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1、钢结构制作施工作业指导书1 总则1.1编制目建筑钢结构在我国得到蓬勃发展,为了适应建筑钢结构发展需要,规范建筑钢结构施工,统一施工准备、施工操作、质量标准内容与对成品保护、职业健康安全、环境保护要求,并为编制建筑钢结构工程施工技术交底提供依据,特编制此作业指导书。 1.2适用范围该作业指导书适用于建筑钢结构加工制作。1.3编制依据(1)建筑工程施工质量验收统一标准 (GB50300-2001)(2)高层民用建筑钢结构技术规程 (JGJ99-1998)(3)钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001)(4)建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ81-2002)(5)钢结构高强度螺栓连接设计
2、、施工及验收规范 (JGJ 82-91)(6)国家与当地政府有关安全、防火、劳动、环境保护等现行有关标准与规程。2施工准备2.1技术准备(1)制作安装图纸准备a.审核施工图: 进行施工图自审,根据现场实际起重能力与运输条件,核对施工图中钢结构分段是否适宜,现场施工条件与能力是否能满足设计要求,设计图纸是否有需要修改之处。b.进行图纸会审: 及甲方、设计人员、监理充分沟通,了解设计意图,解决图纸中问题。c.构件详图设计: 根据设计文件与施工图纸,进行构件详图设计,以便于钢结构加工制作与安装。(2)编制施工技术方案,进行工装设计a.根据施工图及合同对钢结构质量、工期要求编制施工技术方案,并提交业主
3、代表或监理工程师批准后实施。b.根据构件特点与施工现场实际情况,为保证产品质量与操作方便,应适当设计制作部分工装夹具。(3)组织必要工艺试验,如焊接工艺评定与其他工艺试验,尤其是对新工艺、新材料,要做好所需要工艺试验作为指导生产依据。(4)编制材料采购计划。2.2材料要求2.2.1 钢材(1)承重钢结构钢材宜采用 Q235 钢、Q345 钢、Q390 钢与 Q420 钢,其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢 GB/T700 与低合金高强度结构钢 GB/T1591 规定。当采用其他牌号钢材时,尚应符合相应牌号有关规定与要求。(2)高层建筑钢结构钢材宜采用 Q235 等级 B、C、D 碳素结构钢
4、,以及 Q345 等级 B、C、D、E 低合金高强度结构钢。当有可靠根据时,可采用其他牌号钢材,但应符合相应牌号有关规定与要求。(3)下列情况承重结构与重要结构不应采用 Q235 沸腾钢: 焊接结构a.直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳结构。b.工作温度低于 -20时,直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳结构以及承受静力荷载受弯及受拉重要承重结构。c.工作温度等于或低于 -30所有承重结构。 非焊接结构工作温度等于或低于 -20,直接承受动力荷载且需要验算疲劳结构。(4)承重结构钢材性能应满足如下要求:a.所有承重结构钢材,应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度与硫、磷含量合格保证。对焊接
5、承重结构尚应具有碳含量合格保证。b.焊接承重结构以及重要非焊接承重结构钢材还应具有冷弯试验合格保证。c.对于需要验算疲劳焊接承重结构钢材,应具有常温冲击韧性合格保证。当结构工作温度等于或低于 O但高于 -20时,Q235 钢与 Q345 钢应具有 0冲击韧性合格保证,对 Q390 钢 与 Q420 钢应具有 -20冲击韧性合格保证。当结构工作温度等于或低于 -20时,对 Q235 钢与 Q345钢应具有 -20冲击韧性合格保证,对 Q390 钢与 Q420 钢应具有 -40冲击韧性合格保证。d.对于需要验算疲劳非焊接承重结构钢材,亦应具有常温冲击韧性合格保证。当结构工作温度等于或低于 -20时
6、,对 Q235 钢与 Q345 钢应具有 0冲击韧性合格保证,对 Q390 钢与 Q420 钢应具有-20冲击韧性合格保证。e.重要受拉或受弯焊接结构,当厚度16mm 时,所采用钢材应具有常温冲击韧性合格保证。(5)当焊接承重结构为防止钢材层状撕裂而采用 Z 向钢时,其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板 GB/T5313 规定。(6)对处于外露环境,且对大气腐蚀有特殊要求或在腐蚀性气态与固态介质作用于下承重结构,宜采用耐候钢。其质量 要求应符合现行国家标准焊接结构用耐候钢GB/T4172 规定。(7)钢铸件采用铸钢材质应符合现行国家标准一般工程用铸造碳素钢 GB/T11352 规定。(8)
7、对属于下列情况之一钢材,应进行全数抽样复验,其复验结果应符合现行国家产品标准与设计要求:a.国外进口钢材。b.钢材混批。c.板厚4Omm, 且设计有 Z 向要求厚板。d.建筑结构安全等级为一级,大跨度钢结构中主要受力构件所采用钢材。e.设计有复验要求钢材。f.对质量有疑义钢材。(9)钢板厚度、型钢规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准要求。每一品种、规格抽查 5 处。(10)钢材表面外观质量除应符合国家现行有关标准规定外,尚应符合如下规定:a.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允许偏差值 1/2。b.钢材表面锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级
8、GB8923 规定 C 级及 C 级以上。c.钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。d.上述要求作全数观察检查。(11)钢材应按种类、材质、炉 ( 批 ) 号、规格等分类平整堆放,并作好标识。钢结构制作余料,也应按种类、钢号与规格分别堆放,作好标识,记入台账,妥善保管。堆放场地应有排水设施。(12)钢材入库与发放应有专人负责,并应及时记录钢材验收与发放情况。2.2.2 焊接材料(1)焊条应符合现行国家标准碳钢焊条 GB/T117、低合金钢焊条 GB/T5118。(2)焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝 GB/T14957、气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T8110 及碳钢药芯焊丝
9、GB/T10045、低合金钢药芯焊丝 GB/T17493 规定。(3)埋弧焊用焊丝与焊剂应符合现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝与焊剂 GB/T5293、低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470 规定。(4)气体保护焊使用氩气应符合现行国家标准氩气GB/T4842 规定,其纯度不应低于 99.95%。(5)气体保护焊使用二氧化碳气体应符合现行国家标准焊接用二氧化碳GB/T2537 规定。大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件重要焊接节点采用二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品要求,即:二氧化碳含量 (V/V) 不得低于 99.9%, 水蒸气及乙醇总含量 (m/m) 不得高于 0.005%, 并不得检出液
10、态水。(6)大型、重型及特殊钢结构主要焊缝采用焊接填充材料应按生产批号进行复验。复验应由国家技术质量监督部门认可质量监督检测机构进行。(7)钢结构工程中选用新钢材必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂家提供焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工与热处理工艺参数、相应钢材焊接接头性能数据等资料。焊接材料应由生产厂家提供贮存焊前烘焰参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数。经专家论证、评审与焊接工艺评定合格后 , 方可在工程中采用。(8)焊接 T 形、十字形、角接接头,当其翼缘板厚度等于或大于 4Omm 时,设计宜采用抗层状撕裂钢板,钢材厚方向性能级别应根据工程结构类型、节点形式及板厚与受力状
11、态不同情况进行选择。钢板厚度方向性能级别 Z15、Z25、Z35 相应含硫量、断面收缩率应符合表 2.2.2 规定。表 2.2.2 钢板厚度方向性能级别及其含硫量、断面收缩率值级别含硫量 (%)断面收缩率(2 %)三个试样平均值不小于单个试样值不小于Z150.011510Z250.0072515Z350.00535252.2.3 紧固件(1)钢结构工程所用紧固件( 普通螺栓、高强度螺栓、焊钉 ),应有出厂质量证明书,其质量应符合设计要求与国家现行有关标准规定。(2)普通螺栓可采用现行国家标准碳素结构钢GB700 中规定 Q235 钢制成。(3)高强度大六角头螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母与二
12、个垫圈。对于性能等级为 8.8 级、10.9 级高强度大六角头螺栓连接副,应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓 GB/T1228、钢结构用高强度大六角螺母 GB/T1229、钢结构用高强度垫圈GB/T1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件 GB/T1231。(4)扭剪型高强度螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母与一个垫圈。对于性能等级为 8.8 级、10.9 级扭剪型高强度螺栓连接副,应符合现行国家标准钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3632、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件 GB/T3633。(5)焊钉应符合现行国家标准圆柱头焊钉 GB10433。2
13、.2.4 组合件(1)钢网架节点中采用焊接球、螺栓球、封板、锥头、套筒等组合件应符合现行产品标准钢网架螺栓球节点、焊接球节点JGJ75.1。(2)钢结构及其围护体系中采用金属压型板应符合现行国家标准建筑用压型钢板 GB/T12755、铝及铝合金压型板GB 6891。2.2.5 材料管理(1)钢结构工程所采用钢材、焊接材料、紧固件、涂装材料等应附有产品质量合格证明文件、中文标志及检验报告,各项指标均应符合现行国家产品标准与设计要求。(2)进场原材料,除具备出厂质量证明书外,还应按合同要求与有关现行标准规定,在甲方、监理见证下,进行现场见证取样、送样、检验与验收,做好记录,并向甲方与监理提供检验报
14、告。(3)在加工过程中,如发现原材料有缺陷,必须经检查人员、主管技术人员研究处理。(4)材料代用应有材料代用申请书,并应经甲方与监理单位审核、设计单位确认后方可实施代用。(5)严禁使用药皮脱落或焊芯生锈焊条、受潮结块或已熔烧过焊剂以及生锈焊丝。焊钉表面不得有影响使用裂纹、条痕、凹痕与毛刺等缺陷。(6)焊接材料与螺栓应集中管理、建立专用仓库,库内要干燥,通风良好。(7)涂料质量、品种应符合设计要求,并存放在专用仓库内。不得使用过期、变质、结块失效涂料。2.3主要机具主要机具参见表2.3表2.3 钢结构加工制作所需主要机具序号设备名称设备型号序号设备名称设备型号1桥式起重机10t、5t7数控切割机
15、2门式起重机MQ-168多头直条切割机CG1-40003塔式起重机60/80t.m9型钢切割机KT-4624汽车起重机QY16A10半自动切割机CG1-305运输汽车HY9140K11仿形切割机CG2-150B6型钢带锯机12圆孔切割机KT-3013磁轮切割机SAG-B32焊剂烘干箱HJ-5014相贯线切割机33电动空压机4L-2015数控三维钻床34柴油发电机200kW16摇臂钻床Z3040*1635喷砂机PBS-100R17车床CA614036喷漆机GPQ9C18钻铣床ZX-3237叉车CPQ-1B19端面铣床TX50B38卷板机CDW11HC-5020坐标镗床T424039焊接滚轮架HG
16、Z-5A21刨床BH607040翼缘矫正机YTJ-5022立式压力机YA32-31541超声波探伤仪ECHOPE22023卧式压力机DC-31542磁粉探伤仪DA-400S24剪板机JZQ16-250043数字温度仪RKCDP-50025滚剪倒角机GD-2044漆膜测厚仪345FB-MK26磁力电钻RD-32A45数字钳形电流表200327直流焊机AX5-50046温湿度仪WHM528交流焊机BX1-50047焊缝检验尺SK29CO2焊机YM-500KR48游标卡尺30埋弧焊机NZA-100049钢卷尺50m、30m31焊条烘干箱HY704-4502.4作业条件(1)完成施工详图,并经原设计人
17、员签字认可。(2)主要材料已经进场。(3)施工组织设计、工艺方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。(4)各种工艺评定试验及工艺性能试验完成。(5)各种机械设备调试验收合格。(6)所有生产工人都进行了施工前培训,取得相应资格上岗证书。(7)向操作人员进行了详细技术交底。3施工操作3.1 加工制作工艺流程构件施工详图材料检验制作工艺加工工艺方案组 装检查制 孔放样号料切割审 批矫正成型边缘加工结果报告不合格合 格焊 接无损检验报告外形尺寸检验无损检验合 格不合格检验报告清理、编号喷砂、油漆检验报告构件验收3.2 加工制作工艺3.2.1 材料检验(1)钢结构工程所采用钢材、焊接材料、紧固件
18、、涂装材料等应附有产品质量合格证明文件、中文标志及检验报告,各项指标均应符合现行国家产品标准与设计要求。(2)要求进行复验钢材,应按规定进行抽样复验(详见本作业指导书 3.1(8)条款),其复验结果应符合现行国家产品标准与设计要求3.2.2 放样及号料(1)熟悉施工图,并认真阅读钢结构技术要求及设计说明,逐个核对图纸之间尺寸与方向等。特别应注意各部件之间连接点、连接方式与尺寸是否一一对应。发现有疑问之处,应及有关技术部门联系解决。(2)准备好放样样板、样杆材料,一般可采用薄钢板与小扁钢。(3)准备好放样所需用工具,包括: 尺、石笔、粉线、划针、划规、铁皮剪等。“尺”必须经过计量部门检定,合格后
19、方可使用。(4)样板、样杆要用油漆写明加工号、构件编号、规格,同时应标注出孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。(5)号料前必须了解原材料材质及规格,不同材质、不同规格零件应分别号料,并依据先大后小原则依次号料。号料应有利于切割与保证零件质量。(6)放样与号料应预留收缩量(包括现场焊接收缩量)以及切割、铣端需要加工余量。a.焊接收缩量根据构件结构特点由工艺给出。b.切割余量: 自动气割割缝宽度为 3mm, 手工气割割缝宽度为 4 mm ( 及钢板厚度有关 ) 。c.铣端余量: 剪切后需加工,一般每边加 34mm, 气割后需加工,则每边加 45mm。(7)主要受力构件与需要弯曲构件,在号料时应按
20、工艺规定方向取料,弯曲件外侧不应有样冲点与伤痕缺陷。(8)号料后剩余材料应进行标识,包括:编号、规格、材质及炉批号等,以便于余料再次使用。(9)放样与样板、样杆允许偏差参见表 3.2.2-1。表 3.2.2-1 放样与样板、样杆允许偏差项 目允许偏差平行线距离与分段尺寸1.0mm对角线差1.0mm宽度及长度1.0mm孔距1.0mm加工样板角度0.2O(10)号料后允许偏差参见表 3.2.2-2 。表 3.2.2-2 号料后允许偏差项 目允许偏差零件外形尺寸1.0mm孔距1.0mm3.2.3 切割(1)下料划线后钢材,必须按其所需形状与尺寸进行下料切割。常用切割方法有:a.机械切割:用于型材及薄
21、钢板切割,一般使用剪切机、锯割机、砂轮切割机等机械设备进行切割。b.气割: 用于中厚钢板及较大断面型钢切割,多利用氧气-乙炔、丙烷、液化石油气等热源进行切割。c.等离子切割: 主要用于不锈钢、铝、铜等金属切割,利用等离子弧焰流实现切割。(2)剪切时应注意如下工艺要点:a.剪刀口必须锋利(可用碳素工具钢与合金工具钢制作),发现损坏或者迟钝需及时检修、磨砺或调换。b.上下刀刃间隙必须根据板厚调节适当。c.当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交剪切线时,应预先安排好剪切程序后再进行剪切。d.材料剪切后弯扭变形,必须进行矫正,剪切面粗糙或带有毛刺时,必须修磨光洁。e.剪切过程中,切口附近金属因受剪力而
22、发生挤压与弯曲,从而引起硬度提高、材料变脆冷作硬化现象,重要结构件与焊缝接口位置,必须要用铣、刨或砂轮磨削等方法将硬化表面加工清除。(3)锯切时应注意如下工艺要点:a.型钢应经过校直后方可进行锯切。b.所选用锯切设备与锯条规格必须满足构件所要求加工精度。c.单件锯切构件,应先划出号料线,然后对线锯切。号料时,需留出锯槽宽度(锯槽宽度为锯条厚度加 0.51.Omm)。成批加工构件,可预先安装定位挡板进行加工。d.加工精度要求较高重要构件,应考虑预留适当加工余量,以供锯切后进行端面精铣。e.锯切时,应注意切割断面垂直度控制。(4)气割时应注意如下工艺要点: 气割前必须检查确认整个气割系统设备与工具
23、运转正常、安全可靠。且在气割过程中应注意:a.气压稳定,不漏气,机体行走平稳,使用轨道时要保持平直与无振动,压力表、速度计等正常无损。b.割嘴气流畅通无污损。割炬角度与位置准确。 气割时应根据气割机械类型与可切割钢板厚度选择正确工艺参数,比如:割嘴型号、气体压力、气割速度与预热火焰能率等。 切割时应调节好氧气射流(风线)形状,使其达到并保持轮廓清晰、风线长与射力高。 气割前,应去除钢材表面污垢、油污、浮锈与其他杂物,并在下面留出一定空间,以利于熔渣吹出。气割时,割炬移动应保持匀速,割件表面距离焰心尖端以 25mm 为宜。 气割时必须防止回火。 为了防止气割变形,操作中应遵循如下程序 :a.大型
24、工件切割,应先从短边开始。窄长条形板切割,应采用两长边同时切割方法防止侧弯。b.在钢板上切割不同尺寸工件时,应靠边靠角,合理布置,先割大件,后割小件。c.在钢板上切割不同形状工件时,应先割较复杂,后割较简单。(5)机械切割允许偏差,详见表 3.2.3-1。表 3.2.3-1 机械切割允许偏差项 目允许偏差(mm)零件宽度、长度3.0边缘缺棱1.0型钢端部垂直度2.0(6)气割允许偏差,详见表 3.2.3-2。表 3.2.3-2 气割允许偏差项 目允许偏差(mm)零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t,但2.0(t为切割面厚度)割纹深度0.3局部缺口深度1.03.2.4 矫正、成型与边缘加工
25、(1)碳素结构钢在环境温度低于 -16、低合金结构钢在环境温度低于 -12时,不应进行冷矫正与冷弯曲。碳素结构钢与低合金结构钢在加热矫正时,加热温度不应超过 900。低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。(2)矫正后钢材表面,不应有明显凹面或损伤,划痕深度不得大于 0.5mm, 且不应大于该钢材厚度负允许偏差 1/2。(3)冷矫正与冷弯曲最小曲率半径与最大弯曲矢高应符合表 3.2.4-1 要求。表 3.2.4-1 冷矫正与冷弯曲最小曲率半径与最大弯曲矢高(mm)钢材类别图例对应轴矫正弯曲rfrf钢板扁钢Yx x50tL2/400t25tL2/200ty y仅对扁钢100bL2/800b50bL2
26、/400b角钢yx x90bL2/720b45bL2/360b槽钢 yx x50hL2/400h25hL2/200hy y90bL2/720b45bL2/360b工字钢 yx x50hL2/400h25hL2/200hy y50bL2/400b25bL2/200b注: r 为曲率半径,f 为弯曲矢高,t 为钢板厚度,b为翼缘宽度,h为肋高,L为弯曲弦长。(4)钢材矫正后允许偏差应符合表 3.2.4-2 要求。表 3.2.4-2钢材矫正后允许偏差项 目允许偏差(mm)图 例钢板局部平面度6t141.5t141.0型钢弯曲矢高L/1000且不应大于5.0角钢肢垂直度b/100双肢栓接角钢角度不得大
27、于900 槽钢翼缘对腹板垂直度b/80 工字钢 H形钢翼缘对腹板垂直度b/100且不大于2.0 注:t 为钢板或扁钢厚度, b 为型钢翼缘厚度, 为钢材变形量。(5)当零件采用热加工成型时,加热温度应控制在 9001000,碳素结构钢与低合金结构钢在分别下降到 700与 800之前,应结束加工。(6)边缘加工a.边缘加工一般采用铣、刨等方式进行。边缘加工时应注意控制加工面垂直度与表面粗糙度。b.焊接坡口加工宜采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。c.气割或机械剪切零件需要进行边缘加工时,其刨削量不应小于 2.Omm。(7)端部加工a.构件端部加工应在矫正合格后进行,端部加工可采用铣
28、方式进行。b.应根据构件形式采取必要措施,保证铣平端面及轴线垂直。c.端部铣平允许偏差应符合规定要求。3.2.5 制孔(1)钢结构制孔工艺一般采用钻模制孔与划线制孔两种方法。较多频率孔组要设计钻模,以保证制孔过程中质量要求。(2)制孔前应考虑焊接收缩余量及焊接变形因素,将焊接变形均匀地分布在构件上。(3)A、B 级螺栓孔(类孔)应具有 H12 精度,孔壁表面粗糙度 Ra 不应大于 12.5 m,其孔径允许偏差应符合规定要求。(4)螺栓孔孔距允许偏差应符合表3.2.5要求。表 3.2.5 螺栓孔孔距允许偏差(mm)螺栓孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.
29、01.5相邻两组端孔间距离1.52.02.53.0注: 1 在节点中连接板及一根杆件相连所有螺栓孔为一组。2 对接接头在拼接板一侧螺栓孔为一组。3 在两相邻节点或接头间螺栓孔为一组,但不包括上述两款规定螺栓孔。 4 受弯构件翼缘上连接螺栓孔,每米长度范围内螺栓孔为一组。(5)螺栓孔孔距允许偏差超过上表规定允许偏差时,应采用及母材材质相匹配焊条补焊,并经超声波探伤(UT)合格后,重新制孔。(6)C 级螺栓孔 (类孔),孔壁表面粗糙度 Ra 不应大于 25 m,其允许偏差应符合规定要求。3.2.6 钢结构构件组装(1)摩擦面加工 采用高强度螺栓连接时,应在连接前对构件连接摩擦面进行加工处理。处理后
30、抗滑移系数应符合设计要求。 对连接摩擦面进行加工处理方法,可包括喷砂、抛丸与砂轮机打磨等方法。采用砂轮机打磨时,打磨方向应及构件受力方向垂直,且打磨范围不得小于螺栓直径 4 倍。 经处理摩擦面应采取防油污与损伤保护措施。 处理后摩擦面应进行抗滑移系数试验,对抗滑移系数试验有如下要求:a.制造厂与安装单位应分别以钢结构制造批进行抗滑移系数试验。制造批可按分部(子分部)工程划分时所规定工程量 每 2000t 为一批,不足 2000t 也视为一批。当选用两种及两种以上摩擦面处理工艺时,每种处理工艺应单独检验。每批做三组试件。b.抗滑移系数试验用试件应由制造广加工,试件及所代表钢结构构件应为同一材质、
31、同批制作、采用同一种摩擦面处理工艺与具有相同表面状态,并采用同批、同一性能等级高强度螺栓连接副,且在同一环境条件下存放。c.试件钢板厚度,应根据钢结构工程中有代表性板材厚度来确定。试件板面应平整,无油污,孔与板边缘无飞边、毛刺。d.抗滑移系数试验应出具试验报告。试验报告应写明试验方法与试验结果。e.抗滑移系数试验应按国家标准钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程(JGJ82) 要求或设计文件规定进行。(2)构件组装 钢结构构件组装方法选择,必须根据构件结构特性与技术要求,结合制造厂加工能力、机械设备等情况,选择能有效控制组装质量、且生产效率较高方法。 钢结构构件组装一般应按遵守如下规定:组装
32、前,工作人员必须熟悉构件施工图及有关技术要求。根据施工图要求,复核所需组装零件质量。由于原材料尺寸不够,或设计要求进行拼接零件,一般必须在组装前拼接完成。 采用胎模装配构件时必须遵守如下规定:a.选择场地必须平整,并具有足够刚度。b.布置装配胎模时,必须根据钢结构构件特点,考虑焊接收缩量及其他各种加工余量。c.组装出首批构件后,必须由质量检查部门进行全面检查,经检查合格后方可进行继续组装。d.构件在组装过程中,必须严格按照工艺规定进行装配,为了减少变形与装配程序,可采取先组装成部件,然后再将部件组装成构件方法。3.2.7 焊接(1)组装构件经检查合格后,即可进行焊接。当有隐蔽焊缝时,施焊结束经
33、检验合格后方可覆盖。当有复杂装配部件不易施焊时,亦可采用边装配边施焊方法来完成其装配工作。(2)构件焊接应形成焊接记录,焊后构件须进行无损检测。3.2.8 钢结构构件经组装、施焊,检测合格后,即可对构件进行外形尺寸检验、清理编号、喷砂打磨、涂刷油漆,最终进行成品检验、出厂。3.3 典型钢结构组装3.3.1 焊接 T 形与 H 形钢施工工艺(1)工艺流程装焊其他零件下料焊接制孔二次下料拼装矫正校正打磨打砂油漆搬运贮存运输售后服务(2)施工操作要点 下料a.下料前应将钢板上铁锈、油污清除干净,以保证切割质量。b.钢板下料宜采用多头切割机,对几块板同时下料,以防止零件产生马刀弯。c.钢板下料应根据配
34、料单规定规格尺寸落料,并适当考虑构件加工时焊接收缩余量。d.开坡口,宜采用坡口机或半自动切割机,坡口角度应符合相应标准与设计文件规定。e.下料后,应将切割缝处流渣清除干净,再转入下道工序。 拼装a.对 T 形与 H 形梁拼装应在组装平台上进行。b.组拼前,应先将焊接区域内氧化皮、铁锈等杂物清除干净,然后用石笔在翼缘板上划线,标明腹板装配位置,再将腹板、翼缘板置于平台上,用模子、角尺调整 H 梁截面尺寸及垂直度符合规定要求,保证装配间隙控制在 24mm,(半熔透焊缝、贴角焊不留间隙)。c.点焊固定翼缘板,再用角钢点焊固定。点焊焊材材质应及主焊缝材质相同,长度 5Omm 左右,间距 300mm,
35、焊缝高度不得大于 6mm, 且不超过设计高度 2/3 。焊接a.H 形梁焊接应采用 CO2 气体保护焊打底,埋弧自动焊填充、盖面,船形焊施焊方法。b.焊接工艺参数应参照工艺评定确定数据,不得随意更改。 c.焊接顺序:反面打底、填充、盖面打底焊一道填充焊一道碳弧气刨清根正面填充、盖面焊焊接检验d.具体施焊时还要根据实际焊缝高度,确定填充焊次数,构件要勤翻身,以防止构件产生扭曲变形。如果构件长度大于 4m, 则应采用分段施焊方法。e.对焊缝应按规定进行检验,检验合格,方可进入下道工序,检验不合格,应按规定进行返修或处理。 矫正a.H 形梁焊接后容易产生挠曲变形、翼缘板及腹板不垂直等缺陷,薄板焊接时
36、会产生波浪形焊接变形,所以,一般需要采用机械方法或火焰加热方法对其进行矫正。b.采用机械矫正时,矫正前应清扫构件上一切杂物,并将及压辘接触焊缝焊点修磨平整。c.使用翼缘矫正机进行机械矫正时,构件规格应在矫正机矫正范围之内,其中:翼缘板最大厚度50mm,翼缘板宽度180800mm,腹板厚度50mm,腹板高度350mm 以上,工件材质应为 Q235,当工件材质为 Q345 时,被矫正板厚应为 Q235 相应板厚 70%。d.工件厚度及宽度关系应符合表 3.3.1 规定。表 3.3.1 工件厚度及宽度关系翼板最大厚度(MM)101515252530303535404050翼板宽度(MM)150800
37、200800300800350800400800500800e.当翼缘板厚度超过 30mm 时,一般要求往返几次矫正(每次矫正量 12mm)。f.机械矫正时,还可以采用压力机根据构件实际变形情况直接进行矫正。g.采用火焰进行矫正时,应根据构件变形情况确定加热位置及加热顺序,一般情况下,加热温度最好控制在 600650。 二次下料a.通过二次下料,确定构件基本尺寸与构件截面垂直度,作为制孔、装焊其他零件基准。b.当梁截面小于 750mm520mm 时,可采用锯切下料;当梁截面大于 750mm520mm 时,可采用铣端来确定构件长度。c.二次下料时,应根据工艺要求加进焊接收缩余量。 制孔 :a.构
38、件小批量制孔时,应先在构件上划出孔中心与直径,并在孔圆周上 (90o 位置) 打四个冲眼,作钻孔后检查用,中心冲眼应大而深。b.当制孔量比较大时,应先制作钻模,再钻孔。c.制作钻模原则是:同一类型孔应超过 50 组,同一组孔应由 8 个以上孔组成,重要螺栓孔。d.钻孔时,摆放构件平台要平整,以保证孔垂直度。 装焊其他零件 校正构件。 通过打磨、打砂,将构件表面焊疤、焊瘤、飞溅等杂物清理干净。 涂刷油漆,进行成品检验,合格后运出车间。3.3.2 箱形截面构件加工工艺(1)工艺流程坡口检查加劲板无损检验放样、下料组装槽形开坡口矫正铣端组焊盖板箱体焊接钻孔焊接工艺隔板与加劲板焊接无损检验箱体检查箱形
39、梁电渣焊矫正装焊零件板清理挂牌构件最终尺寸验收成品出厂(2)施工操作要点 放样a.依据施工图纸编制钢板配料表。b.按照编制钢板配料表,在板材上放样、划线。放样前应将钢材表面尘土、锈皮等污物清除干净。c.放样、划线时,应按照图纸尺寸及加工工艺要求增加加工余量,包括:铣端余量与焊接收缩余量。 下料 a.对箱体四块主板采用多头自动切割机下料,以为了防止出现马刀变形b.对箱体其他零件下料:对厚度12mm 采用半自动切割机下料,对厚度 12mm 采用剪床下料。 c.切割下料前,应将钢材切割区域表面铁锈、污物等清除干净,气割后应清除熔渣与飞溅物。 矫正a.对所下板料一般应采用立式液压机进行矫正,以保证其平
40、整度。b.对形成马刀弯钢板,应采用火焰加热矫正,火焰加热矫正温度不得超过 650。 开坡口 a.根据加工工艺卡所标注坡口形式,采用半自动切割机或倒边机开制坡口。b.坡口一般分为全熔透与非全熔透两种形式。为了保证最终焊接质量,对全熔透坡口长度应在设计长度基础上,在及非全熔透坡口相邻处适当加长。c.坡口切割后,所有熔渣与氧化皮等杂物应清除干净,并对坡口进行检查。若切割后沟痕超过了规定允许偏差,应采用规定焊条进行修补,修补后应及坡口面打磨平齐。 铣端、制孔a.在箱体组装前应对工艺隔板进行铣端,以保证箱形方正与定位,防止焊接变形。b.有开孔要求,应按图纸与工艺要求制孔。 箱体组装 a.在箱体组装前,应
41、将焊接区域范围内氧化皮、油污等杂物清理干净,在组装时,点焊工必须严格按照焊接工艺规程执行,不得随意在焊接区域以外母材上引弧。b.在装配平台上将工艺隔板与加劲板装配在箱体主板上,保证工艺隔板间距为 10001500mm, 工艺隔板距离主板两端头 200mm。此时所选主板应根据箱形截面大小来确定: 当截面 800800mm 时,可任意选择主板,当截面800800mm 时,则只能选择及加劲板不焊一边相对主板。c.将箱体组装为槽形:在组装为槽形前,应将工艺隔板、加劲板及主板进行焊接。将另两块相对主板组装为槽形,槽形内工艺隔板、加劲板及主板焊接,根据焊接工艺要求,可采用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊。d
42、.组装箱体盖板:在组装盖板前,应对加劲板三条焊缝进行无损检验,同时也应检查槽形是否扭曲,直至全部合格后方可组装盖板。e.箱体四条主焊缝焊接:箱体四条主焊缝焊接,应严格按照焊接工艺要求施焊,焊接采用二氧化碳气体保护焊打底,埋弧自动焊填充盖面。在焊缝两端应设置引弧与引出板,其材质与坡口形式应与焊件相同。埋弧焊引弧与引出焊缝应大于 50mm。焊接完毕后应采用气割切除引弧与引出板,并打磨平整,不得用锤击落。f.对于板厚大于 50mm 碳素钢与板厚大于 36mm 低合金 钢,焊接前应进行预热,焊后应进行后热。预热温度宜控制在 100150,预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度 2 倍,且不应小于
43、100mm。高层建筑钢结构箱形柱及横梁连接部位,因应力传递要求,设计上在柱内设加劲板,箱形柱为全封闭形,在组装焊接过程中,每块加劲板四周只有三边能用手工焊或CO2气体保护焊及柱面板焊接,在最后一块柱面板封焊后,加劲板周边缺一条焊缝,为此必须用电渣焊补上。为了达到对称焊接控制变形目,一般应留两条焊缝用电渣焊进行对称施焊。 矫正、开箱体端头坡口 a.箱体组焊完毕后,如有扭曲或马刀弯变形,应进行火焰矫正或机械矫正。b.箱体扭曲机械矫正方法为:将箱体一端固定,而对另一端施加反扭矩进行矫正。c.对箱体端头要求开坡口,应在矫正之后才可进行坡口开制。 进行箱体其他零件组装焊接。 对构件进行清理、挂牌。 对构
44、件最终尺寸进行验收,合格后,将成品运出车间。1.3.4 质量控制要点1.3.4.1 材料质量控制要点(1)钢结构使用钢材、焊接材料、涂装材料与紧固件等进入现场,必须检查其出厂质量证明书,进行外观检查,并应按合同要求与有关标准规定,在监理旁站下现场取样,进行所要求检验试验。所有文件与检查、检验结果符合设计要求与现行标准规定,方可进行验收,并做好相应记录。(2)钢结构工程材料代用,一般是以高强度材料代替低强度材料,以厚代薄,且必须有设计签章确认。(3)钢结构工程使用 B、C、D 三级钢材,应按要求进行冲击实验。(4)高强度螺栓应按要求进行预拉力试验。1.3.4.2 技术质量控制要点(1)放样、号料必须根据图纸与工艺要求,增加加工余量。(2)制孔应注意控制孔位与垂直度。(3)焊接工序应严格控制焊接变形。1.3.4.3 施工质量控制要点(1)钢结构工程施工单位应具备相应钢结构工程施工资质,施工现场质量管理应有