长途汽车客运总站钢结构制作方案样本.doc

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钢结构制作方案
1． 原材料控制
1.1 原材料验收
所有主结构钢材由质量员、 采购员等共同进行检验。
1.1.1 材料检验方法
主材( Q235B) 及其连接件采用Q235B, 其化学成分及力学性能应符合《碳素结构钢》( GB700－88) 。钢材在进厂时, 应对钢厂的质量保证书、 批号、 化学成分和机械性能逐项数据与国标进行核对, 钢材的品种规格应符合国家标准的规定或订货技术条件的规定, 钢材外观质量必须均匀, 不得有分层、 夹渣、 裂纹、 非金属夹杂和明显的偏析等缺陷, 锈蚀程度不能超过规定误差的1/2厚度; 用凿子或砂轮清除钢材表面的腐蚀、 麻点、 划伤、 压痕, 其深度值应符合国家现行标准中的规定。
钢材的形状和尺寸用钢尺、 卡尺检查, 允许偏差应符合( GB709－88) 标准中的规定。
1.1.2 原材料复验
根据规范和设计要求对钢材进行抽样复验。
在工程使用的原材料上抽样, 由监理参加, 抽样样品送检测单位进行原材料的复验。
原材料的检测项目应符合国家有关标准的规定和设计要求。
1.2 焊接材料
1.2.1 焊接接头的焊缝坡口形式按《气焊、 手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式与尺寸》( GB985－108) 和《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》( GB986－108) 的要求选用。
手工焊接: 对于Q235B钢, 采用E4301、 E4303型焊条, 各种焊条应符合《碳素钢焊条》( GB1T5117－95) 的要求。
自动焊或半自动焊接时采用的焊丝和焊剂, 应与主体金属的强度相匹配, 并符合现行标准《熔化用焊丝》( GB/T14957－1994) 或《气体保护焊用焊丝》( GB/T4958－1994) 的规定。
1.2.2 焊接材料的检验
由质量员、 材料员共同进行。
首先检验质量证明书的各种技术参数符合规范标准和设计要求;
焊接材料的外包装应该完好无缺, 抽样检查无受潮、 锈蚀等缺陷。
1.3 钢结构件在制作前需按1: 1比例放样, 若发现尺寸有误或连接点处理不当, 应及时与设计人员联系解决。钢结构的放样、 号料、 切割、 组装、 焊接、 除锈、 涂层及构件验收必须严格执行《钢结构工程施工及验收规范》( GB50205－ ) , 构件的工厂接头要求按图纸中已注明的外, 应符合下列情况。
1.3.1 结构设计在受力较小的地方．
1.3.2 拼接接头,翼缘板和腹板的拼接应错开,不得拼接在同一断面上,错开的距离应大于或等于200.
1.3.3 钢构件放样和号料时所涉及的柱弹性压缩量,由制作厂根据相关资料和经验掌握,保证构件在制作后的尺寸公差在允许偏差范围内.
2.1、 焊接箱形拱梁制作加工工艺流程:

施工图
编制下料单及下料排版
原材料
进货检验
钢材矫正
核对下料单、 及编号
原材料拼接及拼接焊缝质量检查
按放样图用数控切割机下料
在胎具上拼装箱形拱梁
焊接成形
焊缝打磨
节点板划线、 切割
局部变形校正
油漆
构件出厂检验
出 厂
检查外形尺寸
焊缝探伤
制作定位胎架
构件予拼装

不合格返修

不合格返修

2.2 零部件制作
2.2.1 平板顶弯措施
2.2.1.1 R400 圆弧实验及制作

计算过程

由公式 W=b*h2/6
M=P*L/4
σ=M/W
σ=215Mpa
式中: P: 千斤顶吨位
b: 板宽
h: 板厚
l: 板长
代入数据计算得
p=56KT
由上式计算, 理论上须一个大于56T的千斤顶。根据加工厂的设备情况完全能够实现。由加工厂用数控切割机下料, 规格为400*40*1000的Q235B 钢板。切割下的钢板在实验前要修整平整, 钢板表面不得有伤疤、 锈蚀、 脱落现象。钢板必须干燥、 无油污等。
将钢板平放于刀具和底座间, 检查是否平整, 有无放稳, 板边是否同刀具平行以及设备液压油管、 电源是否正常 , 此后接通电源进行施压, 同时注意观察液压表的读数不得超过警界限。
经实验证明, 用300T液压千斤顶能够达到实验目的。
2.2.1.2 翼缘板顶弯措施
将符合设计和图纸要求的钢板放在制作胎架上,在胎架上根据图纸确定该段箱形拱梁的圆弧中点所在的位置,在箱形拱梁圆弧中点与圆弧圆心的连线位置上有一工字钢或槽钢,在工字钢腹板的中心线上每隔100mm钻一Ф30的空,在工字钢上焊接定位挡块,依此支撑千斤顶.在相应其它工字钢上也焊接定位挡块,逐渐施压,逐渐移动,及时焊接定位块, 顶到位置后用卡扣固定。对于第一节与柱脚相连的部分,外圆弧板为长条顶弯后上胎架;内圆弧板起弯部分为1.5米左右,先顶压到位,待箱形梁拼接好后再补此钢板.
根据尺寸制作内外弧的样板各一块,以检验油压的精度.
2.2.2 原材料矫正
下料前必须进行矫正, 并检验合格方准使用。
钢板拼接后必须校正、 校平．
对接钢板在对接焊缝处的变形采用压力机校正。
所有钢材和半成品构件矫正尽可能采用机械方式在常温下进行, 当采用手工锤击矫正时, 应加垫铁以防凹痕和损伤, 矫正后的钢材表面不应有明显凹痕和损伤, 表面划痕不得大于0.5mm。采用加热矫正时, 加热温度要控制不得过高, 冷却要缓慢进行。
2.2.3 接料
超长钢板的接料在下料前采取整板对接, 钢板顺着轧制方向接料。
2.2.4 放样
放样由工厂生产车间的放样员和车间技术员完成。
放样前, 放样人员须熟悉车间制作图及本工程项目的一些特殊工艺要求。在放样的同时, 放样人员应核对车间制作图, 如发现施工图有遗漏或错误或因为其它原因须改施工图时, 必须取得设计工程师的书面认可变更文件, 不得擅自修改。
放样前对钢材的规格和材质进行检查, 零件放样时, 必须采用铁皮放样, 并标出检查控制线。放样切割时必须预留余量, 放样时应适当考虑变形、 焊接收缩余量及其它设计要求, 放样误差要求参见GB50205－ 标准。附各制作单元控制尺寸数据见表1
．
2.2.5 下料
下料前, 下料人员要核对所用材料的牌号、 规格, 并将零件编号, 零件数量及所用钢材的牌号、 规格均做好记录。
下料人员应熟悉放样图纸和切割工艺, 在钢板上确定基准点, 下料各点坐标输入自动切割机检查无误后, 再正式切割。
用数控自动切割机切割板前必须检查板材是否平整。
2.2.6 切割
钢板采用数控自动切割机切割, 切口截面不得有撕裂、 裂纹, 超标准棱边、 夹渣等缺陷, 并应清除毛刺。
剪切的构件, 剪切应将钢板表面的毛刺, 铁锈清除干净, 其剪切线与放样线的允许误差不得超过1mm, 表面粗糙度不得大于0.5mm。
用薄钢板和圆钢加工, 在薄钢板上点焊Φ8的圆钢, 点焊前, 应将圆钢弯成与箱形拱梁弧度相同的弧, 调整割嘴角度, 控制火焰, 按照图纸要求加工坡口。
2.2.7 板材的坡口要求及焊接
δ=12的钢板对接,在制作段内部,为全熔透对接焊缝.要求坡口为V形45度,间隙为2mm的坡口.正面焊接完成后,背面清根补焊(封底焊缝),最后将焊缝磨平.焊后要求焊缝厚度为12mm,宽度为10mm,余高为0.
δ=30或40的钢板对接为X形60度坡口的对接焊缝.一面焊后,另一面清根焊满．要求焊缝全熔透, 焊后δ=30的钢板焊缝宽度为18mm, δ=40的钢板焊缝宽度为24mm.余高均为2mm.
δ=12与δ=20的钢板对接
钢板对接由δ=20过渡到δ=12,厚板接头处有一个斜度,该斜度不大于1:4.也即钢板从过渡开始线起到接头边的距离不小于32mm.用自动切割机刨边,清除毛刺,用磨光机光洁. 采用板材偏心对齐的对接接头形式,接头为V形45度坡口正面焊满反面清根,焊满后磨平.
腹板和缘板为T形对接单边45度钝边为2mm的坡口.
板材的对接焊缝要求二级熔透焊缝, 在一面焊接结束后, 另一面焊接前, 应彻底清根后方可进行反面焊接。
焊工施焊时, 应严格遵守焊接工艺的各项参数, 不得自由施焊以及在焊道外的母材上引弧, 焊缝终端的弧坑必须填满。
焊接完毕, 焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物, 检查焊缝外观质量。
2.3 箱型拱梁制作
2.3.1 制作标准
制作箱型梁的允许偏差应满足《钢结构工程施工质量及验收规范》GB50205- 规定。
详细标准偏差如下:
项 目 允许偏差 图 示

箱形截面高度h ±2.0
箱形截面宽度b ±2.0
箱形截面垂直度Δ b/200, 且不
应大于3.0

箱形截面连接处对角线差 3.0

箱形截面两腹板至 连接处 1.0

翼缘板中心线距离 其它处 1.5
a
t小于等于14 5.0

腹板局部平面度

t大于14 4.0
翼缘板倾斜度e e小于等于b/100且小于等于1.5

2.3.2 胎架制作
胎架制作详见附图
2.3.3 箱型梁组装方法
焊接箱型梁拱梁拼装在加工厂的胎具上进行, 安装前检查隔板的尺寸和相邻边的垂直度, 组装时保持隔板和底板的垂直度, 装配时要注意中腹板与上下翼板的垂直度要符合规范要求。
组装及加工流程如下:
将翼缘板和腹板装配, 接缝两侧的切割毛刺、 氧化层等清除干净
上翼缘板放上,顶到位固定
装下腹板, 保证中腹板板与翼缘板的垂直度
安装内隔板和加劲板点固 点固
翻转中腹板对称焊接
安装另外一块腹板, 内隔板焊接
安装下翼缘板
上腹板对称焊接

2.3.4 定位焊
组装成型时, 应采用定位点焊, 点焊所用焊条与结构原材料材质相匹配。其中下腹板和翼缘板之间可在箱体内进行定位焊, 上腹板和翼缘板可在焊缝坡口内点焊, 点焊高度不得超过设计焊缝高度的2/3, 长度约为50mm, 定位焊间距基本保持为400mm
2.3.5 箱型拱梁焊接
2.3.5.1 焊缝等级要求及焊接要求
板的拼接为对接焊缝, 所有对接焊缝均为全熔透焊缝, 二级焊缝。
钢结构焊缝的外观检查和超声波探伤应符合建筑钢结构焊接规范规程( JGJ81－91) 的规定。对于焊缝缺陷的控制和处理, 应符合国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》。方管之间的”T”型对接焊缝采用不留钝边的坡口焊, 考虑现场拼装工艺, 允许有未焊透, 但不超过2mm。箱型梁( 柱) 的角部组装焊缝应为部分熔透的”V”或”U”形焊缝, 焊缝厚度不小于板件厚度的2/3。
2.3.5.2 焊接工艺参数
手工电弧焊
焊条直径mm Ф3.2 Ф4.0
焊接电流A 100—130 160—210
焊接电压V 22—28 24—30
CO2气体保护焊
焊丝直径mm 气体流量L/MIN 电流 A 电压V
Ф1.2 10—25 120—140 22—25
Ф1.6 10—25 240—340 25—30
埋弧自动焊
焊丝直径mm 焊接电流A 焊接电压V 焊接速度mm/min
Ф4.0 600--630 34--38 420
Ф4.0 630--680 36--40 420
2.3.5.3 箱型钢梁的焊接方法
工厂拱身四条纵向主焊缝的焊接采用CO2半自动焊打底、 填充, 埋弧自动焊盖面的焊接方法。
为防止焊接变形和焊接应力, 焊接箱钢拱梁时, 应对称施焊相正确两条焊缝① 和② , 在焊接过程中做到同步匀速, 焊接完后, 钢拱翻身, 焊接中腹板的焊缝③、 ④, 焊接顺序如图示。注意变截面箱形钢柱的截面过渡处的焊接节点连接要平滑过渡。在保证焊缝质量的前提下, 采用适当的电流, 快速施焊, 以减少HAZ和ΔT, 以便减少焊接变形和焊接应力。上下翼板与中腹板为有钝边的单面坡口T型焊缝, 每一层焊道施焊完后及时清理检查, 清除缺陷后再焊。
2.3.5.4 埋弧自动焊焊机轨道的加工
加工厂能够截取2到3米长的薄钢板,将Ф8的圆钢按照加工图纸上的尺寸要求,弯成相应的圆弧,点焊到钢板上.同一块钢板上能够点焊三段圆钢,保证两块钢板上的六段圆钢相对应的连续过渡,相对应连续的圆钢作好标记.两个轨道在焊接过程中交替使用.
加工厂也能够采用方管和Ф8的圆钢制做埋弧自动焊焊机轨道.将方管和圆钢都弯成设计要求的圆弧,将圆钢点焊到方管上.
2.3.5.5隔板定位
3m一块隔板, 隔板为δ=8mm的板, 每块隔板从箱形拱梁分段制作处起300mm为第一块, 在依次顺序每隔3m放一块隔板。在下腹板上用石笔标记画出隔板的位置, 在翼缘板相应隔板位置处, 然后将隔板从装入位置的石笔标记处放入, 保证隔板与腹板和翼缘板的垂直度, 同时将隔板两侧与下腹板点焊定位固定.
工艺隔板的焊接采用断焊,隔板与腹板的焊接为100*100(角焊缝长度为100mm,间隔也为100mm)的形式焊接.工艺隔板同翼缘板的焊接为连续焊.角焊缝的焊脚尺寸为5mm.
2.3.5.6隔板之间焊接后腹板变形的预防措施
在箱形拱梁下腹板的中心线上, 任两块隔板之间每500mm点焊一块356×100×8的钢板, 保证支撑钢板与腹板的垂直度。
2.3.5.7 箱型梁在车间内的翻转
整个箱型拱梁重约24T,加工厂将其分为2—5段不等制作,每段长度约12.5米, 重约6T.在加工厂胎架制作过程中,隔板和工艺隔板安装焊接,上腹板焊接完成后,弧形梁要进行180度的翻转.根据加工厂的情况要借助于2T和5T的行车用钢丝绳捆绑牢固翻转.二钢丝绳的捆绑位置要在制作段的三等分处,缓慢翻转,不可急开急停.具体操作由有经验的技术员或车间熟练的工人操作完成.
2.3.5.8焊接对弧形的影响、 校正措施
在结构上正确合理的选用和布置焊缝,在焊接过程中采用一些简单的工艺措施调节内应力,降低残余应力峰值.焊接后适当的保温.
1. 采用合理的焊接顺序
a. 在焊接位置和焊接顺序的安排上,尽量使焊缝在焊接过程中有自由收缩的余地.
b. 拼板时应先焊错开的短焊缝,后焊直通的长焊缝.
c. 首先焊工作时受力较大的焊缝,使内应力合理分布.
d. 对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接方法同时运用.
2. 在接点形式,焊缝布置,焊接顺序确定的情况下,宜采用熔化极气体保护焊或药心焊丝自保护电弧焊等能量密度相对较高的焊接方法,并采用较小的热输入.
3. 宜采用反变形法控制角变形.
4. 对一般构件可用定位焊固定,同时限制变形,对大型厚板构件宜采用刚性固定法增加结构焊接时的固定.
5. 对大型结构宜采分步组装焊接,分别校正变形后在进行总装焊接或连接的施工方法.
2.3.5.9焊前组装后尺寸复查,焊后尺寸复查
根据深化图, 在组装之前要测量制作段箱形拱梁的内弦长度以及外弦长度, 各挡块位置的弧点到内弦的弦高详细记录.在一段制作钢板长度不够的情况下, 在焊接处考虑到对接焊缝的收缩量, 要根据经验预留适当的余量。
焊后复测上述尺寸。
2.3.6 箱型钢拱梁的分段方法
6轴至27轴中, 标高21.299m以下的构件分段相同, 标高16.57以下构件( R＝11950) 从中间分两段制作, 标高16.575至标高21.299构件( R＝28293) 为一段制作。标高21.299以上构件( R＝1442531) 中, 19轴到27轴各构件从中间分两段制作, 6轴至18轴各构件为一段制作。
1轴至5轴中, 标高16.577下的构件( R＝11950) 从中间分两面制作; 标高16.571上构件( R＝28293) 为一段制作。
2.3.7 钢架柱脚焊接
2.3.7.1 焊接顺序及方法
柱脚底板厚度为40mm, 庆先将其焊接到拱架柱脚上, 然后厚度为25mm销轴耳板与底板焊接, 焊接时一边焊完后, 碳弧气刨清根, 再反面焊接, 焊接时对4块销轴耳板应对称焊接。
2.4 预拼装
2.4.1 每榀钢架的各个分段接口, 须在加工厂进行预拼装, 拼装时主要检查拱段的对接口的错边程序, 主梁曲线和设计图形的符合程度。
2.4.2 拼装架的要求
每个主梁制作单元的下方设置的拼装架的数量必须满足要求, 保证构件单元的稳定, 每段设2－3个支架。
各个单元初步拼装后检查主梁所在平面的不整度, 最高点和最低点之间的差值不超过5mm, 不符合要求必须进行调整。
2.4.3 拼装构件的质量要求
经过检查大样线和弧型曲线的弦长、 弦高等特征来验证。
单元之间的拼装接头质量包括对接错边、 扭曲、 直线度等要求。
对接处焊接坡口的角度、 间隙大小、 钝边大小等符合规范要求。
2.4.4 设置拼装位置的安装定位板
为了保证施工现场将屋顶主梁的拼装恢复到加工现场的预拼装状态, 在相邻单元的拼装位置上设置安装的定位连接板, 便于现场连。
2.3.5.4 焊接检查
1) 钢结构的检验包括含检查和验收两项内容, 因而焊接贯穿于整个焊接过程。本工程检查阶段和内容如下:
a. 焊接施工前: 焊接接头的组装, 坡口的加工, 焊接区域清理, 引入、 引出板安装及衬板贴紧情况。
b. 焊接施工中: 焊接材料烘焙, 焊工资格, 焊接工艺参数, 施焊中清理及清根情况。
c. 焊接施工后: 外观检查和无损探伤。
2) 焊缝的外观检查:
钢结构件检查应在焊接后自然冷却到工作环境温度后进行, 采取眼睛观察, 采用放大镜和量具检查。焊缝金属表面应平缓过渡焊波应均匀, 焊缝表面缺陷应符合建筑钢结构焊接的规定。
焊接完毕后, 焊工应清理焊缝表面熔渣及两侧飞溅; 检查合格后应在每个焊工施焊的焊缝做标识, 并作好外观质量记录。
3) 焊缝内部质量检查
板的拼装为对接焊缝, 所有对接焊缝均为全熔透焊缝, 二级焊缝。按20％超声波检查和超声波探伤检查, 应符合建筑钢结构焊接规程( JGJ81－91) 的规定。对于焊缝缺陷的控制和处理, 应符合国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结构分级》。队上述的对接焊缝外, 其它的贴角焊缝要求进行外观检查, 其检查标准按外观检验的二级标准, 锚筋与锚板的角焊缝高度为1.6ol( ol为锚筋直径) 对角钢锚筋, 角焊缝的焊脚高度为角钢肢厚度。
2.4.5 标识
构件完成拼装, 在拆开之前做好标识工作。从柱脚起的制作段为第一段, 依次向上为第二﹑三﹑四段等。在每段受力较小的上翼缘板(即加工厂制作时最后安装的翼缘板)靠近制作段接头处400mm处敲样冲眼, 标识某轴某段, 如第二十七轴的第三制作段,能够标识为:27Z3.油漆后用记号笔再次标识清楚。
2 支撑系统钢结构及其它钢结构制作
主要包括支撑系统的垂直支撑、 水平支撑、 连杆以及玻璃采光顶等构件, 该部分构件形体小、 重量轻, 在满足运输和安装的条件下制作成为组合件。

3 钢结构防腐处理
4.1 打磨
分段钢拱段焊缝周围的焊接飞溅、 焊疤, 应采用电动角向磨光机打磨平整。
4.2 除锈
钢结构采用喷沙或抛丸除锈, 等级要求达到《涂装前钢材表面锈蚀等级》( GB8923—88) 中Sa2.5级标准。
采用高强螺栓连接处, 连接面采用抛丸除锈处理, 钢板之间帖合摩擦面内不许涂刷油漆或被玷污, 摩擦系数符合设计要求。
高强螺栓连接施工应满足《钢结构高强螺栓连接的设计、 施工、 及验收规程》的要求。为了使紧密结合的帖合面达到设计要求的摩擦力, 帖合面上严禁有电焊、 气焊、 气割、 溅点、 毛刺、 飞边、 尘土及油漆等不洁物质。
在螺栓的上下接触面处, 有1/10以上的斜度时, 应采用斜垫圈垫平。
4.3所有钢结构构件在涂刷防锈蚀涂料前, 必须将构件表面的毛刺铁锈、 油圬及附着物清除干净, 使钢材的表面露出银灰色。除锈方法采用喷砂( 或抛丸) 除锈, 除锈质量等级要求达到Sa2.5级标准( GB8923——108)
4.4钢材经除锈处理后应立即用刷子或无油无水压缩空气清除灰尘和锈垢, 并涂二度无机富锌底漆, 膜总厚50*2μm。对在施工中损伤的部位应按上述要求修补。
涂料和涂刷厚度均应符合设计要求, 配置好的涂料不宜存放过久, 使用时不得添加稀释剂。油漆在抛丸除锈后4h内进行。涂层时, 工作地点的温度为5～38度, 相对温度不应大于85％。雨天产品构件表面有结露时不宜作业, 涂后4小时内严防雨淋。施工图中注明不涂层的部位, 均不得涂刷。安装焊缝处应留出30～50mm宽的范围暂时不涂刷。当天使用的涂料应当天配置, 不得随意添加稀释剂。
油漆在室内进行, 环境温度在5－38度之间, 相对湿度不大于85％。涂层完毕后, 应在构件上按原编号标注。重大构件标明重量、 重心位置和定位标记。施工图中注明不得涂刷的部位, 均不得涂刷。安装焊缝处应留出30～50mm宽的范围暂时不涂刷。安装补漆待焊接完毕, 打磨探伤结束后现场完成。
5、 产品标识
成品构件以喷字和打钢印的方式标识。
6.钢构件制作验收
构件制作完成后, 质检部门应按施工图纸要求和GB50205－ 规范规定对成品构件进行检查验收, 钢构件出厂运输时, 应同时具备产品合格证和构件发运包装清单。
7.堆放、 运输与交付
7.1 堆放:
构件成品, 半成品堆放的地面应平整坚实, 排水良好, 成品构件按类别和所在轴线位置放置, 当叠置时, 须加垫木。
7.2 运输:
根据加工厂分段情况, 箱形拱段最长的为15.5m,最短的为8.8m,最大拱高为2.4ｍ,每段宽度为400mm．故此拱段运输选用驮篼卡车运输, 次钢架、 檩条选用一般货车运输, 构件运输时, 将拱段并排放在车厢里, 带吊耳的一侧朝上, 绑轧结实, 靠稳, 木桩支垫位置恰当, 数量适中, 防止变形、 损伤。
7.3 交付:
每批构件运输均有构件发运包装清单, 随车人员应与接收人员按清单清点, 无误后, 请接收人员签字接收。