CN104806024A - 一种花纹钢板无缝无焊施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于,所述工法步骤如下：1）三维建模，2）模拟排版，3）碰撞检查，4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔，5）现场安装及固定，6）清理验收。该施工工法安装工作效率高，安装精度高，降低了对环境的污染，确保了钢板的质量，并且解决施工时需要停工的问题。

Description

一种花纹钢板无缝无焊施工工法

技术领域

本发明涉及一种工法，具体涉及一种应用于石油化工场所的花纹钢板无缝无焊施工工法，属于石油化工领域。

背景技术

花纹钢板也叫做网纹钢板，是指表面具有凹或凸棱的钢板。由于花纹钢板自身的优良属性，已被广泛应用于造船、锅炉、汽车、火车车厢及建筑行业等。在石化装置大型钢结构楼层中，花纹钢板最为最常见的材料用于设备平台及楼层作业平台的搭建，以往都是采用焊接的方式进行钢板的连接，但是大量的焊接不仅造成了对环境造成了污染，工作效率低，还会造成钢板的变形，对后期设备的安装带来了很多问题。石油化工场所充斥着易燃易爆气体，所以很多时候都必须企业停工来再进行施工，这就造成了巨大的损失，对于一些安装精度要求高的场合，焊接不能满足要求。为此，亟需一种安装效率高，安全环保，精度高且不影响生产的新型施工工法。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种花纹钢板无缝无焊施工工法，该施工工法

安装工作效率高，安装精度高，降低了对环境的污染，确保了钢板的质量，并且解决施工时需要停工的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于,所述工法步骤如下：1）三维建模，2）模拟排版，3）碰撞检查，4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔，5）现场安装及固定，6）清理验收。

作为本发明的一种改进，所述步骤1）三维建模，具体操作如下，11）根据需要铺设的楼层面参数及结构特点，利用三维建模软件对花纹钢板所在楼层的钢结构构件进行2D→3D还原，生成可视化三维模型；12）根据设备、管道及电仪桥架等需跨楼层构件布置情况，对花纹钢板进行三维建模。

作为本发明的一种改进，所述步骤2）模拟排版，具体操作如下，21）根据梁尺寸和跨度等分布信息，对花纹钢板在进行排版划分；22）根据设备、管道及电仪桥架等需跨楼层构件布置情况，对固定沉头螺栓孔以及踢脚板的位置进行排版设计，设计时螺栓间距设计间距值为300mm，每条边上两个端点按边距布置后其余应等分间距，并满足300 mm的要求，踢脚角钢同理；螺栓距离起点及终点距离不大于30mm，距离钢板及踢脚板边缘值为30mm；踢脚角钢每一条边上至少应有两颗螺栓。如间断距离过短不适于布置两颗情况应在中点布置一颗；圆形管道踢脚：拆分的每半圆不少于3颗，不拆分的整圆上不少于4颗；相邻两块板上的螺栓应尽量对齐，保证美观。

作为本发明的一种改进，所述步骤3）碰撞检查，具体操作如下，31）检查板拼接处是否连接可靠，满足支撑要求；32）墙体、柱周、楼层孔洞周围碰撞及预留检查；33）检查开孔及钢板拼接是否满足设备管道等安装要求。

作为本发明的一种改进，所述步骤4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔具体操作如下，41）数控等离子切割机切割，对于需要焊接接长的花纹钢板，采用埋弧焊进行钢板拼接；42）对焊缝进行检验，检验合格方可进行下一道工序；43）钢板初成型后，对钢板进行反复压型处理，保证钢板的表面平直度，根据预定的精度标准对尺寸数据进行检验；44）根据排版模型对钢板进行预拼接检查，观察接口设计是否合理，对拼缝进行观感检验，是否达到无缝等级；完成拼接后根据图纸要求对需要预开孔的部位进行定位放样及开孔处理，以完成花纹钢板基板本体的预加工工作，45）踢脚板及连接件预制，46）将预制好的花纹钢板进行镀锌处理，并进行尺寸复测以及镀锌层的检查；47）对合格的进行包装运输。

作为本发明的一种改进，所述步骤5）现场安装及固定具体操作如下，51）施工准备，花纹钢板到货后，根据规定的验收标准对花纹钢板进行物理尺寸、成品保护情况、涂层厚度等进行检测，同时对钢结构梁翼缘上表面平整度进行检查，要求主次梁翼缘标高差不大于2mm，超过的部分用1mm薄型垫铁进行调整，做好梁表面的补漆及清洁工作，花纹板铺设前，准确按照钢结构梁、柱间的轴线为基准进行放线作业，在梁上标注定位花纹板安装位置，以供铺设时调节参考，根据现场材料到货、人力资源分布、机具资源分布、现场施工条件等情况，按照“从上往下、逐层推进”的原则，进行施工安排。安装工作开始前，根据楼层板布置进行施工班组部署和编排，可按照每100㎡/组的方式进行人员分配，每组建议人数为5-6人，其中3人负责板安装阶段的运输和板固定阶段的开孔，2-3人负责板安装阶段的排版及调整和板固定阶段的攻丝工作，分组人员安排时注意流水编排，将楼层平面分解为多个施工单元，分别安排班组进行区域作业，按照边→中的原则次序进行板的铺设，最大程度上利用已铺设钢板作为安全作业平台，避免交叉施工作业；52）施工过程，对花纹钢板进行吊装运输，同时橡胶护具做好吊带和钢丝绳接触部位的成品保护，对花纹钢板铺设及调整，根据整体布置排版进行微调，保证板与板之间尽量贴合，在尺寸偏差超过允许值的位置进行二次切割调整，切割过程中注意防火布兜设防止飞屑，同时做好切割面油漆保护，所有花纹板铺设调整完成后，以花纹板作为模板，套钻梁上的孔，并进行攻丝，对花纹钢板进行固定，安装角钢踢脚，角钢踢脚上有沉头孔，与其接触的花纹板和梁上没有孔，同花纹板安装一样，先将踢脚铺设定位后，让踢脚充当模板，套钻花纹板和梁并攻丝，最后使用沉头螺栓进行固定。

相对于现有技术，本发明的优点如下，1）本工法加强了深化设计及预制精度环节，通过三维设计PDCA检查及控制工厂预制深度的方法来提高工艺可靠性，利用了计算机建模及数码成型技术提高产品精度，减少因设计和预制导致的施工偏差，施工环节将采用以沉头螺栓为核心技术的花纹钢板安装工艺，对传统钢结构安装中花纹钢板安装焊接工艺步骤进行改进和深化，可达到45㎡/工日/4-6人工的安装效率，通过在已完成项目中的应用，每100平方米施工效率比传统方式平均节约30.33人工日，共计节约直接施工成本约31.62万元，施工周期缩短约70%。且全过程无焊接、无污染、干净整洁，完成后整体花纹钢板缝隙控制在3mm以内，楼面偏差控制在6mm以内，达到非特殊设计要求部位外的全过程无焊接施工，减少现场施工声光气污染，达到干净整洁的文明施工环境和环保施工水平；2）本工法充分发挥设计à预制à施工三个环节的资源优势，将工艺风险进行最大化分摊，降低干扰因素，缩短了整体工程实施工期，提高了施工环节效率、有利于文明施工、节约了大量的人力资源，各种资源能较好地利用，增加现场环保和质量水平，能很好提高企业创新施工水平和形象；3）该技术方案成本较低，便于大规模的推广应用。

附图说明

图1本发明的第一种连接结构示意图；

图2板下拼接示意图；

图3本发明的第三种连接结构示意图；

图中：1-花纹钢板 2-沉头螺丝 3-支撑梁 4-螺栓 5-固定卡 6-垫圈 7-螺母 8-拼接板螺栓 9-拼接板螺母 10-拼接板。

具体实施方式

为了加深对本发明的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

        实施例        1        ：

花纹钢板无缝无焊施工工法,所述工法步骤如下：1）三维建模，2）模拟排版，3）碰撞检查，4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔，5）现场安装及固定，6）清理验收；

所述步骤1）三维建模，具体操作如下，11）根据需要铺设的楼层面参数及结构特点，利用三维建模软件对花纹钢板所在楼层的钢结构构件进行2D→3D还原，生成可视化三维模型；12）根据设备、管道及电仪桥架等需跨楼层构件布置情况，对花纹钢板进行三维建模。

所述步骤2）模拟排版，具体操作如下，21）根据梁尺寸和跨度等分布信息，对花纹钢板在进行排版划分；22）根据设备、管道及电仪桥架等需跨楼层构件布置情况，对固定沉头螺栓孔以及踢脚板的位置进行排版设计，设计时螺栓间距设计间距值为300mm，每条边上两个端点按边距布置后其余应等分间距，并满足300 mm的要求，踢脚角钢同理；螺栓距离起点及终点距离不大于30mm，距离钢板及踢脚板边缘值为30mm；踢脚角钢每一条边上至少应有两颗螺栓。如间断距离过短不适于布置两颗情况应在中点布置一颗；圆形管道踢脚：拆分的每半圆不少于3颗，不拆分的整圆上不少于4颗；相邻两块板上的螺栓应尽量对齐，保证美观。

所述步骤3）碰撞检查，具体操作如下，31）检查板拼接处是否连接可靠，满足支撑要求；32）墙体、柱周、楼层孔洞周围碰撞及预留检查；33）检查开孔及钢板拼接是否满足设备管道等安装要求。

所述步骤4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔具体操作如下，41）数控等离子切割机切割，对于需要焊接接长的花纹钢板，采用埋弧焊进行钢板拼接；42）对焊缝进行检验，检验合格方可进行下一道工序；43）钢板初成型后，对钢板进行反复压型处理，保证钢板的表面平直度，根据预定的精度标准对尺寸数据进行检验；44）根据排版模型对钢板进行预拼接检查，观察接口设计是否合理，对拼缝进行观感检验，是否达到无缝等级；完成拼接后根据图纸要求对需要预开孔的部位进行定位放样及开孔处理，以完成花纹钢板基板本体的预加工工作，45）踢脚板及连接件预制，46）将预制好的花纹钢板进行镀锌处理，并进行尺寸复测以及镀锌层的检查；47）对合格的进行包装运输。

所述步骤5）现场安装及固定具体操作如下，51）施工准备，花纹钢板到货后，根据规定的验收标准对花纹钢板进行物理尺寸、成品保护情况、涂层厚度等进行检测，同时对钢结构梁翼缘上表面平整度进行检查，要求主次梁翼缘标高差不大于2mm，超过的部分用1mm薄型垫铁进行调整，做好梁表面的补漆及清洁工作，花纹板铺设前，准确按照钢结构梁、柱间的轴线为基准进行放线作业，在梁上标注定位花纹板安装位置，以供铺设时调节参考，根据现场材料到货、人力资源分布、机具资源分布、现场施工条件等情况，按照“从上往下、逐层推进”的原则，进行施工安排。安装工作开始前，根据楼层板布置进行施工班组部署和编排，可按照每100㎡/组的方式进行人员分配，每组建议人数为5-6人，其中3人负责板安装阶段的运输和板固定阶段的开孔，2-3人负责板安装阶段的排版及调整和板固定阶段的攻丝工作，分组人员安排时注意流水编排，将楼层平面分解为多个施工单元，分别安排班组进行区域作业，按照边→中的原则次序进行板的铺设，最大程度上利用已铺设钢板作为安全作业平台，避免交叉施工作业；52）施工过程，对花纹钢板进行吊装运输，同时橡胶护具做好吊带和钢丝绳接触部位的成品保护，对花纹钢板铺设及调整，根据整体布置排版进行微调，保证板与板之间尽量贴合，在尺寸偏差超过允许值的位置进行二次切割调整，切割过程中注意防火布兜设防止飞屑，同时做好切割面油漆保护，所有花纹板铺设调整完成后，以花纹板作为模板，套钻梁上的孔，并进行攻丝，对花纹钢板进行固定，安装角钢踢脚，角钢踢脚上有沉头孔，与其接触的花纹板和梁上没有孔，同花纹板安装一样，先将踢脚铺设定位后，让踢脚充当模板，套钻花纹板和梁并攻丝，最后使用沉头螺栓进行固定。

花纹钢板无缝无焊施工结构有三种方式，参照图1，花纹钢板1与支撑梁3通过沉头螺丝连接；参照图2，当跨距大于花纹板的板长时，需要将花纹板进行拼接，两块花纹钢一块用拼接螺栓8与拼接螺母9与拼接板10连接，另一块用沉头螺丝2与拼接板10连接。拼接完成后要通过调整保证整体的直线度；参照图3，作为原先结构的一种改进，螺栓4与螺母7配合通过压紧固定卡5来将花纹钢板1与支撑梁2压紧连接，在固定卡5与螺母8间加上垫圈7，使得连接更为紧密。此种结构无需在支撑梁2上再打孔，大大减少了工作量，提高了效率。

        应用实例        1        ：

XX公司二期改造项目高吸水性树脂装置

XX公司于2012年5月至2013年10月承接XX二期改造项目高吸水性树脂装置CSA及MEI标段施工，装置主要由SAP主生产厂房、干燥间、溶剂回收单元、配电室及综合楼单体组成。其中SAP主生产厂房为装置生产流程核心区域，为10层钢结构框架结构，总建筑高度60.40m，底部结构尺寸为46m×30m，总建筑面积6155.23㎡，花纹钢板总面积为1856㎡，分布于21处不同标高平台中，其中3.8m层平台花纹钢板面积最大为611㎡。工程应用此工艺整个设计à预制à安装施工环节约为4个月，其中施工环节自材料进场到验收通过共计19天，大大提高整体施工效率，取得了业主及管理方的一致认可和好评。

        应用实例        2        ：

XX公司扩建装置工程项目

XX公司于2013年3月至2014年6月承接XX公司丙烯酸酯（BA）扩建装置CSA及MEI标段施工，装置主要由丙烯酸丁酯二线、AA/AE罐区改造、B550维修车间改造、丙烯酸丁酯装车站扩建组成。其中丙烯酸丁酯二线为装置生产流程核心区域，为5层框架结构，总建筑，内部设备平台及管廊为花纹钢板结构，共计332㎡，分布于5处不同标高平台中。工程应用此工艺整个设计à预制à安装施工环节约为70天，其中施工环节自材料进场到验收通过共计11天。实现了环保高效率的工法二次运用，取得了业主及管理方的一致认可和好评。

        应用实例        3        ：

XX市XX公司新建10万吨/年尼龙6及附属设施项目

XX公司于2013年7月至2014年10月承接XX市XX公司新建10万吨/年尼龙6及附属设施项目，装置主要由年产6万吨高粘度单膜低分子量尼龙6生产线、年产4万吨同分异构体尼龙6生产线及生产厂房、原料和成品储罐，中心办公楼及配套辅助设施组成。其中4万吨同分异构体尼龙6装置4200生产厂房为生产流程核心区域，为11层混凝土-钢结构框架结构，建筑高度80米，内部设备平台为花纹钢板结构，共计785㎡。工程应用此工艺整个设计à预制à安装施工环节约为80天，其中施工环节自材料进场到验收通过共计14天。环保高效，为MEI阶段工艺安装创造了重要条件，取得了业主及管理方的一致认可和好评。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于,所述工法步骤如下：1）三维建模，2）模拟排版，3）碰撞检查，4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔，5）现场安装及固定，6）清理验收。

2.根据权利要求1所述的花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于，所述步骤1）三维建模，具体操作如下，11）根据需要铺设的楼层面参数及结构特点，利用三维建模软件对花纹钢板所在楼层的钢结构构件进行还原，生成可视化三维模型；12）根据设备、管道及电仪桥架等需跨楼层构件布置情况，对花纹钢板进行三维建模。

3.根据权利要求1所述的花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于，所述步骤2）模拟排版，具体操作如下，21）根据梁尺寸和跨度等分布信息，对花纹钢板在进行排版划分；22）根据设备、管道及电仪桥架等需跨楼层构件布置情况，对固定沉头螺栓孔以及踢脚板的位置进行排版设计，设计时螺栓间距设计间距值为300mm，每条边上两个端点按边距布置后其余应等分间距，并满足300 mm的要求，踢脚角钢同理；螺栓距离起点及终点距离不大于30mm，距离钢板及踢脚板边缘值为30mm；踢脚角钢每一条边上至少应有两颗螺栓。

4.根据权利要求1所述的花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于，所述步骤3）碰撞检查，具体操作如下，31）检查板拼接处是否连接可靠，满足支撑要求；32）墙体、柱周、楼层孔洞周围碰撞及预留检查；33）检查开孔及钢板拼接是否满足设备管道等安装要求。

5.根据权利要求1所述的花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于，所述步骤4）花纹钢板精加工及沉头螺栓开孔具体操作如下，41）数控等离子切割机切割，对于需要焊接接长的花纹钢板，采用埋弧焊进行钢板拼接；42）对焊缝进行检验，检验合格方可进行下一道工序；43）钢板初成型后，对钢板进行反复压型处理，保证钢板的表面平直度，根据预定的精度标准对尺寸数据进行检验；44）根据排版模型对钢板进行预拼接检查，观察接口设计是否合理，对拼缝进行观感检验，是否达到无缝等级；完成拼接后根据图纸要求对需要预开孔的部位进行定位放样及开孔处理，以完成花纹钢板基板本体的预加工工作，45）踢脚板及连接件预制，46）将预制好的花纹钢板进行镀锌处理，并进行尺寸复测以及镀锌层的检查；47）对合格的进行包装运输。

6.根据权利要求1所述的花纹钢板无缝无焊施工工法，其特征在于，所述步骤5）现场安装及固定具体操作如下，51）施工准备，花纹钢板到货后，根据规定的验收标准对花纹钢板进行物理尺寸、成品保护情况、涂层厚度等进行检测，同时对钢结构梁翼缘上表面平整度进行检查，要求主次梁翼缘标高差不大于2mm，超过的部分用1mm薄型垫铁进行调整，花纹板铺设前，准确按照钢结构梁、柱间的轴线为基准进行放线作业，在梁上标注定位花纹板安装位置，以供铺设时调节参考，安装工作开始前，根据楼层板布置进行施工班组部署和编排，可按照每100㎡/组的方式进行人员分配，每组建议人数为5-6人，其中3人负责板安装阶段的运输和板固定阶段的开孔，2-3人负责板安装阶段的排版及调整和板固定阶段的攻丝工作，分组人员安排时注意流水编排，将楼层平面分解为多个施工单元，分别安排班组进行区域作业，按照边→中的原则次序进行板的铺设，最大程度上利用已铺设钢板作为安全作业平台，避免交叉施工作业；52）施工过程，对花纹钢板进行吊装运输，同时橡胶护具做好吊带和钢丝绳接触部位的成品保护，对花纹钢板铺设及调整，根据整体布置排版进行微调，保证板与板之间尽量贴合，在尺寸偏差超过允许值的位置进行二次切割调整，切割过程中注意防火布兜设防止飞屑，同时做好切割面油漆保护，所有花纹板铺设调整完成后，以花纹板作为模板，套钻梁上的孔，并进行攻丝，对花纹钢板进行固定，安装角钢踢脚，角钢踢脚上有沉头孔，先将踢脚铺设定位后，让踢脚充当模板，套钻花纹板和梁并攻丝，最后使用沉头螺栓进行固定。