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目 录
(一)钢结构施工部署 2
(二)施工准备与计划 5
(三)钢结构详图设计 10
(四)原材料的采购 11
(五)钢结构加工制作 14
(六)钢构件运输及现场堆放 32
钢结构施工方案
(一)钢结构施工部署
详图设计:钢结构详图设计在我公司设计室完成,采用专门的钢结构详图设计软件X-steel进行设计,为了保证设计质量、避免错误,详图设计安排专人审核。钢结构深化图纸按照钢柱和钢梁两类构件分别出图。深化设计工作在收到设计院的正式施工图纸后随即展开,图纸深化时间为10天。
材料采购:工程合同签订后即可根据主材的各规格和需求量与厂商联系,详图确定后立即进行采购,保证钢构件加工的需要。
钢构件加工:本工程主要构件为大跨度焊接H型钢梁。构件加工按照现场的施工进度和流水顺序安排加工时间。所有钢构件在我公司加工厂加工。在工厂中板材下料主要采用火焰切割。长条板材下料采用多头直条切割机,小型板件采用数控火焰切割机切割,坡口加工采用火焰切割或刨边机。
焊接H型钢采用半自动组立机进行,组立后采用CO2气体保护焊打底,再利用门式焊接进行埋弧盖面焊。焊接后利用翼缘矫正机进行冷矫正、利用火焰加热方法进行热矫正。钢构件除锈采用通过式抛丸除锈机进行。除锈后4小时内涂底漆防锈漆,油漆涂装厚度和质量应符合规范要求。焊接H型钢加工工艺过程如下图所示。
焊接H型钢加工工艺流程示意图
钢结构安装
主梁分段位置如下
主梁分段位置图
钢构件均处于两台H3/36B塔吊覆盖范围内。主梁整体重量约为12t,中间段重量最大,约为4.5t。次梁重量约为1.6t。塔吊在该区域内的起重量大于6t。所以,全部钢构件均可采用塔吊吊装就位。
据此,确定的安装方法是:在钢结构下方搭设满堂红脚手架,在主梁拼接点部位为加密承重脚手架(如下图所示),其余部位为操作脚手架。钢梁在承重平台上原位散拼。承重点部位采用双向木方、钢板分散荷载。
脚手架搭设范围示意图
主梁拼装时从一侧开始,如下图所示,端部钢梁就位后一侧直接与牛腿连接,另一侧在承重点部位,利用H型钢支撑,并且利用千斤顶支顶调整标高,边调整边用垫块垫实。
主梁拼装示意图
主梁安装就位后,用塔吊吊装次梁。
由于钢梁下方要吊挂吊车轨道。故对安装直线度要求较高。
(二)施工准备与计划
1、技术准备
1.1、钢结构详图会审
①设计负责人组织设计、技术、质检、工长和班组长进行图纸会审,提前发现问题,解决问题。
②图纸会审主要包括以下内容
③设计文件是否齐全。
④构件的几何尺寸是否标注齐全、正确。
④节点是否清楚、准确,是否符合国家标准。
⑤标题栏内构件的数量是否符合工程的总数量。
⑥构件之间的连接形式是否合理。
⑦加工符号、焊接符号是否齐全。
⑧结合本公司加工厂的设备和技术条件,考虑能否满足图纸的技术要求。
⑨图纸的标准化是否符合国家规定等。
1.2、制定原材料、半成品试验(检验)计划。
1.3、编制好施工方案、制定各项工艺措施和进行详细的技术交底,对操作工人进行技术交底和再培训。
1.4、搞好钢结构安装前的测量工作。
1.4.1、测量依据:
① 平面控制依据:施工平面图。
② 高程控制依据:测绘院提供的高程原始点,我放自行设置的二级控制点。
1.4.2、认真复查柱间距、牛腿标高等对钢结构安装影响大的关键尺寸。
2、材料准备
2.1、根据施工图、工艺图编制材料采购和加工定货计划。
2.2、钢材供应厂家必须是我公司合格的分承包方,材料品种、规格、型号和质量必须符合设计要求及施工验收规范的规定,并且有产品质量证明书。所购的材料必须表面无明显的锈蚀、麻点和划痕。材料进场后按有关规定及时进行取样和试验,有见证要求的要进行有见证试验;试验合格后方可进行下料和制作。
2.3、焊条、焊丝进场时必须有带物理性能指标的出厂合格证书。
2.4、油漆的品种、型号和质量必须符合设计要求及施工验收规范规定,并有销售许可证和出厂合格证书。
2.5、进入施工现场的构件必须是具有出厂合格证的合格产品。
3、钢结构施工力量安排
钢结构工程劳动力投入计划
序号
阶段
岗位
人数
备注
1
二次深化设计
设计
1
审核
1
合计
2
2
加工制作
工 长
1
技术员
1
质检员
1
安全员
1
材料员
2
铆工
20
焊工
15
探伤员
1
喷砂除锈工
4
其它
5
合计
51
3
安 装
工 长
1
技术员
1
材料员
2
质检员
1
安全员
1
起重工
16
测量工
4
焊工
10
探伤员
1
电工
2
其他
5
合计
48
4、设备机具准备
序号
设备名称/品牌
规格/
型号
数量
国别
产地
制造
年份
生产
能力
主要目的、用途
1
数控/直条切割机
GS/Z-4000
4
无锡
2003
正常
板材下料
2
多头直条气割机
CG1-4000B
4
无锡
2003
正常
板材下料
3
智能控制带锯床
YGJ1500
4
无锡
2004
正常
型钢下料
4
液压摆式剪板机
GC12Y-10X2500
2
无锡
2003
正常
薄板、连接板下料
5
H型钢自动组立机
HG1500
4
无锡
2003
正常
H型钢组立
6
门式埋弧自动焊机
MZG-2×1000
6
无锡
2004
正常
H型钢焊接
7
悬臂式自动埋弧焊机
XMH-1000
2
无锡
2004
正常
H型钢焊接
8
带锯床
YGJ-1500
2
山东
2003
正常
型钢下料
9
铣边机
XBJ-15
1
山东
2003
正常
板材开坡口
10
锁口机
BM38
2
山东
2004
正常
H型钢梁端部加工
11
抛丸清理机
RQZ9801
1
北京
2003
正常
构件除锈
12
H型钢翼缘矫正机
JZ-40
4
山东
2003
正常
H型钢变形矫正
13
端面铣床
DX1416
4
山东
2003
正常
钢柱断面铣平
14
双工作台数控龙门钻床
PD16
4
山东
2004
正常
制孔
15
三维数控钻床
SWZ1000
4
山东
2004
正常
制孔
16
交直流两用弧焊机
ZXE1-500
20
天津
2005
正常
焊接
17
CO2气体保护焊机
CV-500Ⅰ
20
天津
2005
正常
焊接
18
气割
20
北京
2005
正常
切割
19
螺旋千斤顶
5t~32t
20
北京
2003
正常
组装定位
20
角磨砂轮机
40
北京
2003
正常
焊缝打磨
21
气泵
4
北京
2003
正常
喷漆
22
焊条烘干箱
500℃
4
北京
2004
正常
焊条烘干
23
干燥箱
DG801-3
4
北京
2004
正常
焊条存放
24
碳弧气刨
2
北京
2004
正常
焊缝返修
25
涂镀层测厚仪
GTG-10F
2
北京
2005
正常
油漆涂层厚度测量
26
双梁桥式吊车
8
北京
2003
正常
车间内构件吊装
27
CO2气体保护焊机
25Kw
20
天津
2003
正常
现场施工焊接
28
电动扳手
9
天津
2005
正常
高强螺栓施工
29
乙炔割枪
20
北京
2005
正常
现场切割
30
栓钉焊机
3
北京
2005
正常
焊接栓钉
31
角向砂轮
10
北京
2004
正常
焊缝修磨
5、加工制作准备
5.1、审查二次深化设计图纸,确定图纸的可实施性。
对图纸中的构件种类、数量、材质、各构件的相互关系、接头细部尺寸等进行核对,审查构件之间各部尺寸有无矛盾,技术要求是否合理。
5.2、绘制加工工艺图。
加工工艺图的绘制必须结合工厂加工设备条件进行,内容包括材料拼装、标准接头、加工工艺要求、工艺装备、构件加工精度和焊接收缩留量等。
5.3、收集参加钢结构制作的有关人员的证件的复印件(如焊工上岗证)及投入的设备机具的清单。
5.4、备料
根据加工工艺图计算出各种规格型号的材料净用量后,结合本工程的材料类型和供货条件确定采购量。
5.5、加工制作技术交底
认真编写技术交底记录,对工人、班组长、质检人员等进行细致的技术交底。
5.6、焊工再培训考核
开工前对所有参施的焊工进行再培训,并进行考核,考核合格的方能参加施工,确保焊接质量。
6、安装准备
在进场安装前做好以下几项工作:
6.1、对已经施工的与钢结构有联系的钢筋砼结构尺寸、标高等进行全面检查,主要是检查是否有影响钢结构安装的部位,以便及早提出处理办法。
6.2、待安装构件经检验合格,所有力学性能试验全部完成并合格,制作过程的质量控制文件和资料上报工地监理。
6.3、电焊工等特殊作业工种全部经培训考核合格。
6.4、拼装承重平台及其它操作平台搭设完成,各种设备、工具及材料准备齐全。
6.5、组织施工交底,召开动员会。
(三)钢结构详图设计
1、钢结构详图会审
1.1、设计负责人组织设计、技术、质检、工长和班组长进行图纸会审,并达到领会设计意图的目的,提前发现问题,提前解决。
1.2、图纸会审主要包括以下内容:
(1)节点型式;
(2)构件图形和尺寸;
(3)零件编号;
(4)材料表;
(5) 说明等。
2、钢结构详图设计原则
2.1、钢结构详图设计必须严格遵循设计规范、标准和规定,并依据施工设计图进行详图设计。为此应做好以下几项工作:
(1)阅读施工图总说明;
(2)审核施工图;
(3)掌握材料供应情况;
(4)掌握工厂的生产能力;
(5)了解运输情况;
(6)了解安装施工现场情况。
2.2、钢结构详图设计包含如下内容:
(1)构件大样及连接节点;
(2)明细表等。
2.3、钢结构详图经设计院审核批准后,方可进行全面的备料和加工。
3、钢结构详图设计具体措施
(1)按经招标人批准的出图计划,按时提供深化设计图(含安装详图图纸、杆件与节点的验收图)以及相关技术文件;
(2)深化设计结合现场垂直运输机械设备配置情况及安装单位安装要求。深化设计图中注明主要钢构件的重量。
(3)如果有钢筋需要穿过钢构件,在满足规范允许穿孔率的前提下应尽量穿孔,以减少现场焊接。
(4)派驻加工厂、工地安装现场设计代表,参加与钢结构相关的设计联络会、技术协调会、技术交流会等;
(5)参与加工制作、焊接、安装等过程中出现的质量事故核查、鉴定,提供相应的技术处理方案建议等;
(6)根据设计人调整设计的内容进行相应的深化设计变更,参加工地安装验收等,完成竣工图;
4、编制好制作工艺方案、制定各项工艺措施和进行详细的技术交底,对操作工人进行技术交底和再培训。
(四)原材料的采购
根据施工蓝图提出初步的材料采购计划,材料计划中要注明物资的品名、型号、规格参数及国家标准或行业标准。根据初步材料计划进行首批加工构件的材料采购。等施工详图经总包设计签字确认后进行材料计划复核,并在随后的材料采购中进行及时的修正,确保材料的前期采购损耗损失至最小。
选择国内外有资信的供应商三家以上,经合同评审后确定其中的1-3家签定采购合同。合同中必须明确原材料标准、质量要求、价格、交货方式、地点、时间及违约责任等。
钢材的采购是本工程的重点,签定供货合同后25日内首批钢材全部进厂。
所有材料进厂均需按照相关标准检验。
材料采购与检查工作流程如下:
工程物资进场报验表(A4)
不合格
1、材料、构配件进场检验记录(表C4-1)
2、材料试验报告(通用)(表C4-2)
3、物资进场复试报告(试验或检验单位提供)
形 成
相关质量证明文件包括
1、出厂合格证;
2、厂家质量检验报告;
3、厂家质量保证书;
4、质量检验部门出具的检验报告;
合 格
施工单位进行
材料进场验收
开箱检查
审批签认
形 成
建设(监理)单位审核
审 核
报送
合 格
施工单位组织材料进场检验
钢结构供应单位根据供货合同组织工程物资进场
工程使用
退货或按合同
约定处理
抽样复试
钢结构原材料及成品进场验收流程
原材料到场后,应进行实物与资料核对,由业主、监理和施工单位共同进行验收,并办理确认手续。原材料必须有符合要求的出厂质量证明书。各种材料的质量控制要点如下:
1、钢材
该工程中所用的钢材主要为Q345GJB,部分钢材有Z向性能要求;少量钢材为Q235。钢材的品种、规格、性能应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。对钢材的质量检查主要是检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。钢板的厚度、型钢的规格尺寸是影响承载力的主要因素,所以,进场验收时应重点抽查钢板厚度和型钢规格尺寸。另外,由于许多钢材基本上是露天堆放,受风吹雨淋和污染空气的侵蚀,钢材表面会出现麻点和片状锈蚀,严重者不得使用,因此还应检查钢材的表面质量,钢材的表面外观质量除应符合现行有关标准的规定外,尚应符合下列规定:
(1)当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不能大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2;
(2)钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上。
(3)钢材端边或端口处不应有分层、夹渣等缺陷。
除了检查质量证明书文件、外观质量外,对于应进行抽样力学性能复验,由试验员根据设计要求和规范要求对原材料,按批量进行力学性能试验。
2、焊接材料质量控制
焊接材料主要包括:焊条、焊丝、焊剂、栓钉、焊接瓷环。焊接材料对焊接质量的影响重大,因此,钢结构工程中所采用的焊接材料应按设计要求选用,同时产品应符合相应的国家现行标准要求。应检查其质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
焊条、焊剂保管不当,容易受潮,不仅影响操作的工艺性能,而且会对接头的理化性能造成不利影响。对于外观不符合要求的焊接材料,不应在工程中采用。焊条外观不应有药皮脱落,焊芯生锈等缺陷,焊剂不应受潮结块。
焊接材料除了应具备出厂合格证外,重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验,以确保钢结构焊接质量。
焊钉及焊接瓷环的规格、尺寸及偏差应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB10433中的规定。
3、高强螺栓
所用的高强螺栓为:10.9级摩擦型高强螺栓。拟采用扭剪型高强螺栓。
高强度螺栓连接副,应按包装箱配套供货,包装箱上应标明批号、规格、数
量及生产日期。螺栓、螺母、垫圈外观表面应涂油保护,不应出现生锈和沾染赃物,螺纹不应损伤。进场时应检查其质量合格证明文件、中文标志及检验报告等,其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有紧固轴力(预拉力)的检验报告。
扭剪型高强度螺栓连接副的紧固轴力(预拉力)是影响高强度螺栓连接质量最主要的因素,也是施工的重要依据,因此要求生产厂家在出厂前进行检验,且出具检验报告,施工单位应在使用前及产品质量保证期内及时复验,该复验应为见证取样、送样检验项目。复验用螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取,每批应抽取8套连接副进行复验。
4、涂装材料
防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能应符合现行国家产品标准和设计要求。防腐涂料的型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件相符。开启后,不应存在结皮、结块、凝胶等现象。
(五)钢结构加工制作
本工程主要钢构件为不等翼缘焊接H型钢梁,其规格为:H1270×18×350×18/450×32主梁方向分段位置如下,钢梁分段在工厂加工并预拼装,合格运输至现场,采用塔吊吊装。
主梁分段位置如下:
主梁分段位置图
1、钢结构板材矫正
所有钢材在制作前均应进行复检,如有变形等情况,采用板材矫正机或火焰进行矫正。火焰矫正温度不得超过900℃,并严禁强制降温。如钢材严重受损时,不得强行矫正,只能作短料使用或不予使用。矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm。钢材矫正后钢材的局部平面度允许偏差为1.0mm。
2、钢结构板材接料
钢板接料焊缝采用埋弧自动焊,焊缝两端需加引弧板和熄弧板,其材质与母材相同。焊接完毕后用半自动切割机根据所需尺寸进行切割,并修磨平整。
翼缘和腹板厚δ≥20mm时采用X型坡口;δ<20mm时采用V型坡口。
接料坡口形式图
翼缘板厚度不同的钢板拼接时,当板厚相差超过4㎜时,应在厚板与薄板之间做成斜度小于1:5的坡度。
接料焊缝要求焊透,必须采用碳弧气刨清根,接料焊接后必须经超声波探伤合格后再进行下一道工序施工。
要求熔透的双面对接焊缝,在一面焊接结束,另一面焊接前应彻底清除焊根缺陷至露出焊缝金属光泽,方可进行焊接,但采用埋弧自动焊并能保证焊透的情况下,允许不进行清根。
用背面钢垫板的对接坡口焊缝,垫板与母材之间的结合必须紧密,应使焊接金属与垫板完全熔合。
对接焊缝,除特别指定以外,应使焊缝余高最小,余高值不得超过3mm,并平滑过渡至母材表面。
3、钢结构板材下料
H型钢钢梁所用材料均为板材,钢板下料采用GS/Z-4000数控/直条切割机和CG1-4000B多头直条气割机进行;板厚小于12mm的零件也可采用剪板机下料。
3.1、采用自动切割机下料,零件的允许偏差应符合如下要求:
项目
零件宽度、长度
切割面平面度
割纹深度
局部缺口深度
允许偏差㎜
±3.0
0.05t,且不大于2.0
0.3
1.0
注:t为切割面厚度
采用机械切割下料的允许偏差符合下表的规定:
项目
零件宽度、长度
边缘缺棱
型钢端部垂直度
允许偏差㎜
±3.0
1.0
2.0
3.2、工艺要求
a.下料前应将钢板上的铁锈、油污等杂物清理干净;
b.钢板下料应采用多头切割机下料,边缘应裁掉约10-15mm的毛边,同时还能防止钢板产生马刀弯;
c.钢板下料应根据配料单或加工图的尺寸规格切割,还应根据构件的结构特点,适当考虑机械加工余量和焊接收缩量;通常下料时箱形长度方向不少于30mm余量,H型长度方向不少于15mm余量,宽度方向留切割余量,δ≤25mm,切割余量2mm,δ≥25mm,切割余量3mm。
d.坡口应按焊缝要求加工;
坡口应光洁无割痕,割痕深度大于0.2mm应修补打磨,坡口内氧化铁及切割翻边应打磨干净
坡口斜角允许偏差为±0.5度。
e.焰芯尖端距被切钢板表面距离为2-5mm。
3.3、检验要求
a.操作者应对下料钢板的尺寸及外观进行自检。确认合格后交班长复检合格后发往下道工序。
b.专业质检应不定期的对下料钢板进行抽查。
3.4、操作注意事项
a.设备启动前,操作者应全面检查设备各系统是否正常,确认无误后方可启动。
b.操作者应严格按机台上的警示要求执行操作。
c.操作者应按规定穿戴好劳动保护用具。
d.定期更换工作平台上的支板。
e.在本工序的操作人员必须经过相应的岗位技能培训,并通过考试合格持证上岗。
f.本工序所使用的量具及胎模应定期进行检查。
4、钢结构板材开坡口
1)H型钢翼缘板和腹板的之间的焊缝为坡口焊缝,需对板条开坡口。同时需要对钢构件保证焊缝等级的其他零部件开坡口。
2)根据板厚利用半自动火焰切割机或铣边机将腹板边缘开坡口。
半自动火焰切割开坡口,适宜厚板开坡口
铣床开坡口,适宜薄板开坡口
3)坡口允许偏差符合下表的规定。
项目
切割面
平面度
割纹
深度
局部缺
口深度
坡口角度偏差
反坡口
钝边
偏差
切割面
直线度
表面
清洁度
允许
偏差
0.05t且不大于2.0㎜
0.3㎜
1.0㎜(但要求平滑过渡)
±50
不允许
±1㎜
400米之内小于2㎜,且不大于4㎜
无挂瘤、渣、氧化皮、铁锈、水、油等一切杂物
5 、焊接H型钢构件制作
焊接H型构件采用钢板下料、组拼焊接而成。
5.1、H型组立
(1)H型钢组立工艺过程
将合格的翼缘板置于组立机的工作平台上→吊装腹板侧立在下翼缘板上表面中心→定位焊接→安装引弧板。
焊接H型钢组立过程示意图
(2)H型钢组立质量标准:
H型钢截面尺寸质量标准应满足下表要求:
项 目
允 许 偏 差(mm)
图 例
截面高度h
h<500
±2.0
500<h<1000
±3.0
h>1000
±4.0
截面宽度b
±3.0
腹板中心偏移
2.0
翼缘板垂直度Δ
b/100,且不应大于3.0
弯曲矢高(受压构件除外)
l/1000,且不应大于10.0
扭曲
h/250,且不应大于5.0
腹板局部平面度f
t<14
3.0
t≥14
2.0
(3)工艺要求
a.定位焊必须由持有相应合格证的焊工施焊。
b.所用焊接材料应与正式焊相当。
c.定位焊焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求。
d.定位焊焊缝厚度不应超过设计焊缝厚度的2/3,焊缝长度应大于40mm,间距为500-600mm之间。
e.手工电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引出板和引入板宽度应大于50mm,长度应不小于30mm,厚度应不小于6mm。
自动埋弧焊引出板和引入板的宽度应大于80mm,长度不应小于100mm,厚度不小于10mm。
f.组对前操作者应检查自觉检查火焰切割口质量,对存在质量问题的材料应
及时调整。
(4)检验要求
a.操作者应对组立的H型钢的尺寸及外观进行自检。确认合格后交班长复检合格后发往下道工序。
b.专业质检员应不定期的对组立H型钢尺寸进行抽查。
(5)操作注意事项
a.设备启动前,操作者应全面检查设备各系统是否正常,确认无误后方可启动。
b.操作者应严格按机台上的警示要求执行操作。
c.操作者应按规定穿戴好劳动保护用具。
d.定期更换工作平台上的支板。
e.在本工序的操作人员必须经过相应的岗位技能培训,并通过考试合格持证上岗。
f.本工序所使用的量具及胎模应定期进行检查。
5.2、H型钢组装焊接
在H型钢组立质量检验合格后,进入焊接工序。H型钢组装焊接是指H型钢腹板和翼缘板之间的焊缝.焊接采用全自动龙门埋弧焊接
埋弧焊用焊丝按母材选用H08MnA等,焊剂必须进行烘焙。主要作业程序如下:
(1)焊前准备
焊接前在焊缝区域50-100mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油漆、污物,要求露出金属光泽。
在埋弧自动焊的被焊钢材表面,除按上述要求清理外,对于在焊接过程中焊剂可能触及的水、锈、油污等杂物一律清除干净,以防混于焊剂内。
焊接区域的除锈一般应在组装前进行,构件组装后应注意保护,如重新锈蚀或附有水分、油污等杂物应重新清理。
所有焊件坡口必须符合设计图纸和有关技术要求,凡未达到要求的均应进行修整。
(2) 埋弧焊接
将组立完成,且组立质量合格的H型钢吊运道埋弧自动焊机上进行焊接。埋弧焊工艺过程如下:
填充打底焊→自动埋弧焊→焊缝检查→清理焊缝→对不合格焊缝修补→交验。
a.填充打底焊缝与最终焊有相同的质量要求;
b.焊缝外观质量允许偏差如下。
二级、三级焊缝外观质量标准
焊缝质量 等级
检验项目
二级
三级
未含满(指不足设计要求)
≤0.2+0.02t,且≤1.0mm
≤0.2+0.04t,且≤2.0mm
且100mm长度焊缝内未焊满累计长度≤25mm
根部收缩
≤0.2+0.02t,且≤1.0mm长度不限
≤0.2+0.04t,且≤2.0mm长度不限
咬边
≤0.05t,且≤0.5mm,连续长度≤100mm,且焊缝两侧咬边总长度≤10%焊缝全长
≤0.1t且≤1mm长度不限
裂纹
不允许
允许存在,长度≤5mm的弧坑裂纹
电弧擦伤
不允许
允许存在个别电弧擦伤
接头不良
缺口深度0.05t,且≤0.5
缺口深度0.1t,且≤1
每1000mm焊缝不超过1处
表面夹渣
不允许
深度≤0.2t,长度≤0.5t,且≤20mm
表面气孔
不允许
每50mm焊缝长度内允许直径≤0.4t,且≤3.0的气孔2个,孔距≥6倍孔径
腹板、翼缘板对接焊缝及完全熔透组合焊缝尺寸允许偏差mm
项目
图例
允许偏差
一级、二级
三级
对接焊缝余高c
B<20:0-3
B≥20:0-4
B<20:0-4
B≥20:0-5
对接焊缝错边d
d<0.15t
且≤2.0
d<0.15t
且≤3.0
焊缝外形尺寸允许偏差mm
项目
图例
允许偏差
焊脚尺寸hf
hf≤6.0:0-1.5
hf>6: 0-3
角焊缝余高c
hf≤6.0:0-1.5
hf>6: 0-3
注: 1.hf>8mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm,但总长度不得超过焊缝长度10%.
2.焊接H型钢梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内,焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。
c.一级焊缝表面不得有气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤、咬边、未焊满、根部收缩等缺陷;
d.焊成凹形船形焊缝的角焊缝,焊缝金属与木材间应平缓过渡;
e.焊缝感观应达到外形均匀、成型较好、焊道与焊道、焊道与母材金属过渡平滑,焊渣和飞溅物基本清除;
(3)减少焊接变形的措施
下料装配时预留焊接收缩余量。
装配前,矫正每一构件的变形,保证装配公差要求。
使用必要的装配胎架、工装夹具。
同一构件上尽量采用热量对称分布方式施焊。
(4)焊缝完工的清理
焊工焊接完工后,应对焊缝进行清理,去除焊渣及焊接飞溅后,仔细检查缝外观质量,合格后提交检验,并在合格焊缝附近打上焊工钢印。
(5)不良焊接的修补
焊缝同一部位的返修次数,不宜超过2次,超过2次时,必须经过焊接主管工程师核准后,方可按返修工艺进行返修。
焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应及时报告焊接技术人员查清原因后,定出修补工艺措施,方可处理。
对焊缝金属中的裂纹,在修补前应用无损检测方法确定裂纹的界限范围;在去除时,应自裂纹的端头算起,两端至少各加50mm用碳弧气刨刨掉后,再进行修补。对其它焊接缺陷同样采用碳弧气刨刨掉。焊缝尺寸大小、凹陷、咬边超标,应进行补焊。对出现的焊瘤、焊缝超高,用砂轮打磨。
焊接变形的矫正可采用机械矫正或火焰加热矫正两种方法,但无论用何种方法,均以不损坏材质为原则,尤其是火焰矫正时,应严格控制加热温度(一般不超过正火温度)。
(6)焊接质量检验
钢结构的焊接检验应包括检查和验收两项内容,因而焊接和检验不能仅仅局限于焊接完毕后,应贯穿在焊接作业的全过程。
焊接前的加工及装配尺寸允许偏差要求:应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定。
焊缝的外形尺寸及表面缺陷允许偏差要求:应设计要求及《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定。
焊缝内部缺陷检查 焊缝内部检查必须在外观检查合格后进行,焊缝内部检查应在焊接24小时后进行。
5.3、H型钢矫正
焊接完毕的H型钢存在角变形及局部弯曲等变形,先用H型钢翼缘矫正机矫正焊接H型钢翼缘板的角变形(冷矫正),然后用火焰加热矫正的办法调整H型钢翼缘板和腹板局部的弯曲变形。
型钢矫正后的允许偏差应符合下表的规定:
项 目
允许偏差(mm)
图 例
钢板的局部平面度
t≤14
1.5
t>14
1.0
焊接H型钢弯曲矢高
l/1000且不应大于5.0
H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100且不大于2.0
5.4、H型钢构件端部加工
焊接H钢梁组焊完成后端面加工的主要内容是:开坡口和锁口(开工艺槽)如下图所示;焊接H钢柱端面加工还包含端铣。
H型钢柱端面铣平后的构件其偏差应控制在允许偏差范围内(见下表)。端部铣平的允许偏差应符合下表的规定。
端面铣平后的允许偏差
项 目
允许偏差(mm)
两端铣平时构件长度
±2.0
两端铣平时零件长度
±0.5
铣平面的平面度
0.3
铣平面对轴线的垂直度
l/1500
5.5、制孔
工程主要构件连接为腹板高强螺栓连接、翼缘板焊接。高强螺栓标准螺栓孔,位置精度要求较高,采用钻模钻孔方法和数控钻床钻孔,水平长圆孔应采用冲压机冲孔。当板厚大于25㎜时,长圆孔采用先钻孔后用等离子切割机切直线,高强螺栓标准螺栓孔的允许偏差应符合以下两表的规定。高强螺栓孔必须精密钻制,孔的精度应达到H15级,孔周毛刺、飞边等应用砂轮清除。
钢梁制孔采用SWZ1000型三维数控钻床进行,连接板制孔采用PD16型双工作台数控龙门钻床进行。
当螺栓孔的允许偏差超过偏差值规定时,不得采用钢板填塞,采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不应大于25µm,螺栓孔允许偏差及螺栓孔孔距允许偏差应符合下表规定。
螺栓孔的允许偏差
项 目
允许偏差
直 径
+1.0~0.0
圆 度
2.0
垂 直 度
0.03t,且不应大于2.0
螺栓孔孔距允许偏差
螺栓孔孔距范围
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
同一组内任意两孔间距
±1.0
±1.5
-
-
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注:1.在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组。
2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组。
3.在两相邻节点活接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款所规定的螺栓孔。
4.受弯构件翼缘上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组。
5.6、H型钢构件装配
5.6.1、构件尺寸质量要求
H形截面钢梁的长度、截面高度、宽度、垂直度、接头平齐度符合图纸要求,其允许偏差列于下表:
项 目
允许偏差(mm)
图 例
测量
工具
梁的长度L
端部有凸缘支座板
0
-0.5
钢尺
其他形式
±L/2500
±10.0
截面高度h
h≤2000
±2.0
h>2000
±3.0
截面宽度b
±3.0
腹板中心偏移e
接合部位
1.5
其它部位
2.0
翼缘板垂直度Δ
接合部位
b/100
且不大于1.5
直角尺
钢尺
其它部位
b/100
且不大于3.0
H钢梁旁弯S
L/2000且不大于10.0
注:吊车梁不允许下挠
拉线
钢尺
H钢梁拱度C
设计要求起拱
±L/5000
设计未要求起拱
-5.0~10.0
且≤L/1000
梁的扭曲a
(梁高h)
a=h/250且不大于4.0
拉线
钢尺
腹板局部不平度mm/m
腹板t<14
5.0mm/m
1m钢直尺
塞尺
腹板t≥14
4.0mm/m
梁两端孔间的距离Δ
Δ=±2.0
钢尺
H形截面钢柱的长度、截面高度、宽度、垂直度、牛腿等附件的位置符合设计图纸要求,其允许偏差列于下表:
项 目
允许偏差(mm)
图 例
测量工具
柱的高度H
±3.0
钢尺
截面高度
h
连接处
±2.0
非连接处
±3.0
截面宽度b
±2.0
柱身弯曲矢高
H/1500
且不大于5.0
拉线
钢尺
柱身扭曲
h/250
且不大于5.0
拉线
钢尺
牛腿上表面到柱底距离L1
两牛腿上表面之间的距离L4
±2.0
牛腿的长度偏差
±3.0
牛腿孔到柱轴线距离L2
±3.0
牛腿的翘曲、扭曲、侧面偏差Δ
L2≤1000
2.0
拉线、角尺
钢尺
L2>1000
3.0
斜交牛腿的夹角偏差
2.0
角度样板
塞尺
腹板局部平面度f/m2
腹板t≤14
3.0
1m钢直尺
塞尺
腹板t>14
2.0
腹板中心偏移e
接合部位
1.5
钢尺
其它部位
2.0
翼缘板垂直度Δ
连接处
≤B/100
且不大于1.5
直角尺
钢尺
其它处
≤b/100
且不大于3.0
柱脚底板平面度
5.0
直尺
塞尺
柱脚螺栓孔对柱轴线的距离a
3.0
钢尺
柱端连接处
的倾斜度
1.5h/1000
拉线
角尺
5.6.2、构件外观质量检查要点
构件上所有外露棱边均需去毛刺处理,做到无割渣及毛刺;
构件上所有螺栓孔均做到无毛刺,孔壁表面粗糙度≤25um ;
H钢构件上的焊接切角形式与尺寸按设计要求,若设计无标明,则切角形式与尺寸统一;
钢梁上翼板下侧及钢柱两翼板内侧面磨平,磨平要求达到下表的要求。如图所示:
非加工表面不得有焊点、硬伤或人为缺陷。表面缺陷要求:凹、凸0.3mm以下,局部1mm以下,但必须平滑过渡。
构件外观质量原则上采用目测进行检查。当目测质量存在疑问时,辅以检测设备进行定量定点检测。
6、栓钉焊接
该工程中所用的栓钉主要为Φ19。栓钉焊接应使用YD-2000LS电源配用YD-223G焊枪进行。焊接时要采用独立的电源供电。根据不同的情况选择焊接条件(主要是电流、时间、和膨径)
6.1、栓钉焊接顺序
将焊枪与焊接电源连接起来,把栓钉和药座套在焊枪上,按在被焊母材上;
按动焊枪开关,电流就熔断焊接药座上的药座帽并开始发生弧光;
将定时器定在适当的时间上,经过一定时间的弧光后,栓钉以预定的速度顶
紧母材,开始使电流短路。放掉焊枪开关,栓钉的焊接操作完成;
用小铁锤等小工具轻轻敲掉药座,栓钉的焊接操作就全部完成。
6.2、栓钉焊接方法
如在同一电源上接出两个或更多的焊枪使用时,必须将导线连接起来,以保证同一时间之内只能有一台焊枪在工作,并须保证焊接电源在完成每次焊接后,能恢复到准备状态,并开始再一次焊接;
当焊枪在焊接时,应保持其正确的姿势不动,直至焊接金属凝固;
栓钉应保持无锈、无油或其它材料上的损坏,否则会对焊接操作带来有害影响;
在焊接前,不应在栓钉底脚油漆或电镀;
构件上需焊接栓钉处,要用砂轮打磨,做到无杂屑、无锈蚀或其他材料损坏,以保证焊接取得满意效果;
当作为焊接基础的金属遭受雨雪淋湿时,不得进行焊接。
6.3、栓钉焊接检验
6.3.1、焊前的试验
在正式焊接操作前,进行栓钉试验。如发现焊层有不够强的现象,查明原因并调整焊接工艺后,再行焊接其他栓钉。
6.3.2、外观检查
① 焊接完毕后,用尖头手锤轻轻敲击每个栓钉的焊接处,进行焊层外观检查,看栓钉根部四周是否均有焊层。
② 如发生:1)焊层不完善;2)手锤敲击发出空隙回声;3)焊接后的栓钉长度超过规定值的1.5㎜以上,均需用手锤敲击使其从原来的坐标轴弯曲15°。如被检验栓钉没有出现裂缝或断裂,则已焊栓钉被认为合格。(将焊层不完善的栓钉弯曲15°,其弯曲方向应使焊层不完善处受到最大的拉力)
6.4、栓钉焊接验收
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