牛腿焊接工程施工組織設(shè)計(jì)方案

/牛腿柱、承軌梁安裝施工方案編制：審核：批準(zhǔn)：二O一五年十二月工程概況1、本工程為XX同煤大唐塔山煤礦有限公司新建廠房1#和2#車間牛腿柱、承軌梁的安裝,主要工程量：1#車間長(zhǎng)度為78米的預(yù)制牛腿柱28根,2#車間長(zhǎng)度為48米的預(yù)制牛腿柱18根。1#和2#車間共需承軌梁長(zhǎng)度252米。2、工程特點(diǎn)該工程預(yù)制柱要求安裝精度高,且施工場(chǎng)地狹小,各工序交叉較多,故施工難度較大。吊裝作業(yè)前,充分做好準(zhǔn)備工作,并制定相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。吊裝完成后,做好成型預(yù)制柱的軸線、標(biāo)高觀測(cè)直到二次灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。二、本工程遵循的施工規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)<1>《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》〔GB50205-2001<2>《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔GB50017-2003<3>《工程測(cè)量規(guī)范》〔GB50026-93<4>《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》〔JGJ81-2002<5>《鋼結(jié)構(gòu)鋼吊車梁焊接技術(shù)規(guī)程》〔03SG520-1三、施工分析1、牛腿柱是在鋼制承軌梁下伸出一牛臂,使起重機(jī)的重力和載荷力通過(guò)承軌梁和牛腿傳到立柱上至地面,建筑物本體不受垂直力作用。牛腿與承軌梁可采用焊接或螺栓連接,該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：〔1建筑物立柱不受垂直載荷對(duì)其承載能力或質(zhì)量要求不高；〔2牛腿柱就是懸臂梁橋或T型鋼構(gòu)橋的懸臂斷與掛梁能夠銜接的構(gòu)造部分。它支承來(lái)自掛梁的靜載與動(dòng)載的垂直反力和制動(dòng)力與摩阻力引起的水平力。由于牛腿的高度通常不到梁高的一半,加之角隅處還有應(yīng)力集中現(xiàn)象,所以這一部分必須特別配筋,并驗(yàn)算鋼筋的應(yīng)力。2、鋼牛腿、承軌梁焊接在既有鋼柱前,依據(jù)力學(xué)檢算易知原有鋼立柱截面最大應(yīng)力為60.3MPa,遠(yuǎn)小于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》上Q345的屈服應(yīng)力。檢算過(guò)程如下：以既有裝配車間單榀屋架為研究對(duì)象,對(duì)危險(xiǎn)截面〔吊車梁牛腿、承軌梁處進(jìn)行受力分析,H型鋼立柱在焊接時(shí),考慮受焊翼緣不參與工作,按T型鋼立柱模型對(duì)鋼立柱進(jìn)行受力分析,同時(shí)為消除施焊熱影響而帶來(lái)的不利因素,對(duì)牛腿、承軌梁施焊部位予以機(jī)械加固,3、充分考慮新接跨鋼梁對(duì)既有柱的影響,在安裝順序上將其錯(cuò)開,即先進(jìn)行鋼架梁的安裝,形成對(duì)既有柱體的穩(wěn)定和加固,然后焊接新增牛腿、承軌梁。4.為了不影響既有車間生產(chǎn),在保證牛腿、承軌梁與既有柱現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量前提下,又能提高現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度,牛腿、承軌梁與現(xiàn)有柱焊接選用單面焊雙面成型的焊接工藝。5、為防止焊接連接處在焊接過(guò)程中出現(xiàn)層狀撕裂等焊接缺陷,避免產(chǎn)生局部應(yīng)力,在牛腿、承軌梁現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝上采用預(yù)熱〔約150-250℃、后熱、緩冷、錘擊等方法。6、為避免因牛腿、承軌梁結(jié)構(gòu)焊接而引起的結(jié)構(gòu)變形,預(yù)采用以下焊接順序。即先焊接牛腿、承軌梁腹板,再依箭頭方向順次施焊,避免既有柱翼緣板因局部受熱失穩(wěn)而變形。7、在施工過(guò)程中采取相應(yīng)安全防護(hù)措施,同時(shí)要求行吊距操作處最小距離為10M,以保證施工和現(xiàn)有車間安全生產(chǎn)。8、充分考慮原有行吊的運(yùn)行狀態(tài),操作平臺(tái)搭建時(shí)要求在保證施焊順利的條件下盡量縮減橫向空間,避免和行車滑觸線接觸,以保證安全生產(chǎn)。9、做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,在正式施焊前先試焊一單件,對(duì)比鋼柱施焊前后尺寸變化,并進(jìn)行焊縫探傷分析,合格后再通焊。四、施工工藝流程1、既有結(jié)構(gòu)測(cè)量〔包括既有柱、牛腿、承軌梁標(biāo)高和垂直度→既有柱附近圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除→既有鋼立柱部位表面清除→牛腿、承軌梁找點(diǎn)、初步定位點(diǎn)焊→測(cè)量精確定位→修正牛腿、承軌梁→焊接牛腿、承軌梁2、牛腿、承軌梁安裝標(biāo)高的控制考慮牛腿利用已有鋼立柱處筋板。牛腿標(biāo)高,直接在已有鋼柱標(biāo)記處,往上引一固定尺寸得一點(diǎn),將同軸線新增牛腿均固定在該同水平位置。3、牛腿、承軌梁構(gòu)件復(fù)查現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè)前由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員依據(jù)GB50205-2001《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》對(duì)檢查焊接構(gòu)件的坡口、間隙、鈍邊等做現(xiàn)場(chǎng)檢查。4、焊縫周圍區(qū)域的清除清理既有柱焊接部位30mm范圍內(nèi)的油漆、鐵銹、油污、水分、灰塵等雜物。5、牛腿安裝垂直度的控制先使牛腿、承軌梁腹板中線與原有柱翼緣板中線完全重合,用水平儀復(fù)核其垂直度,調(diào)整后再通焊固定。6、牛腿、承軌梁安裝水平度的控制在牛腿、承軌梁整體焊接前,先點(diǎn)焊上翼緣板于柱身已測(cè)得標(biāo)記處,用水平尺復(fù)核其水平度,及時(shí)調(diào)整后再通焊固定。7、牛腿安裝過(guò)程的控制在牛腿、承軌梁既有鋼柱的整個(gè)焊接過(guò)程中,設(shè)有專職測(cè)量人員,對(duì)牛腿的垂直度和標(biāo)高、水平度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。五、牛腿、承軌梁焊接施工方案1、機(jī)械設(shè)備選用⑴電焊機(jī)選用電焊機(jī)的選用：本工程的焊接方法為手工電弧焊,焊條規(guī)格最大為φ5.0mm,選用ZX7-400型手工直流電弧焊機(jī),采用直流反接。焊機(jī)完好,接線正確,電流表、電壓表完好,擺放在設(shè)備平臺(tái)上的設(shè)備排列應(yīng)符合安全要求,電源線安全可靠。⑵.焊條選用對(duì)于易裂的母材或結(jié)構(gòu),對(duì)于塑性、韌性要求高的重要結(jié)構(gòu),應(yīng)選用塑性韌性好、含氫量低及抗裂性能好的E5015堿性焊條〔即低氫焊條,且焊前烘烤,施焊過(guò)程采用保溫桶防潮。2、技術(shù)措施牛腿與既有柱現(xiàn)場(chǎng)焊接是本工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn),為了不影響兩側(cè)車間正常生產(chǎn),在保證施工質(zhì)量前提下又能提高施工進(jìn)度,制定合理的焊接技術(shù)工藝是關(guān)鍵。先清理既有柱焊接部位的油漆、鐵銹、油污、水分、灰塵等雜物⑴上下翼緣板與立柱焊接①采用手工電弧焊,牛腿上下翼緣板均開單邊V型坡口,底面采用墊板,分三層焊接。具體型式如下圖：②.第一層打底用φ=3.2的焊條,焊接參數(shù)在滿足要求的條件下盡量減小。第二、三層選用直徑為φ=5.0的焊條,焊接間隙b=6,坡口角度α＝45°,鈍邊P＝2,焊角尺寸hf=8。當(dāng)焊接第二層時(shí),焊接方向應(yīng)與第一層方向相反,以此類推。每層焊接接頭應(yīng)錯(cuò)開15-20mm。③.工藝參數(shù)第一層焊接第二、三層焊接I＝100~130AI＝170~190AU＝21~25VU＝25~28V焊速100~160mm/min焊速100~160mm/min④腹板與立板焊接⑤開K型坡口,對(duì)稱焊,具體型式如下：⑥.坡口角度為45°,鈍邊P=2,h1=h2=7,焊角尺寸為8,焊接速度為60~120mm/min⑦.工藝參數(shù)I＝200~260AU＝25~28V焊速60~120mm/min⑶.焊接順序先焊接鋼牛腿腹板且上下預(yù)留50mm不焊,再焊接上翼緣且從兩邊向中間焊接〔下翼緣與上翼緣板同時(shí)施焊,兩名焊工在焊接時(shí)的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致,最后補(bǔ)焊。順序如下圖所示.⑷.墊板、引弧板,引出板裝配要求：①焊接墊板材質(zhì)為Q345B,兩端伸出各60mm。引、熄弧板的材質(zhì)和尺寸符合設(shè)計(jì)要求。②墊板、引弧板,引出板其材質(zhì)應(yīng)和被焊母材相同,坡口型式與被焊焊縫相同,焊接完成后用火焰切割去除引弧板和引出板,并修磨平整。③.鋼襯墊的定位焊在接頭坡口內(nèi)焊接。定位焊焊縫與最終的焊縫相同,所有焊材與正式施焊的質(zhì)量要求相同。六、人員組織、分工及有關(guān)人員的資格要求人員數(shù)量工作內(nèi)容管理人員1現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目、技術(shù)施工管理、測(cè)量起重工4機(jī)械操作：起重機(jī)〔持證起重指揮工1協(xié)調(diào)指揮吊裝過(guò)程〔持證修理工1機(jī)械維修工與保養(yǎng)〔持證七、所需的施工機(jī)具及儀器序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量備注1電焊機(jī)BLX3501臺(tái)〔性能良好2光學(xué)經(jīng)偉儀JⅢ2臺(tái)〔校驗(yàn)準(zhǔn)確3自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀DS3-Z1臺(tái)〔校驗(yàn)準(zhǔn)確4鋼絲繩及卡具φ204根〔配套5鋼尺50m1把6塔尺7.5m1把八、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收要求項(xiàng)次項(xiàng)目允許偏差〔mm檢驗(yàn)方法1中心線對(duì)定位軸線位移≤5經(jīng)偉儀及鋼尺2柱標(biāo)高偏差0~-5水準(zhǔn)儀及鋼尺3垂直度≤10mm≤5經(jīng)偉儀＞10mm不大于H4/1000,且不大于15mm經(jīng)偉儀九、安全控制措施及要求1、安全防范重點(diǎn)〔1防止機(jī)械和設(shè)備損壞；〔2防止機(jī)械設(shè)備傷人事故；〔3防止高空落