钢结构坐浆法施工工法

钢结构坐浆施工工法

1．前言

传统的钢结构安装方法是先单根吊装立柱，用垫铁组找平找正，再逐根安装纵横梁，最后点焊垫铁，水泥砂浆灌浆。石化行业的发展，要求装置中的管廊、框架等钢结构向大型化高空发展，梁柱多采用大型型钢，纵横梁一般在三层以上，立柱跨度一般为 4.5～12m。随着柱子高度和跨度的增加，高空作业的危险性进一步加大，而焊接质量却在下降。传统的钢结构安装方法已经不能满足需要。

本工法是根据历年来多项石化装置钢结构安装工程的施工经验编制的。2．工法特点

（1）能有效地控制钢柱的垂直度、梁的水平度；

（2）减少高空作业的危险性，提高了焊接质量；

（3）操作工艺简单，便于掌握，节约成本。

3．适用范围

（1）管廊钢结构的安装；

（2）框架钢结构的安装；

（3）厂房钢结构的安装。

4．施工工艺

4.1工艺条件

4.1.1钢结构工程所需材料供应到位，并经验收合格；

4.1.2土建基础强度达到设计要求强度的75％以上，并办理工序交接手续；

4.1.3钢柱基础周围场地平整，道路畅通。

4.2 工艺技术要求

4.2.1在已交接的砼基础面上按每平方分米铲出3～5个深度为10mm左右的小坑，如图1所示进行坐浆垫板的预埋。垫版采用150×150×6碳素钢版，每个基础一块。坐浆材料采用1：2细砂浆。

4.2.2按图纸要求进行钢柱及横梁的预制。钢柱的加劲板、柱与梁连接的托板、立板，均在预制场焊接完毕。柱脚板及柱底板下好料，暂时不与柱子焊接。梁按图纸要求下料，梁与梁连接的筋板可提前焊好。

4.2.3将预制好的钢柱、梁运至钢柱基础附近组对成“门”字型，焊接全部组装焊缝。注意：尽可能按横梁多的立面组对。

4.2.4将柱底板放在坐浆垫板上，调整柱底板的水平度，紧固地脚螺栓。

4.2.5安装“门”字架

（1）在柱底板上，标出X轴及Y轴轴线及柱脚外轮廓线。

（2）在“门”字架每根立柱两侧预先栓上钢丝绳，以便调整“门”字架的垂直度。

（3）将“门”字架吊起放在柱底板上，其底部与轮廓线对正；把“门”字架两侧的钢丝绳用手拉葫芦固定在地锚上，用经纬仪观测其垂直度，调整手拉葫芦“门”字架垂直。

（4）待“门”字架纵横中心线、垂直度达到要求后，把立柱下端点焊在底板上，再复测一遍，符合要求后将“门”字架下端牢固地焊接在柱底板上。

（5）安装、焊接柱脚处的护板及立筋。

（6）安装其余横梁。

（7）钢结构施工完毕，按土建专业要求，基础进行二次灌浆、抹面。5．工艺程序

工艺程序见图2

图2 施工工艺程序图

6．质量标准及要求

（1）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001；

（2）《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507－1999；

（3）坐浆垫板的允许偏差：

顶面标高：-3.0~0.0mm

水平度： 0.15mm/m

位置： 20.0mm

(4)构件预组装的允许偏差应符合表1的规定：

表1 构件预组装的允许偏差（mm）

（5）钢结构安装允许偏差应符合的规定：

表2 钢结构安装允许偏差（mm）

注：L—梁的长度；H—柱子高度；h—柱子截面尺寸。

7．质量管理控制措施

（1）电焊工必须持有效施焊项目的合格证书上岗，焊接设备应符合工艺需要。

（2）施工前由技术员、质检员进行技术质量交底，要求瓦工、铆工和电焊工掌握工艺技术要求，熟悉操作程序和质量标准。

（3）对焊接变形采取预控措施，编制专门的技术方案。

（4）施工过程中，质检人员要经常深入现场检查、监督、指导，发现问题及时整改。

（5）实行自检、互检、专业检查“三检制”，严格原材料及工序报验。

8．安全保证措施

（1）坚持“安全第一、预防为主”的方针，认真执行安全操作规程。

（2）施工前，做好安全技术交底及风险分析，将安全防范措施落实到实处。

（3）吊装安装范围要拉好警戒线，无关人员不得进入现场；吊装构件要设置好溜绳，以防滑落或碰撞；管廊、框架下要按规定张挂安全网。

（4）及时将“门”字架组装成“井”字立体构架，防止倾覆；节点未焊接完毕，不得作为承重梁使用。

（5）使用的电动工具，要装设漏电保护开关，并经常检查绝缘状况，防止触电事故。

9．主要机具

钢结构施工主要机具见表3

表3 钢结构施工主要机具

10．劳动力组织

劳动力组织见表4

表4 劳动力组织与配备

注：以一个作业组进行，瓦工、起重工及测量工综合使用。

11．效益分析

某炼油厂50万吨/年焦化装置钢结构施工中，对所有钢结构安装采用了本工法，共安装钢结构3060吨，起中坐浆基础466个。经验收，全部钢柱的垂直度、

柱梁标高、梁的水平度等均符合规范要求，优良品率达到92％以上，达到部优标准。坐浆法比传统方法施工吊车台班节约40％，人工节约30％，垫铁材料节约67％，效益十分显著。

参考资料:

①《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001；

②《石油化工钢结构工程施工及验收规范》SH3507－1999；

③中国石化集团北京设计院钢结构节点图集(二)重结L-436

附图: 左下图“门”字架组对、吊装

右下图二次灌浆前的管廊