钢结构工程关键施工技术及工艺方案.docx

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钢结构工程关键施工技术及工艺方案

钢结构工程关键施工技术及工艺方案

1、钢结构制作工艺要求

1.1、放样号料

号料前必须了解原材料的材质及规格，不同规格、不同材质的零件应分别号料，并依据先大后小的原则依次进行；

（1）放样主要包含以下内容：

1）核对图纸的安装尺寸及孔距，以1：

1的大样放出节点；

2）核对各部分的尺寸并制作样板及样杆作为后续加工的依据。

（2）样板样杆上应用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号；

（3）放样和号料应预留收缩量及切割、铣端等需要的加工余量。

1.2、边缘加工

（1）焊接坡口加工型式和尺寸应根据图样和构件的焊接工艺进行；

（2）

除机械加工方法外，对要求不高的坡口亦可采用气割或等离子弧切割方法，用自动或半自动气割机切割；

（3）坡口表面及热影响区应用打磨干净；

（4）边缘加工的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±1.0

加工边直线度

l/3000，且不应大于2.0

相临两边夹角

±6′

加工面垂直度

0.025t，且不应大于0.5

加工面表面垂直度

坡口角度α

Δα=±2.5°

坡口钝边α

Δα=±1.0

1.3、构件制孔

（1）制孔后应用磨光机清除孔边毛刺，并不得损伤母材。

（2）C级螺栓孔径的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

直径

+1.0，0.0

圆度

2.0

垂直度

0.03t，且不应大于2.0

（3）螺栓孔孔距允许偏差（mm）

螺栓孔孔距范围

≤500

501~1200

1201~3000

＞3000

同一组任意两孔间距离

±1.0

±1.5

—

—

相临两组的端孔间距离

±1.5

±2.0

±2.5

±3.0

注：

1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；

2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；

3、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；

4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。

1.4、构件组装

（1）组装前，须熟悉构件施工图及有关的技术要求，并且复核组装零件质量；

（2）当采用胎模装配时必须遵照下列规定：

1）选择的场地必须平整，而且还须有足够的刚度；

2）布置装配胎模时必须根据构件特点考虑预放焊接收缩余量及其他加工余量；

L

h

靠山

高度调节块

组装场地

钢支撑

3）平台必须矫正水平，任意两支撑点的不平度小于2mm，采用水准仪测量；

4）胎架靠山必须先划线，按线组装胎架靠山，注意靠山基准面须垂直于平台。

（3）组装出的首批构件须由质检部门检查合格认可后方可继续进行组装；

（4）构件在组装过程中必须严格按工艺规定装配，当有复杂装配部件不易施焊时，亦可采用边装配边施焊的方法来完成其装配工作；

（5）为了减少变形和装配顺序，尽量可采取先组装焊接成小件，并进行矫正，使尽可能消除施焊产生的内应力，再将小件组装成整体构件。

（6）焊接连接制作组装的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

图例

对口错边Δ

t/10，且不应大于3.0

间隙a

±1.0

搭接长度a

±5.0

缝隙Δ

1.5

高度h

±2.0

垂直度Δ

b/1000，且不应大于3.0

中心偏移e

±2.0

型钢错位

连接处

1.0

其它处

2.0

2、管桁架制作工艺

本工程管桁架构件主要包含平面桁架构件及三角结构构件

节点主要采用管相贯节点。

部分构件外形尺寸最大达4.3米，无法满足运输要求，因此加工中截面尺寸在4.3米左右的管桁架构件，都通过工厂制作成单件，开好坡口，根据运输条件，确定单件长度，运输到现场，然后现场拼装后进行吊装；

桁架截面尺寸在2.2米左右的，采用在工厂分段加工，现场组装的后进行吊装的方式进行。

2.1、下料及予拼装

（1）钢管采用五维自动切割机下料，根据提供的三维计算机图，由自动切割机按照相关节点的几何信息自动切割出与相连主管完全吻合的空间曲线；管件的下料要根据焊接的情况，预留收缩余量；切割前应将钢材表面距切割边缘约50mm范围内的铁锈、油污清除干净；

DGN-600相贯线切割机

（2）下料后，必须立即对构件或杆件进行检验，当钢管不平直及有局部凹陷时，应对钢管进行矫正；对达不到长度要求的，应重新下料。

支管的检验应以首件为样品，检验后，根据图纸对构件或杆件进行编号，以便于装配。

（3）下料后，必须对切割面必须进行打磨，去除毛刺、氧化皮、熔瘤和飞溅物等。

（4）检验：

1）主管长度允许偏差：

±3.0mm；

2）主管的弯曲允许偏差：

1.0mm/m

3）支管长度允许偏差：

±2.0mm；

4）气割零件的宽度和长度允许偏差：

±2.0mm；

（5）在完成构件加工后，为保证各管尺寸形状的正确性，在装配前进行预拼装，根据不同形式设置胎架，用螺栓进行连接（不焊），利用测量仪器进行定位，检查其正确性，如有不符立即进行矫正、整改，不把问题带到施工现场。

主要检查以下方面内容：

1）连接部位的管位与夹板孔位是否相符；

2）连接部位的坡口是否相符；

3）整体外形及坡口与大样是否相符；

4）直线或弧线是否光顺。

2.2、构件装配

（1）在平台（已测平，误差在2mm以内）上划出控制点的水平投影点，打上钢印或其它标记；

（2）将胎架焊接在平台上，用水准仪或其它测平仪器对对控制点的垂直标高进行测量，通过调节水平调整板或螺栓确保构件控制点的垂直标高尺寸符合图纸要求，偏差在2.0mm内。

（3）然后将杆件按其具体位置放置在胎架上，通过挂锤球或其它仪器确保桁架上的控制点的垂直投影点与平台上划的控制点重合，固定定位块，确保杆件位置的正确。

注意：

确定主管相对位置时，必须放焊接收缩余量。

4、在胎架上对主管的各节点的中心线进行划线；

（4）装配腹杆，并定位焊，对腹杆接头定位焊时，不得少于4点；

（5）定位好后，对结构进行焊接，先焊未靠住胎架的一面，焊好后，用吊机将桁架翻身，再焊另一面，焊接时，为保证焊接质量，尽量避免仰焊、立焊。

另外，可将需高空焊接的弦杆用胎架支撑进行临时固定；

2.3、焊接工艺

（1）钢管与钢管的连接焊缝，在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝，侧边由熔透焊缝逐渐过渡到角焊缝，焊缝厚度应保证焊缝与被焊钢管等强，加劲板、节点板的连接为贴角焊缝。

对如下页图所示节点，当支管与主管的夹角小于90度时，支管端部的相贯焊缝分为A，B，C，D四个区域，其中A，B区采用等强坡口对接熔透焊缝，D区采用角焊缝，焊缝高度为1.5倍管壁厚，焊缝在C区应平滑过渡。

当支管与主管相垂直时，支管端部的相贯焊缝分为A，B两个区域，当支管壁厚不大于5mm时可不开坡口，由于在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝，侧边由熔透焊缝逐渐过度到角焊缝，同时考虑焊接变形，因此必须先焊趾部，再焊根部，最后焊侧边。

（2）相贯节点的焊接采用无间隙安装，部分端口有剖口,故焊缝相当于部分溶透的组合焊缝，允许在内侧有2～3mm不溶透，但需增加2～3mm角焊缝。

（3）T型节点各区焊缝形式

T型节点焊缝位置分区：

（4）Y型节点焊缝位置分区：

Y型节点各区焊缝形式：

钢管的对接焊缝采用一级焊缝；全熔透焊缝进行超声波探伤，抽检率为100%，二级焊缝要求，相贯连接处焊缝采用二级焊缝；对其它一般熔透焊缝进行超声波探伤，抽检率为20%，并且不少于200mm。

3、工厂涂装工艺

钢构件的除锈及涂装应在制作质量检验合格后进行。

3.1、钢构件表面处理

涂装前钢构件的表面处理不仅是要除去钢材表面的污垢、油脂、铁锈、氧化皮、焊渣和已失效的旧漆膜等，还包括除锈后使钢材表面形成合适的粗糙度。

（1）除锈等级Sa2½：

非常彻底地喷射或抛射除锈。

钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。

（2）表面粗糙度

表面粗糙度的大小取决于磨料粒度的大小、形状、材料和喷射的速度、作用时间等工艺参数，其中以磨料粒度的大小对粗糙度影响较大。

所以在钢材表面处理时必须对不同的材质，不同的表面处理要求，制定合适的工艺参数，并加以质量控制。

对于普通涂料而言，合适的粗糙度范围以30~75μm为宜，最大粗糙度值不宜超过100μm。

（3）表面处理方法

采用整体除锈、抛丸处理的方式进行，其除锈等级应达到设计要求。

其质量要求应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88的规定。

（6～8抛头抛丸机，可对工件四面进行抛丸除锈）

抛丸后，用毛刷等工具清扫或用干净的压缩空气吹净构件上的锈尘和残余磨料（磨料须回收）。

3.2、磨擦面的加工与保护

（1）加工方式：

采用喷丸方式处理摩擦面。

喷丸粒径选用1.2～3mm，压缩空气压力为0.4～0.6Mpa（不含有水分和任何油脂），喷距100～300mm，喷角以90º±45℃。

处理后基材表面呈均匀一致和金属本色。

喷丸表面粗糙度达50～70µm，可不经赤锈即可施拧高强度螺栓；

（2）经处理后的摩擦面，不应有毛刺、焊疤飞溅、油漆或污损，钻孔后周边应磨光，并不允许再进行打磨、锤击或碰撞；

（3）处理后的摩应妥为保护：

自然生锈，一般生锈期不得超过90天；

（4）出厂前作抗滑移系数试验，符合设计值要求；

（5）构件涂装时应对摩擦面进行保护（采用纸张、胶带等包裹封闭），不得污染。

3.3、构件涂装工艺

工厂涂装采用高压无气喷涂的方式进行。

1、施工气候条件

1）通常涂装施工工作区温度应该在5℃以上38℃以下，相对湿度应在85%以下的气候条件中进行。

2）当受大风、雨、雾或冰雪等恶劣气候的影响时，则不能进行涂装施工。

2、施工设备及场地安排

无气喷漆机：

主要适用于构件的表面喷漆

高压无气喷漆室：

内配多台高压无气喷漆机

3、禁止涂油漆的范围

1）高强螺栓摩擦接合面，包括周围30-50mm范围内；

2）与砼紧贴或埋入混凝土的部位；

3）现场待焊接的部位，周围30-50mm范围内或涂焊接保护漆；

4）封闭区域的内表面；

5）设计要求可不涂装油漆的部位。

4、工厂涂装要求

1）施工人员应经过专业培训和实际施工培训，并持证上岗；

2）涂装前，必须清除构件一切污垢，以及搁置期间产生的锈蚀和老化物；

3）施工应备有各种计量器具、配料桶、搅拌器按不同材料说明书中的使用方法进行分别配制，充分搅拌；

4）喷涂防腐材料应按顺序进行，先喷底漆，使底层完全干燥后方可进行封闭漆的喷涂施工，做到每道工序严格受控；

5）施工完的涂层应表面光滑、轮廓清晰、色泽均匀一致、无脱层、不空鼓、无流挂、无针孔，膜层厚度应达到技术指标规定要求；

6）不同类型的材料其涂装间隔各有不同，在施工时应按每种涂料的各自要求进行施工，其涂装间隔时间不能超过说明书中最长间隔时间。

4、钢构件运输方案

（1）构件的运输形式

本工程运输主要是管桁架结构及零配件等的运输，根据本工程的特点并结合施工现场的实际情况，以公路运输为主，分段采用汽车进行运输到施工现场。

（2）钢构件运输原则

本着先安装先运输的原则，对现场首批安装的构件应先运输，运输过程应做到既能满足现场安装的需要，又要保持运输工作量合理，尽量避免出现运输量前后相差较大，时松时紧的现象，运输的顺序还应与现场平面布置合理结合，对于现场易于存放或已具备存放设施的构件，可以提前运输。

（3）构件发货、配套

1）以安装区间为单元配套进行组织相关构件生产以保证构件的配套发货；

2）每单元构件的发货顺序为桁架构件—支撑杆件—