铁路站房工程钢结构制作施工方案.docx
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铁路站房工程钢结构制作施工方案
钢结构制作方案
钢结构制作施工方案
一、施工技术准备
1、
2、编制施工图预算和分部工程材料计划以及劳动力需求计划和工机具的需求计划，编制施工组织设计（施工方案）。
向施工人员进行施工组织设计和技术交底，把工程的设计内容、施工计划和施工技术要求等，详尽的向施工人员讲解清楚，落实施工计划，制定技术责任制的必要措施；
3、
4、做好现场轴线和标高的复核工作，做好现场定位桩的测设工作，完成工程的定位放线工作；
5、拟定焊接等有关工艺评定试验计划，报建设单位、监理认可后组织实施；
6、
7、该工程桁架结构为倒三角形管桁架且为弧形，主桁架最大弦高1650mm，弦宽4000mm，上弦杆159*8，下弦杆219*10，腹杆114*8。
最小跨主桁架为弦高1250mm，弦宽3500mm，上弦杆133*8，下弦杆159*10，腹杆89*6。
由于弧形桁架运输比较困难，工厂制作考虑桁架各杆件单独加工，整榀桁架工厂预拼装，现场进行组装焊接。
8、支撑雨棚的钢柱最高11.690米，直径为600、400mm的钢管柱。
单位长度最大重量约为0.26吨，由于构件结构简单，我们将钢管柱安排在厂内进行加工制作。
9、次桁架长度在10.9米左右，形状呈直线型，可以工厂整体组装焊接加工运输。
钢管桁架制造工艺
10、该工程采用钢管柱承重，鉴于以往的工程实例和吸取广泛制作的经验，总结出一套较为完善的生产工艺，对于该工程生产拟用以下工艺生产：
12、结合材料的供货进度、加工地点等要求组织钢结构材料的采购，钢材的品质和供货工期是保证整个工程质量和工期的第一个目标。
二、钢结构加工工艺：
（一）准备阶段：
在工程施工各阶段的过程中，重点要考虑以下内容：
（二）原材料供应阶段：
制作钢结构所用的钢材质量，必须符合设计文件的要求，钢材应具有国家规定的评定质量证明书，当对钢材的质量有疑问时，必须按国家现行有关标准的规定进行抽样检验，检验结果符合国家标准及设计文件的要求后方可采用，以确保工程的质量。
钢材作可焊性工艺实验时，应符合焊接工艺规定的各项要求。
钢结构的连接材料（焊条、焊丝、焊剂）、高强度螺栓、普通螺栓，以及涂料（底漆、面漆等）均必须具有出厂质量证明书或试验报告，并同时必须符合设计的要求和国家现行有关标准的规定。
严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条，及受潮结块或已熔烧过的焊条。
1、
2、核对钢材的规格尺寸，各类钢材尺寸的容许偏差，可参照有关国标或指标中的规定进行核查。
3、
4、钢材分类进行力学性能、工艺性能检测（法定检测）。
5、检查高强螺栓的品种、等级数量要与订货单符合。
6、
7、检查表面无污、无锈、毛刺、焊疤、油漆、裂纹等缺陷，如有缺陷做报废处理。
8、
9、检查彩色钢板品种、产地与是否与订单符合。
10、检查彩板质量保证书是否与出厂合格证和钢卷标记相符，每批必须具备品质证明书。
11、
12、材料进场按规范要求取样复试，并报监理审核确认。
（三）钢桁架梁制作阶段主要工序分述如下：
放样
构件全部实行l：
l放样，对钢管外形尺寸允许偏差检验合格后，进行首件预拼装，依照装配图进行复验，复验合格后焊接成型，再次复验合格后进行批量制作。
放样是钢结构制作工艺中的第一道工序，只有放样尺寸精确，方可避免以后各加工工序的累积误差，才能保证整个工程的质量。
1、
2、施工图中的具体技术要求，按照1：
1的比例画出构件相互之间的尺寸及真实图形。
3、
4、为了保证产品质量，防止由于下料不当造成废品，样板应注意适当预放加工余量：
（1）自动气割切断加工余量为3mm。
（4）剪切后无需铣端或刨边的加工余量为零。
下料
本工程钢管桁架的主管是桁架的上下弦杆，全部为曲线，采用对接接头；支管包括管桁架水平横杆、腹杆等，两端通过相贯线切口与主管相连。
所以，无论是主管，还是支管，杆件的下料长度和端部切口的精度都直接影响工程的安装精度，杆件下料的精度是保证工程质量、消除质量隐患的关键。
（1）
（2）所有相贯线接I=I的切割由三维数控相贯线切割机进行；
（3）
（5）要求全熔透的焊缝，按设计要求开制坡口，检验按下表执行；
（6）对检查不合格产品，必须经返修合格才能使用。
表1下料加检验标准
表2坡口加工检验标准
序号
检验项目
允许偏差（mm）
1
切口粗糙度
不得大于25um
2
钝边宽度
+0~-l
3
坡口角度
±30
4
纹深度
≦0.5
弦杆煨弯
弯管加工工艺：
原材料检验—定向测后--弯管--计算机准备—置于杆件—夹紧作业—中频加热--煨弯—校正—冷却—取出杆件—检验—表面清理—油漆—标记包装—成品发运
组装焊接
构件拼装前，对相应的胎具几何尺寸、轴线、标高进行复测、检查、校正。
1、组装
同一类型的构件在同一胎模上拼装。
拼焊时先将焊口周边的污物清理干净，将内衬管放入各拼接接口内，然后将预先制作好的各个单元插接拼对好，拼好后对构件的几何尺寸、坡口质量、组对间隙进行检查，符合要求后进行定位点焊。
表3组装加工检验
序号
检验项目
允许偏差（mm）
1
组装前焊接区两侧各30ram油锈、污物彻底清除
2
弦杆中心线偏移
2.0
3
腹杆中心线偏移
2.0
4
组装间隙
0.5
5
定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，长度为50—1OOmm
6
定位焊缝的焊脚尺寸
≦3
2、焊接与检验
焊接工序是本工艺流程的一道重要工序，必须制订严谨、操作性强的焊接工艺规程及低温焊接保护措施，并进行焊接工艺评定。
采取对称和分层施焊的工艺措施减少和防止焊接变形和焊接应力，尽量减少由于焊接产生的残余应力，并及时采取火焰加热的手段校正变形。
焊缝检测主要为外观检查和非破坏性检查：
（1）
（2）非破坏性检查主要手段为超声波探伤，如有超标的焊接缺陷，则用碳弧气刨或角向磨光机将缺陷彻底清除并检查后再进行补焊。
（3）
（4）钢构件焊缝完毕，委托国家认可的检测单位进行超声波无损探伤，并报监理工程师见证确认。
表4焊接加工检验标准
序号
检验项目
允许偏差（mm）
1
焊角尺寸
+2~0
2
根部收缩
≤1.0
3
咬边
≤0.5，连续长度≤100且焊缝两侧咬边总长≤10％焊缝全长
4
接头不良
≤0.5，每1000不超过1处
5
飞溅
清除干净
6
焊接前必须彻底清除焊接区域内的有害物，焊接时严禁在母材非焊接部位引弧，严禁弧坑裂纹、电弧擦伤、表面夹渣和气孔等缺陷
桁架现场拼装
根据本工程的结构特点和现场布置情况，采用在拼装平台上胎架组立，点焊固定，校核后焊接成型。
（1）拼装顺序
上弦管装配→下弦管装配→斜、直腹杆装配→分段整体焊接→焊缝检验→附件的装焊→分段接口检验→涂装→验收后分段吊离胎架。
（2）
胎架的制作：
制作上弦平面胎具在管桁架跨度的一半，即在36m范围内，上弦为两根180mm钢管及腹杆连接成的平面，我们首先建立地面拼装平台。
拼装平台是根据就近吊装的原则由100mm厚混凝土浇注而成，平面尺寸为40m×30m。
在平台上制作出上弦平面胎具。
胎架由H型钢、钢管和角钢加工而成，胎架的间距和定位支点的位置根据上下弦杆的位置和节点的位置确定。
制作整体组装胎具
钢管对接采取内加衬管坡口对接，钢衬管采用与对接钢管同材质的圆管加工而成，长度100mm，外径为对接钢管的内径尺寸。
拼装胎架示意图
（3）根据平台上的管件放线位置，分别将支座、上下弦管、斜直腹杆等构件吊至胎架上，弦管腹杆的装配偏差控制在3mm内，分段接头处用定位板临时固定，所有弦管腹杆装配并检查尺寸后，进行焊接。
（4）装配焊接时，我们采用从两端向中间进行吊装。
（5）
（6）桁架的分段制作预拼装结束并涂装后，将分段分别编号、吊离胎架并短驳至吊装点。
（7）桁架分段制作拼装工艺流程。
质量控制
（1）为保证桁架制作安装过程中的曲面线形和空间几何尺寸，采取制作整体胎具的方式。
（2）采用计算机对桁架进行三维空间建模，建立正确的几何信息后，编制切割程序输入相贯线切割机进行切割下料，确保尺寸控制在标准范围内。
（3）桁架构件拼装时，采用水准仪对各点标高进行测量，利用铅垂将各方向尺寸投影到平台上，使用经纬仪在同一平面进行测量，以控制桁架构件的三维空间尺寸。
（4）对钢材进行复验并进行焊接工艺评定。
（5）焊接过程中严格按照焊接工艺评定确定的工艺进行施焊。
（6）焊接完毕24小时后对焊缝进行超声波探伤检验。
喷砂除锈、涂装
1、喷砂除锈
①.本工程所有钢构件一律用抛丸机抛丸除锈法除锈。
②.主钢屋架和钢柱除锈等级达到Sa3级，其他构件除锈等级达到Sa21/2级。
2、涂料封闭
①.
②.表面预处理与涂装之间的间隔时间应尽可能缩短。
潮湿或工业大气等环境条件下，应在4h内涂装完毕，晴天或湿度不大的条件下，最长不超过8h。
③.金属热喷涂在尚有余温时，涂装封闭涂料。
④.
3、涂装工艺
涂装工艺流程：
基面处理→底漆涂装→中间漆涂装→面漆涂装→检查验收
3.1涂装施工：
表面涂装施工时和施工后，应对涂装过的工件进行保护，防止飞扬尘土和其它杂物。
3.2涂装检查验收标准：
涂装检查验收标准严格执行施工图纸和合同文件要求进行。
（四）焊接H型钢制作
1、焊接H型钢的加工流程
2、焊接“H”形杆件制造的关键工艺、加工设备
（1）焊接“H”形构件组装采用在专用H型钢自动组装机上组装，如下图示:
H形钢自动组装生产线
（2）焊接“H”形构件焊接采用在专用H型钢生产线上进行，采用龙门式自动埋弧焊机在船形焊接位置焊接，如下图示。
龙门式H形钢埋弧自动焊生产线
（3）
H型钢翼缘矫正机
（4）焊接“H”形杆件的钻孔采用数控钻床进行出孔，根据三维数控钻床的加工范围，优先采用三维数控钻床制孔，对于截面超大的杆件，则采用数控龙门钻床进行钻孔，如下图示。
数控龙门移动式钻床固定式数控三维钻床
（5）.为保证H型杆件的冲砂涂装质量，由于本工程杆件数量非常之多，为保证涂装施工进度。
必须采用专用涂装设备以流水作业方式进行涂装施工，本公司拟采用H型钢抛丸除锈机进行杆件的冲砂涂装，以保证涂装质量和涂装施工进度。
****公司八抛头抛丸机
（6）加工过程中的注意事项
◆
◆按照规范要求进行跨中起拱（一般采用腹板切割工程中起拱的方法）。
◆腹板与翼缘板的拼接焊缝相互之间错开200毫米以上。
（7）焊接H钢制作注意事项
（五）箱型梁制作
1、箱形梁的加工流程
2、箱形构件加工流程示意图
2.1．组焊流程
加工流程一（材料下料）
加工流程二（箱型组U）
加工流程三（组U后点焊）
加工流程四（内隔板组焊）
加工流程五（箱型封U）
加工流程六（主焊缝点焊）
加工流程七（隔板电渣焊焊接）
加工流程八（主焊缝双丝埋弧焊接）
2.2．箱形构件加工的关键工艺、工装和加工设备
箱形组装流水线箱形组装流水线
（1）在箱形两端面处采用经机加工的工艺隔板对箱形端面进行精确定位，以控制端口的截面尺寸，避免焊接变形而引起几何尺寸精度不能保证，影响钻孔精度.
CO2自动打底焊接生产线箱形自动埋弧焊接生产线
（2）
（3）采用端面铣床对箱体两端面进行机械加工，保证构件的几何长度尺寸，从而提供钻孔基准面，有效地保证钻孔精度，如下图所示。
端面铣床
（4）
（5）.端面加工和连接板、节点板的装焊
◆
◆以梁的两端面的中心为基准，定出梁腹板和面板的中心线并以这个中心线为基准，确定连接板、节点板的水平位置，从而消除安装位置误差。
以梁一个端面为基准，定出连接板、节点板的垂直线位置。
组装并焊接连接板、节点板。
3、成品包装与出厂运输
1.成品包装
①.
②.在搬运过程中注意对构件和涂层的保护，对易碰撞的部位应提供适当的保护。
③.搬运后的构件如发生变形损坏，应及时进行修补，以确保发运前构件完好无损。
2.成品出厂运输
2.1成品出厂
按图纸生产钢构件完毕并且清检后，开具钢结构成品合格证及装车数量清单一同运往施工场地。
2.2运输基本要求
本工程钢结构运输方式为汽车运输，必须按下列各项进行：
（一）
（二）构件运输应按吊装的要求和程序进行，并考虑配套供应。
（三）
（四）装车时构件底部要垫平，堆放要整齐，并用绳索拉紧，用紧绳器固定。
防止构件在运输过程中松动和滑移。
（五）
2.3运输过程中成品保护措施
①
②散件按同类型集中堆放，并用钢框架、垫木和钢丝绳进行绑扎固定，杆件与绑扎用钢丝绳之间放置橡胶垫之类的缓冲物。
③
④吊运杆件必须有专人负责，使用合适的工夹具，严格遵守吊运规则，以防止在吊运过程中发生震动、撞击、变形、坠落或其它损坏。
⑤
⑥运输过程中，保持平稳，采用车辆装运时对超长、超宽、超高物件运输，必须由经过培训的驾驶员，押运人员负责，并在车辆上设置标记。
⑦
⑧构件到达施工现场后，及时组织卸货，分区堆放好。
第一类构件捆绑包装示意图
2.4本工程运输方案
运输过程中，构件运输车需要安装警示标识（见下图），构件运输车辆前方安排一辆探路车，随时将前方出现或者可能出现的情况通知构件运输车，另有一部维修车跟在后面，随时清除运输车可能出现的故障，并根据情况通知施工现场。
运输过程中需要按照每行驶30~40km时，停车对车辆状况及构件的绑扎稳固进行检查排除行车及构件坠落的隐患，确保钢构件顺利运达施工现场。
构件运输车警示标识示意图
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