钢屋架施工方案

嘉峪关陇新能源有限公司1×12MW尾气余热发电项目

钢

屋

架

施

工

方

案

编制

审核

江苏鼎鑫建设工程有限公司

2016年4月1日

第一章工程概况

嘉峪关陇新能源有限公司1×12MW尾气余热发电项目地处嘉峪关市文殊乡团结村，北邻清嘉高速公路，南有铁路干线，交通便利。

嘉峪关陇新能源有限公司1×12MW尾气余热发电项目发电站装机容量12MW，总投资1.2亿元，建设用地14.4亩，总建筑面积9020㎡，安装余热锅炉、汽轮机、发电机等设备。

本工程梯形钢屋架。并且设上、下弦水平支撑、垂直支撑和系杆。

本工程钢屋架为角钢屋架，钢材均采用无缝钢管20#的钢材，焊条采用《碳焊焊条》（GB/T5117）规定的E4315或E4316型焊条，螺栓采用《碳素结构钢》（GB/T700）规定的Q235-A 级钢制成，并符合现行国家标准GB/T5780和GB/T5782的规定，焊缝长度满足最小长度要求。油漆采用聚氯乙烯含氟萤丹涂料三底三面，干膜厚度≥150um。

本工程钢屋架每榀约6.5t，钢天窗制安量约1.5t。

本工程施工难点在于屋架跨度大，吊装困难；水平支撑和垂直支撑安装量大，高空作业、交叉作业不安全因素多，施工场地狭小。

第二章施工准备

1、项目技术员组织钢结构施工班组认真熟悉图纸，查看图纸的节点是否清楚，构件的几何尺寸和相关构件的连接尺寸是否标注齐全。组织制定切实可行的钢结构施工方案，作业指导书和技术质量交底。

2、钢结构施工班组要选择有钢结构施工经验的人员组织施工，人员数量要保证本工程施工进度的需要且做到持证上岗。

3、根据工程的流水顺序确定钢结构制作平台的位置，面积及制作平台的搭设方法。根据本工程实际在阳极泥综合利用污染治理工程南侧设20*4米制作平台一个。

制作平台搭设方法；场地平整后砌筑砖基础240*240*200外墙,间距2米设一道隔墙。长度与制作平台相同。上铺12厚钢板。制作平台施工时要保证平台的水平标高并具有一定的刚度不得发生变形。

4、原材料的验收制度是保证钢结构工程质量的重要环节，每批原材料进场后，项目部相关人员要对进场原材料的数量、品种、各项指标、规格尺寸等进行验收，并与设计图纸一一核对。凡涉及安全、功能的原材料及成品按规定进行复验，并经监理工程师见证取样、送样。进场的

原材料必须具备出厂质量证明书。

5、钢结构施工前，首先要对重要构件进行详图设计（施工图放样），根据施工图足尺放样，并对施工班组进行详细的技术质量、安全交底。

钢材按钢种、规格和型号分别堆放，并按程序文件要求进行标识。钢材堆放时在其下面垫300mm厚的垫块，以利通风避免受潮锈蚀。各种焊接用材料分别堆放，堆放处通风良好。

第三章钢屋架的制作

屋架、支撑、檩条等，其制作方法以屋架制作为代表，屋架包括支撑等部件，故在此只作屋架制作方法叙述，其他构件制作参考进行。施工现场有足够的场地，屋架拟安排在施工现场制作，每榀屋架分两段制作，安装前在现场进行拼装，拼装方式采用屋脊节点拼装，拼装完成经检查合格后进行吊装及安装工作。钢屋架下弦应起拱，拱高70mm。

三角形钢屋架制造工艺流程图

1、主要机具及工具：钢板平台、电焊机、焊钳、焊把线、垫木、垫铁、扳手、撬棍、扭矩扳手、、电钻、喷漆设备、千斤顶、喷砂设备等。

2、工艺流程：

加工准备及下料→喷砂除锈、油漆防腐→零件加工→小装配（小拼）→总装配（总拼）→屋架焊接→支撑连接板，檩条支座角钢装配、焊接→成品检验→除锈、油漆、编号。

3、加工准备及下料：

（1）放样：按照施工图放样，放样时要预留焊接收缩量和加工余量。

放样根据施工图纸要求及采用的规范标准，严格审阅图纸。根据审阅后的施工图进行现场的施工放样，放样按1：1 的比例实物放样进行；制作出样板和样杆，作为下料、弯制、制孔等加工的依据。样板和样杆应注明工号、图号、件号、数量等，样板、样杆应妥善保管，直至工程结束方可销毁。放样划线时，应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线，必要时制作样板。注意预留制作，安装时的焊接收缩余量(按2mm 考虑)；切割、刨边和铣加工余量；安装预留尺寸要求。划线前，材料的弯曲和变形应予以矫正。放样和样板的允许偏差见表1。

项目允许偏差表1

（2）下料

根据样板和配料表进行套裁，尽可能节约材料，同时便于切割。钢材下料采用气割，型材采用切割，以保证切断面的质量。切割前应将钢材切割区表面铁锈、污物等清除干净，切割后应清除熔渣和飞溅物。

下料的允许偏差见表2：

项目允许偏差（mm）表2

号料时应预留焊接收缩余量、切割、端面及边缘加工的加工余量，经验数据见表3 所示。切割及机加工余量（mm表3）

边缘加工焊接X 形V 形接口时，采用火焰加工，加工后用砂轮磨平，其表面粗糙度按精密切割检查。坡口加尺寸的误差，应符合国家标准和规定的要求，构件端面加工在成品校正后进行，加工面垂直于中心线。

钢材矫正：钢材下料前必须进行矫正矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值，以保证下料的质量。

5、零件加工

（1）切割：氧气切割前钢材切割区域内的铁锈、污物要清除干净。切割后端口边缘熔瘤、飞溅物要清楚。

（2）焊接：上、下弦型钢需接长时，先焊接头并矫直。采用型钢接头时，为使接头型钢与杆件型钢紧贴，应按设计要求铲去楞角。对接焊缝应在焊缝的两端焊上引弧板，其材质和波口型式与焊件相同，焊后气割切除并磨平。

（3）钻孔：屋架端部基座板的螺栓孔用钢模钻孔，腹杆及连接板上的钻孔采用一般划线法钻孔。

6、小装配（小拼）

屋架端部梯形支座、天窗架支承板预先拼焊组成部件，经矫正后在拼装到屋架上。部件焊接时为防止变形，宜采用成对背靠背，用夹具夹紧再进行焊接。

7、总装配（总拼）

（1）将实样放在制作平台上按照施工图及工艺要求起拱并预留焊接收缩量。按照实样将上弦、下弦、腹杆等定位角钢搭焊在制作平台上。

（2）把上、下弦垫板及节点连接板放在实样上，对号入座，然后将上、下弦放在连接板上，使其紧靠定位角钢。半片屋架杆件摆好后，按照施工图核对无误，即可定位点焊。

（3）点焊好的半片屋架翻转180度，以这半片屋架作模胎复制装配屋架。在半片屋架模胎上放垫板、连接板及基座板。基座板及屋架天窗支座、中间竖杆应用带孔的定位板用螺栓固定，以保证构件尺寸的准确。

（4）将上、下弦及腹杆放在连接板上，用夹具夹紧，进行定位点焊。

8、屋架焊接

（1）焊工必须有岗位合格证，。安排焊工所担任的焊接工作必须与焊工的技术水平相适应。

（2）焊接前应熟悉施工图，焊工必须要有焊工操作证。施焊前应反复检查焊接件接头质量和焊工的处理，焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自行施焊及不得在焊道上二母材上引弧。各道焊应连续施焊，每焊完一层要及时清除焊渣，并检查焊接质量。焊缝质量等级，屋架钢管相贯节点处焊缝及钢管杆件拼接处焊缝均采用二级其余部分焊缝均采用三级。

支管端部的链接焊缝沿支管周边的部分采用角焊缝，部分采用对接焊缝，支管端部焊缝位置可分为A、B、C三区（如下图），A、B两个区采用对接焊缝，C区采用角焊缝，其形式见下图。各种焊缝均为切破口，破口形式随支管壁厚、管端焊缝位置而异，施工时严格按图例1、2

所示焊缝形式施工，当支管与主管正交时，按图例2、B区所示进行对接焊缝施工。

（3）焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后方能施焊。

（4）焊接顺序：先焊上、下弦连接板外侧焊缝，后焊上、下弦连接板内侧焊缝，再焊连接板与腹杆焊缝；最后焊腹杆、上下弦之间的垫板。屋架一面全部焊完后翻转，进行另一面焊接，其焊接顺序相同。

（5）支撑连接板、系杆支座角钢的装配，焊接：用样杆划出支撑连接板的位置，将支撑连

接板对准位置装配并定位点焊。用样杆同样划出角钢位置，并将装配处的焊缝铲平，将系杆支座角钢放在装配位置上并定位点焊。全部装配完毕，即开始焊接系杆支座角钢、支撑连接板。焊完后，应清除熔渣及飞溅物。

9、成品检验：

（1）焊接全部完成，焊缝冷却24小时后，全部做外观检查，并做好记录。焊缝按设计及规范要求作超声波探伤。

（2）按施工图要求和施工规范规定，对成品外形尺寸进行检查验收，逐榀屋架做好记录。

（3）在构件指定的位置上标注构件编号。

10、除锈、油漆、编号

成品经质量检验合格后进行除锈，除锈合格后进行油漆，除锈及油漆质量符合设计及规范要求。在构件指定位置上标注构件编号。涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范的规定。

11、成品保护

（1）堆放构件时，地面必须垫平，避免支点受力不均。屋架吊点、支点要合理：宜立放，以防止由于侧面刚度差而产生下挠或扭曲。钢结构构件要涂防锈底漆，编号不得损坏。

（2）安装屋面板时，应缓慢下落，不得碰撞已安装好的钢屋架，天窗架等钢构件；吊装损坏的涂层应补涂，以保证漆膜厚度符合规定的要求。

（3）安装屋面板时，应缓慢下落，不得碰撞已安装好的钢屋架，天窗架等钢构件；吊装损坏的涂层应补涂，以保证漆膜厚度符合规定的要求。

12、应注意的质量问题

（1）构件运输、堆放变形：运输堆放时，垫垫不合理，上下垫木不在一条垂直线上，或由于场地沉陷等原因造成变形。如发生变形，应根据情况采用千斤顶、氧乙炔火焰加热或用其它工具矫正。

（2）构件扭曲：拼装时节点处型钢不吻合，连接处型钢与节点半间缝隙大于3mm应予校正，拼装时用夹具夹紧。长构件翻身时由于刚度不足有可能产生变形，应事先进行临时加固。

（3）起拱不符合要求：钢屋架拼装时，严格检查拼装点角度，采取措施消除焊接收缩量的影响，加以控制，避免产生累计误差。

（4）焊接变形：采用合理的焊接顺序及焊接工艺，采用夹具、胎具将构件固定，在进行焊接，以防止焊接后翘曲变形。

（5）跨度不准：制作、吊装、检查应用统一精度的钢尺。严格检查构件制作尺寸，不允许超

过允许偏差。

（6）钢屋架制作进行评定前，先进行焊接及螺栓连接质量评定，符合标准规定后方可进行。

（7）构件外观表面无明显的凹面和损伤，划痕深度不大于0.5mm。焊疤、飞溅物、毛刺应清理干净。

（8）螺栓孔光滑，无毛刺，孔壁垂直度偏差不大于板厚的2%，孔圆度偏差不大于1%。

（9）允许偏差项目，见表4

（10）螺栓孔眼不对：不得任意扩孔或改为焊接，安装时发现上述问题，应报告技术负责

人，经与设计单位洽商后，按要求进行处理。

（11）现场焊接质量达不到设计要求及规范要求：焊工必须有上岗合格证，并编号，焊接部位按编号做检查记录，全部焊缝经外观检查，凡达不到要求的部位，补焊后复验。

（12）不使用安装螺栓，直接安装高强螺栓：安装时必须按规范要求先使用安装螺栓临时

固定，调整紧固后，再安装高强螺栓并替换。

（13）屋架支座连接构造不符合设计要求：钢屋架安装完进行最后全面检查验收时，如支座构造不符合设计要求，不得办理验收手续。

第四章钢屋架的组装

钢屋架组装前各部件应检查合格，连接接触面和沿焊边缘每出30～50（mm）范围应清理干净，板材在型材的拼接后组装前进行，物件的组装应在各部件焊接矫正后进行，桁架结构件

轴线交叉点的允许偏差不得大于3mm 。结构件吊装包括钢屋架及支撑的吊装。本工程钢结构安装，首先应复核混凝土柱的轴线、柱顶面标高以及预埋螺栓的平面位置和标高，与土建专业完成中间交接工作；其次钢构件制作应评定合格，资料齐全。

1、主要机具和工具：

吊装机械、吊装索具、电焊机、焊钳、焊把线、垫木、垫铁、扳手、撬棍、扭矩扳手、手持电砂轮、电钻等。

2、工艺流程:

安装准备→屋架组拼→屋架安装→连接与固定→检查、验收→除锈、刷涂料；

3、安装准备

（1）复验安装定位所用的轴线控制点和测量标高施工的水准点；放出标高控制线和屋架轴线的吊装辅助线。

（2）复验屋架制作及支撑系统的预埋件，其轴线、标高、水平度、预埋螺栓位置及露出长度等。

（3）检查吊装机械及吊具，按照施工组织设计的要求搭设脚手架或操作平台；

（4）屋架腹杆设计为拉杆，但吊装时由于吊点位置使其受力改变为压杆时，为防止构件变形、失稳，必要时采取加固措施，在平行于屋架上、下弦方向采用钢管、方木或其它临时加固措施。

（5）测量用钢尺应与钢结构制作用的钢尺校对，并取得计量法定单位检定证明。

4、屋架拼装:

（1）屋架拼装时要保证屋架总长及起拱尺寸的要求起拱70mm。焊接时焊完一面检查合格后，再翻身焊另一面，做好施工记录。经验收后方准吊装。屋架及天窗架也可以在地面上组装好一次吊装，但要临时加固，以保证吊装时有足够的刚度。

（2）组装前各部件应检查合格，连接接触面和沿焊边缘每出30～50（mm）范围应清理干净，板材在型材的拼接后组装前进行，物件的组装应在各部件焊接矫正后进行，桁架结构件轴线交叉点的允许偏差不得大于3mm 。

（3）拼接屋架钢材料的长度对接，所有工厂材料对接焊缝均为一级焊缝。

（4）拼接焊前准备施焊区域不得有影响焊接质量的熔渣、浮锈、油垢等杂物；焊丝表面不得有油污、铁锈等杂物；焊剂必须按使用说明要求进行烘干；焊接设备上的仪表完好无损，正常工作；在拼缝两端加装引、熄弧板。

第五章钢屋架安装:

该工程屋架单榀重量为6.5t 左右，天窗重量为1.5t 左右，根据吊车的吊运能力及施工安全起见，将天窗架与屋架分开吊装，待屋架及檩条安装完成后再吊装天窗架。

1、钢屋架的吊装顺序为：拼装→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定。

2、钢屋架在吊装前首先进行钢屋架的拼装，拼装应根据不同的型号进行，应保证同一屋架在拼装后，整个面应在同一平面上，下弦的中心在同一直线上，拼装连接板与下弦型钢的焊接正确并牢固可靠。

3、钢屋架拼装完毕后，在三角形钢屋架的中位线处横绑一根φ48 钢管铁扁担，以保证构件在起吊过程中不发生变形、断裂，造成事故。由于屋架跨度为30m，两点起吊有困难，吊装中考虑用一根铁扁担起吊。屋架吊点位置在上弦节点左右300mm 范围内。见下图。

4、吊车选用汽车吊，吊车汽车参数见表7。吊车的行驶路径为轴线附近，距屋架中心线8m。吊车选择好吊点后，在构件上找好钢丝绳的绑扎点吊车开始翻身起吊。在吊升过程中要慢、稳，徐徐上升，能够保证构件在空中平稳地起落和旋转。并在构件的两端系好缆风绳，便于控制构件的转动。构件吊到比安装位置约高100mm 的高度后，缓缓地放下，同时目测或用线锤对构件的平面位置和垂直度进行初步校正，确认无误后，可临时固定，卸去吊钩。临时固定要保证构件的安全，便于校正，校正包括平面位置、标高、垂直度等。待校正准确符合要求时即可按施工图要求的连接方法进行最终固定。第二榀屋架固定时，可与第一榀利用檩条进行连接。QY80 汽车吊参数表表7

5、支撑系统及檩条安装

待屋架与天窗两榀最终固定后，将檩条先安装，将屋架固定，屋架与柱进行最终连接。檩条固定完成后，进行上弦水平支撑和刚性及柔性拉杆的安装，再进行垂直支撑的安装，最后安装下弦水平支撑。支撑的制作按单元进行，重量小的支撑采用人工缆风绳提升就位，重量大的采用吊车或手拉葫芦吊装就位。安装过程中要注意各种支撑和檩条之间有无交叉碰头的地方，出现此种情况要及时与设计人员联系，不得随意处理。

6、由于屋架设计考虑了屋面板起一定的支撑作用，每块屋面板必须保证与屋架焊牢，焊接不应少于三个角，厂房端部和温度伸缩缝处不应少于两个角，每个角上的贴角焊缝厚度不少于6mm,焊缝长度不少于8mm，屋架两端处的尾面板连接焊缝还应满焊加强。屋面板肋间的板缝用C25细石混凝土灌实以保证屋面刚度，屋面板安装完毕后必须将屋面吊钩打弯，并与相邻屋面板打弯的吊钩加2Ф10的短筋焊接起来，用以加强屋面板之间的拉结。屋面板与屋架，屋面板与屋面板之间的连接要求按国标G329-8执行

7、吊点必须设在屋架三汇交节点上。屋架起吊时离地50cm时暂停，检查无误后再继续起吊。

8、安装第一榀屋架时，在松开吊钩前初步校证；对准屋架支座中心线或定位轴线就位，调整屋架垂直度，并检查屋架侧向弯曲，将屋架固定。

9、第二榀屋架用同样方法吊装就位好后，不要松钩，用方木临时与第一榀屋架固定，然后安

装支撑系统及部分檩条，最后校正固定，务使第一榀屋架于第二榀屋架形成一个具有空间刚度和稳定的整体。

10、从第三品屋架开始，在屋脊上弦中点装上檩条即可将屋架固定，同时将屋架校正好。

11、构件连接与固定；

（1）构件安装采用焊接或螺栓连接的节点，需检查连接节点，合格后方可进行焊接或紧固。

（2）安装螺栓孔不允许用气割扩孔，永久性螺栓不得垫两个以上垫圈，螺栓外露丝扣长度不少于2—3扣。

（3）安装定位焊缝不需承受荷载时，焊缝厚度不少于设计焊缝厚度的2/3，且不大于8mm，焊缝长度不宜小于25mm，位置应在焊道内。安装焊缝全数外观检查，主要的焊缝应按设计要求用超声波探伤检查内在的质量。上述检查均需做出记录。

（4）屋架支座、支撑系统的构造做法需认真检查，必须符合设计要求。

12、检查验收；

（1）屋架安装后首先检查现场连接部位的质量。

（2）屋架安装质量主要检查屋架跨中对两支座中心竖向面的不垂直度；屋架受压弦杆对屋架竖向面的侧面弯曲，必须保证上述偏差不超过允许偏差，以保证屋架符合设计受力状态及整体稳定要求。

（3）屋架支座的标高、轴线位移、跨中挠度，经测量做出记录。

第六章工艺质量保证措施

1、钢结构的制作

（1）所选用的钢材必须具有出厂合格证及原始资料，进场后必须取样复试，钢材的屈服强度

实测值与抗拉强度实测值的比值不应小于0.85:2；钢材应用明显的屈服台阶，且伸长率不应

小于20%；钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性，复试合格后方可使用。

（2）选择性能良好，使用功能齐全的加工设备。

（3）焊条应具有出厂合格证或材质报告，要求电焊条使用前应用烘干箱进行烘干，使用埋弧焊接选用的焊丝及焊剂必须与所用的母材相配套。

（4）钢构件制作完成后需进行除锈，除锈后24h 之内涂上底漆，保证油漆的漆膜厚度满足设计要求。

（5）所有操作人员必须严格按技术、质量、安全交底内容执行，焊接人员必须持证上岗。（6）为保证制作精度，钢构件下料时要预放收缩量，预放量视工件大小而定，根据本企业类似工程经验及符合规范要求。

（7）制定合理的焊接顺序，当几种焊缝要施焊时，应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，或者是先焊对接焊缝而后再焊角焊缝。

（8）焊接型钢的主焊缝应在组装加劲肋板零件之前焊接。主焊缝的焊接顺序应按焊后变形需要考虑其焊接顺序而交错进行。

2、钢结构安装

（1）钢结构吊装过程严格执行《钢结构施工及验收规范》GB 50205-2001。

（2）吊装前必须对基础纵横轴线及水平标高、钢构件外形尺寸、焊接质量进行复验合格后施工。

（3）施工前必须进行技术交底。

（4）施工时特殊工种上岗人员必须有劳动局颁发的上岗证书。

（5）测量仪器必须经过计量检定为合格方可使用。

（6）施工中坚持三检（自检、互检、专业检）制度，严格工序质量检验。

第七章安全施工措施

1、施工现场设专职安全员进行现场安全措施的落实与监督管理，对现场施工人员、现场机械设备及现场用电进行统一管理。要求参加施工的特殊工种作业人员必须是经过培训，持证上岗。施工前对所有施工人员进行安全技术交底。进入施工现场的人员必须戴安全帽、穿防滑鞋，电工、电焊工应穿绝缘鞋，高空作业必须系好安全带。

2、作业前应对使用的工具、机具、设备进行检查，安全装置齐全有效。

3、操作面应有可靠的架台、护身，经检查无误，进行操作。构件绑扎方法正确，吊点处应有防滑措施，高处作业使用的工具、材料应放在安全地方，禁止随便放置。

4、起吊钢构件时，提升或下降要平稳，避免紧急制动或冲击。专人指挥，信号清楚、响亮、明确，严禁违章操作。构件安装后必须检查其质量，确实安全可靠后方可卸扣。每天工作必须达到安全部位，方可收工。

5、施工现场的机电设备、闸箱、电焊机，应有可靠的防雨措施。电器操作必须由专业人员进行，严禁非专业人员操作。电焊机使用严格安全操作规程，一次线不得超过2m，二次线不能

破皮裸露。

6、安全设施有专人按规定统一设置，其他人不得随意拆动。因工作需要须拆动时，要经过有关人员允许，事后要及时恢复，安全员要认真检查。

7、搞好安全用电，所有用电设备的拆除及现场照明均由专业电工担任，使用的电动工具，必须安装漏电保护器。

8、重点把好高空作业关，工作期间严禁喝酒及打闹，手持工具应系好安全挂绳，避免直线垂直交叉作业。

9、切实搞好防火工作，各项操作均应按规定正确使用。

10、屋面安装时，要布置好安全网，并设置围栏。

11、坚持班前安全会议制度，将当日工作安排及安全注意事项进行交底。

12、定期进行安全检查，预防和控制事故的不安全因素。

13、起重指挥要果断，指令要简洁明确。

14、加强现场保卫，注意防盗。

15、吊装作业范围内设安全警戒线，非操作人员禁止入内。

16、所有的安全活动记录及文件要齐全。

劳动力安排（见表9）

劳动力投入计划表表9

机具设备安排（见表10）

机具设备投入计划表表10

其他：钢丝绳、青麻绳、跳板等若干。