悦荟青岛商场改造项目钢结构专项施工方案.docx

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悦荟青岛商场改造项目钢结构专项施工方案

第1章工程概况

1.1工程概况

悦荟青岛商场改造项目总建筑面积约75000平米；地上5层，约45000平米，地下2层，约30000平米；为钢筋混凝土框架结构。

该项目大约于2009年建成，原为人民路乐购超市；悦荟商业（青岛）有限公司整体收购后计划改造为大型商场。

本工程位于山东省青岛市市北区人民路269号（原人民路乐购项目），结构改造过程中，局部原有洞口封闭及部分楼层局部楼板切除，采用钢结构钢梁和压型板封闭，压型板上浇筑砼；本钢结构工程施工中只有钢梁及钢梁对应的连接附属结构施工，没有钢柱；钢梁与原结构间使用化学锚栓后置埋件板或钢牛腿的方式连接；梁：

焊接H型梁；板：

现浇钢筋混凝土楼板+钢压型板.。

本工程所用钢梁的材质为Q345B，焊接H型钢；钢梁主要规格为：

H400x300x10x12、H650x300x16x18、H800x400x16x18、H900x400x18x22、H500x300x10x12、H300x200x6x8；钢结构工程总用钢量约为300吨。

1.2工程目标

1.2.1工期目标

严格按照建设单位制定的工期完成工程建设，包括节点工期目标的完成（加工制作跟随现场安装进度进行安排），并力争在业主规定的工期内提前完成施工任务。

1.2.2质量目标

本工程一次验收合格。

1.2.3安全施工目标

施工期间加强安全施工法制意识，健全安全保证体系，强化职工安全知识教育，做好安全生产、防火、防盗等现场管理工作；尤其要做好现场安装时的防火防护工作，服从建设单位和监理的管理，杜绝重大恶性事故发生。

1.3工程特点、难点分析

本工程为原结构上改造项目，图纸尺寸尺寸与现场有较大出入，施工现场环境条件较差，施工难度较大。

现场安装工作全部都是在室内进行，且无构件的直接运输进场通道，构件需要二次倒运，且单根钢柱最长长度约13米，构件倒运进场难度较大。

施工工期非常紧。

1.4编制依据

（1）《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82-91）

（2）《钢结构设计规范》、（GB50017-2003）

（3）《碳素结构钢》（GB/T700-2006）

（4）《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）

（5）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

（6）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）

（9）本工程施工图及技术文件

（10）相关现行的与本工程相关的国家、行业及地方施工及验收规范；公司相关制作工艺文件、规定等。

第2章钢结构制作工艺与方法

2.1构件制作总体部署

本工程构件梁均为H型钢，采用工厂制作；H型钢最长长度约为13米，工厂整体制作，抛丸除锈后按照设计要求涂刷油漆，运送现场进行安装；由于构件长度均在公路运输的容许要求内，不需进行分段。

按照现场结构加固的实际情况，所有牛腿板及埋件板均为工厂下料后直接发送现场安装，工厂不进行油漆施工。

2.2构件制作工艺

2.2.1焊接H钢梁制作工艺流程

焊接H钢梁制作工艺流程

2.2.2H型钢加工制作工艺和方法

1、钢板的预处理、矫平、下料切割

钢板下料切割前需要进行钢板预处理，出去钢板表面的氧化层，提高钢板表面的致密性，保证焊接质量。

钢板下料切割采用精密数控火焰钢板切割机。

2、钢板对接

钢板对接坡口采用半自动精密切割，钢板对接焊接采取半自动埋弧焊焊接。

3、T型部件制作

T型组立在H型钢生产线上全自动组立机上组立成型，确保T型组立腹板与翼缘板的垂直度达到设计要求，组立后进行临时固定，固定采用附加工艺板方法固定。

4、H型钢组立

H型钢组立在进口H型钢生产线上组立，四个液压定位系统顶紧H型钢构件的上下翼缘板和腹板上进行定位；调节翼缘板的平行度和翼板和腹板的垂直度然后固定；固定焊接采用CO2气体保护焊。

5、H型钢焊接

H型钢焊接在H型钢自动生产线上进行全自动埋弧焊节，将合格的H型钢构件吊上船形胎架上，调节其焊接位置后固定焊接，焊接采取对称焊接顺序施焊。

6、H型钢矫正

H型钢四条主焊缝焊接后由于焊接产生的热量一时难以释放；然而产生焊接应力变形，所以构件焊接后为确保翼缘板的平行度要求。

需要进行H型钢的矫正。

矫正在H型钢自动生产线上的矫正机上矫正。

7、H型钢测量

H型钢在成型后需要进行测量，测量主要是翼缘板平行度，翼缘板与腹板的垂直度是否符合设计要求。

8、H型钢钻孔、端面加工

H型钢成型后进行钻孔加工，钻孔在进口全自动三维数控钻床上加工，确保孔间距符合设计要求；

9、构件抛丸除绣

构件制作完成合格后进入抛丸除绣加工，抛丸除绣主要采取进口八头全自动抛丸除绣机抛丸。

10、构件标识、存放

将构件编号定位标记等按工艺规定标注在规定位置，

杆件存放时应注意保护，下层垫枕木，多层构件堆放时注意构件变形。

2.2.3H型钢加工制作工艺细则

1、钢板拼接

采购的钢板若长度不够，应进行钢板对接。

钢板对接应为整体对接钢板对接只允许长度方向对接。

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。

采用龙门自动埋弧焊或小车式埋弧自动焊。

钢板对接坡口图

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。

钢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车焊接；焊接前应对钢板进行预热措施，预热温度为150～200℃，焊缝长度为200mm（焊缝长度）×500mm（间隔长度），焊接参数为：

焊丝直径：

Ф1.2mm的ER50-6；

焊接电流：

直流反接，280A～330A;

焊接电压：

28～35V；

焊后进行外观检查，检查合格后做好记录。

施焊24小时后，对焊缝进行无损探伤，确认焊缝内在质量合格之后，做好记录，转入下一道工序。

若发现有缺陷，必须报告负责人，并由主任焊接工程师制定整改措施，进行整改，整改后继续进行无损探伤。

若再次不合格，则该工件进行报废处理或转作它用。

2、放样下料

H型梁板材应经进厂复检，并经检查满足设计及规范要求后方可使用。

放样下料应以保证加工质量和节约材料为目的。

各施工过程如钢板下料切割、H型钢组合、各部件和零件的组装，构件预拼件组装都需有专业放样工在加工面上和组装大样板上进行精确放样。

放样后须经检验员检验，以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸，形位分差、角度、安装接触面等的准确无误。

3、下料切割（含坡口）

H型钢翼缘（腹）板下料采用数控多头钢板切割机、伊萨—汉考克等离子、数控火焰多头切割机进行切割下料，加劲、连接钢板下料采用伊萨—汉考克等离子、数控火焰多头切割机和小车式火焰切割机进行下料切割。

钢板切割前应用钢板矫正机对钢板或型材进行矫正。

对焊接钢板或H型钢还必须进行检验和探伤，确认合格后才准切割。

加工的要求应按公司内控标准检验切割面、几何尺寸、形状公差、切口截面、飞溅物等，检验合格后进行合理堆放，做上合格标识和零件编号。

下料切割的主要的精度要求见下表：

构件下料后允许误差

项目

允许偏差

宽度和长度

±3.0mm

边缘缺棱

不大于1.0mm

垂直度

不大于板厚的5%不大于2.0mm

型钢端部倾斜值

不大于2.0mm

坡口角度

不大于±5°

为保证切割板材的边缘质量，同时使切割的板材应两边受热均匀，不产生难以修复的侧向弯曲，即应采用数控多头等离子火焰切割机，使板的两边同时切割下料。

H型梁翼缘及腹板下料长度的确定以图纸尺寸为基础，根据柱梁截面大小和连接焊缝的长度，考虑预留焊接的收缩余量和加工余量并结合以往施工经验，四条纵焊缝按每lm沿长度方向收缩O.6mm；每对加劲板和每对加强圈各按0.3mm收缩考虑，因此一般柱梁翼缘及腹板下料长度的预留量为50mm。

同时，翼缘板的一端在下料切割时应加工成图纸要求的坡口形式，便于装配H型梁时以此端为基准，减少装配后的二次切割工作量，也有利于质量控制。

4、H型钢构件组装顺序、方法和要求

组立主要是指焊接H形钢埋弧焊前的点焊定位固定，组立是在焊接H型钢柱梁自动生产线的自动组立机上进行。

焊接H型钢组装允许偏差必须符合下表的有关规定执行：

焊接H型梁组装允许偏差（mm）

项目

允许偏差

图例

截面高度h

±3.0

在焊接H型钢组立前，应经质检人员进行全面检查，符合设计加工图纸要求及规范规定后，对翼缘板和腹板去除毛刺、割渣，并应进行矫正，由放样人员划出中心线、定位线，并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，如发现有夹层、裂纹等问题及时上报有关人员进行处理。

待检验合格后才准上组立机利用专用的形柱粱组装胎具，进行组立点焊固定。

焊接H型钢翼缘板与腹板地T型接头采用液压门式组立机进行组装。

焊接H型钢组立示意图

组立精度：

腹板中心偏移2.0mm；

腹板与翼板的垂直度为b/100且不大于3.0mm（b为翼缘板宽度）;截面高度±3.0mm；

焊接H型钢组立合格后，进行定位点焊。

定位点焊前先将H型钢用大功率火焰枪等预热焊缝两侧100mm范围，温度达到150℃左右时进行定位焊接，定位焊接采用CO2气体保护焊。

5、焊接方法、顺序和要求

a、焊接方法及顺序：

H型钢的焊接主要采用埋弧焊接；

埋弧焊主要是对焊接H型钢梁组装焊接，本公司对本工程的焊接H型钢梁的埋弧焊为：

采用焊接H型钢自动生产线制作，或采用门式埋弧焊机电焊。

埋弧焊时必须根据钢板的厚度和品种按工艺文件采用相应的焊丝、电流、电压以及焊接速度，同时必须注意焊剂质量，特别是焊剂干燥度，焊接H型钢焊随后应进行矫正。

对于焊接H型钢柱由于必须控制焊接H型钢的直线度，因此必须尽量避免焊接绕曲变形，所以必须控制焊接变形。

其焊接顺序如下图所示。

焊接H型柱焊接顺序

b、焊接H型钢埋弧焊

焊接H型钢定位焊接后放置在焊接H型钢专用船行胎架上调整型钢位置使焊丝行走路线为焊缝的中心线。

焊接前在构件两侧设置好引出弧板。

自动埋弧焊前采用大功率火焰枪或陶瓷加热器等对腹板及翼缘板两侧100mm范围内的母材加热至150～200℃。

测温点为焊缝两侧边缘100mm处，符合要求时，进行埋弧自动焊接。

埋弧自动焊接应先在预设的（250～300mm）引弧板上施焊，使在正式焊接前调整好焊接各项工艺参数。

收弧时也应将电弧引出焊缝区在专设的收弧板上进行收弧。

这样使焊接起、收弧可能引起的缺陷排除在有效焊缝部位之外，避免由于起、收弧的缺陷而导致接头裂纹发生，同时还能有效对接头焊缝起到预热和焊后后热的效果。

c、埋弧自动焊焊接工艺参数

焊接H型钢埋弧自动焊在专用船行胎架上进行焊接，采用双头龙门埋弧自动焊机进行双丝双弧埋弧自动焊，焊接顺序按下图所示进行，采用多道多层焊接。

焊接H型钢焊接顺序图

焊接工艺参数（根据焊接工艺试验确定）：

焊接材料：

H08A+HJ431（Q235、20#）焊剂在使用前必须进行350～400℃/2h烘干。

烘干后存入保温箱，随取随用。

焊前预热：

焊接前必须对焊缝腹板及翼缘板两侧100mm范围内的母材加热至150～200℃。

焊后后热：

焊接后将焊缝两侧100mm的范围内加热至200～300℃，用石棉被等保温。

焊丝直径：

Ф4.0mm、Ф5.0mm；

焊接电流：

直流4500～500A（Ф4.0）、直流500～550A（Ф5.0）；

电流极性：

直流反接；

焊接电压：

38～42V；

焊接速度：

35～45m/h；

d、焊接质量控制要点

焊接过程中设置焊丝对中装置，确保焊接位置，保证熔池中心在