牛腿焊接工程施工組織設(shè)計方案

/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#車間長度為78米的預(yù)制牛腿柱28根,2#車間長度為48米的預(yù)制牛腿柱18根。1#和2#車間共需承軌梁長度252米。2、工程特點該工程預(yù)制柱要求安裝精度高,且施工場地狹小,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)高觀測直到二次灌漿達到設(shè)計強度。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)量驗收規(guī)范》〔GB50205-2001<2>《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》〔GB50017-2003<3>《工程測量規(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,使起重機的重力和載荷力通過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)的特點是：〔1建筑物立柱不受垂直載荷對其承載能力或質(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。它支承來自掛梁的靜載與動載的垂直反力和制動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,遠小于《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》上Q345的屈服應(yīng)力。檢算過程如下：以既有裝配車間單榀屋架為研究對象,對危險截面〔吊車梁牛腿、承軌梁處進行受力分析,H型鋼立柱在焊接時,考慮受焊翼緣不參與工作,按T型鋼立柱模型對鋼立柱進行受力分析,同時為消除施焊熱影響而帶來的不利因素,對牛腿、承軌梁施焊部位予以機械加固,3、充分考慮新接跨鋼梁對既有柱的影響,在安裝順序上將其錯開,即先進行鋼架梁的安裝,形成對既有柱體的穩(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)場焊接質(zhì)量前提下,又能提高現(xiàn)場施工進度,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、在施工過程中采取相應(yīng)安全防護措施,同時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行狀態(tài),操作平臺搭建時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)場測量,在正式施焊前先試焊一單件,對比鋼柱施焊前后尺寸變化,并進行焊縫探傷分析,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→既有柱附近圍護結(jié)構(gòu)拆除→既有鋼立柱部位表面清除→牛腿、承軌梁找點、初步定位點焊→測量精確定位→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,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)場焊接作業(yè)前由現(xiàn)場質(zhì)檢員依據(jù)GB50205-2001《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》對檢查焊接構(gòu)件的坡口、間隙、鈍邊等做現(xiàn)場檢查。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,先點焊上翼緣板于柱身已測得標(biāo)記處,用水平尺復(fù)核其水平度,及時調(diào)整后再通焊固定。7、牛腿安裝過程的控制在牛腿、承軌梁既有鋼柱的整個焊接過程中,設(shè)有專職測量人員,對牛腿的垂直度和標(biāo)高、水平度進行監(jiān)測。五、牛腿、承軌梁焊接施工方案1、機械設(shè)備選用⑴電焊機選用電焊機的選用：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,采用直流反接。焊機完好,接線正確,電流表、電壓表完好,擺放在設(shè)備平臺上的設(shè)備排列應(yīng)符合安全要求,電源線安全可靠。⑵.焊條選用對于易裂的母材或結(jié)構(gòu),對于塑性、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,施焊過程采用保溫桶防潮。2、技術(shù)措施牛腿與既有柱現(xiàn)場焊接是本工程施工的重點和難點,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,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施焊,兩名焊工在焊接時的焊接電流、焊接速度和焊接層數(shù)應(yīng)保持一致,最后補焊。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)場項目、技術(shù)施工管理、測量起重工4機械操作：起重機〔持證起重指揮工1協(xié)調(diào)指揮吊裝過程〔持證修理工1機械維修工與保養(yǎng)〔持證七、所需的施工機具及儀器序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1電焊機BLX3501臺〔性能良好2光學(xué)經(jīng)偉儀JⅢ2臺〔校驗準(zhǔn)確3自動安平水準(zhǔn)儀DS3-Z1臺〔校驗準(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)及驗收要求項次項目允許偏差〔mm檢驗方法1中心線對定位軸線位移≤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〔1防止機械和設(shè)備損壞；〔2防止機械設(shè)備傷人事故；〔3防止高空落