资源描述
钢管桁架构造制作与安装施工工艺
1 一 般 规 定
1.1 合用范畴
本施工工艺规程合用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状空间构造建筑物以及构筑物。
1.2 编制根据原则与规范
优质碳素构造钢 GB／T699—1999
普通碳素构造钢 GB／T700—1998
低合金高强度构造钢 GB／T1591—1994
普通工程用锻造碳素钢 GB 5576—1997
铸件尺寸差 GB 6414—86
构造用冷弯空心型钢 GB／T6728—1986
铸钢件超声探伤办法及质量评级办法 GB 7233—87
焊接构造用碳素钢铸件 GB／T7659—1987
构造用无缝管 GB／T8162—1999
铸件重量公差 GB／T11351—89
直缝焊管 GB／T13793—1992
构造用不锈钢无缝钢管 GB／T14975—1994
钢构造工程施工质量验收规范 GB 50205—
建筑工程施工质量验收统一原则 GB 50300—
建筑钢构造焊接技术规程 JGJ 81—
合金钢铸件 JB／ZQ4297—1986
铸件质量分等通则 JB／JQ8—90
1.3 材料规定
管桁架使用管材、板材、焊材、铸钢，除材料牌号、型号规格和质量级别应符合相应设计文献规定，还必要符合下述规定：
1 管材
1) 材质：必要符合《优质碳素构造钢》GB／T699—1999、《普通碳素构造钢》GB／T700—1998、《低合金高强度构造钢》GB／T1591—1994和《构造用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994规定；
2) 型材规格尺寸及其容许偏差：矩管必要符合《构造用冷弯空心型钢》GB／T6728—1986原则规定，无缝钢管必要符合《构造用无缝管》GB／T8162—1999原则规定，焊管必要符合《直缝焊管》GB／T13793—1992原则规定，不锈钢无缝钢管必要符合《构造用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994原则规定。
2 板材
1) 材质：必要符合《普通碳素构造钢》GB／T700—1998和《低合金高强度构造钢》GB／T1591—1994原则规定；
2) 规格尺寸和容许偏差：必要符合《碳素构造钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB／T3274—1988和《热轧钢板和钢带尺寸、外形、重量及容许偏差》GB／T709—1988原则规定。
3 焊材
1) 焊条：分别应符合《碳钢焊条》GB／T5117—1995、《低合金钢焊条》GB／T5118—1995和《不锈钢焊条》GB／T983—1995原则规定；
2) 焊丝 分别应符合《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、《碳钢药芯焊丝》GB／T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB／T17493原则规定。
3) 焊剂 分别应符合《碳素构造钢埋弧焊用焊剂》GB5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB／T12470原则规定。
4 铸钢
1) 化学成分、力学性能
管桁架所使用铸钢节点铸件材料采用ZG25Ⅱ、ZG 35Ⅱ、ZG 22Mn等，优先采用ZG 35Ⅱ、ZG 22Mn铸钢，其化学成分、力学性能分别应符合《普通工程用锻造碳素钢》GB 5576—1997、《焊接构造用碳素钢铸件》GB／T7 659—1987和《合金钢铸件》JB／ZQ 4297—1986原则规定。
注：管桁架所使用钢支座普通也采用35号、45号构造钢锻件，其化学成分、机械性能符合《优质碳素构造钢》GB／T699—1999规定。辊轴锻件用钢锭锻造时，锻造比不少于2.5，锻造过程中应控制锻造最后温度，锻件应进行正火解决后回火解决。锻件不得有超过其单面机加工余量50%夹层、折叠、裂纹、结疤、夹渣等缺陷，不得有白点，且不容许焊补。
2)尺寸公差和未注尺寸公差 管桁架所使用铸钢构件尺寸公差应满足设计文献规定。当设计无规定期，未注尺寸公差按GB6414—86CT13级，壁厚公差按GB6414—86CT14级，错型值为1.5mm;未注重量公差按GB／T11351—89MT13级。
1.4 截面形式
管行架单元断面形式普通采用三角形、矩形、梯形及其组合形式（图1.4-1）。
图1.4-1 管行架单元断面形式
注三角形断面;矩形断面;梯形断面;组合断面。
1.5 构件类型
管行架构成构件分类普通有上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹干、横联杆、斜联杆，如图9.1.5—1所示。
图1.5-1 管桁行架构成构件分类
1.6 腹杆及联杆组和类型
管桁架腹杆和联杆依照建筑规定、受力大小以及以便相贯节点解决，普通可采用单斜式或双斜式两种组合形式，如图1.6—1和图1.6—2所示。
图1.6-1 单斜式 图1.6-2 双斜式
1.7 节点及其形式
管桁架节点分为球节点、板节点、铸钢节点、鼓节点、法兰节点和相贯节点等。其相贯基本节点形式有T、K、Y;复合节点形式有T—Y、T—K、＋、X等。
2 施 工 准 备
2.1 材料准备
1 管桁架制造使用钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等必要符合设计规定和现行原则规定。
2 材料代用，采用等截面和等强度原则，任何材料代用均必要经设计单位核算承认，并按关于规定办理审批手续。
3 进厂原材料除必要有生产厂出厂质量证书，还应按合同规定和关于现行原则进行检查和验收，做好检查记录。
4 钢材
当钢材平直度不能满足工艺规定期，应先行矫正。其钢材矫正后，应符合表9.2—1规定容许偏差规定。
表2—1 钢材经矫正后容许偏差
项目
容许偏差
钢板，型钢局部绕曲矢高f
在1m范畴内
厚度（t）
矢高（f）
≤14mm
≤1.5mm
>14mm
≤1.0mm
角钢、槽钢、工字钢绕曲矢高f
长度1/1000，但不不不大于5.mm
管材绕曲矢高f
≤15mm
≤1.5mm
﹥15mm
≤2.0mm
5 焊条 钢管焊条出厂必要按照原则进行严格检查，各项指标达到原则方能容许出厂。使用单位在焊条入库前，应按焊条质量保证书检查焊条质量与否合乎规定，型号、牌号与否符合规定。对于管桁架等重要构造焊条，应按规定经质量复检合格后验收入库。
2.2 焊接准备
1 管桁架构造焊接全过程，均应在焊接责任工程师指引下进行。焊接责任工程师必要具备工程师以上技术职称（或焊接技师），并根据工程详细规定及设备能力，编制焊接工艺指引书。
2 焊接责任工程师和其他焊接技术人员，应具备承担焊接工程师总体规划、管理和技术指引能力。
3 焊接责任工程师和其他焊接技术人员应具备钢构造、焊接冶金、焊接施工等方面知识和经验，并具备焊接施工筹划管理和施工技术指引能力。
4 无损检查员必要通过培训，其资格应有文献或证书确认。若规定由业主委派人员进行检查，应在合同文献中声明。中级以上无损检查员可以在其监督下，让助理检查员完毕详细工作，助理检查员同样仍需通过专业培训、考核和实践，获得有关资格方能进行有关检查工作。中级以上无损检查员应对无损检测成果进行审查、鉴定，并应对出具监测报告签证、盖章、存盘、呈报。
2.3 深化设计
1 管桁架构造普通均需钢构造施工单位进行深化设计，因而规定管桁架构造施工单位应具备相应工程级别钢构造专项设计资质。
2 管桁架构造深化设计规定如下：
1) 应当建立构造整体三维线框模型，对重要部位复杂节点，还应进行三维实体仿真放样，条件容许时宜建立整体构造三维实体仿真模型。
2) 合理选用对的构造节点形式，重要节点部位应当进行复核计算。
3) 依照材料定尺长度，对的拟定桁架弦干拼接点位置，同步依照安装条件，拟定桁架节段拼接位置。
4) 多根杆件相贯时，为保证节点施焊以便，同步保证焊缝质量，应当和构造设计师充分讨论，拟定节点工作点定位以及容许偏心量。
5) 对三维曲线桁架，宜将其弦杆进行二维弧形展开，展开放样时应当充分考虑桁架拼接节点安装精度与难度，和构造设计师充分讨论，选用合理拼接节点形式。当二维展开难以满足设计曲线形状时，除考虑三维成型加工设备条件外，宜和构造师进行充分交流，对加工曲线进行调节。
6) 拟定所有节点合理焊缝形式，针对不同焊接部位制定相适当焊接工艺。
7) 对于复杂节点，必要明确节点装配关系。
8) 拟定重要零件、构件加工工艺。
3 相贯线绘制
在具备构造三维实体仿真模型和五轴以上数控相贯线切割机条件下，可以不进行专门相贯线绘制，当不具备数控相贯线切割机条件时，必要进行相贯线绘制。
1) 深化设计惯用节点形式：
图2.3—1 主管支管直接相贯
图2.3—2 带加强套管相贯
图2.3—3 球管相贯
钢管鼓
图2.3—4管鼓相贯
过渡板
加劲板
图2.3—5 管板相贯节点
连接筒
图2.3—6 管筒相贯节点
连接法兰
图2.3—7 法兰连接节点
阐明：
1. 上图中节点形式为管桁架深化设计过程中常采用节点形式，其构造规定以及计算原则按《钢构造设规范》GB50017-和《网架构造设计与施工规程》JGJ7-91以及有关钢构造设计构造手册内容执行。
2. 对于某些重要部位特殊节点形式，当难以采用手册简化计算公式拟定其节点强度时，必要采用辅助手段提供其承载能力数据作为安全保障，普通手段为有限元仿真计算或实验检测。
2) 支座节点 管桁架构造采用支座节点形式较多,对于某些新型支座形式,如板式橡胶支座、万向球铰支座、滚轴支座、铸钢支座等应当通过与支座生产专业厂家沟通,在深化设计阶段应当明确其构造规定,装配关系等，特别是支座安装后钢构造二次施工对支座不利影响因素以及相应采用工艺办法必要明确。
2.4 制作准备
1 放样和号料是管桁架构造制作工艺中第一道也是至关重要一道工序，从事放样、号料技术人员和操作工人规定必要熟悉图纸，仔细理解技术规定，对图纸构件尺寸和定位方向进行仔细核对。
2 对于构造杆件空间关系复杂、连接节点呈空间定位、杆件之间或者杆件与相邻建筑体干涉较多管桁架构造，宜采用三维实体放样，三维实体放样分为整体实体放样和节点局部实体放样，如图2.4a和图2.4b所示。
图2.4a整体实体放样 图2.4b节点实体放样
3 由放样图进行胎架平台制作时，胎架平台工艺补偿尺度普通不得超过2mm.
4 构件放样尺寸拟定后来，为保证放样精确，应当进行自检，检查样板与否符合图纸规定，核对样板数量，并且报专职检查人员检查。
5 下料加工之前，宜在计算机上进行电子图预拼装，当基于三维仿真实体模型条件下放样，可以直接进行数控切割。
3 制 作
3.1 工艺流程
管桁架加工制作，可以依照详细工程状况在工厂或工地现场进行，其工艺流程见图3.1-1。
3.2 工作细则
1 喷丸（砂）除锈
管桁架构件推荐使用喷丸除锈，容许使用其她办法，如喷砂除锈、手工除锈、酸洗除锈等，但必要达到设计规定除锈级别。其除锈级别必要满足GB8923原则规定。
2 接管
1） 管材对接，必要按JGJ81—原则规定进行焊接工艺评估,拟定焊接材料、焊接办法以及焊接工艺参数，以保证接管质量。
2） 管材对接焊缝，普通采用加内衬管（板）（见图3.2-1）和加隔板焊（见图3.2-2）等强度全熔透焊接以及加外套筒（见3.2-3）和插入式等强度角焊缝焊接，焊缝质量级别必要达到设计图纸详细规定。
3） 相似管材（同管径同壁厚）对接形式：见图3.2-1、图3.2-2、图3.2-3所示。
图3.1-1 加工制作工艺流程
相贯线切割
弯 管
节点球、板或铸件加工
管桁架分段单元拼装
检 验
检 验
节点焊接
检 验
油漆、标记
合格或货
合格或货
管材验收
喷丸或喷砂机除锈
退货或换货
接 管
检 验
不合格
合
格
不合格
合格
喷（刷）工厂底漆
不合格
不合格
不合格
退货或换货
管材验收
合
格
图3.2-1 加内衬管（板）单面焊示意图
图3.2-2 加隔板焊示意图
图3.2-3 加外套筒角焊示意图
4） 不同管材对接形式分为：内径相似壁厚不同、外经相似壁厚不同和内径外经均不同三种状况。不同管材对接，分别应采用下述办法达到管材之间平缓过渡。详见图3.2—4、图3.2—5、图3.2—6所示。
图3.2-4内径相似壁厚不同管材对接示意图
图3.2-5 外径相似壁厚不同管材对接示意图
图3.2-6 内径外经均不同管材对接示意图
5） 焊缝坡口形式，在管壁厚度不不不大于6mm时，可用I形坡口，其坡口宽度b应控制在4mm～8mm，见图3.2—7。在在管壁厚度不不大于6mm时，可用V形坡口，间隙应控制在2～5mm内，坡口角度α应依照管壁厚度和使用焊条或焊丝直径，在55°～80°内选取，见图3.2—8。
6） 内衬管普通选用壁厚4～10mm,长度40～60mm为宜。
图3.2-7 I形坡口管对接图 图3.2—8 V形坡口管对接图
7） 管材焊接，可以采用二氧化碳气体焊和手工电弧焊。接管焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查，Q195、Q235、20＃材质管材应在焊接后焊缝自然冷却到环境温度；Q295、Q345、09MnV、09MnNb、12Mn、12Mn、14MnNb、16Mn、16MnRE、18Nb材质管材应在焊接完毕24h后；Q390、Q420、Q460、15MnV、15MnTi、16MnNb、15MnVN、14MnVTiRE材质管材应在焊接完毕48h后，进行超声波探伤检查。
8） 管材最短接长为二倍D（管材外经）且不得不大于600mm。管材接管后,每10000mm对接接头不得超过3个；每5000mm对接接头不得超过2个；每3000mm对接接头不得超过1个。且对接接头处焊缝应与节点焊缝错开为1D并不得不大于200mm距离,如图3.2-9所示。
图3.2-9 对接接头焊缝与节点焊缝错开示意图
9） 相似管材（同管径同壁厚）对接，接口错边不大于0.15t(t为壁厚)且不大于等于3mm。
3 相贯线切割
1） 相贯线切割，必要采用专用数控相贯线切割机进行。管件在切割前，必要用墨线弹出基准线，作为相贯线切割起止和管件拼装定位线。并保证相交管件中心轴线交汇于一点。如果管桁架中，斜腹杆中心线交汇于弦杆中心线外侧（即正偏心）或内侧（负偏心），则应使交汇偏心距最小，且应满足：-0.55d0≤e≤0.25 d0或-0.55h0≤e≤0.25 h0，如图3.2-10所示。相贯线切割，应按照先大管后小管、先主管后支管、先厚壁管后薄壁管顺序进行。
图3.2-10 斜腹杆、弦杆中心线偏心示意图
注：d0为圆管直径；h0为矩管高度；e为偏心距。
2） 管件壁厚不不大于6mm,应按图3.2-27、图3.2-28、图3.2-29和表3.2-5坡口规定，采用定角、定点、固定坡口方式与相贯线配套切割相贯节点焊接坡口。
3） 相贯线形式重要分为：
（1） 二管相贯线
a 垂直相交相贯线如图3.2-11 所示。
b 斜交相贯线如图3.2-12 所示。
c 偏心相交相贯线如图3.2-13所示。
图3.2-11 垂直相交相贯线 图3.2-12 斜交相贯线 图3.2-13 偏心相交相贯线
(2) 三管相交相贯线和多管交相相贯线如图3.2-14，图3.2-15所示。
图3.2-14 三管相交相贯线 图3.2-15 多管相贯线
（3） 与环管或球相贯线
a. 与外环管相贯线如图3.2-16所示。
b. 与内环管相贯线如图3.2-17所示。
c. 与球相贯线如图3.2.17-18所示。
图3.2-16外环管相贯线 图3.2-17内环管相贯线 图3.2.3—18管球相贯线
4） 若采用火焰或等离子数控相贯线切割机进行相贯线切割，切割后必要将相贯线周边残留熔渣清除干净，防止焊接缺陷产生。
5）管件切割时应依照不同节点形式，参照下述规定预留焊接受缩余量：钢管球节点加衬管时，每条焊缝收缩余量应留1.5～3.5mm，不加衬管时，每条焊缝收缩余量应留1.0～2.0mm。焊接钢板节点，每个节点焊缝收缩余量应留2.0～3.0mm。相贯节点，每条焊缝收缩余量应留1.0～2.0mm。
4 弯管
1）弯管可以采用冷弯和热弯办法。但对于管径较大和壁厚较厚弯曲半径较小（普通R﹤20m）管件推荐使用较为先进中频热弯工艺。
2）弯管工艺流程：
设定模形靠板
弯曲（冷弯、热弯）成型
放 样
3）弧形、平面内函数曲线或平面内自由曲线管件在弯制成形之前必要进行详细控制点坐标计算，对单曲率杆件，每根下料杆件弯曲前控制计算点不得少于5个点，对于曲率较大杆件或多曲率杆件，其形状控制点相应增长。同步规定弯管成形后检查控制点应不少于桁架上下弦杆节段控制点，检查时可以采用节点相对坐标进行校核（图3.2-19）。
4）弯管质量应满足表3.2-1规定加工公差规定。
（） （）
(c)
图3.2-19 曲线桁架成形控制点
表3.2-1 弯管加工公差规定
项 目
允 许 偏 差
备 注
管径椭圆率
（Dmax-Dmin）/Dmax
8%
矢（弦）高
0～＋20mm
弧长
L／1500，且≤20mm
壁厚减薄量
13％t,且≤1.5mm
注： 1、Dmax、Dmin为管测点最大、最小直径； 2、t为管壁厚度。
5 节点板或节点球加工
1) 节点板
(1)焊接钢板节点分为单板和十字节点板，用于连接管桁架杆件(图3.2-20)。十字节点板宜由二块带企口钢板对插而成，也可以由三块钢板焊接而成。十字节点板 构造如图3.2-21(a)、(b)所示。
图3.2-20 单板节点示意图
() ()
图3.2-21 十字节点板构造示意图
(2) 板节点所用钢材应同管桁架杆件钢材一致，板材厚度由设计依照内力计算拟定，普通比连接杆件厚度大2mm，但不得不大于6mm。节点板大小尺寸由设计拟定。十字节点板竖向焊缝宜采用V形或K形坡口全熔透对接焊缝。
(3) 钢板节点节点板长度尺寸容许偏差为±2mm，角度容许偏差为±20′，可用角尺或样板检查，其接触面应密合。
2) 节点球加工
焊接空心球节点，是当前管桁架中应用较多一种节点。它构造简朴，受力明确，球体无方向性，可以与任意方向管件连接。
(1)焊接空心球加工工艺流程：
装配焊接
冲压成半球（热压、冷压）
圆板下料
机械加工
(2) 焊接空心球构造，由两个半球焊接而成，可分为不加肋（图3.2-22）和加肋（图3.2-23）两种。空心球外径与壁厚比值按设计规定普通可选25～45。空心球壁厚与连接管件最大壁厚比值选用1.2～2.0。空心球壁厚普通不不大于4mm。
(3) 当空心球外径不不大于等于300mm,且杆件内力较大需要提高承载力时，可在球内两半球对焊处增设肋板，使肋板与两半球三者焊成一体，见图3.2-23。肋板厚度不不大于球体壁厚；肋板自身可挖空以减轻自重，普通可挖去其直径1／3～1／2。为了以便两个半球拼装，在肋板上可采用凸台，其凸台高度不得不不大于1mm。内力较大管件应位于肋板平面内。
图3.2-22 不加肋空心球 图3.2-23 加肋空心球
(4) 焊接空心球装配焊接前须在半球上钻一种5mm～10mm排气孔，待焊接完毕检查合格后用塞焊方式将孔封闭。
(5) 焊接球节点半球出胎冷却后，应对半圆球用样板修正弧度，然后按半径切割半圆球平面，并留出拼圆余量。半圆球修正、切割后来，宜采用机械或自动、半自动火焰切割办法打坡口。其坡口角度、钝边、间隙如图3.2-22和图3.2-23所示。
(6) 加肋空心球，按加肋形式分为加单肋和加垂直双肋。对于加垂直双肋空心球，在圆球拼装前，应对半球进行加肋、焊接。
(7) 球拼装应在胎具上进行，拼装应保持球直径尺寸和圆度一致。
(8) 空心球焊接可用手工电弧焊或CO2保护焊多层焊。壁厚不不大于16mm大型空心球焊接时，为了保证质量，宜先采用CO2保护焊或手工电弧焊小直径焊条打底，再用埋弧焊填充、盖面。其焊接工艺参数与相应平板焊接相近。拼装好球体，应放在焊接胎架上转动（手工或机械），采用180°对称顺序焊法，见图9.3.2-24。
图3.2-24 球体转动对称焊接顺序示意图
(9) 焊接空心球，焊接后球表面应光滑平整，不得有局部凸起或折皱，其加工尺寸公差必要符合表3.2-2规定。
表3.2 焊接空心球加工尺寸公差
球直径
（mm）
直径公差
（mm）
圆度
（mm）
壁厚减簿量
（mm）
两半球对口错边量（mm）
≤300
±1.5
≤1.5
13%t且≤1.5
≤1.0
﹥300
±2.5
≤2.5
注：t为空心球壁厚。
(9)焊接球焊缝应按JG／T3034.1原则进行超声波探伤检查，其质量应符合设计规定，当设计无规定期，应符合GB50—原则规定二级焊缝原则。
3) 铸钢件加工
(1)管桁架铸钢节点构件锻造普通工艺流程：
热解决
浇 铸
落 砂
机 加
造 型
(2) 管桁架铸钢件锻造模型尺寸应考虑铸件收缩量，砂必要采用优质砂。为保证铸件表面光滑、不粘砂，砂型应用干燥型或自硬型。
(3) 锻造钢水应充分精炼纯净，尽量减少非金属夹杂物，应从炉中取样进行化学成分分析，保证钢水质量。
(4) 应采用高强度耐火釉砖作烧口系统，并保证钢水能顺利凝固和充分补灌，防止浇铸系统中型砂剥落而使铸件夹砂。
(5) 浇铸完毕铸件应逐渐冷却，避免由于铸件应力或局部冷却产生热应力使铸件变形或开裂。拆箱后应全面清砂，去除冒口、飞溅等附属物。
(6) 管桁架铸钢件清砂后，必要经整体退火解决，以消除锻造应力，整形或缺陷修补后再经正火加回火解决。正火解决过程中，保温时间不少于4h。
(7) 管桁架铸钢件不容许有冷裂、热裂、白点（发裂）、和热解决裂纹存在。如有裂缝应铲除焊补，其铲削深度和铲削面大小必要满足如下规定：在支座、节点重要受力部位及其周边50mm范畴内，经铲削后缺陷面积不超过该面积10%，断面削弱不超过10%。
(8) 管桁架所使用铸钢件成品外观质量和内在质量分别应符合表9.3.2-3、表9.3.2-4规定。
表3.2-3 管桁架铸件外观质量规定
序号
项 目
要 求
备 注
1
形状尺寸
形状
铸钢件形状必要符合设计规定。其基本尺寸公差符合设计规定，或符合GB6414—86GT13级规定（壁厚公差符合GB6414—86GT14级规定）。
基本尺寸公差
符合设计规定，或符合
GB6414—86GT13级规定。
壁厚公差
符合设计规定，或符合
GB6414—86GT14级规定。
错型值
1.5mm
2
重 量
重量公差符合设计规定，或符合
GB／T11351—89MT13级规定。
3
表面粗糙度Ra
与其他管件连接部位
12.5μm
其他部位
50μm
4
表面缺陷
飞翅、毛刺、抬型、胀砂、冲砂、掉砂、外渗物、冷隔、浇注断流、表面裂纹、鼠尾、沟槽、夹砂结疤、粘砂、皱皮、缩陷、浇不到、未浇满、跑火、型漏、变形翘曲、冷豆，以及表面夹杂物、气孔、缩孔、砂眼等缺陷。
符合设计规定和JB／JQ8—90合格品规定。
表3.2-4 管桁架铸件内在质量规定
序号
项目
规定
备注
1
力学性能
屈服强度
符合设计和《普通工程用锻造碳素钢》GB5576—1997、《焊接构造用碳素钢铸件》GB／T7659—1987和《合金钢铸件》JB／ZQ4297—1986原则规定。
抗拉强度
伸长率
断面收缩率
冲击韧性
硬度
2
化学成分
符合设计和《普通工程用锻造碳素钢》GB5576—1997、《焊接构造用碳素钢铸件》GB／T7659—1987和《合金钢铸件》JB／ZQ4297—1986原则规定。
3
特殊性能
低温性能
设计规定。
断裂性能
疲劳性能
4
内部缺陷
缩孔、缩松、疏松、气孔、夹杂物、裂纹等
经超声波无损检查符合设计规定，或符合GB7233—87规定二级质量级别规定。
6 拼装和节点焊接
1) 管桁架跨度和自体重量超过吊装机械吊装能力时，在地面按起重量分段进行组焊。各段管件之间设立固定连接点（以点焊连接），分段组焊完毕后经焊缝及各部尺寸检查合格，再拆开分段处暂时连接点，逐段吊运至安装位置台架上，进行合拢焊缝焊接。
2) 管桁架拼装单元拼装和焊接应在预先准备好胎架上进行，以保证构造形状精确性。单元拼装尺寸必要精确，以保证高空安装（总拼）时节点吻合和减少累积误差。单元体拼装，总体上应按先平面、后空间，从中间向两边，从下到上顺序进行；在同一节点上按先大管后小管、先主管后支管顺序进行。尽量减少焊接变形和焊接应力。单元体拼焊完毕后，标上编号、画出安装定位线，等待安装。
3) 管桁架拼装应按表3.2-9规定严格控制拼装尺寸偏差。
4) 当管桁架为弧形时，上下弧形杆弦高容许偏差不大于等于跨度（弦长）1／1500，且不超过40.0mm。
5) 管桁架管球节点，管件应开坡口。管球连接应尽量采用在管件端头加衬管与球焊接，并在管件与球之间应留有一定间隙以保证焊透，以实现焊缝与管件等强(图3.2-25)。在条件不容许状况下，容许不加内衬管而采用坡口加角焊缝办法，保证焊缝强度达到与管件等强（图3.2-26）。
图3.2-25 管件加衬管连接 图3.2-26 坡口加角焊缝连接
角焊缝焊脚尺寸K应符合如下规定：当管壁厚度t≤4mm时，K≤1.5t且不适当不大于4mm；当管壁厚度t﹥4mm时，K≤1.2t且不适当不大于6mm。
6) 普通状况下，球面上相邻管件净间距不适当不大于10mm。当球面上汇交管件较多时，容许某些管件相贯，但必要符合下述规定：
(1) 汇交管件轴线必要通过球体中心线；
(2) 相贯连接两管件中，截面积大主管件必要全截面焊在球上（当两管件截面相等时，取拉杆为主管件）。另一管件则坡口焊在主管件上，但必要保证有3／4截面焊在球上，并以加肋板补足削弱面积。
7) 管材相贯接头拼焊，应符合图3.2-27、图3.2-28、图3.2-29和表3.2-5规定
图9.3.2-27 圆管、矩形管相贯接头焊缝分区形式示意图
注： 圆管及方管相配连接； 圆管及方管台阶连接； 圆管接头分区；
台阶状矩形管接头分区； 相配方管接头分区
图3.2-28 局部两夹角（Ψ）和坡口角（α）示意图
图3.2-29 管材相贯接头全焊透焊缝各区坡口形状与尺寸示意图
（焊缝为原则平直状剖面形状）
注： 1—尺寸he、hL、b、b′、Ψ、ω、α、见表9.3.2-5； 2—最小原则平直焊缝剖面形状如实线所示；
3—可采用虚线所示下凹状剖面形状； 4—支管厚度tb﹤16mm;5—hK：加强焊角尺寸
2-5 圆管T、K、Y形相贯接头全焊透焊缝坡口尺寸及焊缝厚度
坡口尺寸
趾部
ψ= 180°～135°
侧部
ψ=150°～50°
过渡某些
ψ= 75°～30°
跟部
ψ= 40°～15°
坡门角度 α
最大
90°
ψ≤105°时60°
40°
最小
45°
37.5°；ψ较小时1／2ψ
ψ较大时 1／2ψ
支管端部 斜削角度 ω
最大
依照所需α值拟定
最小
10°或 ψ＞105°时45°
10°
根部间隙 b
最大
四种焊接办法均为5 mm
气保护焊 (短路过渡)、药芯焊丝气保 护焊：
α＞45°时 6 mm； α≤45°时 8mm； 手工电弧焊 和药芯焊丝自 保护焊时6mm
最小
1.5 mm
打底焊后 坡口底部 宽度b′
最大
手工电弧焊和药芯焊丝自保 护焊：
α为25°～40°时3 mm； α为15°～25°时5mm。
气保护焊(短路过渡)和药 芯焊丝气保护焊：
α为30°～40°时3 mm； α为25°～30°时6 mm； α为20°～25°时10 mm
α为15°～20°时13 mm
焊缝有效厚度he
≥tb
ψ≥90°时，≥tb； ψ＜90°时，
≥
≥,
但不超过1.75tb
≥2tb
hL
≥，但不超过1.75 tb
焊缝可堆焊至满足规定
注：坡口角度α＜30°时应进行工艺评估；由打底焊道保证坡口底部必要宽度b′
8） 由于管件直径、圆度及坡口制作中都存在着误差，为便于操作，在开坡口时不留钝边。间隙保持在0-1.5mm，当间隙不不大于1.5mm时，可按超标间隙值增长焊脚尺寸。当间隙不不大于5mm时，应采用堆焊和打磨办法，修整支管端头或在接口处主管表面堆焊焊道，以减小焊缝间隙。但要避免过多地堆焊。
9） 焊接办法普通采用低氢型焊条手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊，焊接参数按表3.2-6、表3.2-7和表3.2-8所列数值范畴选用。
表3.2-6 T、Y、K形节点手工电弧焊焊接工艺参数
焊条直径
（mm）
焊接电流（A）
平焊
横焊
立焊
仰焊
φ3.2
120~140
100~130
85~120
90~120
φ4.0
160~180
150~170
140~170
140~170
φ5.0
190~240
170~220
—
—
表3.2-7 CO2气体保护焊细颗粒过渡焊接工艺参数
焊条直径φ（mm）
焊接姿势
焊接参数
气体流量
（L／min）
电流（A）
电压（V）
速度（mm/min）
1.2
仰焊
200～230
24～30
150～200
20～80
立焊
220～260
26～34
俯焊
280～340
30～38
1.6
仰焊
230～260
26～34
300～400
立焊
250～300
30～38
俯焊
320～350
34～42
表3.2-8 CO2气体保护焊短路过渡焊接工艺参数
焊丝直径（mm）
焊接位置
焊接参数
气体流量（L／min）
电流（A）
电流（V）
速度（mm/min）
0.8
俯焊
90～110
19～21
250～450
9～12
1.2
俯焊
160～200
24～26
12～15
立焊
100～130
22～23
12～15
仰焊
120～150
23～24
12～15
1.6
俯焊
260～300
31～33
22～25
立焊
190～230
28～30
18～22
表3.2-9 管桁架拼装尺寸容许偏差
项 目
容许偏差（mm）
图例
节点中心位置偏移
L／500，且不超过5mm
相贯节点弯曲偏心e
－0.55d0(h0)≤e≤0.25 d0(h0)
相贯节点扭转偏心e1
2%d0(h0),且不超过5mm
焊接球节点与钢管中心偏移
2%D,且不超过10mm
管件轴线弯曲矢高f
L1/1000,且不不不大于5.0
直腹杆垂直度
±L1／1500，且不超过±3.0
管材接口错边
t/10,不不不大于3.0
截面尺寸
平面管桁架
高度
±H／250，且不超过±15.0
三角形
管桁架
角度
±1°
四边形
管桁架
高度
±H／250，且不超过±15.0
对角线Δ
±1%
拱度
设计规定起拱
±L／5000
设计未规定起拱
0～＋20
分段单元长度
≤20m
±20
﹥20m
±30
注：L1管件长度；t为管壁厚度；H为管桁架截面高度；L为管桁架长度；d0为弦管外经；h0为矩管高度；D为焊接球外经；为理论对角线长度。
4 安 装
4.1 管桁架安装应由具备相应钢构造工程施工资质施工单位承担，施工现场应有相应施工技术原则、质量管理体系、质量控制及检查制度和经审批施工组织设计、施工方案（或作业指引书）等技术文献。
4.2 安装前应依照《钢构造工程施工质量验收规范》GB50205—和本原则对管、板、焊接球以及分段制作单元进行检查验收，不符合规定
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