钢结构框架制作、安装方案

.1.1钢结构框架制作、安装方案.1.1.1 编制依据《中油集团大庆石化分公司20万吨/年高压聚乙烯装置主体装置1建设招标文件》及答疑纪要文件；《大庆石化聚乙烯专用树脂改造工程基础设计》；《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001).1.1.2 工程概况本项目钢结构主要包括本装置内的钢框架和钢结构管架，具体情况见下表：注：彩色压型钢板施工方案另附；反应器钢架施工见《反应器施工方案》.1.1.3 施工程序图纸会审→编写施工方案→施工准备和技术交底→基础验收→材料验收→原材料矫正→原材料打砂防腐处理→柱、梁预制→分片组对→停点检查→分片吊装→梁、支承安装→钢梯、平台安装→质量检查→交工验收.1.1.4 主要施工方法和关键操作步骤.1.1.4.1钢结构制作1) 钢结构应在预制场预制成构件、部件、组合件。

2) 钢材变形超过允许偏差时，须在划线、下料前进行矫正。

矫正首先采用机械方法，可采用千斤顶等工具辅助矫形。

用机械方法不易矫正时，可采用火焰矫正法。

局部突变形，可用火焰加热，用手锤进行矫形。

3) 放样所用量具均应与号料、检查所用量具统一校对，达到计量标准。

放样所用石笔、粉线的划线宽度不要超过1mm，最好用划针，以保证其准确性。

4) 放样和号料应根据工艺要求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。

号料时应核对材质及规格。

放样和样板的允许偏差应符合下表的规定。

号料的允许偏差应符合下表的规定。

5) 板和型钢切割应尽量采用机械切割方法。

如采用气割时，气割前应将钢材切割区域表面的铁锈等污物清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。

6) 焊接H型钢，当翼缘板需要拼接时，可按长度方向拼接；腹板拼接，拼接缝可为“十”字型或“T”字型。

7) 板材、型材的拼接，应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。

8) 钢结构构件制作完成后，进行除锈和防腐。

.1.1.4.2H型钢预制施工程序板材出库→检验→下料切割→组对→几何尺寸检查→焊接→焊缝外观检查→几何尺寸检查→矫正施工工艺1) 钢板检验焊接H 型钢使用的板材，除应有出厂质量证明书或复验证明书外，还应采用超声波探伤方法检查内部缺陷，抽查数量为20%，但不应少于2块，如有不合格者，再增加20%，如仍有不合格者应全部检查，检验标准以符合《压力容器无损检测》JB4730-94的Ⅲ级要求为合格。

2) 材料切割下料与坡口加工a)翼板和腹板下料采用氧—乙炔火焰自动切割，翼板板边切割后表面粗糙度为Ra12.5μm,翼板和腹板切割后的允许偏差，翼板宽度为±2mm ，腹板宽度为(+2，-0)mm ，切割端面垂直度偏差为板厚的1/10，且不应大于2mm 。

b)翼板和腹板应尽量采用整料，如需要拼接，拼接接头只允许一个，并应使轧制方向与长度方向一致，翼板拼接用45°斜接对焊，腹板的拼接采用直接对焊。

对接焊缝采用全焊透，接头形式及坡口尺寸见下图：3) H 型钢组焊要求a)翼板和腹板拼接焊缝沿厚度方向的对口错边量不应大于板厚的1/10，且不应大于1mm 。

翼板和腹板拼接焊缝沿宽度方向对口错位量，腹板不应大于1mm ，翼板不应大于2mm 。

翼板和腹板拼接后侧向弯曲的允许偏差，当板长小于或等于6m 时不应大于2mm ，板长大于6m 时，不应大于3mm 。

60°60°b)H型钢组焊时，两翼板与腹板的拼接线应错开，最近点的水平投影距离应在0.5m～1m范围内(当H型钢高度等于或大于600mm时取下限，当高度小于600mm时取上限)，且H型钢端部与拼接线之间的最近距离不应小于1m，并应在框架主要节点保持1m以上的距离。

c)两翼板与腹板焊接的角焊缝，若现场设备条件具备宜采用埋弧自动焊，其焊角高等于较薄件的厚度。

d)H型钢组对点固焊时应对称点固，点固焊长度30~50mm，间隔约300mm。

e)焊制H型钢外形尺寸的允许偏差应符合下述要求：腹板宽度的允许偏差不应大于±2mm。

腹板倾斜度偏差，当腹板宽度小于或等于200mm时，不应大于腹板宽度的1/10，当腹板宽度大于200mm时，不应大于5mm。

腹板中心与H型钢断面轴线的偏移量不应大于2mm。

H型钢高度的允许偏差，当高度小于或等于400mm时，为±2mm，当高度大于400mm时，为±3mm。

全长上下挠曲及侧向弯曲的矢高偏差均不应大于长度的1/1000，且不应大于5mm。

e)焊缝质量应符合下述要求：焊缝金属表面和热影响区不得有裂纹、针状气孔、夹渣及弧坑等缺陷，并不得留有熔渣与飞溅物。

角焊缝的焊脚高度的允许偏差应为(+2，-0)mm。

焊缝表面的咬边深度不得大于0.5mm，咬边连续长度不得大于100mm，焊缝两侧咬边的总长度不得超过该焊缝长度的10%。

焊缝与母材应圆滑过渡，并无明显的不规则形状。

对接焊缝的余高应符合下表规定：对接焊缝应全部采用超声波探伤检查，质量应符合《压力容器无损检测》JB4730-94的Ⅲ级要求。

f)H 型钢预制后允许偏差应符合以下要求(见下图)：翼板的变形f1应小于3.5mm ，且每米长应不多于一处。

腹板的变形f2应小于局部变形长度L1的3/1000，但不应大于8mm 。

当腹板长度小于或等于10m 时，f2应少于两处，当腹板长度大于10m 时，f2应少于三处。

翼板的倾斜Δ值应小于翼板宽度的1%，但不应大于3mm。

h)H型钢预制时翼板和腹板对接焊缝附近约20mm处应打上焊工钢印号。

H 型钢预制时按图纸尺寸整根或分段预制，并进行编号，分段预制应留出接头，接头型式在现场组焊时应满足规范要求。

4) 型钢预制时的防变形措施a)组对时采取反变形和刚性固定措施，H型钢组对后，每三组相同规格的H 型钢放在一起，翼板与平台之间，翼板与翼板之间夹Φ8～Φ16mm的钢筋，翼板与翼板之间用U型夹刚性固定，两固定点距离约300mm，如下图所示：b)H型钢角焊缝焊接顺序如下：第一层焊接采取从中间向两端对称分段跳焊:即间隔每300mm焊300mm，以后各层从中间向两端对称焊接，如下图所示：说明：1)四名焊工同时对称施焊，分段焊时焊缝长及间隔均为300mm；2)“1”、“2”……表示第一层焊接顺序，箭头表示前进方向；3)以后各层从中间向两端对称进行；4)焊接时采用小线能，焊条小摆动，多道焊等工艺，工艺参数见焊接部分。

5)H型钢矫正H型钢预制后进行检验，对焊接变形量超差的，必须进行矫正，矫正采用热矫正，氧—乙炔火焰加热，空气缓冷，加热温度应在相变温度以下。

.1.1.4.3柱、梁拼装节点1) 构件在下料前，应对已有的不同长度的材料进行配料，在合理的情况下，尽可能避免拼装节点和材料浪费。

2) 柱子的拼接节点，允许隔层设置一个，设置位置在该层中间的1/3范围内，但在形成短柱的层间不得设置拼装节点。

3) 梁的拼接节点：跨度大于8m的梁，允许设置一个拼装节点，设置位置在该梁跨度的1/3处，且离集中荷载(或次梁支座)不小于梁高的地方。

4) 拼装的柱和梁长度不宜小于800mm。

5) 牛腿、加强板、连接孔与对接焊缝的间距应符合下列要求：牛腿与拼接焊缝的间距应大于300mm，加强板与拼接焊缝的间距应大于100mm，连接孔边缘与拼接焊缝的间距大于100mm。

6) 拼装节点的形式：在现场有条件时尽可能采用对接45°角斜焊缝。

.1.1.4.4钢结构焊接1) 焊接方法采用手工电弧焊。

焊接时，对材质Q235钢材焊接使用J422(E4303)焊条，对材质为16Mn钢使用E5016焊条。

焊条使用前应按产品说明书规定的烘焙时间和温度进行烘焙，焊条烘干后放在100～150℃的保温箱中随用随取，取出4小时内要使用完毕，否则应重新烘焙。

2) 厚度大于50mm的碳素结构钢先予热后施焊，予热温度为100～150℃，预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2倍，且不应小于100mm。

予热热源用氧乙炔焰加热，测温笔或测温计测试。

3) 焊接时应保证焊接环境具有良好的条件，发现下列任何一种情况又无有效防护设施时，不得施焊：a) 大风：风速大于或等于8m/s；b) 雨雪：下雨或下雪；c) 湿度：相对湿度大于90％；4) 焊接前对坡口组装的质量进行检查,如超过允许误差,应返修后再进行焊接.焊前应清理坡口中的水份、油污和锈等。

5) 定位焊接所用的焊条和焊接工艺应与正式焊接相同。

不承受荷载时，焊缝长度为30～50mm，间距宜为300～400mm，焊脚高度应为设计高度的1/2～2/3。

6) 严禁在母材表面引弧，多层焊的层间接头应错开。

7) 对于厚板的坡口焊接，打底用φ4焊条焊接，中间层和盖面用φ5.2的焊条焊接，三层应连续施焊。

盖面层焊缝搭坡口两边各2mm，焊缝余高应不超过对接焊件中较薄一端钢板厚度的10％，但不能超过3.2mm。

8) 柱与柱、梁与梁的对接，应在道木或型钢上放平垫稳，垫块间距不宜过大。

焊接采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接，也应在柱的两端同时对称接，以减少焊接变形和残余应力。

9) 焊接顺序：在第一节柱经校正和固定后，进行接柱焊接。

柱与梁的焊接，先焊顶部的柱梁节点，再焊接底部的柱梁节点，最后焊接中间柱梁节点。

10) 焊缝的质量检验要求：结构的所有梁、柱的连接焊缝要100％进行外观检查。

所有结构主框架的柱、梁拼接节点、梁与柱连接的V型坡口盖板、支承大中型设备的八字梁的连接焊缝为Ⅰ级，要求100％进行超声检查，评定标准为：超声波检查为GB11345-89Ⅱ级。

11) 焊缝热处理：两焊件中，若有一焊件厚度大于34mm时，要求对焊缝进行热处理。

处理时加热器要紧贴焊缝，处理的构件必须垫平，下应放垫铁，并应放在筋板处，加热应均匀，加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的三倍且不小于100mm。

.1.1.4.5钢结构的安装1) 钢结构基础必须认真检查验收合格，并应有复验报告。

2) 对进入现场的钢结构件，在组装前、后，要进行全面检查，若发现不合格品，必须处理合格后方可安装就位。

3) 钢结构安装采用片状框架地面扩大拼装，组合吊装和单构件安装相结合的方法，后安装次梁、联系梁、支撑，并根据设备吊装的要求留设个别活动梁，待设备安装后再紧固。

已安装的结构应具有可靠的稳定性和足够的空间刚度。

4) 根据各片框架的重量不同可选择不同的吊装机索具。

可采用单机吊装，也可利用两台吊车配合吊装。

5) 框架安装顺序为先下层后上层；先主结构，后次结构；先安装里面结构，后安装外部结构。

6) 构件紧固顺序先主要构件，后次要构件。

同一框架上的各梁紧固顺序为：先紧固上部节点，再紧固柱子下部节点，最后紧固中部节点。

7) 安装找正应借助于经纬仪、磁力线坠、水平尺等工具，确保安装各部位几何尺寸、垂直度、水平度等在允许偏差范围内。