机场扩建钢结构工程

2020年5月20日 评论 360

目录

第一章 钢结构工程概况........................................ 2

第二章 钢结构安装前施工准备.................................. 6

第三章 组织机构,质保体系及劳动力配备........................ 9

第四章 钢结构安装.......................................... 11

第五章 施工工艺............................................ 16

第六章 有关钢管相贯节点焊接超声波探伤工艺.................... 18

第七章 质量要点............................................ 27

第八章 安全消防要点......................................... 28

 

 

钢结构工程概况

1.1 钢结构简况

沈阳某机场扩建工程,本航站按屋面及其主框架采用钢结构,屋面结构采用立面呈香蕉形钢管相贯空间桁架,陆测桁架跨度为57.60m,悬挑12m;空测桁架跨度28.8m,悬挑6m;桁架断面呈倒三角形,即上弦采用二根钢管,下弦采用一根钢管,桁架高度变动范围0.5—3.0m,屋架间距为9m。屋面采用镀锌冷弯薄壁C型钢檩条,金属压型板夹芯保温板。钢柱采用由四根钢管组合的格板式A、D轴檩柱距为18m,其余轴钢柱柱距为9m,有柱处的屋架支于 柱端,无柱处A轴设托架支撑屋架,D轴则采用斜向支撑杆。从1~50,A~G轴分三个区:A区1~12,E~G长99M,跨度19.2M,B区又分两部分,第一部分12~38,D~G全长234M,跨度28.8M,第二部分12~38,A~D,全长234m,跨度57.6m,C区38~50,E~G全长108m,跨度19.2m。

钢管反弧型屋架T-1长72.5m ,重32t,共27榀,T-2长31.3m,重12.2t,共27榀,T-3长33.3m,重6 t,共21榀。所有承重柱都是钢管组合柱,GZ1断面为2426x2426x15300,重22.36t,共14榀,GZ2  2426X2426X16000,重25.3t,共14榀,GZ3、4、5每根最重5t,共69榀,钢柱座标高为-0.300m ,柱顶标高分别为+15m,+18m, +14.7m, B区T-1钢屋架最高安装标高为+34m,最低为+15m, B区T-2钢屋架最高安装标高为+32m,最低为+11.5m, A区、C区钢屋架最高安装标高为+14.7m,最低为+11m,钢屋架与钢柱为高强螺栓连接,钢屋架顶部由钢檩、钢椽、拉条、钢支撑连接成整体,钢结构总重约2950t,见平面图1、剖面图2。

材料:

1.1.2.1. 16Mn钢(Q345B):应满足国家标准《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的有关规定

3号钢(Q235B):应满足国家标准《碳素结构钢》(GB700)的要求

1.1.2.2.钢管:本工程中全部钢柱,屋架,托架支柱等钢管结构均采用结构用无缝钢管(GB8162-87标准),材质为16Mn钢(Q345B)。

铸钢:ZG230-450H,应满足《焊接结构用碳素钢铸件(GB7659-87)》的有关规定(用于伞行支柱两端节点)

锻钢:45号钢。(用于圆钢两端节点)

1.1.2.3. 普通螺栓及柱脚锚栓:Q235号钢,C级螺栓

1.1.2.4. 高强螺栓:采用10.9S级,扭剪型高强度螺栓,其性能应满足GB3632-83

1.1.2.5 焊接材料:焊接16Mn钢Q235B钢可分别按下表选用焊条及焊丝;或由施工单位根据其工艺评定试验结果及有关国标进行选定,交设计院认定。

 

焊接方法 钢号 焊接材料 备注
手工焊 Q235B E43XX型焊条  
16Mn E50XX型焊条  
埋弧自动焊 Q235B H08A焊丝  
16Mn 镀铜H10Mn2焊丝  

 

1.1.3   整个钢屋架工程覆盖面积很大,均有地下室,各种大型起重机械,无法进入室内, T—1钢屋架重达32 T/根, 长 5m,GZ—1长18   m,重25.3T/根,都采用管—管相贯节点,穿销节点和法兰盘质量精度高,工期紧, 后门已关死, 给钢结构现场拼装与安装增加很大难度。

管——管相贯节点图 3

穿 销节点图 4

法兰盘节点图 5

1.1.4  工期、质量、安全目标

工期目标:钢结构工厂从签合同之日起,从材料到场(甲方供料)到安装完毕共需90天完成。

质量目标:达省级优良工程,争创“鲁班奖”工程。

质量目标:杜绝死亡事故发生,重伤事故率达到最低水平。

1.1.5  施工规范

“网架结构设计与施工规范”[JGJ 7—91]

“网架结构工程质量检验评定标准”[JGJ 78—91]

“钢结构工程施工及验收规范”[GB 50205—95]

“钢结构工程质量检验评定标准”[GB50221—95 ]

“建筑钢结构焊接规程”[JGJ81—91]

“钢焊缝手工超声波探伤和探伤结果的分级”[GB11345—89]

“钢结构高强螺栓连接设计、施工感及验收规范[JBJ82—91]

“冷弯薄壁型钢结构技术规范”[GBJ18—87]

 

 

 

钢结构安装前施工准备

钢柱地脚螺栓预埋

地脚螺栓预埋的方法及精度直接影响钢柱安装精度,主要保证地脚螺栓组中心轴线的偏移≤3mm及单根柱地脚螺栓之间的距离,如图6:

塔式起重机械的选择:

  SK560起重机: B.P.R
臂根绞点高度(m) 43.8 40
臂杆长度 (m) 68.2 40
回转半径Rmax(m) 68.2 40
Rmin (m) 2~23  
起重量Qmax  (t) 20 11.1
Qmin (t) 5.5  
跨外距边轴线距离(m) 7.0 6.0

主要施工机具

2.3.1吊装工具

序号 工具名称 规格型号 数量 用途
1 塔式起重机 SK 560 1 大钢管屋架安装
2 塔式起重机 B.P.R 1 小钢管屋架安装
3 钢丝绳 各种型号 若干 吊装
4 卡环 各种型号 若干 吊装
5 倒链 1t,2t,3t,5t 各10 吊装
6 千斤顶 20t,30t,50t 各8 吊装
7 碗扣式脚手架   30t 吊装

2.3.2  测量仪器

序号 工具名称 规格型号 数量
1  经纬仪 J2 2
2  水平仪 S3 2
3  *全站仪 TC1100 1
4   钢尺 30m,50m 各2
5  弹簧秤 20kg 2
6  对讲机 3km 2

2.3.3螺转施工工具

序号 工具名称 规格型号 数量
  梅花扳子 M20,M22 各5
  过眼冲子   10
  大锤 4磅 4
  工具袋   30

 

钢构件复验和配套供应

2.4.1钢构件复验分两步进行,制造厂将单件制作完毕 验收合格运到现场,现场焊接拼装完毕验收合格方可吊装

构件复验项目如下:

a检查构件(及单件)几何尺寸,螺栓孔及销孔位置,螺孔直径间距,焊缝坡口等。

b构件编号,方向,标注是否正确。

C检查附件数量,规格。

d构件在运输过程中是否有变形损伤,对以上有问题的构件要及时处理。

为保证钢构件的连续施工,必须搞好钢构件的配套工作。

a 制造厂必须按现场吊装进行运输及现场拼装。

b 所有构件上的附件必须按吊装计划供应到位。

c  各工序的技术资料必须同步到位。

 

 

 

组织机构,质保体系及劳动力配备

组织机构及质保体系

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

劳动力配备:

根据本工程工期紧,吨位多,难度大等特点,劳动力配备如下:

构件拼装组 分B区A—D,D—G两个工作面,每个工作面均按两班 32人
焊接组 两个工作面,两班 40人
构件安装组 两个工作面,两班    40人
测量校正组 两个工作面    12人
安全消防组    8人
探伤组   4人
司机   8人
电工   2人
其他      10人
    合计   156人

 

 

 

钢结构安装

钢结构安装顺序许:

钢结构拼装:

T1 钢屋架

          钢柱     钢托架                           檩条组拼

T2,T3钢屋架

 

四、钢结构安装:

钢结构总体安装顺序:

钢构件拼装:

T1 钢屋架

钢柱   钢托架                           檩条组拼

T2 、T3 钢屋架

钢构件安装顺序:

A轴GZ1D轴GZ2钢管柱(下节柱、上节柱)    P-1~2a、b

PX-1、X-1支撑    TT-1托架    T-1钢管屋架     钢檩条、十字支撑

E轴GZ1G轴GZ2钢管柱    P-3~4a、b    PX-1、X-1支撑

TT-2托架     T-2、T-3钢管屋架    钢檩条、十字支撑

为确保T-1钢管屋架的安装整体稳定性,安装T-1钢管屋架的同时安装T-2钢管屋架,达到GZ2钢柱与T-1 T-2钢管屋架及支撑系统形成空间刚性受力平衡。

主要钢构件安装方法:方法1为整体吊装,用两台560塔,步骤从略,方法2为分段吊装,详细步骤如下:

A、C区和D、G—12,38的B区钢结构安装,采用一台跨外BPR400t-m塔式起重机安装。(钢柱、钢托架、钢屋架、支撑檩条等)。见图2。

E、G轴钢管接GZ3,断面980×980,长度15.25m,重4.65t,采用钢丝绳索钢柱顶部一点两侧起吊      就位   现场较正  柱底部螺栓固定   松钩。

E、G轴9m钢托架:采用两点起吊进行安装。

T-2、T-3钢管屋架安装因为反弧形钢管屋架在地面是侧向卧拼,吊起后须空中翻身,为此绑扎点需要2X6=12个点。见图7,平吊起来用倒钳空中翻身后呈反弧形,安装到设计位置,与G轴钢柱采用高强螺栓连接。D轴T-2钢管屋架下弦放在斜撑顶部,校正纵横轴线位置,标高屋架垂偏    松钩。B.P.R塔L=40M,R=40M,Q=11.1T,  构件所在位置距B.P.R18.8M, 构件重10T, 小于11.1T, 安全。

注意:T-2钢管屋架重12.2t,为使B.P.R塔式起重机不超载,须E轴外悬挑部分屋架2.2t后吊。

钢檩条:根据檩条刚度情况,为加快施工速度,可将檩条用钢框架组拼成块体,进行安装。见图8。

B区的A、D—12、38钢结构安装: A轴GZ-1钢管柱断面2426×2426,长度15m,重22.80t,拼焊完毕,采用SK560塔式起重机与40t汽车吊双机抬吊进行安装。

SK560塔      40t汽车吊      构件所在位置

L=68.2m             L=31m        距SK560塔    距汽车吊

R=23m              R=16m           8 m               1.6 m

Q=20t               Q=3.6t

构件重:22t<20+3.6=23.6t    安全

D轴GZ-2钢管柱:断面2646×2646,长度18m,重25.3t,钢管柱分段吊装:即在设计位置上将钢管柱分成二段制作。先将下段钢柱两塔双机抬吊就位安装固定,在将上段钢柱与下段钢柱立拼接校正点焊固定焊接。

SK560        B.P.R.              构件所在位置

L=68.2m      L=40m      距SK560   距B.P.R.

R=65m       R=40m        64.6m     33.6m

Q=5.88t      Q=11.1t

构件重量:下段1.6t/m×8.8m=14.0t<5.88+11.1=16.98t

上段1.6t/m×8.8m=11.3t<5.88+11.1=16.98t

钢托架TT-1,长15.30m,高210m,重8.4T,采用         SK560塔二点起吊安装。

T-1钢管屋架安装,长75m,高2.2m,重33.214T,根据起重机械性能分三段安装。

第二段钢管屋架T-1安装:一端放在GZ1钢管柱上,另一端放在承重支架上。(见剖面图2)构件所在位置距SK560塔23M

SK560塔式     L =68.2m

R =23m     Q =20t

构件重:16.93t<20t 安全

第三段钢管屋架T-1 安装:一端与第二段相接,另一端放在BT-1上。

SK560塔式    B.P.R    构件所在位置距SK560  距B.P.R

L =68.2m      L=40m

R =43m       R=40m              40m          40m

Q =9.83t      Q=11.1t

构件重:11.4t<9.83+11.1=20.93t     安全

第一段钢管屋架T-1安装:采用SK560塔式前后安装,一端放在钢管柱顶上与T-1第二段法兰盘连接上。

 

 

 

施工工艺

钢结构测量工作是安装过程的控制,是保证钢结构安装正确到位的关键性工作,其内容包括:柱基础轴线、标高、柱顶轴线、标高、柱垂直距离与位移,钢托架垂偏、钢管屋架垂偏与位移等,钢结构结点复杂,要求精度高,因此钢结构工程的测量工作必须严格控制作到万无一失。

根据控制桩和放线记录,复核纵横轴线及标高。

5.1施工平面轴线控制图的复验:用极坐标或其它方法复验,角度闭合差要求小于±10″,距离用已验定的钢尺丈量或用全站仪量距。距离计算时顾及全站仪的加乘常数改正及气象改正。因此要求角度规测6测回,边长观测测4测回,测角误差小于±2.5″,边长相对精度达1/2000,保证其点位绝对可靠,相对精度较高的要求,达到完全满足要求为止。

5.2柱顶轴线测量:根据钢柱垂直偏差与位移将柱顶实测绘图,再次进行调整,使其满足安装规范要求。

5.3基准标高复验:根据土建已给的基准标高,且检测精度在0. 3mm范围内。

5.4柱顶标高测量:其测量精度要求小于±0.5mm,并做好记录,作为钢管屋架支座安装依据。

5.5测量仪器:施工使用的所有测量仪器,必须经计量部门进行检验校核。

5.6测量质量措施:

5.6.1必须严格按规范要求操作,并认真执行现场监理工程师所要求的各项测量技术、验收程序。

5.6.2每一道测量工序完成后,必须按三级验收制度执行,自检验收后方可上报监理工程师复验,合格签认后方可进入下一道工序。

5.6.3班组施测前,做好技术交底工作,技术总管对核验的测量结果必须进行会审,并做好记录施工日记。

5.6.4测量放线前后,及时对测量仪器进行检验,确保仪器在可知度下运行。

5.6.5工程中所有距离丈量所使用的钢尺或全站仪,其尺寸必须以同一把钢尺作为比较。

测量工作执行《测量作业指导书》

 

 

 

有关钢管相贯节点焊接超声波探伤工艺

根据“焊接球节点网架旱缝超声波探伤及质量分级法”〈JG/T3034,2-1996〉

1.超声波探伤标准:

根据设计要求,钢网架焊接球与钢管的对接焊缝均需进行超声波探伤检查,其标准执行《钢结构施工及验收规范》(GB50205-95)及《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》(JG/T3034.2-1996)。

2.探伤前准备:

2.1材料:

(1). 万用插座2个;(2)甘油(浓度75%),60KG;(3)记号笔若干。

2.2机具:

(1).超声波探伤仪:型号:CTS-22或PXUT-22型一台;仪器性能符合     JISZ2344-78的要求。

.试块:按探伤标准选用CSK-10两块、CSK-18两块及对比试块若干。

斜探头10只。

探头线6条。

钢直尺2把(150mm);钢卷尺2把(2M)。

手砂轮2台(φ100mm)。

3.作业条件:

3.1检验人员必须熟练掌握超声波探伤的基础知识和基本性能,具有曲面探伤的经验。按照国家有关规定经培训和考核,并持有相应考核组织颁发的无损检测人员等级资格证书。

3.2现场超声波探伤必须遵守有关安全操作规程。当探伤条件不符合探伤工艺要求时,或不具备安全作业条件时,检测人员有权拒绝探伤工作,待条件改善符合要求后再进行工作。超声波探伤一般由两人进行,高空作业必须由两人进行,相互照应,确保安全。

4.测试探伤仪器的性能:

4.1衰减器(增益器)总衰减量不小于80dB。

4.2衰减误差:在探伤规定的工作频率范围内,每12 dB的工作误差不大于±1 dB 。

4.3垂直线性误差不大于5 %。

4.4水平线性误差不大于1 %。

4.5分辨力,斜探头Z≥6 dB,直探头X≥30 dB。

4.6灵敏度余量:系统灵敏度余量必须大于评定灵敏度10 dB以上。

5.探头:

5.1主声速偏离:垂直方向应没有明显的双峰。水平方向偏离角应不大于2度。

5.2折射角偏差应不大于2o或K直偏差不大于±0.1。

5.3前沿尺寸误差不大于1mm,远场分辨力不大于6 dB。

5.4在满足探伤灵敏度的前提下,检验球管焊缝宜选用横波斜探头,以使用5MHZ大角度、短前沿探头为主。见表1,其中K为折射角的正切值,既:K=tgβ。

表1:

频率(MHZ) 晶片尺寸(mm2 折射角 前沿尺寸(mm)
5 6*6 70.o或K=2~3.0 < 6
2.5或5 8*8 70o或60o K=2~3.0 < 9

6.周期检查项目及时间:

探伤仪和探头工作性能的检查应至少按表2的规定进行。

表2:

检查项目 检查时间
前沿尺寸、折射角或K值主声束偏离。 开始使用;

每隔6个工作日

 

灵敏度余量,分辨率。

开始使用;

探头修补后;

探伤仪修理后;

每隔1个月。

 

水平线性、垂直线性。

开始使用;

探伤仪修理后;

每隔3个月。

7.试块:

7.1标准试块采用CSK—IB型试块。主要用于测试探伤仪,接触面未经研磨的新探头和系统性能。形状尺寸见(GB11345—89)附录A。

7.2使用CSK—IC型钢网架试块。现场标定和校验探伤灵敏度及时基线绘制距离波幅曲线图。

7.3CSK—IC型试块组由三块试块组成一套各种曲率半径的试块。可用于探伤面曲率半径为0.9~1.5倍的工作检验。

8.检验准备:

8.1探伤面的修整:

清除探头扫查区内的氧化皮、飞溅物、油污、焊渣及影响透声效果的涂层、锈蚀等。

8.2探伤方法:

在管材外面检查球管焊缝。采用单面单调直设法,一次反射法,二次反射法。

8.3受检区宽度和探头扫查宽度,按表3规定进行。表中斜探头的探伤跨距。P=2TK,式中T为壁厚。

表3

对象 受检宽度(mm) 探头扫查宽度
钢管对接焊缝 焊缝自身宽度再加上焊缝两侧各相当于管壁厚度的一段区域,最大为20mm. 在焊缝两侧分别大于1.25P。
球管焊缝 焊缝自身宽度再加上管材两侧各相当于管壁厚度的一段区域,最大为14mm. 在管材侧大于1.75P。

8.4超声波探伤应在焊缝外观检查合格后进行。

8.5检验人员应了解受检焊缝的材质、曲率、厚度、焊接工艺、坡口形式和背面衬垫等情况。

9.操作工艺:

工艺流程:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.距离波幅曲线的绘制:

10.1采用在CSK—IC试块上实测的Ф3横孔反射波幅数据,以及表面补偿数据。

按表4灵敏度要求绘制DAC曲线。

表4

曲线名称 灵敏度数值
判废线(RL) DAC
定量线(SL) DAC—dB
评定线(EL) DAC—10dB

 

10.2DA曲线由判废线(RL)、定量线(SL)和评定线(EL)组成。EL线与SL线之间为Ⅰ区,既弱信号区。SL线与RL线之间为Ⅱ区,既长度评定区。RL及以上称为Ⅲ区,既判废区。

10.3整个检测范围内曲线都应处在示波屏满幅的20%以上。

11.检验方法:

11.1检验工作应在探伤面经过清理,探伤仪的时基线和探伤灵敏度经过标定,DAC曲线绘制完毕后进行。

11.2焊缝的全面检验或抽查比例,应根据GB50205和JGJ7的规定进行。对大、中跨度的钢网架,必须抽检杆件的20%数量进行检验。

11.3探头扫查速度应不大于150mm/s。相临的两次检查之间至少有探头晶片宽度的10%的重叠。

11.4焊缝探伤应首先进行初始检查。初始检查采用的灵敏度不低于评定线。在检验中应根据波幅超过评定线的各个回波的特征,判断焊缝中有无缺陷以及缺陷性质危害性大的非体积性缺陷,如裂纹、未溶合,危害性小的体积性缺陷,如气孔及夹渣。

11.5在初始检查中判定有缺陷的部位,应在焊缝表面作出标记。应进一步作规定检验,测出缺陷的实际位置和当量。并对除根部未焊透外,回波幅度在评定线以上危害性大的非体积性缺陷,以及包括根部未焊透,回波幅度在定量线以上危害性小的缺陷,测定指示长度。

11.6测定缺陷指示长度:缺陷只有一个波高时,采用6dB法。当缺陷回波有多个波高点时,采用端点波高法。

11.7在检验中遇到不能准确判断的回波时,应辅以其它的检测方法。

11.8检验中的探伤仪至少每隔四小时及检验结束后校验一次。检验项目包括时基线、探伤灵敏度和DAC曲线。在校验时基线和DAC曲线时,校验应不少于两点。时基线的校验点回波位置超过规定的10%或水平方向满刻度的5%,则时基线重新标定。并对上一次标定后的缺陷位置和当量重新测量。校验探伤灵敏度时,若校验点上波幅比DAC曲线降低或增加了20%,既2dB以上。则探伤灵敏度要重新标定,必要时还要重新绘制DAC曲线。并对上次标定的缺陷当量重新测量。

12.缺陷判定:

12.1最大回波幅度在DAC曲线Ⅱ区的缺陷,其指示长度小于10mm时,按5mm计。

12.2在任意测定的8mm深度范围内,相邻两个缺陷间距小于8mm时,两个缺陷指示长度之和作为单个缺陷的指示长度。间距大于8mm时,分别计算。

12.3回波幅度在Ⅰ区,危害性小的缺陷。

12.4回波幅度低于评定线的各种缺陷。

12.5回波幅度在Ⅰ区的根部未焊透缺陷。

详见表5.

表5  波幅位于Ⅱ区的质量评定:

等级

厚度

≤2δ/3

≤3δ/4

≤δ

4~25mm 最小10mm 最小15mm 最小20mm  

表6    波幅位于Ⅰ、Ⅲ区的质量评级:

评定等级
 

回波幅度

位于Ⅰ区危害性小的体积性缺陷。

不超出评定线。

位于Ⅲ区的缺陷。

超出评定线评定为裂纹等危害性大的非体积性缺陷。

13.焊缝检修检验:

13.1不合格的焊缝必须返修。

13.2检验条件及方法应与返修前的检验相同。

14.记录与报告:

详见附表。 检验记录与报告作为验收条件,至少保存7年。

 

 

 

质量要点

质量方针:服务至上,质量争优,科技先导,管理一流。

本工程质量目标:达省“优良”工程,争创“鲁班奖”工程。

认真执行岗位责任制,责任到人,并与经济效益挂钩。

主要工种持证上岗。

对工程质量进行自检,交接检及紧工序验收。

对钢尺、卡尺、经纬仪、水准仪等测量仪器进行检验后方可使用。

对各种构件、附件进行标识。

严格执行成品保护措施。

对钢管柱、钢托架、钢管屋架严格执行作业指导书。

随工程进度做好施工记录,竣工后存档资料齐全。

附各项有关技术存档资料表格。

 

 

 

安全消防要点

10.1.凡参加钢结构工程的工作人员都要熟悉本工程的安全操作规程,严禁违章作业。

10.2.进现场必须戴安全帽,高空作业必须戴安全带,穿防滑鞋。

10.3.严禁起重机械超载作业。

10.4.缆风不准随意拆掉,缆风与构筑物连接牢固。

10.5.吊装作业对索具、起重设备应定期检查。

10.6.垂直作业上下错开,以免交叉作业掉物伤人。

10.7.大风和雨天停止钢结构安装,必要时要采取有效技术措施。

10.8.使用电焊机要求安好地线,手持电动工具,要有漏电保护装置,操作人员有绝缘手套。

10.9.下班后必须切断电源。

10.10.严禁酒后作业。

10.11.使用的吊篮、活动脚手架要绑扎牢固,以防失手发生坠落事故。

10.12.楼面堆放钢结构件,不允许超过楼面允许载荷,否则压坏。

10.13.T-1钢屋架高空拼装承重支架,对楼板压力要经计算受力情况,采取措施,确保安全。

10.14.使用氧气瓶、乙炔瓶之间要大于10米,离明火不小于15米。

10.15.安全消防专职人员,全面负责本项目的消防安全工作。

10.16.易燃易爆物品应妥善保管,防止发生事故。

10.17.要用火必须开引火证,并设专职看火人员。必须有水源和灭火器,下班检查灭火种后,再离现场。

 

 

 

 

 

 

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