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西安动车所项目动车检查库钢结构施工施工组织设计

西安动车所项目动车检查库钢结构工程

动车检查库钢结构工程包括钢立柱、轻型钢屋架、柱间支撑和屋面支撑系统。制造方将承担材料的采购、验收、制造、试装、涂装、运输、安装、竣工交验等工作内容。

全部杆件均可实现工厂化生产。钢材进厂复验后，通过预处理，采用数控焰切机或门切机精切下料，矫正后对工形盖板进行测厚陕西科技大学二区二期经济适用房工程施工组织设计，对腹板进行配刨，在工型拼胎上进行工型件的组装，采用埋弧自动焊或伊萨自动弧焊中心设备进行施焊，探伤合格后，采用工型矫正机对工型焊接产生的蕈状（蘑菇状）变形进行矫正，采用火焰法对盖腹板垂直度进行矫正，在平台上划出数控钻对向线，用数控钻床将杆件上的所有孔一次钻出，再以钻出的孔为基准组焊加劲板，然后对杆件进行全面矫正和检查，合格后进行试装，待试装鉴定合格后进行除锈和涂装。立柱杆件均为H型杆件，其工艺流程见图1。

图1主要杆件工艺流程图

⑴主要杆件两端孔群中心距；

⑵主要杆件连接部位工形高度；

⑶主要杆件盖腹板垂直度和盖板平面度；

⑷主要角焊缝焊接质量的控制；

⑸钢板对接焊缝的质量控制。

根据设计图细化设计节点、绘制施工图、试装图。

⑷钢材预处理及涂装工艺卡片

1．外购材料的检验与存放

⑴钢材的检验与存放管理

钢材进厂后，必须有出厂质量证明书，并按照设计和规范的要求进行化学成分和力学性能复验和验收。其中包括结构钢的化学及物理性能以及相应的项目提交给业主。

⑵辅助材料的复验和验收

⑶材料的代用必须经设计单位的同意。

2．主要杆件的制造工艺

⑴节点板、拼接板等的加工

其钻孔采用钻孔样板进行制孔。

⑶立柱、梁焊接H型钢的制作

①钢板预处理后，盖腹板采用门式切割机精切下料，下料时长向预留焊接、热矫收缩量，腹板宽向留机加工量；

②对板件采用机械冷矫正；矫正后的钢材表面，不存在有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大与0.5mm，且当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。钢材矫正后的允许偏差，符合表2。

表2：钢材矫正后的允许偏差（mm）

④用拼装胎型拼装工型，按配刨的腹板选用对应的盖板组对进行拼装，确保工型高度，工型组装完后注意装上焊接引板；

⑤采用埋弧自动焊机或CAB460自动弧焊中心焊机（瑞典产）施焊，焊接顺序按简图2、3执行，焊后进行焊缝探伤；

用工型矫正机矫正盖板的蕈状变形，采用火焰法矫正盖腹板的垂直度，严格控制有连接孔处的平面度，同时切除引板，并对引板处进行铲磨；矫正后焊接H型钢的允许偏差如表3。

表3：焊接H型钢的允许偏差

表4：螺栓孔孔距的允许偏差（mm）

同一组内任意两孔间距离

螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。

⑧对柱下端进行铣头。端部铣平的允许偏差符合表5规定

表5：端部铣平的允许偏差（mm）

⑨对杆件进行喷丸除锈，清洁度达到Sa2.5级，但对有要求的摩擦面除锈级别达到Sa3级,尔后再按《油漆涂装工艺卡》进行涂装；

工型制作工艺流程见图4。

图4H型杆件的制作工艺流程图

（4）、轧制H型钢梁和撑的制造工艺

零件采用数控或门式精切下料，加工面留有足够的加工量。轧制H型钢采用带锯锯床下料，修整后用数控钻床钻制孔，以孔为基准组焊有孔劲板，再进行涂装。

针对设计中对焊缝的要求，焊接上尽量采用小线能量输入，严格控制层温、间隙，并针对可能出现的焊接变形情况通过试验确定变形量，在施焊过程中采用反变形、选择合理的焊接顺序和预留余量的方法来保证达到设计要求。

焊接工艺依据设计图纸要求和焊接工艺评定试验结果而制定。

依据焊接评定的项目、拟用的焊接设备和焊接方法、焊接材料、焊接坡口形式、焊接顺序及焊接参数编写焊接工艺评定任务书，根据焊接工艺评定任务书，逐项进行焊接工艺评定实验，焊接工艺实验在开工前进行，并根据实验结果写出相应的工艺评定试验报告。

按图纸对钢板材质、接头及机械性能要求，对不同的焊接方法按影响焊接接头的重要因素、次要因素，综合工厂实际进行焊接工艺评定：

不同的焊接接头形式，选用相应的焊接材料牌号及规格；

焊接方法，焊接位置及焊接顺序；

确定合理的坡口形式及尺寸；

确定不同壁厚的焊缝是否预热及预热温度；

由工厂依据工艺评定报告编写各种焊接接头的工艺文件，并经批准后组织施工。

(1)从事一、二类焊缝焊接的焊工由持有有效期内的劳动人事部门签发的锅炉、压力容器焊工考试合格证书的焊工承担，焊接位置、焊接方法和所焊接的材料要和考试合格证内容相对应。

(2)质检人员严格检查焊接工艺的执行情况，如现场条件和规定条件不符合时要及时反映、解决。对焊接位置、焊接方法和焊接材料与焊工持证内容不符合时，要及时制止。焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，要查明原因，制定修补工艺后方可处理。焊缝同一部位返修一般不超过两次。

(3)保证设备处于完好状态，并抽检焊接电流、电压与设备上的指示是否一致，否则要监督检查，及时更换设备仪表；

(4)焊接材料要有质量证明书和合格证，并经厂内复验合格后方可使用。焊接材料要放置于干燥、通风的专用仓库内，其温度保持在5℃以上，相对湿度不大于50%。焊材由专人保管，按规定烘干、发放，并及时作好烘干和发放的记录及回收记录，对未用完的焊条要重新烘干。

保焊接环境在5℃以上和相对湿度80%以下施焊，当环境湿度条件不满足工艺要求时，要采取局部预热的方法，创造局部施工环境。

确保焊缝的机械性能的试验值不低于图纸要求，如图纸未要求时，其机械性能不低于母材的标准值。

ａ.所有焊缝在冷却后进行全长外观检查。

ｂ．外观检验不合格的构件，在未处理合格之前不进入下工序。

焊缝在焊后24小时,且经外观检查合格后,进行内部质量检验。

超声波探伤时,如发现可疑波形不能准确判断，要用射线或其它方法进行综合分析评定，对一、二类焊缝探伤发现有缺陷时,在延伸方向或可疑部位作补充检验,补充检验不合格时,则对焊缝进行整条焊缝进行检验。

钢结构制做下料时，对主要承重结构的结构节点，焊缝集中区域所用钢板及重要构件，重要焊缝的热影响区，进行超声波检测，以保证钢板质量。

⑴焊缝发现有不允许的缺陷时,按返修工艺进行返修。当出现裂纹缺陷时，要进行分析,并找出原因,制定返修工艺后,再进行返修处理，焊缝返修由持有资格证书的焊工承担。

⑵根据钢材的种类对焊缝缺陷采用碳弧气刨或砂轮进行清除,碳弧气刨槽用砂轮修磨成便于焊接的坡口,并磨掉气刨的渗碳层。

⑶焊缝以外的母材上不允许打弧,对电弧擦伤的部位要用砂轮将擦伤部位磨光,并进行表面磁粉探伤。

防腐蚀能力不仅取决于防腐材料的种类，更重要的取决于除锈与涂装工艺。真正做到将钢材表面油污、氧化皮、铁锈以及其它杂物彻底清除干净，保证防锈底漆与钢材表面的最好附着，并严格执行油漆涂装工艺以保证各道油漆之间的最好附着力，以充分发挥涂装体系中各种涂装材料的各自作用，为此我们将进行除锈工艺设计。

喷砂工艺技术要求如下：

a.喷射处理所用的压缩空气必须经过冷却装置及油水分离器处理，以保证压缩空气的干燥、无油。油水分离器必须定期清理。

b.喷嘴到基体金属表面宜保持100～300mm的距离。

c.喷射方向与基体金属表面法线的夹角以15°～30°为宜。

d.由于磨损，孔口直径增大了25%时宜更换喷嘴。

e.表面预处理后，用吸尘器或干燥、无油的压缩空气清除浮尘和碎屑，清理后的表面不得用手触摸。

f.涂装前如发现基体金属表面被污染或返锈，重新处理达到原要求的表面清洁度等级。

涂漆时按照编制的油漆涂装工艺施工，编制的油漆涂装工艺按照设计图纸的要求编制。

①杆件喷砂除锈Sa2.5级，架设完后焊缝部位用手工除锈达St3级。在4小时内进行底漆涂装。

②涂装时相对湿度不大于80％，施工湿度不低于5℃，风力不大于3级。

③除锈时不允许污染河流和周围环境，要按环保要求进行处理。

④涂2道无机富锌底漆。在第一层未干时，喷涂第二道漆。喷涂时不得干喷。涂层要均匀。该涂层是防锈涂层。

a.当基体表面温度低于露点以上3°C和相对湿度大于85%时，不得进行涂装。

b.涂装作业在清洁环境中进行,避免未干的涂层被灰尘污染。

c.涂装前对特殊部位进行遮蔽。

d.涂装时间按工艺进行，超过间隔时间的用粗砂纸将前一涂层打毛，以保证涂层间的结合力。

e.吊装过程中轻搬轻放，若漆面有碰伤划痕，进行补涂，工艺参照涂装工艺执行。

f.涂装时严禁干喷，稀释剂用量不超过5%，每道漆实干后方可涂下道漆，要求涂层表面平整均匀，不允许有剥落、起泡、裂纹、气孔等。

底漆：无机富锌漆，喷涂二道，含锌量控制为350～400g/Kg；

中间漆：环氧云铁中间漆，喷涂一道；

面漆：脂肪族聚氨酯面漆，喷涂二道。

为了检验设计图、施工图的准确性，加工工艺的合理性和设备、工装的加工精度，在制造初期，将采用在厂内进行典型杆件的预拼装工艺。

编制详细的预拼工艺、预拼装顺序、测量和检测方法。

参加预拼装的零、部件，是经检验合格的产品。

在预拼过程中，不可强制组装定位。

预拼场地设在有足够承载力的车间进行，以保证预拼精度。

预拼结束后，认真检查各项点，在所有项点满足要求后，方可进行批量生产，预拼装合格后要作可靠的拼装定位标记。杆件预拼装的允许偏差如下表6：

表6：杆件预拼装的允许偏差（mm）

相临楼层梁与梁之间的距离

各层间框架两对角线之差

H/2000且不大于5.0

∑H/2000且不大于8.0。

㈣杆件标识、包装与发送

所有杆件在包装前均需作标识，标识的内容包括：制造厂的标志（公司司徽和“BQ”字母）、件号、单重；对重量大于5吨的长大杆件标出杆件的重心位置和制造厂的汉字名称（中铁宝桥），重心标志和颜色按国家标准执行。

长大杆件根据其长度用平板车或高边车装车，工型杆件间垫以橡胶垫以防磕碰，相互间以螺栓连接，防止串动。并用无油钢丝绳与车体封固；对较长的型钢（角钢、工字钢、）杆件进行捆扎发送，对较大的板件（如节点板）用长螺栓成摞栓合发送。对较小的件（拼接板、填板等）用长螺栓成摞栓合装箱发送。

二.现场拼装和安装方案

（一）钢结构安装总体思路及流程

根据钢屋架结构情况及现场条件，本桁架结构跨度大，但单榀重量轻，确定将厂内制作的单元段在现场拼接成整体，采用整体吊装。

（二）安装前的准备工作

对提供的定位轴线，会同建设单位、监理单位、总包单位及其他有关单位一起对定位轴线进行交接验线，做好记录，对定位轴线进行标记，并做好保护。

根据提供的水准点(二级以上)，用水准仪进行闭合测量，并将水准点测设到附近建筑物不宜损坏的地方，也可测设到建筑物内部，但要保持视线畅通，同时应加以保护。

复测完成后，测放支座节点的轴线位置与标高及主拱桁架定位轴线和定位标高。

由于施工现场场地的限制，合理的使用施工现场的施工场地，同时不影响工程的施工进度，具体钢构件进场顺序根据钢结构工程总体进度计划安排。

（2）构件进场后的报验

每批进场构件，应按照构件的进场数量、型号、规格，填写进场材料、构配件报验申请表向监理单位报验，在申请表后面应附原材料的质量证明书及复试报告、构件的出厂合格证、构件的验评资料等。

（3）安装辅助材料的准备

钢结构安装工程辅材为氧气、乙炔、动力用料、安全维护设施及吊装索具等。

氧气、乙炔或者丙烷、液化石油气，是工厂和现场气割的必须材料，由于本工程中构件截面不大，因此可以在工厂制作时拼装部分吊装分段，在现场进行组装工作。根据总体的钢结构工作量分析和进料计划，需要一定的气割材料，因此在钢结构进场前应该根据供应情况，确定质量优良，供货有保障的供应商，确保整个工程的施工质量和进度。

动力用料主要是指所采用的各类安装设备的燃料和维护用料，将有专职的机械员配合材料部门做好设备用料的采购，确保机械设备的完好率，确保整个工程的进度。

(4)安全维护设施准备

安全维护主要包括安全脚手架，安全维护网，安全警戒线等，将根据现场实际施工的需要和安装施工措施的要求，确定用量，按统一的行业标准进行准备和采购。

根据各个主要吊装的工艺，确定吊索具的规格和数量，在吊装设备进场前做好准备，严格按照安装审核制度，对吊索具进行检查，确保吊装的安全。

（三）桁架现场地面拼装

根据工程结构情况和钢结构桁架分段吊装的总体思路，结合构件运输的实际情况，为减少现场拼装量和高空安装焊接量，保证构件的质量和施工工期，在满足运输和吊装的条件下，确定合适的拼装方案将显得格外重要，根据工程结构的特殊性以及现场的具体施工条件并结合本公司以往用于其它类似大型钢结构的实际施工经验，我们将采用以下拼装方案来完成整个工程的现场拼装。

为了保证构件组装的精度，防止构件在组装的过程中由于胎架的不均匀沉降而导致拼装的误差，组装场地要求平整压实。

根据吊装的实际最佳位置和主体钢结构拼装的最大外形尺寸，进行现场拼装场地的合理布置，主要反映以下内容：

现场主要拼装平台的分布

现场拼装胎架及拼装用吊车通道的布置

具体布置参见现场平面布置图(附图)

（3）现场拼装胎架的设置

胎架设置应与相应的桁架设计、分段重量及高度进行全方位优化选择，另外胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度，胎架搭设后不得有明显的晃动状，并经验收合格后方可使用。

为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁应建立胎架沉降观察点。在施工过程中结构重量全部荷载于路基板上时观察标高有无变化，如有变化应及时调整，待沉降稳定后方可进行焊接。

拼装胎架的测量与定位直接影响到桁架的拼装质量，为了拼装质量，拼装胎架的测量显得非常重要。

现场焊接采用手工电弧焊条进行焊接，对焊接材质为Q235钢板或钢管时，焊条选用J422,直径3.2mm，焊条必须符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）的规定；焊接材质为Q345的钢板和钢管时，焊条选用J506或J507，直径3.2mm，焊条应符合现行《低合金钢焊条》（GB/T5118）的规定。低氢型焊条烘干温度应为350～380℃，保温时间应为1.5～2小时，烘干应缓冷放置于110～120℃的保温箱中存放、待用；使用时应置于保温筒中；烘干后的低氢焊条在大气中放置时间超过4小时应重新烘干；焊条重复烘干次数不宜超过2次；受潮的焊条不应使用。

根据吊机的起重性能，尽量将桁架在地面扩大拼装单元，减少高空作业量，可以减小高空作业的风险，同时工程质量也能得到保证。根据吊装分段桁架的重量及吊装的工作半径，选用两台16吨汽车吊车。

吊装按照先钢立柱,再次桁架顺序完成结构的安装,最后安装水平支撑与檩条。

（3）现场高空拼接组装技术保证措施

如何在高空中进行精确拼接是一个直接影响到工程安装质量的重要因素之一，为此我们采取以下措施保证高空的拼接质量。

A、严格按照工艺流程施工

B、高空拼装的焊接工艺措施

根据设计，钢管间采用手工电弧焊焊接，焊接工艺采用工厂焊接工艺评定后的工艺措施执行，具体措施如下：

a.焊接前必须编制合理的焊接工艺和焊接顺序；严格按焊接工艺进行焊接。

b.焊接前对组装焊缝进行检验，根据焊接工艺方案的要求，选用对应的焊材。

c.严格按设计要求进行焊缝尺寸控制，不任意加大或减小焊缝的高度和宽度。

d.焊接前将焊接区边缘30～50mm内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净，以减少产生焊接气孔等缺陷的因素。

e.焊后应清理焊缝表面的溶渣及两侧飞溅物，检查焊缝外观质量，检查合格后，在工艺规定的焊缝及部位打上钢印。

f.焊工必须持有效证件上岗，施焊前应进行相应的培训。

（4）高空拼装的测量检验

B、对跨距、中心线及位移、标高、起拱度的测量，利用钢尺、经纬仪器、水准仪、全站仪进行精确测量，及时发现并纠正可能出现的位置偏差，确保整体拼装精度。

A、负责工程施工所需的全部施工测量放线工作及钢结构安装过程中的测量控制工作，并配合监理工程师测量检验的辅助工作和一切方便条件。

B、工程开始前，由业主提供现存基准点和测量点的标高和坐标，如果认为业主提供的资料有问题，则要在业主提供资料后的7日内书面向监理工程师反映。

C、接受业主提供的测量基准点后，应校测其基准点（线）的测量精度，并复核基准点资料和数据的准确性，向监理工程师书面反映。

D、以业主提供的测量基准点（线）为基准，按国家测绘标准和本工程施工精度要求，设定用于工程的控制网，并应在收到开工通知后7日内，将施工控制网资料报送监理工程师审批。

E、施工基线、定位点、控制点和施工基准点的标桩，经测量后都要进行检查，测量及定位点的精确度要符合相关规程规定。

F、负责保护好测量基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点，并提供通向网点的道路和防护栏杆。测量网点的缺失和损坏，应由负责修复。

G、钢桁架安装后，当在确定的每天的同一时间测量钢桁架的节点变形数据作为控制数据的依据，必要时应作适当修正。

为了确保测量的准确性黑龙江省建筑工程施工质量验收标准合订本 第四册： DB23／ 722-2017 建筑给水排水及供暖工程；DB23／ 721-2017 通风与空调工程；DB23／ 711-2017建筑电气工程，承包人要备有足够的、精密度较高的、经技术监督部门检验合格的且在有效期内的测量仪器及设备，并报监理工程师验证。测量精度：施工测量精度应符合建筑工程测量技术规范。

必须进行安装全过程的监控测量，全部的测量数据及时报告并随时接受监理工程师检查、抽查或复查。监理工程师的检查、抽查或复查不减轻承包人对测量数据或测量点的精度所应承担的责任。本工程的测量仪器设备如下表所示：

用于I、II级控制网的测设

《北京市房屋建筑和市政工程材料采购招标文件标准文本（2020版）》（后审-非电子化）.pdf满足局部的轴线垂直测设

用于测距和三角高程标高测设

根据工程的特点要求，配备测量工程师一名，主管工程整体定位控制和测量资料的管理，专职测量员四名，主要对轴线放样及其它钢构件的测量，保障工程顺利有序施工。在现场开始施工前的5日内向监理工程师提供测量人员名单和资格证明，报监理工程师审批。