高炉渣微细粉生产线钢结构工程制作方案.doc

某某钢铁
高炉渣微细粉生产线主厂房钢结构制作
施
工
方
案
日期：
日期：
日期：
某某钢结构
二00六年二月五日
目 录
一、编制依据
二、概述
三、钢结构加工设备一览表
四、钢结构制造质量控制程序
五、制作前准备
六、钢结构加工制作流程
七、放样、下料与切割
八、矫正与定型
九、边缘打磨
十、制孔
十一、组装
十二、焊接H型钢制作工艺流程
十三、成品检验
十四、成品保护
十五、保证质量措施
十六、钢结构的焊接
十七、预拼装
十八、钢结构涂装工程
一、编制依据：
1、根据中钢集团工程设计研究院提供的施工图；
2、国家现行施工及验收规范；
3、本公司有关施工、质量、安全生产、技术管理等文件；
4、本公司在同类工程中的施工经验；
5、适用于本工程的施工机械及技术参数；
二、概述：
本工程为某某钢铁高炉渣微细粉生产线钢结构工程制作： 成品库建筑面积为1150 平方米，结构用柱、梁采用焊接H型钢，材质为Q235B，钢板表面除锈采用喷砂(或人工)除锈，达到Sa 2 (或St3)级标准。钢构件出厂前涂防锈底漆一道，安装完毕后涂底漆一道面漆两道，干膜总厚度不小于125微米。彩板为白灰色，屋面为0.5厚宝钢产V-760型，墙面为0.5厚宝钢产V-900型。包角为红色，0.5厚宝钢产V-900型。主车间钢框架材质为Q235B，焊接材料采用E4303，自动焊或半自动焊的焊丝采用H08A焊丝，焊剂为HJ431。
本工程总体部署，本工程制作分二部分,第一部分先制作钢柱、钢梁。在钢结构制造厂内制作好并做好预拼装及拼装成型记录。成品库钢结构制作预计7 天全部完成，10天钢构运输准备安装，制作工期 10天全部完成。第二部分库房钢结构制作：柱间支撑、水平支撑、钢系杆及其他制作。
三、钢结构加工钢结构加工设备一览表
序号
名 称
型号
产地
数量
单位
1
数控多头切割机
Q-2000/30
无锡
1
套
2
半自动切割机
Q-30
上海
5
台
3
自动门型焊机
MZ-1000
无锡
2
台
4
矫正调直机
500/1800
国产
2
台
6
数控钻床
DM-50
上海
3
台
8
自动埋弧焊机
MZ-1500
无锡
3
台
9
CO2气体保护焊机
450
日本
12
台
10
交直流焊机
500A
上海
18
台
11
抛丸机
800/1500
无锡
1
台
12
坡口机

日本
2
台
13
超声波探伤仪

上海
1
台
14
万能试验机

日本
1
台
15
30T行吊
30/5T
上海
2
台
16
10T门吊
10T
上海
2
台
17
5T门吊
5T
上海
2
台
18
油漆喷涂机

上海
3
套
四、钢结构制造质量控制程序
自检记录
焊接检查记录
焊工考试合格
钢材、焊条准备，出具合格证格不入
施工记录

出厂合格证明
质量评定记录
材料合格证
材料 代用单
自检、抽样
保证焊接质量
保证组装质量
半成品编号
半成品检查
检验工具准备
场地及工装模具准备
办理出厂合格证
不合格产品的处理（返工）
执行验平标准
办理隐藏部位签证
书面交底写交底卡
资料整理
质量评定
制作
厂内下料
技术交底
准备工作
清理现场、文明施工
学习图纸与技术资料
学习操作规程与质量标准

五、制作前准备
. 5.1 图纸会审：施工管理人员及公司有关部门参及进行内部图纸会审，提出问题向有关单位询问，对其中一些需设计签证的节点图，提交设计院审核。
5.2图纸翻样：由技术部负责设计本工程详图，进行节点构造细化，翻样后列出各类钢材的材料用量表，并做好材料规格、型号的归类，交于物资部。
5.3制定钢构件加工生产工艺及质量标准：根据《钢结构工程施工验收规范》（GB50205-2001）、《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50211-95）、《钢结构设计规范》（GBJ17-88）等国家规范及公司质量体系文件与钢结构制作安装工艺规程编制本工程钢结构加工生产工艺及质量标准。
5.4材料采购、检验：物资部采购员进行材料采购。采购时应注意选用本公司有长期合作关系，有良好信誉的单位。材料进厂后，会同业主、质监、设计按设计图纸的国家规范对材料按下列方法进检验：
5.4.1钢材质量证明书。质量证明书应符合设计要求，并按国家现行有关标准的规定进行抽样检验，不符合国家标准与设计文件的均不得采用。
5.4.2钢材表面有锈蚀、麻点与划痕等缺陷时。其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。
5.4.3钢材表面锈蚀等应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级》的规定。
5.4.4连接材料（焊条、焊丝、焊剂）、高强螺栓、普通螺栓以及涂料（底漆与面漆）等均应具有产品质量保证书。
5、材料堆放：合格的钢材按品种、牌号、规格分类堆放，做好标识。钢材的堆放成形、成方、成垛。发便于点数与取用；最底层垫上道木，防止进水锈蚀。焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）应按牌号与批号分别存放在干燥的储藏仓库。焊条与焊剂在使用之前按出厂证明书上的规定进行烘焙与烘干；焊丝应清除铁锈油污以及其它污物。材料 凭领料单发放，发料时核对材料的品种、规格、牌号是否及领料单一致。
六、钢结构加工制作流程
钢结构加工制作流程如下图所示：
总体工艺流程图
标准件采购
材料订货
工厂制作整体设计

钢材矫正

计算机放样

数控切割

构件组装焊接
节点板加工

矫正、钻孔

漆膜检测
质量检查
涂漆

检验提交

编号包装

发运

七、放样、下料与切割
7.1按施工图上几何尺寸，以1：1比例在样台上放出实样以求出真实形状与尺寸，然后根据实样的形状与尺寸制成样板、样杆，作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工依据。允许偏差见放样与样板（样杆）允许偏差表。
放样与样板（样杆）允许偏差表
项目
允许偏差（mm）
平行线距离与分段尺寸
±0.5
对角线
1.0
长度、宽度
长度0~+0.5 宽度0~-0.5
孔距
±0.5
组孔中心距离
±0.5
加工样板的角度
±200
7.2钢材下料前先对材料进行矫正，矫正后的偏差值不应超过规范及设计规定的允许偏差值，以保证下料的质量。
7.3利用样板计算出下料尺寸，直接在板料成型钢表面上画出零构件形状的加工界线。采用剪切、冲裁、锯切、气割等工作过程进行下料。允许偏差见下料及样杆（样板）的允许误差表。
下料及样杆（样板）的允许误差表
项 目
允许偏差（mm）
零件外形尺寸
±1.0
孔
±0.5
基准线（装配或加工）
±0.5
对角线
1.0
加工样板的角度
±200
7.4根据工艺要求在放样与下料时预留制作与安装时的焊接收缩余量及切割、刨边与铣平等加工余量。
7.5零件的切割及下料线的允许偏差符合下表规定：
零件的切割及下料线的允许偏差表
项目
允许偏差（mm）
手工切割
±2.0
自动、半自动切割
±1.5
精密切割
±1.0
7.6切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净，切割后断口边缘熔瘤、飞溅物，断口上不得有裂纹与大于1mm的缺棱，并清除毛刺。
7.7切割截面及钢材表面不垂直度大于钢板厚度的10%，且不得大于2mm。
7.8精密切割的零件，其表面粗糙度不得大于0.03mm.
7.9机械切割的零件，其剪切及号料线的允许偏差不得大于2mm，机械剪切的型钢，其端部剪切斜度不得大于2mm。
八、矫正与定型
8.1普通碳素结构钢在高于-16℃时，采用冷矫正与冷弯曲。矫正后的钢材表面不得有明显的凹面与损伤，表面划痕深度不大于0.5mm。
8.2零件、部件在冷矫正与冷弯曲时，其曲率半径与最大弯曲矢高应该按设计与规范要求进行加工。
8.3H型钢先采用JZ-40矫正机进行翼缘板的矫正；焊接旁弯变形火焰进行矫正。
8.4零件采用热加工成形时，加热温度宜控制在900~1000℃；碳素结构钢在温度下降到700℃之前结束加工。
九、边缘打磨
对外露边缘、焊接边缘、直接传力的边缘，需要进行铲、刨、铣等再加工。根据工艺要求，一般采用风铲、刨边机、弧气刨、端面铣床等机具、设备进行。
十、制孔
10.1制孔根据情况分别采用冲孔、钻孔，无特殊情况，不得气割割孔。
10.2柱、梁端板的螺栓孔用钢模钻孔，以保证螺栓位置、尺寸准备。H型钢梁上的螺栓孔采用日本进口的三维钻床一次成孔，檩条墙梁上的孔在数控檩条成型生产线上自动完成。
10.3自动化的钻孔使得孔的偏差远小于规范值，确保安装与质量。
十一、组装
11.1板材、型材的拼装应在组装前进行；构件的组装在部件组装、焊接、矫正后进行。
11.2组装顺序根据结构形式、焊接方法与焊接顺序等因素确定。连接表面及焊缝每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺与油污必须清除干净。当有隐蔽焊缝时，必须先施焊，经检验合格后方可覆盖。
11.3布置拼装胎具时，其它定位必须考虑预放出焊接收缩及齐头、加工的余量。
11.4为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。胎具及装出的首件必须经过严格检验，方可大批地进行装配工作。
11.5将实样放在装配台上，按照施工图及工艺要求预留焊接收缩时。装配台具有一定的刚度，不得发生变形，影响装配精度。
11.6装配好后的构件立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号与件数，以便查找。
11.7焊接结构组装按需分别选用以下工具：
11.7.1卡兰或铁楔夹具；可把两个零件夹紧在一起定位，进行焊接。
11.7.2槽钢夹紧器：可用于装配板结构的对接接头。
11.7.3矫正夹具及拉紧器：矫正夹具用于装配钢结构：拉紧器是在装备时用来拉紧两个零件之间的缝隙。
11.7.4正后丝扣推撑器：用天装配圆筒体时调整焊缝间隙与矫正筒体形状。
11.7.5手动千斤顶。
11.8定位点焊接材料的型号，要及正式焊接材料相同，焊工持证上岗。
11.9焊接结构组装工艺：
11.9.1无论翼缘板，腹板，均应先进行装配焊接矫正，及钢柱连接的节点等，应先小件组焊矫正后再定位大组装。
11.9.2放组装胎时放出收缩量，一般放至上限（L≤24m时放5mm，L≥24m时放8mm）。
11.9.3上翼缘节点板的槽焊深度及节点板厚度的关系见下表：
槽焊深度及节点板厚度关系表
节点板厚度（mm）
6
8
10
12
14
槽焊深度（mm）
5
6
8
10
12
11.9.4H型钢焊接生产线：该生产线由数控火焰切割机、H型钢组立机、龙门式自动焊接机及H型钢翼缘矫正机与端面锯床、三维钻床几大部分组成，焊接H型钢制作工艺流程见后图。H型钢由二翼缘板及一块腹板焊接而成，钢板经数控火焰切割机下料后，经过H型钢组立机将翼缘板、腹板组合成型并点焊好，然后进入龙门式自动焊接机进行自动埋弧焊，焊接完成后再通过H型钢翼缘矫正机对焊后H型钢翼缘板的变形进行矫正，传送至端面锯床切头、三维钻床钻孔，从而完成整个加工过程，生产出合格的H型钢产品。
11.10翼缘板、腹板均先单肢装配焊接矫正后进行大组装。组装前先进行基本定位，并焊接好加劲板与拉条，以确保在进行交叉施焊时结构不变形。
11.12及钢柱连接的节点板等，先小件组焊，矫正后再定位大组装。
11.13构件的隐蔽部位经焊接、涂装，并经检查合格后方可封闭；完全密封的构件内表面可不涂装。
十二、焊接H型钢制作工艺流程
焊接H型钢制作工艺流程
设计图
制作图
检 查
放 样
检 查
零件切割下料
半成品组装
半成品检查
焊 接
检 查
NDT检验
除锈涂装
涂装质量检查
成品出厂验收

材料计划
加工计划单
工艺方案
检 查
检 查

返修处理
制作不合格通知单
返修处理
电焊不合格通知单
返修处理
涂装不合格通知单
返修处理追踪

十三、成品检验
13.1焊接全部完成，焊接冷却24小时后，全部做外观检查并做记录，并按规定作焊缝检测。
13.2按照施工图要求与施工规范规定，对成品外形几何尺寸进行检查验收，做好记录。
十四、成品保护
14.1堆放构件时，地面必须垫平，避免支点受力不均，构件的吊点、支点应合理，以防止由于侧面刚度差而产生下挠或扭曲。
14.2钢构件均涂防锈漆，编号不得损坏。
十五、保证质量措施
15.1防止构件运输、堆放变形：必须采取措施，防止出现由于运输、堆放时垫点不合理，或上、下垫木不在一条垂直线上，或由于场地沉陷加热或用其它工具矫正。
15.2防止构件扭曲：拼装时节点处型钢不吻合，连接处型钢及节点板间缝隙大于3mm，则需矫正，拼装时用夹具夹紧。长构件应拉通线，符合要求后再定位焊接固定，长构件翻身时由于刚度不足有可能发生变形，事先进行临时加固。
15.3防止焊接变形：采用合理的焊接顺序及焊接工艺（包括焊接电流、速度、方向等）或采用夹具、胎具将构件固定，然后进行焊接，以防止焊接后翘曲变形。
15.4防止尺寸不准确：制作、吊装、检查用统一精度的钢尺，严格检查构件制作尺，不得超过允许偏差。
十六、钢结构的焊接
16.1材料
16.1.1电焊条：按照设计及规范要求选用电焊条，焊条须具有出厂合格证明，如须改动焊条型号，必须征得设计部门同意，严禁使用过期、药皮脱落、焊芯生锈的焊条，焊接前将焊条进行烘焙处理。
16.1.2作业条件
a.审阅施工图纸，拟定焊接工艺。
b.准备好所需施焊工具，焊接电流。
c.在钢结构车间施焊区施焊。
d.焊工经过考试并取得合格证后才可上岗，如停焊超过半年以上时，则重新考核后才能上岗。
e.施焊前焊工复查组装质量与焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后才准施焊。
16.2操作工艺
16.2.1焊条使用前，必须按照质量证明书的规定进行烘焙后放在保温箱内随用随取。
16.2.2首次采用的钢种与焊接材料，必须进行焊接工艺性能与物理性能试验，符合要求后才能采用。
16.2.3多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量缺陷的，必须清除后再焊。
16.2.4要求焊成凹面贴角焊缝，可采用船位焊接金属及母材间平缓过渡。
16.2.5焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，必须报焊接技术负责人查清原因，订出修补措施后方可处理。
16.2.6严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧，在坡口内起弧的局部面积应熔焊一次，不得留下弧坑。
16.2.7钢构件重要焊接缝头，要在焊件两端配置引弧板，其材质与坡口式应及构件相同。焊接完毕用气割除平并修磨平整，不得用锤击落。
16.2.8要求等强度的对接与丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口处为了确保焊缝质量，焊接前采用碳弧刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。
16.2.9为了减少焊接变形及应力，我公司常采取如下措施：
16.2.9.1焊接时尽量使焊缝能自由变形，钢构件的焊接要从中间向四周对称进行。
16.2.9.2收缩量大的焊缝先焊接。
16.2.9.3对称布置的焊缝由成双数焊工同时焊接。
16.2.9.4长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间断焊接。
16.2.9.5采用反变形法，在焊接前，预先将焊件在变形相反的方向加以弯曲或倾斜，以消除焊后产生的变形，从而获得正常形状以弯曲或倾斜，以消除焊后产生的变形，从而获得正常形状的构件。
16.2.9.6采用刚性固定法：用夹具夹紧被焊零件能显著减少焊件残余变形及翘曲。
16.2.9.7锤击法：锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩力及变形。
16.2.10焊接结构变形的矫正。
十七、预拼装
工厂预拼装目的是在出厂前将已制作完成的各构件进行相关组合，对设计、加工以及适用标准的规模性进行验证。
17.1预拼装数每批抽10~20%，但不少于1组。
17.2预拼装在坚实、平稳的平台式胎架上进行。
1.预拼装中所的构件按施工图控制尺寸，各杆件的重心线交汇于节点中心，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定，单件支承点不论柱、梁、支撑，应不少于二个支承点。
2.预拼装构件控制基准、中心线明确标示，并及平台基线与地面基线一致时，控制基准应及设计要求基准一致，如需变换预拼装基准位置，应得到工艺设计认可。
3.所有进行预拼装的构件，必须是制作完毕经专职检验员验收并符合质量标准的单构件。
4.在胎架上预拼的全过程中，不得对结构件动用火焰或机械等方式进行修正、切割或使用重物压载、冲撞、锤击。
17.3高强度螺栓连接件预拼装时，可用冲钉定位与临时螺栓紧固。试装螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔的30%，且不少于2只，冲钉数不得多于临时螺栓的1/3。
17.4安装后应用试孔器检查，当用比孔公称直径小1.0mm试孔器检查时，每组孔的通过率不小于85%；当用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率为100%，试孔器必须垂直自由穿落，不能过的孔可以修孔，修孔后如超过规范，采用及母材材质相匹配的焊材焊补后重新制孔，但不允许在预拼装胎架时进行。
17.5本工程预拼装的允许偏差应在规范内。（见下表）
本工程预拼装允许偏差表
项 目
允许偏差（mm）
检验方法

柱
单元总长
±5.0
用钢尺检查
单元弯曲矢高
L≤1500且≤8.0
用拉线与钢尺检查
单元柱身扭曲
H/200且≤5.0
用拉线吊线钢尺检查

梁
跨度外端两安装孔或两支承面距离
±L/1500,±5.0
用钢尺检查
接口高差
2.0
用焊缝量规检查
节点处杆件轴线错位
3.0
划线后用钢尺检查
总体预拼装
柱距
±3.0

用钢检查
梁及梁之间距离
±3.0
框架两对角线之间
Hn/2000且≤5.0
任意两对角线之差
Hn/2000且≤8.0
十八、钢结构涂装工程
18.1施工准备
1.根据设计图纸的要求，选用底漆与面漆。
2.准备除锈机械，涂刷工具。
3.涂装前钢结构、构件已检查验收，并符合设计要求。
4.防腐涂装作业在公司油漆厂区进行，油漆厂区具有防火与通风措施，可防止发生火灾与人员中毒事故。
18.2工艺流程
基面清理 底漆涂装 面漆涂装
18.3抛丸除锈及涂装施工
18.3.1、基面清理
1.钢结构工程在涂装前先检查钢结构制作、安装是否验收合格。
2.涂刷前将需涂装部位的铁锈、焊缝焊渣、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物处理干净。
3.为保证涂装质量，采用自动抛丸除锈机进行除锈，该除锈方法是一种被广泛采用，效率高，除锈彻底，比较先进的除锈工艺。
18.3.2、底漆涂装
1.防锈漆，控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时充分搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。
2.喷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接搓整齐。
3.喷涂漆时采用勤移动、短距离的原则，防止喷漆太多而流坠。
4.待第一遍干燥后，再喷第二遍，第二遍喷涂方向及第一遍方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。
5.喷涂完毕后在构件上按原编码号标注，重大构件还需在标明重量、重心位置与定位标号。
18.4涂层检查及验收
1.涂装后处理检查，应该是涂装颜色一致，色泽鲜明，光亮，不起皱皮，不起疙瘩
2.表面涂装施工时与施工后，对涂装过的工作进行保护，防止飞扬尘土与其它杂物。
3.涂装漆膜厚度的测定，用触点式漆膜测厚仪测定漆膜厚度，漆膜测厚仪一般测定3点厚度，取其平均值。
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