钢管柱加工安装方案.docx
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钢管柱加工安装方案
1、采用的标准、规范规程
（1）《工程测量规范》（GB50026-2007）
（2）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（3）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
（4）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
（5）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）
（6）《碳素结构钢》（GB/T700-2006）
（7）《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）
（8）《碳钢焊条》（GB/T5117-95）
（9）《熔化焊用钢丝》（GB/T14957-94）
（10）《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24:
90）
（11）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
（12）《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
（13）《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）
（14）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
（15）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）
（16）《建设工程项目管理规范》（GB/T50326-2006）
（17）《建设工程文件归档整理规范》（GB/T50328-2001）
2、资源配备计划
拟投入本工程的主要施工机具设备
序号
名称
型号
数量
生产厂家
备注
1
刨边机
B81120A
1
武汉
2
埋弧自动焊机
MZ-1250
6
山东奥太
3
双悬臂台车式埋弧焊机
MZGT-2000
2
无锡华联
4
直流焊机
ZX5-400D
8
成都
5
CO2气保焊机
NBC-500II
12
山东奥太
6
数控火焰直条切割机
GS/ZII-5000
2
无锡华联
7
数控多头切割机
GS/24000B
2
哈尔滨四海
8
半自动火焰切割机
CG1-30B
2
山东
9
液压闸式剪板机
QC11Y-20×4000
1
南通锦力
10
数控平面钻床
SKAG-A
2
哈尔滨四海
11
三维数控钻
法因SWZ1250
2
山东法因
12
抛丸机
HGP2025-12H
2
无锡华联
13
空压机
0.9m3
2
重庆索科
14
喷涂机
GPQ12CB
2
重庆
15
砂轮切割机
φ400
2
武汉
16
卷板机
W11-80*3000
2
江苏
17
电弧螺栓焊机
RZN-2000
1
北京威迪
18
液压千斤顶
10t
4
重庆
19
液压千斤顶
16t
4
重庆
20
角向砂轮机
φ125
6
重庆
21
手拉葫芦
1～5t
10
重庆
22
烘干箱
ZYH-100
2
上海
23
汽车吊
25t
1
三一或徐工
24
运输车
20t
2
湖北
25
全站仪
ZTS602LR
1
北京
26
光学经纬仪
J2-2
2
重庆
27
苏光垂准仪
DZJ2
1
江苏
28
水准仪
DS3
1
上海
29
涂层测厚仪
TT220
1
重庆
30
超声波探伤仪
PXUT-320L
1
南通
31
钢架尺50m
3
河南
3、钢管柱的制作
3.1钢管柱制作标准
钢管构件制作时的外形尺寸允许偏差应符合GB50205-2001规范附录C中表C.0.7的规定。
表C.0.7钢管构件外形尺寸的允许偏差（mm）
项目
允许偏差
检验方法
图 例
直径d
±d/500
±5.0
用钢尺检查
构件长度L
±3.0
管口圆度
d/500
且不应大于5.0
管面对管轴的垂直度
d/500
且不应大于3.0
用焊缝量规检查
弯曲矢高
L/1500
且不应大于5.0
用拉线、吊线和钢尺检查
对口错边
t/10
且不应大于3.0
用拉线和钢尺检查
注:
d为钢管直径,L为钢管长度,t为钢管壁厚。
3.2钢管柱制作工艺:
施工图→原材料复检→钢板号料→自动切割下料→钢板坡口加工→钢板卷制→二氧化碳气体保护焊打底焊→碳弧气刨清根→焊钢管直焊缝→超声波探伤检验→校正→钢管对接、拼装→焊钢管环焊缝→超声波探伤检验→焊内衬环、耳板→除锈、涂装→检验合格出厂。
3.3钢管柱制作方法
⑴钢板气割前应将切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。
⑵放样、号料应根据工艺要求预留制作和安装的焊接收缩余量；制作时应考虑切割余量，其允许偏差见下表：
项目
允许偏差（mm）
平行线距离和分段尺寸
±0.5
对角线差
1.0
宽度和长度
±0.5
加工样板的角度
±20'
零件外形尺寸
±1
⑶中板下料用自动切割机下料切割，薄板下料采用机械剪切，切割后均需清除毛刺，其允许偏差见下表：
项目
允许偏差（mm）
零件宽度和长度
±3.0
切割面平面度
0.05t且不大于2.0
割纹深度
0.2
局部缺口深度
1.0
边缘缺棱
1.0
⑷切割后出现变形的零件，要矫正其平直度，质量要求为局部挠曲矢高f的允许偏差值在1m范围内f≤1.0mm。
⑸板材坡口加工及端面加工，为保证施工质量，应进行线切割，其加工余量不应小于2.0mm。
⑹组装前，应先检验合格，所有焊接面需按要求打磨。
打磨范围：
焊缝边缘每边30～50mm，并不得有大于1mm的局部缺口。
⑺钢管卷制：
卷管方向应与钢板压扎方向一致。
在卷板过程中，应注意保证管端平面与管轴线严格垂直。
卷压钢板时，考虑到一次变形量不能太大，应及时调整上滚间隙。
钢管卷制后应在管端打上十字轴线并作标记。
⑻组对时上、下相邻两条纵缝应错开500mm以上。
把钢管放在托轮架上，在钢管上划出O°、90°、180°、270°四根基准线，作为以后组装的基准线，划线时全盘考虑钢管柱及连接节点部件的位置、方向，便于现场组对及垂直度观测。
⑼钢管焊接成型后，为消除焊接变形，应采用机械校正，直至达到尺寸精度要求。
机械校正无法完成的可用热加工来校正。
⑽在钢管卷制过程中，由于设备和材料的条件限制，需要进行对接，其对接在托轮架上进行操作。
对接时应严格保持焊后管肢平直。
焊接时，除控制几何尺寸外，还应控制焊接变形，焊接宜采用分段反向顺序，分段施焊应保证对称，并预留对接间隙，以抵消收缩变形。
⑾钢管对接时，为确保对接处的焊接质量，在对接处设置附加衬板，其宽度为100mm，厚度为6mm，与管内壁保持0.5mm的间隙。
3.4钢管柱焊接
⑴焊接准备
1）焊材选用：
根据焊缝金属与母材的强度匹配，手工电弧焊采用低氢型焊条E5015或E5016，埋弧自动焊采用H08MnA。
焊条使用前需经300～380℃烘烤1～1.5h，放入保温筒中随用随取，焊剂经350℃烘烤2h。
2）焊接设备及人员
手工电弧焊采用直流焊机和CO2气体保护焊机，埋弧焊采用MZ-1250型埋弧自动焊机。
所有焊工应经过考试并取得合格证书后方可从事本工程焊接工作。
3）焊接区域清理
焊前对坡口及两侧各50mm范围内，用角向磨光机清除气割氧化皮及铁锈等影响焊接质量的杂物，打磨至露出金属光泽。
接头两端装配引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料应与母材相同。
引弧板和熄弧板的长度一般为50-100mm，厚度同母材。
4）焊前预热
定位焊和正式焊接前，将接缝两侧各100mm范围内的母材预热到100-150℃。
⑵焊接工艺制定
施焊前依据规定编制焊接工艺评定作业指导书，依据焊接工艺评定作业指导书作焊接试验，对焊接试验结果作严格的焊接工艺评定。
依据焊接工艺评定试验结果确定焊接工艺参数。
（可参照公司成熟的焊接工艺评定内容执行）。
⑶施焊
1）焊接采用CO2气体保护焊。
注意焊丝对准坡口中心，采用较合适的焊接线能量，使焊缝成形系数控制在1.3-2之间，熔池中的气体和夹杂物能充分浮出。
2）采用多层多道焊，除打底焊外，其余焊道在坡口两侧交替排列，焊接能量不宜过大，采用薄层焊，避免在坡口母材边缘形成深凹槽和咬边。
3）焊接过程中注意层间熔渣的清理，控制层间温度不低于预热温度。
4）每焊完一焊道应进行检查，对坡口母材边缘已形成的深凹槽，用砂轮打磨至覆盖焊道能充分熔化焊透为止。
若发现咬边、浃渣等缺陷，必须及时清除和修复。
5）钢板对接焊背面需采用碳弧气刨清理。
应特别注意碳刨后坡口形状的修整，对坡口表面凹凸不平处或形状不规则处应打磨修整到符合要求为止。
⑷焊后热处理
采用火焰加热方法将构件加热到620℃。
从室温开始至300℃保温2h，300℃升至620℃保温2.5h后以降温速度≤90℃/h降至300℃，再空冷至室温。
进入冬季施工，应采取保温措施如在焊缝表面加盖保温层等。
⑸矫正
焊接可能导致焊接变形，因此一般采用机械矫正（如液压矫正机）和火焰加热矫正的方法矫正。
矫正前，应清除构件上的一切杂物，与压辊接触的焊缝焊点修磨平整。
使用机械矫正（液压矫正机）时需注意构件的规格应在矫正机的矫正范围内。
低合金高强度结构钢在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超过900℃。
低合金高强度结构钢在加热矫正后应缓慢冷却，严禁采用水降温，否则会造成材质发生变化，并在加热过程中应控制好加热温度，根据变形情况合理采用烘烤方式和方法。
⑹超声波探伤
对钢板拼接焊缝及其它设计图纸要求熔透的二级焊缝均应进行超声波探伤。
焊缝探伤应在焊缝外观检查合格后进行，且必须在焊缝冷却24小时以后进行。
探伤前探伤部位应打磨光洁，在选择探伤面和探头时应考虑到检测各种类型缺陷的可能性，并使波束尽可能垂直于焊缝中的主要缺陷。
超声波探伤的一般程序为：
a选定探伤仪、探头，明确探伤设备性能；
b选定测定范围、打磨探伤表面并涂抹耦合剂；
c仪器调整和校验，选择合适的探头角度和入射点；
d探伤实施；
e缺陷评定；
f判定合格与否；
g出具探伤报告。
h焊缝返修：
焊缝检出缺陷后，必须明确标定缺陷的位置、性质、尺寸、深度部位等，并制订相应的焊缝返修方案，对焊缝内部缺陷应用碳弧气刨去除缺陷，刨去长度应在缺陷两端各加50mm，刨削深度也应将缺陷完全彻底清除，露出金属母材，并经砂轮打磨后施焊，同一条焊缝一般允许连续返修补焊3次，重要焊缝允许返修2次，补焊返修后的焊缝应重新探伤。
4、钢管柱的安装
4.1安装准备工作
⑴在充分详细的审图基础上，弄清设计意图和技术要求，明确工艺要求。
⑵全面了解熟悉工程施工执行的国家标准、规范及质量评定标准、探伤标准及计量标准。
⑶对施工人员必须作好施工技术交底和安全技术交底工作。
4.2机具、设备及措施用料的准备
吊装使用的机具、工具材料及辅助设施用料等必须准备到位，加固措施必须提前完成，避免准备不充分而影响施工进度。
4.3中间交接（测量等）
安装前应与土建做好中间交接手续，取得可靠的相关参数，并对基础的定位轴线、中心线、标高等进行复测，经检查合格后方可进行安装。
4.4钢管柱安装
4.4.1地脚锚栓安装
本工程地脚锚栓材质为Q235B，采用双螺母加垫板拧紧固定。
地脚锚栓的埋设采用直埋法，即在桩基础上层钢筋网片绑扎完毕后，将预先加工好的用于固定地脚锚栓的钢套板固定在上层钢筋网片上，下部用钢筋将锚栓与桩基础四周固定，整体浇筑混凝土，一次固定。
在地脚锚栓安装好后，应立即对地脚锚栓轴线和标高进行复核，并形成记录，以保证地脚锚栓位置准确。
4.4.2钢管柱安装
⑴安装工艺流程：
绑扎→吊升→就位→临时固定→校正→永久固定→焊接→探伤检测。
⑵安装方法
钢管柱安装时，起吊吊点位置是钢管柱上部的耳板，通过卸扣与钢丝绳连接起来。
由于第一段（-20.700m～-17.700m）钢管柱的重量约为6.6t，且塔机还未安装完成，故采用25t汽车吊进行吊装；从第二段（-17.700m）开始至钢管柱柱顶标高，每段钢管柱的重量在4.5～9.5t之间，由现场塔机进行吊装。
在±0.00m标高以下，考虑每一层作为一段进行吊装；在±0.00m标高以上，由于塔吊起重半径的限制，位于16-17轴/F-K轴区域的钢管柱按每一层进行分段吊装，而位于18-19轴/F-K轴区域的钢管柱按每二层进行分段吊装（±0.00m标高以上划分区域吊装的前提是±0.00m标高以下所有回填土已进行回填，满足构件车在塔吊30m半径范围内下车）。
吊装时为保证吊装安全，采用φ24㎜钢丝绳2股（二点对称捆绑）进行吊装。
起吊匀速提升，提至柱底超过柱基上方20cm时，吊车再旋转至柱基正上方，平衡对位落下，就位后，对柱子进行轴线及垂直度的检查和校正。
在第一段钢管柱吊装前进行标高复核时，应对地脚锚栓的调整螺母标高进行精确控制，以保证第一段钢管柱安装完成后，其柱顶标高满足设计要求。
另外，钢柱吊装前，需在钢管柱外皮对称四个方向画出母线，便于钢柱吊装就位时与基础轴线吻合，达到轴线的控制。
安装钢管柱时应在两个垂直方向架设二台经纬仪，同时观测柱的两条控制母线，测量人员校正钢管柱的垂直度。
随着建筑物高度增加及平面形状、尺寸的限制，用于垂直观测的经纬仪只能放在安装层的楼板上，部分柱观测的角度、距离受到不同程度的影响，因此应将经纬仪架立在尽可能远离被观测柱的位置，使观测的水平距离达到最大；同时要合理安排安装顺序，先难后易，避免因已安装钢管柱的阻挡而影响观测。
钢管柱现场对接焊缝采取的是人工焊接，不可避免地产生焊接残余应变，可通过以下几个方面进行控制：
1）采用对称分层分段焊接，分层厚度、分段长度、焊接速度等选用的焊接参数均应相同；
2）通过验证：
焊缝间隙大小和变形大小成正比。
因此安装前事先测定上节柱的偏差值，根据计算在管口实行机械打磨，使焊缝间隙保持基本一致；
3）设置防变形卡板限制变形；
4）对实际存在且已无法更改的偏差进行火焰矫正。
矫正加热方法一般采用线状加热或三角形加热，根据偏差大小选择，烘烤温度不大于750℃，烘烤位置在焊缝上方500mm，宽度不超过10倍板厚。
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