门式钢架结构施工方案.docx
《门式钢架结构施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《门式钢架结构施工方案.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
门式钢架结构施工方案
临港工业区机器人厂房
施工方案
编制：
审核：
批准：
编制人：
2012年5月31日
1.编制说明
本方案为单层无吊车梁钢结构制作、焊接、涂装、吊装施工专项方案。
本施工方案编制的目的是：
钢结构课程实训编制的施工方案。
2.编制依据
2.1《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）；
2.2《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001；）
2.3《轻型屋面梯形钢屋架（圆钢管、方钢管）》（05G517）；
2.4《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；
2.5《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）；
2.6 《碳钢焊条》（GB/T5117—95）《》；
2.7《门式钢架轻型房屋设计规程》GBJ16-87
2.8《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规范》JGJ82-91
2.9《钢结构制作工艺规程》（DBJ08-216-95）
2.10《钢—砼组合楼盖结构设计与施工规程》（YB9238—92）
2.11根据书本上的图纸
3.工程概况
3.1工程名称：
门式钢架结构工程。
3.2结构类型：
单层轻钢结构。
3.3工程范围：
钢结构制作安装
3.4质量标准：
合格
3.5结构设计：
抗震设防烈度为不大于8度，主体结构为轻钢结构，采用双跨门式钢架，30×2=60m，柱距7.5m，屋面恒荷载0.30KN/㎡,屋面活荷载0.50KN/㎡；风荷载0.50KN/㎡。
柱底为铰接，檩条、墙间间距宜：
≤1.5m。
门式钢架选用的Q235钢材，柱顶水平位移≤H/60，柱间支撑受拉杆件长细比≤1/400（带张紧设置），翼缘外伸部分宽厚比≤15，主要受压构件长细比≤180。
焊接宜采用自动焊接机或半自动焊接机进行焊接。
屋面板的搭接长度为150～250㎜，墙板搭接长度为60～100㎜。
3.6施工特点与关键：
该工程工期短，制作量大，构件数量多，高空安装作业多。
该工程的制作过程进度，质量的控制是保证履约的关键。
制作过程的关键在于现场大型H钢的生产线装备与生产工艺的合理性，先进性；其次是格构式梁柱的分段组对，焊接与防止变形工艺技术的合理程度；安装的关键在于安装过程的测量，合理的安装程序和重要节点的焊接。
4.施工准备
4.1组织有关工程管理和技术人员熟悉设计图纸。
4.2根据施工图纸及设备和技术条件，提出材料计划。
4.3施工场地临时设施的准备、钢构制作车间的搭建，场内临时道路准备，施工用电、施工用水准备，施工排水、排污的准备，在总包方的指导下绘制钢结构预制现场的平面布置图。
4.4对钢结构工程所使用的机械和辅助设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。
4.5钢结构工程所使用的材料应有质量证明书，符合标准后方可使用。
4.6在钢结构工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。
4.7钢结构制作好后应按安装顺序堆放在支撑上。
所垫支撑应有足够的支承面，应防止支点下沉及过重、过高堆积。
4.8准备好必须的施工机具，且运行良好。
4.9各构件在吊装前应认真检查，并对各部位尺寸进行核对。
钢构件应完成防腐工作。
4.10现场吊装前，应在柱顶埋件上弹好十字线，同时将标高控制点设置好。
现场场地应平整夯实，没有积水，并且要预留车道。
5.主要工序及施工方法
5.1钢结构制作
5.1.1材质的控制
5.1.1.1钢材
A．所使用钢材必须符合我国国家标准（GB）或材料生产国国家的标准，其化学成份及力学性能必须符合设计要求。
B．使用的钢材须均为新制品，不得有裂痕、分层、锈蚀等。
C．工程常用钢材如下：
种类
标准代号
标准名称
使用部位
Q235B钢板
GB700-88
碳素结构钢
次构件
Q345B钢板
GB1591-94
低合金结构钢
主构件
等边角钢
GB9787-88
热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差
连接件及其他
不等边角钢
GB9788-88
热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差
连接件及其他
工字钢
GB706-88
热轧普通工字钢品种尺寸、外形、重量及允许偏差
其他
槽钢
GB707-88
热轧普通槽钢品种尺寸、外形、重量及允许偏差
连接件及其他
D．钢材检查
（1）根据设计说明书及设计图，核对厂商提供的质保书并检测其外观和尺寸是否符合规定值，并记录于检验记录表。
（2）厚钢板必须依规定作UT检测，检查是否有不符合规定的夹层存在。
（3）必要时钢材须送国家认可的机构作材质试验，主要进行拉伸试验测定其强度，并可视业主需要可作弯曲试验、冲击试验、化学成份分析等。
5.1.1.2焊材
A．常用焊材如表A～B所示。
表A手弧焊用焊条
焊条
型号
焊药
类型
焊接
位置
电流种类
标准号
抗拉强度
Mpa
（kg/mm2）
屈服点
Mpa
（kg/mm2）
伸长率（%）
E4303
钛钙型
全位置
交流
直流正反接
GB5117
420（43）
330（34）
22
E5016
低氢钾型
全位置
交流
直流反接
GB5117
490（50）
400（41）
22
表BCO2焊、埋弧自动焊用焊丝和焊剂
构件材质
焊丝和焊剂
Q235
ER50-6Φ1.2mm+CO2
H08MnA+SJ101
Q345
ER50-6Φ1.2mm+CO2
H10Mn2+SJ101
B．焊材的检验须核对其质保书是否与实物一致，其各项指标是否符合国家标准等。
C．焊材的保存不可置于潮湿的地方，应置于有遮盖有防潮设施的场所。
5.1.1.3涂料
A．钢结构常用涂料如下表。
涂料名称
固
成
分
（%）
理论
涂布率（M2/L）
干
膜
厚
mm
干燥时间
主要特点
推荐
涂装方法
表干
硬干
表干
硬干
铁红醇酸底漆
40
10
40
1.5
2
1.低表面处理,佳防锈性能
2.用醇酸面漆复涂
喷涂
环氧中涂漆
65
7
80
2
8
1.高膜厚,耐运输磨损
2.可于恶劣环境下保护钢铁的中层油漆
3.也可作面漆
喷涂
环氧面漆
60
4.8
70
2
6
高膜厚,高性能防腐蚀
2.可抵抗烟雾和外溅酸碱
喷涂
醇酸面漆
48
10
40
6
24
1.常规面漆,用于维修和新建筑物
2.良好的装饰性
3.易于保养,价格便宜
喷涂
5.1.2钢结构制作的工艺流程：
材料检验出库→平板→H钢制作→预拼装→结构验收→编号、标识→运输
5.1.2.1放样和划线
1）.放样
①所有钢构件在制作前均1：
1放施工大样，复核无误后方可下料。
按照施工图放样，逐个核对图纸之间的尺寸和方向等，放样时要预留焊接收缩量和加工余量。
特别注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
②准备好薄铁皮和小扁钢等做样板、样杆。
可先刷上防锈油漆后再使用。
如果利用旧的样板及样杆则必须清除原来样板、样杆上的字迹和记号后方能使用，以免产生差错。
放样工具：
卷尺、板尺、石笔、粉线、划针、圆规、样冲、铁皮剪刀等。
卷尺、板尺必须经过计量部门的校验复核，合格且在有效期的方能使用。
③以1：
1的比例在样板台上放出大样。
当大样尺寸过大时，可分段弹出必须保证其精度。
④放样结束，应对照图纸进行自检。
检查样板是否符合图纸要求，核对样板数量。
⑤放样技术标准
⑴.放样所画的石笔线条粗细不得超过0.5mm，粉线在弹线时的粗细不得超过1mm。
⑵.剪切后的样板不应有锐口，直线与圆弧剪切时，应保持平直和圆顺光滑。
⑶.样板的精度要求：
总 长 ±1.0mm
宽 度 ±1.0mm
两端孔中心距 ±1.0mm
孔中心位移 ±0.5mm
相邻孔距 ±0.5mm
两排孔中心距 ±0.5mm
两对角线差 ±0.5mm
2）.划线和号料
①准备并检查各种使用的工具，检查原材料的质量，如有疤痕、裂缝、夹渣、厚度不足等现象应调换材料，应根椐划线的方便来摊料，两根型钢之间要留有10mm以上的间距，以便于划线。
②不同规格、不同钢号的零件应分别号料。
并依据先大后小的原则依次号料。
对于号料数量较多的型钢和板材，一般采用定位锯切或剪切以提高构件的正确度。
需要拼接的同一构件必须同时号料，以利拼接。
成对的构件划线时必须把材料摆放成对后再进行划线。
当材料有较大幅度弯曲而影响号料质量时，可先矫正平直再号料。
③矩形样板号料，要检查原材料钢板两边是否垂直，如果不垂直则要划好垂直线后再号料。
带圆弧型的料，不论是剪切还是气割，都不应紧靠边进行号料，必须留有间隙，以利剪切或气割。
钢板长度不够需要电焊接长时，在接缝处必须注明坡口形状及大小，在焊接和矫正后再划线。
④钢板或型钢采用气割切割时，要放出手动气割或自动气割的割缝宽度。
其宽度可按下列数值考虑：
a、自动气割割缝宽度为3mm；b、手动气割割缝宽度为4mm。
⑤角钢划线时，应将样杆与角钢一边靠正，然后用小角尺把样杆上的断线及眼线等分别划在角钢上，再用划线尺划出孔的中心线。
⑥槽钢划线时，样杆应放在腹板上，划出相应长度，再用小角尺划到翼缘上
⑦工字钢和H型钢划线时，可用特制的卡板在两端划出工字钢或H型钢上下缘及腹板的中心点，用粉线弹出中心线，把样杆放在腹板中心线旁划出相应长度再用样板卡板划端头。
⑧号料技术标准
a、号料所画的石笔线条粗细以及粉线在弹线时间的粗细均不得超过1mm。
b、号料敲凿子印间距，直线为40-60mm，圆弧为20-30mm。
c、号料验收的公差：
长 宽 ±1.0mm
两端孔中心距 ±0.5mm
对角线差 1.0mm
相邻孔中心距 ±0.5mm
两排孔中心距 ±0.5mm
冲点与孔心距位移 ±0.5mm
5.1.2.2切割
①切割范围
H型钢的腹板、翼板的直条钢均在车间采用GS/Z-4000型直条切割机，零件或厚钢板采用娄挖切割机切割。
其它平板配件采用剪板机剪切。
型钢以及钢管等的下料采用锯割或氧乙炔焰切割。
②剪切a、剪切采用剪板机剪切Q11-20×2000
b、机械剪切的零件，其钢板厚度不大于12.0mm，剪切面应平整；
c、机械剪切的检验标准：
零件宽度、长度 ±3.0mm
边缘缺棱 1.9mm
型钢端部垂直度 2.0mm
d、碳素结构钢环境温度低于-20℃、低合金结构钢环境温度低于-15℃时，不得进行剪切、冲孔。
e、为了保证零件的剪切质量，还必须注意下列几点：
材料剪切后的弯扭变形，必须进行矫正。
材料剪切后，发现断面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁。
③气割
a、气割采用手工气割、机械气割。
机械气割型号采用GS/Z-4000数控直条切割机。
b、气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。
c、气割的验收技术标准（允差值）：
零件宽度、长度 ±3.0mm
切割面平面度 0.05t且不大于2.0mm
割纹深度 0.2mm
局部缺口深度 1.0mm
d、气割时根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度选择正确的工艺参数（如割嘴型号，氧气压力，气割速度和预热火焰的能率等）。
（5）边缘加工
①气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm。
②边缘加工允许的偏差应符合下列数值：
零件宽度、长度 ±1.0mm
加工边直线度 L/3000且不大于2.0mm
相邻两边夹角 ±6'
加工面垂直度 0.025t且不大于0.5mm
加工表面粗糙度 50
③焊缝坡口尺寸参照钢结构焊接工艺规程
多火嘴门型切割机示意图
5.1.2.3组装
①H型钢组立采用型号为HG-18000III的H型钢自动组立机。
②组装前，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、冰雪等应清除干净。
③板材的拼装，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。
④组装焊接T型组立后，吊转180度进行H型组立，然后吊至门式自动焊进行焊接，焊接详见钢结构焊接工艺规程。
⑤组装焊接的允许偏差如下：
对接焊缝对口错边量 t/10且不大于3.0mm
翼板垂直度 b/100且不大于3.0mm
b=翼缘板宽度
腹板中心偏移 ±2.0mm
高度偏差 当h<500时，+2.0mm
当500当h>1000时，+4.0mm
截面宽度 ±3.0mm
弯曲矢高 l/1000，且不应大于10.0mm （受压构件除外）
扭曲 h/250，且不应大于5.0mm
附板局部平面度 当厚度小于14mm时，3.0mm
当厚度大于等于14mm时，2.0mm
⑥H钢组立顺序如下图示：
5.1.2.4矫正
①H型钢矫正采用JZ-40A型钢翼缘矫正机。
②碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超过900℃。
低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却。
③矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm。
④当零件采用热加工成形时，加热温度宜控制在900-1000℃；碳素结构钢在温度下降到700℃之前，应结束加工；低合金结构钢应缓慢冷却。
⑤弯曲成形的零件应采用弧形样板检查。
当零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm。
成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm。
⑥H矫正采用专业的H型钢矫正机，如下图所示：
5.1.2.5制孔
①制孔采用型号为z3050×16（I）的摇臂钻床或磁力钻。
②普通孔距要求不高的构件采用划线钻孔，对作为定位的构件的孔或其他孔距精度要求较高的孔，采用钻模板或钻模钻孔；高强螺连接的构件或设计上有特殊要求的构件应用钻模板或钻模钻孔；
③A、B级螺栓孔（I类孔），应具有H12的精度，表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。
④C级螺栓孔（II类孔），孔壁表面和粗糙度Ra不应大于25μm，允许偏差应符合规定：
C级螺栓孔的允许偏差（mm）
直 径 ±1.0
圆 度 2.0
垂直度 0.03t且不大于2.0
⑤螺栓孔孔距的允许偏差应符合下列规定：
同一组内任意两孔间距离
当≤500时,为±1.0
当≤501-1200时,为±1.5mm
相邻两组的端孔间距离
当≤500时,±1.5mm
当≤501-1200时,为±2.0mm
当≤1201-3000时,为±2.5mm
当>3000时,为±3.0mm
⑥螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
⑦螺栓孔的分组应符合下列规定：
a、在节点中连接板情形一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；b、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；c、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；d、受弯构件翼缘上的连续螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组
5.1.2.6表面处理
⑴端面铣
对图纸要求端面铣的构件应按下列验收技术标准验收（允差值）：
两端铣平进构件长度 ±2.0mm
两端铣平时零件长度 ±0.5mm
铣平面的平面度 0.3mm
铣平面对轴线的垂直度 l/1500
⑵摩擦面处理
1强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计的要求。
2用砂轮打磨处理摩擦面时，打磨范围不应小于螺栓孔径的4倍，打磨方向宜情形构件受力方面垂直。
3理的摩擦面，出厂前应按批作抗滑移系数试验，最小值应符合设计的要求；出厂前应按批附3套与构件相同材质、相同处理方法的试件，由安装单位复验抗滑移系数。
在运输过程中试件摩擦面不得损伤。
④理好的摩擦面，不得有飞边、毛刺、焊疤或污损等。
5.1.2.7钢结构焊接
③焊前准备
a、接坡口形式应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口。
b、坡口制备
碳素钢和标准抗拉强度下限值<540MPa的强度低合金钢可采用冷加工方法，也可采用热加工方法制备坡口。
c、焊前坡口检查
焊接坡口应保持平整，不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷，形状和尺寸应符合相应规定。
将坡口表面及两侧（以离坡口边缘的距离计焊条电弧焊各10mm，埋弧焊、气体保护焊各20mm，电渣焊各40mm）的水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。
d、焊条、焊剂要按规定烘干、保温，焊丝需去除油锈，保护气体应保持干燥。
有效期内。
④组对定位
a、组对时，坡口间隙，错边量应符合规定；
b、尽量避免强力组装，定位焊缝间距要符合规定。
c、焊接接头拘束度大时，应采用抗裂性能好的焊条施焊。
d、定位焊缝不得有裂纹，否则应清除重焊。
e、熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧，否则应予以修整。
（1）柱组合示意图：
（2）梁组合示意图
⑤焊接
a、焊前应按接头形式编制焊接工艺卡，焊工应按图样、工艺文件、技术标准进行施焊。
b、接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊。
风速：
气体保护焊时大于2m/s，其他焊接方法大于10m/s；
相对湿度大于90%；
雨雪环境；
焊件温度低于-20℃。
c、电弧擦伤处的弧坑须经修磨，使其均匀过渡到母材表面，修磨的深度应小于该部位钢材厚度的5%且不大于2mm，否则应予以补焊。
d、双面焊须清理焊根，显露出正面打底的焊缝金属。
对于自动焊，若经试验确认能保证焊透，可不作清根处理。
e、每条焊缝应尽可能一次焊完。
当中断焊接时，对冷裂纹敏感的焊件应及时采取后热、缓冷措施。
f、采用锤击消除残余应力时，第一层焊缝和盖面层焊缝不宜锤击。
5.1.2.8H型钢梁柱的焊接
①钢焊接生产工艺流程
翼板及腹板的拼接→T型组立→H型组立→角缝焊接→矫正→筋板配焊
②翼板及腹板的拼接
a、母材钢号：
Q235B
b、焊接方法：
手工电弧焊或CO2半自动焊
c、焊接材料：
HO8A/CO2、J427
d、接头形式：
对接接头
板厚为14~22mm
e、技术要求：
装配时，先将单块的板条铺在平台上，调整对接缝的间隙后即可进行定位焊。
拼接缝较短时采用手工电弧焊，长于1m时采用CO2半自动焊。
拼接时，焊缝的横向收缩使钢板长度缩短，应预先留出收缩量。
③纵向连接角焊缝的焊接
a、母材钢号：
Q345B、Q235
b、焊接方法：
埋弧自动焊
c、焊接材料：
H10Mn2/HJ431 H08A/HJ431
d、接头形式：
角焊缝（见右图）
e、技术要求：
为保证焊接质量，控制焊接变形，应按右图所示焊从1到4的焊接顺序进行焊接。
焊接时使焊缝处于船形位置，将构件翻转进行施焊。
5.1.2.9焊缝返修
①对需要焊接返修的缺陷要分析产生原因，提出改进措施，按评定合格的焊接工艺，编制焊接返修工艺。
②焊缝同一部位返修次数不宜超过二次。
③返修前需将缺陷清除干净，必要时可采用表面探伤检验确认。
④待补焊部位应开宽度均匀，表面平整、便于施焊，且凹槽两端有一定坡度。
⑤如需预热，预热温度应较原焊缝当提高。
⑥返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。
5.1.2.10焊接检验
①焊缝外观及尺寸检查
外观H型钢架贴角焊缝均为三级焊缝，焊缝外观不允许有裂纹、夹渣、飞溅、焊瘤等缺陷。
焊缝外形尺寸允许偏差：
焊缝错边 小于板厚的8%且≯2.0mm
焊脚高度 hf≥6mm且≥焊件厚度§
②无损检测。
a、设计要求全为二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验。
b、超声波不能对缺陷做出判断时，应采用射线探伤。
c、内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级方法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。
d、一、二级焊缝质量等级及缺陷分级
焊缝质量等级
一级
二级
内部缺陷
超声波探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
B级
B级
探伤比例
100﹪
20﹪
内部缺陷
射线探伤
评定等级
Ⅱ
Ⅲ
检验等级
AB级
AB级
探伤比例
100﹪
20﹪
注：
探伤比例的计算方法应按以下原则确定：
⑴对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度部小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；⑵对现场安装焊缝，应按同体类型、同一施焊条见的焊缝条数计算百分比，探伤长度部应小于200mm，并应不少于一条焊缝。
5.1.2.11构件预拼装
①计要求预拼装的构件，在出厂前应进行自由状态预拼装。
②高强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠，应采用试孔器进行检查，并应符合下列规定：
a、采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%。
b、采用比螺栓公称直径大于0.3mm的试孔器检查时，通过率应为100%。
③预拼装检查合格后，应标注中心线、控制基准线等标记，必要时应设置定位器。
5.1.2.12表面抛丸除锈
① 表面抛丸采用HP0816型抛丸机；
② 除锈使用的磨料为钢丸和铁丸。
磨料的粒径选用1.0-2.0mm之间为宜；
③表面除锈等级严格按照设计要求进行，如设计无要求要根据实际需要来确定除锈等级。
一般应根据以下因素确定除锈等级：
a、钢材表面原始状态；
b、可能适用的底漆；
c、可能采用的除锈方法；
d、工程价值要求的涂装维护周期；
5.1.2.13涂料①制成的构件，应在质量验收后进行涂漆工作，防腐涂漆采用高压喷射法，此项工作必须在装车发运前结束。
②结构上的构件编号及其他各种标志，如基础号、预装连接有关的编号等均应以颜色涂于易识别部位。
凡有冲打编号处不加涂底，而以鲜明油漆划出一框，加以展示。
③工地连接（结点）的接触面和在施工详图中注明不涂底的表面，均不涂底。
4结构件与混凝土接触部分不许涂底，而以水泥浆涂刷。
5工地焊缝在距焊缝50-100mm处不予涂底。
6用干性油漆底时应在温度5℃-38℃和相对湿度不大于85%的天气情况下进行，雨天或构件表面结露时，不宜作业。
涂后四小时内严防雨淋。
7涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。
当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度：
室外为150um，室内应为125um，其允许偏差为-25um。
每遍涂层干漆膜厚度的允许偏差为-5um。
8构件表面不应误涂、漏涂涂层不应脱皮和返锈等。
涂层应均匀、无明显皱纹、流坠、针眼和气泡等。
⑨钢结构处在有腐蚀介质环境或外露且设计有要求时，应进行涂层附
升级会员 