钢结构制作作业指导书.docx
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钢结构制作作业指导书
郑西客运专线西安北站房
站房钢结构工程
钢结构工程制作作业指导书
编制人：
接收人：
审核人：
中铁十二局集团有限公司西安北站工程指挥部
2009年11月18日
一、作业指导的名称及指导对象
站房钢结构加工制作。
二、作业指导书的使用部位
站房钢结构制作。
三、施工准备
1、作业条件
构件深化设计、购买材料。
2、材料准备
设计中要求的钢材、栓钉、二氧化碳气体保护焊焊丝等。
3、施工机具及操作要求
拟投入本工程的主要施工设备表
序
号
设备名称
规格
型号
数量
国别产地
制造年份
额定
功率（kw）
生产能力
用于
施工
部位
备注
1
钢板预处理线
XQ6940
1
国产
青岛
2002
720
300T/日
钢材预处理
2
钢管抛丸除锈机
ZJ072
2
国产
青岛
2000
186
150/日
喷砂、除锈
3
数控气割机
GSⅡ-8500D
4
德国
合资
2002
15
100T/日
下料
4
光电跟踪气割机
WEG-2000
2
中外
合资
1998
1
25T/日
下料
5
半自动气割机
CG1-30
25
国产
上海
1999
0.3
150T/日
下料
6
数控直条气割机
GS/2-4000BA
5
国产
无锡
2000
3
180T/日
下料
7
坡口切割机
GS-150
30
国产
上海
2001
0.3
200T/日
下料
8
数控圆盘锯
LC960
2
德国
进口
2001
5
50T/日
下料
9
数控管子马鞍形相贯线切割机
HID-900MTS
1
日本
进口
2000
12
120T/日
下料
10
数控管子马鞍形相贯线切割机
HID-600EH
1
日本
进口
2000
12
120T/日
下料
11
液压剪板机
QD12Y/16×3200
1
国产
2000
7.5
15T/日
下料
12
数控带锯床
BS50/24-INC
2
美国培廷豪斯
2002
16
180T/日
下料
13
数控火焰锁口机
ABCM-1250/3
1
美国培廷豪斯
2002
16
60T/日
下料
14
数控钻锯流水线
LC960
1
德国培廷豪斯
1998
50
80T/日
下料
16
800T油压机
400t
2
自制
1993.8
80
100T/日
加工
17
2000T油压机
Y2017-12
1
国产
1985.12
160
120T/日
加工
18
钢板矫平机
W43-70×1000
1
国产湖北
2002
40
180T/日
加工
19
钢板矫平机
W43Q-80×1500
1
国产湖北
2002
40
200T/日
加工
20
数控三维钻
BDL-1250/3
1
美国
2000
加工
21
龙门移动式数控钻床
PD16
4
济南
2000
加工
22
构件数控三维钻生产线
BD200/3
1
国产济南
1998
加工
23
数控龙门镗铣床
XKAD2415×40
3
北京
2000
加工
24
摇臂钻床
Z3050×16
6
上海
2000
加工
25
磁力钻
A0-3000
4
日本
2000
加工
26
多功能分料机
HFA
1
浙江
2000
18
60T/日
焊接
27
自动焊接中心
LB-3
6
无锡
2002
35
/
焊接
28
自动焊接滚轮胎架
LB-3A
10
无锡
2002
3
/
焊接
29
埋弧焊机
AZ-1-1000
40
上海
2000
35
/
焊接
30
CO2焊机
CPXC-500
100
日本OTC
2000
15
/
焊接
31
交直流两用多头焊机
ZXE1-3×500/400
80
浙江
2001
45
/
焊接
32
程控焊条烘箱
YGCH-X-400
5
吴江
1999
12
/
焊接
33
电焊条烘箱
HY704-3
4
吴江
2001
12
/
焊接
34
焊剂烘箱
NZHG-500
4
吴江
1998
9
/
焊接
35
碳弧气刨
ZX5-630
10
南通
2000
25
/
焊接
36
钢板、型钢预处理工场
80m×25m
2
自制
1998
/
/
涂装
37
构件冲砂涂装工场
160m×60m
3
自制
1998
/
/
涂装
38
空压机
L22/7-X
2
上海
1999
264
/
涂装
39
空压机
V6/8-1
3
上海
2000
111
/
涂装
40
空压机
V3/8-1
3
上海
2001
66
/
涂装
41
无气喷涂机
GPQ6C
6
上海
2001
/
/
涂装
42
无气喷涂机
GPQ9C
4
上海
2002
/
/
涂装
43
H型钢、钢管喷丸机
QZJ015
2
国产青岛
2002
145
/
涂装
44
150T履带吊
CCH1500
2
进口
2002
/
/
吊装
租赁
45
50T履带吊
TG500E
2
国产
2000
/
/
装卸构件
租赁
46
25T汽车吊
QY25K
4
国产
2005
/
/
安装、拆除支撑，倒运
租赁
47
平板车
30-60吨
2
国产
98
/
/
转运
48
10吨铲车
CPCD5A
4
苏州
2002
/
/
转运
49
全站仪
GTS-332
4
日本
2002
/
/
测量
50
全站仪
TCR702R
2
瑞士
2001
/
/
测量
51
激光经纬仪
J2-JDA
2
苏州
2002
/
/
测量
52
超声波探伤仪
EPOC1-Ⅲ-2300
4
美国
2001
/
/
检测
拟配备本工程的试验和检测仪器设备表
序
号
仪器设备名称
规格型号
数量
国别
产地
制造
年份
已使用台时数
用途
备注
1
超声波探伤仪
EPOCH-Ⅲ2300
5
美国
2001
/
/
2
超声波探伤仪
CTS-2000
4
进口德国
2001
/
/
3
磁粉探伤仪
B301S
2
美国
2001
/
/
4
超声波测厚仪
LA-10
4
北京
2000
/
/
5
漆膜测厚仪
9C
6
进口日本
2000
/
/
6
液压万能试验机
WE-100
1
天水红山
2004
/
/
7
摆锤式冲击试验机
JB300B
1
济南试验仪器总厂
2004
/
/
8
高频红外碳硫分析仪
CS-902G
1
北京万联
2004
/
/
9
直读光谱仪
ARLMA3460
1
进口瑞士
2004
/
/
10
低温槽
CDC
1
大连
2004
/
/
11
冲击试样缺口投影仪
CTS-C
1
大连
2004
/
/
12
布氏硬度计
HB3000
1
山东
2004
/
/
13
多功能里氏硬度计
HLN-11D
1
山东
2004
/
/
14
电光分析天平
TG328A
1
上海
2004
/
/
15
可见分光光度计
722N
1
上海
2004
/
/
16
维氏硬度计
EV-3000A
1
上海
2004
/
/
17
金相显微镜
4XC
1
上海
2004
/
/
18
金相试样抛光机
PG-1
1
上海
2004
/
/
19
箱式电阻炉
4-10
1
南京
2004
/
/
20
恒温干燥箱
101A-1
1
上海
2004
/
/
21
电热蒸馏水器
5L/时
1
上海
2004
/
/
22
高级电子晒相机
JDY001
1
缙云红日
2004
/
/
23
上光机
12”
1
缙云红日
2004
/
/
24
放大机
QH-F450
1
温州
2004
/
/
操作人员要求有专业技术。
四、施工质量要求及验收标准
4.1、质量标准
1、施工准备阶段的质量控制
施工准备阶段的控制是指工程正式开始前所进行的质量控制，这项工作是工程质量控制的先导。
结合本工程的施工特点，将从以下几方面进行控制。
<1>、建立项目质量管理体系和质量保证体系，编制《项目质量保证计划》，制定施工现场的各种质量管理制度，完善项目计量及质量检测技术和手段。
<2>、对材料供应商进行评估和审核，建立合格的供应商名册，选择与本单位多次合作且信誉可靠的供应商。
严格控制工程所使用原材料的质量，根据本工程所使用原材料情况编制材料检验计划，并按计划对工程项目施工所需的原材料、半成品、构配件进行质量检查和控制，确保用于工程施工的材料质量符合规范和设计要求。
<3>、进行详细的技术交底、图纸会审等工作，并根据本工程特点优化施工方案，科学合理地安排施工程序，确定施工流程、工艺和方法。
对关键工序、特殊工序，如圆钢柱制作、防腐涂装等，均应制定专门的技术措施和控制办法。
<4>、对在本工程中将要采用的新技术、新工艺、新材料进行审核，确认其适用范围。
对于在工程中将要使用的焊接材料、油漆的配合比由具有相应资质的试验室提前做好试验检验工作。
<5>、加强施工人员培训，使现场管理人员和操作工人专业技符合本工程施工的需要。
<6>、科学合理地配备施工机械，搞好设备的维护和保养，使机械设备处于良好的工作状态，保证工程质量和工程施工进度。
<7>、采用质量预控法，对工程质量进行控制，达到“预防为主”的目的。
2、原材料质量控制
材料是构成建筑产品的最基本元素，原材料的优劣直接影响建筑产品的外观形象和内在质量。
投入本工程使用的材料按来源可大致分为项目自购、业主提供、分包商采购三种途径，在施工中，我单位将按下图所示流程实施对原材料的质量控制。
<1>、采购验证
采购验证质量控制明细表：
编号
控制环节
工作内容
1
选择供应商
（1）建立项目材料供应商评审小组；
（2）针对供货能力、产品质量、价格和信誉度进行经常性的综合评审，择优去劣，建立合格材料供应商档案，按照“物必美，价要廉”的原则筛选确定料供应商。
2
签定
采购合同
注明采购物资的名称、规格型号、单位、数量、进场日期、质量标准等内容；明确供应商必须提供的各种质量证明材料，规定验收方式以及发生质量问题时双方所承担的责任、仲裁方式等。
3
质量验证
（1）分别在供应商供货处（或材料生产厂家）和施工现场对照材料采购计划和采购合同，结合实物，核验材料
数量和质量；
（2）配合业主、监理对进场材料的质量抽查。
<2>、标识保管
材料标识保管明细表：
编号
阶段
工作内容
1
进货
（1）办理入库验收手续，建立进货记录和物资台帐（台帐中注明进货日期、数量、使用、发放日期、使用部位）；
（2）贴标签分类码放,按照不同品种、标号、出厂日期、进场时间分区堆放，并用标牌标识其名称、规格、型号、质量等级及检验和试验状态等。
2
贮存
（1）现场加工好的半成品按不同结构编号整齐码放，并附上标识牌;
（2）妥善保持物资存贮器上的标识、标签；
（3）当存贮器中的物资更换或用尽时，及时更新标识内容。
3
发放
核验领料凭证，并采取“先进先出”的措施。
3、检验试验
对所有进场物资的规格、品种、数量、质量指标、出厂时间、试验结果等质保证书进行验收。
对施工过程中各工序、半成品与成品的质量进行检验、试验，未经检验不得进入下道工序。
（1）检验和试验工作程序
（2）试验检验工作原理
（3）试验检验取样方法
序号
检验和试验内容
取样批量
检测方法
1
钢结构
钢材进场检验
由同一钢厂、同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一交货状态及同一规格组成的钢材，按60吨位一批取样抽查复验。
见证取样
2
焊接材料
按采购分批抽样复验
进场时取样
3
焊缝无损检测
按设计和钢结构工程施工质量验收规范及相关标准的要求检验
用超声波或射线探伤，焊缝量规现场测量
4
焊接工艺评定试验
工厂制作焊接工艺评定试验
见证取样
5
高强螺栓抗滑移系数试验
按每批三组试件进行试验
见证取样
6
防腐
涂装材料复检
按采购分批见证取样，送往指定检验单位复检。
见证取样
（4）分项检验批划分
按照国家《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001规定，本工程钢结构、属于子分部工程，根据结构特征与施工部署，分项工程按照专业进行划分，检验批按照结构单元组成和钢构件类型进行划分。
具体划分如下：
分部工程
子分部工程
分项工程
检验批及
数量
备注
主
体
结
构
钢结构工程
钢结构制作
钢柱加工
2批
钢桁架
6批
钢梁加工
30批
次构件加工
15批
钢网架加工
钢结构涂装
钢结构防腐涂装
30批
钢结构预拼装
构件工厂预拼装
4批
钢结构焊接
钢构件焊接
45批
4、质量控制措施
（1）、开工前根据本工程具体情况编写质量手册将质量目标进行分解，将质量管理任务落实到各个岗位。
编写各工序的施工作业指导书将作业流程、施工难点、重点进行分析阐述用以指导施工。
（2）、认真学习掌握施工规范和实施细则，施工前认真熟悉图纸，逐级进行技术交底，施工中健全原始记录，各工序严格进行自检、互检、重点是专业检测人员的检查。
严格执行上道工序不合格、下道工序不交接的制度，坚决不留质量隐患。
（3）、建立由项目经理直接负责，质量总监中间控制，专职检验员作业检查，班组质检员自检、互检的质量检查制度，每周进行一次质量专项检查。
（4）、实行项目承包制，落实质量责任制，将质量职责与每个岗位、每个职工的利益挂钩制定严格的奖惩标准，使施工过程的每道工序、每个部位都处于受控状态。
（5）、把好原材料质量关，所有进场材料，必须有合格证、符合规范的质保书。
材料进场后，要按产品说明书和相关规范的规定，妥善保管和使用，防止变质损坏。
坚持优质优价，不合格不验收制度。
按规程应进行复验的，坚决取样检验，杜绝不合格产品进入本工程，影响安装质量。
（6）、所有特殊工种上岗人员，必须持证上岗，持证应真实、有效、并检验审定，从人员素质上保证质量得以保证。
（7）、配齐、配全施工中需要的机具、量具、仪器和其它检测设备，并始终保持其完善、准确、可靠。
仪器、检测设备均应经过有资质的检验单位的检测认证并在检验有效期内。
4.2、检查验收
实行自检、交接检、专检三管齐下的质量“三检”制度，实现“监督上工序、保证本工序、服务下工序”的控制目标。
详见下表：
序号
项目
内容
1
自检
即某一工序完成后，按照施工规范及质量验评标准，首先由该工序班组长组织作业人员对本工序质量进行自查自纠，完成后填写工序自检纪录，通知交接检。
2
交接检
接交接检通知后，由工序班组长组织人员对即将被隐蔽覆盖的上一工序的质量进行监督检查，确认不存在影响本工序施工的不合格质量因素，通知专检。
3
专检
在完成工序自检、交接检，接到专检通知后，由质量管理部组织进行工序质量专项检查，发现问题并督促整改；整改复核后报请监理验收并完成隐蔽工程验收记录的填写、签字工作，然后归档妥善保存。
（1）实施奖罚
结合《工程质量奖罚制度》，根据检查验收的相关纪录兑现奖惩。
（2）技术资料管理的技术组织措施
资料管理是一项重要的内容，是证明工程质量的客观依据，也是管理有效的重要体现，资料也是质量管理和质量保证体系的重要组成部分，是评价管理水平非常重要的见证材料。
图纸、技术资料的使用、更改标识、发放、保管、存档均按照“文件资料控制程序”规定执行。
（3）文件资料发放流程
（4）文件资料处理流程
五、质量预控措施及通病防治
1、消除残余应力的焊接措施
由于本工程的焊接节点既复杂又庞大，因此我们准备采取以下三方面的措施。
（1）、焊前反变形及合理的焊接顺序
因为本工程钢板比较厚，一旦产生变形，矫正十分困难；所以焊前采取措施预制反变形，以减少焊接变形。
（2）、根据不同的构件和不同的节点形式制订合理的焊接顺序，这对于控制焊接变形和残余应力往往有着事半功倍的作用。
比如采用分段退焊、对称施焊等，都对减少焊接变形和残余应力产生有利影响。
（3）、焊前增加临时支撑控制焊接变形、减少残余应力。
（4）、根据我方类似项目（厚板大、节点复杂）的工程经验，拟采用“振动时效法”进行消应力处理。
振动时效工艺是给构件施加一定的周期性激振力，在激振力的作用下使构件产生振动，当动应力与构件残余应力叠加后，达到或超过构件材料的屈服极限时（δ动+δ残≥δ屈），构件将产生微观塑性变形，从而降低和均化构件内的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。
（5）、对于复杂节点，焊接应力集中的部分构件进行整体退火处理。
退火温度及各项工艺参数就具体情况来确定。
2、焊接裂纹防止措施
由于本工程所用钢材大多是低合金高强度钢（Q345B及Q345BGJC），所以在焊接施工中要特别注意防止产生焊接裂纹。
为此我们从以下几个方面采取措施：
（1）、由于钢板较厚，坡口较大，同时角焊缝打底时采用单丝气体保护焊，若预热做得不完善或预热不均匀，则单丝焊接时热输入量显得不足，容易在焊缝根部产生缺陷。
因此考虑采用双丝气体保护焊打底，加大根部焊接线能量输入，有效地解决了根部焊接缺陷，同时提高了工作效率。
在现场焊接时采用大电流水冷XC600气体保护焊接，也相应能提高焊接效率，同时实现连续较大电流焊接。
减少厚板焊接根部裂纹。
（2）、焊接效率底，易产生焊缝层间缺陷。
在纵向箱柱生产线上，采用双丝双弧埋弧焊接，焊接速度为单丝焊接的2—3倍，焊接效率大幅提高，同时双丝间可以调整横向距离，增加熔池宽度，减少层间缺陷的风险。
采用窄间隙焊接坡口时，表面焊缝可以一次完成，外观美好，缺陷的风险减小。
另外，双丝之间有相互预热和后热的效应，降低了预热、后热条件。
（3）、复杂节点拘束度大，因接头填充填充大带来焊接变形与应力高，而板材性能一般较薄板性能差，且厚板焊接冷却速度快，易发生层状撕裂。
3、防止厚板层状撕裂措施
（1）、深化设计时，严把设计关，特别是坡口设计和构件加工精度指标要严格控制，从根本上消除层状撕裂出现的必要条件。
（2）、优选钢材、焊材和供货商，在关键部位合理应用抗层状撕裂的优质Z向钢，并在加工前严格进行钢材Z向性能复检和UT探伤复查，从而保证接头抗层状撕裂能力，从材料品质上消除层状撕裂出现的必要条件。
（3）、厚板火焰切割前预热，火焰切割后切割断面检查。
提高坡口以及宜产生层状撕裂面的加工精度，消除材料表面的微小应力集中点和硬化组织，从根本上杜决层状撕裂出现的可能性。
a、采用合理的焊接工艺
b、采用合理科学的焊接顺序，尽量减少焊接应力；
c、预热和后热，尽量减少和释放应力；
d、选择高效、大熔敷、深熔的减少焊接次数的低氢焊接方法和低氢型焊材，并严格遵守操作要领，焊材强度适中，有足够的韧性，由此提高接头抗裂能力；
e、采用非常规的道间消除应力方法，比如捶击、打渣等行之有效的方法；
f、后热结束后用砂轮把焊缝的加强高磨去一层，此举的目的是释放部分应力，消除应力集中点，消除焊缝表面的硬淬组织，彻底消除产生层状撕裂的一切环境条件。
六、工艺流程
七、施工工艺
1、依据及施工及验收规范、标准编制焊接工艺文件
（1）招标文件技术条款及图纸
（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）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345－89）
（5）《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985－1988）
（6）《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB986－1988）
（7）《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708－2000）
2、焊接施工中焊前预热焊后保温
焊前预热
热源：
预热采用液化气体加热或热电偶电阻加热器。
（1）、预热温度：
当环境温度低于0℃时，增加预热温度。
详见下面二表：
焊前预热工艺参数
钢材材质
环境温度
40～60mm
60～80mm
80～130mm
Q235
0℃以上
60
80
100
Q345
0℃以上
100
120
150
Q390
0℃以上
100
160
180
环境温度0°C以下时Q345的焊前预热工艺参数
钢材材质
环境温度（0C）
40～60mm
60～80mm
80～130mm
Q345
0～－5
110
130
160
－5～－10
130
150
180
－10～－20
150
170
200
（2）焊后保温
对接焊缝焊接后立即进行后热处理;后热采用气体加热，后热温度为200～250℃。
恒温时间为2h;后热过程采用红外线测温仪测量后热温度，当温度升至200～250℃时应通过气体调节阀调节气体流量，以便控制后热恒温温度。
3、焊接顺序
焊接顺序
（1）先焊大坡口一侧，焊至如上图约25mm深时翻转焊另一侧。
（2）翻转后反面采用碳弧气刨清根，深度约4～5mm，清根后采用砂轮打磨，清除坡口内焊渣，至焊道露出金属光泽，焊接时应严格控制底层焊接电流，反面焊缝焊满。
（3）再翻转钢板继续焊接大坡口一侧，直至焊满。
为减少变形，以上顺序亦可增加翻转次数进行。
八、应注意的质量问题
1、钢构件焊接变形
2、焊接产生裂纹
3、焊接咬肉、夹渣
九、成品保护
构件加工完成，油漆以后要保护油漆不意外破坏，在运输过程中同样要保证构件外观符合要求。
十、施工安全措施
1、用电安全
工人违章用电，违章使用电焊机。
电焊机使用时，要求焊把线与地线双线到位，焊把线不超过30米。
电箱与电焊机之间的一次侧接线长度不大于5米。
焊把线如有破皮，须用绝缘胶布包裹三道。
2、用火安全
焊、割作业不准在油漆、稀释剂等易燃易爆物上方作
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