厂房工程钢结构加工制作工艺.docx
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厂房工程钢结构加工制作工艺
XX北方农产品物流中心
钢结构加工制作工艺
一、编制依据
1.图纸会审及答疑文件施工图纸及设计说明；
2．《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205－2001）
3．《低合金钢焊条》（GB5118－95）
4．《碳素钢焊条》（GB5117－95）
5.《熔化焊用钢丝》GB/T14957－94
6．《钢结构焊缝外形尺寸》（GB5777－96）
7．《承压设备无损检测－超声检测》（JB/T4730－2005）
8．《低合金结构钢》GB/T1591-94
9.《高层建筑结构用钢板》YB4104－2000
10.《碳素结构钢》GB700－2006
11．《钢结构用扭剪型高强度连接副与技术条件》GB3632.3633-2008
12．相关规范、标准、规程、图集及本企业管理文件等。
二、工程概况
工程名称：
XX电力设备总厂机电厂房工程
工程地址：
建设单位：
设计单位：
监理单位：
资金来源：
施工范围：
除基础结构，厂房地面，砖墙维护，水暖卫工程，强弱电工程及框架办公室以外全部图纸范围。
质量要求：
合格，满足国家相关质量验收标准和设计要求
计划工期：
2011年3月1至2011年6月9日，总工期100天。
结构形式：
机电厂房主体为两跨24米门式钢架结构，钢柱为双肢格构式排架柱，基础形式为桩基础。
两跨内各有两台100/20T+50/10T吊车组合。
建筑面积5884.1平方米，建筑总高度约22.5m。
建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为8度，合理使用年限为50年。
钢结构主要构件截面特性如下：
1本工程钢结构构件加工制作要点
1.1本工程除吊车梁为Q345C；檩条为Q345B外，梁柱及其他构件均为Q235B。
1.2保证构件加工制作的精度，对整体建筑物最终正确状态具有重要作用。
2钢材的进场及质量控制
2.1材料进场
2.1.1所有材料要符合设计文件和工艺文件要求并且具有质量证明书，其质量应符合下列各表的规定的且标记清楚：
表一：
常用钢材化学成份
牌号
质量
等级
化学成分
C≤
Mn
Si≤
p≤
S≤
V
Nb
Ti
Q235
B
0.12-0.2
0.3-0.7
0.30
0.045
0.045
Q345
B
0.20
1.0-1.6
0.55
0.040
0.040
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
C
0.20
1.0-1.6
0.55
0.035
0.035
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
D
0.18
1.0-1.6
0.55
0.030
0.030
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
E
0.18
1.0-1.6
0.55
0.025
0.025
0.02-0.15
0.015-0.06
0.02-0.2
表二：
常用钢材机械性能表
牌号
质
量
等
级
拉伸实验
冲击试验（纵向）
弯曲实验
屈服强度（N/mm2）
抗拉
强度
N/mm2
伸长率
20℃
0℃
-20℃
≤16
16-
40
40-
60
60-
100
≤16
16-
40
40-
60
60-
100
不小于
试件厚度
不小于
≤16
>16
Q235
B
235
225
215
205
375-460
26
25
24
23
27
D=2a
D=3a
Q345
B
345
325
275
275
470-630
21
34
D=2a
D=3a
C
22
D
22
E
22
2.1.2钢材表面不得有裂纹、结疤、折叠、夹杂等缺陷，表面的锈蚀、麻点、划痕、压痕其深度不得大于钢材厚度负公差的一半。
断口如有夹杂、分层缺陷，应及时反馈到供应部门，质检部门研究处理。
2.1.3栓钉表面不得有影响使用的条痕、凹痕和毛刺等。
板厚大于40mm且设计有Z向性能要求的厚板（Z向要求指板材在厚度方向有良好的抗层状撕裂性能）；
设计有复验要求的钢材；
安全等级为一级大跨度中主要受力构件所采用的钢材；
钢材质量保证书的项目少于设计要求；
对质量有疑义的钢材。
2.1.4材料管理人员应经过培训和资格认可，熟悉基本业务。
2.1.5钢材入库前必须办理入库交验手续，质量检查人员要核对材料牌号、规格、质量保证书、炉批号等，查验是否与有关技术文件标准相符，表面质量是否合格，合格的钢材要按品种、牌号、规格分类码放，未经交验或交验不合格的钢材不得入库。
2.1.6钢材进场后的检查，外观检查应符合规范要求。
2.1.7材料质量保证书的核对：
对进厂的材料质量保证书中的化学成分，机械性能等项目和对其是否满足规范标准及设计的要求进行核对，强屈比不能小于1.2。
2.1.8钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20％。
2.1.9钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。
2.1.10对于有Z向要求的厚钢板，应满足《厚度方向性能钢板》GB5313的Z15的规定。
2.1.11材料进场后24小时内编制材料复验计划，依据复检计划进行复验，计划表见下表：
序号
炉号
规格
材质
张数
吨位
产地
复验批次
备注
材料复验：
抽样复验检验项目应符合下表的要求
项目
依据标准
检查类别
提交检查资料
（向客户）
备
注
会同
监理
内部
检查
检查
报告
提交
时间
机械试验取样方法
GB2975-82《钢材力学及工艺性能试验取样规定》
30％
见证
按标准
取样
指导书
和监理协商
拉伸试验
GB6397-96《金属拉伸试验试样》
GB228-87《金属拉伸试验方法》
30％
见证
按标准
试验
报告
和监理协商
弯曲试验
BG/T14452-93《金属弯曲力学性能试验方法》
30％
见证
按标准
试验
报告
和监理协商
冲击试验
BG/T229-94《金属夏比缺口冲击试验方法》
30％
见证
按标准
试验
报告
和监理协商
化学元素含量
按规范
30％
见证
按标准
试验
报告
和监理协商
大于40mm板厚
Z向要求
按规范
30％
见证
按标准
试验
报告
和监理协商
2.1.12材料进场后的检查流程图：
3、焊接材料
3.1焊接工艺评定：
根据母材钢板技术要求和性能选用适宜的焊丝焊剂，由于Q345B和Q235B在我公司具有成熟的焊接工艺，开工前将焊接工艺评定上报监理。
3.2焊接材料质量保证书的核对：
对进厂的材料质量保证书中的化学成分，机械性能等项目和对其是否满足规范标准及设计的要求进行核对。
3.3焊接材料使用前按批号进行复试，合格后方可投入使用。
3.4焊材选用：
手工焊接时，Q235B钢采用E4303型焊条，大于40mm厚板使用低氢型焊条E4316，焊条的性能须符合GB/T5117-95的规定。
Q345B钢采用E5003型焊条，焊条的性能须符合GB/T5118-95的规定。
埋弧自动焊接时，采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，Q235B钢采用H08型焊丝。
Q345B钢采用H10Mn2型焊丝，焊丝应符合GB/T14957的规定。
CO2气体焊接时，采用与主体金属相适应的焊丝，Q235B钢、Q345B钢采用H08Mn2SiA型直径1.2mm焊丝，焊丝应符合《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110的规定。
具体使用焊丝型号将有工艺评定试验最后确定。
4栓钉材料
4.1抗剪栓钉尺寸、性能和强度应符合现行国家标准《圆柱头栓钉》（GB10433-89）的规定。
4.2栓钉成品表面应无有害的皱皮、毛刺、裂纹、扭弯、锈蚀等。
4.3购入的栓钉应具有钢厂和栓钉材料厂出具的质量证明书或检验报告，其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准的规定。
4.4瓷环的质量要求应符合现行国家标准《圆柱头栓钉》（GB10433-89）的规定，瓷环的尺寸公差，应能保证与同规格栓钉的互换性。
4.5栓钉与瓷环应按其使用说明书的规定在仓库内妥善堆放、存贮，避免栓钉表面受潮锈蚀，瓷环压坏及材料表面沾有油脂或其它有害物质。
4.6瓷环应保持干燥，受过潮的瓷环在使用前置于烘箱中经120℃烘干1-2小时，方可使用。
三、构件加工流程
1、钢构件放样、号料、切割
1.1放样
1.1.1放样人员必须熟悉图纸和工艺要求，放样要根据加工工艺图进行。
在计算机中以1：
1放出平面及节点大样，核对构件外型尺寸，安装关系，焊接型式等。
经过核实无差错后才能将放样程序交班组切割、制作。
1.1.2采用计算机放样以及公式计算法放样，放样后必须专人进行核算，并且备有的详细的图表，几何尺寸，简图，计算数据等资料。
1.1.3放样要根据工艺要求，统筹考虑预留加工量，焊接收缩量，起拱，板厚处理，高层建筑荷载压缩量等。
其收缩量见下表：
画线号料外型尺寸：
-0.5mm
气割加工余量：
δ≤14mm：
2.0mm；δ≤26mm：
2.5mm；δ≥28mm：
3.0mm
锯切的加工余量：
砂轮锯：
锯片厚度加1mm；圆盘锯等：
锯齿厚度；
刨边、铣端的加工余量：
每一加工端：
3—4mm；
二次气割加工余量：
每一加工端：
0.5板厚且不小于5mm.
焊接收缩余量：
a.沿焊缝纵向收缩：
0.03—0.2%L；
b.沿焊缝横向收缩：
0.03—0.75%L；
c.加劲肋焊缝引起的纵向收缩：
每个加劲肋每条焊缝0.25mm。
1.1.4检查时使用样板应用不易变型的铁皮，扁铁等材料制成，样板（杆）上应明确标注零件的规格，数量，基准边，孔径等。
用于钢柱、斜撑类的样板应注明中心线、重心线、定位线；用于弯曲的样板还要注明弯曲方向等。
样板（杆）要妥善保管，使用一段时间应进行复验，防止变型。
1.1.5样板（杆）制作的精度应符合设计及规范的要求无特殊要求时其允许偏差应符合下表的规定：
样板的允许偏差
项目
允许偏差（mm）
检查方法
平行线距离和分段尺寸
±0.5
用钢尺和直尺
宽度、长度
±0.5
用钢尺和直尺
对角线
±1.0
用钢尺和直尺
孔距
±0.5
用钢尺和直尺
加工样板的角度
±20＇
用钢尺和塞尺
1.1.6放样、号料使用的量具必须符合量具验收标准使用要求和规定常用量具的允许偏差应符合下表的规定：
常用量具的允许偏差
种类
标称长度
全长偏差
分度偏差
至尺寸端任意一段长度
mm分度
厘米分度
米分度
大于
至
偏差
钢直尺
500
1000
1500
2000
±0.15
±0.20
±0.27
±0.35
±0.05
±0.08
—
200
300
1000
1500
500
1000
1500
2000
±0.15
±0.20
±0.27
±0.35
钢卷尺
2000
5000
10000
15000
20000
30000
50000
100000
±0.6
±1.2
±1.8
±2.0
±2.5
±4.0
±5.0
±10
±0.10
±0.15
±0.30
1000
2000
5000
10000
15000
200000
25000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
2000
5000
10000
15000
20000
25000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
100000
±0.6
±1.2
±1.8
±2.0
±2.5
±3.2
±4.0
±4.5
±5.0
±6.0
±7.0
±8.0
±10
2号料
2.1号料时要根据加工工艺图纸及有关技术文件，复核所使用的材料的材质、规格、外观质量，如发现不符合相关规定，应及时反馈到技术质量部、工程管理部、物资供应部。
遇有材料弯曲、平度超差，影响放样，号料的质量时要对所使用的原材料进行矫正，钢材矫正后的允许偏差应符合下表的规定：
钢材矫正后的允许偏差
项目
允许偏差
图例
钢板的局部平面度
≤14
1.5
>14
1.0
型钢弯曲矢高
l/1000且不于5.0
工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度
b/100且不大于2.0
2.2使用合格的样板（杆）进行检查。
2.3主要受力的构件和需要弯曲的零件，号料时应按工艺规定的方向取料，弯曲的外侧不得有冲点和伤痕等缺陷。
3、切割
3.1牛腿与钢柱的切割，由专业工艺员编制专项工艺指导书，进行指导切割。
3.2钢材的加工方法参照下表的要求进行：
项目
加工方法
δ<12mm
机械剪切
δ≥12mm
火焰切割
H型钢
切割、锯切
型材
切割、锯切
3.3氧-丙烷切割的允许偏差应符合下表的规定：
氧-丙烷切割的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
切割平面度
0.05t且<2.0
用直尺、塞尺
割纹深度
0.2
用焊缝量规
局部缺口深度
1.0
用焊缝量规
表面粗糙度Ra
一级0.25.二级0.50
用直尺
注：
t为割面厚度
3.4机械剪切的允许偏差应符合下表的规定：
机械剪切的允许偏差
项目
允许偏差mm
允许偏差mm
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
边缘缺棱
1.0
用直尺
型钢端头垂直度
2.0
用角尺、塞尺
3.5锯切的允许偏差应符合下表的规定：
锯切的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
零件的长度、宽度
±2.0
用钢尺、直尺
H型钢型材端头垂直度
带锯：
4/1000
用角尺、塞尺
3.6碳素钢在环境温度低于-16度，低合金钢在环境温度低于-12度时不得进行剪切，冷矫正及冲孔。
3.7切割缺陷的处理：
对于1<缺棱<3mm的缺陷，采用磨光机修磨平整，坡口不超过1/10的缺棱，采用直径3.2的低氢型焊条补焊，焊后修整平整，断口上不得有裂纹或夹层。
4边缘加工
4.1箱型柱剖口加工采用半自动火焰切割机加工，为保证板材不发生侧向弯曲，采用两条焊缝同时切割，保证板材的直线度。
4.2使用机械进行边缘加工的零件，加工余量应大于3mm，加工余量可按下表的要求：
加工余量
材质
边缘下料型式
钢板厚度mm
最小余量mm
低碳钢
剪切边
≤16
2
低碳钢
切割边
>16
3
各种钢材
切割边
各种厚度
4
优质低合金钢
切割边
各种厚度
>3
4.3焊接坡口宜采用切割的方法进行，坡口加工尺寸要按工艺加工，用样板控制坡口加工。
4.4边缘加工的质量标准应符合下表的规定：
边缘加工的质量标准
项目
允许偏差mm
检查方法
零件的长度、宽度
±1.0
用钢尺、直尺
加工边直线度
L/3000且<2.0
用钢尺、拉线
相邻两边夹角
±6＇
用量角规
加工面垂直度
0.025h<0.5
用角尺、塞尺
加工表面粗糙度Ra
0.5
用直尺
5制孔
5.1孔（A.B级螺栓孔--Ⅰ类孔）的直径应于螺栓公称直径相等，孔应有H12的精度，孔璧表面的粗糙度Ra不大于12.5微米，螺栓孔的允许偏差应符合下表的规定：
精制螺栓孔的允许偏差
螺栓公称直径
螺栓允许偏差
孔允许偏差
检查方法
18—30
0-0.21
+0.210
用游标卡尺
孔（C级螺栓孔--Ⅲ类孔），包括高强螺栓孔等孔直径应比螺栓、铆钉直径大1.0-3.0mm孔璧粗糙度Ra不大于25微米，孔的允许偏差应符合下表的规定：
孔的允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
直径
0±1.0
用游标卡尺
圆度
2.0
用游标卡尺
垂直度
0.03t<2.0
用角尺、塞尺
螺栓孔距的允许偏差应符合下表的规定：
项目
允许偏差mm
检查方法
≥500
501-1200
1201-3000
>3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
用钢尺
相邻两孔的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
用钢尺
螺栓孔的分组应符合如下规定：
在节点中连接板与一根杆件相连的连接孔划为一组；
接头处的孔：
通用接头——半个拼接板上的孔为一组；阶梯接头——二接头之间的孔为一组；
在两相邻节点或接头间的连接孔为一组，但不包括上述两条；
螺栓孔的偏差超过上述各表规定的允许偏差值时允许采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新钻孔，禁止采用钢板填塞.重新钻孔的数量超过同一组孔的数量的25/100，并应及时反馈到技术部门，并制定修复技术措施，经主任工程师批准或与设计协商后再作处理。
5.2紧固件连接的要求
高强螺栓连接摩擦面应保持干燥，整洁，不应有飞边毛刺，焊接飞溅物，且不应涂刷。
高强螺栓及其摩擦面在施工前应进行检查，高强螺栓抗滑移系数：
Q235B不小于0.45；Q345B不小于0.5；
高强螺栓应主要焊接热能的影响，不应使高强螺栓连接产生松弛。
6组装
6.1组装、矫正
直缝焊接
在自动焊接机组上使用埋弧自动焊焊接钢柱外纵向焊缝，经无损检测和外观检查合格后，进入下一道工序。
钢柱纵向焊缝部分为全熔透焊接，该焊接部位按要求作100％UT超检，10％的射线探伤。
焊接时应严格按工艺评定参数施焊，焊接时的电流（电压）、速度以及每层焊缝高度等参数应按照焊接工艺评定规定的参数执行。
牛腿、内隔板组装
第一步定基准和放线，搭设一个钢柱组装平台，保证各支点的水平控制在1mm范围内，将检查合格的成品焊接钢柱安放在组装平台上，并检查水平度是否符合要求，使用经纬仪在钢柱侧面标注出四点，与钢柱制作时中心线比较，校正后，作为钢、柱牛腿安装的基准。
6.2装必须按照工艺流程的规定进行，组装要严格按顺序进行组装，组装顺序应根据结构型式，焊接方法和焊接顺序等因素确定.组装应遵循如下的原则：
内格板焊缝必须先进行焊接，经检验合格后才能进行下道工序。
布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量以及齐口，加工的余量。
组装前，零部件的连接接触面和沿焊缝边缘每边30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等清理干净。
板材、型材的拼接应在组装前进行，构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行，以便减少构件的残余应力。
钢柱要求端铣部位，应在所有焊接、调整完成后，不再有影响构件尺寸变化的工作发生，并检查合格后，再转入下道端铣工序。
构件的隐蔽部位应提前进行涂装。
组装好的构件应立即在构件明显的位置进行标注，注明图号，件号和数量。
采用夹具组装，拆除夹具时不得用锤击落，须用气割切除，不得损伤母材，并且要打磨平整。
钢构件安装中所需用的控制线应在组装后标注，注明构件的中心线、标高控制线，定位线等，并且打上永久标记，作为钢构件检查、预检、验收的依据。
6.3钢板的拼接
钢板的拼接应遵循如下原则：
主要受力杆件：
应沿钢板轧制方向进行，最小拼接长度应大于1500。
H型钢翼缘板纵向不得拼接，只允许在长度上拼接，拼接长度不小于两倍的板宽；腹板在纵向，横向均允许拼接，横向上的拼接宽度不小于300mm，纵向上的拼接长度不小于600mm，当为T型交叉时，交叉点的距离不小于200mm；上下翼缘板拼接位置与腹板拼接缝错开200mm以上。
重要结构的钢板拼接除沿轧制方向进行外，接头的位置应布置在跨度的1/4-1/3处，受拉翼缘应采取斜接，斜度a不大于45度。
拼接的位置应避开安装孔和复杂的部位，一般接头也应尽量布置在受力较小的部位。
不同厚度的钢板对接，按图纸要求进行对接。
6.4型钢的拼接
型钢的拼接应遵循如下原则：
采用标准接头型式进行拼接。
采用对接焊接头：
一般采取斜接斜度应小于或等于45度，并且开坡口熔透；对以明确受力状态的型钢，要区分受拉和受压部位，对型钢要区分是拉杆还是压杆，受拉部位和受拉杆件要采取斜接，受压部位和受压杆件可采用直接。
6.5焊接结构组装的允许偏差应符合下表的规定：
项目
允许偏差mm
检查方法
简图
对口错边
t/250且不应大于3.0
用焊缝量规
间隙
±1.0
用焊缝量规
搭接长度
±5.0
用焊缝量规
缝隙
1.5
用焊缝量规
高度
±2.0
用钢尺
垂直度
b/100且不应大于3.0
用直尺塞尺
中心偏移
±2.0
用直尺
焊接H型钢在H型钢生产线上组装，并在焊接生产线上进行焊接。
组装按H型钢工艺流程图顺序进行（附后）。
H型钢组装允许偏差
项目
允许偏差mm
检查方法
简图
截面高度
h
H<500
±2.0
用钢尺、直尺
500±3.0
h≥1000
±4.0
截面高度b
±3.0
腹板中心偏移
2.0
用直尺
翼缘板垂直度
B/100且不大于3.0
用直尺、塞尺
弯曲矢高（受压构件除外）
L/1000且不大于3.0
用钢尺、拉线
扭曲
H/250且不大于5.0
腹板局部平面度f
T<14
3.0
用直尺、塞尺
t≥14
2.0
7H型钢工艺流程
加工过程如下：
7.1板拼接
采购的钢板若长度不够，应进行钢板拼板。
钢板拼板应为整体对接钢板对接只允许长度方向对接。
拼接、对接应在平台上进行，拼接之前需要对平台进行清理；钢板的对接坡口尺寸见下图，钢板的对接只允许长度方向对接。
钢板对接坡口图
7.1.1拼板排料图领取要求对接的钢板，进行对接前需要对钢板进行核对；核对的主要指标：
对接钢板材质、牌号、厚度、尺寸、数量，外表面锈蚀程度等。
经检验合格后方可进行拼接，若钢板在拼接之前有平面度超差过大时，需矫正；
7.1.2板矫平合格后才进入拼接。
合格后划出切割线。
钢板焊接坡口采用龙门刨刨削或用钢结构万能坡口切割机铣削而成，加工后用样板检查坡口尺寸。
焊接前应对坡口及坡口边缘至少100mm处进行彻底检查，并采用超声波检查是否有夹层、裂纹、夹灰等缺陷，如发现有上述等问题及时报有关人员进行处理。
7.1.3板对接在专用工作平台上进行，以保证对口错边Δ≤t/25且不大于2mm，t为钢板厚度。
钢板的定位点焊采用CO2气体保护焊，焊接采取半自动埋伏式小
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