牛腿焊接施工方案设计.doc

一、 工程概况1、本工程为某某同煤大唐塔山煤矿 新建厂房1#和2#车间牛腿柱、承轨梁的安装，主要工程量：1#车间长度为78米的预制牛腿柱28根，2#车间长度为48米的预制牛腿柱18根。1#和2#车间共需承轨梁长度252米。2、工程特点该工程预制柱要求安装精度高，且施工场地狭小，各工序交叉较多，故施工难度较大。吊装作业前，充分做好准备工作，并制定相关应急预案。吊装完成后，做好成型预制柱的轴线、标高观测直到二次灌浆达到设计强度。二、本工程遵循的施工规X与技术标准(1)钢结构工程施工质量验收规XGB50205-2001(2)钢结构设计规XGB50017-2003(3)工程测量规XGB50026-93(4)建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002(5)钢结构钢吊车梁焊接技术规程03SG520-1三、施工分析1、牛腿柱是在钢制承轨梁下伸出一牛臂，使起重机的重力和载荷力通过承轨梁和牛腿传到立柱上至地面，建筑物本体不受垂直力作用。牛腿与承轨梁可采用焊接或螺栓连接，该结构的特点是：1建筑物立柱不受垂直载荷对其承载能力或质量要求不高；2牛腿柱就是悬臂梁桥或T型钢构桥的悬臂断与挂梁能够衔接的构造局部。它支承来自挂梁的静载与动载的垂直反力和制动力与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，加之角隅处还有应力集中现象，所以这一局部必须特别配筋，并验算钢筋的应力。2、钢牛腿、承轨梁焊接在既有钢柱前，依据力学检算易知原有钢立柱截面最大应力为60.3MPa，远小于钢结构设计规X上Q345的屈服应力。检算过程如下：以既有装配车间单榀屋架为研究对象，对危险截面吊车梁牛腿、承轨梁处进展受力分析，H型钢立柱在焊接时，考虑受焊翼缘不参与工作，按T型钢立柱模型对钢立柱进展受力分析，同时为消除施焊热影响而带来的不利因素，对牛腿、承轨梁施焊部位予以机械加固， 3、充分考虑新接跨钢梁对既有柱的影响，在安装顺序上将其错开，即先进展钢架梁的安装，形成对既有柱体的稳定和加固，然后焊接新增牛腿、承轨梁。4.为了不影响既有车间生产，在保证牛腿、承轨梁与既有柱现场焊接质量前提下，又能提高现场施工进度，牛腿、承轨梁与现有柱焊接选用单面焊双面成型的焊接工艺。5、为防止焊接连接处在焊接过程中出现层状撕裂等焊接缺陷，防止产生局部应力，在牛腿、承轨梁现场焊接工艺上采用预热约150-250、后热、缓冷、锤击等方法。6、 为防止因牛腿、承轨梁结构焊接而引起的结构变形，预采用以下焊接顺序。即先焊接牛腿、承轨梁腹板，再依箭头方向顺次施焊，防止既有柱翼缘板因局部受热失稳而变形。7、在施工过程中采取相应安全防护措施，同时要求行吊距操作处最小距离为10M，以保证施工和现有车间安全生产。8、充分考虑原有行吊的运行状态 ，操作平台搭建时要求在保证施焊顺利的条件下尽量缩减横向空间，防止和行车滑触线接触，以保证安全生产。9、做好现场测量，在正式施焊前先试焊一单件，比照钢柱施焊前后尺寸变化，并进展焊缝探伤分析，合格后再通焊。四、施工工艺流程1、既有结构测量包括既有柱、牛腿、承轨梁标高和垂直度既有柱附近围护结构拆除既有钢立柱部位外表去除牛腿、承轨梁找点、初步定位点焊测量准确定位修正牛腿、承轨梁焊接牛腿、承轨梁2、牛腿、承轨梁安装标高的控制考虑牛腿利用已有钢立柱处筋板。牛腿标高，直接在已有钢柱标记处，往上引一固定尺寸得一点，将同轴线新增牛腿均固定在该同水平位置。3、牛腿、承轨梁构件复查现场焊接作业前由现场质检员依据GB50205-2001建筑钢结构焊接技术规程对检查焊接构件的坡口、间隙、钝边等做现场检查。4、焊缝周围区域的去除 清理既有柱焊接部位30mmX围内的油漆、铁锈、油污、水分、灰尘等杂物。5 、牛腿安装垂直度的控制先使牛腿、承轨梁腹板中线与原有柱翼缘板中线完全重合，用水平仪复核其垂直度，调整后再通焊固定。6、牛腿、承轨梁安装水平度的控制在牛腿、承轨梁整体焊接前，先点焊上翼缘板于柱身已测得标记处，用水平尺复核其水平度，与时调整后再通焊固定。7、牛腿安装过程的控制在牛腿、承轨梁既有钢柱的整个焊接过程中，设有专职测量人员，对牛腿的垂直度和标高、水平度进展监测。五、牛腿、承轨梁焊接施工方案1、机械设备选用电焊机选用电焊机的选用：本工程的焊接方法为手工电弧焊，焊条规格最大为，选用ZX7-400型手工直流电弧焊机，采用直流反接。焊机完好，接线正确，电流表、电压表完好，摆放在设备平台上的设备排列应符合安全要求，电源线安全可靠。.焊条选用对于易裂的母材或结构，对于塑性、韧性要求高的重要结构，应选用塑性韧性好、含氢量低与抗裂性能好的E5015碱性焊条即低氢焊条，且焊前烘烤，施焊过程采用保温桶防潮。2、技术措施牛腿与既有柱现场焊接是本工程施工的重点和难点，为了不影响两侧车间正常生产，在保证施工质量前提下又能提高施工进度，制定合理的焊接技术工艺是关键。先清理既有柱焊接部位的油漆、铁锈、油污、水分、灰尘等杂物上下翼缘板与立柱焊接采用手工电弧焊，牛腿上下翼缘板均开单边V型坡口，底面采用垫板，分三层焊接。具体型式如如下图：.第一层打底用的焊条,焊接参数在满足要求的条件下尽量减小。第二、三层选用直径为=5.0 的焊条,焊接间隙b=6,坡口角度45°，钝边P2，焊角尺寸hf=8。当焊接第二层时，焊接方向应与第一层方向相反，以此类推。每层焊接接头应错开15-20mm。.工艺参数第一层焊接 第二、三层焊接I100130A I170190AU2125V U2528V焊速100160mm/min 焊速100160mm/min腹板与立板焊接开K型坡口，对称焊，具体型式如下：.坡口角度为45°,钝边P=2,h1=h2=7,焊角尺寸为8,焊接速度为60120mm/min.工艺参数I200260AU2528V焊速60120mm/min.焊接顺序先焊接钢牛腿腹板且上下预留50mm不焊，再焊接上翼缘且从两边向中间焊接下翼缘与上翼缘板同时施焊，两名焊工在焊接时的焊接电流、焊接速度和焊接层数应保持一致，最后补焊。顺序如如下图所示. .垫板、引弧板，引出板装配要求： 焊接垫板材质为Q345B，两端伸出各60mm。引、熄弧板的材质和尺寸符合设计要求。垫板、引弧板，引出板其材质应和被焊母材一样，坡口型式与被焊焊缝一样， 焊接完成后用火焰切割去除引弧板和引出板，并修磨平整。.钢衬垫的定位焊在接头坡口内焊接。定位焊焊缝与最终的焊缝一样，所有焊材与正式施焊的质量要求一样。六、人员组织、分工与有关人员的资格要求人 员数量工作内容管理人员1现场项目、技术施工管理、测量起重工4机械操作：起重机持证起重指挥工1协调指挥吊装过程持证修理工1机械维修工与保养持证七、所需的施工机具与仪器序号名 称规格数量备 注1电焊机BLX3501台性能良好2光学经伟仪J2台校验准确3自动安平水准仪DS3-Z1台校验准确4钢丝绳与卡具204根配套5钢尺50m1把6塔尺1把八、质量标准与验收要求项次项 目允许偏差mm检验方法1中心线对定位轴线位移5经伟仪与钢尺2柱标高偏差0 -5水准仪与钢尺3垂直度10mm5经伟仪10mm不大于H4/1000，且不大于15mm经伟仪九、安全控制措施与要求1、安全防X重点1防止机械和设备损坏；2防止机械设备伤人事故；3防止高空落物；4防止吊装构件脱钩伤人；5防止触电伤亡事故。2、施工人员的素质要求1所有进入施工现场的人员，必须经安全培训考试合格体检后持证上岗。驾驶员、起重工、起重指挥工、特殊机械操作员等必须持有关部门颁发的有效证件。2所有施工人员应认真建立安全意识，做到懂规章，知安规，经安全技术交底后方可施工，确保工程按质按量安全地施工。