钢桁架作业指导书.docx
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钢桁架作业指导书
文件编号：
HNHE-ZYZD-TJ-001
深圳钰湖一期供热改造工程
作业指导书
名称：
钢桁架制作安装
编制：
审核：
批准：
河南第二火电建设公司深圳项目部
作业指导书审批表
名称
钢桁架制作安装作业指导书
审批意见
安全
审核人：
年月日
质检
会签人：
年月日
工程
审核人：
年月日
总工程师
总工程师：
年月日
深圳钰湖一期供热改造工程
钢桁架制作安装作业指导书
一、工程概况
本工程为深圳钰湖一期供热改造工程,钢桁架总长度为58m，共设置9个独立基础，基础上设预埋件与钢桁架焊接，，最高处为6.3m，钢桁架采用工字钢与无缝钢管拼接而成，均采用Q235B钢。
钢材的拼接采用对接焊缝，焊条选用E43型。
总重约46T。
为保证其施工质量，特编制本作业指导书。
二、主要参数：
拟用焊机的技术性能
项目
BX-500
额定焊接电流（A）
500
初级电压（V）
380
次级空载电压（V）
70-75
额定工作电压（V）
40
额定初级电流（A）
101.4
焊接电流调整范围（A）
60-600
额定持续率（%）
60
额定输入功率（KVA）
38.6
各持续率时功率
100%（KVA）
30.5
额定持续率（KVA）
38.6
各持续率时焊接电流
100%（A）
388
额定持续率（A）
500
功率因数（cosψ）
--
效率（%）
87
外形尺寸（长×宽×高）（mm）
730×540×900
重量（kg）
225
坡口焊所采用的焊条，其性能必须符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117或《低合金钢焊条》GB5118的规定，其型号根据设计选用E43型焊条。
焊接方法
焊件厚度（mm）
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
剖口平焊
12
4
160-210，
180-210（封底焊缝）
剖口立焊
12
4
120-160
三、引用标准
3.1钢结构工程施工及验收规范GB50205-2012
3.2钢结构焊接规范GB50661-2011
3.3电力建设施工质量验收及评定规程第1部分：
土建工程
3.4深圳钰湖一期供热改造工程钢桁架施工图。
四、适用范围
本方案仅适用于深圳钰湖一期供热改造工程钢桁架制作、安装工程。
五、施工方法、技术措施及焊接工艺
1、钢桁架制作：
1.1桁架制作工艺流程：
钢管桁架结构尺寸较大，占用施工场地大，要根据现场条件以及工程施工特点，制定合理的制作工艺，控制好桁架梁的尺寸及焊接变形。
确定出钢管桁架的制作详细工艺流程如下：
放样→下料→钢材对接→边缘加工、矫正→组拼→质量检查→焊接→焊缝检验→拼装
1.2原材料检验
钢材进厂时，检查随钢材附带的材料质检证明书、合格证（原件）等质量证明文件，并进行必要的试验。
并由专职质量检验员对钢材的外形尺寸进行检验。
钢材表面有锈蚀、麻点和划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2，钢材表面锈蚀等级必须符合现行国家标准。
A、外径和壁厚：
钢管外径和壁厚的允许偏差必须符合表1的规定。
当甲方事先未在合同中注明钢管尺寸允许偏差时，钢管外径和壁厚的允许偏差按普通级要求。
钢管外径和壁厚的允许偏差表1
钢管
种类
钢管尺寸mm
允许偏差
普通级
高级
热轧
（挤压扩）
管
外径D
＜50
±0.50mm
±0.40mm
≥50
±1%
±0.75%
壁厚
S
＜4
±12.5%（最小值为±0.40mm）
±10%（最小值为±0.30mm）
≥4～20
＋15%
－12.5%
±10%
＞20
±12.5%
±10%
冷拔
（轧）管
外径
D
6～10
±0.20mm
±0.10mm
＞10～30
±0.40mm
±0.20mm
＞30～50
±0.45mm
0.25mm
＞50
±1%
±0.5%
壁厚
S
≤1
±0.15mm
±0.12mm
＞1～3
＋15%
－10%
±10%
＞3
＋12.5
－10%
－10%
±10%
B、长度：
钢管的通常长度规定为：
热轧（挤压、扩）钢管3000mm～12000mm，冷拔（轧）钢管2000mm～10500mm。
钢管的范围长度要在通常长度范围内。
长度≤6000mm的钢管长度允许偏差为0～+10mm，长度＞6000mm的钢管长度允许偏差为0～+15mm。
C、弯曲度：
钢管的弯曲度不得大于以下规定：
壁厚≤15mm时为1.5mm/m，壁厚＞15mm～30mm时为2.0mm/m，壁厚＞30mm或外径≥351mm时为3.0mm/m。
1.3下料
A、构件下料按放样尺寸号料，放样和号料根据工艺要求预留制作时焊接收缩余量及切割边缘加工等加工余量，并同时制作样板、样杆。
B、放样和样板（样杆）的允许偏差，见表2：
表2
检验项目
允许偏差（mm）
并行线距离和分段尺寸
±1.0
对角线差
±1.0
宽度、长度
±1.0
孔距
±1.0
加工样板角度
0.2°
C、号料后的允许偏差见表3：
表3
检验项目
允许偏差（mm）
零件的外形尺寸
±1.0
孔距
±1.0
D、气割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后清除熔渣和飞溅物。
气割的允许偏差见表4：
表4
检验项目
允许偏差（mm）
零件宽度、长度
±3.0
切割平面度
0.05t且不大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
1.4桁架拼装
构件拼装时，使用整体吊装方法，使用经纬仪在同一平面上进行测量，以此控制桁架的三维空间尺寸。
腹杆安装时，在弦杆与腹杆相贯节点处弹出中心线，确保腹杆位置的正确。
各杆件拼装后，采用水准仪和卷尺对各点进行检验，合格后进行定位焊。
控制尺寸见表5；
表5
检验项目
允许偏差（mm）
弦杆中心线
2.0
腹杆中心线
2.0
组装间隙
0.5
定位焊缝的焊角尺寸
≤3
2、钢桁架焊接工艺：
a、焊接准备
1.1焊条型号应按设计要求进行采购，并且有合格证和质保书，焊接前应提前将焊条进行烘焙处理，碱性焊条烘焙温度控制在350-450℃之间，酸性焊条烘焙温度在100-200℃之间，时间为1-2小时，烘干的焊条温度降至100℃时，应放入80～100℃的恒温箱内恒温保存，随用随取。
1.2施焊前应对各零部件的主要结构尺寸、坡口尺寸、坡口表面按设计和规范要求进行验收，坡口表面不得有夹层、裂纹、加工损伤、毛刺及切割熔渣等缺陷。
1.3焊前焊口周围的杂质、油污应清理干净，焊接完毕应及时清理熔渣及金属飞溅物。
b、焊接及防变形方法
2.1对于Q235B钢板采用E43型焊条。
2.2所有焊工必须经培训合格，并持证上岗。
2.3钢材对接焊缝，纵、横两个方向的焊缝可采用“T”形交叉，交叉点的距离不得小于200㎜。
2.4在对接焊缝的两端应设置引弧板，引弧板长度应大于60㎜，其剖口形式与主材相同，待焊后再将引弧板割除，对接焊缝内侧表面应光滑。
2.5焊接长焊缝时，采用反向逆焊法施工或分层反向逆焊法施工，手工电弧焊时采取多名焊工同时对称施焊，尽可能消除焊接变形，同时为防止空气侵入焊接区域而引起焊缝金属产生裂纹和气孔，采取短弧焊。
2.6多层焊接时，应连续施焊，第一层焊道需用3.2㎜直径的焊条和150A电流进行焊接，填充层采用4.0㎜直径的焊条，盖面层采用多道焊，保证外观美丽。
减少母材在焊缝金属中的比例，其中每层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除再焊。
2.7对于等强度的对接和丁字接头焊缝除按设计要求开坡口外，并清除根部氧化物后才进行焊接。
2.8焊后立即轻轻锤击焊缝金属表面，以消除焊接应力，减少变形。
2.9焊接过程中，焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应申报焊接工程师，清查原因，定出修补措施后方可处理。
3、质量检查
3.1严格实行“三检制”，并落实到责任人，进行质量过程控制，不合格品严禁进入下一道工序，并作好原始资料积累，填写交工验收资料。
3.2严格按照施工验收规范，结合图纸对各种构件的外形几何尺寸，安装尺寸，变形等进行检查和验收，均应达到合格。
3.3焊缝表面不得有渣皮、飞溅等物，焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、凹陷、夹渣、咬边等缺陷。
3.4对于Ⅱ级焊缝，如设计有要求，按设计要求进行超声波检验。
3.5焊缝返修，采用经过评定的工艺，同一部位的返修不得超过两次，如超过两次，则必须制订返修措施，并经焊接技术员批准后实施。
4、钢桁架的安装：
4.1桁架组装
根据桁架结构特点及吊车的起重性能，采用整体组装方案。
首先平整场地，在地面上放出水平放置的大样，经检查确认无误后进行组装。
采取从中间到两边的组装顺序。
根据图纸要求尺寸，严格控制各尺寸偏差在规定范围内，尤其是坡口间隙，对保证焊接质量起关键性作用。
对管口有相贯节点的，应在管口处点固与此管口相贯的同尺寸、同相对位置、同安装角度的管节，保证组装完成后能保证现场安装时该相贯线管口不发生扭转及线性尺寸偏差。
组装时在断口外应设置定位耳板（示意如图1），便于现场拼装时对口及精度控制,要注意定位耳板要与构件焊接，所以定位耳板的材质应与构件的钢材材质相同，在拆除耳板时不得损伤母材，对残留的焊疤应修磨整平。
组装前，零件部件应经检查合格（见表6），连接接触面和沿焊缝边缘每边50mm范围内的铁锈，毛刺、污垢、尘土等清除干净。
零件若有拼接，应在组装前进行。
图1安装耳板示意图
钢桁架零件部件检查表表6
项目
允许偏差（mm）
节点间不直度
L/1000
不平度
L/1000最大不大于10
焊缝外观
按GB50205-2002要求进行
焊缝无损检测
按GB50205-2002要求进行
几何尺寸
按GB50205-2002要求进行
杆件轴线交点错位
2.00
4.2桁架安装
A、脚手架搭设
根据桁架的分段情况确定脚手架数量，脚手架应具有足够的刚度和强度，可承担自重、拼装桁架传来荷载及其他施工荷载。
B、桁架拼装
分段桁架离接口最近的上下弦与腹杆节点为整榀桁架的控制节点。
待单榀桁架全部安装完成，作桁架整体调整，保证水平偏差、垂直度偏差及控制节点标高合格后，方可作对接焊接。
4.3桁架的吊装
由于桁架较长，没有形成空间结构单元之前需使桁架稳定，事先在桁架的不同位置设置揽风绳，在桁架就位之后临时对桁架进行固定。
然后借助千斤顶对桁架进行调节，然后进行第二榀桁架的吊装就位及加固同第一榀桁架的吊装，然后及时连接支撑及檩条。
然后再进行下一榀桁架吊装。
4.4桁架安装精度控制
A、构件进场后，严格检验构件的长度、曲线度，如发现不合格构件，立即整改，保证制作阶段的精度。
B、桁架拼装时，严格控制支座间距，以确保安装就位的准确性。
C、桁架垂直度控制：
可采用调节揽风绳长度的方法，即在桁架两侧对拉两组揽风绳。
D、直线度控制：
一般情况下，桁架下弦杆中心线在水平面上投影为一条直线，管外边投影线对称于下弦中心线，对称线间距等于弦管直径，故直线度控制可从下弦入手。
E、桁架标高控制：
随着桁架曲线的变化，桁架各点标高也相对发生变化，因此，正确的控制其标高至关重要，可选用下弦节点与标高控制点。
G、上弦水平控制：
主要采用水平尺，配合千斤顶使用。
H、桁架下挠变形观测：
在每榀桁架组装完成后，对所有观测点位进行第一次标高观测，并做好详细记录，待桁架脱离承重架后，再进行第二次标高观测，并与第一次观测记录相比较，测定桁架变形情况。
桁架安装允许误差见表7。
桁架安装允许误差表表7
序号
项目
标准
1
钢桁架两端顶面高差
L/100且≤10mm
2
跨中垂直度
H/500
3
挠曲（侧向）
L/1000且≤10.0mm
5、钢构件除锈与防腐
a、除锈方法
对于大面积钢构件除锈时，采用手动电磨光机进行，机械除锈无法触及到的表面，则用钢丝刷将毛刺、油污等清除干净，金属表面处理必须达到工程施工相应规范要求的sa2级。
b、防腐方法
刷漆前应将构件的油污清理干净，底漆两遍，面漆两遍。
油漆具体使用详见厂家产品说明书，焊接部位暂时不刷，等安装完后再补做，需要打混凝土的表面只进行除锈处理，不予防腐。
六、质量控制保证措施：
1、严格执行规范，操作规程，强化质保体系。
2、执行规章制度，推行质量预控制。
3、推行全面质量管理，设专检与自检相结合。
4、执行挂牌责任制，作好原始台帐。
5、严格执行工序质量“三检制”，技术交底内容全面，有书面资料，严格执行工程质量检查，评定工作。
6、钢桁架已焊接好的筒节应水平堆放在木方上，防止环向坡口被损坏，对于异形构件要设置支撑，以防止变形或倾倒。
七、安全、环境及文明施工保护措施
1、施工前专职安全员必须对参与本次施工的全体员工进行安全技术交底，使全体员工体会施工安全的重要性。
2、各工种必须持证上岗。
3、所有施工人员必须严格执行各项安全技术管理措施，各专业人员工种按本专业工种操作规程作业，管理人员严格监控发现异常情况及时处理，确保安全质量在受控状态下进行。
4、施工人员进入现场必须按要求配戴统一规定的安全帽、工作牌.
5、焊工、起重机司机必须经过专门配训，持上岗证，方可独立操作。
6、起重指挥应由技术熟练懂得起重机械性能的人员担任，指挥时应站在能够照顾到全面工作的地点，所发信号应事先统一把并作到准确，洪亮和清楚。
7、使用旋转机具不得戴手套，工作前必须检查机械，确认完好后方准使用。
8、乙炔、氧气瓶不得同放一处，距明火距离不得少于10米。
9、电焊工操作时，焊钳与把线必须绝缘良好，连接牢固.工作结束时应切断焊机电源，并检查操作地，确认无起火危险后方可离开。
10、现场使用的电焊机必须接零线接地，每台焊机必须设防触电保护器，所有的电器设备必须设专人负责管理，经常检查开关，电缆，如有不安全因素及时处理，防止触电。
11、施工机具、索具、卡环、安全带等在施工前严格检查，施工中经常检查确保能正常工作。
12、安装时，必须在人员操作处搭设牢固可靠的脚手架，铺脚手板作为操作平台，施工区域内挂安全兜网。
高空作业，施工人员必须穿防滑鞋并系好安全带。
13、焊接作业后应及时清理现场焊条头，确保每天工完场清。
14、当遇大雨或六级以上大风时不能进行焊接，若要焊接必须搭设防风、挡雨棚。
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