CN109723231A - 一种用于储油罐的钢结构施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，原有储油罐加固；步骤二，罐顶拆除及罐壁开洞；步骤三，新增钢结构安装罐内新增钢架结构在罐体内吊装，采用人工、卷扬机、手拉葫芦等土方法进行吊装，构件卸车于罐壁门洞外，然后采用液压手推车将构件人工拖至于吊点下，在罐顶设置吊耳，由卷扬机或手拉葫芦吊装到位，罐体内布置1.5t卷扬机，5t双轮滑车等，卷扬机牵引钢丝绳直径为步骤四，钢结构含防火涂料涂装。本发明属于在原有建筑结构内新增单体结构，通过改造建设使该基地由破败的废墟转变为面向城市的、公共服务的功能注入到这片充满城市记忆、壮观的工业空间之中，使之成为该城市片区的公共活动中心。

Description

一种用于储油罐的钢结构施工工艺

[技术领域]

本发明涉及钢结构施工改造技术领域，具体的说是一种用于储油罐的钢结构施工工艺。

[背景技术]

目前中国多有原废弃航空储油罐、消防水池、及其他配套设施组成的工业遗址，亟待一种对于这些工业遗址的处理方式，通过改造建设使该基地由破败的废墟转变为面向城市的、公共服务的功能注入到这片充满城市记忆、壮观的工业空间之中，使之成为该城市片区的公共活动中心。

[发明内容]

本发明的目的在于填补现有技术存在的空缺，提供一种用于储油罐的钢结构施工工艺。

为实现上述目的，设计一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，原有储油罐加固

在储油罐内环绕罐壁搭设单排钢管脚手架，脚手架搭设高度低于罐壁顶，便于加固构件吊装，脚手架距罐壁应留有间隙，并与罐壁拉结；加固构件采用卷扬机和手拉葫芦吊装，用千斤顶进行装配，使加固构件与罐壁密贴，并焊接固定；

步骤二，罐顶拆除及罐壁开洞

罐顶拆除采用气割切割，拆除应从中心内圈开始切割，按顺序逐渐向外圈切割拆除；罐顶纬度方向切割成七块，即投影宽度≤2.0m，中心内圈投影宽度≤4.0m，经度方向切割成投影长度≤7.0m，切割分块后的重量约1.0t，拆除切割分块采用汽车吊吊卸；罐壁开洞采用气割切割，开洞应在罐壁加固完成后进行；

步骤三，新增钢结构安装

罐内新增钢架结构在罐体内吊装，采用人工、卷扬机、手拉葫芦等土方法进行吊装，构件卸车于罐壁门洞外，然后采用液压手推车将构件人工拖至于吊点下，在罐顶设置吊耳，由卷扬机或手拉葫芦吊装到位，罐体内布置1.5t卷扬机，5t双轮滑车等，卷扬机牵引钢丝绳直径为

步骤四，钢结构含防火涂料涂装。

在步骤一中，脚手架搭设高度低于罐壁顶约1.8m，便于加固构件吊装，脚手架距罐壁应留有约30公分的间隙；加固构件在工厂加工，分段运输出厂，分段长度约6m，便于与运输和现场安装。

原有储油罐包括1号、2号、3号、4号、5号罐体。

在步骤二中，1、3、5号罐壁顶加固件吊装，在罐壁顶焊置吊耳，采用卷扬机、滑车、手拉葫芦等将构件吊至安装位；分段加固件重量约350kg，卷扬机用卡马焊于罐底板固定，每段构件根据重心设置二个吊点。

在步骤二中，2、4号罐壁顶加固件吊装，在罐顶开洞，设置吊点，采用卷扬机、滑车、手拉葫芦等将构件吊至安装位置；分段加固件重量约500kg，卷扬机用卡马焊于罐底板固定，每段构件根据重心设置二个吊点。

在步骤三中，5号罐体外东侧外接钢柱和框架梁采用50t汽车吊吊装，构件最大吊重约5.0t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径14m，额定起重量6.0t，其他次梁等较轻构件采用塔吊进行吊装；5号罐西侧的外地下室区域钢架，待土建地下室顶板结构施工完毕，采用25t汽车吊吊装，构件吊装高度3.6m，构件最大吊重约6.5t。

在步骤三中，2、4号罐内新增钢架结构吊装，利用总包设置的塔吊进行吊装，2号罐内钢柱采用50t汽车吊进行吊装，钢柱吊重约2.5t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径20m，额定起重量3.2t，其他钢柱和钢梁等较轻构件采用塔吊进行吊装；

4号罐内钢柱和框架梁采用50t汽车吊进行吊装，构件吊重约5.7t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径14m，额定起重量6.0t，其中4-1轴和4-2轴的钢柱需分段，分段后吊重约2.5t，采用100t汽车吊进行吊装，吊臂长48.0m，吊机最大作业半径32m，额定起重量3.5t，其他次梁等较轻构件采用2#塔吊进行吊装。

所述新增钢结构包括储油罐二层楼板钢粱布置，由若干钢粱组成，单根钢梁的一端以罐中心为圆心，单根钢梁的另一端与储油罐二层楼板罐壁固定，相邻两根钢梁呈阵列排布，实现钢粱呈辐射状向储油罐二层楼板罐壁固定。

所述新增钢结构包括储油罐二层楼板钢粱布置，由若干钢粱组成，纵向平行等间隔设有若干钢粱，横向平行等间隔设有若干钢梁，横向钢梁与纵向钢梁相交固定于储油罐二层楼板。

所述新增钢结构包括新建展示/公共休息空间、配套公共服务设施单层钢结构，采用Z字形交叉固定钢梁结构。

本发明属于在原有建筑结构内新增单体结构，通过改造建设使该基地由破败的废墟转变为面向城市的、公共服务的功能注入到这片充满城市记忆、壮观的工业空间之中，使之成为该城市片区的公共活动中心。

[附图说明]

图1为原有储油罐结构示意图

图2为1号储油罐二层楼板钢粱布置图

图3为2号储油罐二层楼板钢粱布置图

图4为4号储油罐二层楼板钢粱布置图

图5为5号储油罐二层楼板钢粱布置图

图6新建展示/公共休息空间、配套公共服务设施单层钢结构

图7屋面层钢粱布置图

图8施工工艺流程图

图9为2、4号罐壁顶加固件吊装立面示意图

图10为拆除切割顺序示意图

图11拆除吊装工况平面示意图

图12拆除吊装工况立面示意图

图13为1、5罐内钢架结构吊装人工、卷扬机土法吊装立面图示

图14为2号储油罐钢架结构吊装2号储油罐钢架结构汽车吊、塔吊吊装平面图示

图15为2号储油罐钢架结构汽车吊、塔吊吊装立面图示

图16为4号、5号储油罐钢架结构吊装4号、5号储油罐钢架结构汽车吊、塔吊吊装平面图示

图17为4号、5号储油罐钢架结构汽车吊、塔吊吊装立面图示

1罐顶，2罐壁，3钢梁，4手拉葫芦，5竖立杆件设置吊点，6罐顶开洞设置吊点

[具体实施方式]

现结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。

上海市徐汇区龙腾大道龙耀路口，原废弃航空储油罐、消防水池、及其他配套设施组成的工业遗址。基地东临黄浦江，北至规划的龙华直升机场，西至龙腾大道，南至梦工厂出让地块北边界。

通过改造建设使该基地由破败的废墟转变为面向城市的、公共服务的功能注入到这片充满城市记忆、壮观的工业空间之中，使之成为该城市片区的公共活动中心。

一、储油罐及钢结构，如图1-7所示

原有储油罐构造

1.1、2、3号储油罐直径罐壁高h＝12.2m，罐顶高H＝14.7m。

2.4、5号储油罐直径罐壁高h＝15.60m，罐顶高H＝18.8m。

钢结构工程施工范围及内容

1.1～5号储油罐加固、罐壁开洞；2号、4号储油罐罐顶拆除；4号、5号储油罐底板开洞，待基础承台施工完毕，再覆盖底板。

2.1、2、4、5号储油罐内新增单体钢架结构；新建展示/公共休息空间、配套公共服务设施钢架结构以及隧道管理用房钢架结构。

新增钢架结构形式

1.1号储油罐内新增4层框架钢结构，顶标高11.400m。

2.2号储油罐内新增3层框架钢结构，顶标高11.700m。

3.4号储油罐内新增3层框架钢结构，顶标高15.250m。

4.5号储油罐内新增4层框架钢结构，顶标高15.050m。

5.新建展示/公共休息空间、配套公共服务设施单层钢结构，顶标高3.900～5.555m(斜屋面)。

6.新建隧道管理用房二层钢结构，顶标高2.260m。

新增钢架构件形式一览表

注：次梁及柱支撑等未列表中

本工程除2号储油罐内新增钢架的材质为Q235B，其他新增钢架包括加固钢材材质均采用Q345B，栓钉材质为Q235B，高强度螺栓选用10.9S摩擦型，产品为扭剪型高强度螺栓及连接副。

现场焊接节点焊缝质量，框架梁与柱连接节点的全熔透坡口焊缝应达到一级焊缝质量等级要求，其余部位全熔透焊缝应达到二级焊缝质量等级要求，一般角焊缝应达到三级焊缝质量等级要求。

二、施工方法，如图8-17所示

2.1.原有储油罐加固

2.1.1.在储油罐内环绕罐壁搭设单排钢管脚手架，脚手架搭设高度低于罐壁顶约1.8m。便于加固构件吊装，脚手架距罐壁应留有约30公分的间隙，并按脚手架安全技术规范(JGJ130-2001)之要求与罐壁拉结。

2.1.2.加固构件在工厂加工，分段运输出厂，分段长度约6m，便于与运输和现场安装。加固构件采用卷扬机和手拉葫芦吊装，用千斤顶进行装配，使加固构件与罐壁密贴，并按施工图要求焊接固定。

2.1.3.1、3、5号罐壁顶加固件吊装，在罐壁顶焊置吊耳，采用卷扬机、滑车、手拉葫芦等将构件吊至安装位。分段加固件重量约350kg，卷扬机用卡马焊于罐底板固定，每段构件根据重心设置二个吊点。

2.1.4.2、4号罐壁顶加固件吊装，在罐顶开洞，设置吊点，采用卷扬机、滑车、手拉葫芦等将构件吊至安装位置。分段加固件重量约500kg，卷扬机用卡马焊于罐底板固定，每段构件根据重心设置二个吊点。

2.2.罐顶拆除及罐壁开洞

2.2.1.罐顶拆除采用气割切割，拆除顺序及切割分块如下图所示，为便于装车和满足吊装要求，罐顶纬度方向切割成七块，即投影宽度≤2.0m，中心内圈投影宽度可≤4.0m。经度方向切割成投影长度≤7.0m，切割分块后的重量约1.0t。

2.2.2.拆除应从中心内圈开始切割，按顺序逐渐向外圈切割拆除(如下图)。

2.2.3.拆除切割分块采用50t汽车吊吊卸，吊机吊臂长选用40.1m，最大吊装半径28m，额定起重量1.2t，满足吊装要求。

2.2.4.罐壁开洞采用气割切割，开洞应在罐壁加固完成后进行，作业人员在罐体内脚手架上施工作业。

2.3.新增钢结构安装

2.3.1.根据类似工程施工经验及新增钢结构的特点，1、5号罐内新增钢架结构在罐体内吊装，采用人工、卷扬机、手拉葫芦等土方法进行吊装。

2.3.2.构件卸车于罐壁门洞外，然后采用液压手推车将构件人工拖至于吊点下，在罐顶设置吊耳，由卷扬机或手拉葫芦吊装到位。罐体内布置1.5t卷扬机，5t双轮滑车等，卷扬机牵引钢丝绳直径为

2.3.3.5号罐体外东侧外接钢柱和框架梁采用50t汽车吊吊装，构件最大吊重约5.0t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径14m，额定起重量6.0t。其他次梁等较轻构件采用2#塔吊(QTZ80)进行吊装。

2.3.4.2、4号罐内新增钢架结构吊装，利用总包设置的1#、2#塔吊(QTZ80)进行吊装。2号罐内2A-8～2A-12钢柱采用50t汽车吊进行吊装，钢柱吊重约2.5t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径20m，额定起重量3.2t。其他钢柱和钢梁等较轻构件采用1#塔吊(QTZ80)进行吊装。

2.3.5.4号罐内钢柱和框架梁采用50t汽车吊进行吊装。构件吊重约5.7t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径14m，额定起重量6.0t。其中4-1轴和4-2轴的钢柱需分段，分段后吊重约2.5t，采用100t汽车吊进行吊装，吊臂长48.0m，吊机最大作业半径32m，额定起重量3.5t。其他次梁等较轻构件采用2#塔吊进行吊装。

2.3.6.5号罐西侧外地下室区域钢架，待土建地下室顶板结构施工完毕，采用25t汽车吊吊装，构件吊装高度3.6m，构件最大吊重约6.5t。

2.3.7.展示/公共休息空间及隧道管理用房新建钢结构吊装，吊装构件单件重量均≤1.0t，吊装高度均6m以下，采用25t汽车吊进行吊装。

2.4、钢结构吊装施工顺序

2.4.1.吊装原则：由下往上，先吊立柱后吊框架梁，再吊次梁。

2.4.2.吊装工艺顺序：

2.4.2.1钢柱安装次序：复核土建提交的轴线控制线坐标角尺及标高→划出钢柱纵横定位轴线→测量预埋板平整度→根据测量数据修正钢柱底部→安装钢柱→复测终校钢柱上口(顶面)的纵横轴线交点位置和标高→引测标记。

2.4.2.2焊接H型钢梁及附件安装次序：钢柱吊装后→测量、初校→自下而上H型钢梁就位连接→相邻H型钢梁及附件安装(形成稳定框架)→钢柱垂直度复校→与热轧H型钢梁安装→按上述安装次序安装其它柱梁构件→终校及高强度螺栓施工→节点焊接、焊缝检测→补漆、引测标记。

2.5、钢柱、梁定位与校正

2.5.1.钢柱吊装就位后柱底螺栓拧紧，柱顶连接板处用4根钢索缆绳在四个方向固定。

2.5.2.钢柱定位校直后与相邻钢柱用钢梁连接，即可松开4根钢索缆绳，同时柱底校正至轴线，拧紧地脚螺栓，螺栓方垫圈施焊。

2.5.2.1钢柱水平标高校正

钢柱标高控制可以用相对标高安装。钢柱吊装就位后，量取上下柱顶预先标定标高值，符合要求后打入钢楔、点焊限制钢柱下落，考虑到焊缝收缩及压缩变形，标高偏差调整至+5mm以内，如图所示。超过5mm对柱顶标高作调整，调整方法：是采用填塞一定厚度的低碳钢钢板，但须注意不宜一次调整过大。

2.5.2.2标准柱的垂直校正

钢柱垂直度校正可分两步。

第一步，采用无缆风校正，在钢柱偏斜方向的一侧打入钢楔或顶升千斤顶，如图所示。在保证单节柱垂直度不超过的前提下，将柱顶轴线偏移控制到零，最后拧紧临时连接耳板的大六角高强度螺栓至额定扭距值。

第二步：将标准框架体的梁安装上，安装钢梁过程会对柱垂直度有影响，可采用钢丝绳缆索、千斤顶、钢楔和手拉葫芦进行调整，其他框架柱依标准框架体向四周发展，其做法与上同。

2.6.钢梁安装

1)安装使用的螺栓和临时冲钉，在每个节点穿入的数量不得少于安装孔总数的1/3，且不得少于2个。

2)一个安装单元整体复校完毕经检验合格，即可进入高强度螺栓施工。

本发明属于在原有建筑结构内新增单体结构，因此按设计要求对原有结构先进行加固，然后再进行罐壁开洞，拆除罐顶，罐内新增钢架结构等施工。因1、3、5号储油罐罐顶不拆除，所以罐内加固、新增钢架结构无法使用常规吊装机械进行吊装，而只能选用人工、卷扬机、手拉葫芦等土方法进行施工。因工期较紧，储油罐的改造和外场的地下室将同时施工，所以对施工场地、施工道路的合理布置，按各阶段工程进度相互协调。

Claims (10)

1.一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，原有储油罐加固

在储油罐内环绕罐壁搭设单排钢管脚手架，脚手架搭设高度低于罐壁顶，便于加固构件吊装，脚手架距罐壁应留有间隙，并与罐壁拉结；加固构件采用卷扬机和手拉葫芦吊装，用千斤顶进行装配，使加固构件与罐壁密贴，并焊接固定；

步骤二，罐顶拆除及罐壁开洞

罐顶拆除采用气割切割，拆除应从中心内圈开始切割，按顺序逐渐向外圈切割拆除；罐顶纬度方向切割成七块，即投影宽度≤2.0m，中心内圈投影宽度≤4.0m，经度方向切割成投影长度≤7.0m，切割分块后的重量约1.0t，拆除切割分块采用汽车吊吊卸；罐壁开洞采用气割切割，开洞应在罐壁加固完成后进行；

步骤三，新增钢结构安装

罐内新增钢架结构在罐体内吊装，采用人工、卷扬机、手拉葫芦等土方法进行吊装，构件卸车于罐壁门洞外，然后采用液压手推车将构件人工拖至于吊点下，在罐顶设置吊耳，由卷扬机或手拉葫芦吊装到位，罐体内布置1.5t卷扬机，5t双轮滑车等，卷扬机牵引钢丝绳直径为

步骤四，钢结构含防火涂料涂装。

2.如权利要求1所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，在步骤一中，脚手架搭设高度低于罐壁顶约1.8m，便于加固构件吊装，脚手架距罐壁应留有约30公分的间隙；加固构件在工厂加工，分段运输出厂，分段长度约6m，便于与运输和现场安装。

3.如权利要求1所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，原有储油罐包括1号、2号、3号、4号、5号罐体。

4.如权利要求1或3所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，在步骤二中，1、3、5号罐壁顶加固件吊装，在罐壁顶焊置吊耳，采用卷扬机、滑车、手拉葫芦等将构件吊至安装位；分段加固件重量约350kg，卷扬机用卡马焊于罐底板固定，每段构件根据重心设置二个吊点。

5.如权利要求1或3所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，在步骤二中，2、4号罐壁顶加固件吊装，在罐顶开洞，设置吊点，采用卷扬机、滑车、手拉葫芦等将构件吊至安装位置；分段加固件重量约500kg，卷扬机用卡马焊于罐底板固定，每段构件根据重心设置二个吊点。

6.如权利要求1或3所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，在步骤三中，5号罐体外东侧外接钢柱和框架梁采用50t汽车吊吊装，构件最大吊重约5.0t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径14m，额定起重量6.0t，其他次梁等较轻构件采用塔吊进行吊装；5号罐西侧的外地下室区域钢架，待土建地下室顶板结构施工完毕，采用25t汽车吊吊装，构件吊装高度3.6m，构件最大吊重约6.5t。

7.如权利要求1或3所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，在步骤三中，2、4号罐内新增钢架结构吊装，利用总包设置的塔吊进行吊装，2号罐内钢柱采用50t汽车吊进行吊装，钢柱吊重约2.5t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径20m，额定起重量3.2t，其他钢柱和钢梁等较轻构件采用塔吊进行吊装；

4号罐内钢柱和框架梁采用50t汽车吊进行吊装，构件吊重约5.7t，吊臂长40.1m，吊机最大作业半径14m，额定起重量6.0t，其中4-1轴和4-2轴的钢柱需分段，分段后吊重约2.5t，采用100t汽车吊进行吊装，吊臂长48.0m，吊机最大作业半径32m，额定起重量3.5t，其他次梁等较轻构件采用2#塔吊进行吊装。

8.如权利要求1所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，所述新增钢结构包括储油罐二层楼板钢粱布置，由若干钢粱组成，单根钢梁的一端以罐中心为圆心，单根钢梁的另一端与储油罐二层楼板罐壁固定，相邻两根钢梁呈阵列排布，实现钢粱呈辐射状向储油罐二层楼板罐壁固定。

9.如权利要求1所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，所述新增钢结构包括储油罐二层楼板钢粱布置，由若干钢粱组成，纵向平行等间隔设有若干钢粱，横向平行等间隔设有若干钢梁，横向钢梁与纵向钢梁相交固定于储油罐二层楼板。

10.如权利要求1所述的一种用于储油罐的钢结构施工工艺，其特征在于，所述新增钢结构包括新建展示/公共休息空间、配套公共服务设施单层钢结构，采用Z字形交叉固定钢梁结构。