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白银路站屋面钢结构制作施工方案.doc

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轨道交通 11 号线北段工程 11.1.2 标白银路站土建工程屋面钢结构制作施工方案日期:编制:审批:腾达建设集团股份有限公司2008 年 10 月2目 录一、 钢结构设计施工总述二、 制 作 工 艺三、 焊 接 工 艺四、 施工技术保证措施五、 质量管理控制措施(一)钢结构设计施工总述轨道交通 11 号线北段站台钢结构屋盖工程,均为圆弧曲面空间钢结构,3对于这样复杂的曲面空间钢结构,区别于普通的框架式平面钢结构,在设计及深化设计及施工上,有着独特的难点。1 钢结构深化设计难点钢结构结构施工图需经深化设计,转化为钢结构施工详图,才能交给工厂加工制作。1.1 需采用三维钢结构深化软件本工程双曲面空间钢结构,众多构件的端点均不在同一坐标平面,且构件本身带有弧度。应在结构计算模型的基础上,把结构计算模型导入三维钢结构深化软件,精确定位,保证与计算模型符合。并且需生成三维实体模型,才能保证深化图质量。否则会出现构件尺寸不对,现场无法安装,影响工期及质量的情况。1.2 节点深化设计需进行有限元分析对于本工程的空间钢结构而言,梁梁节点、梁柱节点各不相同。而且是空间节点,相交关系复杂。因此,各节点均需作节点有限元计算,以保证节点的安全,否则虽然构件不发生破坏,但节点发生破坏一样保证不了结构安全。1.3 图纸工作量大,图面表达方式特殊本工程为双曲空间钢结构,大部分构件各不相同。对于详图设计,构件稍有不同就应独立编号,因此图纸量大,详图深化工期紧迫,工作效率需提高。各构件空间关系复杂,一般的图面表达方式仅适合平面体系的钢结构。若图纸上定位点精度不足,或表达方法不科学,将导致钢结构构件现场无法安装,影响工期及质量。应依据以往经验,对定位点坐标采用列表的方式,并在布置图中编号,以保证制作及安装精度。2 钢结构施工难点一个好的建筑尤如一个工艺品除创意设计是主要因素外,其加工和安装的工艺正确与否将是保证整个效果的直接因素。2.1 由于均为弧形曲线构件,为保证加工精度,钢结构下料必须采用数控切割机下料。2.2 为保证安装精度,所有拱形主梁均须在胎架上制作,且产品进入涂装前均须 100%预装,以检测其整体的几何尺寸正确与否。42.3 由于弧形主梁要进行整体预拼装,所以制作厂必须有足够大小且平整度符合要求的一个大型钢平台,尺寸约为 50m*10m。2.4 弧形主梁的运输和安装的要求也较高,既要保证运输过程的不变形,更要保证安装时的不变形、屋面铺装时的不漏水。所以其加工、运输、安装的方案优选,尤其重要。因此,对于曲面空间钢结构,其与普通的平面钢结构(如框架、排架)在结构设计及深化设计和施工上均存在独特之处。宜有类似曲面空间钢结构工程经验的单位进行设计及深化设计和施工,以保证工程的安全、质量及进度。3 工程总量及进度安排主要构件规格重量一览表构件代号 构件名称 规 格 长度 数量 单重 总重GJ1-1 圆拱梁 H700*300*12*18 26154 19 4480 85120GJ1-2 圆拱梁 H700~550*300*12*18 8165 38 1670 63460GJ2-1 端拱梁 H700*300*12*18 28657 2 4326 8652GJ-2 端拱梁 H700~550*300*12*18 8947 4 1356 5424GZ 刚架柱 H400*400*12*20 5060 38 959 36442GL 钢系梁 H350*250*6*12 7400 8 470 3760XG 钢系杆 D203*7 7400 172 265 45580SC 屋面水平支撑 D20+花篮螺栓 8700 48 30 1440LT1 檩条 C220*75*20*2.5 7490 432 57.3 24754LT2 直拉条 D12 1620 836 1.46 1221LT3 斜拉条 D12 2850 152 2.57 391铰支座 42 353 14826采光带框 100*50*4-1850 1079.8 18 486 8748其他 5000合计 304818构件制作进度表项目 10月 11月 12月56-10 11-15 16-20 21-25 26-31 1-5 6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 1-5 6-10图纸深化审批材料采购钢柱制作拱梁制作支座制作系梁制作檩条、拉条采光框其他(二)制 作 工 艺1. 总 则1.1 本工艺仅用于轨道交通 11 号线北段白银路站屋面工程钢结构的制作。1.2 本工艺编制的相关依据、规范、标准: 1.2.1 钢结构工程施工及验收规范(GB50205-2001) ;1.2.2 钢结构制作工艺规程(DBJ08-216-95 ) ;1.2.3 建筑钢结构焊接规程(JGJ81-2002) ;1.2.4 涂装前钢材表面锈蚀等级和除绣等级(GB8923-88) ;1.2.5 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级(GB11345-89) ;1.2.6 中铁上海设计院城建设计院白银路站钢结构工程《钢结构设计说明》以及钢结构施工图。 1.3 在钢结构件的制作焊接过程中,应严格遵守工厂质量管理的各项规定,确保构件的加工质量。1. 4 施工中应严格遵守工厂的生产安全各项管理制度和安全技术操作规程,确保安全生产。1.5 本钢结构工程质量标准要力争达到上海市金属结构建设工程“金钢奖” (市优质工程)标准。2. 原 材 料62.1 本钢结构工程所使用的钢材材质为 Q345B 及 Q235-B。2.2 所有钢材应具有质量保证书。钢材入库前须办理交验手续,质量检验人员及时核对牌号、炉批号是否与质量保证书相符,并检查质量保证书上的数据是否符合国家规范和设计要求。2.3 材料入库后,需及时做好标识,妥善堆放和保管,避免与其它钢材相混合,并离地搁置,严防水浸防止锈蚀。 。2.4 进入车间施工的材料应平整无弯曲和变形,否则应进行矫正。矫正可用机械或火焰矫正的方法进行,火焰矫正的加热温度应根据钢材性能确定,但不得超过 900℃。2.5 钢材矫正后的允许偏差(mm )项 目 允许偏差 图 例钢板的局部平面度 t14 1.51000t14 1.03. 辅 助 材 料3.1 焊接材料:3.1.1 本钢结构工程的焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)均按照焊接工艺规定。3.1.2 所有焊接材料均具有质量保证书,并符合国家规定和设计要求。3.1.3 焊接材料应按牌号和批号分别存放在适温和干燥的储藏室内,焊条和焊剂在使用之前应按规定进行烘焙。焊丝要清除铁锈和油污。3.1.4 焊条在车间使用时要使用保温筒。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈、过夜的焊条,以及受潮、结块或已溶烧过的焊剂。3.1.5 焊条、焊丝领用按工厂规定手续。每天剩余的焊条要退库。3.2 油漆材料:3.2.1 本工程作防火涂料构件表面使用无机富锌底漆二道,漆模总厚度不小于 75μm;不作防火涂料构件表面使用无机富锌底漆加环氧中涂加氯化橡胶面漆,漆模总厚度不小于 75μm,颜色为浅灰色。3.2.2 油漆应保管在通风且不受阳光直射的库中,并按批号分开堆放。73.2.3 不得使用过期的和已经结块的油漆。3.2.4 油漆的领用按工厂规定,用多少领多少,油漆筒上已脱落说明书的油漆不能使用。3.3 临时螺栓:3.3.1 由于车间加工或组装需要的临时连接的螺栓,要有技术部门签发的规格、数量才能领用。3.3.2 使用过的临时螺栓尽可能重复使用。4. 放 样4.1.放样和车间施工、验收用的钢尺等量具,必须经法定计量单位计量检验合格,并标贴修正值后才能使用,标准测定拉力为 5Kg。同时须与土建、安装等有关方面使用的钢尺相核对。4.2 放样作业依据施工详图进行,在进行放样和编制草图时,必须认真核对图纸,加放焊接和铣削的加工余量,并作出标记。5.号 料、划 线5.1 号料前应先确认材料的材质、尺寸和规格,按零件图和下料加工清单及排版图进行号料。5.2 材料原则上不予拼接,如确需拼接,翼缘板和腹板的拼接焊缝必须错开 200mm 以上。且只允许长度方向拼接,顺钢板轧制方向并一致。5.3 号料时,使用的钢材应平整且无损伤和缺陷,否则应进行矫正或剔除。钢材表面上的油污,铁锈,等应清除干净。5.4 H 型梁翼缘板和腹板的号料,应除去钢板的轧制边缘,且≮10mm。5.5 号料所划的切割线必须正确清晰。号料尺寸允许偏差为1.0mm 。号料后应在零件上注明生产号、数量、加工方法、材质。5.6 应根据不同切割要求和对刨、铣加工的零件,预放不同的切割及加工余量和焊接收缩余量。6. 切 割6.1 钢材的切割原则上采用火焰自动切割或 NC 切割,次要部位的零8件可以采用火焰半自动切割或手工切割。材料切割后,自由边缘必须进行打磨。6.2 切割面的精度要求如下:项 目 图 例 允许偏差切割断面的粗糙度坡口面. 0.2mm 自由边. 0.1mm 切割断面的局部割痕 dD 坡口面.d 1.0mm 自由边.d 0.5mm 切割断面的垂直度 ee tt20mm.e  1mmt20mm.e t/206.3 当达不到上述要求时应用砂轮打磨,必要时进行堆焊补修后,再用砂轮打磨平整,以保证切割断面的质量。6.4 使用机械剪切的零件,其钢板厚度≯12mm。6.5 下料完成,需检查所下零件的规格、数量等是否有误,并做好标识和记录。7. 制 孔7.1 零部件和构件的制孔采用钻孔方式。7.2 制孔分连接板和焊接件二类,所有连接板和节点板均在组装之前进行制孔,焊接件要在组装焊接、矫正之后再进行制孔。7.3 节点板(连接板)制孔:7.3.1 不同规格数量少的节点板,采用 Z3040 或 Z3080 钻床打孔。首先找出两个基准边,在机床上靠紧,验证无误后打孔。7.3.2 数量较多的节点板(同规格) ,采用 Z3040 或 Z3080 钻床先打一块作为钻模,然后叠钻。叠钻的节点板要求用夹具夹紧,层数不宜超过五块。7.4 对 H 型钢梁上的制孔,采用手工划线钻孔或钻模板钻孔。7.4.1 划线必须使用钢划针。用钢针划出基准线,按基准线划出孔距;用钢规划出孔径,打上四边样冲印(至少四个) ;然后钻孔。7.4.2 当使用钻模板钻孔时,不用划孔位,只需划出 X—Y 基准线,用工具夹紧模板后套钻。9e7.4.3 无论划线还是使用模板钻孔时,零部件或构件都必须调整至钻整面的水平位置,不水平度≤1mm 。7.4.4 制成后的螺栓孔,应除去周边的毛刺,但不得损伤母材。7.5 对于超出公差的孔,采取电焊补孔和重新钻孔措施,但必须经技术部门认可。 7.6 钻头刃磨根据材料和孔径确定,麻花钻外缘处后角一般为 8~12 度,顶角为 118 度,且一定要对称。7.7 钢钻头常用进刀量:加工直径(mm) 钻削速度(cm/min ) 进钻速度(mm/rpm )6~10 26~38 0.1~0.310~20 24~36 0.12~0.420~30 22~34 0.15~0.57.8 钻孔孔位允许偏差:序 项 目 示 意 图 允许偏差(mm)1 孔中心偏移 △ L -1≤△L≤+12 孔间距偏移 △P -1≤P1≤+1-2≤△P2≤+23 孔的错位 e e≤14 孔边缘距 L+△△ ≥-3L 应不小于 1.5d或满足设计要求+108. 组 装8.1 组装前,组装人员必须熟悉施工图,加工工艺等有关技术要求,检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配。8.2 装配用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求,并具有足够的强度和刚度,经检查验收后才能使用。8.3 构件装配时必须按照工艺流程进行,组装前焊缝两侧各 50mm 范围以内的铁锈、氧化铁皮、油污、水份清除干净,并显露出钢材的金属光泽。8.4 构件同一截面的多条对接焊缝,应错开 200mm 以上。8.5 组装时应尽量避免使用大锤敲打的强制装配,不得己需使用锤子时,应使用垫物,以保护母材。8.6 在进行定位焊时,不得从母材上引弧。定位焊接要求见《焊接规程》 。8.7 拆取组装卡夹具时不,不得损伤母材,可用气割方法割除,切割后须磨光残留焊疤。8.4 构件组装完毕后应进行自检和互检,最后提交 QC 人员检验和验收,在检验中若发现问题,应及时进行修理和纠正。9. 拱形主梁的制作工艺9.1 根据设计情况及运输吊装的需要,对每一拱形分成三段弧形。即:A1D 段、 DBE 段及 EC1 段。端部 A1、C 1 轴处均带铰支座。由于本车站屋面设计为三圆弧拱面 2~11 轴各拱架参数相同可用同一胎架制作 19 件;两端 1、12 轴拱架为倾斜 24o 的三圆弧拱,须另行制作胎架。本工艺按 5轴拱架为例加以叙述(见附图 1)。9.2 拱梁的制作必须按工艺流程进行,翼板、腹板按需要对接接长,数控切割下料,经矫正,并经外观及探伤检验合格后进行组装。9.3 组装前,组装人员必须熟悉图纸、工艺及有关技术文件的要求,并检查组装零件的外观、规格、数量和变形情况,合格后方可组装。原则上,上下翼缘板与腹板的拼缝应错开 200mm 以上,并与加劲板的间距错开 200mm 以上。
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