钢结构及彩板施工及方案.docx
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钢结构及彩板施工及方案
一、编制依据
1、施工图
图纸名称
编号
出图日期
丰华工业园二期厂房一至厂房八
（建施补、结施补）
2003-053（1～8）
2004年3月15日
2、主要规范、规程、标准、图集
名称
编号
《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》
01SG519
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》
GB50018-2002
《钢结构施工及验收规范》
GB50205-2001
《钢结构焊接规程》
JGJ81-1991
《钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规范》
JGJ82-1991
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》
CECS102:
2002
《室内钢结构防火涂料通用技术条件》
GB/T14907-1994
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46－88
《门式刚架轻型房屋钢构件》
JG144-2002
《建筑钢结构焊接规程》
JGJ81-2002
《钢结构防火涂料应用技术规范》
CECS24：
90
《建筑工程资料管理艺规程》
DBJ01-51-2003
《碳素钢埋弧焊用焊剂》
GB/T700-1998
《建筑工程施工质量验收统一标准》
GB50300-2001
《钢结构工程质量控制标准》
GB50221-95
《涂装前钢材表面锈蚀等级和防锈等级》
GB8923-88
《碳钢焊条》
GB5117-85
《钢结构用高强度大六角头螺栓，螺母垫圈与技术条件》
GB/T1228-1231-1995
《碳素钢埋弧焊用焊剂》
GB5293-85
《低合金钢焊条》
GB5118-85
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
GB12470-90
《焊接质量保证》
GB/T12467-12469-90
《钢结构焊缝外形尺寸》
GB10854-89
《焊接质量保证钢熔化焊接接头的要求和缺陷等级》
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》
《天津市建筑施工现场安全防护基本标准》
《天津市建设工程现场管理基本标准》
《天津市建设工程现场管理环境保护工作基本标准》
二、工程概况
位于天津经济技术开发区泰丰路的丰华工业园二期工程的标准厂房13座，其中1＃厂房型号为厂房一，2＃、4＃、6＃厂房型号为厂房二，3＃、5＃厂房型号为厂房三，7＃、9＃厂房为厂房四，8＃、10＃厂房为厂房五，11＃厂房型号为厂房六，12＃厂房型号为厂房七，13＃厂房型号为厂房八。
厂房均为双坡单层厂房（办公区部分为二层），其跨度分为30.6m（单跨）、60.6m（双跨，有中间钢柱）两种，长度均为99.6m，柱距为9m。
1＃～10＃、13＃厂房净高为6m，11＃、12＃厂房净高为4.5m。
主体钢结构（钢柱、钢梁）为焊接变截面H型钢，施工现场拼装，梁柱刚性连接处采用大六角摩擦型螺栓（型号：
M24，强度：
10.9S）连接。
钢构件采用钢板的强度为Q345B，表面除锈等级不低于ST2，所有对接焊缝等级均为二级，其余焊缝等级为三级。
屋面为复合型彩板（夹层为聚胺脂），钢檩条为冷弯薄壁型结构，Z型檩条，材质强度：
Q235。
型钢支撑材质强度：
Q235。
墙面彩板系双层（中间夹超细玻璃棉）竖排板，钢檩条为冷弯薄壁型结构，C型檩条。
三、项目管理机构（后附）
四、钢构件制作
1、材料控制
1.1材料控制流程图：
经营预算处提出材料计划
材料设备处审核
材料供应商选择
签定供货合同
材料进场院
材料设备处、技术质量处进场检查
报验
复验
不合格
合格
入库
出库
加工车间
1.2根据施工图提出材料采购计划，材料计划中要注明物资的品名、型号、规格参数及应满足的国家标准或行业标准。
1.3选择国内外有资信的供应商三家以上，经合同评审后签定采购合同。
合同中必须明确原材料标准、质量要求、价格、交货方式、地点、时间及违约责任等。
1.4原材料到场后，应进行实物与资料核对，如业主有要求可共同进行验收，并办理确认手续。
原材料必须有符合要求的出厂质量证明书。
1.5由试验员按原材料批量进行力学性能试验。
1.6经检验合格的原材料，由质检组标识“合格”标志，并办理入库验收手续，建立台帐。
经检验发现不合格品，由质检组对其标识“不合格”标志，做好记录，并将不合格品退场。
2、加工工艺流程
2.1H型钢加工制作工艺流程：
2.2变截面梁柱加工制作工艺流程：
翼板 腹板其它零件
3、材料矫正
3.1所有钢材在制作前均应进行复检，如有变形等情况，采用矫正机或火焰进行矫正。
火焰矫正温度不得超过900℃，并严禁强制降温。
如钢材严重受损时，不得强行矫正，只能作短料使用或不予使用。
3.2矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。
3.3钢材矫正后钢材的局部平面度允许偏差为1.0mm。
4、放样、号料
4.1本工程放样用的计量器具经计量检测单位检测合格后方可使用。
4.2放样以计算机数学放样为主，人工放样在平整的放样平台上进行，凡放大样的构件，应以1：
1的比例放出实样。
当构件较大难以制作样板时，可绘制下料草图。
4.3放样工作完成后，对所放大样和样板进行自检，无误后报质检员进行检验。
4.4号料前确认材质，根据加工清单、排版图以及加工草图，严格核对后进行，并跟踪检查。
4.5号料时长度必须留焊接收缩余量（不少于30mm），宽度方向留2～3mm。
4.6号料允许偏差：
序号
项目
允许偏差（mm）
1
零件外形尺寸
±1.0
2
孔距
±0.5
3
基准线
±0.5
4
对角线差
1.0
5
样板的角度
±20ˊ
5、切割
5.1切割前钢材表面的油污、铁锈、潮气应清除。
5.2切割质量要求：
切削面情况
主要构件
次要构件
表面粗糙度
50S以下或0.03mm
100S以下
缺口情况
不可有缺口、裂纹
在1mm以下
熔渣
可有块状熔渣，但应清除干净
与划线误差
自动、半自动切割±1mm
表面不垂直度
不大于钢材厚度10%，且不大于2mm
5.3达不到上述标准要求时，应使用砂轮机打磨光洁，并根据需要进行堆焊后用砂轮机打磨平整。
6、接料
6.1接料和组装必须在经过测平的平台上进行，平台上面的水平差不大于3mm。
6.2接料前，H型钢坡口采用半自动切割机切割，两侧30-50mm范围内的铁锈及污物要清理干净。
6.3钢板接料焊缝必须采用埋弧自动焊，H型钢接料采用手工电弧焊或CO2气体保护焊，焊缝两端需加引入板和引出板，其材质与母材相同。
焊接完毕后用半自动切割机根据所需尺寸进行切割，并修磨平整。
6.4H型钢接料接头及坡口形式：
翼缘和腹板厚δ≥20mm时采用X型坡口；δ<20mm时采用V型坡口。
6.5接料焊缝要求焊透，必须采用碳弧气刨清根，接料焊接后必须经超声波探伤合格后再进行下一道工序施工。
7、组装
7.1组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度是否符合图纸和工艺要求，确认后进行装配。
7.2装配用的工具必须经计量检测合格。
组装平台必须平整，并且强度、刚度满足组装要求，经检验合格方可使用。
7.3构件组装要按工艺流程进行，零件连接处焊缝两侧50-100mm范围内的油污、铁锈等清理干净，装配时要认真控制好各零件的安装位置，避免使用大锤敲打和强制装配。
7.4对于在组装后无法进行涂装的隐蔽面事先清理表面并刷好油漆。
8、焊接
8.1参与本工程的所有焊工必须取得上岗证书，并在其允许范围内工作。
焊工在焊接过程中应严格遵守工艺操作规程，并对其焊接的产品质量负责。
8.2对焊前准备不符合技术要求的构件，焊工有权拒绝操作并报主管工程师。
本工程钢结构的焊接全过程，必须在主管工程师的负责下进行生产施工。
8.3采用的焊接方法：
埋弧自动焊，手工电弧焊和CO2气体保护焊。
8.4焊接材料：
埋弧自动焊采用H08MnA或HO8A焊丝、HJ431焊剂。
采用手工电弧焊时，对Q345钢材焊条采用E5016；对Q235钢材及Q345与Q235钢材互焊的焊条采用E4303。
CO2气体保护焊焊丝采用ER50-3。
焊条和焊剂必须进行烘焙，烘干的焊条应放在100-150℃保温筒（箱）内；焊条重复烘焙的次数不能超过两次。
8.5焊前准备
（1）焊前在焊缝区域50-100mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油漆、污物，要求露出金属光泽。
（2）在埋弧自动焊的被焊钢材表面，除按上述要求清理外，对于在焊接过程中焊剂可能触及的水、锈、油污等杂物一律清除干净，以防混于焊剂内。
（3）焊接区域的除锈一般应在组装前进行，构件组装后应注意保护，如重新锈蚀或附有水分、油污等杂物应重新清理。
（4）所有焊件坡口必须符合设计图纸和有关技术要求，凡未达到要求的均应进行修整。
8.6定位焊
（1）装配定位的焊工必须经过装配定位焊工考核合格后，方能上岗操作或由持合格证的焊工担任。
（2）定位焊必须避免在产品的棱角和端头等强度和工艺上易出问题的部位进行，坡口内尽可能避免进行定位焊，定位焊应离开构件的起始端20-30mm。
（3）定位焊应采用和母材焊接相同的焊条，定位焊焊条最大直径不超过Φ4mm。
（4）定位焊的长度和间距，视母材厚度、结构长度而定，无特别指定时，参照表2规定的数值进行。
定位焊长度和间距（表2）
板厚
定位焊长度（mm）
定位间距（mm）
手工电弧焊
t≤3.2
30
200-300
3.2＜t≤25
40
300-400
t＞25
50
300-400
（5）定位焊后应及时清除焊渣并进行检查，若发现定位焊有裂纹或气孔等影响焊接质量的缺陷，应清除干净，并重新进行定位焊。
8.7焊接引熄弧板的安装
（1）对接、T形对接、角接焊缝、应在焊缝始、终安装引熄弧板。
（2）引熄弧板坡口应与主焊缝坡口吻合，或用碳弧气刨刨出坡口。
（3）引熄弧板的材质应与母材相同。
（4）引熄弧板的长度：
手工弧和CO2气体保护焊大于20mm，自动焊大于50mm。
（5）引熄弧板在去除时，应用氧-乙炔气割，不准用锤击落。
在距离母材1-3mm处割去，然后用角磨砂轮打磨光顺，与构件表面齐平。
8.8环境气候的影响：
（1）当环境温度低于0℃时，必须将焊缝两侧100mm范围内加热到36℃以上时，才允许施工。
（2）在强风的环境中焊接，应在焊接区域周围设置挡风屏。
8.9焊接工艺
（1）选择焊接顺序时应遵循下列原则：
①使焊接变形和收缩量最小；②使焊接过程加热平衡；③收缩量大的部位先焊接，收缩量小部位后焊接；④尽量采用对称焊法。
（2）始焊时引弧应在引弧板上进行，焊接过程再引弧应在焊缝坡口内，不允许在非焊接区的母材表面上引弧，以防将母材划伤。
收弧时应将弧坑填满，避免收弧时出现弧坑裂纹。
（3）对接焊接
（a）要求熔透的双面对接焊缝，在一面焊接结束，另一面焊接前应彻底清除焊根缺陷至露出焊缝金属光泽，方可进行焊接，但采用埋弧自动焊并保证焊透的情况下，可以不进行清根。
（b）采用背面钢垫板的对接坡口焊缝，垫板与母材之间的结合必须紧密，应使焊接金属与垫板完全熔合。
（c）不同厚度的钢板对接，其厚板一侧应加工成平缓过渡形状，当板厚差超过4mm时，厚板一侧应加工成1：
5的斜度，对接处与薄板等厚。
（d）对接焊缝，除特别指定以外，应使焊缝余高最小，余高值不得超过3mm，并平缓过渡至母材表面。
（4）贴角焊接
（a）贴角焊缝的两侧焊角不得有明显差别，对不等角贴角焊缝要注意保证焊缝尺寸，并使焊趾平滑过渡。
（b）贴角焊缝一般成弧形平滑过渡。
（c）贴角焊缝在构件的端部转角处必须有良好的包角焊。
包角焊的高度为1.2倍的焊角尺寸，包角焊的起落弧点距端部10mm以上。
（5）部分熔透焊接：
部分熔透焊缝的焊接，焊前必须检查坡口深度，以确保设计要求的熔透深度。
（6）H型钢焊接
（a）H型钢焊接，为控制焊接变形，按（图5-2）的顺序进行焊接。
（b）为了保证全熔透部位的主焊缝熔透，将需熔透部位的腹板开坡口，坡口可采用刨边机或半自动火焰切割机进行。
其坡口形式为：
A.板厚<14mm的开单面坡口,留6mm钝边（图5-3）；
B.板厚≧14mm的开双面坡口，中间留5-6mm钝边（图5-5）。
（c）H型钢组立完后先用CO2气体保护焊对坡口进行铺底，再用自动埋弧焊焊接；坡口面焊完后，其反面用碳弧气刨进行清根，将其中的夹渣、气孔等缺陷清理干净，然后再进行焊接（图5-5）。
（d）H型钢梁局部熔透焊缝允许不开坡口，直接进行焊接。
8.10焊接工艺参数
（1）手工电弧焊工艺参数：
焊接电流、焊条直径和焊接层次。
（a）焊条直径与电流的匹配参数见表3。
焊条与电流匹配参数（表3）
焊条直径（mm）
1.6
2.0
2.5
3.2
4.0
5.0
5.8
电流（A）
25-40
40-60
50-80
100-130
160-210
200-270
260-300
（b）焊条直径根据构件厚度及焊接位置来选择（表4）。
平焊时焊条直径可选择大些，立焊时焊条直径不大于5mm，仰焊和横焊最大焊条直径为4mm，多层焊及坡口第一层焊缝使用的焊条直径为3.2-4mm。
焊条直径的选择（表4）
焊件厚度（mm）
2
3
4-5
6-12
≥13
焊条直径（mm）
2
3.2
3.2-4
4-5
4-6
（c）焊接层次。
中、厚板手工电弧焊应采用多层多道。
（2）埋弧自动焊工艺参数：
主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径及焊丝伸出长度等。
（a）不同焊丝直径适用的焊接电流及焊接电流与相应的电弧电压见表5、表6。
不同焊丝直径适用的焊接电流范围（表5）
焊丝直径
2
3
4
5
6
焊接电流（A）
200-400
350-600
500-800
700-1000
800-1200
焊接电流与相应的电弧电压（表6）
焊接电流（A）
600-700
700-850
850-1000
1000-1200
电弧电压（V）
36-38
38-40
40-42
42-44
（b）焊丝伸出长度的波动范围为5-10mm；当采用细焊丝时，其伸出长度为20-30mm；4-5mm直径的焊丝伸出长度为20-60mm。
（3）CO2气体保护焊工艺参数：
焊接电流、电弧电压、焊丝直径、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量等。
（a）焊丝直径根据工件厚度来选择。
一般薄板均采用Φ0.8-1.0mm的焊丝焊接，中厚板选用Φ1.2-2.0mm的焊丝焊接。
（b）不同直径的焊丝选用焊接电流的范围见表7。
不同直径的焊丝焊接电流选择范围（表7）
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
0.8
细滴过渡（35-45V）
短路过渡（16-22V）
喷射过渡（富氩气体）
150-250
60-160
150
1.2
200-300
100-175
220
1.6
350-500
120-180
275
（c）电弧电压与焊接电流要严格匹配，对于一定的电流范围，一般只有一个最佳电压。
CO2气体保护焊短路过渡焊接时，焊接电流与电弧电压的最佳值见表8。
CO2气体保护焊短路过渡焊接时不同电流的电压值（表8）
焊接电流范围
电弧电压（V）
平焊
立焊和仰焊
75-120
18-21
18-19
130-170
19-23
18-21
180-210
20-24
18-22
220-260
21-25
（d）焊接速度应根据焊缝形式和焊接电流来选择。
（e）在焊接过程中应尽量使焊丝的伸出长度不变，短路过渡焊接时，焊丝的伸出长度应控制在6-13mm。
（f）对于直径≦2.0mm的细焊丝，其气体流量宜控制在10-25L/min；直径>2.0mm的焊丝，其气体流量宜控制在30-50L/min。
（4）碳弧气刨。
应采用直流电流，反接电极。
操作时，碳棒与工件间应有合适的倾斜角度（表9），以防产生“夹碳”或“贴渣”等缺陷。
如遇“夹碳”，应在夹碳边缘5-10mm处重新起弧，深度要比夹碳处深2-3mm；“贴渣”处可以采用砂轮打磨的方法处理。
碳弧气刨工艺参数见表10。
碳弧气刨碳棒与工件适宜角度（表9）
刨槽深度（mm）
2.5
3
4
5
6
7-8
倾斜角度（º）
25
30
35
40
45
50
碳弧气刨常用工艺参数（表10）
碳棒直径（mm）
电弧长度（mm）
空气压力（MPa）
极性
电流（A）
气刨速（m/min）
5
1-2
0.39-0.59
直流
反接
250
0.5-1.0
6
1-2
0.39-0.59
280-300
0.5-1.0
7
1-2
0.39-0.59
300-350
1.0-1.2
8
1-2
0.39-0.59
350-400
1.0-1.2
10
1-2
0.39-0.59
450-500
1.0-1.2
8.11减少焊接变形的措施
（1）下料装配时预留焊接收缩余量。
（2）装配前，矫正每一构件的变形，保证装配公差要求。
（3）使用必要的装配胎架、工装夹具。
（4）同一构件上尽量采用热量对称分布方式施焊。
8.12焊缝完工的清理，焊工焊接完工后，对焊缝进行清理，去除焊渣及焊接飞溅后，仔细检查缝外观质量，合格后提交检验，并在合格焊缝附近打上焊工钢印。
8.13现场焊接接头的保护，在钢结构构件现场焊接接头及两侧50-100mm范围内不得油漆，使用不干胶纸对现场焊接接头进行保护。
8.14不良焊接的修补
（1）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过2次，超过2次时，必须经过焊接主管工程师核准后，方可按返修工艺进行返修。
（2）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应及时报告焊接技术人员查清原因后，定出修补工艺措施，方可处理。
（3）对焊缝金属中的裂纹，在修补前应用无损检测方法确定裂纹的界限范围；在去除时，应自裂纹的端头算起，两端至少各加50mm用碳弧气刨刨掉后，再进行修补。
对其它焊接缺陷同样采用碳弧气刨刨掉。
焊缝尺寸大小、凹陷、咬边超标，应进行补焊。
对出现的焊瘤、焊缝超高，用砂轮打磨。
（4）焊接变形的矫正可采用机械矫正，以不损坏材质为原则。
8.15焊接质量检验
（1）钢结构的焊接检验应包括检查和验收两项内容，因而焊接和检验不能仅仅局限于焊接完毕后，应贯穿在焊接作业的全过程。
焊接检验过程（表11）
检验阶段
检验内容
焊接施工前
接头的组装、坡口的加工、焊接区域的清理，定位焊质量、引、熄弧板安装，衬板贴紧情况
焊接施工中
焊接材料烘焙，焊接材料牌号、规格、焊接位置
焊接完毕
外观检查
焊接表面形状、焊缝尺寸、咬边、表面气孔、表面裂纹、表面凹凸坑，引熄弧部位的处理，未熔合、钢印等
内部检查
气孔、未焊透、夹渣、裂纹等
（2）焊接前的加工及装配尺寸允许偏差要求：
应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。
（3）焊缝的外形尺寸及表面缺陷允许偏差要求：
应设计要求及《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。
焊缝外形尺寸及表面缺陷允许偏差（表12）
序号
项目
允许偏差（mm）
备注
1
焊脚尺寸
K≤6mm
+1.5,0
K：
焊脚尺寸
K>6mm
+3.0,0
2
角焊缝余高
K≤6mm
+1.5,0
K>6mm
+3.0,0
3
对接焊缝余高
+3.0,+0.5
4
T形接头焊缝余高
+5.0,0
5
焊缝宽度
在任意150mm范围内≤5.0
6
焊缝表面高低差
在任意25mm范围内≤2.5
7
咬边
t/20≤，且≤0.5。
在对接焊缝中，咬边总长不得大于焊缝长度的10%；在角焊缝中咬边总长度不得大于焊缝长度的20%。
t：
板厚
8
气孔
承受拉力或压力且要求与母材等强度的焊缝不允许有气孔；角焊缝允许有直径不大于1.0的气孔，但在任意1000mm范围内不得大于3个，焊缝长度不足1000mm的不得多于2个。
（4）焊缝内部缺陷检查
①焊缝内部检查必须在外观检查合格后进行。
②焊缝内部检查应在焊接24小时后进行，利用超声波探伤检查20％的二级焊缝，检查合格后方可进行下一道工序。
9、制孔
9.1制孔的公差见下表：
项目
公差（mm）
两相临中心线距离
±0.5
矩形对角线两孔中心
±1
线距离及边孔中心距
孔中心与孔群中心距离
0.5
两孔群中心距离
±0.5
当螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢板填塞，采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
10、摩擦面加工
10.1本工程采用喷丸除锈方式进行除锈及摩擦面加工，除锈等级达到Sa2.5，摩擦面抗滑移系数达到设计要求。
10.2处理好的摩擦面不得有毛刺、焊疤飞溅、油漆或污损等，并不允许再进行打磨或捶击、碰撞。
处理好后的摩擦面应妥为保护，自然生锈。
摩擦面不得重复使用。
10.3构件出厂前根据规范要求进行摩擦面抗滑移系数试验，试验用试件应与钢结构件同时进行摩擦面加工。
11、预拼装
11.1门式刚架和钢柱的各构件制作完成后，应在拼装台上对其进行预拼装。
预拼装时将各构件按工艺图编号就位，然后将其拼装为整体。
11.2预拼装时需用吊车等起重设备配合进行。
11.3预拼装过程中若发现尺寸有误，栓孔错位等情况，应及时查清原因，认真处理；直至螺栓能自由穿入，结构外形尺寸准确无误。
11.4为降低成本，节约造价，拼装螺栓采用同规格的普通螺栓。
11.5预拼装单元总长允许偏差为±5.0mm，接口错边允许偏差为2.0mm，轴线错位允许偏差为3.0mm，拱度允许偏差为±L/5000mm。
11.6预拼装完毕，经检查无误，标注中心线、控制基准线等标记。
然后将各构件按编号依次拆开，开始下一单元的预拼装。
12、涂装
12.1从事本工程的涂装人员，必须具有从事同类涂装工程半年以上工作经验。
12.2各构件制作完毕后，用砂布、棉丝擦除表面浮锈，然后进行油漆喷涂。
12.3对于摩擦面及工地焊缝部位应贴上不干胶纸保护，然后涂装，运到工地后再将不干胶纸取下。
12.4喷涂每遍厚度允许偏差为-5μm。
12.5喷涂时的环境温度和湿度应符合产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5-38℃之间，相对湿度不宜大于85%。
当构件表面结露或结霜时不得喷涂刷。
喷涂后4h内不得淋雨。
12.6喷涂时应无明显起皱、流挂,附着良好。
13、产品标识
13.1所有构件均应按施工图上的构件号，在构件上清楚贴好标签，标签内容如下：
工程名称：
部位名称：
图 号：
构件名称：
构件编号：
构件状态：
质等级量：
执行标准：
施工单位：
检查员：
出厂日期：
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