钢管柱加工专项方案.doc

目录
1. 编制根据 1
2. 工程概况 2
2.1 项目基本概况 2
2.2 钢管柱概况 2
3. 材料及设备筹划 4
3.1 材料供应筹划 4
3.2 生产设备配备 4
3.2 检查测量设备 5
4. 加工工艺规定及控制 6
4.1 下料 7
4.2 筒体卷制 7
4.3 筒体焊接 8
4.4 筒节组对 8
4.5 环板加工制作 9
4.6 环板、肋板与主题拼装焊接 11
4.7 筒体组拼 12
4.8 栓钉焊接 14
4.9防腐解决及进场规定 14
5. 钢管制作检查 16
5.1 钢管柱制作检查原则 16
5.2 钢管柱制作缺陷修复 16
6. 安全管理及文明施工办法 17

1. 编制根据
1）《宾馆西路站地下站土体围护构造施工图设计》
2）施工图设计交底
3）《建筑桩基本技术规范》 （JGJ94—）
4）《钢构造工程施工质量验收规范》 （GB50205-）
5）《钢管混凝土构造设计与施工规程》 （CECS28:）
6）《建筑工程施工质量验收统一原则》 （GB50300-）
7）《钢筋焊接及验收规程》 （JGJ18-)
8）《工业建筑防腐蚀设计规范》 （GB 50046—）
9）《涂装前钢材表面锈蚀级别和除锈级别》 （GB/T8923）
以及相应施工验收规范编制。

2. 工程概况
2.1 项目基本概况
天津地铁5、6号线工程文化中心某些第2合同段宾馆西路站（天津宾馆站）是地铁5、6号线一种同台换乘站，为地下三层三跨岛式车站。车站位于天津市河西区宾水道与宾馆西路交口，沿宾水道东西向布置，场地范畴内地势平坦。
车站主体构造长276m，原则段基坑宽23.3m，深26.12m，盾构井段基坑宽27.1m，深27.72m，主体构造采用盖挖逆筑法施工工艺，围护构造采用地下持续墙形式（深55米，共106幅）。如图2.1-1项目位置图所示：

图2.1-1 项目位置图

2.2 钢管柱概况
钢管柱采用直径800mm壁厚25mm以及直径1000mm壁厚25mm钢管，数量分别为54根和2根，共有8种形式，钢管柱详细形式见下表所示。
钢板及环板材料采用Q 345b钢，且屈服强度实测值与抗拉强度实测值比值不应不不大于0.85，钢材应有明显屈服强度，且伸长率不应不大于20%，钢材应具备懒汉焊接性和合格冲击韧性。
表2.2-1 钢管柱形式及数量记录
序号
形式
所在位置
数量
长度（m）
1
Z1
13轴-20轴
16
23.97
2
Z2
12轴，21轴，28轴
6
23.97
3
Z3
4轴-11轴，25轴-27轴
22
25.17
4
Z4
3轴
2
26.07
5
Z5
2轴
2
26.07
6
Z6
29轴
2
27.07
7
Z7
22轴，24轴
4
26.17
8
Z8
23轴
2
26.17

3. 材料及设备筹划
3.1 材料供应筹划
材料供应筹划见下表所示。
表3.1-1 材料供应筹划表
材料类型
厚度（mm）
重量（t）
备注
Q345b
20
30.59
环形板
Q345b
25
680.19
钢管柱柱体
Q345b
30
82.18
环形板
共计
钢板
792.96
栓钉
69632

3.2 生产设备配备
重要检查测量设备见下表所示
表3.2-1 生产设备配备
序号
仪器名称
型 号
数量
状 态
使用及保管人
1
单 臂 刨 床
B1016A
1台
完 好
下料工序负责人
2
自动切割机

6台
完 好
下料工序负责人

3
便携式数控切割机

1台
完 好
下料工序负责人
4
卷 板 机
30×3000
20×
25×
40×2500
2台
1台
1台
1台
完 好
卷管工序负责人
5
埋弧自动焊机
DC-1000
MZ-1250
MZ（D）-1250
ZX5-1000
Z 1250 A
3台
4台
2台
3台
1台
完 好
焊接工序负责人
6
防腐工作台

2台
完 好
防腐工序负责人
7
防腐机
非标
1台
完好
防腐工序负责人
8
无气喷涂
N13-500k
2台
完好
防腐工序负责人
9
内孔喷涂器
GPQ6C
1台
完好
防腐工序负责人
10
平焊台

4台
完 好
平焊负责人
11
环焊台

4台
完 好
环焊负责人
12
起重设备

8台
完好

13
干燥箱

1台
完好
焊接工序负责人
14
电焊机
BX3-500-2
ZX-400A
ZX5-500
25台
2台
1台
完好
焊接工序负责人
15
CO2焊机

7台
完好
焊接工序负责人
16
对管台

1台
完好
对管负责人

3.2 检查测量设备
重要检查测量设备见下表所示
表3.2-1 重要检查测量设备
序号
仪器及设备
型 号
数 量
状 态
使用及保管人
1
焊缝检测尺

3个
有 效
下料工序负责人
专职质检员
2
测厚仪
F6
S10
1台
1台
有 效
专职质检员
3
钢 卷 尺
10m
4把
有 效
下料、环焊负责人
库房及检查人员
20m
2把
4
针孔探测仪
ZT--4
1台
有 效
专职质检员
5
卡尺
0-150
1把
有 效
生产技术部
6
X射线探伤机
XXQ-2505
1台
有 效
专职质检员
7
超声波探测仪
MUT600B
1台
有 效
专职质检员

4. 加工工艺规定及控制
钢管柱施工采用选取具备相应资质级别加工单位进行招标，依照招标办法选取信誉优良实力雄厚加工单位中标。
钢管柱加工流程图如下图所示。

图4-1 钢管柱加工流程图
4.1 下料
咱们所需钢板为×25×2435mm，×20×3063mm双定尺板。
钢板几何尺寸精度是直接影响钢管柱直径、筒节端面与轴线垂直度核心，关系到整个柱体直度以及纵焊缝与管柱母线平行度，影响环口错边量和柱体长度等尺寸精度，
1）依照柱体直径和柱体总长度及厂内加工某些长度及坡口形式拟定下料长度，宽度和坡口形式。
2）用单臂刨床加工钢板两边以及环向焊接工艺坡口到设计尺寸。
3）用氧、乙炔半自动切割机切割长短及纵向焊接工艺坡口到设计尺寸。
坡口：
埋弧自动焊纵焊口为“I”型；环焊口为“V”型坡口，坡口角度：600±50，顿边为0～1mm，坡口间隙0。见下图所示

图4.1-1 环焊口坡口图
4）板几何尺寸偏差：
长度偏差±2mm。宽度偏差±1mm。 板边平行度1mm。对角线差不大于3mm。

4.2 筒体卷制
1）先压边后在进行筒体卷制，筒体卷制过程不应少于三次，达到自然合口。目是消除在卷制过程中产生应力。
2）合口：板边错边量控制在1mm以内，管端面错边量控制在0.5mm以内。点焊在外面，（这样在焊完内口后外面用碳弧气刨清根时把焊点打去，不致影响焊接质量）。
3）椭圆度控制在3mm以内，超标应回圆。

4.3 筒体焊接
纵焊缝用埋弧自动焊，双面焊，直流，反接。环焊缝用CO2气体保护焊打底,埋弧焊罩面，单面焊，直流，反接。
埋弧焊焊丝：H10MnA,φ5；焊剂HJ431（焊剂应按阐明书规定进行烘焙，烘焙温度250℃，时间2小时）；CO2气体保护焊焊丝：THQ-50C，φ1.2，保护气体CO2气体（CO2气体纯度≥99.5%，含水量≤0.005%）。
1）氧乙炔预热：
预热加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度1.5倍，且不不大于100mm,预热温度应在焊件反面测量，测温点应在离电弧通过前焊接点个方向不不大于75mm处,正面测温应在加热停止后进行。
预热温度应>60℃，当环境温度低于0℃，应提高预热温度15～25℃。
2）纵焊缝内口焊接：
焊接参照参数：电流750～800A，电压36～39V，速度0.3～0.45m/min （可依照实际状况做恰当调节）。引、灭弧长度不不大于80mm。
3）外口焊接：
内口焊完后，用碳弧气刨进行清根，并用砂轮磨光，去掉渗碳层。这是保证焊接质量核心。
焊接参照参数：电流850A，电压36～39V，速度0.3～0.45m/min （可依照实际状况做恰当调节）。引、灭弧长度不不大于80mm。
4）环口焊接：
坡口形式见图4.1-1：环焊口坡口图，用CO2气体保护焊打底，埋弧焊照面。
CO2气体保护焊打底焊接参照参数：电流300A,电压30V，速度60cm/min,保护气体流量15～25L/min。
埋弧焊照面焊接参照参数：电流750～800A，电压36～39V，速度0.2～0.3m/min （可依照实际状况做恰当调节）。引、灭弧长度不不大于80mm。

4.4 筒节组对
1）用氧乙炔割下引弧灭弧板，用砂轮打磨平整。
2）依照图纸规定排列筒节。每个筒节纵焊道相错900，见下图所示。

图4.4-1 筒节排列规定
3）对口不得留间隙，这是保证柱体直度核心。
4）对口错边量控制在2mm以内。焊点在外面，其目和纵口同样。

4.5 环板加工制作
环板即钢管柱上各层节点板，是整个主体重要构成某些，依照进度规定采用在钢板上直接割圆或用钢板条卷圆（注：宽度£80mm,时间容许条件下），如下图所示：

图4.5-1 钢板条圈圆
1）环板下料
依照图纸制作样板，其样板比图纸规定大5mm，为精加工留有余量。卷制时对接焊口焊接坡口为X型，顿边为0～1mm。如下图所示

图4.5-2 X型焊坡口
2）焊前预热：
（1）采用氧乙炔预热，预热加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度1.5倍，且不不大于100mm,预热温度应在焊件反面测量，测温点应在离电弧通过前焊接点个方向不不大于75mm处,正面测温应在加热停止后进行。
（2）预热温度应>60℃，当环境温度低于0℃，应提高预热温度15～25℃,CO2气体保护焊道间温度150±15℃。
3）环板焊接：
放在平板之上，用CO2气保焊打底焊。四道口焊完后翻面，用砂轮清根，用CO2气保焊打底焊，用CO2气保焊填充，气保焊丝为THQ-50C，用E5016或E5015（焊条应按阐明书规定进行烘焙，烘焙温度300～350℃，时间1小时） φ4焊条手弧焊盖面焊。
4）采用分面分层多道焊，如下图所示。

图4.5-3 分层多道焊
焊接过程中电流、速度应保持一致，中间不能停顿。其目是防止焊接变形。
5）冷却后，用砂轮磨平焊道，检测环板不平度，不应超过3mm，否则用压力机调平。
6）内圆切割焊接坡口，如下图所示。

图4.5-4 X型焊坡口
7）环板拼焊经检查合格后，依照图纸规定划线，用钻床打孔。

4.6 环板、肋板与主题拼装焊接
1）依照图纸在柱体上划线，划出环、肋板位置，并在柱体上
焊环板止档块，保证环板位置精确，如下图所示。

图4.6-1 环板、肋板定位图
2）环板装到位后，调节环板与柱体间隙。用CO2气保焊点焊,用CO2气体保护焊打底焊，用CO2气体保护焊填充。
3）焊前预热：
采用氧乙炔预热，预热加热区域应在焊接坡口两侧，宽度应各为焊件施焊处厚度1.5倍，且不不大于100mm,预热温度应在焊件反面测量，测温点应在离电弧通过前焊接点个方向不不大于75mm处，正面测温应在加热停止后进行。
2）预热温度应>85℃，当环境温度低于0℃，应提高预热温度15～25℃，CO2气体保护焊道间温度150±15℃。
3） 肋板焊接用CO2气保焊打底焊，用CO2气保焊填充，气保焊丝为THQ-50C，用E5016或E5015（焊条应按阐明书规定进行烘焙，烘焙温度300～350℃，时间1小时） φ4焊条手弧焊盖面焊。采用分面分层多道焊，焊接过程中电流、速度应保持一致，中间不能停顿。防止焊接变形。肋板焊接坡口如下图所示：

图4.6-2 肋板焊接坡口

4.7 筒体组拼
1）拼接前准备
制作胎架：因柱体整根长度18米左右，分段长度6米，胎架长度为16米，见下图所示。

图4.7-1 拼接胎架示意图
胎架调节：现场场地进行平整，胎架进行调节，严格控制胎架直线度（直线度偏差直接影响到整根立柱弯曲度）。
胎架规定平直，用水准仪进行调节，调节后焊接固定在钢板上。
2）环境规定：
焊接施工在露天实行时应满足下面环境规定：
（1）境温度不低于0℃（低于零度应按预热规定提高预热温度）；
（2）风速不大于8m/s；
（3）相对湿度不大于90%；
（4）无雨、雪、雾天气。
3）组对拼接：
（1）组对前依照图纸拟定柱体上、中、下三某些。
对接口管端两侧（涉及端面）25mm范畴内铁锈、毛刺、油污等赃物必要清晰干净。打磨光洁，并将影响焊接质量凹凸不平处修磨平整。
（2）将柱体上下两某些放在胎架上，使两纵口相错90O，调节两口间隙在1～2mm，接口错边量不不不大于2mm。用钢卷尺复核柱体总长度。
规定：对圆度不一，有误差对接口，错边量调节时应均匀，决不容许集中在某一局部范畴内。
（3）定位规定 ：
在装配时不准许用加热强力装配办法，只容许用轻轻打击或卡马牵引办法将部件进行调节，对装时定位焊用CO2气保焊，定位焊高度普通不适当超过设计焊缝2/3，定位焊长度为20～30mm，定位焊距离为200～300mm。
4）环缝焊接：
（1）现场钢管柱对接焊口为环形焊道，60O±5O V型坡口。焊接办法采用CO2气保焊打底焊或用埋弧自动焊罩面，由于现场对接是在露天进行，因而焊接环境应符合焊接施工在露天实行时环境规定。
（2）焊接工艺：
采用手弧焊焊接，每焊一层清除焊渣，检查有无夹渣、气孔、裂纹。并依照焊接位置随时调节焊接电流。直至焊缝成形；
焊接时采用两人同步相对位置焊接，焊速基本相似。以保证不产焊接变形。
对焊缝外观进行检查,并用砂轮机清除焊道周边飞溅物，使焊道周边光滑平整，以利下一步做超探检查
5）焊缝返修
当焊缝达不到技术规定期，应进行返修焊。
（1）刨除缺陷前，返修焊工依照探伤报告，返修单，以判断缺陷深度位置。
（2）采用碳弧气刨或砂轮磨削。
（3）返修预热规定同制作规定。
（4）对缺陷清除要彻底，直至找到缺陷。
（5）返修焊普通用手工电弧焊和 CO2气保焊返修。
（6）当刨槽宽度不不大于15mm时，宜采用多层多道，各层、各道焊缝起弧与收弧应互相错开，一次焊层、焊道厚度应不不不大于使用焊条直径。
（7）对易引起钢管变形部位返修，在返修前应考虑加支撑。
（8）在返修焊过程中，除焊缝底层盖面焊缝道外，可采用锤击法释放应力。
（9）焊缝返修经修磨后应与基本金属圆滑过渡并和原焊缝外形尺寸基本相似。
（10）焊接接头返修后，应按原焊缝质量规定进行外观检查和无损检查。

4.8 栓钉焊接
1）栓钉应采用螺柱焊机牢固地焊于钢构件上。为保证焊接质量，焊接时应在所焊母材上设立B1型焊接瓷环。
2）栓钉施工前应先进行试焊，以选用适当焊接办法和设备。试焊应采用与实际安装时相似材料和程序进行，每次至少试焊十个栓钉。制作期间，每次换班，每个焊工至少试焊两个栓钉。
3）栓钉施工完毕后，应对栓钉进行冲力弯曲实验，实验数量为1%且每根钢构件不少于一种。

4.9防腐解决及进场规定
4.9.1 防腐解决：
钢管防锈和防腐采用涂料、钢材附件表面除锈级别及防腐蚀对钢构造构造规定，应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046—）和《涂装前钢材表面锈蚀级别和除锈级别》（GB/T8923）规定。钢管除锈级别不得低于Sa2，防腐蚀涂料可选用环氧类涂料，涂料厚度不低于220um。同步，钢管及其附件尚须满足防火级别规定，防火级别为一级，防火涂层厚度根据所选材料拟定。
4.9.2 进场规定
按设计施工图规定由加工厂提供钢管应有出厂合格证、实验报告及焊缝检查报告。
运送及装卸规定：
钢管柱长度均为24m左右，使用龙门吊，采用两点吊装，吊装使用Φ21.5mm钢丝绳，吊装时将钢丝绳绕过柱身，吊点均位于柱身总长1/3处，初次起吊高度0.5m，保证钢管柱平稳后再继续起吊并装车，禁止斜拉歪吊。因柱身法兰高度不不大于栓钉，故不再为栓钉架设垫木。运送时应使用钢丝绳固定钢管柱，防止运送过程发生滚落。

5. 钢管制作检查
每道工序完毕后须经三级检查，即操作工自检，工段（班组）检，厂检。
5.1 钢管柱制作检查原则
钢管加工检查原则：
钢管表面不得有划痕、麻点、锈蚀等现象，钢管壁厚负偏差不应超过设计壁厚3%，钢管制作应满足《钢构造工程施工质量验收规范》、《钢管混凝土施工验收规范》和下表规定：
表5.1-1 钢管制作原则

重点对每根钢管柱进行零部件、组装、焊接、栓钉、涂装工序数据记录，填写相应工程检查批质量验收登记表。
焊缝检查原则
焊缝质量应满足《钢构造工程施工质量验收规范》（GB 50205）一级质量原则规定。使用超声波无损检测按图纸规定进行。

5.2 钢管柱制作缺陷修复
1）无损检测应在柱体、环板、环肋板、柱体组焊，分工序随时进行，发现缺陷及时修复。
2）无损检测有缺陷地方用碳弧气刨打开，砂轮磨光，依照缺陷位置可以用埋弧自动焊、CO2气保焊、手弧焊修复。
6. 安全管理及文明施工办法
1）开工前应对参加施工人员进行技术交底，各班组施工前，生产技术负责人应依照施工实际状况进行安全技术交底，必要时应做好交底记录并请关于人员签字确认，对核心工序，重点岗位进行监督检查。检查人员实行跟班制，随时检查质量和工艺纪律执行，以保证产品质量。
2）特殊工种作业人员必要持有效上岗证上岗。
3）班组安全员每天施工前和施工后对施工区域进行安全检查；钢管焊接时，必要设专人进行监护。
4）用电设施和电动工具应周期性进行检测和维护，并做好每天班前例行检查和保养工作。使用时，必要戴绝缘手套，穿绝缘鞋。
5）起重机械设备上钢索、制动、限位装置、电动机械以及地面稳定度由专人定期进行检测。
6）危险品等易燃物品存储、保管和领用必要做好防火办法。
7）施工人员在工作完毕或暂时离开施工地点时，应切断电器具电源、关闭气阀和水阀等，并应做好落水手清工作，带走所有工器具、废铁等施工废弃物，全员做到工完、料尽、场地清。
8）构造柱制作、焊接危险源分析与办法见下表所示：
阶段
危险源
项目
危险源分析
防止办法
准备
吊物
伤人、坠落
吊机吊物时，钢丝绳超重、钢丝绳角度过大导致断钢丝绳，吊机故障等因素吊物坠落、伤人。
1）挂牌标明最大起重量，检测合格，制动、限位、连锁等保护装置齐全有效；
2）起重人员持证上岗，严格遵守各项操作规程；
3）操作工做好每天例行检查、保养、维护工作，吊机禁止带病使用，发生故障及时修复。
下料
火警
采用氧乙炔气割时，钢板下搁置物选用易燃物或距易燃物保持距离局限性，引起火警。
1）明火作业区与易燃物按规定保持距离；
2）钢板搁置物禁止采用易燃物（木块）；
3）按规定设立消防设备。
制作
机械
伤人
卷扳机等机械操作不当、机械故障引起伤人。砂轮打磨机使用不当，砂轮破碎飞出伤人。
1）大型机械操作人员持证上岗；
2）机械做好每天例行检查、保养、维护工作，禁止带病使用，发生故障及时修复；
3）对的使用各种砂轮机，并做好防护办法。
焊接
火警、伤人
焊接区域未清理易燃物，或与易燃物保持距离局限性。焊接区域与其她作业无分隔，引起其她作业人员弧光耀眼等。
1）焊接区域应清除易燃物，与易燃物按规定保持距离；
2）焊接区域无法与其她作业人员分开时，应采用遮光板隔离。
焊接、照明
用电
电源接线不符合安全规程，配电箱无漏电保护，导线绝缘破损导致人员触电。
1）电气设备由专职电工接线、维修；
2）配电箱设漏电保护装置，并定期检查，保持保护完好；3）电源导线保持完好，破损应采用绝缘带及时包扎，禁止将破损焊接导线带入钢管内。