③钢构件涂装工艺控制要点
a.施工条件:气温5℃~35℃,相对湿度≤85%,在有雨、雾和较大灰尘条件下不可施工,底材温度大于60℃时暂定施工。
b.表面除锈处理后3小时内进行第一道底漆的涂装,焊接部位在72小时之内涂装,否则匀应作相应的除锈措施。
c.喷涂前要对涂料进行充分的搅拌,使涂料混合均匀。
d.若前道涂料涂装时间过久,涂后道涂料时应用水砂纸打毛,清除掉表面灰尘污物后再涂装,以保证层间附着力。
e.施工所用工具应清洁平燥,涂漆不得混入水份及其它杂质,涂料现配现用,须在8小时内用完。
f.漆膜未干化之前,应采取保护措施。
g.为保证焊缝边角、棱角处等部位的漆膜厚度,在进行大面积喷涂之前应先手工刷涂一道。
h.严格按产品说明书规定的混合配比,稀释剂、喷涂压力、涂装间隔时间等参数要求施工。
i.涂装人员必须持证上岗,上岗前由技术人员进行涂装要求技术交底。
2.2.3对于以下工厂不油漆的部位,应采用易清除的胶布或用纸板角将其包裹起来等其他措施进行隔离后,再进行喷涂。
a、工地焊接处,在焊接线两侧各100mm—200mm范围;
b、摩擦型高强螺栓连接摩擦面;
c、预定实施工地超声波检查部分;
d、构件与混凝土接触面;
第七节 工厂焊接
一、焊接技术工艺规程
本工程钢结构制作有大量的焊接工作,焊接的质量好坏直接关系到构件制作的质量,因此控制焊接质量是非常必要和关键的。采取合理有效的焊接技术、焊接工艺和焊接质量保证措施是十分重要的。
(一)焊接规程
1、焊接人员
1.1焊接技术人员
①焊接技术责任人员应接受过专门的焊接技术培训,取得中级以上技术职称并有一年以上焊接生产或施工实践经验。
②焊接质检人员应接受过专门的技术培训,有一定的焊接实践经验和技术水平,并具有质检人员上岗资质证。
1.2焊工
①参加本工程焊接的焊工应持有行业指定部门颁发的焊工合格证书。严格持证上岗从事与其证书等级相应的焊接工作。
②重要结构装配定位焊时,应由持定位焊工资格证的焊工进行操作。
③持证焊工无论其原因如何,如中断焊接操作连续时间超过半年者,该焊工再上岗前应重新进行资格考试。
④焊工考核管理由质管部归口
2、焊接工艺方法及焊接设备
①本钢结构工程主要构件有弧形钢管桁架、塔筒构件、焊接球等。主要焊接方法有手工电弧焊、CO2气体保护焊、半自动埋弧焊等焊接方法。
②为保证钢结构工程具有优良的焊接质量,本工程施工使用的主要焊接切割设备有:直流手工电弧焊机,交流手工电弧焊焊机,小车式埋弧焊机,CO2气体保护半自动焊机(美国林肯公司和松下公司产)、焊接材料烘培设备及焊条保温筒及上海伊萨切割机、日本产铣边剖口机等。
3、焊接材料订购、进库、检验及管理要求
焊接材料的订购、进库、检验及管理。按公司制定的程序 文件规定,并严格做到:
①焊材的选用必须满足本钢结构工程的设计要求并选用本钢结构工程技术规范指定的焊接材料。
②本钢结构工程的焊接材料必须具有材料合格证书,每批焊接材料进厂后,应由公司质量部门按采购要求和检验标准进行检验,合格后方可使用。
③焊接材料的贮存、运输、焊前处理(烘干、焊丝油锈处理等),烘焙和领用过程中都要有标识和记录,标明焊接材料的牌号、规格、厂检号或生产厂批号等。焊接材料的使用应符合制作厂的说明书和焊接工艺评定试验结果的要求。
④焊接材料使用过程中应可以追踪控制,产品施工选用的焊接材料型号与工艺评定所用的型号一致。
⑤焊条从烘箱和保温筒中取出并在大气中放置四小时以上的焊条需要放回烘箱重新烘培。重复烘培次数不允许超过程两次。
⑥关于本钢结构工程所用焊接材料的管理和发放等规定按公司有关的焊接材料管理方法和发放条例执行。
4、焊接检验和返修
本钢结构工程无损探伤由检测部门的专职人员担任,且必须经岗位培训,考核取得相应的资格证书后方能按持证范畴上岗检验、检测。
4.1焊接检验主要包括如下几个方面:
①母材的焊接材料;
②焊接设备、仪表、工装设备;
③焊接接口、接头装配及清理;
④焊工资格;
⑤焊接环境条件;
⑥现场焊接参数,次序以及现场施焊情况;
⑦焊缝外观和尺寸测量。
B.焊缝外观应均匀、致密,不应有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边、弧坑、未焊满等缺陷。焊缝外观检查的质量要求应符合GB10854《钢结构焊缝外形尺寸》技术规范之规定,无损探伤须在焊缝外观检查合格24小时之后进行。无损探伤的部位,探伤方法,探伤比例等按设计要求和GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》规定施工。
C.焊缝无损探伤发现超标缺陷时,应对缺陷产生的原因进行分析,提出改进措施,焊缝的返修措施应得到焊接技术人员同意,返修的焊缝性能和质量要求与原焊缝相同。返修次数原则上不能超过两次,超次返修需要经公司焊接工程师批准或按构件报废处理。
D.返修前需将缺陷清除干净,打磨出白后按返修工艺要求进行返修。
E.待焊部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽,且两端有1:5的坡度。
F.焊缝返修之后,应按与原焊缝相同的探伤标准进行复检。
5、焊缝质量检验要求
所有的焊缝都必须按国家相关标准和规范以及设计要求进行,按规定的比例抽检,焊缝质量必须达到规定的要求。
二、焊接工艺技术
本工程焊接主要存在两个难点:一是焊接母材为Q345B,碳当量较高,钢材的淬硬倾向较大,焊接工艺性能比较差,焊接时易产生焊接冷裂纹;二是构件厚度大(如标志塔),焊接要求为全熔透焊,焊接时热输入量大,母材的晶粒组织变化大,若焊接工艺不当,易使焊缝接头母材晶粒组织粗大,强度变低,产生大量的淬硬组织;并且随着板厚的增大,焊接时板的层状撕裂倾向越来越大。
1、焊前准备
构件焊前准备主要包括:坡口的制备、焊接区的清理和焊接材料的处理等。
1.1坡口制备
坡口的几何形状、尺寸和制备方法直接影响到构件焊接接头的质量、焊接效率和经济性。设计坡口首先应避免采用只能局部焊透的坡口形式,坡口形式应充分考虑各种焊接方法的特点,其次应尽量减少焊缝的横截面积,这样不仅可以降低可能导致的各种裂纹的焊接残余应力,而且也可以减少焊接材料的消耗量,降低制造成本。
构件接头坡口的加工主要采用机械加工、等离子弧切割和火焰切割。若采用火焰切割或等离子弧切割的方法,构件坡口加工完毕,应用砂轮机把坡口表面的一层淬硬组织去除。对于板厚超过30mm的板材,切割前应将钢板切割区预热至100~200℃,同时切割后应采用磁粉探伤对切割表面进行裂纹检查。但坡口的加工优先采用龙门刨床或钢结构专用钢板坡口铣边机进行剖口加工。
1.2焊接区的清理
焊前清理的工作是保证接头质量的重要环节。为防止焊接接头的冷裂纹,建立低氢的焊接环境是十分重要的。焊接边缘和坡口表面应清除干净可能产生各种有害气体的氧化皮、铁锈、油脂及其它污染物。对焊钢板表面的吸附水分应用火焰喷嘴加热加以清除,因水分在电弧高温作用下分解是焊接气氛中氢的主要来源之。焊前必须清理干净切割面的氧化皮和熔化金属飞刺等,必要时需用砂轮修磨。
1.3焊接材料的前处理
焊条、埋弧焊焊剂、CO2气体中的水分是焊接气氛中氢的主要来源,其影响程度远比钢板表面吸附水的影响来得严重。因此焊前必须采取严格烘干措施。焊条应采取350~400℃/2h;焊剂采取350~500℃/2h烘干措施。同时焊条焊剂也应采取严格的保温措施,随取随用。CO2气体保护焊用的CO2气体也应加装气体加热装置,对CO2气体进行加热去除水分。对于焊丝,焊前应去除焊丝表面的锈蚀、油脂的污物。
1.4主要采用的几种坡口形式
①钢管(方钢管)的对接焊缝的焊接坡口示意图
对焊缝为熔透焊缝,焊缝质量等级为一级剖口示意图
②弦管与腹管焊接剖口示意图
在A、B区域透,C区域为角焊缝,焊脚高应符合施工图要求。
③钢管焊接球的焊接坡口示意:
钢管与焊接球的焊接采用加衬管全熔透焊接。
2、焊材选择
焊材对构件焊接接头的性能起着决定性的作用。焊材的选择主要考虑焊接方法、焊接母材和焊接性能要求决定。
焊接材料选用表
焊接母材 | 手工电弧焊 | CO2气体保护焊 | 埋弧焊 |
Q235 | E43 | ER50-6 | H08A+HJ431 |
Q345 | E50 | ER50-6 | H10Mn2+SJ101
H08Mn2A+HJ431 |
3、焊接工艺规范参数
根据构件材料种类和构件规格主要将采用手工电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧自动焊。对于构件焊接接头形式主要板对接焊、板T形角接焊、管对接焊。
(1)手工电弧焊
①焊接材料:Ф4.0和Ф5.0的E43、E5015(J507)、E5016(J506)焊条;
②电流极性:交流(E43)直流反接(E50);
③电流大小:Ф4.0:160A~200A;Ф4.0:230A~260A;
⑤焊接速度:130~150mm/min;
(2)CO2气体保护焊
①焊 丝:Ф1.2的ER50-6;
②焊接电流:直流反接;
③电流大小:250A~300A;
④焊接电压:28~38V;
⑤焊接速度:300~450 mm/min;
(3)埋弧自动焊
焊丝直径(mm) | 焊接电流
(A) |
电弧电压(V) | 焊接速度(m/h) | |
交流 | 直流 | |||
4 | 700~750 | 36~38 | 34~36 | 35~40 |
5 | 750~850 | 38~42 | 36~40 | 30~35 |
三、焊接操作要领
采用手工电弧焊方法,焊接时摆动幅度不能太大,应进行多道、多层焊接,在焊接过程中严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等,可采用砂轮、钢丝刷等工具。
同一条焊缝应连续施焊,一次完成,不能一次完成的焊缝应注意焊后缓冷和重新焊接前的预热。
根部焊接,由一名焊工自下部中心线10mm起弧,在定位焊接接头前10mm收弧,再次施焊应在定位焊上退回10mm起弧,在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少10mm,稍作回焊并填满弧坑;另一名焊工焊接时应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合焊缝后,在前半部焊缝始焊处引弧。仰焊接头处应用力向上顶,完全击穿;上部接头处不熄弧,连续至接头处5mm时,稍用力下压,使其接头处完全熔合。
面层的焊接:管与管面对接面层的焊接、相贯处面层焊接,直接影响焊缝的外观质量,因此在面层焊接时,应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合的时间稍长,在熔敷金属未完全凝固的接头处快速重新燃弧,使焊接接头圆滑平整。
每个焊接节点,应采用对称分布的方式施焊,严格控制层间温度,以减少焊接变形。
各种焊接节点焊接完成后,应清理焊缝表面熔渣和金属飞溅物,检查焊缝的外观质量,不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。如不符合要求,应进行补焊或打磨,修补后的焊缝应光滑圆顺,满足焊缝的外观质量要求。
焊接完毕后,应待冷却到常温后进行超声波探伤检验,经探伤检验的焊缝接头质量必须符合《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345-89)B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上质量标准。
四、焊接质量保证措施
焊接质量是钢结构制造质量的关键,焊接结构生产中的质量保证不仅仅是焊接工序、焊接技术部门或检验部门的职责,它包括诸多因素如设计、材料、工艺规范及人的因素(操作技能、个性、情绪)等,均直接影响焊接质量。我公司将在焊接结构生产中推行全面质量管理,从钢材。焊接材料、焊接工艺、焊工、焊接设备、生产管理以及无损检测等方面来加强管理保证焊接质量。
1、组织专职机构
公司组织生产、技术、质检三大体系的主要领导与外聘专家、优秀焊工一起组成焊接质量保证小组。在项目副总指挥的牵头下开展工作,对焊缝直流进行检测,收集分析各种相关资料,进行工艺评定试验,编制制作工艺书合和焊接工艺规程等负责构件焊接的全面工作。
总工程师
生产副总
外聘专家
焊接工程师
热处理工程师
无损检测工程师
检验工程师
优秀切割工
优秀焊工
优秀检测工
QC小组人员组成:
2、抓住关键问题,制定对策
针对构件焊接的主要问题防止焊接冷裂纹和防止产生层状撕裂的现象。因为构件的材质为Q235B、Q345B,其中Q345B材料的碳当量高,焊接性能差;同时构件板厚大,焊接时易产生层状撕裂和焊接冷裂纹。因此必须从合理的施焊顺序着手,重点加强焊前预热、防风、保温、防骤然降温等措施的有效设立。合理的焊接坡口选择,减少焊接拘束,对预热、层间温度、后热、保温的各个环节予以保证。同时对焊接技工加强质量意识教育,加强焊接行为规范和焊接结果监控。严格按照国家相应规范、标准和设计要求对焊缝进行探伤等检查。
全方位检查、控制、消除焊接不利因素:首先彻底弄清楚材料性能,把好材料检测关,对材料除进行力学性能与化学分析外,还进行100%超声波检测;其次密切注意厚板切割下料过程中的异常现象、火焰变化情况,发现问题及时查明原因研究解决;还有对焊接材料进行控制,焊接材料要求直接向生产厂家采购,要有焊材材质保证书,必要时请第三方进行抽检。严格控制使用前的烘干保温措施,做到专人负责,记录可查。
对厚钢板焊接的焊前、焊中、焊后各道工序层层把关,做到有据可查,事事有人检、处处有人控。
3、严格执行焊接工艺评定制度
3.1焊接工艺评定依据
焊接工艺评定试验是制定焊接工艺的依据,工艺评定试验必须根据《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)和《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)的要求执行。按照规程规定凡属下列情况之一,焊前应进行工艺评定试验:
①采用新材料试制或首次焊接的新钢种;
②焊接工艺参数改变或超出原定的范围;
③改变焊接方法;
④改变焊接材料;
⑤改变焊接方法;
⑥进口钢材;
对于施工企业已具有同等条件焊接工艺评定资料时,可不必重新进行相应项目的焊接工艺评定试验。本公司以往加工过广州160米大跨度的广州体育馆钢屋架工程,并制定过科学合理的焊接工艺,进行过严格的焊接工艺评定试验。因此本工程将不再进行焊接工艺评定。
第八节 构件包装和运输
构件运输工作由公司供应部调度员负责管理。供应部调度员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三天到达现场,以防止雨雪天气路阻等情况。
本工程的标志塔及压力环的尺寸都已经超出了现有公路、铁路的运输能力,为保证构件的整体拼装质量,我们在这些超大型的组装构件进行运输前制定特别运输路线(对所经过的桥梁进行考察),运输工具采用大型平板车,同时准备临时支撑、架子等加固稳定装备,保证工程的顺利实施。
一、构件的包装
钢构件按规定制作完毕且经检验合格后,应及时贴上标识;运输前分别包装,减少运输磨损。钢构件运输时绑扎必须牢固,防止松动。钢构件在运输车上的支点、两端伸出的长度及绑扎方法均能保证构件不产生变形、不损伤涂层且保证运输安全。出厂产品(零部件、构件等)均按要求进行包装。
钢构配件应分类打包,零配件应标明名称、数量、生产日期。
主要螺栓孔以及顶紧面用胶布贴牵,防止运输、吊装过程中孔、顶紧面堵塞受损及钢体扭曲变形。包装物与钢体间必须加垫橡皮防止油漆受损。
⑴钢结构产品中的小件、零件,一般指螺栓、连接板、球等都用箱装或捆扎,并应有装箱单。箱体上标明箱号、毛重、净重、构件名称编号等。
箱体用钢板焊成,不易散箱。到工地可作为安装垫板、临时固定件。箱体外壳要焊上吊耳。
(2)钢结构构件中的特大构件(重量在5T以上的复杂构件),一般要标出重,重心的标注用鲜红色的油漆标出,在以一个向下箭头。同时加垫块、绳索固定。
二、构件的运输
⑴严格遵循以下运输要求
①运输构件的类型、尺寸及重量等因素;
②公路、道路和运输设备的要求;
③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场车辆进行全面检查检修;
④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。可由专业运输单位承担。
⑤根据产品的长度确定运输工具,确保产品质量和运输安全,特殊长度应对车厢进行适当改装。应与运输公司签订行车安全责任协议,严禁野蛮装卸。
⑵桁架构件的运输
桁架在工厂为散件加工,因此运输时采用一般运输方法即可。
⑶构件运输注意要点及保证措施。
①确保正常运输、合理运输,不致损坏构件和发生运输事故。
②构件应按公司作业指导书的要求进行包装,主要构件采用立式装载运输,运输工具上必须有固定装置,以保证构件在途中能稳固不动和互不影响。
③所有构件,尤其是立放的构件与构件之间的垫板、隔板要保证紧密贴靠。
④构件运输时保持成套性,装车时必须按规定方法搁置构件,并且保证构件在运输途中不受损伤。
⑤为保证构件在运输过程中不发生变形,并用专用的固定夹具进行分类包装。
三、装卸
所有构件装卸除按规定采用起重机卸货外,还需采取一些必要的措施加以保护,如架设枕木、垫块等。
四、堆放
材料、构件到现场,应按施工顺序分类堆放,尽可能堆放于平整不积水的场地;在下放垫放枕木、垫块。
⑴设立堆放场地的准备工作
①清理场地及平整堆放场地
②铺设专用线路
③准备吊装、装卸用机械及起重设备
④扩大拼装用地与埋设竖直堆放构件用立柱及支撑部分
⑵钢管等长条型构件的堆放
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。
⑶其他构件的堆放
①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。
②钢结构产品不得直接放在地上,应垫高200mm以上。
③侧向刚度较大的构件可以水平堆放,当多层堆放时,必须使各层垫木在同一垂直线上。
第四章 钢结构施工拼装方案
第一节 拼装工艺流程
N
N
Y
桁架进厂检查
Y
桁架定位放线
桁架吊装
桁架拼装全焊接
UT检验
焊后校正
涂 装
检验合格
调整
返修
第二节 现场拼装安装主要施工机械及检测仪器
序号 | 机械或设备名称 | 型号规格 | 数量 | 备注 |
1 | 履带吊 | CC1400 | 1 | 桁架安装 |
2 | 硅整流弧电焊机 | ZXG-300 | 30 | |
3 | 水 准 仪 | DS3-D2MM | 2 | |
4 | 经 纬 仪 | J1、T2 | 2 | |
5 | 拓普康全站测量仪 | GTS-311S | 1 | |
6 | 超声波探伤仪 | PXUT-27 | 1 | |
7 | 手提焊条保温筒 | 30 | ||
8 | 焊条烘箱 | 2 | ||
9 | 角向砂轮 | 10 | ||
10 | 碳弧气刨 | ZXG | 1 | |
11 | 卷扬机 | 2-5吨 | 2 | |
12 | 测膜仪 | MICROTEST | 1 | |
13 | 空压机 | 0.63M3 | 1 | |
14 | 千斤顶 | 30t | 40 | |
15 | 神仙葫芦 | 1-5t | 30 | |
16 | 平板汽车 | 10吨 | 1 | 现场租赁 |
17 | 25吨汽车吊 | 25吨 | 2 | 辅助吊装 |
18 | 16吨汽车吊 | 16吨 | 1 | 拼装、装卸 |
19 | 100吨汽车吊 | 100吨 | 1 | 桁架吊装 |
第五章 钢结构安装施工方案及技术措施
第一节 安装前准备工作及安装总体思路
一、安装前准备工作
安装前,项目经理部及有关人员应提前到达施工现场进行安装前的各项准备工作。
1.1施工总平面布置图布置
本工程的总平面主要布置内容为:
项目经理及安装工人的办公室、临时生活设施。
材料运输进出通道和汽车吊进出通道。
原材料、设备、零部件的堆放场地。
电源位置的确定和布置
各区平面关系见下图所示:
场场地使用大样图
1.2人员组成及技术交底工作:
1.2.1工程施工管理网络图
工 程 施 工 管 理 网 络 图
工程总指挥
1.2.2拟投入本工程的人员
环境安全负责
测量负责
舒
施工协调
孟
材料负责
夏
公司质管部
涂装施工管理
项
桁架质量管理
王
质量负责
2741
施工队长
周
技术工程师
项目副经理
工程项目经理
名称 | 人数 | 工作内容 |
项目经理 | 1 | 工程内外总负责 |
项目副经理 | 1 | 工程内外负责 |
质安员 | 2 | 质量安全负责 |
材料员 | 1 | 现场材料管理 |
施工员 | 1 | 现场施工管理 |
架子工 | 40 | 满堂架搭设 |
桁架拼装工 | 60 | 桁架拼装 |
电焊工 | 40 | 焊接工作 |
涂装工 | 15 | 现场涂装 |
测量员 | 2 | 测量定位 |
机电员 | 1 | 现场机械设备及施工用电 |
探伤工 | 1 | 焊缝检测 |
后勤保卫 | 1 | 后勤管理 |
合计 | 166人 |
注:由于各工段和工种交叉作业,具体由项目部统一安排实际现场人员会少于166人。
1.2.3对将去现场施工的技术、管理人员进行交底,并编制相应的施工计划,交底的主要内容有:
①工程概况及施工部署;
②合同及有关协议;
③施工组织设计;
④质量、安全及组织纪律,具体见下图:
熟悉图纸、会审、计算工作量
编制施工计划 工艺流程及作业指导书 编制劳动力用量计划
编制施工工艺 编制 月 周施工进度计划
编制施工器具及辅助材料用量计划 用电量计划
施工准备计划 安全技术交底
施工平面布置
经济核算
审 批
二、安装方案总体思路
本工程安装共分为五个馆(椭球体)安装,艺术墙、南北共享大厅安装、标志塔安装及檩条安装,根据本工程的实际情况先对五个馆、艺术墙、南北共享大厅、标志塔的安装方案作如下简述:
——五个馆安装拟采用满堂脚手架利用土建现有塔吊及大型吊机进行安装。
——艺术墙、南北共享大厅拟采用大型汽吊和汽车吊相结合的方法进行吊装。
——标志塔拟采用大型汽吊和进行安装。
1、五个馆的安装
五个馆钢桁架安装采用满堂脚手架高空散装法进行安装,本工程钢桁架主要分倒三角形桁架和片式桁架,采用主桁架分段吊装,环桁架高空散装的方法进行安装。
2、艺术墙和南北共享大厅吊装
本工程的艺术墙结构形式为组合式相贯结点圆管柱桁架,钢管为变截面变壁厚,共享大厅为片式鱼腹桁架。根据本工程的实际情况,艺术墙采用公司总拼分段运到现场,现场分段吊装高空对接的方法进行安装,总拼是为了桁架尺寸的统一、准确,分段吊装有利于吊机选择,艺术墙柱最高40米,最重达57.56T,原则上分段不大于12米。分段吊装时应将平面桁架和支撑系杆同时吊装,以增加艺术墙整体结构受力稳定,鱼腹桁架可以从一边向一边吊装,一榀一榀向后退进行吊装,该桁架重量轻,受力分析整体吊装方案可行。
2.1艺术墙桁架的吊装方法及质量要求
1)艺术墙桁架的现场拼装与其它桁架的拼装方法一致,但要注意保持平直,其吊装的方法为:
先复核土建基础的轴线位置、高低偏差、平整度、标高,然后弹出每个支座位置的十字中心基准线和基准标高。
根据钢柱吊装计划,提前一天以上将艺术墙桁架运至现场,并按编号放置适当位置,并对油漆等外观进行修补。
在土建原始测控点上(或引到别处的基准点上)布置全站仪,以控制桁架吊装时的轴线偏移和标高。
在桁架的顶端设置四块耳板,耳板对称布置,两块对称耳板上挂好缆风绳,其余两块为吊装用耳板。
吊机起吊能力分析,本桁架高度40米,底下段为16T,其余均控制在12T内,采用CC1400型履带吊及QY100T汽车吊进行吊装。
钢柱吊装时要注意现场天气,4级风以上严禁作业,起吊严禁人员在工作范围内起动,并做好各项防护措施。
CC1400型履带吊工况如下
主臂臂长90m
配重80吨 |
回转半径(m) | ||||||||
46 | 50 | 54 | 58 | 62 | 66 | 70 | 74 | 78 | |
起吊重量(吨) | 38 | 34 | 31 | 27 | 25 | 22 | 21 | 19 | 17 |
QY100T汽车吊主臂32.4m时性能表
主臂32.4m | 起重量(T) | 22.5 | 22 | 21 | 18.8 | 17 | 15.5 | 14.5 | 12 | 9.4 | 7.5 | 5.9 | 5.2 |
工作半径(m) | 7 | 7.5 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 |
QY100T型汽车吊主臂38.2m时性能表
主臂38.2m | 起重量(T) | 18.5 | 16.6 | 15.5 | 14.5 | 13.4 | 12 | 94 | 7.8 | 6.4 | 5.1 | 4.1 | 3.2 | 2.5 |
工作半径(m) | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 26 | 28 |
2.2钢桁架吊装的主要质量精度要求:
项 目 | 允 许 偏 差 |
支 承 面 标 高 | ±3.0mm |
支承面水平度 | 1.5mm |
支承面中心偏移 | 5mm |
柱底中心线对定位线偏移 | 5mm |
柱基准点标高 | ±3mm |
柱 挠 曲 | 10mm |
柱 垂 直 度 | 15mm |
柱 顶 标 高 | 15mm |
第二节 脚手架搭设方案
1、脚手架布置及搭设要点
在压力环投影面积下搭设一个面积为12m×12m的满堂架子,压力环重12T,并要求工作平台静载达到0.83KN/㎡,在主桁架投影面积下搭设一条宽度为3.2m的满堂架子,以大剧院主桁架为例长度57m,重11.479T,则要求工作平台静载达到0.62KN/㎡,其余部分均可以搭成操作平台,平台活载取250kg/㎡,整个平台搭设成阶梯形,平均高度按17米进行验算。脚手架搭设高度为桁架下弦标高以下1米(有利于桁架的焊接),在压力环下的架子底部采用[20作支撑垫,放置于砼梁上纵横交叉放置,其余部位用δ50㎜,宽度200㎜,长度3000㎜~4000㎜的木块作支撑垫,加大砼楼面受力面积,脚手架平台四周应搭设1200㎜的防护栏, 上部满铺脚手片,脚手片下满铺安全网(面杆间距≤400㎜),脚手架采用Φ48×3.5钢管,材质为Q235,采用单扣件连接方式,压力环下脚手架搭设立杆间距取la=lb=1.0m,h=1.7m,主桁架下为La=Lb=1.45m,h=1.7m,其余部分为La=Lb=1.6m,h=1.7m。脚手架搭设完成经公司安监部或监理工程师验收合格后方可使用。
2、、脚手架平台搭设顺序
放线→放置垫块(选用δ=50mm或[20)→放置纵向扫地杆→立杆→放置横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆……
3、脚手架平台搭设要求:
(1)、按脚手架搭设要求向架设和使用人员进行技术交底,按JGJ130-2001规定的要求对钢管、扣件、脚手板等进行检查验收,不合格品不得使用。
(2)、清除搭设场地杂物,场地高底±≯100㎜,并使排水畅通。
(3)、搭设的脚手架应严格与柱多层连接,以增强脚手架的整体稳定性。
(4)、脚手架搭设完毕,经公司安监科或监理工程师验收合格后方可使用。
纵、横向扫地杆:脚手架必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200㎜处的立杆上。横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。当立杆基础不在同一高度上时,必须将高处的纵向扫地杆向底处延长两跨与立杆固定,高低差不应大于1000㎜。靠边坡上方的立杆轴线到边坡的距离不应小于500㎜。
立杆:采用Φ48×3.5钢管,压力环下脚手架搭设立杆纵横间距取la=lb=1.0m,步高取1.7m,主桁架下立杆纵横间距取La=Lb=1.45m, 步高取1.7m, 其余部分立杆纵横间距取La=Lb=1.6m,步高取1.7m。立杆接长除顶层、顶步可采用搭接外,其余各层、各步接头必须采用对接扣件连接。立杆上的对接扣件应交错布置,两根相邻立杆的接头不应设置在同步内,同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不宜小于500㎜;各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。搭接长度不应小于1m,应采用不少于2个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至杆端距离不应小于100㎜。
纵向、横向水平杆:采用Φ48×3.5钢管,步距1.7m,纵向水平杆宜设置在立杆内侧,其长度不宜小于3跨;长度方向接长宜采用对接扣件连接,也可采用搭接。对接扣件应交错布置,不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500㎜。搭接长度不应小于1000mm,应等间距设置3个旋转扣件固定,端部扣件盖板边缘至搭接纵向水平杆杆端的距离不应小于100㎜。
剪刀撑:采用Φ48×3.5钢管。剪刀撑与地面的倾角宜在45°~60°之间,剪刀撑跨越立杆的根数最多根数≤7根,中间各道剪刀撑之间的净距不应大于15m,剪刀撑斜杆应用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端或立杆上,旋转扣件中心线到主节点的距离不宜大于150㎜。
斜撑:横向斜撑应在同一节间,由底至顶层呈之字型连续布置,斜撑宜采用旋转扣件固定在与之相交的横向水平杆的伸出端上,旋转扣件中心线至主节点的距离不宜大于150㎜。当斜撑在1跨内跨越2个步距时,宜在相交的纵向水平杆处,增设一根横向水平杆,将斜撑固定在其伸出端上。
架顶构造:架顶为钢结构操作层,架顶承载杆采用Φ48×3.5钢管,间距≤400mm,方向与跨度方向一致。承载杆上方满铺安全网,安全网上方满铺竹片脚手板。
斜道搭设:斜道宜采用“之”字型斜道,宽度不宜小于1m,坡度宜采用1:3,拐弯处应设置平台,其宽度不应小于1m,斜道两侧及平台外围场应设置栏杆及挡脚板,栏杆高度应为1.2m,挡脚板高度不应小于180mm,斜道脚手架上应每隔250~300mm设置一根防滑木条,木条厚度宜为20~30mm。
脚手架外围均应设置高度1.2m栏杆,栏杆上横杆不少于二道并满挂安全网,且应设高度200㎜的挡脚板。
4、计算模型说明
4.1压力环下脚手架计算说明,立杆间距为La=Lb=1.0m 步高为1.7m
计算高度按17m 。
(1)、荷载计算:
、静载:0.83KN/m2
、活载: 3.0KN/m2
、n=int[17/1.7]=10 表示层数
、NG1k(La×Lb×n+17)×0.0384=表示脚手架自重标准值产生的轴向力
、NG2k=0.83×la×lb表示静载标准值产生的轴向力
、NQk=表示活载标准值产生的轴向力
注:要求桁架拼装过程中不得集中堆料,方可采用以下的计算。
(2)、扣件抗滑移承载力和计算:
按规定每个扣件的承载力为[Ro]=8.0 KN
每个单元承载力q=1.2×0.83+1.4×3.0=5.20 KN/m2
则Ro=qA=q×(La/2×Lb)= 2.60KN<[Ro]=8.0 KN
所以扣件承载力满足要求.
(3)、抗弯(水平杆)验算
查表φ48×3.5钢管的技术参数如下:
A=4.89×102mm2 I=12.19×104mm4 W=5.00×103mm3 i=15.8mm 每米重量:3.84㎏/m
作用于水平杆上的线荷载: q==5.196kN/m
M=
=M/W==32.475N/mm2<[f]=205N/㎜2
所以水平杆的强度满足要求
w==0.17㎜<=3.33㎜
所以水平杆的挠度满足要求
(4)、脚手架立杆稳定计算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.3节计算,立杆总高17m。
立杆的计算长度=3.53m(k=1.155 u=1.8 h=1.7m)
=224
查表可得:ф=0.145
风荷载:
取挡风系数=0.099
体型系数μs==0.13
风压高度变化系数μz=0.74
风荷载标准值=0.03kN/㎡
风荷载设计值产生的立杆段弯矩:
=0.01kN·m
立杆稳定性:
(1).组合风荷载:
N==6.27kN
=91.88<[f]=205N/㎜2
(2).不组合风荷载:
N==6.90kN
97.33<[f]=205N/㎜2
所以脚手架立杆稳定性满足要求
4.2主桁架下脚手架计算说明,立杆间距为La=Lb=1.45m 步高为1.7m
计算高度按17m 。
(1)、荷载计算:
、静载:0.62KN/m2
、活载: 3.0KN/m2
、n=int[17/1.7]=10 表示层数
、NG1k(La×Lb×n+17)×0.0384=表示脚手架自重标准值产生的轴向力
、NG2k=0.62×la×lb表示静载标准值产生的轴向力
、NQk=表示活载标准值产生的轴向力
注:要求桁架拼装过程中不得集中堆料,方可采用以下的计算。
(2)、扣件抗滑移承载力和计算:
按规定每个扣件的承载力为[Ro]=8.0 KN
每个单元承载力q=1.2×0.62+1.4×3.0=4.944 KN/m2
则Ro=qA=q×(La/2×Lb)= 5.20KN<[Ro]=8.0 KN
所以扣件承载力满足要求.
(3)、抗弯(水平杆)验算
查表φ48×3.5钢管的技术参数如下:
A=4.89×102mm2 I=12.19×104mm4 W=5.00×103mm3 i=15.8mm 每米重量:3.84㎏/m
作用于水平杆上的线荷载: q==7.17kN/m
M=
=M/W==94.20N/mm2<[f]=205N/㎜2
所以水平杆的强度满足要求
w==1.03㎜<=4.83㎜
所以水平杆的挠度满足要求
(4)、脚手架立杆稳定计算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.3节计算,立杆总高17m。
立杆的计算长度=3.53m(k=1.155 u=1.8 h=1.7m)
=224
查表可得:ф=0.145
风荷载:
取挡风系数=0.099
体型系数μs==0.13
风压高度变化系数μz=0.74
风荷载标准值=0.03kN/㎡
风荷载设计值产生的立杆段弯矩:
=0.015kN·m
立杆稳定性:
(1).组合风荷载:
N==11.19kN
=162.80<[f]=205N/㎜2
(2).不组合风荷载:
N==12.51kN
176.50<[f]=205N/㎜2
4.3脚手架立杆间距为La=Lb=1.6m 步高为1.7m
计算高度按17m 。
(1)、荷载计算:
、静载:0.5KN/m2
、活载: 2.5KN/m2
、n=int[17/1.7]=10 表示层数
、NG1k(La×Lb×n+17)×0.0384=表示脚手架自重标准值产生的轴向力
、NG2k=0.5×la×lb表示静载标准值产生的轴向力
、NQk=2.5×La×La表示活载标准值产生的轴向力
注:要求桁架拼装过程中不得集中堆料,方可采用以下的计算。
(2)、扣件抗滑移承载力和计算:
按规定每个扣件的承载力为[Ro]=8.0 KN
每个单元承载力q=1.2×0.5+1.4×2.5=4.1 KN/m2
则Ro=qA=q×(La/2×Lb)= 5.25KN<[Ro]=8.0 KN
所以扣件承载力满足要求.
(3)、抗弯(水平杆)验算
查表φ48×3.5钢管的技术参数如下:
A=4.89×102mm2 I=12.19×104mm4 W=5.00×103mm3 i=15.8mm 每米重量:3.84㎏/m
作用于水平杆上的线荷载: q==6.56kN/m
M=
=M/W==104.96N/mm2<[f]=205N/㎜2
所以水平杆的强度满足要求
w==1.39㎜<=5.33㎜
所以水平杆的挠度满足要求
(4)、脚手架立杆稳定计算
根据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.3节计算,立杆总高17m。
立杆的计算长度=3.53m(k=1.155 u=1.8 h=1.7m)
=224
查表可得:ф=0.145
风荷载:
取挡风系数=0.099
体型系数μs==0.13
风压高度变化系数μz=0.74
风荷载标准值=0.03kN/㎡
风荷载设计值产生的立杆段弯矩:
=0.02kN·m
立杆稳定性:
(1).组合风荷载:
N==11.41kN
=166.42<[f]=205N/㎜2
(2).不组合风荷载:
N==12.75kN
179.87<[f]=205N/㎜2
所以脚手架立杆稳定性满足要求
第三节 桁架拼装方法及技术措施
一、桁架拼装工艺技术措施
①、按工厂内整体拼装的顺序和要求进行拼装,先吊上下弦杆与胎架定位块定位,必须保证定对中心线、水平度、以及端面垂直度,然后安装桁架的腹杆。
②先装分段中间处杆件,然后向两边扩展,各弦杆与支撑胎架压板固定。
③、从中心开始逐根安装腹杆,安装时应注意对称。
④、组装中所有杆件应按施工图控制尺寸,各杆件的力线应汇交于节点中心,并完全处于自由状态,不允许有外力强制固定。主杆单根支撑点不应少于二个。
⑤、组装构件控制基准、中心线应明确表示,并与平台基准线相一致。
⑥、所有要进行组装的构件,必须单件制作完毕,并经专职检验员检验合格后组装。
⑦、在胎架上组装全过程中,一般不得对构件进行修正,切割或捶击等。
⑧、较长桁架地面露天拼装时,应注意检测时间,以减少温度对测量的变化。
⑨、分段开口处应设置临时支撑封闭,防止变形。
⑩、焊接尽量采用CO2气保护焊,减少焊接应力和变形;拼装制作时的钢卷尺等计量器具应径国家有关法定部门给予统一校验,以保证构件尺寸检验的统一、准确;拼装前所有杆件、胎架及其配件必须经检验合格后才能使用。拼接在专用胎架上进行,上、下弦主杆应可进行上、下、左、右调节和固定。腹杆可在调整过程中逐步就位。调整时先用激光经纬仪辅以钢卷尺调整并固定平面投影坐标位置,然后用水准仪按坐标高低控制调整各控制节点的高差,然后用划线、定位模板、及相贯面确定节点位置,如此反复调整每个控制节点至准确后,再进行点焊固定,待点焊定位节点复核正确后即可正式施焊(调整节点坐标时,应考虑焊接变形的影响)。
二、桁架拼装的测量和验收要求
为桁架安装精度以及检验是否达到工厂内整体拼装的精度要求,所以必须进行细致的测量,从而来保证吊装就位的正确、快捷;测量验收主要包括以下内容:(注意,测量时必须拆去所有的定位块,使桁架在自由状态下进行测量)
桁架拼装的允许偏差见下表
序号 | 项目 | 允许偏差(mm) | 检验方法 |
1 | 跨度最外两端安装孔距离 | +5.0
-10.0 |
用钢卷尺检查 |
2 | 接口截面错位 | 2.0 | 用焊缝量规或钢尺测量 |
3 | 拱度 | L/200
(L为桁架长度) |
用拉线和钢尺检查 |
4 | 节点处杆件轴线错位 | 4.0 | 划线后用钢尺检查 |
5 | 各层间桁架对角线之差 | H/2000且不大于5.0
(H为桁架梁层高) |
用钢卷尺检查 |
三、拼装技术要求
①、拼装平台在现场安装区域附近搭设,桁架在拼装前,拼装场地必须进行整平,并保证有足够的承载力。
②、平台搭设首先对支承柱采用经纬仪进行测量放线确定每个控制点的坐标,而后采用水准仪对定位块或平台找平,要求各支承点偏差不大于3mm,拼装时不得使用大锤锤击,可设置临时固定或拉(压)紧装置,保证拼装过程的安全。
③、将检验合格的各钢构件依次放入拼装平台,并按规范规定的进行拼装,调整各构件位置,装上所有节点连接板,用相应规格安装螺栓拧紧或采用C02焊接。
④、拼装变形控制:
拼装时存在大量的焊接工作,若焊接操作控制不当容易造成较大焊接拼装变形。因此必须制定合理的焊接方案。焊接组装时应先进行点焊,全部组装好点焊固定后,经检查合格后再进行正式的焊接。同时组装点焊时应考虑焊接的变形采取适当地反焊接变形来消除焊接的变形。正式焊接时从桁架的中间向两边进行焊接,并采用双数的焊工对称焊接。分段桁架的断口必须采用临时的杆件使桁架形成闭合结构。
四、变形的控制
①、下料、装配时,根据制造工艺要求,预留焊接收缩余量,预制焊接反变形。
②、装配前,矫正每一构件的变形,保证装配符合装配公差表的要求。
③、使用前必要的工装夹具、工艺隔板及撑杆。
④、在同一构件上焊接时,应尽可能采用热量分散,严格控制层间温度,对称分布的方式施焊。
第六章 焊接工艺规程
第一节 焊接规程
本工程钢结构制作焊接工作量较大,焊接的质量好坏直接关系到构件制作的质量,因此控制焊接质量是非常必要和关键的。采取合理有效的焊接技术、焊接工艺和焊接质量保证措施是十分重要的。
1.焊接技术人员
①焊接技术责任人员应接受过专门的焊接技术培训,取得中级以上技术职称并有一年以上焊接生产或施工实践经验。
②焊接质检人员应接受过专门的技术培训,有一定的焊接实践经验和技术水平,并具有质检人员上岗资质证。
2、焊工
①参加本工程焊接的焊工应持有行业指定部门颁发的焊工合格证书。严格持证上岗从事与其证书等级相应的焊接工作。
②重要结构装配定位焊时,应由持定位焊工资格证的焊工进行操作。
③持证焊工无论其原因如何,如中断焊接操作连续时间超过半年者,该焊工再上岗前应重新进行资格考试。
④焊工考核管理由质管部归口
3、焊接工艺方法及焊接设备
1.3.1、本钢结构工程主要构件有相贯面钢管桁架、钢柱等。主要焊接方法有手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。
1.3.2、为保证钢结构工程具有优良的焊接质量,本工程施工使用的主要焊接切割设备有:直流手工电弧焊机,交流手工电弧焊焊机,埋弧自动焊机,CO2气体保护半自动焊机(美国林肯公司和松下公司产)、双头电渣焊机、焊接材料烘培设备及焊条保温筒及上海伊萨切割机、日本产铣边剖口机等。
4焊接材料订购、进库、检验及管理要求。
焊接材料的订购、进库、检验及管理。按公司制定的程序 文件规定,并严格做到:
4.1、焊材的选用必须满足本钢结构工程的设计要求并选用本钢结构工程技术规范指定的焊接材料。
4.2、本钢结构工程的焊接材料必须具有材料合格证书,每批焊接材料进厂后,应由公司质量部门按采购要求和检验标准进行检验,合格后方可使用。
4.3、焊接材料的贮存、运输、焊前处理(烘干、焊丝油锈处理等),烘焙和领用过程中都要有标识和记录,标明焊接材料的牌号、规格、厂检号或生产厂批号等。焊接材料的使用应符合制作厂的说明书和焊接工艺评定试验结果的要求。
4.4、焊接材料使用过程中应可以追踪控制,产品施工选用的焊接材料型号与工艺评定所用的型号一致。
4.5、焊条从烘箱和保温筒中取出并在大气中放置四小时以上的焊条需要放回烘箱重新烘培。重复烘培次数不允许超过程两次。
4.6、关于本钢结构工程所用焊接材料的管理和发放等规定按公司有关的焊接材料管理方法和发放条例执行。
5焊接检验和返修
本钢结构工程无损探伤由检测部门的专职人员担任,且必须经岗位培训,考核取得相应的资格证书后方能按持证范畴上岗检验、检测。
5.1、焊接检验主要包括如下几个方面:
①、母材的焊接材料;
②、焊接设备、仪表、工装设备;
③、焊接接口、接头装配及清理;
④、焊工资格;
⑤、焊接环境条件;
⑥、现场焊接参数,次序以及现场施焊情况;
⑦、焊缝外观和尺寸测量。
5.2、焊缝质量要求
①、焊缝外观应均匀、致密,不应有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边、弧坑、未焊满等缺陷。焊缝外观检查的质量要求应符合GB10854《钢结构焊缝外形尺寸》技术规范之规定,无损探伤须在焊缝外观检查合格24小时之后进行。无损探伤的部位,探伤方法,探伤比例等按设计要求和GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》规定施工。
②、焊缝无损探伤发现超标缺陷时,应对缺陷产生的原因进行分析,提出改进措施,焊缝的返修措施应得到焊接技术人员同意,返修的焊缝性能和质量要求与原焊缝相同。返修次数原则上不能超过两次,超次返修需要经公司焊接工程师批准或按构件报废处理。
③、返修前需将缺陷清除干净,打磨出白后按返修工艺要求进行返修。
④、待焊部位应开好宽度均匀、表面平整、过渡光顺、便于施焊的凹槽,且两端有1:5的坡度。
⑤、焊缝返修之后,应按与原焊缝相同的探伤标准进行复检。
焊缝质量检验要求:
所有的焊缝都必须按国家相关标准和规范以及设计要求进行,按规定的比例抽检,焊缝质量必须达到规定的要求。
第二节 焊接工艺技术
本工程焊接主要存在两个难点:一是焊接母材为Q345B,碳当量较高,钢材的淬硬倾向较大,焊接工艺性能比较差,焊接时易产生焊接冷裂纹;二是构件厚度大,最大厚度达35mm,焊接要求为全熔透焊,焊接时热输入量大,母材的晶粒组织变化大,若焊接工艺不当,易使焊缝接头母材晶粒组织粗大,强度变低,产生大量的淬硬组织;并且随着板厚的增大,焊接时板的层状撕裂倾向越来越大。
2.1焊前准备
构件焊前准备主要包括:坡口的制备、焊接区的清理和焊接材料的处理等。
2.1.1、坡口制备
坡口的几何形状、尺寸和制备方法直接影响到构件焊接接头的质量、焊接效率和经济性。设计坡口首先应避免采用只能局部焊透的坡口形式,坡口形式应充分考虑各种焊接方法的特点,其次应尽量减少焊缝的横截面积,这样不仅可以降低可能导致的各种裂纹的焊接残余应力,而且也可以减少焊接材料的消耗量,降低制造成本。
构件接头坡口的加工主要采用机械加工、等离子弧切割和火焰切割。若采用火焰切割或等离子弧切割的方法,构件坡口加工完毕,应用砂轮机把坡口表面的一层淬硬组织去除。坡口的加工优先采用龙门刨床或钢结构专用钢板坡口铣边机进行剖口加工。
2.1.2、焊接区的清理
焊前清理的工作是保证接头质量的重要环节。为防止焊接接头的冷裂纹,建立低氢的焊接环境是十分重要的。焊接边缘和坡口表面应清除干净可能产生各种有害气体的氧化皮、铁锈、油脂及其它污染物。对焊钢板表面的吸附水分应用火焰喷嘴加热加以清除,因水分在电弧高温作用下分解是焊接气氛中氢的主要来源之。焊前必须清理干净切割面的氧化皮和熔化金属飞刺等,必要时需用砂轮修磨。
2.1.3、焊接材料的前处理
焊条、埋弧焊焊剂、CO2气体中的水分是焊接气氛中氢的主要来源,其影响程度远比钢板表面吸附水的影响来得严重。因此焊前必须采取严格烘干措施。焊条应采取350~400℃/2h;焊剂采取350~500℃/2h烘干措施。同时焊条焊剂也应采取严格的保温措施,随取随用。CO2气体保护焊用的CO2气体也应加装气体加热装置,对CO2气体进行加热去除水分。对于焊丝,焊前应去除焊丝表面的锈蚀、油脂的污物。
2.1.4、主要采用的几种坡口形式
构件埋弧焊坡口形式图
2.2焊材选择
焊材对构件焊接接头的性能起着决定性的作用。焊材的选择主要考虑焊接方法、焊接母材和焊接性能要求决定。
焊接材料选用表
焊接方法
母材 |
手工电弧焊 | CO2气体保护焊 | 埋弧焊 |
Q235 | E43 | ER50-6 | H08A+HJ431 |
Q345B | E50 | ER50-6 | H10Mn2+SJ101
H08Mn2A+HJ431 |
2.3焊接工艺规范参数
根据构件材料种类和构件规格主要将采用手工电弧焊、CO2气体保护焊和埋弧自动焊。对于构件焊接接头形式主要扳对接焊、板T形角接焊、管对接焊和管相贯面焊接。下面对几种类型的焊接工艺参数执定如下:
(1)手工电弧焊
①焊接材料:Ф3.2和Ф4.0的E43、E5015(J507)、E5016(J506)焊条;
②电流极性:交流(E43)直流反接(E50);
③电流大小:Ф3.2:160A~200A;Ф4.0:230A~260A;
⑤焊接速度:130~150mm/min;
(2)CO2气体保护焊
①焊 丝:Ф1.2的ER50-6;
②焊接电流:直流反接;
③电流大小:250A~300A;
④焊接电压:28~38V;
⑤焊接速度:300~450 mm/min;
(3)埋弧自动焊
焊丝直径(mm) | 焊接电流
(A) |
电弧电压(V) | 焊接速度(m/h) | |
交流 | 直流 | |||
4 | 700~750 | 36~38 | 34~36 | 35~40 |
5 | 750~850 | 38~42 | 36~40 | 30~35 |
第三节 焊接质量保证措施
焊接质量是钢结构制造质量的关键,焊接结构生产中的质量保证不仅仅是焊接工序、焊接技术部门或检验部门的职责,它包括诸多因素如设计、材料、工艺规范及人的因素(操作技能、个性、情绪)等,均直接影响焊接质量。我公司将在焊接结构生产中推行全面质量管理,从钢材。焊接材料、焊接工艺、焊工、焊接设备、生产管理以及无损检测等方面来加强管理保证焊接质量。
3.1组织专职机构
公司组织生产、技术、质检三大体系的主要领导与外聘专家、优秀焊工一起组成焊接质量保证小组。在项目副总指挥的牵头下开展工作,对焊缝直流进行检测,收集分析各种相关资料,进行工艺评定试验,编制制作工艺书合和焊接工艺规程等负责构件焊接的全面工作。
QC小组人员组成
总工程师
生产副总 外聘专家
焊接工程师 热处理工程师 无损检测工程师 检验工程师
优秀切割工 优秀焊工 优秀检测工
3.2抓住关键问题,制定对策
针对构件焊接的主要问题防止焊接冷裂纹和防止产生层状撕裂的现象。因为构件的材质为Q235、Q345,其中Q345材料的碳当量高,焊接性能差;同时构件板厚大,焊接时易产生层状撕裂和焊接冷裂纹。因此必须从合理的施焊顺序着手,重点加强焊前预热、防风、保温、防骤然降温等措施的有效设立。合理的焊接坡口选择,减少焊接拘束,对预热、层间温度、后热、保温的各个环节予以保证。同时对焊接技工加强质量意识教育,加强焊接行为规范和焊接结果监控。严格按照国家相应规范、标准和设计要求对焊缝进行探伤等检查。
全方位检查、控制、消除焊接不利因素:首先彻底弄清楚材料性能,把好材料检测关,对材料除进行力学性能与化学分析外,还进行100%超声波检测;其次密切注意厚板切割下料过程中的异常现象、火焰变化情况,发现问题及时查明原因研究解决;还有对焊接材料进行控制,焊接材料要求直接向生产厂家采购,要有焊材材质保证书,必要时请第三方进行抽检。严格控制使用前的烘干保温措施,做到专人负责,记录可查。
对厚钢板焊接的焊前、焊中、焊后各道工序层层把关,做到有据可查,事事有人检、处处有人控。
第七章 控制工程质量及保证措施
第一节 质量管理组织机构及其要求
为了保证工程质量,必须做到有完善的管理组织和职责,配置合理的管理、技术作业人员,充分先进的加工设备和完善的检测手段,保证加工图质量、原材料质量、零部件加工及组装质量、安装过程的质量,做好优良的售后服务,进一步完善的质量管理体系。
项目质量保证机构及职责如下:
主要工作人员质量职责
设计及工艺负责人
(项目总工程师)
设计质量控制,工艺质量控制,图纸设计,工艺设计,工
艺文件编制,工艺贯彻,文件审核等控制
材料采购负责人
核实材料标准、制订采购文件,选定合格分承包方,进行
采购材料的进厂检测控制
材料及产品的化验,机械性能试验,力学试验,样品管理,试验报告等控制
质安负责人
电焊负责人
测量负责人
材料控制负责人
安装负责人
车间负责人
生产负责人
业务负责人
检验负责人
探伤负责人
测试负责人
项目经理
对质量、安全管理和控制
按照焊接工艺要求进行作业,对焊接材料、焊接工艺、焊
接环境进行监控,确保焊缝质量
构件组装、构件吊装拼接的测量、定位,对钢结构及网架节点及几何尺寸、形状位置的控制
参与方案制订,计划实施,拼装资源准备,拼装工艺的执
行和控制(包括预拼装和工地组装、屋面安装)。
采购材料的保管,质量检测控制,标识,发放记录等的控
制
工序控制,工艺执行和监控,标识,生产记录等控制
生产计划,组织实施,工艺管理,过程控制等
与业主、总包、设计、监理等的联系、协调服务等控制
探伤设备选用,探伤工艺制订,探伤作业,探伤记录,探
伤报告等的控制
原材料检验,工序检验,成品半成品的检验拼装检验,检
验记录,放行控制,检验资料控制
第二节 加工图(翻样)质量保证措施
1.由总工程师亲自牵头负责,专门成立设计及技术工艺小组,具体进行加工图,工艺文件、胎架的设计。
2.设计职责明确,设计翻样、校对、审核各负其责。
3.所有零件、部件、节点、胎架的设计最终都必须经实际工艺评定才能最终定稿。
4.严格按设计程序执行,认真做好设计策划,组织的技术接口,设计评审、设计验证、设计确认等工作,具体将请技术、工艺、质量、生产、安装等部门的工程技术人员参加评审和验证。
5.所有设计图纸,特别是节点加工图,均必须及时报设计院、业主、监理、总包等单位的审核和批准。
第三节 原材料质量保证措施
原材料采购和进厂质量控制将严格按业主(招标说明书)要求及公司管理手册、程序文件、作业指导书规定控制,确保各种原辅材料满足工程设计要求及加工制作的进度要求。
各主要材料检验的主要项目除核对采购文件外,具体见下表:
主要原辅材料检验内容和方法
材料名称 | 检验内容 | 检验方法和手段 | 检验依据 | |
钢
材 |
质保资料 | 对照采购文件采用标准、数量、规格、型号及质量指标 | 采购标准 | |
外观损伤 | 结疤、发纹、铁皮、麻点、压痕、刮伤 | 宏观检查,目测判断 | 相应标准 | |
裂纹、夹杂、分层、气泡 | 宏观检查,机械仪器检查,如超声波探伤仪、磨光机、晶向分析仪 | 相应标准 | ||
化验 | C、Si、Mn、P、S、 | 锰磷硅微机数显自动分析仪,电脑数显碳硫自动分析仪、光普分析仪 | 相应标准及规范 | |
机械能 | 屈服强度、破坏强度、伸长率 | 万能液压试验机进行拉伸试验 | 相应标准及规范 | |
械 | 冲击功 | 冲击试验机 | ||
弯曲试验 | 万能液压试验机及应变仪 | |||
能 | 焊接性能 | 焊接工艺评定 | ||
几何尺寸 | 直尺、卷尺、游标卡尺 | 相应标准及规范 | ||
高强
螺栓 |
质保资料 | 同“钢材” | 相应标准 | |
外外观 | 螺纹损伤几何尺寸 | 目测、螺纹规、游标卡尺 | 相应标准 | |
机机械性能 | 屈服强度破坏强度 | 同“钢材” | 相应标准 | |
硬度 | 洛氏硬度计 | 相应标准 | ||
扭矩系数 | 轴力机、应变仪、传感器、拉力机 | 相应标准 | ||
焊条
焊丝 |
规格、型号、生产日期、外观采用标准,质保书、合格证 | 对照采购文件及标准检查 | 采购文件,相应的标准及规范 | |
焊接工艺评定 | 拉力试验机、探伤仪 | |||
涂 料 | 生产日期、品种、合格证、权威部门鉴定报告,外观 | 对照采购文件及标准检查 | 采购文件,相应的标准及规范 | |
工艺性能试验 | 附着力试验,涂层测厚仪 | |||
焊剂 | 质保书、湿度 | 相应标准 | ||
气体 | 质保书、纯度 | 相应标准 |
仓库根据程序文件及作业指导书要求,入库材料必须分类、分批次堆放,做到按产品性能进行分类堆放标识,确保堆放合理,标识明确,做好防腐、防潮、防火、防损坏、防混淆工作,做到先进先出,定期检查。特别是对焊条、焊丝、焊剂做好防潮和烘干处理,对油漆进行保质期控制。
第四节 工厂制作加工的质量检验及保证措施
4.1人力资源的配置及培训
人力资源配置由总经理协调各部门经理保证,确保本工程项目所需各类人员的数量和质量得到充分的满足.同时还必须对有关项目管理人员,工程技术人员,普通作业人员进行认真的技术交底,对有关管理、技术、质量、检测、安全及文明施工等内容进行必要的培训。具体由技术部、质管部、工程部负责有关技术培训和交底工作,务使与本工程制作、安装、检测的有关人员了解和掌握本工程的技术、质量、工期、安全、协调管理等有关内容和技术要领,确保工程质量达到合格等级。
4.2加工过程质量保证措施
公司质管部成立质量保证小组,由质管部经理亲自任组长,针对工程的特殊性,将加强质量管理和检验力度,将工程主要控制点如加工图,材料及节点试验、杆件加工、胎架组装和拼接、焊接等进行严格控制,严格做到未经检验合格不转序,同时对关键岗位增强检测人员并使其职责明确。
工厂内检测人员配备主要见下表:
专职检测人员 | 数量 | 检验内容 |
仓库检验员 | 3 | 外观几何尺寸、质保书检查 |
化验 | 3 | 原材料化学分析 |
机械性能试验 | 4 | 原材料、节点及成品试验 |
测量人员 | 4 | 定位、测量、控制 |
探伤人员 | 8 | 焊缝检测 |
质检科专职监督检验员 | 6 | 从原材料到成品的抽查及签发成品出厂合格证 |
车间专职检验员 | 12 | 厂内检验、控制 |
检验工作必须按招标文件要求及公司作业指导书和检验规程执行,制作加工时应做到操作人员自检、专职检验人员专检、监督检验人员巡检,未经检验合格不得转序。对规定的焊缝、节点应按规定进行探伤检验,破坏性试验及必要的其他试验,对下料及加工零部件用样板、钢卷尺、直尺、游标卡尺等检验,各主要过程检验内容和检验手段如下:
4.2.1钢板下料:主要检查其几何尺寸、形状位置、切割面等,主要采用钢卷尺、样板、游标卡尺、直尺、角尺等检验,检验后做上编号标识。
4.2.2杆件加工:主要检查其长度、外观、曲率、剖口,采用直尺、平板、样板、角度尺、钢卷尺等检验,检验后进行编号标识。
4.2.3桁架组装:主要采用自制专用胎模控制。主要检查腹板、翼板的形状、外观、长度、宽度、剖口、焊缝。采用样板、直尺、角度尺、探伤仪,整体预拼装时采用经纬仪和全站仪测量控制。
4.2.4焊接:严格按焊接工艺文件执行,在电焊过程中做到检验员、探伤人员不离岗,严格按标准要求(环境、参数、质量标准、检验要求和内容)进行严格控制。
4.2.5试验:节点、焊缝等必要的试验(包括破坏性试验)由检测中心负责,严格按标准要求取样和检测。
4.2.6除锈、涂装:主要检查除锈等级、表面清理,涂装质量:采用除锈样板,目测,油漆测厚仪等检查,确保满足规定要求。
第五节 安装过程质量保证措施
质量目标:确保“合格”工程。
建立健全质量保证管理机构,推行ISO9000标准质量管理体系。在质量目标、基本的质量职责、合同评审、文件控制、物质采购的管理、施工过程控制、检验和试验物质的贮存的搬运、标识、工程成品保护、培训、质量审核、质量记录等与质量有关的各个方面,遵照规范与工程质量有关的工程的具体做法。同时,本项目建立一个由项目经理领导的质量保证机构,形成一个整体的项目质量控制网络,并使工程质量处于有效的监督和控制状态。
5.1现场桁架安装质量控制的一般措施
——优化施工方案和合理安排施工程序,作好每道工序的质量标准和施工技术交底工作,搞好图纸审查和技术培训工作。
——严格控制进场原材料的质量,严禁不合格材料用于本工程。
——合理配备施工机械,搞好维修保养工作,使机械处于良好的工作状态。
——对测量工作进行严格控制,务使测量定位、检测准确。
采用质量预控法,把质量管理的完全事后检查转变为事前控制工序及因素,达到“预控为主”。
5.2施工过程中的质量控制
——加强施工工艺管理,保证工艺过程的先进、合理和相对稳定,以减少和预防质量事故、次品的发生。
——坚持质量检查与验收制度,严格执行“三检制”,上道工序不合格不得进入下道工序施工,对于质量容易波动,容易产生质量通病或工程质量影响比较大的部位和环节加强预检、中间检和技术复核工作,以保证工程质量。
——做好各工序或成品保护,下道工序的操作者即为上道工序的成品保护者,后续工序不得以任何借口损坏前一道工序的产品。
——及时准确地收集质量保证原始资料,并作好文件归档工作,为整个工程积累原始准确的质量档案,各类资料的整理和施工进度同步。
主要应做到以下几点:
5.2.1构件检查
5.2.1.1安装前,应按构件明细表核对进场的构件,查验产品合格证和设计文件;工厂预拼装过的构件在现场组装时,应根据预拼装记录进行。
5.2.1.2构件进入现场后应进行质量检验,以确保在运输过程中有无变形、损坏和缺损,并会同有关部门及时处理。
5.2.1.3拼装前施工小组应检查构件几何尺寸、焊缝坡口、油漆等是否符合设计图规定,发现问题应报请有关部门,原则上必须在吊装前处理完毕。
5.2.2施工质量注意事项
每道工序认真填写质量数据,质量检验合乎要求后方可进行下道工序施工。
施工质量问题的处理必须符合规定审批程序。
钢结构的安装应按施工组织设计进行,安装程序必须保证结构的稳定性和不导致永久性变形。
组装前,应按构件明细表核对进场的构件零件,查验产品合格证和设计文件;工厂预拼装过程的构件在现场组装时,应根据预拼装记录进行。
构件吊装前应清除其表面上的油污、泥砂和灰尘等杂物。
构件组装前应对定位轴线、基础轴线和标高位置等进行检查,并应进行基础检测。
结构件安装就位后,应立即进行校正、固定。当天安装的结构件应形成稳定的空间体系。
构件组装安装、校正时,应根据风力、温差、日照等外界环境和焊接变形等因素的影响,采取相应的调整措施。
焊接及高强螺栓施工均应按相应的施工规程作业,施工前应由专业技术人编制作业指导书,并进行交底。
5.2.3测量质量控制
仪器定期进行计量检验校正,确保仪器有效期内使用,在施工中所使用的仪器必须保证精度的要求。
测量人员持证上岗。
各控制点应分布合理,并定期进行复测,以确保控制点的精度。
施工中放样应的必要的检核,保证其准确性。
根据施工区的地质情况、通视情况对测量方法进行优化,并尽量在外界条件较好的情况下进行测量。
第八章 安全文明施工保证体系
第一节 施工安全保证措施
一、安全生产管理目标
在施工管理中,我们要始终如一地坚持“安全第一、预防为主”的安全管理方针,以安全促生产,以安全保目标。
(三)、管理目标分解图
综合
得分85分以上(优良)
管 理 目 标
杜绝重大人身伤亡和机械事故
争创“安全文明工地”
轻伤事故率控制在1.5‰以下
二、安全管理体系
施工现场安全生产管理体系是施工企业和施工现场整个管理体系的一个组成部分。施工现场安全生产管理体系的建立不仅是为了满足工程项目部自身安全生产的要求,同时也是为了满足相关方对施工现场安全生产管理体系的持续改善和安全生产保证能力的信任。
以项目经理为首,由项目副经理、专业安全工程师,各施工队及各施工班组等各方面的管理人员组成本工程的安全管理组织机构。
安全管理机构如下图示:
工程领导小组
上级安全主管部门
项目经理部
项目总工
项目经理
项目专业安全工程师
相关部门
项目副经理
各施工队
(2)安全生产责任制
①项目经理:全面负责施工现场的安全措施、安全生产等,保证施工现场安全。
②项目副经理:直接对安全生产负责,督促、安排各项安全工作,并按规定组织检查、做好记录。
③项目总工:制定项目安全技术措施和分部工程安全方案,督促安全措施落实解决施工过程中不安全的技术问题。
④安全员:监督检查施工全过程的安全生产,纠正违章,排除施工不安全因素,安排项目部安全活动及安全教育的开展,监督劳保用品的发放和使用。
⑤机电负责人:保证所使用的各类机械的安全使用,监督机械操作人员保证遵章操作,并对用电机械进行安全检查。
⑥施工工长(专业工程师):负责上级安排的安全工作的实施,制定分项工程安全方案,进行施工前的安全交底工作,监督并参与班组的安全学习。
①编制安全生产技术措施制度
②安全技术交底制
③特殊工种职工实行持证上岗制度
对电工、电气焊工、起重吊装工、机械操作工、安装工、涂装工等特殊工种实行持证上岗,无证者不得从事上述工种的作业。
④安全检查制度
⑤安全验收制度
⑥安全生产合同制度
⑦事故处理“四不放过制度”
安全教育既是施工企业安全管理工作的重要组成部分,也是施工现场安全生产的一个重要方面工作。
1)安全教育的特点
①安全教育的全员性:是企业所有人员上岗前先决条件,任何人不得例外。
②安全教育的长期性:安全教育贯彻了每个工作的全过程,贯穿了每个工程施工的全过程,贯穿了施工企业生产的全过程。因此,安全教育的任务“任重而道远”,不应该也不可能是一劳永逸的。
③安全教育的专业性:安全生产管理性与技术性结合,使安全教育有专业性。
2)安全教育的内容
类 别 | 安全教育
的主要性 |
内 容 |
安全思想教育 | 安全生产的思想基础 | 尊重人、关心人、爱护人的思想教育,党和国家安全生产劳动保护方针,政策安全与生产辩证关系教育,三热爱教育、共产主义协作风格教育、职业道德教育 |
安全知识教育 | 安全生产的重点内容 | 施工生产一般流程;环境、区域概况介绍,安全生产一般注意事项;企业内外典型事故案例简介与分析;工种岗位安全生产知识。 |
安全技术教育 | 安全生产技术、安全技术操作规程。 | |
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3)施工现场安全教育程序
三、安全技术措施
(一)、正确使用个人防护用品
①必须佩戴安全帽
②必须系好安全带
安全带高挂低用,且必须系在固定物上。
临边作业,2米以上高空作业必须使用安全带。
③必须穿安全劳保鞋,带电操作需戴安全手套
④进行可能引致眼睛受到伤害的工作,必须佩戴护目镜。
在有害气体环境中工作,必须佩戴防护面罩。
(二)、升降式滑移工作平台安全防护
⑴、工作平台结实,平台面用木板满铺,承载能力不少于300kg/m2。
⑵、平台四周设置安全防护栏杆。
⑶、平台要设置标准可靠的上人走道。
⑷、周边上人道及平台面应防滑、防火,设置全套安全网。
(一)、大型吊机施工安全
本工程桁架吊装计划采用多台150吨履带吊、100吨履带吊进行吊装,同时布置汽车吊进行构件上料、拼装。这些设备均属于大型吊装机械施工。
起吊重物时,人不能站、坐在任何起吊物上
起重臂下严禁站人
吊装危险区域必须专人监护,非施工人员不得进入危险区,并应划分警示区域,用警示绳围护。
起吊重物,吊钩应与地面成900,严禁斜拉斜吊。严禁横向起吊。
吊机站位处,应确保地基有足够的承载力;
吊机旋转部分应与周围建筑物有大于1m的安全距离,避免吊机转身碰到周围建筑物。
(二)、其他中小型机
①中小型机械应在操作场所悬挂安全操作规程牌,操作人员应熟悉其内容,并按要求操作。应持证上岗,操作时专心致志,不得将自己的机械交他人操作。机械要做到上有盖、下有垫,电箱要有安全装置,要有漏电保护装置。
②对电锯等设备,其传动部分应有防护罩,电锯应有安全装置,要有漏电保护装置。
③电焊机一次线接机处,应有保护罩,电线不得任意布放,放置露天应有防雨装置。手把线不乱拉,手把要绝缘,不跑电、不随意拖地。
④乙炔瓶上应有明显标志。瓶上应有防震圈,要防暴、防晒。
⑤乙炔瓶和氧气瓶应隔离存放,施工时两者间距应在10m以上。
高处作业时,工具应装入工具袋中,随取随用。
高处作业时,拆下的小件材料不得随意往下抛掷。
预防高空坠落措施,系好安全带
在危险区域设置安全警示标志:
高空作业和有毒气体作业环境设置安全防护用品佩戴标志
(1)工地采用三相五线制保护接零系统,具有专用保护的TN-S线路(即保护零线专用,不得与工作零线相混用,所有保护零线均应与专用保护零线相联接)。
(2)装置或检修设备时应先切断电源切勿带电作并挂警示牌,遇有人进行电工作业时应于接通电源前告知他人。
(3)橡皮电缆架空敷设时应沿墙壁或电杆设置,严禁用金属裸线作为绑线,电缆的量子最大弧垂距地>2.5m.
(4)各工作操作人员使用手持电动工具必须穿绝缘鞋,带给缘手套。
(5)用电设备要有各自专用的电源控制,必须严格实行“一机一闸一漏一箱”制,严禁一闸多机及超负荷运行。
五、消防措施
(一)现场安全消防组织机构
项目经理
项目副经理
项目副经理
项目总工程师
各专业工程师
各作业队长
各安全工程师
现现场保安员
义务消防员
(二)消防安全措施
(1)机电设备用电必须遵守安全用电技术规范的要求。
(2)火灾安全报警机制
(3)现场从事电气焊人员均应受过消防知识教育,持有操作合格证。在作业前办理用火手续,并配备适当的看火人员,看火人员随身应有灭火器具,在焊接过程中不准离开岗位。
六、治安保卫措施
(2)工地设门卫值班室,由保安员昼夜轮流值班,白天对外来人和进出车辆及所有物资进行登记,夜间值班巡逻护场,重点是仓库、工棚、办公室、成品、半成品保卫。
(3)确保施工人员及车辆不得进入现有飞行区围界。
(4)对易燃、易爆、有毒品设立专库、专管,非经项目负责人批准,任何人不得动用。不按此执行,造成后果追究当事人刑事责任;
(5)变电室、大型机械设备及工程的关键部位和关键工序,是现场的要害部位,加强保卫,确保安全;
(6)加强成品保卫工作,严格执行成品保卫措施,严防被盗、破坏和治安灾害事故的发生;
(7)外来人员联系业务或找人,门卫必须先验明证件,进行登记后方可进入工地;
(8)进入工地的材料,门卫值班人员必须进行登记,注明材料规格、品种、数量,车的种类和车号。
七、雨季施工安全措施
(1)雨季施工前,我公司将根据现场和工程进度情况特定雨季阶段性计划,并提交业主和监理工程师审批后实施。
(2)雨季施工时,现场排水系统应是由专人进行疏通,保证排水沟畅通,施工道路不积水。
(3)焊接施工时,必须事先注意天气情况,尽量避开雨天,若不得已情况,必须做好防雨措施,预备好足够的活动防雨棚,准备好塑料薄膜油布等.
(4)在雨季中连续施工的部分,要有可靠的防雨措施,备足防雨物资,及时了解气象情况,选择较佳的时间施工,从而准确地调整施工流程,确保工程施工质量。
(5)雨季来临之前应组织有关人员对现场临时设施、滑移工作平台、临时支撑、机电设备、临时线路等进行检查,针对检查出的具体问题,应采用相应措施,及时落实整改。
(6)对施工现场的汽吊、滑移工作平台等其他一些机械设备必须检查避雷装置是否完好可靠,大风大雨时吊车应停止使用,大风过后,对机械设备、脚手架进行复查,有破损及时加固措施。
(7)雨季期间安排施工计划,应集中人力、分段突出。本着完成一施工区再开一工区的原则,当日进度当日完成。
(8)因降雨等原因使母材表面潮湿(相对湿度)80%或大风天气,不得进行露天焊接,但焊工及被焊接部分如果被充分保护且对母材采取适当处置(如预热、去潮等)时,可进行焊接。
八、建立安全应急预案机制
针对本工程的特点制定安全应急预案,建立安全应急预案小组,以应对各类事故灾害,对因事故原因需要救援或撤离的人员提供援助并使其得到及时有效的治疗,并将事故造成的人员伤害,财产损失以及对环境造成污染等减至最小。
第二节 文明施工组织技术措施
文明施工的程度体现了企业的综合管理水平。整洁文明的施工现场、井然有序的平面布置,给人的将是焕然一新的感觉。因此,我们将以文明施工为突破口,全面抓好施工现场管理。
一、文明施工目标
(1)争创“安全文明工地”并获得相关荣誉称号。
(2)做到“五化”:亮化、硬化、绿化、美化、净化。
二、文明施工管理机构及运行程序
安全文明施工管理机构及运行程序图:
场 容 管 理
现场机械管理
现场料具管理
环 境 保 护
现场环境卫生
防止扰民
施工作业队
施工操作工人
项目副经理
项目经理
业主及监理
项目总工程师
各专业工长
分 包 商
现场企业形象
三、文明施工措施
(1)大门口设置“一图六板”施工标牌,主要包括:施工总平面布置图,项目部组织机构,安全生产制度,文明施工制度,环境保护制度,质量控制制度,材料管理制度等;
(2)场容场貌整齐、有序,材料区域堆放整齐,并有门卫值班。设置醒目安全标志,在施工区域和危险区域设置醒目安全警示标志;
(3)建立文明施工责任制,划分区域,明确管理负责人,实行挂牌制,做到现场清洁整齐;
(4)施工现场地面全部硬化地面,将道路材料堆放场地用黄色油漆划10cm宽黄线于以分割,在适当位置设置花草等绿化值物,美化环境;
(5)建场内排水管道沉淀池,防止污水外溢;
(6)对施工现场情况设宣传标语和黑板报,并适当更换内容,确实起到鼓舞士气,表扬先进的作用。
(1)全体员工树立遵章守纪思想,采用挂牌上岗制度,安全帽、工作服统一规范。安全值班人员佩戴不同颜色标记,工地负责人戴黄底红字臂章,班组安全员戴红底黄字袖章。
(2)安全帽
①、施工管理人员和各类操作人员佩戴不同颜色安全帽以示区别:
②、在安全帽前方正中粘贴或喷绘企业标志,标志尺寸按公司规定。
(3)服装:所有操作了作统一服装,由公司同意分配。
(4)胸卡:统一编号,贴个人一寸彩色照片,服从业主、承包人的统一安排。
(1)现场使用的机械设各,要在干面固定点存放,遵守机械安全规程,经常保持机身等周围环境的清洁。机械的标记、编号明了,安全装置可靠;
(2)机械排出的污水要有排放措施,不得随地流淌;
(3)需要搭设护棚的机械,搭设护棚要牢固、美观,符合施工平面布置的要求;
(4)临时各种设施的各种电箱式样标准统一,摆放位置合理便于施工和保持。
(1)工地办公室应配备各种图表、图牌、标志。室内文明卫生、窗明几净,秩序井然有序,室内外放青盆花和植绿化草皮,美化环境;
(2)本工程现场施工人员不考虑住在工地,而是由公司统一组织在周边租赁宿舍,有专职卫生管理人员和保洁人员,制订卫生管理制度,设置必须的卫生设施;
(3)现场厕所及建筑物周围须保持清洁,无蛆少臭、通风良好,并有专人负责清洁打扫,无随地大小便,厕所及时用水冲洗;
(4)宿舍管理以统一化管理为准,制定详尽的宿舍管理条例。要求每间宿舍排出值勤表,每天打扫卫生,保证宿舍的整洁。宿舍内不允许私接私拉电线及各种电器。
(5)食堂管理符合《食品卫生法》,有隔绝蝇鼠的防范措施,有盛残羹的加盖容器,内外环境清洁卫生;
(6)现场设茶水桶,每个水桶有明显标志,并加盖,派专人添供茶水及管理好饮水设施;
(7)现场排水沟末端设沉积井,并定期清理沉积片内的沉积物,食堂下水道和厕所化粪池要周期清理并消毒,防止有害细菌的传播。
(1)楼层清理:生产班组每天完成工作任务后,要求必须将余料清理干净,做到“工完场清”。
(2)控制施工用水:施工期间用水量大,用水部位多,容易造成施工楼层及施工现场污水横流或积水现象,污染建筑产品,影响人员行走,造成不文明的现象。现场四周设置组织排水沟,保持排水顺畅。
四、减少环境污染和躁声的措施
在施工中采用低噪音的工艺和施工方法。
积极遵守市地方政府对夜间施工的有关规定,尽量减少夜间施工。
若为加快施工进度或其它原因必须安排夜间施工的,则必须先办理“夜间施工许可证”后进行施工,尽量减少噪声污染。