半球形网架钢结构屋顶施工组织设计

河南省南水北调受水区郑州供水配套工程 施工4标段 (文件编号:NSBD-ZZPT-09) 钢架屋面工程施工方案 编制: 审核: 批准: 郑州水务建筑工程股份有限公司 河南省南水北调受水区郑州供水配套工程施工4标段 2016年2月14日 第一章工程概况与特点 1.1工程概况 本工程为南水北调配套工程22号分水口门密垌泵站网架结构工程。22号分水口门密垌泵站为沉井式泵站,位于密垌村西总干渠左岸,主要向尖岗水库提水充库,口门处总干渠桩号SH(3)197+655.712,供水目标为尖岗水库。基地占地面积11790m2,总建筑面积约706.5m2。 沉井规模与构造:本工程的泵站沉井为钢筋混凝土圆形构筑物,内壁半径13m,外壁半径15.2m,壁厚2.2m,井筒内面积约530.66m2,基坑开挖为挖方19527m3,井内挖方约9054m3。沉井总高度为24.176m,其顶面标高为133.00m(绝对标高,下同),刃脚底标高为108.824m。对照泵站室外地坪的设计标高136.00m,沉井的埋置深度为27.176m。 沉井的构造要求为:3.00m厚C10素混凝土封底、2.70m厚钢筋混凝土底板。沉井混凝土强度等级为C30,抗冻等级为F100,抗渗等级为W4。 1.2工程特点 本工程为螺栓球节点球形网架造型,有跨度大、高度高、水平推力大、高空作业量大,交叉作业量多,交通不便利等特点,高空安装的安全保障是工程施工顺利的一大关键,如何优质,高速完成本工程钢结构是各施工人员必须认真对待的问题。并且现场施工条件复杂,质量要求高。 第二章施工技术方案 2.1主要施工程序 2.2.施工工艺 2.2.1.螺栓球制作 a.螺栓球采用45#优质钢,所有原材料进厂后均进行3/1000抽样理化力学性能测试。然后到专业锻压单位用250公斤或750公斤空气锤模锻而成球坯。毛坯经正火处理,使其硬度达到HB197~225。毛坯要求无裂纹、过烧、麻点等缺陷,椭圆度不超过1%倍直径。 b.螺栓球的精加工在X5032A型立式升降台铣床、ZA5032园柱立式钻床及ZA3050?16型摇臂钻床上用万能分度头进行加工。 ①在立式铣床上铣出球的一个基准平面,并在钻床上加工好基准螺孔;然后利用此基准螺孔在X5032A型立式铣床上转动分度头加工出各弦杆孔和腹杆孔的平面。夹具的转动定位偏差为±5',加工完毕,进行角度检测,符合JGJ7—91的规定要求为正品。 ②采用定位夹具在立式钻床上完成孔的加工。 ③最后在钻床上进行螺纹的加工,保证各螺纹孔中心轴线夹角误差不大于±30'。 c.螺栓球的检测主要采用角度盘、角度板和角度棒进行检测角度。 ①相邻两螺孔中心轴线夹角误差控制在±30'之内,且螺纹长度必须保证>1.3倍螺栓公称直径。 ②同一轴线上两螺孔端面平等度允许偏差: 当D<120mm时,偏差为±0.20mm; 当D>120mm时,偏差为±0.30mm。 ③螺孔端面距球心的允许偏差为±0.2mm。 ④螺栓孔端面与轴线的垂直度为0.5%螺孔端面直径。 ⑤螺孔螺纹加工精度,满足GB196中的6H级。 2.2.2.高强螺栓检查验收 a.定购上海高强螺栓厂的高强螺栓,均需有合格证书和测试报告。 b.高强螺栓材质为20MnTiB钢,符合国家相应标准,强度等级达到8.8级以上。 c.高强螺栓的螺纹按GB196《粗牙普遍螺纹》的规定,螺纹的公差带按GB197中的6H级。 d.高强螺栓进行100%外观及几何尺寸检查。 e.外观及几何尺寸检查合格后,在HR—150A洛氏硬度计上测硬度,按1%抽取,但每批不少于3组,硬度要求达到HRC32—36。 f.采用5倍放大对高强螺栓逐件进行裂缝检测。 2.2. 3.杆件制作 a.为确保原材料质量,本工程所用Q235-A焊接钢管采用新乡钢管厂、成都无缝钢管厂等正规厂家生产的定型产品。并需具有出厂合格证、材料质量证明书。 b.材料进厂后进行5%抽检,必须符合GB8162-88标准,钢材力学性能指标检测项目为拉伸及弯曲试验,在WI—100型油压式万能材料试验机上进行,合格后开具试验报告。 c.六角套筒采用Q235-A普通圆钢或45#优质圆钢,锥头采用Q235-A普通圆钢,用150公斤空气锤经模锻成坯。 d.六角套筒的精加工在CS6240车床上进行加工。两端面的平行度偏差不大于0.05mm。 e.锥头的精加工在CS6240车床上进行加工,用三爪卡盘夹住加工端面 和内孔。两端面的平行度偏差不大于0.3mm 。 f.封板采用Q235-A 碳素钢板,用100t 冲床冲压成型。 g.紧定螺钉采用优质高强钢,螺纹公差按GB196—63普通螺纹规定,尺寸偏差按照GB75—76规定。 h.杆件下料在管子割断坡口机进行,每种杆件经定位装置精确定位,并连续三根试生产尺寸无误后方可正式下料。下料与开坡口一次成型。(杆件与封板及锥头连接处坡口角度为45°,杆件对接坡口型式如下图所示) i.焊接 ①参加焊接的所有焊工均持有焊工合格证,每个焊工均有钢印号码,以便监控检查焊缝质量。 ②杆件与封板或锥头组对 组对前先将高强螺栓、六角套筒、紧定螺钉组装在封板或锥头上。采用定位模具对杆件与封板或锥头的组对进行长度控制、两端面与钢管轴线和垂直度控制。先用钢尺定出该杆件所需的长度(包括焊缝收缩量),并将两夹块在导轨上夹紧,然后以此定位,进行杆件与封板或锥头的点焊固定,保证杆件的长度、垂直度偏差在允许范围内。 ③杆件焊接采用手工电弧焊或CO 2气体保护焊,焊接层次根据钢管厚为 1~2层,多层焊时应使各层之间焊接方向,接头错开。 手工电弧焊工艺参数 CO2气体保护焊工艺参数 ④焊缝质量等级应符合GB50205-95二级焊缝。 ⑤杆件长度偏差不大于 1mm, ⑥锥头(封板)与钢管同轴度偏差不大于0.2mm。 ⑦杆件轴线不平等度的允许偏差为杆件长度的1/1000,且不大于5mm。 j.球节点力学性能试验:每种类型按3%(且不少于3组)抽样进行成品破坏试验,并出具报告单。一般取样或抽样,按每一种规格的钢管做一组到三组,进行破坏性试拉。试验结果要求管材颈缩,决不能允许焊缝和节点破坏,然后由实验室出具报告。 2.2.4.防腐 a.网架防腐施工方式为喷涂,采用喷砂除锈,除锈等级要求达Sa2.5级。安装前、后分别涂一遍红丹防锈漆。 b.在未喷砂处理前确定钢材表面质量级数。 ①A级:钢板表面全被轧制铁鳞盖着,只有很少或甚至没有锈斑可以看到。 ②B级:钢板表面被轧制铁鳞盖及锈斑盖着。 ③C级:钢表面全被锈斑盖着,只有很少或甚至没有锈蚀小孔可以看到。 ④D级:钢表面全被锈斑盖着,可以看到大量锈蚀小孔。 c.材料准备:晒砂、选砂。 d.喷砂施工。 ①启动空压机,并将压力控制在0.75MPa到0.78MPa之间。 ②将空气通过油水分离器后送到砂罐入口处,由气压使干砂从喷嘴喷出,喷嘴最小直径为8mm,喷嘴出口端的直径磨损量超过起始内径的20%时, 需更换喷嘴。 ③控制喷嘴在金属表面均匀移动,喷嘴距金属表面为8 -35cm,角度与金属表面构成30-70°。 ④经过喷砂的金属表面全部露出金属本色,没有明显的阴影条纹、斑痕等,并显出一定的粗糙度,达到国家标准Sa2.5级。 ⑤砂罐停止供砂,用空压机吹出的高压气流吹净金属表面的砂尘,特殊部位用溶剂清洗。 ⑥自检合格后,请监理和业主检查,合格后方可进行涂漆。 e.注意事项。 ①油漆涂敷采用喷涂,个别位置可采用刷涂。 ②在正式喷涂前先试喷,检查喷枪是否正常,将空压机输送压力定为 0.3~0.55MPa。 ③保持配漆工具的清洁,配漆前检查涂料各组牌号,严格按规定的比例进行调配,并充分搅拌均匀,并经200目/英寸的滤网过滤。 ④喷涂施工条件规定:环境温度应高于5℃或基体金属表面温度应比露点高3度,一般温度值为15~30度,相对湿度不宜大于85%。涂层表面必须无水份、油、油脂、松散铁锈及其它污染物。 ⑤经喷砂处理后的金属表面,喷涂层表面(中间层)不得污染或用沾有油脂的手触摸。 ⑥经喷砂后的金属表面应尽快进行喷涂底漆,在晴天和不太潮湿的天气,间隔时间不得超过12小时,在雨天潮湿或有雾的环境,间隙时不得超过2小时。 ⑦网架零部件加工后进行包装:杆件分类成捆包装,螺栓球成箱包装,所有零部件包装后贴好标签、进仓库堆放。 ⑧网架零部件在运输、安装过程中要注意保管,防止散失及损坏。 f.质量要求: ①涂层厚度采用测厚仪分层检测,单层漆膜25~40um,总厚度100~ 160μm。用栅格法检测加强级防腐层附着力。刀片划格距 2.5mm,纵横四道切透成9个方格,胶带粘贴不脱落为合格。 ②外观检查:逐根管子或逐个补口进行检查。 ③针孔检查:使用3000V电火花仪逐口检查,以不打火花为合格。 ④焊口区域除锈后升温至218~246℃,迅速喷涂焊口区,并与原涂层搭接不小于25mm,然后自然固化3分钟。沟下死口采用常温固化双组份环氧涂料涂刷或热收缩套补口。 g.现场补涂 在安装完毕后,先将碰损修补部份用钢丝球除去锈蚀及周边涂层,进行补涂。 2.2.5.现场分段组装网架 整个网架从支座处周边分部进行固定支座、校正、焊接,从右至左进行组装:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区。利用塔吊设备进行小单元网架网格的拼装。 2.2.6.吊车就位、搭设 针对本工程的安装特点,我公司决定采用Ⅰ、Ⅱ区地面组装,部分整体吊装和Ⅲ、Ⅳ区高空散装法相结合的施工方法,具体施工程序如下: a.在Ⅰ区1段采用1台75t起重机将吊点通成两组吊装网架 塔吊工作参数 工作半径R=15m 起重量Q=50t 起升高度 H=30.5m b.在Ⅰ区2段采用1台50t起重机将网架网格提升拼装。 c.在Ⅱ区A段采用1台50t起重机将吊点通成两组吊装网架 塔吊工作参数 工作半径R=5m 起重量Q=25t 起升高度 H=18.5m d.在Ⅱ区B、C段采用起重机吊装 e.网架安装完毕后,必须检验网架竖平面对地面的垂直度和网架顶部下 塌尺寸、网架的圆度。 根据现场实际和工期要求,为确保构件供应畅通,跟上安装进度,钢结构构件应按运输至指定位置,具体见施工总平面布置图(附图)。 2.2.7. 网架安装 针对本工程的特点,我公司将网架分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区 a.整个网架从左至右安装(或从右至左),以施工方便为准。 b.先安装Ⅰ区1段,用4根缆风绳固定好网架,检查合格。掌握拼装时累积误差,并进行调整。 c.拼装单元节点中心偏移不大于 2.0mm,单元拼接边长度允许偏差为 5mm。 d.周边支承网架相邻支座高差为15mm。 e.支座中心偏差为30mm。 f.杆件弯曲矢高不大于5mm。 g.最大挠度值不大于90mm。 第三章施工进度3.1 工程总进度计划表(横道图) 3.2施工进度计划说明 1.本施工进度计划表横道图两套人马进行平行流水(交叉)施工。 2.设备构件的加工和安装,必须严格按网络图计划及时提供各部位所需的加工件,完成应做的安装工作,为下一道工序提供条件。 3.本工程主要工期预控制点:(依实际进度)表2 3.3 工程进度保证措施 1.按业主总体进度安排合理组织施工,服从业务主的施工现场的总体指 挥协调。 2.合理配置施工班组人员,有效地利用施工现场的作业面。 3.根据施工进度计划表设立关键工序工期控制点,施工进度严格按控制 点进行。 4.编制日、周、旬进度计划,每日召开一次班组以上管理人员生产计划 工作会,上报前日工作完成情况,下达当日,每周召开一次施工员以上管理人员现场进度会,进行技术交底及本周计划安排。 5.充分发挥公司的整体优势,确保施工现场的人、财、机、物的供应。 6.每日保持与业务现场代表的关系,即时汇报施工现场的情况,协调解 决现场的各种问题。 7.施工流程图 施工流程图 第四章施工部署4.1 现场施工组织机构 4.3 选用的主要施工机械 表3 4.4 劳动力计划表 表 4 第五章质量保证 5.1 保证施工质量的措施: A.焊接质量: 1.严格执行焊接工艺评定,选择最佳的工艺参数。 2.把好焊接材料关,控制其进货、保管、烘干、使用各环节。 3.经上岗考试合格的合格焊工方可上岗。 B.螺栓球质量控制: 1.保证材料工艺、力学性能; 2.控制材料的下料、锻造、半成品检验等环节。 3.用分度头保证螺栓球节点螺孔平面的角度,从而保证螺栓球的质量。 C.防腐: 1.防腐完毕后,逐根进行100%电火花检测。 2.控制防腐材料的配合比和浓度,保证涂刷厚度。 3.每层涂刷完后,用10倍放大镜检查有无针眼、漏刷等现象,并及时采取纠正措施。 D.网架拼装质量控制: 考虑网架水平推力大,以及吊车行驶方向网架工程安装顺序从中心到四周、从右到左的因素,可能导致在网架安装到最后的中央、顶部联结部位,出现较大累计误差,现场拼装施工时应注意如下事项: 5.2 施工质量检测方法 A.基本要求: 1.本工程配备结构与焊接专职检验人员各一名。 2.检查用量具、样板应每月校对一次。 3.杆件长度测量时应保持每次的拉力一致。 4.主要数据测量应在相近温度下进行,减少温差影响。 5.各基础线、轴心线应打上样冲眼,并应放延长线,作出醒目标记,以利辨认查找。 6.各构件安装定位应以轴心线为基点,以便控制网架的总体尺寸,并定期检查基准点是否移动。 7.在网架附近设立两个以上永久基准点,该基准点应不受基础影响。 B.主要施工质量检测方法一览表 2.杆件制作:表 6 注:r为封板或锥头底半径, L为杆件长度 注:r为套筒的外接圆半径 注:r为螺孔端面半径,d为螺栓孔公称直径 7.防腐表 11 8.本工程采用的技术规范 JGJ78-91《网架结构工程质量检验及评定标准》 GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》 JGJ7-91《网架结构设计与施工规范》 GBJ17-88《钢结构》 GBJ301-88《建筑工程质量检验评定标准》相应条款 JGJ75.1~75.3-91《钢网架行业标准》 GB/T16939《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》 C.关键过程质量控制点 表12 5.3 质量措施细则 5.3.1施工管理 A.组织规范学习,编写工艺卡,搞好技术交底,使有关人员掌握施工方法和质量标准。按正确的程序和规范施工。 B.现场配备专职焊接工程师和专职质检员,工序交接与验收必须有质检员签字。重点做好焊缝质量检查及构件组装后与施焊前的交接检查工作。 C.所有材料设备供应商均需经过合格分供方评审。 D.工程所需的所有材料、设备必须有合格证或材质证明书,各类证书应列表登记,并与实物核对无误。如无此文件,可拒绝验收或施工。有疑问的应复核鉴定,合格后方可使用。 E.树立职工质量意识,形成良好的工作习惯,施工作业精益求精。 F.施工员应按公司有关工程竣工档案资料办法及时收集整理技术资料。 G.质量管理流程图(见图) 5.3.2技术管理 A.贯彻施工技术措施 1.项目经理部及其它作业队伍应严格按已批准的技术文件施工,不得随意更改。现场技术员和质检员有权检查执行情况,并及时纠正违反既定措施的施工方法。 2.如发现原订施工工艺有缺陷,应由现场技术负责人提出修改意见,经原批准部门同意后,以技术联系单形式通知变更。 3.施工人员对已批准的技术措施可提出合理化建议,经原批准部门核定后,以技术联系单通知变更。 B.图纸修改或材料代用 1.业主或设计单位提出的图纸修改或材料代用,应有正式的变更图或通知单。 2.如因施工需要或合理化建议发生的变更,由项目经理部以技术联系单形式向业主提出,收到正式的答复后方可执行。 3.施工中出现的问题,如需请示上级技术部门的,需待方案确定后以正式的通知为准执行。 C.文件资料 1.施工员、质检员、班组长应及时认真做好各项施工记录,如实反映施工情况。 2.严格按照公司《施工技术管理标准》进行施工技术管理。 3.交工技术文件 网架制作安装工程完工后,应会同建设单位按公司对技术文件的规定、GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》和JGJ78-91《网架结构工程质量检验及评定标准》中的要求整理竣工资料。 竣工验收证明书; 竣工图、施工图附件、设计修改文件及排板图; 材料(钢材、焊条)出厂质量证明书或质量检验报告; 基础检查记录; 网架零部件检查记录; 网架几何尺寸检查记录; 焊工情况登记表; 焊缝探伤报告; 设计变更通知单; 技术联系单。 第六章安全生产与文明施工 安全是建筑施工中永恒的主题。因此,必须将安全放在本项目施工过程的首要位置。 6.1措施 6.1.1贯彻执行劳动保护、安全生产、消防工作的法规、条理、规定,工地的安全生产制度、规定、要求。 6.1.2施工负责人必须对职工进行安全生产教育,增强法制观念,牢固树立”安全第一”的思想,提高职工的安全生产思想意识及自我保护能力,自觉遵守安全纪律、安全生产制度,服从安全生产管理.项目执行每天班前教育,班中检查,班后总结办法。施工负责人应对所属施工及生活区域的施工安全、防火、治安、生活卫生个方面全面负责。 6.1.3所有的施工及管理人员必须严格遵守安全生产纪律,正确穿、戴和使用好劳动防护用品.进入施工现场必须戴安全帽,高空作业必须系好安全带.下班后严禁在施工场地逗留. 6.1.4对施工区域、作业环境、操作设施设备、工具用具等必须认真检查,发现问题和隐患,立即停止施工并落实整改,确认安全后方可施工. 6.1.5机械设备、脚手架、吊具、吊索等设施,使用前需按规定验收或班前检查.并做好验收及交付使用的书面和检查记录,严禁未经验收或验收不合格或未检查或有损伤情况下投入使用,甚至带病作业. 6.1.6对于施工现场的脚手架、安全网、钢爬梯等安全设施及安全标志、警告牌等不得擅自拆除、更动;必须拆除是须书面申请,经项目安全负责及安全人员同意并采取可靠的安全措施后由项目安全班拆除。 6.1.7电焊工、气焊工、电工、起重工等特殊工种的人员必须按规定经培训,考核合格后执有效证件上岗作业。起重机吊装人员遵守十不吊规定,严禁不懂电气、机械的人员擅自操作使用电器、机械设备。 6.1.8高空作业人员应符合高空作业体质要求,高空作业中应佩带工具袋,工具应放在工具袋中不得放在钢梁或易失落的地方,所有手动工具(如 手锤、扳手、撬棍等),应穿上绳子套在安全带或手腕上,防止失落伤人。严禁酒后作业和高空人员带病作业。 6.1.9严格遵守安全用电规范。钢结构是良好导体,四周应接地良好。施工用电线必须是胶皮电缆线。施工现场的走线用电必须严格执行“三相五线制”,“一机一闸一漏电保护器”,电器设备在使用前必须先检查合格后方可使用,并严格执行动力用电与生活用电分开制度。 6.1.10必须严格执行防火、防爆制度。是现场及库房严禁吸烟、动用明火。现场必须配备一定数量的灭火器和设置消防水池,落实防火、防中毒措施。消防器材不准挪作它用。明确使用明火时必须按规定办理动火审批手续,焊接过程中应做好防火措施,氧气、乙诀、油漆等易燃易爆物品必须分库专人保管。 6.1.11注意劳逸结合,做好班次安排,料理好职工的生活,调节好职工身心,精神饱满地投入施工,保证安全生产。 6.2吊装中的安全生产技术措施 本项目钢结构安装量大、高度高、施工处于闹市区,安全保障具有相当难度,制度安全技术措施有为重要。 6.2.1柱子上的抱箍操作平台必须认真搭设牢固、平稳,以满足柱子对接就位中的安全要求。 6.2.2柱身上的登高爬梯需与柱子绑扎牢固,只有每个控制段交给土建浇砼、后,方能全部拆除。 6.2.3吊装中要特别致意塔吊吊钩、钢丝绳以及吊装构件,不得与土建物、电线等发生碰撞,必要时在起吊过程中构件端部应栓上尾绳。 6.2.4在结构边缘搭设一个悬挑安全平台;在每个吊装控制段的工作面下方铺设安全网以防物件坠落伤人 6.2.5吊装区域要设警示牌,必要时拉设分隔绳。 6.2.6所有用于安装就位、焊接操作的钢制吊篮必须绑扎牢固。 6.3安全用电技术措施 6.3.1施工现场一切用电设备的安装必须严格按施工方案进行。 6.3.2电器设备的设置、安装、防护、使用、维修、操作人员必须符合JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》要求。 6.3.3施工现场专用的中性点直接接地的低压电力线路中,必须采用TN-S接零保护系统。 6.3.4一切用电的施工机具运至现场后,必须由电工检测其绝缘电阻及检测各部分电器附件是否完整无损,绝缘电阻小于0.5欧或电气附件损坏的机具不得使用安装。 6.3.5施工现场的配电箱和开关箱至少培植两级漏电保护器,漏电保护器应选用电流动作型。 6.3.6漏电保护器只能通过工作线,开关箱应实行一机一闸制。 6.3.7配电箱和开关箱应配锁,专人负责,定期检修。 6.3.8在电器设备相对集中的场所,配置绝缘灭火器材,并严禁烟火。 6.4文明施工 6.4.1抓好现场防火工作。氧气、乙炔应按规定存放和使用,焊接区域上下周围应清除易燃物品。 6.4.2做好防风、防雷雨工作。要有专人掌握气象资料,做好记录,随时通报,以便合理安排施工及采取预防措施。雷雨、大风来临前,应尽量安装固定一个单元的构件,无法固定时,应采用临时加固措施;同时,应及时将高空人员撤离到安全区,保护好电源、机具、设备、材料等。 6.4.3施工现场做到道路畅通,整洁无垃圾,操作地点保持整洁、干净,作到工完场清。 6.4.4材料、机具、构件应分类堆放,摆放整齐。现场机具设备应标识明确、整洁。安全装置灵敏可靠。工具棚内外干净整洁,工具摆放整齐,禁止乱丢材料、工具及其他杂物。