钢结构制作工艺.docx
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钢结构制作工艺
钢结构的工厂加工制作
1．制作前准备工作
（1）钢材采购、检验、储备：
在工程施工管理人员及公司有关部门参与的情况下进行内部图纸会审，材料清单编制员列出各类钢材的材料用量表，并做好材料规格、型号的归纳，交管理部采购员进行材料采购。
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：
①钢材质量证明书。
质量证明书应符合设计的要求，并按国家现行有关标准的规定进行抽样检验，不符合国家标准和设计文件的均不得采用。
②钢材表面有锈蚀、麻点和划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。
③钢材表面锈蚀等应符合现行国家标准GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定。
④钢结构制造质量控制程序：
具有出厂质量证明书，并符合设计要求和国家现行有关标准规定。
合格的钢材分类堆放，做好标识。
钢材的堆放成形、成方、成垛，以便于点数和取用；最底层垫上道木，防止进水锈蚀。
焊接材料应按牌号和批号分别存放在干燥的储藏仓库。
焊条和焊剂在使用之前按出厂证明上规定进行烘焙和烘干；焊丝应无铁锈及其它污物。
材料凭领料单发放，发料时核对材料的品种、规格、牌号是否与领料单一致，并要求质检人员在领料现场签证认可。
（2）图纸会审、图纸细化：
经图纸会审后，由技术部负责本工程的加工详图，进行节点构造细化。
对其中一些需要设计签证的节点图，提交设计院签证。
（3）钢构件加工生产工艺及质量标准：
根据《钢结构工程施工质量验收规范》
（GB50205-2001）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）公司质量管理体系文件及相关钢结构制作工艺规程编制。
2．钢结构加工制作流程图
3．放样、下料和切割
（1）按照施工图上几何尺寸，以1：
1比例在样台上放出实样以求出真实形状和尺寸，然后根据实样的形状和尺寸制成样板、样杆，作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。
允许偏差见下页放样和样板（样杆）允许偏差表。
放样和样板（样杆）允许偏差表
项目
允许偏差（mm）
平行线距离和分段尺寸
±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
±2°
（2）下料时，如长度不够需拼板则拼缝位置宜放在构件长度1/3（弯矩最小）~1/2（剪力最小）的范围内，钢板切割毛刺应清理干净。
（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。
允许偏差见下料与样杆（样板）的允许误差表。
下料与样杆（样板）的允许误差表
项目
允许偏差（mm）
零件外形尺寸
±5.0
孔
±0.5
基准线（装配或加工）
±0.5
对角线差
1.0
加工样板的角度
±2
（4）根据工艺要求在放样和下料时预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。
（5）零件的割线与下料线的允许偏差符合下表规定：
零件的切割线与下料线的允许偏差表
手工切割
±20mm
自动、半自动切割
±1.5mm
精密切割
±1.0mm
（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；切割后清除断口边缘熔瘤、飞溅物，断口上不得有裂纹和大于1mm的缺棱，并清除毛刺。
（7）切割截面与钢材表面不垂直度不大于钢板厚度的10%，且不得大于2mm。
（8）精密切割的零件，其表面粗糙度不得大于0.03mm。
（9）机械切割的零件，其剪切与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。
4．组立
组立机上组立T型、H型钢，组立前，板边毛刺、割渣必须清理干净，火焰切割加工坡口的还必须打磨坡口表面。
5．自动埋弧焊
在门焊机上进行船形位置埋弧自动焊。
焊接T、H型的主角焊缝，严格按公司《埋弧自动焊》工艺要求执行：
6．矫正
转入矫正机上，对翼板角变形进行矫正：
7．制孔、锯断
（1）制孔：
将H型钢转入三维钻，按图纸要求，将孔径、孔位，相互间距等数据输入电脑，对H型钢进行自动定位、自动三维钻孔：
（2）锯断：
入端面锯，将三维钻上定位的梁两端多余量锯割掉：
（3）铣口：
入铣口机，对梁两侧进行R=35铣孔及铣削上下翼板坡口。
（4）清磨：
对钻孔毛刺、铣口毛刺等进行清磨。
8．组装
（1）板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装在部件组装、焊接、矫正后进行。
（2）组装顺序根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。
连接表面及焊缝每边30~50mm范围内铁锈、毛刺和油污必须清除干净。
当有隐蔽焊缝时，必须先预施焊，经检验合格方可覆盖。
（3）布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量及齐头、加工的余量。
（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。
（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量。
装配台具有一定的刚度，不得发生变形，影响装配精度。
（6）装配好的构件立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号和件数，以便查找。
（7）焊接结构组装按需分别选用以下工具：
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。
②槽钢夹紧器：
可用于装配板结构的对接接头。
③矫正夹具及拉紧器：
矫正夹具用于装配钢结构；拉紧器是在装配时用来拉紧两零件之间的缝隙。
④手动千斤顶。
（8）定位点焊所用焊接材料的型号，要与正式焊接的材料相同，并应由有合格证的焊工人点焊。
（9）焊接结构组装工艺：
①无论翼缘板，腹板，均应先进行装配焊接矫正，与钢柱连接的节点板等，应先小件组焊，矫正后再定位大组装。
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）。
③上翼缘节点板的槽焊深度与节点板的厚度关系见下表。
节点板厚度（mm）
6
8
10
12
14
槽焊深度（mm）
5
6
8
10
12
槽焊深度与节点板的厚度关系表
（10）H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型钢翼缘矫正机和端面锯床、三维钻床几大部分组成。
（11）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，并焊接好加劲板和拉条，以确保在进行交叉施焊时结构不变形。
（12）与钢柱连接的节点板等，先小件组焊，矫正后再定位大组装。
（13）构件的隐蔽部位经焊接、涂装，并经检查合格后方可封闭。
9．检验
（1）焊接全部完成，焊接冷却24小时后，全部做外观检查做好记录并按规定作焊缝检测。
（2）按照施工图要求和施工规范规定，对成品外形几何尺寸进行检查验收，做好记录。
10．钢构件摆放
（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；
（2）构件一般均立放，以防止由于侧面刚度差而产生下挠或扭曲。
钢结构构件均涂防锈漆，编号不得损坏。
11．钢结构的焊接
（1）材料
①电焊条：
按照设计及规范要求选用焊条，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。
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。
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，则重新考核后才准上岗。
e．施焊前焊工复查组装质量和焊缝区的处理情况，如不符合要求，修整合格后方能施焊。
（2）操作工艺
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。
②首次采用的钢种和焊接材料，必须进行焊接工艺性能和物理性能试验，符合要求后才采用。
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，必须清除后再焊。
④要求焊成凹面贴角焊缝，可采用船位焊接使焊缝金属与母材间平缓过渡。
⑤焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，须申报焊接技术负责人查清原因，订出修补措施后才可处理。
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。
⑦重要焊缝接头，要在焊件两端配置起弧和收弧板，其材质和坡口型式应与焊件相同。
焊接完毕割除并修摩平整，不得用锤击落。
⑧要求等强度的对接和丁字接头焊缝，除按设计要求开坡口外，为了确保焊缝质量，焊接前采用碳弧气刨刨焊根，并清理根部氧化物后才进行焊接。
⑨为了减少焊接变形与应力我公司常采取如下措施：
a．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。
b．收缩量大的焊缝先焊接。
c．对称布置的焊缝由成双数焊工同时焊接。
d．长焊缝焊接可采用分中逐步退焊法或间断焊接。
e．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，从而获得正常形状的构件。
f．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。
g．锤击法；锤击焊缝及其周围区域，可以减少收缩应力及变形。
⑩焊接结构变形的矫正。
见前矫正和成型中所述。
12．保证质量措施
（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，或由于场地沉陷等原因造成变形。
如发生变形，根据情况采用千斤顶、氧-乙炔火焰加热或用其它工具矫正。
（2）防止构件扭曲：
拼装时节点处型钢不吻合，连接处型钢与节点板间缝隙大于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。
（3）防止焊接变形：
采用合理的焊接顺序、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，然后再进行焊行焊接，以防止焊接后翘曲变形。
（4）防止尺寸不准确：
制作、检查用统一精度的钢尺。
严格检查构件制作尺，不允许超过允许偏差。
第三章焊接工艺及焊接工艺评定
1．焊接条件要求
（1）室温小于5OC，焊接时构件应予热。
（2）焊缝区域表面应干燥、无浮锈。
2．焊接材料要求
（1）型号及规格
手工焊焊条：
E4303E5015E5016Ф3.2、Ф4、Ф5。
CO2气体保护焊焊丝：
H08Mn2SiФ1.2。
埋弧自动焊丝：
H08A，Ф4、Ф5。
埋弧焊剂：
J431。
（2）所有焊接材料都必须具有质量保证书，焊条使用前必须经过烘培。
3．焊工资格
所有焊工必须经考试合格，取得相应的合格证书才能上岗操作。
4．焊接规范
（1）手工焊规范
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
平焊
横焊
立焊
仰焊
Ф3.2
100-140
100-130
85-120
90-130
Ф4
160-180
150-180
140-170
140-170
Ф5
190-240
170-220
（2）埋弧焊规范
焊条直径
焊接电流（A）
电弧电压（V）
焊接速度（cm/min）
型号
直径
H08A
Ф4
525-575
32-34
45-55
Ф5
600-650
34-36
40-45
（3）CO2气体保护焊
焊丝
焊接参数
气体流量1/min
牌号
直径
电流（A）
弧压（V）
（cm/min）
H08M`n2Si
1.2mm
270-300
30-34
38-45
10-15
5．焊接工艺评定
按有关规范规定进行。
第四章钢结构防腐涂装
1．施工准备
（1）根据设计图纸要求，选用底漆。
（2）准备除锈机械，涂装工具。
（3）涂装前钢结构、构件已检查验收，并符合设计的除锈等级要求。
（4）防腐涂装作业在公司油漆厂区进行，油漆厂区具备防火和通风措施，可防止发生火灾和人员中毒事故。
2．工艺流程
基面清理→底漆涂装→底漆涂装。
3．抛丸除锈及涂装施工
（1）基面清理：
①在涂装前先检查钢结构制作，是否验收合格。
涂刷前将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物表理干净，
②为保证除锈装质量，采用自动抛丸机进行除锈。
（2）底漆涂装：
①油漆涂装采用喷涂方法进行。
②为控制油漆的粘度、稠度、兑制时进行充分搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。
③喷第一层底漆时涂刷方向应该一致，接搓整齐。
④喷涂漆时采用勤移动、短距离的原则，防止喷漆太多而流坠。
⑤待第一遍油漆干燥后，再喷第二遍，第二遍喷涂方向与第一遍方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。
⑥喷涂完毕后在构件上按原编号标注；重大构件还需要标明重量、重心位置和定位标号。
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