体育馆钢结构施工方案.docx

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体育馆钢结构施工方案

体育馆钢结构施工方案

（一）、钢结构施工工艺

施工工艺流程如下框图：

（见下页）

（二）、钢结构制作方案

1、总体构思

本工程钢结构加工制作的重点项目是曲线桁架。

加工制作的工艺关键是大直径上、下弦杆的弯曲成形；钢管节点的腹杆、支管相贯线和坡口的切割；构件整体预装和焊接；现场拼装焊接。

我公司具有制造本工程钢桁架的技术、装备、场地和制造多个类似结构钢管桁架的质量保证体系和组织、管理经验、技术创新成果及良好的工程技术人员和技术工人的整体素质。

我们将严格按照设计单位编制的施工文件和施工设计图纸及国家有关规范精心组织、精心深化设计、精心制作、精心安装。

加工制作的关键措施：

、提高工厂制造程度，使现场工作尽量减少，弦管弯管成形采用冷轧滚压和中频加热液压弯管方法在工厂进行，以保证单向和双向圆弧曲线的成形；

、腹杆与弦杆相贯连接，我们将采用世界上最先进加工技术，用5轴联动数控相贯线切割机割出管端相贯线和坡口，以保证拼装和焊接的质量；

、钢管桁架在现场进行试拼装后进行焊接；

、焊接是关键，相交节点的焊接和现场焊接要求很高，必须严格制订焊接工艺方案（WPS），由全方位合格焊工进行施焊，焊后按规程严格检查；

根据运输条件和工程施工进度及安装、吊装的要求，钢管桁架弦管采用单件制作成形后，经检验合格后，进行涂装、标识、包装，运往工地，在现场整体组装、焊接，吊装就位后，安装屋面檩条、支撑。

2、原材料采购和检验

建筑钢结构必须具有足够的抗拉强度、良好的塑性、柔韧性、耐疲劳性的良好的焊接性能，且易于冷热加工成形、耐腐蚀性好、成本低廉。

、根据设计要求，本工程拟采购的主要材料：

、钢管：

材质：

Q345B（圆）

、钢板（用于支座、压力环等）：

材质：

Q345B。

、焊接辅料：

手工焊条、埋弧焊丝、气保焊丝、焊剂。

、采购计划

根据制造和施工进度，制定材料采购计划，满足施工要求，编制计划、签定采购合同均不占用工期，合同签定后立即签定采购合同。

、材料采购质量控制

材料采购质量工作流程框图如下页：

3、钢结构制作工艺流程

本工程钢结构零部件，按组成技术细分，可分为三大类：

钢管零件、标志塔构件、支座等。

钢构件制作工艺流程：

弦管：

下料→开坡口→对接→弯管→组装

腹杆：

备料→切割相贯线及坡口→组装

檩条、支撑：

下料→开坡口→对接→组装

4、钢桁架制作工艺要点

（1）、下料

下料：

钢管及型材下料采用机械切削方式，严格控制尺寸的精度和断面的垂直度，长度按图纸要求并考虑缩量+3～5mm。

机械切割设备：

日本大东精机ST6090型带锯机和上海产的G4230/35A型带锯机。

坡口：

钢管对接坡口采用管子坡口机切割或直接在数控相贯线切割机上切割坡口。

对接：

上、下弦杆尽量减少接头，当材料不能满足要求需要对接时，接头位置须经设计同意后确定。

（2）、钢管相贯线及坡口切割

支管与主管相接，此相贯线及其坡口的形成，主要是支管端部的切割，在相贯线切割机上进行，由计算机控制，只要选定一种模式，输入主管、支管的外径、壁厚及其相交的角度（正交和斜交）、曲管的弧度、半径及曲线轨迹，即自动生成相贯线，通过割咀的摆动可割出不同截面上的所要求的坡口。

由于主管贯通，支管以内径相贯，沿内径向外开出坡口。

我公司的数控管子相贯线切割机，功能先进、齐全、切割速度快、坡口光洁、操作简便、效果好，用于本工程钢管切割时采用等离子方式切割。

随机的工作准备软件系统，可以采用联机和脱机工作，并可在网上在线工作。

两个基本软件包：

、用于两维构造中的斜切、马鞍形及其他轮廊的工作软件，按加工图输入数据后，该软件生成带尺寸标注的切割文件，供操作者联机操作用，该软件集成了质量控制系统。

、与ACAD配合使用的名为Tubecam软件包，用于三维构造中的斜切及马鞍形等轮廓的工作软件。

ACAD生成的钢管桁架三维图（管子的中心线构成），输入该软件后，即生成用于CNC数控切割机的切割数据并保存在数据文件中，可通过数据连线或软件磁盘，送到管子切割机中，操作者仅需调入数据文件，即可按编号逐个对管子端口进行相贯线和坡口切割。

非常方便可靠，该软件还具有套料程序，按程序一根一根下料并割出相贯线和坡口。

数控管子相贯线切割机规格、性能详见加工机械设备配备一览表。

（3）、弯管

弯管的工艺要求：

、曲杆表面光滑过渡，钢材表面不得出现折痕、不平现象；

、弯管成形后，材质不得有明显改变；

、弯管成形后，钢管外径及壁厚（减薄量）不得小于设计值及偏差。

根据上述要求和钢管曲率，我们采用机械滚压成形和液压弯管机弯管，用3m长样板和地样检验。

建筑钢结构大直径钢管的弯曲是个难点，我们拥有的机械滚压成形设备，用于直径φ440，壁厚25mm以下的钢管弯曲。

有关钢管热弯或冷弯后对钢管材质的影响，中标后我们将会同设计院共同研究、试验。

（4）、焊接

钢桁架的焊接，无论在工厂制作或在现场安装都十分重要，是本工程的关键。

焊接的坡口结构：

、钢管的对接型式为加衬套焊接，为全熔透焊缝。

对接坡口用机械加工方法进行，也可直接在数控相贯线切割机上切割坡口。

其余板材对接、型钢对接焊缝均为全焊透焊缝。

、相贯线焊缝，主要是上弦杆之间的水平腹杆和弦杆的焊接、腹杆与上下弦杆的焊接，相交形式有正交和斜交。

焊缝不得低于二级焊缝标准，坡口满焊，无法满足要求时，相贯线焊缝在A区域内全熔透，B区过渡区，由熔透焊缝逐渐过渡到角焊缝，C区为加强角焊缝，焊缝高度为15～18mm,相接处圆弧过渡。

、其它焊缝等级除注明外，均为二级焊缝。

、焊缝检验要求：

、所有焊缝均应进行外观检查；

、对工厂焊接的角焊缝进行磁粉探伤，抽检率为10%；

、对现场焊接的角焊缝进行磁粉探伤，抽检率为20%；

、对所有杆件的对接焊缝和现场的其它熔透焊缝进行超声波探伤，抽检率为100%；

、对其它一般熔透焊缝进行超声波探伤，抽检率为每条焊缝20%，并且不少于200mm。

、焊接辅料必须根据焊接母材和焊接位置进行选择。

钢结构的焊接，应严格执行施工图的要求和《建筑钢结构焊接规程》及国家现行有关标准。

焊接前，进行焊接工艺评定，根据试验和评定结果，制定焊接工艺措施。

焊接工艺评定，按《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）和《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708-90）的规定执行。

根据设计说明，焊接时尽量采用对称焊接，合理选用焊接顺序，使变形量和收缩量减少。

根据要求，工厂质检部门和监理单位严格检查焊缝的内在质量和焊缝的外观。

按照《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）的规定对焊缝进行手工超声波探伤检查和验收，质量要求按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定执行，对不满足要求的焊缝必须彻底清除重焊。

工厂和现场具有必需的检验设备和探伤工程师。

焊工须经资格考试合格并取得相应施焊条件的合格证书，持证上岗。

（5）、焊接工艺试验及工艺评定

本钢结构材质采用Q345B，根据本工程钢结构特点，做焊接工艺试验和工艺评定，在此基础上，再制定焊接作业指导书（WPS）：

按《钢制压力容器焊接工艺评定》（JG4708）标准，做Q345B材料的工艺试验，按工艺试验的结果，制定管对管、管对板、板对板对接的工艺指导书，用以指导实际工件的焊接；

A、焊接工艺的评定方案

①焊接工艺评定根据GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》规定，按JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》和JGJ81-91《建筑钢结构焊接规程》、施工图技术要求进行。

②焊接工艺评定之前应根据钢结构工程节点形式提出相应的焊接工艺评定指导书，用来指导焊接工艺评定试验（已做过的焊接工艺评定试验,经工程监理确认后可免做或替代）。

焊接工艺评定试验经多次检验或试验评定合格后，由公司检测中心根据试验结果出具焊接工艺评定报告。

③焊接工艺评定前，主管焊接工程师应根据JGJ81-91《建筑钢结构焊接规程》JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》中的内容，并结合产品的结构特点、节点形式等编制焊接工艺评定试验方案。

④焊接工艺评定试验方案由主管焊接工程师提出，经业主或监理会签后实施。

⑤施工单位根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺指导书用于指导产品的焊接。

B、焊接工艺评定说明、试件制备、检验

①焊接工艺评定用设备应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的合格焊接人员焊接试件。

②评定对接焊缝焊接工艺时，采用对接焊缝试件，评定角接焊缝焊接工艺时，采用角焊缝试件，对接缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝。

③板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝，反之亦然。

④板材角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用管与板（或管）的角焊缝。

⑤评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺适用于焊件的母材厚度和焊缝金属厚度有效范围按下表的规定。

表一单位：

mm

试件母材厚度T

适用于母材厚度的有效范围

最小值

最大值

1.5

1.5

2T,且不大于12

T≥8

0.75T

1.5T

表二单位：

mm

试件焊缝金属厚度

适用于母材厚度的有效范围

最小值

最大值

1.5

不限

2T,且不大于12

T≥8

不限

1.5T

⑥对接焊缝试件或角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时,焊件厚度的有效范围不限。

C、焊接工艺评定用试样

①试件制备

——母材焊接材料剖口和试件的焊接必须符合焊工艺指导书的要求。

——试件的尺寸和数量应满足制备试样的要求。

②试件及试样

——对接焊缝试件及试样。

——角焊缝试件及试样

D、试件检验

①角焊缝试件的检验

——检验项目:

外观检查、全相检验（宏观）

——外观检查：

试件接头表面不得有裂纹、未焊透、未熔合

——全相宏观检验方法

a、试件两端各舍25mm，然后沿试件横向等分切取5个试样。

全相试样切面如图

b、每块试样取一个面进行全相检验，任意两检验面不得为同一切口的两侧面。

c、焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得有裂纹未熔合。

d、角焊缝二端焊脚高之差不大于3mm。

②对接焊缝试件和试件的检验

——外观检查表面不得有裂纹、未焊透未熔合、气孔等缺陷。

——无损探伤：

试件用超声波探伤仪探伤（按JB1152规定）焊缝质量应为Ⅰ级。

——力学性能试验：

包括拉力试验，弯曲试验和冲击试验。

试样的切取方法见试件试样图。

拉力试验（试样2件）：

按GB228规定的试验方法测定焊接接头的抗拉强度，每个试样的抗拉强度不低于母材钢号标准值的下限。

弯曲试验（面弯和背弯试样各2件）：

按GB232规定的试验方法测量焊接接头的致密性塑性。

试样弯曲到规定后，其拉伸面上出现长度大于1.5mm的任一横向（沿试样宽度方向）裂纹或缺陷；或长度大于3mm的任一纵向（沿试样长度方向）裂纹或缺陷为不合格；试样的棱角开裂一般不计，但由夹渣或其它焊接缺陷引起的棱角开裂长度视为不合格。

5、现场组装、焊接

单个构件制作后，进行总体拼装、分别在钢平台上进行。

安装时，在平台上划出弧形曲线大样，将两根弦杆置于平台上对大样，两根弦杆与大样曲线吻合，且经检查合格后，用上、下弦杆间的腹杆点焊固定。

不得扭曲。

分段拼接处，事先预留5～10mm，组装合拢时，修正端平面，用坡口机铣平，开出坡口，加衬管焊接。

相贯节点的围焊在胎具上完成大部分工作，在分段拆开后再最终完成全部焊接，第一榀桁架，分段焊接后再进行一次组装，检验合格后，再分段拆开进行涂装、吊装安装。

上述拼装，应首件试装，生产出第一榀钢桁架经检查合格后，再进入批量生产。

上下弦杆的端部由平板或球形封板封死。

（1）、杆件对接

由于采购的钢管的长度一般均不足12M,所以本工程主桁架、托架甚至联系桁架杆件均需对接。

对接前应对钢管