某电解车间电解槽制作安装施工组织设计

施工组织设计

目 录

第一部分 施 工组织设计

第一章 工程概况及编制依据............................................. 3

1、工程概况 ..................................................... 3 2、编制依据 ..................................................... 3 第二章 施工组织管理及部署............................................. 5

1、项目管理体系流程图及管理工作方框图 .............................. 5 2、项目管理组织机构 .............................................. 5 3、工期管理 ..................................................... 8 4、施工总平面管理................................................ 9 5、劳动力管理 ...................................................10 6、施工机械设备管理 ..............................................12 7、材料管理 .....................................................16 8、工程成本管理 .................................................17 9、施工阶段管理 .................................................19 第三章 施工方案 ....................................................... 21

1、施工工艺流程 .................................................21 2、关键工序施工方法 ..............................................21

300KA预焙阳极电解槽制作施工方案 ................................... 22 300KA预焙阳极电解槽安装施工方案 ................................... 34 铝母线制作安装施工方案 ............................................ 40 电解槽内衬砌筑施工方案 ............................................ 60 焊接施工技术措施 .................................................. 69

第四章 质量、环境、职业健康安全及文明施工保证措施 ............... 75

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1、质量、环境、职业健康安全方针 ...................................75 2、质量保证措施 .................................................75 3、安全保证措施 .................................................79 4、现场环保、消防、降噪声、文明施工技术措施 ........................81 第五章 季节性施工措施 ................................................ 84 第六章 保证电解槽安全经济运行的针对性措施 ......................... 86

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第一章

1、工程概况

工程概况及编制依据

××公司×万吨电解铝工程，厂址位于××总体规划工业区的东北部，厂区规划范围东西长××m，南北宽××m。场地东面和北面分别为总仓库区铁路专用线，西侧与××厂隔路相邻，交通条件便利。现该建设厂区的拆迁、场平和场内道路己完成，供电、供水管道己接通，具备安装施工的“三通一平”条件，满足施工和运输的要求。

本次施工组织设计范围包括×厂房×台电解槽制作安装及电解车间内部的其它全部安装工程。本工程所采用的300KA预焙阳极电解槽是大容量、节能、环保型电解槽，其工艺技术、设备选型等均达到国内领先水平。 以下就本工程的主要情况作简单的介绍：

1.1主要工程内容

1.1.1电解槽制安、母线制安、阳极系统安装及槽内衬砌筑工程。 1.1.2电解车间压缩空气管道、电气及仪表安装工程。

1.2工程特点

1.2.1工程量大、工期紧。

1.2.2槽体制作技术含量高、焊缝集中、焊接变形大。

1.2.3有色金属机加工要求精度高、焊接量大、关系到电解槽的电能消耗等经济效应。

1.2.4槽内衬砌筑工序复杂，阴极碳块组装、扎缝更是质量要求的关键，直接影响电解槽的质量和使用寿命。

2、编制依据

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2.1××公司××万吨电解铝项目建设工程电解车间安装工程招标文件。

2.2电解车间安装工程施工图纸及其它技术规程（××设计院提供）。 2.3国家现行的施工质量验收规范、规程及标准。 2.4××省建筑安装企业的有关标准。 2.5本公司内部的有关标准。

2.6本公司编制的《预焙阳极电解槽施工工法》。 2.7施工现场的自然条件。

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第二章

施工组织管理及部署

1、项目管理体系流程图及管理工作方框图

1.1项目管理体系流程图

管理层 调整 计 划 合同目标

项目经理 反馈 监 督 实施 技术操作层 相关协作 优质产品

1.2项目管理工作方框图（见附图）

2、项目管理组织机构

2.1项目组织机构图

本施工项目部设项目经理一名、项目副经理两名、后勤副经理一名、项目技术负责人一名，主管施工中生产、技术及后勤工作，具体施工组织机构见下页：

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2.2项目部岗位职责

项目部主要管理人员岗位职责如下： 2.2.1项目经理：

（1） 编制项目总体管理方案、管理方针、管理目标。 （2） 完成项目管理组织内的职能分解、责任分工和协调运作。 （3） 调度配置各生产要素的优化运行，组织对工期、质量、成本、安全及场容标准化管理的全面监控。

（4） 组织定期分析工程成本并采取相应的措施，实现规定的承包与考核指标，按时回收资金，上缴各项费用。

（5） 全权处理项目管理过程中一切需要解决的重大问题。 （6） 主持项目管理班子成员的考核及分配。 2.2.2项目生产副经理：

（1） 依据项目总体管理方案的方针、目标和施工组织设计对生产进行规范化组织；制订工期控制、安全文明施工管理实施细则。

（2） 在项目经理授权下，负责施工全过程（施工准备到竣工验收）的现场组织、协调、平衡。主持生产例会、协调会、碰头会，落实各项生产指标及安全指标的执行情况。

（3） 组织编制四级网络计划及对计划进行检查、考核。 （4） 掌握工期定额和合同条款。 （5） 审核工程报量。 2.2.3项目技术负责人

（1） 组织编制并审核施工组织设计，积极推广“四新”的应用。 （2） 由项目经理授权建立质量保证体系，进行质量职能分配；落实质量责任制；检查、监督质量程序文件的实施。

（3） 对工程施工全过程质量、技术进行全面监控，主持全面质量管理

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活动及质量动态分析会，并对质量工作提出改进建议，对安全生产给予技术指导。

（4） 配合生产副经理组织试车、交工验收等工作。 2.2.4后勤副经理：

负责项目经理部的文明施工及生活后勤服务，保障工程施工正常进行。 2.2.5质检员：

在项目技术负责人的直接领导下，具体实施对各阶段工程质量监督、控制，保证所有质量活动受控，对质量目标的实现负责。

2.2.6安全员:

按规定对施工安全进行监督、检查，对违章行为及时提出纠正意见，随时消除事故隐患。监督班组安全例会的召开和措施的实施。若发生工伤事故，严格遵照“四不放过”的原则，参加对事故的分析、调查、处理，查清原因，起草事故调查报告，并上报上级主管部门。

2.2.7施工员：

在项目生产副经理的直接领导下，全面负责本专业的技术、质量、安全和施工组织工作。参加编制并负责贯彻施工组织设计、施工方案及各项技术组织措施，负责检查督促操作规程和有关技术标准、规范的执行。负责编制施工预算，帮助班组做好施工技术准备工作，向班组进行书面技术、安全交底。参加工程竣工结算，搜集整理技术档案资料。

2.2.8材料员：

按计划保质、保量及时供应材料，对进场的材料进行验收，对所有的物资按规定进行管理。

2.2.9机械员：

负责对施工机械、设备的管理、维护、保养、维修等工作。 2.2.10施工班组长：

认真贯彻执行施工技术规范、标准，严把施工质量关，对不合格工程立

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即整改；定期召开班组安全、质量会议，经常开展技术竞赛活动，不断提高小组技术水平与质量意识。严格执行自检、互检制度，确保施工质量。

3、工期管理 3.1 工期目标

根据业主的要求本工程于××年×月×日开工，××年×月×日竣工。××轴线段的××台电解槽要求于××年×月×日前达到通电启动条件；总工期为×××日历天。

具体各阶段的施工进度见施工网络计划。

3.2施工进度计划（附后）

3.3确保工期的技术组织措施

3.3.1影响本工程工期目标实现的主要因素有： （1）工程量大，需要有充足的资源来保证。

（2）质量要求高，需要有足够的施工经验与先进的施工装备来保证。 （3）施工周期长，冬雨季施工给工程进展带来困难，需要有可靠的冬雨季施工措施来保证。

（4）交叉作业多，给施工进度与安全生产带来影响，需要有科学合理的施工组织部署来保证工期目标的实现。

3.3.2 针对以上影响因素，拟采取以下措施来保证工期目标： ⑴ 组织保证

本工程的工期是我公司施工生产的重中之重，为此选派有经验、有能力、有水平、专业性强的人员组成项目班子，确保项目部工作高效运转。

⑵ 技术保证

工程开工前组织专业人员认真编制施工组织设计，在以往电解工程的经验基础上进一步采用新工艺、新技术、新设备来提高工效。

⑶ 资金保证

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我公司将专款专用，运用较雄厚的资金资本，保证工程的连续施工。 ⑷ 机械设备保证

按照施工组织设计中投入本项工程的施工机械设备表规定的数量予以完全保证，并组成机修小组，保证机械的正常运转。

⑸ 材料保证

开工前编制详细的材料需用量计划、材料进场计划。并按计划组织采购，资金上专款专用。

⑹ 劳动力保证

编制各项目分部在各阶段的劳动力需用量计划表，并按计划保证人员进场，在本项工程上配备更多的高素质技术工人参加施工。

⑺ 进度计划保证

编制施工总进度计划及月、周、日作业计划，按进度计划要求施工。定期地检查实际施工进度，并与计划进度对比，若实际进度滞后，并对总工期有影响，须仔细分析原因，采取纠正措施。根据进度计划要求，制定各项资源计划及进场时间，保证施工有步骤地进行。加强现场调度，合理配置材料、设备机具、劳动力资源。

⑻ 合同保证

按国家建筑安装程序及《中华人民共和国合同法》签订施工合同、供货合同、劳务合同等，有法必依，共同承担责任和义务，确保合同工期目标的实现。

(9) 激励机制保证

制定适应本工程特点的激励机制，充分调动施工人员的积极性及创造性，以人的工作质量，促进工期目标的完成。

4、施工总平面管理

根据工程量和工期要求，施工高峰期需进场人员400人左右。生活临时

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设施设在我公司的山铝项目部（原有）。施工总平面布置划分为两个施工区：一是电解槽制作施工区，设在业主指定的220KV整流后以东的空余场地；二是电解槽安装区，设在电解车间内。

4.1 施工总平面布置 施工总平面布置具体规划图附后。

4.2 生产、生活用电用水

4.2.1 生产用电

（1）电解槽制作场地用电容量：300KVA （2）铝母线制作场地用电容量：150KVA （3）电解车间安装高峰期用电容量：350KVA 4.2.2 生活用电容量：80KVA 4.2.3 生产生活用水

电解槽制作区引入一根DN50供水干管，各用水点据现场需用情况布置。在电解槽安装区，供水管就近从土建施工用水点引入。

4.3 临时用地

临 时 用 地 表

用途 电解槽制作区 铝母线加工 电解车间安装区 半成品堆场 仓 库

5、劳动力管理

面积(m2) 5500 3600 2500 600 1960 位置 见平面布置图 见平面布置图 见平面布置图 未示出 见平面布置图

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第三章

1、施工工艺流程

施工方案

我公司组织各专业技术人员，对近年来的电解槽制作安装工程进行了回顾总结，对电解槽制安的各项工序进行了精心的推敲，制定了详细具体的工艺流程，用来科学合理地指导现场施工，提高工程质量，最大限度地压缩工期及降低工程成本。

具体施工工艺流程见附图。

2、关键工序施工方法

经过多年的安装施工，我单位对电解铝工程的施工已形成了成熟的施工工艺，并整理成施工工法进行推广运用。针对本工程，我们本着优质、高速、科学的原则，结合现场情况，编制以下主要施工方案及技术措施 (详细内容附后) ：

2.1 300KA预焙阳极电解槽制作施工方案 2.2 300KA预焙阳极电解槽安装施工方案 2.3 铝母线制作安装施工方案 2.4 电解槽内衬砌筑施工方案 2.5 焊接施工技术措施

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300KA预焙阳极电解槽制作施工方案

1、工程概述

1.1 工程简述

预焙阳极电解槽制作包括阴极槽壳及上部结构的制作。阴极槽壳的制作包括槽壳制作、摇篮架制作及底梁的制作，其中尤以槽壳制作最为关键，由于槽壳外形尺寸较大，要求精度高，焊接量大，焊缝集中，在制作过程中易产生变形，会直接影响以后各分项工程的质量及电解槽的使用寿命，因此必须采取一定的措施，确保达到设计要求。

上部金属结构的制作包括大梁立柱、打壳下料系统和立柱底座的制作。作为槽体上部各设备的受力件，上部结构整体组装的精度和牢固性要符合要求。

1.2 电解槽技术性能简介

1.2.1 300KA预焙阳极电解槽

300KA预焙阳极电解槽工程量表

名称 摇篮槽壳 支承梁 大梁立柱 打壳下料装置 单台重量（t） 38.23 1.517 11.357 1.99 130台重量（t） 4969.9 197.21 1476.41 258.7

300KA预焙阳极电解槽技术参数表

名称 电流强度 阳极电流密度 单位 KA A/cm2 数量 300 0.733

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阳极尺寸 阳极断面 槽膛平面尺寸 大面加工距离 小面加工距离 槽膛深 阳极升降速度 阳极升降行程 升降电机功率 打壳间隔时间 mm cm mm mm mm mm mm/min mm Kw Min kg 620×1330×1550 40×155×66 3880×14500 300 420 560 75 400 7.5 0.8 2×1.2 每次下料量 1.2.2 构造特点

（1）300KA预焙阳极电解槽由槽底支撑梁、摇篮式槽壳、上部结构（包括阳极母线、升降机构、打壳下料系统、大梁立柱）和槽罩组成。

（2）摇篮式槽壳由槽壳和摇篮架构成，槽壳装于摇篮架之上，摇篮架放置于槽底工字钢底梁上，工字钢底梁纵向安装在基础砼上。

（3）槽壳是由钢板组成的船形结构，由一块底板、两块侧板、两块斜侧板和两块端板组成。端板的两个端部围成1/4周长圆弧，斜侧板与侧板及斜侧板与底板连接均呈135°角，斜侧板与端板1/4周长圆弧部分连接相贯，形成部分椭圆。

（4）摇篮架底部由工字钢构成，两侧由钢板组成立柱。数组摇篮架沿槽壳纵向相隔一定间距布置。

（5）上部结构（大梁立柱）为型钢和钢板焊接结构，其下部用槽盖板封闭，槽盖板为钢板组焊构件。

1.2.3 工程施工特点及关键施工技术

⑴ 电解槽槽壳结构庞大，槽壳制作的主要技术难度是焊接变形控制，

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特别是槽壳壁板结构的加固围板不对称设计，易使端板焊后内口尺寸超差，长侧板结构焊后产生纵向收缩。因此在槽壳制作过程中控制变形技术是施工的关键。

⑵ 摇篮架和上部大梁立柱是电解槽承重受力部件，保证焊缝质量、加强现场焊接施工管理是质量控制的关键。

⑶ 电解槽制作、安装工程量大、工期紧，采取可行的质量保证措施，合理配置劳动力，采取流水作业组织施工，应做全面综合考虑。

2、编制依据

2.1 ××院提供的施工图纸

2.2 电解槽槽壳及金属结构制作技术条件

2.3 《钢结构制作施工规程》 YB925－93 2.4 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236－98 2.5 《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205－2001 2.6 《公差与配合未注公差尺寸的极限偏差》 GB1084－88 2.7 《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300－2001

3、主要制作工艺流程（见下图）：

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焊 接 槽壳组对 材料进场 焊接工艺评定 施工准备 劳动力准备 机具进场 材料检验 放样、下料 零部件成形 底板组焊侧面壁板组焊端面壁板组焊底梁组焊摇篮架组焊立柱底座组焊门形立柱组焊水平翼板组焊大梁立柱组焊 尺寸检查 专 检 专检 专检 防腐处理 上部结构组对 尺寸检查 焊 接 专 检 电解槽槽壳及金属结构制作工艺流程图

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（6） 底板不平度＜1mm/m。

（7） 槽壳上口水平弯曲度纵侧±3.0mm，端侧±2.0mm。 4.1.3.6、 焊缝检查

所有焊缝外观经目测检查，不得有咬肉、弧坑、表面气孔、表面裂纹和尺寸不符等缺陷。 4.2 摇篮架制作

作为承受槽体及上部结构重量的摇篮架，其焊接技术要求很高。可采用CO2气体保护焊进行施焊，较长的焊缝可采用间断焊法，由中间向两端施焊，以减小变形。 4.2.1

活动摇篮架是由摇篮架底梁和两端立柱组成的U型结构。两端立

柱由钢板组焊成工字形梁。 4.2.2

端部立柱在平整的平台上进行组装。四条主焊缝采用CO2气体保

护焊对称焊接。 4.2.3

摇篮架底梁与立柱组装。将摇篮架底梁临时固定在平台上，划出

中心线和两端立柱安装线，按安装线切出底梁工字钢上翼缘板延长板的缺口。 4.2.4

插入两端立柱并应控制立柱和摇篮架底梁的垂直度，检查立柱间

距符合图纸要求后，点焊固定，组对时控制立柱扭曲及上连接板的水平度。 4.2.5

摇篮架角部重要焊缝要求专人施焊，焊缝集中部位要求全部焊

透。焊后经专职检查人员检查签字认可后，方可施焊非隐蔽部位焊缝。重要焊缝焊完，再焊接一般部位焊缝，并尽量采取平焊。 4.2.6

摇篮架的组对应在摇篮架组对胎具上进行，摇篮架制作完，检查

其外形尺寸偏差：高度偏差（0、-2）mm，内口偏差（+2、0）mm，其内壁尺寸误差为△L=0～＋5mm。

4.3 上部结构制作 4.3.1 大梁立柱制作

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（1）大梁立柱由大梁、门型立柱、底座和水平罩板等组装而成。 （2）大梁由钢板组对成两榀工字梁，两梁间用角钢连接，大梁下料时必须保证两面切口受热均匀，采用数控切割机下料以保证质量。由于长度过长，大梁腹板及翼缘板可采取拼接，但拼接缝应避开阳极提升点及各部打壳点和中间的荷载集中区，翼缘板与腹板拼接焊缝间距相错应>200mm，对接应加设引弧板、收弧板，并应全部焊透，引弧板、收弧板割去后要打磨平整。腹板与翼缘板间的角焊缝采用埋弧自动焊，焊后进行超声波探伤，探伤长度50%，达到II级。大梁上拱度应为13mm，旁弯度应<5mm。

（3）大梁组对。先在组装平台上划好定位线，焊接定位板，将工字梁与定位板靠紧卡固，然后把连接角钢组装到位，并焊牢。最后将立板上四个方孔的围板组装焊接，整体组装完毕后撤去卡具，进行测量检查。

（4）立柱底座和门型立柱按图纸制作好后，检查各部位尺寸符合要求。 （5）大梁、立柱组装。先将大梁与水平罩板螺栓固定好，再与立柱组焊。组焊采取防变形措施。立柱组焊完后，找正中心线，再安装底座。大梁与端部立柱的连接必须保持垂直、平行，全部安装完经检查合格后除锈刷漆。

4.3.2 水平罩板与大梁的组对应在专用胎具的配合下进行，以保证其与大梁的垂直度。两大梁间距允许偏差±2.0mm，平行度＜2.5mm。水平罩板与大梁组对完后，再组对焊接打壳矩形管及下料管，对打壳矩形管的垂直度及四个矩形管中心的直线度应予以重视。焊接完并进行记录检查后，再组对其它钢板及筋板。水平罩板折边示意图见前。

4.3.3 门型立柱的制作要保证两立柱间的间距（允差±2.0mm）、高度（允差±2.0mm），立柱与横梁垂直度及两立柱的平面度。

4.3.4 门型立柱与大梁组对时，要保证门型立柱与大梁垂直度（≤1/1000）以及两端立柱的平行度、底部柱脚连接点水平误差（≤2.0mm）。

4.3.5 组对排烟管及其附属件，再与槽体连接。

4.3.6 在打壳下料系统的制作中，加工件较多，各加工件应提前制作，

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严格执行图纸要求的材质、精度。在料箱的制作过程中，上下口的同心度要严格控制，以保证下料器的顺利安装。料箱中的沸腾盘要用0.6MPa压缩空气进行试压，不得有漏气现象发生，并要有压力试验记录。

5、手段用料及胎具一览表

5.1 手段用料计划表 序号 名称 1 2 3 4 5 6 7

5.2 专用胎具一览表 序号 名称 1 槽壳端面板组对胎具 2 槽壳侧面板组对平台 3 电解槽端面弧度成形胎具 4 槽底板翻转胎具 5 槽壳端面弧板成形胎具 6 摇篮架组对平台 7 上部结构组装胎具 5.3 专用胎具示意图(见附页)

钢 板 钢 板 钢 板 工 字 钢 角 钢 角 钢 钢 管 规格 －20 －32 －12 20 单位 t t t m m m m 数量 47 9.5 1 100 150 50 100 备注 铺设平台 制作各种胎具 制作各种胎具 胎具、平台 制作各种胎具 制作各种胎具 制作各种胎具 90×90×10 40×40×2.5 ￠57×3 单位 数量 台 4 台 2 台 2 台 1 台 2 台 4 台 2 备注

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300KA预焙阳极电解槽安装施工方案

1、工程概述

300KA预焙阳极电解槽安装主要有：底梁、摇篮架、槽壳、上部结构、 阴极母线、阳极母线、打壳下料装置等的安装。其中底梁、摇篮架、槽壳的安装是安装工程的关键，其安装质量关系到上部结构和内衬砌筑的质量，直接影响电解槽的使用寿命。 单台电解槽安装实物工程如下：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

名称 摇篮架槽壳底梁 支承梁 密封罩 大梁立柱 打壳下料装置 阳极升降机构 阳极碳块组 电解槽内衬 阳极母线 阴极母线 单位 Kg Kg Kg Kg Kg 套 Kg Kg Kg Kg 数量 38227 1517 733 11357 1994 1 54722 87481 8973 38153 备注 2、编制依据

2.1 ××设计院提供的设计图纸及电解槽安装验收技术条件。 2.2《钢结构工程施工及验收规范》 GB50205－2001

2.3《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 GB50231－98

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2.4《工业安装工程质量检验评定统一标准》 GB50252-94 2.5《公差与配合未注公差尺寸的极限偏差》 GB1804-88 2.6《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001

3、施工准备

3.1 施工准备

3.1.1 在电解槽主体车间内安装20t天车一台和10t天车两台，以供安装电解槽时使用。

3.1.2 基础检查验收，按《混凝土结构工程及验收规范》GB50204－92验收，内容包括标高、位置、强度等。其中电解槽混凝土支承墩的标高应保持在H+0-5范围内。

3.2 槽壳安装

3.2.1 为了调整支承墩标高，可采用厚0.8、1.6、2.3三种不同厚度

0，的钢板作为调整垫片。为了保证支墩标高H＋-2三种厚度的调整垫片按实际情况任意组合。

3.2.2 在基础上面安装绝缘物：高分子绝缘板二层，规格230×230×60mm；石棉板一层，规格230×230×10mm；钢板一层，规格230×230×8mm；环氧酚酫层压玻璃一层，规格230×230×2mm。

3.2.3 为了不损伤绝缘垫层，应将支持梁缓慢地吊放在绝缘垫上，并使支持梁中心与基础中心线相重合，支持梁中心线与基础中心线允许偏差±

0mm。 1mm，支持梁上表面标高允许偏差＋-2

3.2.4 摇篮架及槽壳端侧板安装

3.2.4.1 把摇篮架及侧板结构放在底梁上，使其中心和底梁中心吻合，允许误差±1mm。检查摇篮架上平面是否在同一标高，允许误差＋0～-2mm，如摇篮架和底梁之间有间隙，须用薄钢板垫实。

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