广东博览中心钢结构拼装方案

中山博览中心A区钢结构工程拼装专项方案编制：日期：审核：日期：批准：日期：上海***重工钢结构有限公司1.概述1.1范围本施工要领书适用于《中山博览中心工程》钢屋盖桁架的工地拼接。1.2目的本工艺要领书的目的，为使工地拼接的员工全面了解和掌握本工程钢屋盖桁架拼接方法、拼接顺序和精度要求，在拼接过程中对质量进行有效的控制，确保和提高本工程工地拼接的质量。1.3适用图纸及标准1.3.1适用图纸：本工程设计图与合同说明1.3.2适用标准：①《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001②《钢焊缝手工超声波探伤方法结果分析》GB11345-89③《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-20021.4变更、疑义、协商本要领书中的内容如需要发生变更或者在内容上有引起争议的情况，以及在制作中如有本要领书没有覆盖到的重要事项等情况，须与本要领书编制人员直至业主进行协商，在得到认可后方能施工。1.5对作业员的交底本要领书的内容须通过技术说明会的形式向作业员作充分的技术交底。在制作中如有本要领书中未尽事宜，应及时向工艺科的工程担当提出。1.6焊接材料现场拼接所使用的焊条、焊丝及焊剂等焊接材料应符合以下规定：1.6.1手工电弧焊手工电弧焊应使用GB/T5118-95中规定的焊条。适用材质种类名称直径用途Q345BE5015CHE507(J507)φ3.2装配焊、补焊对接接焊缝角接焊缝1.6.2二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊应使用GB/T8110-95中规定的焊丝。适用材质种类名称直径用途Q345BER50-6CHW-50C66φ1.2对接焊缝角接焊缝装配焊2.现场拼接概况2.1钢屋盖桁架概况屋盖为钢管桁架结构，用钢管焊接制作。桁架总长450m，宽216m，由C区、A区2部分组成，2轴～12轴为C区，12～26轴为A区。本公司制作A区部分。A区长261m，宽216m。A区示意图见图1。沿屋面长度方向为托架，12～26轴的A区托架为4组（代号为A-TJ1、A-TJ2、A-TJ3、A-TJ4）分别在B、G、K、N轴线；宽216m为主桁架，自12轴至26轴，共设置了15榀主桁架；主桁架上下弦钢管与托架上下弦钢管为一次相贯全周焊缝，主桁架相互间的连接为次桁架和支撑，次桁架、支撑钢管与主桁架相贯或采用钢板连接。注：A-TJ1、A-TJ2、A-TJ3、A-TJ4为托架；12～26轴为15榀主桁架图1A区钢屋盖桁架布置示意图注：A-TJ1、A-TJ2、A-TJ3、A-TJ4为托架；12～26轴为15榀主桁架图1A区钢屋盖桁架布置示意图2.2拼装范围2.2.1托架拼装托架的外形局部图见图2。由图中可见，在轴线交点处的上、下弦均为折线节点，腹杆与上、下弦相交处均为枣核形节点。折线节点和枣核形节点示意图见图3。托架的此类节点全部在厂内制作。其余上、下弦直杆、直腹杆和斜腹杆在厂内用自动割管机下料，同时割出相贯线。节点和下料杆件同时运至工地，在工地进行每榀整体拼接。拼接后按施工详图确定的分段要求分段，交与安装单位。2.2.2主桁架拼装典型主桁架外形见图4，主桁架的节点全部在厂内制作，其余上、下弦直杆、直腹杆和斜腹杆在厂内用自动割管机下料，同时割出相贯线，然后在工地进行每榀整体拼接，按施工图的段节划分，分段交给安装单位。图4主桁架典型外形示意图节点形式(一)节点形式(二)节点形式(三)图3托架节点示意图图2典型托架局部外形示意图图4主桁架典型外形示意图节点形式(一)节点形式(二)节点形式(三)图3托架节点示意图图2典型托架局部外形示意图2.3拼接原则①托架、主桁架的全部折线节点、枣核形节点均在厂内制作，抛丸涂装后运输至工地；②带支座的节点在厂内制作，抛丸涂装后运输至工地；③所有插件在厂内制作后，抛丸、涂装油漆后运到工地；④涂装后的节点、杆件外侧带有醒目的中心线及相关拼装标记，工地拼装时以节点中心为基准，然后连接上、下弦杆，组装腹杆；⑤出厂构件在现场焊接部位仅涂装一道无机富锌底漆，现场拼装、焊接直至检验合格后继续按要求进行其余油漆的涂装。3.拼装场地和胎架3.1拼装场地①托架拼装场地：由于B—G轴采用整体滑移方式施工，K—N轴采用现场小单元吊装方式安装，为保证整体制作质量，托架拼装应整体进行。托架的拼装详细位置请参阅附图：胎架位置图。②主桁架的拼装场地B—G轴的主桁架拼装位置设立在现场的消防通道东侧，紧挨通道（但不妨碍通道的使用）。由于此地比较狭窄，又由于有变压器的存在，故只搭设一个单胎，与此地平行东侧围墙外平整一块长90米宽53米的拼装区域，此地设置一个双排胎和20米的构件堆放场；K—N轴的主桁架胎具场地设置在A区内部以K轴为中心，向两侧各返32米。南侧为K—G轴主桁架拼装场地，北侧为K—N轴主桁架拼装场地。其间32米除搭设一个双排胎外，还留有8米的吊车行走道路。具体主桁架拼装位置请参阅胎架位置图。3.2场地平整和硬化拼装场地必须先进行平整，排除积水，碾压坚实达三通一平。然后在胎架下硬化地面上先铺设150㎜厚3：7灰土，夯实后在灰土上浇筑200mm厚混凝土，托架的局部承载力较大处，将混凝土适当加厚。混凝土外形与托架外形相仿，每边从胎具处向外延展1米为外边缘。混凝土上平面根据胎架固定需要预埋钢板，预埋件点状分布，供与胎具焊接之用。混凝土浇注后的拼装场地四周设置排水道，保证雨水排除顺畅。3.3胎架制作托架和主桁架均为卧式位置拼装，胎架采用H型钢制作，依据托架和主桁架的外形进行设置，自弦杆中心向地面胎架高度为1500mm。4.拼装4.1托架的拼装①放线在拼装场地作拼装托架的上弦中心线和下弦中心线，该中心线为拼装基准，外形为一折线，必须保证角度和方位准确。因此依据施工详图按1：1作整榀勾配线。图5为托架拼装的局部示意图，工序1为放线示意图。按图样要求，在放线同时应在地面放出檩条支座中心线。考虑加放焊接收缩余量，在放线时每一轴线加放2mm余量。然后依据中心线作拼装构件的外皮位置线。确定底部胎架的具体位置后，在胎架位置作胎架外形线。②检验用经纬仪检验已作线段，重点检验中心线、角度、轴线和交点位置。检验确认后用油漆笔或不褪色的色笔把交点圈出。工序1放线工序2节点拼装工序3主腹杆拼装工序1放线工序2节点拼装工序3主腹杆拼装工序4下弦杆拼装工序5弦杆、腹杆拼装到位图5托架局部拼装顺序图檩条支座位置按托架的胎架制作图制作胎架，把胎架放置于划线位置。用水平仪测量胎架上表面，调整水平度。然后借助拼装场地钢板预埋件，把胎架固定在拼装场地。④节点拼装以厂内制作的节点为基准进行拼装。在构件外皮线处设置定位板，点焊固定，把节点吊入组装位置放妥，再把节点构件的中心标识线引出，投影到地面，通过调整构件位置，使得引出的点与地面相关点重合。图5中工序2为下弦杆节点拼装示意图。节点安放到位后，与胎架点焊固定。⑤弦杆拼装节点两侧弦杆插入拼装，借助胎架和定位板定位，钢管环缝处为活动衬垫板，组装到位后用点焊固定。焊接收缩余量平均分配在弦杆两端。⑥其余拼装顺序将其余节点依次吊上胎架定位，以节点为基准拼装弦杆。⑦腹杆拼装在弦杆定位后，拼装腹杆。⑧分段口加固按照已经分好的托架分段图，从12轴线至26轴线，每榀托架原则上按图样要求分为7段，为保证总体尺寸的有效控制，拼装时必须按1：1整体放线、整体制作胎架、整体拼装，拼装后再从分段口断开，断开前用型钢点焊在上、下弦之间，将分段口固定。但由于场地限制，整榀桁架一次拼装有难度。托架长度为261米（4榀托架的长度一样，但宽度和外形各不相同），为了充分利用现场并不宽裕的场地和尽可能加快拼装速度，托架拼装分为两个阶段。第一次搭设4段（12轴-20轴）胎架进行拼装，4段焊接、检验合格后，将12～18轴线的托架吊开，重新划线、重新设置胎架，拼装18～26轴线的托架，其中16～18轴线为过渡段，可以保证拼装的连贯性。外形一致的地方可以重复使用已有胎架。重复使用过程中，将会有部分杆件的直径不尽相同。所以应提前做好修改、观测、加固工作。⑨焊接根据焊缝位置和焊工实际操作技能，焊接接头采用手工焊接和CO2气体保护焊两种方法，进行全位置焊接，焊接时先焊接下弦。根据焊缝实际情况制定合适的焊接顺序，有效控制焊接变形。保证焊接质量。对接焊缝和全熔透焊缝均为一级焊缝。焊接注意事项参见本工程《焊接作业要领书》(文件编号为SCK07006-01-03)。⑩校正焊接后原则上采用火焰校正，校正时严格按规范要求控制火焰温度，不得出现过烧，不得采用边加热边浇水的校正方法，加热后严禁用水冷却。校正过程中用经纬仪、水平仪进行监控，保证总体尺寸。4.2主桁架的拼装①放线在拼装场地先作拼装主桁架的下弦中心线，该下弦线为直线。然后依据下弦线按1：1作上弦中心线和轴线中心。考虑加放焊接收缩余量，在放线时每一轴线加放2mm余量。然后依据中心线作拼装构件的外皮位置线。确定底部胎架的具体位置后，在胎架位置作胎架外形线。与托架连接的部位，作出托架的轮廓线。②检验用经纬仪检验已作线段，重点检验中心线和轴线。③胎架制作按主桁架的胎架制作图制作胎架，把胎架放置于划线位置。用水平仪测量胎架上表面，调整水平度。然后借助拼装场地钢板预埋件，把胎架固定在拼装场地。主桁架的拼装场地设置有构件堆放场地和构件小拼场地，由于工期紧张，场地有限，主桁架的小拼取主桁架轴线上所示18米为一个模数，进行直线段拼装，所谓直线段也即不包括折线处段头。主桁架的小拼需仔细分段，因为主桁架的构造形式并不规则。所搭小拼胎架图见附图。A区的主桁架共有15榀，虽构件类型差别不大，但是每一榀都不尽相同，就上下弦而言，除去ZHJ-1，余下的14榀基本上是隔一榀上下弦基本完全相同（不包括腹杆），所以胎架可以重复多次利用，而只需调整腹杆处胎具的支托高度便可。主桁架胎具的搭设采用双胎并排、背靠背搭设。胎具的上下弦杆件采用H200X100X5X8型钢上焊托板支托杆件，而腹杆则采用圆管上套丝杠，对腹杆进行支托和定位。④节点拼装以厂内制作的节点为基准进行拼装。参照托架拼装要领，在构件外皮线处设置定位板，点焊固定，把节点吊入组装位置放妥，再把节点构件的中心标识线引出，投影到地面，通过调整构件位置，使得引出的点与地面相关点重合。节点安放到位后，与胎架点焊固定。⑤弦杆拼装节点两侧弦杆插入拼装，借助胎架和定位板定位，钢管环缝处为活动衬垫板，组装到位后用点焊固定。焊接收缩余量平均分配在弦杆两端。⑥其余拼装顺序将其余节点依次吊上胎架定位，以节点为基准拼装弦杆。⑦腹杆拼装在弦杆定位后，拼装腹杆。⑧与托架相贯口的拼装与加固端部用型钢支撑端部用型钢支撑端部用型钢支撑端部用型钢支撑与托架相贯处模拟托架定位与托架相贯处模拟托架定位图6主桁架拼装示意图主桁架拼装后，焊接前在分段口向内～200mm处用余料或型钢固定上、下弦杆与腹杆，以控制焊接变形。⑨焊接与托架焊接相同，焊接接头采用手工焊接和CO2气体保护焊两种方法，进行全位置焊接，焊接时先焊接下弦。根据焊缝实际情况制定合适的焊接顺序，有效控制焊接变形。保证焊接质量。对接焊缝和全熔透焊缝均为一级焊缝。焊接注意事项参见本工程《焊接作业要领书》(文件编号为SCK07006-01-03)。⑩校正焊接后原则上采用火焰校正，校正时严格按规范要求控制火焰温度，不得出现过烧，不得采用边加热边浇水的校正方法，加热后严禁用水冷却。校正过程中用经纬仪、水平仪进行监控，保证总体尺寸。5.检验按设计图样和标准要求先进行自检，包括外形尺寸的检验、外观成形检验，焊缝作UT检查。外形尺寸用经纬仪、水平仪或全站仪进行测量。托架每榀进行4段整体（前4段、后4段）检验，主桁架每榀每段分别检验。检查合格后提交专检。6.清理及涂装6.1表面清理焊缝范围用砂轮和钢丝刷进行清理，清除表面焊接飞溅、焊渣及表面缺陷，装配定位用的钢板、定位块，胎架定位焊点先用碳刨或气割清除，然后打磨表面。6.2涂装焊缝部位先涂装底漆2道，然后按设计总说明要求涂装其余各道，直至一道面漆。7.拼装相关事宜：7.1根据施工详图及有关技术交底进行详细拼装准备，明确本工程钢结构拼装应执行的规范验收标准。并严格执行包括人员、设备、辅材及检验；预置防雨、防风及排水等措施。7.2进行现场勘察，确定施工进度及拼装胎具的布置。7.3根据施工进度计划安排施工机械、设备及工具进场。7.4组织人员进场，进行相应的人员培训和考核，合格后上岗。7.5根据施工组织设计要求，购置各种胎架材料及零配件进场，并进行审核验收和复验工作。7.6进行构件的现场卸车、堆放、保护、清点与校对工作。同时准备交验资料的整理工作。8.应急预案和安全8.1由于存在雨季施工，而中山市又处于雨水充沛地区，故应对应自己工作做好雨季施工准备工作。8.2胎架的地基应处理得当，杜绝因雨水而导致的下沉，坍塌等问题。胎架四周应预先挖好集水坑、排水沟，如雨量委实过大还应备有水泵。8.3夏季南方雨水多而频繁，空气潮湿，所有电缆、通电线路均应严格做好绝缘处理，并由专业电工定期检查，发现问题及时处理。以免引发隐患。8.4配套零件、找料有专人负责，避免拼装开始后因为小部件缺失而导致的延误。构件到场后肯定存在二次倒运、分料等工序，这些工作由单独小组负责，并维护好倒运车辆的所经路线。8.5如果到场构件过于零散，可能存在小拼的过程，这就需要还得加做部分小拼装胎架。位置需要有所计划。8.6拼装完毕焊接需搭设防风棚，并应兼具防风和防雨的功能。焊机应搭设焊机棚避免其因淋雨而致损坏导致工期延误。8.7现场住房、施工场地均需设置防雷措施。附：拼装机械设备和人员配备1、机械设备1）、主要起重配套表1序号名称规格数量单位备注1螺旋千斤顶10T-30T20只部分进货2导链2T、3T、5TT20个3钢丝绳直径13-15..9各300m4钢丝绳直径19.5200m5钢丝绳直径13-15..9200m6卡环直径15.920个7卡环直径19.530个8卡环直径25.510个9铁锤3-5磅20个10铁锤8-10磅10个11棕绳直径19200m12棕绳直径16100m13撬杠直径20长5000mm10根14撬杠直径25长10000mm10根15撬杠直径25长12200mm1016小滑轮直径100×46个17大滑轮直径150×54个183-5T滑车双门、单门各4个19活动扳手12付、15付10把20指挥旗红、绿4付21口哨10个22工具箱0.6m×0.77m×1.5m个起重测工、电焊通通用、上开门23运货卡车10411辆倒料2）、焊接设备及工具表2序号名称规格数量单位备注1交直流两用电焊机机ZXE1-500018台2空压机机V-0．4/100E4台3远红外线烘干箱300℃~5000℃1台4电焊条保温桶PR-440个部分进货5电动角向砂轮直径100-15020台部分进货6电动平面砂轮直径100-15110台部分进货7碳弧气刨电源ZX6304台部分进货8火焰预热枪3把9温度表表2只10氧气瓶瓶60个11乙炔瓶瓶30个12钳形电流表500A1个13表面温度计摄氏0度-400度4个14万用表表1个15钢字码码0-91套16钢字码码A-Z1套17半自动切割机3台18直流焊机ZX5-400--24台20等离子切割机1台21半自动CO2焊机机XMARKD-550020台焊接电源CZD-50020个送丝机构CM-23120个焊矩WTC-50020把CO2流量计FCE-15000N20块Ar气流量高压表2550低压表20块22钢丝刷50把3）、焊缝检测设备表3序号名称规格数量单位备注1超声波探伤仪M3901台2金属探厚仪DM3