钢结构制作施工工艺标准.docx
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钢结构制作施工工艺标准
钢结构制作施工工艺标准
1．0．1．1适用范围
当前，建筑钢结构在我国得到蓬勃的发展，为了适应建筑铒结构发展的需要，确保工程质量，做到技术先进、经济合理、宝全适用，制定本施工工艺标准。
本施工工艺标准适用于建筑钢结构的加工制作。
1．O．1．2编制参考标准及规范
（1）《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99—1998
（2）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205--2001
（3）《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81—2002
（4）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JC82—91
1．0．2术语符号
1．O．2．1术语
（1）设计文件：
设计图纸、施工技术要求和设计变更文件等的统称。
（2）材质证明书：
由钢材生产部门或销售单位委托有资质的质量检测部门出具的某批钢材质量的证明文件。
（3）零件：
组成部件或构件的最小单元，如腹板、翼缘板、连接板、节点板、加劲肋等
（4）部件：
由若干零件组成的单元，如焊接H形钢、牛腿等。
（5）构件：
由若干零件、部件组成的钢结构基本单元，如梁、柱、支撑等。
（6）抗滑移系数：
高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。
（7）预拼装：
为检验构件是否满足安装质量要求而在安装前进行的拼装。
（8）放样：
按照技术部门审核过的施工详图，以1：
1的比例在样板台上划出实样，求出实长，根据实长制成样板。
（9）号料：
以样板为依据，在原材料上划出实样，并打上各种加工记号。
1．O．2．2符号
采用国家通用符号。
1．O．3基本规定
1．0．3．1钢结构工程施工单位应具备相应的钢结构工程施工资质，施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度，施工现场应有经项目技术负责人审批的施工组织设计、施工方案等技术文件。
1．0．3．2钢结构工程施工质量的验收，必须采用经计量检定、校准合格的计量器具。
1．0．3．3钢结构工程应按下列规定进行施工质量控制：
（1）采用的原材料及成品应进行进场验收。
凡涉及安全、功能的原材料及成品应按国家相关标准、规范进行复验，并应经监理工程师（建设单位技术负责人）见证取样、送检。
（2）各工序应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检查。
（3）相关各专业工种之间，应进行交接检验，并经监理工程师（建设单位技术负责人）检查认可。
1．O．3．4建筑钢结构的制作单位，应根据已批准的设计文件编制施工详图。
施工详图应经原设计工程师会签及由合同文件规定的监理工程师批准方可施工。
当需要修改时，制作单位应向原设计单位申报，经同意和签署文件后修改方可生效。
1．O．3．5钢结构制作前，应根据设计文件、施工详图的要求以及制作单位的条件，编制制作工艺。
制作工艺应包括：
施工中依据的标准，制作单位的质量保证体系，成品的质量保证和为保证成品达到规定要求而制定的措施，生产场地的布置、采用的加工、焊接设备和工艺装备，焊工和检查人员的资质证明，各类检查项目表格和生产进度计划表。
制作工艺应作为技术文件经发包单位代表或监理工程师批准。
1．O．3．6钢结构制作单位应在必要时对构造复杂的构件进行工艺性试验。
1．O．3．7连接复杂的钢构件，应根据合同要求在制作单位进行预拼装。
1．O．4施工准备
1．0．4．1技术准备
（1）图纸会审：
进行图纸会审，与甲方、设计人员、监理充分沟通，了解设计意图。
（2）审核施工图：
根据工厂、工地现场的实际起重能力和运输条件，核对施工图中钢结构的分段是否满足要求；工厂和工碰的工艺条件是否能满足设计要求。
（3）详图设计：
根据设计文件进行构件详图设计，以便于加工制作和安装。
（4）加工方案及工装设计
1）钢结构的加工工艺方案，由制造单位根据施工图及合同对钢结构质量、工期的要求编制，并经工厂（公司）总工程师审核，经发包单位代表或监理工程师批准后实施。
2）根据构件特点和工厂实际情况，为保证产品质量和操作方便，应适当设计制作部分工装夹具。
（5）组织必要的工艺实验，如焊接工艺评定等试验，尤其是对新工艺、新材料，要做好工艺试验，作为指导生产的依据。
（6）编制材料采购计划。
1．O．4．2材料要求
（1）钢材
制作钢结构的钢材应符合下列规定：
1）承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB／T700和《低合金高强度结构钢》GB／T1591的规定。
当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关规定和要求。
2）高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢，以及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢。
当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材，但应符合相应有关规定和要求。
3）下列情况的承重结构和重要结构不应采用Q235沸腾钢：
A．焊接结构
a．直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构。
b．工作温度低于一20"C时，直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳的结构以及承受静力荷载的受弯及受拉的重要承重结构。
c．工作温度等于或低于一30"C的所有承重结构。
B．非焊接结构
工作温度等于或低于一20"C直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构。
4）承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格证。
对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。
当结构工作温度等于或低于0℃但高于一200C时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有一200C冲击韧性的合格保证。
当结构温度等于或低于一200C时，对Q235和Q345钢应具有一200C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有一400C冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于一200C时，对Q231钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有一200C冲击韧性的合格保证。
注：
重要的受拉或受弯的焊接构件中，厚度≥16姗的钢材应具有常
温冲击韧性的合格保证。
5）当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用z向钢时,其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB／T5313的规定。
6）对处于外露环境，且对大气腐蚀有特殊要求的或在腐倒性气态和固态介质作用于下的承重结构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合现行国家标准《焊接结构用耐候钢》GB／T4172的规定。
7）钢铸件采用的铸钢材质应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳素钢》GB／T11352的规定。
8）对属于下列情况之一的钢材，应进行全数抽样复验，其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求：
A．国外进口钢材；
B．钢材混批；
C．板厚≥40㎜，且设计有z向要求的厚板；
D．建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；
E．设计有复验要求的钢材；
F．对质量有疑义的钢材。
9）钢板厚度、型钢的规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准的要求，每一品种、规格抽查5处。
10）钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：
当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1／2；
a．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；
b．钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
上述要求作全数观察检查。
11）钢材应按种类、材质、炉（批）号、规格等分类平整堆放，并作好标记，堆放场地应有排水设施。
12）钢材入库和发放应有专人负责，并及时记录验收和发放情况。
13）钢结构制作的余料，应按种类、钢号和规格分别堆放，作好标记，记入台账，妥善保管。
（2）焊接材料
1）焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB／T117、《低合金钢焊条》GB／T5118。
2）焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB／T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB／T8110及《碳钢药芯焊丝》GB／T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB／T17493的规定。
3）埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB／T5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB／T12470的规定。
4）气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准《氩气》GB／T4842的规定，其纯度不应低于99．95％。
5）气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合现行国家标准《焊接用二氧化碳》GB／T2537的规定。
大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量（V／V）不得低于99．9％，水蒸气与乙醇总含量（m／m）不得高于0．005％，并不得检出液态水。
6）大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。
复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。
7）钢结构工程中选用的新钢材必须经过新产品鉴定。
钢材应由生产厂家提供焊接性资料、指导性焊接工艺、热加工和热处理工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料；焊接材料应由生产厂家提供贮存焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊参数，经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在工程中采用。
8）焊接T形、十字形、角接接头，当其翼缘板厚度等于或大于40mm时，设计宜采用抗层状撕裂的钢板。
钢材的厚方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及板厚和受力状态的不同情况选择。
钢板厚度方向性能级别Z15、Z25、Z35相应的含硫量、断面收缩率应符合表1．0．4．2规定：
钢板厚度方向性能级别及其含硫量、断面收缩率值 表1．0．4．2
级别
含硫量≤（％）
断面收缩率（%）
三个试样平均值不小于
单个试样值不小于
Z15
O．0l
15
10
Z25
0.007
25
15
Z35
0.005
35
25
（3）紧固件
1）钢结构工程所用的紧固件（普通螺栓、高强度螺栓、焊钉），应有出厂质量证明书，其质量应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
2）普通螺栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》GB700中规定的0235钢制成。
3）高强度大六角头螺栓连接副包括一个螺栓，一个螺母和二个垫圈。
对于性能等级为8．8级、10．9级的高强度大六角头螺栓连接副，应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB／T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB／T1229、《钢结构用高强度垫圈》GB／T1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》GB／T1231。
4）扭剪型高强度螺栓连接副包括一个螺栓，一个螺母和一个垫圈。
对于性能等级为8．8级、10．9级的扭剪型高强度螺栓连接副，应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB／T3632、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB／T3633。
5）焊钉应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB10433。
4）组合件
1）钢网架节点中采用的焊接球、螺栓球、封板、锥头、套筒等组合件应符合现行产品标准《钢网架螺栓球节点、焊接球节点》JGJ75.1。
2）钢结构及其围护体系中用金属压型板应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》GB／T12755、《铝及铝合金压型板》GB6891。
（5）材料管理
1）钢结构工程所采用的钢材、焊接材料、紧固件、涂装材料等应附有产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告，各项指标应符合现行国家产品标准和设计要求。
2）进场的原材料，除有出厂质量证明书外，还应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好记录，并向甲方和监理提供检验报告。
3）在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员、主管技术人员研究处理。
4）材料代用应有制造单位事先提出附有材料质量证明书的申请书（技术核定单），向甲方和监理单位报审，经设计单位确认后方可代用。
5）严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。
焊钉表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。
6）焊接材料和螺栓应集中管理、建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。
7）涂料应符合设计要求，并存放在专用的仓库内，不得使用过期、变质、结块失效的涂料。
1．0．4．3 主要机具
参见表1．0．4．3。
表1．0．4．3
设备名称
设备型号
数量
设备能力
10t桥式起重机
10t
5t桥式起重机
5t
16t门式起重机
MQ一16
塔式起重机
60／80t-m
16t汽车起重机
QYl6A
10t运输汽车
HY9140K
型钢带锯机
数控切割机
多头直条切割机 CGl-4000
型钢切割机 KT-462
半自动切割机 CGl-30
仿形切割机 CG2-150B
圆孔切割机 KT-30
数控三维钻床
摇臂钻床 7-3040*16
磁轮切割机 SAG-B
车床 CA6140
钻铣床 ZX-32
坐标镗床 T4240
相贯线切割机
刨床 BH6070
立式压力机 YA32-315
卧式压力机 DC-315
剪板机 JZ016-2500
端面铣床 TXSOB
滚剪倒角机 GD-20
磁力电钻 RD-32A
直流焊机 AX5-500
交流焊机 BXI-500
C02焊机 YM-500KR
埋弧焊机 NZA-1000
焊条烘干箱 HY704-4
焊剂烘干箱 HI-50
电动空压机 4L-20
柴油发电机 200kW
喷砂机 ，PBS-100R
喷漆机 GPQ9C
叉 车 CPQ-1B
卷板机 CDWllHNC-50*2500
焊接滚轮架 HGZ-5A
翼缘矫正机 YTJ一50
超声波探伤仪 ECHOPE220
数字温度仪 RKCDP-500
漆膜测厚仪 345FB'-MKⅡ
数字钳形电流表 2003
温湿度仪 WHM5
焊缝检验尺 SK
磁粉探伤仪 DA-400S
游标卡尺
钢卷尺 50m
钢卷尺 30m
1．O．4．4作业条件
（1）完成施工详图，并经原设计人员签字认可。
（2）主要材料已经进场。
（3）施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。
（4）各种工艺评定试验及工艺性能试验完成。
（5）各种机械设备调试验收合格。
（6）所有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格的上岗证书。
1．O．5材料和质量要点
1．O．5．1材料的关键要求
（1）钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证明书，必须符合设计要求和现行标准的规定。
（2）进场的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录。
并向甲方和监理提供检验报告。
（3）钢结构工程的材料代用，一般是以高强度材料代替低强度材料，以厚代薄。
（4）钢结构工程使用的钢材，必须按要求进行力学性能实验，其检验项目应根据钢材材质进行确定，对于B、C、D三级的钢材应按要求进行冲击实验。
（5）高强度螺栓应按要求进行预拉力试验。
1．0．5．2技术关键要求
（1）放样、号料应根据加工要求增加加工余量。
（2）制孔应注意控制孑L位和垂直度。
（3）装配工序应根据构件特点制定相应的装配工艺及工装胎具。
（4）焊接工序应严格控制焊接变形。
1．O．5．3质量关键要求
（1）样板、样杆应经质量检验员检验合格后，方可进行下料。
（2）大批量制孔时，应采用钻模制孔。
钻模应经质量检验员检查合格后，方可使用。
（3）装配完成的构件应经质量检验员检验合格后，方可进行焊接。
（4）焊接过程中应严格按照焊接工艺要求控制相关焊接参数，并随时检查构件的变形情况；如出现问题，应及时调整焊接工艺。
1．0．5．4职业健康安全关键要求
（1）建立各设备及工序的安全操作规程，并配备专职安全检验员，随时检查。
发现问题，及时整改。
（2）定期组织相关部门进行安全大检查。
1．0．5．5环境关键要求
（1）所有原材料及工程剩余材料应堆放整齐，不得随意乱放。
（2）应划分原材料和成品区域，不得混放。
1．O．6制作施工工艺
1．0．6．2制作工艺
（1）放样、号料
1）熟悉施工图，并认真阅读技术要求及设计说明，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向等。
特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决
2）准备好做样板、样杆的材料，一般可采用薄钢板和小扁钢3）放样需用的工具：
尺、石笔、粉线、划针、划规、铁皮剪等。
尺必须经过计量部门的校验复核，合格后方可使用4）号料前必须了解原材料的材质及规格，检查原材料的质量。
不同规格、不同材质的零件应分别号料。
并依据先大后小的原则依次号料。
5）样板、样杆上应用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号6）放样和号料应预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量。
铣端余量：
剪切后加工的一般每边加3～4mm，气割后加工的则每边加4～5mm。
切割余量：
自动气割割缝宽度为3mm，手工气割割缝宽度为4mm（与钢板厚度有关）。
焊接收缩量根据构件的结构特点由工艺给出。
7）主要受力构件和需要弯曲的构件，’在号料时应按工艺规定的方向取料，弯曲件的外侧不应有样冲点和伤痕缺陷8）号料应有利于切割和保证零件质量9）本次号料后的剩余材料应进行余料标识，包括余料编号、规格、材质及炉批号等，以便于余料的再次使用。
10）放样和样板、样杆允许偏差如表1．0．6．2-1所示：
11）号料后允许偏差如表1．0．6．2-2所示：
放样和样板、样杆允许偏差 表1．0．6．2-1
项 目
允许偏差
平行线距离和分段尺寸
±1．Omm
对角线差（L1）
±1．Omm
宽度、长度（B、L）
±1．Omm
孔距（A）
±1．Omm
加工样板角度（C）
±0.20
图1．0．6．2-1放样和样板、样杆允许偏差
号料后允许偏差 表1．0．6．2-2
项 目
允许偏差
零件外形尺寸
±1．Omm
孔 距
±lmm
（2）切割
1）下料划线以后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。
常用的切割方法有：
机械切割：
使用剪切机、锯割机、砂轮切割机等机械设备（主要用于型材及薄钢板的切割）。
气割：
利用氧气一乙炔、丙烷、液化石油气等热源进行（主要用于中厚钢板及较大断面型钢的切割）。
等离子切割：
利用等离子弧焰流实现（主要用于不锈钢、铝、铜等金属的切割）。
2）剪切时应注意以下工艺要点：
A．剪刀口必须锋利，剪刀材料应为碳素工具钢和合金工具钢，发现损坏或者迟钝需及时检修、磨砺或调换。
B．上下刀刃的间隙必须根据板厚调节适当。
C．当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时，应预先安排好合理的剪切程序后再进行剪切。
D．剪切时，将剪切线对准下刃口，剪切的长度不能超过下刀刃长度。
E．材料剪切后的弯扭变形，必须进行矫正；剪切面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁。
F．剪切过程中，切口附近的金属，因受剪力而发生挤压和弯曲，从而引起硬度提高，材料变脆的冷作硬化现象，重要的结构件和焊缝的接口位置，一定要用铣、刨或砂轮磨削等方法将硬化表面加工清除。
3）锯切机械施工中应注意以下施工要点：
A．型钢应经过校直后方可进行锯切。
B．所选用的设备和锯条规格，必须满足构件所要求的加工精度。
C．单件锯切的构件，先划出号料线，然后对线锯切，号料时，需留出锯槽宽度（锯槽宽度为锯条厚度加0．5～1．0mm）。
成批加工的构件，可预先安装定位挡板进行加工。
D．加工精度要求较高的重要构件，应考虑预留适当的加工余量，以供锯切后进行端面精铣。
E．锯切时，应注意切割断面垂直度的控制。
4）气割操作时应注意以下工艺要点：
A．气割前必须检查确认整个气割系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全。
在气割过程中应注意：
a．气压稳定，不漏气。
b．压力表、速度计等正常无损。
c．机体行走平稳，使用轨道时要保持平直和无振动。
d．割嘴气流畅通，无污损。
e．割炬的角度和位置准确。
B．气割时应选择正确的工艺参数（如割嘴型号、气体压力、气割速度和预热火焰能率等），工艺参数的选择主要是根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度进行确定。
C．切割时应调节好氧气射流（风线）的形状，使其达到并保持
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