吊车梁现场制作施工方案

本钢冷轧高强钢改造工程——

2 区酸轧磨辊间吊车梁现场制作施工方案项目名称：本钢冷轧高强钢改造工程

建设单位：本钢冷轧高强钢改造项目部

设计单位：中冶南方工程技术有限公司

监理单位：本钢建设工程监理公司

施工单位：本钢建设公司冷轧高强钢改造工程项目部

编制人：年月日

审核人：年月日

审定人：年月日

审批人：年月日

第一章工程概况

一、工程概况：

本钢板材公司冷轧高强钢改造工程—— 2 区酸轧磨辊间吊车梁制作工程，

该工程为新建厂房：B-C-D 跨，BC 跨为酸轧跨，跨距33m，CD 跨( 磨辊跨) 跨

距33m，总跨度66m。分为高跨区域与低跨区域。在B-C 跨，及C-D 跨C 列（221）—（223）行，总长度36m，共计3 根36m 吊车梁。编号分别为D/2、D/3

和D/250。吊车梁长度多数为36m，梁高为4.600m。由于吊车梁超长、超高，在工

厂整体制作将给运输带来极大困难，故考虑在三冷轧现场制作。

主要构件外型尺寸和单重如下：

2 区编号数量截面形式长度（mm）单重（吨）总重（吨）

D/2、上翼缘34x800

腹板25x4541

各1 根35990 50．29 100.6 吊车D/3 下翼缘25x600

梁

上翼缘34x800

D/250 1 根腹板20x4544 35990 41．55 41.55

下翼缘22x500

第二章编制依据

1、编制范围、依据

一、编制范围

１）本钢板材公司冷轧高强钢改造工程——2 区酸轧磨辊间主厂房钢结构工

程3 根36m 吊车梁系统钢结构现场制作工程项目。

２）业主对本工程的要求。

二、编制依据

（1）《本钢板材公司冷轧高强钢改造工程主厂房钢结构工程》合同文件

（2）国家现行工程施工和验收的规范和标准

（3）国家关于工程施工和验收的法律和法规

（4）建筑钢结构工程施工工艺标准及工程设计文件。

（5）钢结构制作安装工程质量监督检验评定标准。

（6）企业施工能力工程质量管理水平、安全管理水平及文明施工管理能力。

（7）工程现场的地理环境及影响施工的气候条件。

（8）本公司拥有资源状况，施工经验和技术水平。

（9）我公司自行编制的《质量体系程序文件》及质量保证手册。

第三章施工场地安排

一、施工场地布置

1．制作场地安排：

（1）吊车梁（长度为36 米的3 根）准备设在三冷轧原料库厂房内，采用

厂房内天车和大型汽车吊车配合制作。四车间制作场地距离安装场地30 公里。制作场地设数控自动多头切割机 2 台、钻床2 台；OBM-600 型喷砂机2 台。

吊车梁单重达51 吨，所在本方案在制作考虑双机台，再考虑现场倒料装运，装配、焊接刷油翻身，现场平台必须进入2 台80 吨履带吊车及原料库厂房内生产天车配合。以满足本工程总体制作要求。

为满足冬期施工生产要求，对原有厂房厂房内进行保暖围护，并采取相应的措施（此部分具体详见本方案冬施措施）。保证钢结构生产环境温度在+5℃以上。2．现场制作钢结构组对焊接平台安排：

在原料库厂房内制作、搭设钢结构组对平台。分别为36 米x8 米和30 米x8

米。采用HW400x400x13x21 型钢组成组对平台。（详见平面布置图）。

制作船型埋弧焊接胎具 6 组，采用HW400x400x13x21 型钢。（详见船型埋弧焊

接胎具图）。

船形埋弧焊胎具H 型钢均采用H400×400×13×21 喷砂刷油区成品堆放区

接料区H400×400×13×21 H400×400×13×21 A

H400 ×400 H400×组对平台组对平台 A

80 吨履带吊80 吨履带吊

下料区原料堆放区

A A

A A

A A

A A

说明:

1. 如图所示船形埋弧焊胎具H 型钢均采用H400×400×13×21, 加劲肋采用-25

钢板, 材质为Q235B。制作此胎具的节点焊接均为满焊，焊角尺寸为12mm。

焊接变形用热矫正，保证胎具底座平整。

2. 由于吊车梁总长达36 米，此胎具应制作6 个，以满足现场施工要求。

3. 为满足此胎具稳定性要求，此胎具底座部位应与钢平台进行间断焊接。

3、钢丝绳选用：

针对本工程特点，吊车梁制作用四对钢丝绳，选用φ52mm（2 寸）6×37 钢丝绳4 根，每根长25 米（此钢丝绳公称抗拉强度为1550N/mm2，钢丝绳的破断拉力总和为155.5 吨，需外购钢丝绳，钢丝绳总重943.6kg ）。

第四章主要施工方法和工艺措施

一、吊车梁制作

1.施工准备

（1）组织技术人员、施工人员熟悉施工图纸，进行图纸会审。讨论工艺方案，制定质量保证措施。

（2）分工序对操作人员（下料、焊接、组对）进行技术、质量交底。

2.工艺流程

采用数控自动多头切割机进行翼缘板下料→利用现场制作胎架组对H 型→利用埋弧焊机焊接H 型→H 型翼缘火焰矫直→进行附件组装→附件焊接→

质量检查→除锈刷油。

吊车梁制作流程如下所示：

零件下料( 坡口)工字型钢组装自动埋弧焊接

加劲肋

型钢

焊接筋板\ 喷砂\ 涂装装配筋板工字形矫正各工艺环节具体方法如下：

(1). 材料定尺

根据吊车梁长和翼缘板宽及腹板宽定尺采购吊车梁所用钢板。

（2）. 排板下料

下料前根据材料板幅宽和H 型钢翼板、腹板宽度尺寸对每张板进行套裁号料排板。把损耗降到最低。（此方案后附3 根36 米长吊车梁排版图），下料时要严格按图示尺寸进行切割，因为供应处按我们的优化排版设计进行定

尺购料，注意尺寸准确，下料前先打弯尺线。因钢梁长度较长因而在下料

过程中要考虑构件的拼装及分段，钢梁拼接点应选在钢梁受力点最弱的地

方，并避开跨中1/3 区域。吊车梁翼板的拼接尽量避开跨中1/4 跨度范围内，下翼板避开跨中1/3. 三者的对接焊缝不应设置在同一截面，并且相互错开

200mm 以上。

2 区酸轧磨辊间36 米A7 吊车梁

-800 ×34

下翼缘拼接处分界标志

-25 ×3500×14400=2 片

-4541 ×25 -34 ×2450×15000=1 片（800*3 条）上翼缘拼接处分界标志

-25 ×2200×14400=1 片（1100*2）

上下翼缘：腹板：

-34 ×2450×10500=2 片（800*3 条）

-25 ×3000×10830=4 片腹板拼接处分界标志-600 ×25 -25

×2500×13800=1 片（600*4 条）

-25 ×1600×10830=4 片

-25 ×2500×10370=1 片（600*4 条）翼缘纵向拼接处分界标志

10500 15000 10500

300 300

0 10800 14400 10800

0 0 0

4

2 0 0 0

0 0 0

3 5 3 0

3

0 0

0 6

5 4

0 0 0

2 0 0 0

2 6 0 6

1 1 1

1

300

780 10320 13800 10320 780

A7 吊车梁接料排版图

材质为：Q345C

（3）. 号料

在号料前应逐件检查钢板的规格、材质和质量。并详细对照图纸上构件数

量、尺寸、材质，确认无误后方可在钢板上号料。

检查来料尺寸、牌号、表面质量及不平整度（不平整不大于3mm/m），合格

后按排版图拼接板。

吊车梁翼缘板号料主要是调整自动切割机割枪间距控制。

吊车梁腹板号料应注意控制吊车梁起拱, 样板按1/1000 起拱，腹板起拱采

取号抛物线线方式然后用自动切割机切割工艺。

号料应依据工艺要求预留切割、焊结收缩余量。放样时应在翼板长度方向

各留出50mm 的二次切割余量。

号料允许偏差应符合下表要求：

号料的允许偏差（mm）

项目允许偏差mm

零件长、宽尺寸偏差±1.0

号料结束后必须自检其数量与质量，剩余的材料要标明材质。

(4). 下料

a 吊车梁翼缘板、端头板、加劲板下料一律采用自动气割机切割。切割前

应准确调整枪嘴距离控制下料偏差；吊车梁腹板起拱抛物线采用两点起拱，弹好粉线，自动切割机切割。切割过程应尽量避免中途熄火，避免崩坑，崩坑多时应及时纠正。

b 吊车梁翼缘板如发现切割断面有断层夹渣现象，必须向技术人员报告。

切割后的零件要分类堆放，边角余、废料应统一回收处理。

c 分别按翼板及腹板对接坡口形式用半自动火焰切割机切出坡口，用角向

磨光机打磨去除坡口表面的氧化物及渣质。

腹板对接坡口形式

翼板对接坡口形式

翼、腹板T 形连接坡口形式

d 切割前应将钢材表面距切割边缘50mm 范围内的铁锈、油污等清除干净。

切割后断口不得有裂纹并应清除熔渣和飞溅物。

零件切割线与号料线的允许偏差应符合下表的有关规定。

下料：钢材下料采用气割和机械剪切两种方法。气割的允许偏差

项目允许偏差（㎜）

±3.0

零件宽度、长度

0.05 钢板厚度，且不大于 2.0

切割面平面度

割纹深度0.2

局部缺口深度 1.0

机械剪切的允许偏差

项目允许偏差（㎜）

±3.0

零件宽度、长度

边缘缺棱 1.0

型钢端部垂直度 2.0

e. 边缘加工

采用自动或半自动切割进行板材边缘和坡口加工。

边缘加工的允许偏差应符合下表的规定，外露加工面应涂防锈漆。

边缘加工面的允许偏差

项目允许偏差（mm）

零件宽度、长度±1.0mm

加工边直线度L/3000 且不大于2mm

相邻两边夹角±6'

(5) 焊接坡口加工尺寸的允许偏差符合国家标准《手工电弧焊接接头的基本型式

与尺寸》和《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的有关规定（祥见焊接工

艺作业指导书）。

（6）使用气割开坡口时，环境温度不得低于5℃，否则应采用预热缓冷措施。气

割坡口后，应将坡口表面及热影响区（剖口周围50mm）的氧化层用角向磨光机

打磨去除。

（7）. 板材对接

根据吊车梁H 型钢不同长度需要，多数吊车梁H 型钢的腹板、翼板需要对接。

板材对接采用埋弧焊焊接工艺，不同板厚的焊接工艺参数分别进行焊接工艺评

定后确定。

a 板材对接焊缝要求全熔透，对接焊逢施焊前，应采取焊逢两端加引弧板、20mm 以下板留间隙；应做背面清根或加垫板单面焊接。25mm 以上板开双面V 型坡口，手工焊打底，埋弧焊封皮方法施工。用气保焊打底，再用埋弧自动焊填充及盖

面。把焊接完一面的钢板使用吊车翻身，使用碳弧气刨，将焊缝接口处焊渣，

灰尘吹净。再焊接接口焊缝。要求多层多道焊接，气保焊打底主要是控制变形。

b. 要求与母材等强的对接接头，其纵横两方向的对接焊缝，当为T 行交叉时交叉点的距离不得小于200mm，且拼接料的长度和宽度均不得小于300mm。

c．翼板与腹板对接焊接完成后，对钢板进行火焰矫正。

平直：火焰矫正法。钢板矫正法示例：

火焰矫正钢板示意图

方法1：集中加热三个三角形，加热范围应达到钢板宽度中心，每处边缘处

宽度取60 ㎜宽，加热温度取900℃。冷却后观察，如有不足，在两间距中间再

加热二处，根据残余变形量的大小调节加热区的宽度。

方法2：在中间长度范围内均匀加热其凸出的边缘，烤枪按螺旋形走向运

作，宽度约30 ㎜，见红就走。此时由于受热面积小，冷却较快，很快可以见到

矫正的效果。

厚板焊接：此吊车梁上下翼缘板厚为≥25mm，开双面坡口55°，反面刨深

10 mm 再焊另一面。选择熔透焊缝坡口时应注意，上、下翼缘板对接缝正

面应取其内表面为正面。反面刨深4~6mm（应注意勿擦伤上翼缘板）。焊后

24 小时后用超声波100%进行探伤，如有焊接缺陷必须用碳弧气刨刨开，重

新补焊。

d．现场H 型组立

1. 吊车梁翼板与腹板T 形对接，采用卧式组立、船型焊接。

2．在现场铺设钢平台，进行平台平整度调整，保证平整。搭设组焊接胎架。（见上）。

3. 画好基准线，将已经拼接好的吊车梁腹板平放在胎架上，两侧放翼板，进

行组立。组立时，焊缝长50mm，间隔400mm。如下图：

H 型卧式组立剖面图

H 型钢组立允许偏差

控制偏差项目偏差数值检查方法

长度±2.0 用钢尺量加弹簧秤100N 腹板中心偏移±2.0 用钢尺量

翼板倾斜 2.0 直弯尺测量

接头间隙 1.0 用卡尺量

端头平整10 用直板尺靠量

e．焊接H 型钢的自动焊接焊接工艺方法

H 型钢经组装检查合格后，可进行主焊缝的焊接，将H 型钢由桥式起重机

吊运到45°焊接架上，采用DC-1250 型的悬臂式埋弧自动焊机进行船形焊，焊接顺序按1、3、2、4 同向进行施焊（吊车梁应先施焊下翼缘

焊缝）。

焊接前应将H 型的4 条主焊缝清理干净，如有锈蚀部分应用电动砂轮机打磨露出金属层。

同时在焊接前进行焊接工艺评定，按焊接工艺规定的焊接电流、电压、焊接速度、等参数施焊。

焊接区应保持干燥，不得有油、锈和其他污物。在焊接完成后，必须用气割清除被焊工件上的引弧、引出板并应按受力方向修磨平整，严禁用锤击落。

焊后24 小时后用超声波100%进行探伤，如有焊接缺陷必须用碳弧气刨刨开，重新补焊。

f 工字形钢构件矫正法示例：

先架起两端，烤○1 处以矫正其上下弯曲。此时至少用两只烤枪使整个阴影

部分全部加热至700℃以上，冷却后观察其变形是否达到要求，如达不到要求，

再烤一次。待达到要求后再烤○2 处以矫正其水平弯曲。待水平和垂直弯曲矫正

完毕，方可烤○3 处，以矫正其翼板不垂直于腹板，方法是见红就走，烤完全长

或局部，冷却后观察之，并用样板进行检查，间隙不超过规定即可。

h 零部件下料加工：

在制作平台上将定尺供应的H 型钢对照图纸进行二次下料。加劲板一律采用数控切割机切割，有刨平顶紧要求的加劲板采用角向磨光机磨平端面。

3.控制要点：

A. 外形尺寸控制：用钢尺和弹簧秤（100N）实测每根吊车梁的实际长度，测量时吊车梁两端人员用力拉紧钢尺和弹簧秤，使弹簧秤拉力保持100N 时读数，并对每根吊车梁进行 3 次测量，取 3 次结果的平均值。保证吊车梁长度偏差与设计长度相比-5mm~0mm。

B. 吊车梁端头板平整度控制：用弯尺靠紧端头板表面，测得端头板的平整度为-1mm~0mm 为合格。否则利用火焰矫正，烤直板，直至合格。

C.翼缘板与腹板平整度控制：在对接翼缘板和腹板时，若板对接时不平整，

采用制作U 型胎具及卡具，卡住钢板，使用千斤顶和火焰矫正相配合，调直不

平整的板。

D 制孔：吊车梁与制动板连接的高强螺栓孔采取安装现场套钻的方式，套钻

后用风机彻底清除铁屑，经监理检查合格后，再安装高强螺栓。

高强螺栓制孔偏差要求

控制偏差项目偏差数值检查方法

孔径0.5 游标卡尺量孔径

任意两孔距离 1..5 用钢板尺量孔距

相临两孔距离0.5 游标卡尺量孔距

（8）零部件组装：

零部件备好后，将部件组对在已经下好的H 型钢上并点焊牢固，并将吊梁垫

平后再进行焊接。

吊车梁的上翼缘板和腹板连接的焊缝，吊车梁的上下翼缘板，采用自动埋

弧焊。其余对接缝和角焊缝均采用手工电弧焊。加强筋与腹板角接缝后焊，且

分中向两边逐一焊去，具体先后顺序见下图所示：

9 4 8 3 7 2 6 1 6 1 7 2 8 3 9 4

(7) (3) (6) (2) (5) (1) (5) (1) (6) (2) (7) (3) (8) (4)

(8) (4)

5 10 5 10 （9）吊车梁起拱度检测方法：

将成品样板吊车梁立式放在钢平台上，用粉线和板尺检测吊车梁下弦起拱

值，吊车梁起拱必须满足不下挠，保证有15mm 起拱值为合格。根据样板吊车梁

起拱值确定后序吊车梁腹板下料时的起拱值。

（10）. 除锈涂装：

采用喷砂除锈工艺对制作好的吊车梁进行喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5

级。用天车及80 吨履带吊车将吊车梁运到喷砂场地，在地面上使用

HW400x400x13x21 型钢将梁垫平。使用喷砂机喷砂，打出摩擦面。然后用角向磨光机打磨清除毛刺、焊渣、飞溅、灰尘，然后请业主单位、监理工程师、检

查验收，填写隐蔽工程验收记录后装备涂装。

按设计要求先刷X53-1 云铁高氯化聚乙烯防锈漆两道；再刷中间漆X53-4 高氯

化聚乙烯中间漆一道；再刷面漆X53-12 高氯化聚乙烯磁漆一道（留一道面漆待

安装后涂刷）。两根酸轧跨吊车梁漆膜厚度达到190μm，一根磨辊跨吊车梁漆膜

厚度达到150μm。每遍涂层干膜厚度的允许偏差为-5 μm，总漆膜厚度允许偏差

为±25μm。采用漆膜厚度检测仪跟踪检验。

涂装过程中，每涂装一道油漆，要待上一道油漆干透后再翻转涂装下一道油

漆。涂装时安装焊口两侧50mm 范围内不涂漆、高强螺栓抗滑移摩擦面不涂漆。

每道油漆实干后，10℃时，为8 小时。再涂装下一道油漆。

3. 成品保护; 涂装完成后，待漆膜干透后再翻转倒运。

80 吨履带吊参数: 80 吨履带吊参数:

回转半径:8 米回转半径:8 米

臂长:24 米臂长:24 米

起重量:28.5 吨起重量:28.5 吨

吊车梁最重52 吨, 双机抬

57 吨

80 吨履带吊

80 吨履带吊

制作钢平台

回转半径=

胎架

吊车梁

胎架胎架胎架胎架

80 吨履带吊

80 吨履带吊

钢结构制作超重构件双机台平面布置图

起重设备表

序吊车型吊车数台班数量

使用部位

号号量（台）（台班）

80 吨23 天×1 台班/ 天×2 台=46 台

1 2 制作吊车梁

履带吊班

第五章冬季施工措施

一、冬季施工工期计划：

工期：2013 年11 月8 日～2013 年12 月1 日

二、针对钢结构冬季制作加工特殊过程质量控制措施：

⑴焊材

①不得使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条和受潮结块、已熔烧过的焊剂。

②焊丝不得有浮锈、油污等。

③焊条、焊剂在使用前必须按产品说明书的要求进行烘干，并保温1～2 小时，从保温箱取出后到施焊的时间不超过 4 小时。

④焊剂不得含灰尘、铁屑和其它杂物。

保证措施：按要求采用烘干箱烘干，保温箱保温。

⑵焊接

①电焊工执有效合格证上岗。

②焊前必须将焊接部位的表面锈蚀、油污、氧化皮、水分、冰雪等清除干净。

清除方法：电动手提砂轮机和氧气—乙炔火焰烘烤。

③施焊前，焊工应复查焊件部位的组装和焊区表面清理的质量，如不符合要求，应修整合格后方能施焊。

④雨雪天禁止露天施焊。

⑤四级以上风力焊接，采取挡风措施。

⑥Q345 钢最低施焊温度

板厚t（mm）最低施焊温度（℃）

t ≤14 -10

14＜t ≤22 -5

22＜t ≤30 0

t＞30 +5

保证措施：

当环境温度低于0℃时，焊前应采用火燃预热，预热温度控制在100℃～

150℃。预热区在焊道两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的2 倍，且不应大于

100mm，焊件预热应作好记录。

火燃预热采用氧气—乙炔火燃,需氧气9000m3、乙炔6000m3。

⑶矫正

①Q235 钢在环境温度低于-16℃，Q345 钢在环境温度低于-12℃时，不得

进行冷矫正和冷弯曲。

②火焰焰正时，加热温度不得超过900℃，同一部位加热不超过两次，Q345

钢应缓慢冷却。

保证措施：

采用火炉加温，设30 个火炉24 小时燃烧，保证厂房内（工字型矫正机

设在厂房内）环境温度不低于最底温度要求，制作火炉需-6mm 钢板57m2，焦碳99.36t（0.004t/m2.天×20m×54m×23 天）。

（4）四周设置封闭围挡，防止风和灰尘。用帆布设置在制作场地四周。

（5）涂装①涂装时环境温度和相对温度应符合涂料产品说明书的要求，说明书无要

求时，环境温度宜在+5℃以上，相对温度应大于85%。

②构件表面有结露时不得涂装，涂装后 4 小时内不得淋雨。

保证措施

由于废钢厂房内场地有限不能进行涂装工作，在厂房外采用暖棚保温的

方法使在暖棚内的环境温度高于+5℃。暖棚内设火炉加温，火炉24 小时燃烧。

构件涂装须暖棚 3 个，采用脚手架和帆布围护（见图），火炉采用

-6mm 钢板制作。焦碳66t（0.004t/m2.天×5m×30m×23 天）

氧气表、乙炔表0℃以下不能使用，用碘钨灯热烤，需碘钨灯18 个，胶质

线540 米。

第六章施工安全保证措施

一、管理目标

1．在施工中,始终贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产工

作方针，把安全生产工作纳入施工组织设计和施工管理计划，使安全生产工作

与生产任务紧密结合，保证施工人员在生产过程中的安全与健康,严防各类事故发生，以安全促生产。

2．强化安全生产管理，通过组织落实、责任到人、定期检查、认真整改, 杜绝死亡事故，确保无重大工伤事故,严格控制轻伤频率在千分之三以内。二、管理制度

1、工程施工开工前，组织一次系统性的安全教育。

2、在施工过程中，各种人员必须配戴好劳动保护用品才能进入施工现场。

3、各工种施工时必须遵守本工种的安全操作规程，不允许违章作业。

4 、结构件制作现场材料、成品、半成品等物品的摆放要稳妥、整齐，防

止倒塌伤人。

5、构件的吊运、翻转时，要专人指挥，配合协作，吊车下面严禁站人或走动。

6、立体交叉作业时，应防止坠物伤人。

7、使用各种设备和二类机械时，严格遵守安全操作规程。

8、现场的氧气瓶、燃气瓶需正确摆放，要有一定的距离和安全措施。

9、现场中各种线路的设置应整齐、有序。