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摘要:本文通过石化装置大型反再框架钢结构的预制安装及吊装方法,解决了相关类型钢结构预制安装工序及质量控制在施工现场的安装难题,实现了反再框架从预制到安装过程部分的精确预制的目标,为今后该框架结构的预制安装及吊装积累了一定的工作经验。
关键词:石化装置;反再框架;钢结构安装
1工程特点
1)施工期正值春季,风力较强,受气候影响降雨天气较多,给焊接施工及质量控制带来很大不便。必须做好相应的防雨防风措施。
2)由于工期紧,工程施工量大,需要结合季节特点有效利用夜间加班加点,保证按期完工,要相应做好夜间施工安全等保障措施。
3)工程量大,施工作业队多,工序交错进行,管理需要从大局入手,统筹兼顾,合理安排施工工序。
4)施工中,高空作业、交叉作业多,需要搭设的脚手架及安装的安全网等安全措施量大。
5)反应器、再生器框架(以下简称反再框架)钢结构整体重量为120吨,长度76米,吊装难度大,需要充分科学设计吊耳型式及并计算设定安装位置。
2施工方法
1)现场搭建钢结构预制平台进行板材、各横梁、节点牛腿预制,待土建基础进行交接后,开始钢结构组装工作。
2)框架钢结构立柱运达现场后,用此平台组焊其上的各层的牛腿,按分框情况每框分别组装为两片后,将此两个单片利用吊车进行直立,定出立柱基准点,测量两片钢架立柱间距及空间对角线,以保证两片钢架组装成长方体的上下端面与立柱垂直,再利用履带吊装设备进行各层间的联系梁、各种支撑及钢格板、平台梯子等安全设施的安装。按吊装方案选取相应的吊耳并采取加固措施后,利用两台重型履带设备吊主吊及吊溜尾抬吊的方式进行整体吊装就位。依次将全部框架分别组装并进行空中组对,完成整体钢结构的安装。
3适用范围
该施工方法适用于石化装置大型反再(反应器、再生器)框架钢结构中的楼梯间的组装施工;同时相关吊耳的设计型式及相关计算公式可应用于同类型钢结构吊装作业施工。
4施工依据
1)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
2)《石油化工钢结构工程施工质量验收规范》SH/T3507-2011
3)《钢结构工程施工规范》GB50755-2012
4)《焊接H型钢》YB3301-2005
5)《大型设备吊装工程施工工艺标准》SH/T3515-2003
5钢结构组、吊装工序及操作要点
5.2工艺操作要点
5.2.1施工准备
1)根据标准规范编制审批施工方案及设计要求,施工前做好施工技术与安全交底,对参与作业人员进行岗位安全教育。
2)建设单位应保证施工场地三通一平,作业区进行围挡隔离。
3)施工所用设备、机具、材料、安全器材均已按要求到达现场,设备运行良好,能够保证正常施工。
4)施工所用工具齐备,所用量具已经校验合格,能够保证钢结构组装下料精准,确保楼梯间施工质量。
5)电、气焊设备准备齐全,施焊用电接线符合用电要求,确保施工用电安全,并参照焊接作业指导书进行施焊。
5.2.2反再框架钢结构组装操作要点(第一段为例)
中间柱与牛腿柱的放样测量在连头作业中属于关键环节,测量的精准度为楼梯间钢结构组装的精准操作提供基础数据。
1)在材料的号料、切割前,应对型钢外观尺寸进行检查,若发现有缺陷,应矫正后方可切割。型钢加热矫正时,加热温度根据钢材性能选定,但不得超过900℃。
2)严格按照施工图纸尺寸,现场放样核实无误后,方可进行号料、切割,应充分考虑切割余量。
3)切割前,应清除切割区域内铁锈、污物等,且切割后断面不得有裂纹、缺口;切割面熔渣、飞溅物必须清除干净
4)钢构件的制孔主要在构架的柱脚板、设备底座梁处,根据现场条件,上述各螺栓孔不宜采用气焊切割,应采用机械加工,
6质量控制措施
6.1型钢矫正质量控制措施
1)材料矫正后的允许偏差应符合如下规定:
2)钢板的局部平面度小于1.5mm,其中当板厚大于14mm时应小于1.0mm;
3)型钢的弯曲矢高小于型钢长度的1/1000,且不超过5.0mm;
4)角钢肢的垂直度小于b/100(b表示角钢肢宽);槽钢翼缘对腹板的垂直度小于b/80,工字钢、H型钢翼板对腹板的垂直度小于b/100,且不超过2.0mm;
5)矫正后钢材表面无明显凹面或损伤,划痕深度小于0.5mm。
6.2钢结构件制孔后螺栓孔的质量控制措施
1)螺栓孔直径偏差小于1.0mm;
2)螺栓孔椭圆度小于2.0mm;
3)螺栓孔孔壁的垂直度小于0.03δ(δ表示构件厚度,且不大于2.0mm);
4)螺栓中心距偏差不得大于2.0mm。
6.3构架焊接完成后质量控制措施
1)构架焊接完毕,复测各参数;
2)各层间柱距不得超过±3.0mm;
3)相邻层间梁与梁之间距离允许偏差为±3.0mm;
4)各层间框架两对角线之差不大于5.0mm;
5)竖面对角线之差不大于15mm。
6.4钢结构安装过程质量控制措施:
1)柱脚板中心线对定位轴线偏移小于5.0mm;
2)柱基准点标高允许偏差-8~+5mm;
3)柱轴线垂直度允许偏差为H/1000,且不大于35mm;
4)横梁的跨中垂直度小于梁横截面高度h的1/500,对牛腿中心偏移小于5.0mm。
5)同一跨间同层梁顶面高度差为L/1000且小于10.0mm。
6.5施工中严把施工程序关,操作规程关,隐蔽工程关,质量检验关。加强班组质量意识,做好每一步施工原始记录,消除质量隐患。
6.6为了保证结构的焊接质量,精选焊接技术水平高、责任心强、具有H型钢焊接经验的焊工进行结构焊接工作。施工时采取必要的防风防雨措施,保证焊接质量。焊工配备焊条保温筒,防止焊条回潮及雨淋。
7安全控制措施
7.1在施工中,认真贯彻安全第一、预防为主的方针以及安全生产,人人有责的精神,开展多种形式的安全教育,贯彻执行国家颁发的相关安全生产法。
7.2设专职HSE监督,施工班组设兼职HSE监督员。项目部各部门负责相关要素的HSE管理,现场HSE监督负责监督工作。
7.3严格组织全体人员做好入厂安全教育培训,提高安全意识。
7.4施工前,必须做好安全讲话,做好安全施工记录,做好每天的安全分析会工作。
8结束语
本文通过用石化装置大型反再框架的预制、吊装及安装方法,将76米高的钢结构框架在预制和安装中遇到的技术难点加以解决,通过在施工过程中的应用,并总结经验,合理编制施工工序,有效地提高了钢结构框架的预制安装精度和时间,减少了施工中的劳动强度,取得了良好的效果,期望同行业专家多提宝贵意见,以弥补过程中的不足。