资源描述
第一章 工程概况
第一节 工程概况
工程名称:百度大厦
工程介绍:本工程位于北京市海淀区东北旺乡。地下二层,地上七层,建筑主体高度为28.70m,总建筑面积为91500m 。
工程内容:本次钢结构工程施工的范围是百度大厦部分钢梁、钢柱及支撑的制作、运输、安装。其中钢柱12根、钢梁16根和支撑16组。所有构件的材质为Q235-B和Q345-B级钢材,主要采用焊接和扭剪型高强度螺栓的连接形式。材质为Q235的钢材手工焊时采用E4316,自动焊时采用H08A;材质为Q345的钢材手工焊时采用E5016,自动焊时采用H08MnA。
工程质量要求为合格。
第二节 编制依据
根据我单位深化设计并由设计认可的百度大厦钢结构图纸,按照国家有关规范及标准,结合本公司的实力与施工经验,进行本工程制作方案的编制。
按照国家有关标准及规范:
《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)
《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81—2002)
《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
《碳钢焊条》(GB/T5117)
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-89)
《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》(GB985-88)
《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-99)
《型钢混凝土组合结构构造》(04SG523)
第二章 总体施工部署
第一节 项目组织机构及管理职能
一、现场施工组织机构
二、项目部人员组成、职责
项目管理人员在接受上级领导指令的同时,应明确自己的职责和任务,发挥团队精神,积极为工程的顺利进行而工作。项目部主要管理人员组成及职责:
名称
人员配备
主要任务
项目经理
1人
对业主、监理、总包的工作协调,对项目进行宏观和整体的控制;负责与法人签订内部承包合同,履行合同内的所有职责、签订承包合同;受法人委托签订分包合同;主持和负责整个项目建设的实施,对项目的成本目标、进度目标;质量目标以及建设的安全负责总的责任
技术
负责人
1人
接受项目经理的指令;在业主项目经理授权范围内对下达指令;组织施工组织设计和深化设计,并负责监督实施过程;负责施工全过程的施工质量;负责对设计院的协调和项目部对口机构的协调;主持图纸会审、深化设计会签、图纸资料的发放和交工资料整理
现场经理
1人
接受项目经理的指令;对下达指令;负责组织施工生产的生产管理;负责项目的工期协调;协助业主代表和副执行代表与政府建设主管部门的联系任务;负责施工现场的安全管理
商务经理
1人
接受项目经理的指令;负责总包、分包合同的起草和履行;负责工程款的申请、工程款的运作和资金分配;负责项目的成本控制;领导日常财务和会计工作;负责项目对外联络和领导行政部门处理日常行政事务
安全
负责人
1人
对施工过程的安全全面监控;组织质量检查和配合验收对各分包的生产安全和现场的施工安全检查;处理安全事故,负责如发生重大事故向上级领导报告;负责与总包的安全规划协调
质检
负责人
1人
对施工过程的质量全面监控;组织质量检查和配合验收;质量检查和试验的方案编制和监督实施;项目管理信息系统(PMIS)应用策划;质检资料的保存
第二节 施工组织部署
一、钢结构施工管理模式
按照公司“总部服务控制,项目授权管理,专业施工保障,社会协力合作”的项目管理模式,形成以全面质量管理为中心环节,以专业管理和计算机管理相结合的科学化管理体制,实现对业主的各项管理目标的承诺。
二、管理人员组织机构
三、施工人员计划
钢结构施工人员一览表
工 种
人 数
工作内容
铆工
2
负责安装构件的现场对接口
起重工
2
负责材料倒运、吊装指挥
手工焊焊工
4
负责组对点焊、焊接
气焊工
1
负责切割材料
倒运工
8
现场材料倒运
测量
1
测量工作
合计
18
四、施工机械设备计划
序 号
设备名称
规格型号
数 量
用 途
1
塔吊
2 T
1台
运输构件
2
钢丝绳
Φ19.5
2付
吊构件
3
麻绳
30米/付
1付
溜绳
4
卡环
2T
8个
吊构件
5
电焊机
BX3-500
4台
焊接
6
气割用具
各2套
切割
7
水平仪
PS3
1台
测量
8
经纬仪
TDJ2
2台
测量
五、施工现场平面布置
根据本工程钢结构构件的施工现场的平面布置情况,如下图所
第三章 施工进度计划及工期保证措施
第一节 施工进度计划
标示名
任务名称
工期
1
制 作
10工作日
2
第一节柱制作(12根)
4工作日
3
第一节柱制作(12根)
4工作日
4
支持、节点板制作
2工作日
5
安 装
16工作日
6
第一节柱(11/J、12/J)
2工作日
7
第一节柱(13/H、13/G、1/13/H、1/13/G)
2工作日
8
第一节柱(1/16/H、1/16/G、17/H、17/G)
2工作日
9
第一节柱(18/J、19/J)
2工作日
10
第二节柱(11/J、12/J)
2工作日
11
第二节柱(13/H、13/G、1/13/H、1/13/G)
2工作日
12
第二节柱(1/16/H、1/16/G、17/H、17/G)
2工作日
13
第二节柱(18/J、19/J)
2工作日
第二节 施工进度计划保证措施
为有效保证我司对业主的承诺,按时完成本工程的施工,我司将采取以下几方面的措施来保证施工进度
一、设置工期保证体系
为有效保证工程顺利进行和工期目标顺利实现,我们将在本项目部设置工期保证体系,由项目经理负责推动整个体系有效运转,并通过有效的控制方法和资源协调,保证各项工作全面展开,优质高效地完成本工程建设。
二、实行多级计划控制
本工程具有工程量大、施工配合工作面广的特点,施工过程中在保证施工质量、安全和文明施工的前提下,如何保证主要进度控制节点的实现,如期完成安装任务是施工项目管理的关键所在,为此我们将实行多级计划控制,并制定相关配套措施,以确保进度计划得以实现。即:总进度计划控制区域进度计划;及时调整进度偏差。
三、有效协调各种资源要素
1、配置素质高、数量充足的劳动力资源。
2、配置性能好、数量足的施工设备。
3、保证各种材料及时供应。
4、加强技术协调工作,及时和业主、监理、设计及总包进行沟通,发现技术偏差时及时改进技术方案,保证施工的顺利进行。
5、积极调动施工人员的积极性,积极发挥施工人员的主观能动性,使施工保持有序性和连续性。
第四章 钢结构制作方案
第一节 劳动力组织及施工机械设备
一、劳动力组织
钢结构制作:
工种
人数
工作内容
铆工
8
负责放样,组对定位
起重工
6
负责材料倒运
CO2电焊工
4
焊接
车工
2
负责端部加工
气焊工
5
负责下料
装配工
10
负责构件组对
倒运工
8
现场材料倒运、仓储、构件编号
辅助工
6
负责倒运构件
合计
49
合计
二、施工机械设备
序号
设 备 名 称
设备厂家
数 量
1
数控多头直条切割机
哈尔滨四海
1台
2
数控九辊矫平机
哈尔滨四海
1台
3
H型钢自动组立机
哈尔滨四海
1台
4
悬臂式自动埋弧焊机
哈尔滨四海
4台
5
卧式翼缘矫正机(40型)
哈尔滨四海
1台
6
90º翻转平移机
哈尔滨四海
2套
7
45º翻转平移机
哈尔滨四海
4套
8
传动辊道
哈尔滨四海
1套
9
抛丸清理机
青岛黄河
1台
10
美国林肯焊机
哈尔滨四海
4台
11
CO2气保焊机
成都焊研
4台
12
CO2气保焊机
成都焊研
16台
13
高压无气喷涂机
波罗怒斯
4台
注:以上配置为一条自动化程度较高的H型钢生产线
1
普通直条切割机
无锡华联
1台
2
普通埋弧焊机
成都焊研
7台
3
电渣焊机
哈尔滨四海
1台
4
碳弧气刨1000型
成都焊研
1台
5
数控三维钻机
哈尔滨四海
1台
6
其它零星设备
注: 以上为一条简单的生产线配置及附属设备
1
5T电动单梁起重机
河南豫中
1台
2
10T电动单梁起重机
河南豫中
6台
3
滑线及轨道配件
河南豫中
1套
4
20米跨单梁门吊(10T)
河南豫中
2台
注: 以上起重设备为满足生产线所需配置
第二节 质量保证组织机构
钢结构制作工厂
厂长
制作项目经理
总工程师
商务经理
采办经理
生产经理
技术主管
质量经理
设计主任
设计师
钢结构主任
设计师
编制程序
操作室
结构标准组
杆件信息室
非标准杆件
标准杆件
加工车间
涂装车间
运输
中转场地
非标CAD组
第三节 施工准备
一、材料
1、钢材:本工程主要采用的钢材材质为Q235B和Q345B。钢材采购时要应符合《碳素结构钢》(GB700-2006),要求附有质量证明书,其质量标准应符合设计要求及国家标准的规定,保证化学成分和机械性能。注意钢材断口不得有分层、裂纹等缺陷,表面锈蚀、麻点或划痕不大于钢材厚度负偏差值的一半。
2、焊接材料:材质为Q235的钢材手工焊时采用E4316,自动焊时采用H08A;材质为Q345的钢材手工焊时采用E5016,自动焊时采用H08MnA。
3、螺栓:规格、型号、质量应符合图纸要求和国家标准的规定。
二、作业条件
1、施工前组织技术人员对施工图进行审核,审核中出现的问题及时与设计和业主取得联系。对图纸中的问题做出修改、补充。
2、编制出材料使用计划,提供构件单件图。
3、规划加工场地,搭设焊接、组装平台,自动焊机就位。组装平台应保证控制钢构件的应力变形的刚度和尺寸精度。平台用水准仪超平,以保证平整度。
4、施工机具、设备进行维护、调整。
5、对参与加工作业人员,进行工程技术、质量、安全交底。选择具有上岗证的汽焊工,焊接时严格按工艺要求和施工规范操作。
6、制作、安装、检查、验收所用钢尺,其精度应一致,并经计量部门检定取得证明。
第四节 主要构件的制作工艺
一、放样
1、放样人员必须熟悉图纸和工艺要求,放样要根据加工工艺图进行。以1:1放出平面及节点大样,核对构件外形尺寸,安装关系,焊接形式等。经过核实无差错后才能进行样板(杆)制作。
2、采用计算机放样以及公式计算法放样,放样后必须专人进行核算,并且备有详细的图表,几何尺寸,简图,计算数据等资料。
3、放样要根据工艺要求,统筹考虑预留加工量,焊接收缩量,起拱,板厚处理,高层建筑荷载压缩量等。其收缩量见下表:
画线号料外形尺寸
-0.5mm
测量样板
内卡样板:-0.5mm;外卡样板:+5mm
气割加工余量
δ≤14mm:2.0mm;δ≤26mm:2.5mm;δ≥28mm:3.0mm
锯切的加工余量
砂轮锯:锯片厚度加1mm;圆盘锯等:锯齿厚度
刨边、铣端的加工余量
每一加工端:3—4mm
二次气割加工余量
每一加工端:0.5板厚且不小于5mm
焊接收缩余量
a.沿焊缝纵向收缩:0.03—0.2L%
b.沿焊缝横向收缩:0.03—0.75%L
c.加劲肋焊缝引起的纵向收缩:每个加劲肋每条焊缝0.25mm
4、板应用不易变形的铁皮,扁铁等材料制成,样板(杆)上应明确标注零件的规格,数量,基准边,孔径等。样板(杆)要妥善保管,使用一段时间应进行复验,防止变形。
5、样板(杆)制作的精度应符合设计及规范的要求,无特殊要求时其允许偏差应符合下表的规定:
放样、样板的允许偏差
项 目
允许偏差(mm)
检查方法
平行线距离和分段尺寸
±0.5
用钢尺和直尺
宽度、长度
±0.5
用钢尺和直尺
对角线
±1.0
用钢尺和直尺
孔距
±0.5
用钢尺和直尺
加工样板的角度
±20
用钢尺和塞尺
6、放样、号料使用的量具必须符合量具验收标准使用要求和规定,常用量具的允许偏差应符合规范规定。
二、号料
1、号料时要根据加工工艺图纸及有关技术文件,复核所使用的材料的材质、规格、外观质量,如发现不符合相关规定,应及时反馈到质量科、生产科、供应部门。遇有材料弯曲、平度超差,影响放样,号料的质量时要对所使用的原材料进行矫正,钢材矫正后的允许偏差应符合下表的规定:
钢材矫正后的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
钢板的局部平面度
≤14
1.5
>14
1.0
型钢弯曲矢高
l/1000且不应大于5.0
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100且不大于2.0
2、使用合格的样板(杆)进行号料。号料有利于切割和保证零件质量。
3、主要受力的构件和需要弯曲的零件,号料时应按工艺规定的方向取料,弯曲的外侧不得有冲点和伤痕等缺陷,号料时预留出切槽宽度。
4、画线号料的允许偏差应符合下表的规定:
号料的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
检查方法
零件外形尺寸
±1.0
用钢尺、直尺
孔距
±0.5
用钢尺、直尺
三、切割
板材数控切割
1、数控切割机编程下料,简单的几何形状如矩形,圆形,梯形等,可由操作工直接编程输入或调用机内程序进行。复杂的几何图形如正弦曲线,不规则多边形等,应由专业工艺员进行编程,需要接料时必须提供切割方位示意图。编程的重要尺寸数据必须经过专人核查无误后,才能下料切割。
2、钢材的分离参照下表的要求进行:
项目
加工方法
δ<12mm
剪切
δ≥12mm
切割
H型钢
切割、锯切
型材
切割、锯切、剪切
3、氧-丙烷切割的允许偏差应符合下表的规定:
氧-丙烷切割的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
检查方法
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
切割平面度
0.05t且<2.0
用直尺、塞尺
割纹深度
0.2
用焊缝量规
局部缺口深度
1.0
用焊缝量规
表面粗糙度Ra
一级0.25 二级0.50
用直尺
注:t为割面厚度
4、机械剪切的允许偏差应符合下表的规定:
机械剪切的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
允许偏差(mm)
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
边缘缺棱
1.0
用直尺
型钢端头垂直度
2.0
用角尺、塞尺
5、锯切的允许偏差应符合下表的规定:带锯切割
锯切的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
检查方法
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
H型钢型材端头
垂直度
圆盘锯:1.5/1000
用角尺塞尺
带锯:4/1000
用角尺、塞尺
砂轮锯:5/1000
用角尺、塞尺
弓锯:4/1000
用角尺、塞尺
6、碳素钢在环境温度低于-16度,低合金钢在环境温度低于-12度时不得进行剪切,冷矫正及冲孔。
7、切割缺陷的处理:对于1-3毫米的缺棱缺陷,采用磨光机修磨平整。坡口不超过1/10的缺棱,采用直径3.2的低氢型焊条补焊,焊后修整平整。断口上不得有裂纹或夹层。
四、边缘加工
半自动切割机开坡口
1、需要进行边缘加工的零件,应尽量采用精密切割代替机械加工。
2、使用机械进行边缘加工的零件,加工余量应大于3毫米,加工余量可按下表的要求:
加工余量
材质
边缘下料形式
钢板厚度(mm)
最小余量(mm)
低碳钢
剪切边
≤16
2
低碳钢
切割边
>16
3
各种钢材
切割边
各种厚度
4
优质低合金钢
切割边
各种厚度
>3
3、焊口坡口宜采用刨削或切割的方法进行,坡口加工尺寸要按工艺加工,用样板控制坡口加工。钢板对接采用X型坡口形式,翼缘板和腹板采用T形接头,双面V形坡口形式。其坡口尺寸严格执行《建筑钢结构焊接规程》有关规定。加工坡口面粗糙度或槽痕应符合相关规范要求。一旦出现粗糙度超过规定值,应加以修理打磨。
4、边缘加工的质量标准应符合下表的规定:
边缘加工的质量标准
项目
允许偏差(mm)
检查方法
零件的长度、宽度
±1.0
用钢尺、直尺
加工边直线度
L/3000且<2.0
用钢尺、拉线
相邻两边夹角
±6'
用量角规
加工面垂直度
0.025h<0.5
用角尺、塞尺
加工表面粗糙度Ra
0.5
用直尺
5、设计及客户要求铣平的零部件,构件,必须在矫正合格后再进行机械加工,铣平面应符合技术文件的要求,加工面的允许偏差应符合下表的规定:
加工面的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
检查方法
两端端铣的构件长度
±2.0
用钢尺、直尺
两端端铣的零件长度
±0.5
用钢尺、直尺
端铣面的平面度
0.3
用直尺
铣平面对轴线的垂直度
1/1500
用角尺、塞尺
五、组装
1、组装工艺流程
2、预组装前的工作:
(1)组装前的零件、部件应检验合格,连接接触面和沿焊缝边缘每边30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清理干净。
(2)板材、型材的拼接应在组装前进行。构件的组装应在部件组装焊接、矫正后进行,以便减少构件的残余应力。
(3)组装时应不断地确认零件和部件加工图的尺寸、编号及材质。
(4)组装时必须在零件上划出其定位线,定位基准线和关键中心线在自制的专用胎具上进行定位组装。定位焊所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,且不应大于8mm,焊缝长度50-100mm,间距400-600mm,定位焊缝必须布置在焊道内,并距端头30mm以上,并应由持有合格证的焊工施焊。
3、预组装的精度要求:
构件类型
项 目
允许偏差
钢构件
对口错边
±1.0mm
间隙
±3.0mm
缝隙
±2.0mm
型钢高度
±2.0mm
型钢中心偏移
±2.0mm
型钢连接处错位
±2.0mm
型钢其它部位错位
t/10且≤3.0mm
4、组装要求
(1)构件组装应在专用胎具上进行,胎具应预先进行测平,设置空位装置,并且牢固可靠。
(2)复杂的构件组装,如八字支撑等,要放样画线进行组装,并且制备必要的工装和胎模。
(3)组装要按工艺流程的次序进行,组装顺序由结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素决定。
(4)钢板拼接时,拼接板最小不得小于1500mm(纵向),且要沿轧制方向拼接。
(5)当采用夹具组装时,拆除夹具时不得用锤击落,应用气割切除,不得损伤母材。切除后应打磨平整。
(6)磨光顶紧接触面应有75%以上的面积密贴,用0.3mm塞尺检查,其塞入面积应小于25%,边缘的间隙不应大于0.8mm。
(7)构件的隐蔽部位应预先焊接,并经检验合格后方可封闭,完全密闭的构件内表面不可涂装。
焊剂:其熔化温度应低于焊缝金属,且在焊接温度内无任何挥发物。
焊件厚度≤200mm,自动气割后的边缘可直接用于焊接,要求切口扁斜≤4mm。表面不平度2-3mm,焊接断面范围内的油锈需去除,铸件需经清砂处理。
六、钢板的拼接
钢板的拼接应遵循如下原则:
1、主要受力杆件:应沿钢板轧制方向进行,最小拼接长度应大于1500mm。
2、H型钢翼缘板纵向不得拼接,只允许在长度上拼接,拼接长度不小于两倍的板宽;腹板在纵向,横向均允许拼接,横向上的拼接宽度不小于300毫米,纵向上的拼接长度不小于600毫米。当为T形交叉时,交叉点的距离不小于200毫米;上下翼缘板拼接位置与腹板拼接缝错开200毫米以上。
3、重要结构的钢板拼接除按沿轧制方向进行外,接头的位置应布置在跨度的1/4-1/3处,受拉翼缘应采取斜接,斜度a不大于45度。
4、拼接的位置应避开安装孔和复杂的部位,一般接头也应尽量布置在受力较小的部位。
5、不同厚度的钢板对接,在无特殊要求的条件下,较大厚度钢板的过渡坡口的斜度按1:4进行。
七、型钢的拼接
1、采用标准接头形式进行拼接。
2、采用对接焊接头:一般采取斜接斜度应小于或等于45度,并且开坡口熔透;对以明确受力状态的型钢,要区分受拉和受压部位,对型钢要区分是拉杆还是压杆,受拉部位和受拉杆件要采取斜接,受压部位和受压杆件可采用直接。
3、H型钢应在H型钢生产线上组装,超过设备加工能力的可采用胎具法进行组装。
组装按H型钢工艺流程图顺序进行,H型钢组装允许偏差见下表:
项目
允许偏差mm
检查方法
简图
截面高度h
H<500
±2.0
钢尺直尺
500<h<1000
±3.0
h≥1000
±4.0
截面高度b
±3.0
腹板中心偏移
2.0
直尺
翼缘板垂直度
B/100且不应大于3.0
直尺塞尺
弯曲矢高(受压构件除外)
L/1000且不应大于3.0
钢尺拉线
扭曲
H/250且不应大于5.0
腹板局部平面度f
T<14
3.0
直尺塞尺
t≥14
2.0
组接的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
检查方法
简图
对口错边
t/250且不应大于3.0
用焊缝量规
间隙
±1.0
用焊缝量规
搭接长度
±5.0
用焊缝量规
缝隙
1.5
用焊缝量规
高度
±2.0
用钢尺
垂直度
b/100且不应大于3.0
用直尺塞尺
中心偏移
±2.0
用直尺
其他处
2.0
用直尺
宽度
±2.0
用直尺钢尺
垂直度
b/200且不应大于3.0
用直尺、钢尺
八、冷加工与热加工
1、板料平直可在平板机上矫平。
2、H型钢的焊接角变形可用H型钢反变形机矫平,旁弯可用火焰加热矫正或液压千斤顶矫正。
3、弯料的矫正工作可以在常温下进行,也可以在加热的条件下进行,但加热弯料时不得在200-400℃范围内进行。加热温度应根据钢材性能确定,一般不超过900℃,常温弯料时,弯曲半径应不大于等于二倍的板厚。弯料完成后应检查弯曲处有无开裂。
4、当零件采用热加工成型时,加热温度宜控制在900-1000℃;炭素钢在温度下降至700℃前,应结束加工。
5、热矫正分点状、线状和三角形加热三种方法。
(1)点状加热的有关参数
板厚t(mm)
加热点直径d
加热点间距a
加热温度(0C)
>4
>10
100
500-700
(2)线状加热的有关参数
板厚t(mm)
线宽t
加热深度
T
(0.5-2)t
(1/2-2/3)t
6、热矫正注意事项见下表:
钢材颜色及相应温度
颜色
温度(0C)
颜色
温度(0C)
深褐红色
500-580
亮樱红色
830-900
褐红色
580-650
桔黄色
900-1050
暗樱红色
650-730
暗黄色
1050-1150
深樱红色
730-770
亮黄色
1150-1250
樱红色
770-800
白黄色
1250-1360
淡褐红色
800-830
九、制作焊接工艺
1、基本要求:
(1)焊接作业人员应持证上岗,不具备条件者不得施焊。
(2)焊条使用前必须按规定进行烘干,保温,焊工领用后必须存放在保温桶中随用随取。
(3)施焊前,应认真学习焊接工艺,施焊中,严格执行焊接工艺参数。
(4)定位焊接必须由持证合格焊工进行施焊,点焊工艺必须执行焊接工艺中的参数规范,不得随意改变,点焊焊缝长度大于50mm,焊角高度不小于6mm。
(5)钢板接料对接焊缝和脚焊缝两端必须配置引弧板,其坡口型式与被焊工件相同。
(6)焊接引弧收尾采用回焊法,角焊缝拐角处必须连续施焊。
(7)当构件出现汇交焊缝时,焊缝在200mm 范围内应予以补强。
2、焊接技术:
(1)手工电弧焊辅助设备:
1)电焊条保温桶
焊接中必须使用焊条保温桶,焊条必须先进烘箱焙烘,烘干温度和保温时间因材料和季节而异。酸性焊条一般烘干温度为150-250℃,保温时间为1-2小时,焊条从烘箱内取出后,应贮存在焊条保温筒内。在施工现场逐根取出使用。
2)接头尺寸检测器
用以测量坡口角度、间隙、错边以及余高、缝宽、角焊缝厚度等尺寸。由直尺、探尺和角度规组成。
3)清渣榔头和钢丝刷用于除锈,清渣。
4)高速角向砂轮机用于焊后清渣,焊缝修整。
5)碳弧汽刨用于焊后背面清根。
(2)焊接工艺参数的选择:
1)焊条直径:焊条直径大小主要取决于焊件厚度、接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素。焊件厚度较大时,则应选用较大直径的焊条;平焊时,允使用较大电流进行焊接,焊条直径也可大些;而立焊、横焊,则宜选用较小直径的焊条;多层焊的第一层焊缝,为了防止产生未焊透缺陷,宜采用小直径焊条。
2)焊接电流:焊接电流的大小,主要根据焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素确定。在使用结构钢焊条进行平焊时,焊接电流可根据下列经验公式初选。
I=KD式中:I--焊接电流(A);d--焊条直径(nm);K--经验系数(A/mm)。
3)定位焊
焊接结构制造过程中,所有零部件均先通过点固焊(定位焊)进行组装,然后再焊接成一体,定位焊的质量,将直接影响焊缝质量乃至整个产品的质量,因此应给予足够的重视。
①定位焊所用焊条应和正式焊接所用焊条相同,不能用受潮、脱皮或不知型号的焊条,不能用焊条头代替。
②定位焊部位双面焊反面清根的焊缝,如果可能,定位焊道应放在反面。形状对称的构件,定位焊道应对称排列。构件上有交叉焊缝的地方,不应有定位焊缝,定位焊道至少离开交叉点50mm。
③定位焊工艺要求定位焊道短,冷却快,焊接电流应比正常焊接电流大15~20%。定位焊缝两头应平滑,防止正式焊接时造成未焊透或裂纹。定位焊缝不应有裂纹、夹渣等缺陷。对于刚性较大的构件或有裂纹倾向的构件,应采取必要的热处理措施,以防定位焊缝产生裂纹。
④定位焊缝尺寸在满足装配强度要求的前提下,定位焊缝尺寸应尽可能小一些。可以通过缩小定位焊缝间距的方法来减小定位焊缝的尺寸。
(4)手工电弧焊操作技术
1)引弧应在焊接部位上进行。引弧点最好选在离焊缝起点10 mm左右的待焊部位上,电弧引燃后移至焊缝起点处,再沿焊接方向进行正常焊接。焊缝连接时,引弧点则应选在前段焊缝的弧坑前方10mm处,电弧引燃后移至弧坑处,待填满弧坑后再继续焊接。
2)运条焊接过程中,为了稳定弧长,保持熔池形状,控制焊缝成形,以期获得均匀一致的焊缝,焊条要作必要的运动。这种运动可以分解成三个基本动作。沿焊条中心线不断地向熔池送进,以稳定弧长。焊条沿焊接方向均匀移动。电弧在该方向上的行走速度,即为焊接速度。焊接速度的大小对焊缝成形有着重要影响,应根据焊条直径、电流大小、焊件厚度、装配间隙及焊缝位置等因素正确选择。如果需要,可使焊条垂直于焊接方向作某种形式的横向摆动,以获得所需的焊缝宽度。由于焊缝位置、接头型式、焊件厚度、焊条直径及焊接电流的不同,焊条摆动方法也不同。常用的运条方法有直线型,锯齿型,月牙型和三角型。
3)收弧焊接结束时,如果直接拉断电弧,则会形成弧坑。凹陷的弧坑会减弱焊缝接头强度和产生应力集中,从而导致弧坑裂纹。常用的收弧方法有:划圈收弧法,当电弧移至焊缝终端时,焊条端部作圆圈运动,直至填满弧坑后再拉断电弧。此法适用于厚板焊接。回焊收弧法。当电弧移至焊缝收尾处稍停,且改变焊条角度回焊一小段后拉断电弧。此法适用于碱性焊条。反复熄弧一引弧法。使用大电流或焊接薄板时,应在焊缝终端作多次熄弧和引弧,直到弧坑填满为止。
(5)接料板:
板厚小于8mm采用手工电弧焊焊接;大于等于8mm采用埋弧自动焊接料。焊接方法采用悬空焊法:预留坡口且装配间隙为0mm 或小于1mm,第一遍使用CO2气体保护焊打底焊接,其他层用电流较大的埋弧自动焊,背面采用电弧气刨清根,砂轮打磨后再进行施焊。
(6)对接焊缝焊接规范:
1)定位焊:焊条直径焊接电流
焊接直径(mm)
焊接电流(A)
4.0
180-210
2)对接焊缝手工电弧焊参数:
焊接直径(mm)
焊接电流(A)
4.0
150-210
5.0
200-250
3)对接焊缝埋弧自动焊焊接参数:
焊接层数
焊丝直径(mm)
焊接电流(A)
电弧电压(V)
焊接速度(m/h)
第一层
5.0
700-750
32-34
36
其它层
5.0
800-850
34-36
30
背面层
5.0
850-900
36-38
24
注:背面采用电弧气刨清根,砂轮打磨。
4)CO2气体保护焊焊接参数:
焊角(mm)
焊丝直径(mm)
电流
(A)
电压
(v)
焊速
(m/h)
伸出长度
(mm)
气体流量
(L/min)
焊接位置
10
2mm
220
21
38-50
10-14
6-8
平焊
3、钢柱、钢梁的焊接工艺:
(1)焊接方法:
钢柱(钢梁)主焊缝,接料原则上采用埋弧自动焊焊接。钢柱(钢梁)上筋板、拉筋、地脚板、节点等采用手工电弧焊。主焊缝焊接采用H型钢焊接生产线施焊或H型钢船形位置埋弧自动焊施焊。
(2)点固焊:
角接焊缝点固焊规范
焊接直径(mm)
焊接电流(A)
4.0
180-210
(3)点固焊焊缝要求:
中板点固焊间隔100-150毫米焊接30-60毫米,焊角高度不小于3mm,20mm以上厚板及普低钢每隔100-150毫米焊接50-100毫米,焊角高度不小于6mm,引弧板厚度与母材相同,尺寸不得小于150*150mm。
(4)低碳钢船形埋弧自动焊规范:
焊接层数
焊丝直径(mm)
焊接电流(A)
电弧电压(V)
焊接速度(m/h)
第一层
5.0
650-700
34-36
20
其它层
5.0
750-850
36-38
18
(5)焊接材料的合理使用
1)一根焊条要尽可能一次焊完,避免焊缝接头过多而降低质量。焊条残头有药皮部分应小于20mm。
2)焊条使用前应进行烘干,酸性焊条可在150~200℃下烘干1~2小时;烘干的焊条应放在温度控制在100℃的保温筒内,随取随用。未用完的焊条次日还要重新烘干。
3)焊条上不可沾上油污,以免焊缝产生气孔。
4)埋弧焊焊丝要求表面清洁,不应有氧化皮,铁锈及油污等。
5)焊剂使用前应在250℃下烘干,并保温1~2小时。
6)手工焊焊接规范
焊接直径(mm)
焊接电流(A)
备注
4.0
180-210
5.0
200-250
(6)CO2气保焊角接焊接工艺:
CO2气保焊所用的气瓶上必须装有预热器和流量计,气体纯度不得低于99.5%,使用前应做放水处理,当瓶内的压力低于1.0MPa时应停止使用。对细焊丝直径小于等于2.0mm时,气体流量宜控制在10-25L/min。
(7)焊接材料的合理使用
1)一根焊条要尽可能一次焊完,避免焊缝接头过多而降低质量。焊条残头有药皮部分应小于20mm。
2)焊条使用前应进行烘干,酸性焊条可在150~200℃下烘干1~2小时;烘干的焊条应放在温度控制在100℃的保温筒内,随取随用。未用完的焊条次日还要重新烘干。
3)焊条上不可沾上油污,以免焊缝产生气孔。
4)埋弧焊焊丝要求表面清洁,不应有氧化皮,铁锈及油污等。
5)焊剂使用前应在250℃下烘干,并保温1~2小时。
(8)外观检查:
1)普通碳素结构钢应在焊缝冷却到工作地温度点以后进行。
2)焊缝金属表面焊波应均匀,不得有裂纹,夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气空等缺陷,焊接区不得有飞溅物。
3)焊缝外观检验质量标准应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定。
4、栓钉焊焊接工艺:
(1)基本情况:
1)材料:材质为Q235和Q345。
2)焊接设备:RZN-2500型螺柱焊机。普通交流弧焊机修补焊。修补焊用焊条。
3)焊接位置:具体位置见施工图纸。
(2)焊前准备
1)采用专用螺柱(焊钉)焊机进行施工,其焊接设备设置专用配电箱及专用线路(从变压器引入)。
2)焊钉必须符合GB10433-89规范和设计要求。焊钉有锈蚀时,需经除锈后方可使用,特别是焊钉和大头部位不可有锈蚀和污物,严重锈蚀的焊钉不可使用。
3)采用直流正接。
4)为防止直流电弧磁偏吹,地线尽量对称布置在焊件两侧。
焊钉、瓷环检查
瓷环受潮烘干
焊钉试验合格
现场清理放线
焊钉焊机运转、自动控制性能良好
焊枪检查
焊枪筒的平移滑动、焊枪拆装绝缘良好、电路线、控制线良好
静力拉伸试验,反复折弯、打弯试验
强度、延伸率、屈服强度试验
试焊合格
打弯试验
施焊焊钉
焊中检查
电流电压、焊接时间
膨胀尺寸
焊栓头筒
瓷环位置正确稳固
母材清理
自 检
专检验收
外观检查 弯曲试验
焊钉焊接工艺流程图:
(3)焊接过程:
1)在施焊面放线,画出焊钉的准确位置。
2)对该点进行除锈、除漆、除油污处理,以露出金属光泽为准,并使施焊点局部平整。
3)电弧保护瓷环摆放就位且瓷环要干燥,为提高效益在瓷环旁边摆放好焊钉。
4)调整好焊接电流(1800A)和燃弧时间(1.2S)。
5)调整好焊钉伸出瓷环的长度为6mm,调整好提弧长度为3-4.5mm。
6)将焊枪置于工件上,施加预压力使枪内的弹簧压缩,直到焊钉与瓷环同时紧贴工件表面。
7)扣压焊枪上的扳开关,接通焊接回路,使枪体内的电磁线圈激碰焊钉被自动提升,在焊钉与工件之间打弧。
8)焊钉处于提升位置时,电弧扩展到整个焊钉端面,并使端面少量熔化,电弧热同时使焊钉下方的工件表面熔化并形成熔池。
9)电弧按预定时间熄灭时,电磁线圈去磁,靠弹簧压力快速地将焊钉熔化端压入熔池,焊接回路断开。
10)稍停后,将焊枪从焊好的焊钉上提起,打碎并除去保护圈。
(4)焊接电流和焊接时间的选定:
1)输入焊接能量足够大,是保证获得优质电弧焊钉焊接接头的基本条件;输入焊接区域的总能量与焊接电流、焊接时间和焊接电弧电压有关。
2)电弧电压取决于电弧长度或焊钉距离工件的距离,调好距离电弧电压就基本不变,所以输入能量只由焊接电流和焊接时间决定。
3)使用不同的焊接电流和焊接时间的组合,均可能得到相同的输入能量。
(5)注意事项:
1)施焊点不得在有水分、直接雨淋下施工。
2)风天施工,焊工应站在风头,以防火花伤害。
3)注意焊工保护和安全,并系好安全带。
4)熟练掌握焊机、焊枪性能,做好设备维护保养,焊枪卡具上出现焊瘤、烧蚀或溅上熔渣时要及时清理,以便更换配件,确保施工顺利和熔焊质量。
(6)焊缝质量检验
1)普通碳素结构钢应在焊缝冷却到工作地温度点以后进行。
2)焊缝金属表面焊波应均匀,不得有裂纹,夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气空等缺陷,焊接区不得有飞溅物。
3)焊缝外观检验质量标准应符合GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定。
4)焊缝标识记录必须认真填写,一级、二级焊缝全部填写,必要时附图。
焊接设备控制
焊接材料控制
焊接人员控制项
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