鋼結構製作工藝

六、鋼結構製作工藝及技術措施

6.1構件製作工藝流程

材料檢驗→材料拼接→放樣和號料→切割或剪下下料

矯正和邊緣加工→制孔→組裝→焊接→塗裝、編號→構件驗收

6.1.1放樣、號料：

（1）放樣應採用經過質量檢定的鋼尺，並將標定的偏差值計入量測尺寸，尺寸劃法應先量全長後分尺寸，不得分段丈量相加，避免偏差積累。

（2）號料應使用經過檢查合格的樣板，避免直接用鋼尺所造成的過大偏差或看錯尺寸而引起的不必要損失。

（3）放樣、號料前應根據鋼柱、鋼梁等構件的製作長度進行材料的拼接和焊接。

6.1.2切割或剪下下料

（1）本工程主要由焊接h型鋼組成，鋼板主要採用半自動氣割機下料，型鋼主要採用型鋼鋸床下料。

（2）筋板、柱樑連線板等厚度不小於20㎜的板料可採用剪板機進行下料。

（3）氣割或剪下允許偏差不得超過規範規定。

6.1.3矯正或成型

（1）鋼板拼接焊後的矯正可採用平板機火焰加熱進行。

（2）焊接h型鋼半成品的矯正採用h型鋼校直機。

（3）型材的矯正採用液壓校直機。

（4）矯正後的材料允許偏差應符合規範規定。

6.1.4制孔及組裝

（1）所有螺栓孔徑及孔距應滿足規範要求。

（2）制孔均採用鑽床鑽製，並主要採用液壓搖臂鑽床鑽孔，以確保鑽孔質量。

（3）組裝前，零件、部件應檢查合格；連線接觸面和沿焊縫邊緣每邊30～50㎜範圍內的鐵鏽、毛刺、汙垢等應清除乾淨。

（4）為保證隱蔽部位焊接下來塗裝的質量，在焊接、塗裝後應經質量檢查部門認可，簽發隱蔽部位驗收記錄，方可封閉。

（5）組裝順序根據焊接方法和焊接順序確定。

（6）焊接h型鋼的組裝在專門的組裝胎架上進行，見焊接h型鋼組裝示意圖。

（7）嚴格控制組裝偏差，構件的外形尺寸偏差必須控制在《鋼結構工程施工質量驗收規範》（gb50205-2001）附錄b規定的範圍內。

6.1.5摩擦面處理、塗裝、編號

（1）摩擦面處理採用砂輪打磨，打摩範圍不應小於螺栓孔徑的4倍，打磨方向宜與構件受力垂直，處理後滿足規範要求。

（2）鋼構件的除鏽噴砂除鏽，並且除鏽和塗裝應在製作質量檢驗合格後進行。

（3）塗裝時的環境溫度和相對濕度應符合產品說明書的要求，當產品說明書無要求時，環境溫度宜在5～38℃之間，相對濕度不應大於85%，構件表面結露時不得塗裝，塗裝後4h內不得淋雨。

（4）施工圖中註明不塗裝的部位不得塗裝，安裝焊縫處應留出30～50㎜暫不塗裝。

6.1.6構件驗收

鋼屋架、鋼梁等構件製作完成後，應該滿足以下基本要求：

（1）構件尺寸檢驗符合有關標準要求後，尺寸誤差必須在允許偏差範圍內。

（2）構件焊縫外觀探傷檢驗合格。焊縫表面不得有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑等缺隱，二級焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。焊縫超聲波探傷檢驗合格。

（3）螺栓連線摩擦面的處理和構件塗裝符合設計和規範要求。

鋼構件出廠時，應具備下列資料

（1）產品合格證；

（2）施工圖和設計變更檔案；

（3）製作中對技術問題處理的協議檔案；

（4）鋼材連線材料的質量證明書或報告；

（5）焊接工藝評定報告；

（6）高強螺栓摩擦面抗滑移係數試驗報告，焊縫無損檢驗報告及塗層檢測資料；

（7）主要構件驗收記錄；

（8）預拼裝記錄；

（9）構件發運和包裝清單；

6.2焊接和焊接檢驗

6.2.1焊接工藝評定

施工單位對其首次採用的鋼材、焊接方法、焊後熱處理等，進行焊接工藝評定，並根據評定報告確定焊接工藝。本工程採用鋼材主要為q235，根據本工程具體情況，擬作δ=12㎜和δ=8㎜兩種材料各自對接和角接的焊接工藝評定。

6.2.2焊接工藝

（1）焊接h型鋼的焊接工藝

焊接h型鋼的焊接採用自動埋弧機焊接，焊接在專門的焊接胎架上進行，每一條焊縫焊接兩道成型。

（2）手工電弧焊焊接工藝引數：

6.2.3焊接質量保證措施

（1）焊工應經考試並取得合格證後，方可從事焊接工作。

（2）所用的焊條、焊劑等均應合格，並嚴格按使用說明書進行。

（3）施焊前，焊工應檢查焊件部位的組裝和表面清理的質量，如不合格要求，應修整合格後方能施焊。

（4）在組裝好的構件上施焊，應嚴格按焊接工藝引數以及焊接順序進行，以避免焊後變形，特別要注意控制柱樑節點的焊接變形。

（5）採用多層焊時，應將前一道焊縫表面清理乾淨後再施焊。

6.2.4焊縫質量檢驗應符合以下要求：

（1）焊縫外觀質量檢查符合以下要求：

焊後外觀檢查，應按設計檔案的標準在焊縫冷卻後進行，由低合金結構鋼焊接成的大型梁柱構件以及厚板焊件，應在完成焊接工作24小時後，對焊縫及熱影響區是否存在裂紋進行複查。

焊縫表面均勻、平滑，無摺皺、間斷和未滿焊，並與基礎金屬平緩連線，嚴禁有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑、針狀氣孔和熔合性飛濺等缺陷；

所有焊縫均進行外觀檢查，當發現有裂紋疑點時，可用磁粉探傷或著色滲透探傷進行複查。

（2）焊縫的超聲波探傷檢查按下列要求進行；

圖紙和技術檔案要求全熔透的焊縫，必須按比例進行焊縫超聲波探傷檢查；

超聲波探傷檢查應在焊縫外觀檢查合格後進行。表面不規則、不清潔的部位要予以清理；

全熔透超聲波探傷檢查數量按設計檔案的規定進行；

超聲波探傷檢查應根據設計檔案規定的標準進行，無規定時，按gb11345-89《鋼焊縫手工超聲波檢驗方法和探傷結果分級》標準執行。

超聲波探傷檢查應做詳細記錄，並寫出檢查報告。

經檢查發現不合格的焊縫，必須進行返修。焊縫出現裂紋時，應由焊接技術負責人主持進行分析，制定出措施後方可返修。

修補後的焊縫應用砂輪修磨，並按要求重新進行檢查。

6.3預防焊接變形的措施及矯正措施

6.3.1產生焊接變形的原因

焊接變形是焊接結構產生中經常出現的問題，焊接變形不僅影響結構尺寸的準確和外形美觀，而且有可能降低結構的承載能力，引發事故。

6.3.2預防殘餘變形的措施

焊接殘餘變形可以從設計和工藝兩個方面來解決：

1.設計措施

（1）合理地選擇焊縫的尺寸和形式

設計時應適量採用較小的焊縫尺寸，從工藝上的可能性出發，在保證焊接質量的前提下，按著原來選取工藝上可能的最小焊縫尺寸。

（2）盡可能減少不必要的焊縫

在焊接結構中應該力求焊縫數量少，避免不必要的焊縫。

2.工藝措施

（1）反變形法

事前估計好結構變形的大小和方向，然後在裝配時給予乙個相反方向的變形與焊接變形相對抵消，使焊後構件保持設計的要求。

（2）剛性固定法

這個方法是在沒有反變形的情況下，將構件加以固定來限制焊接變形。

（3）合理地選擇焊接方法和規範

選用效能量較低的焊接方法，可以有效地防止焊接彎形。

（4）選擇合理的裝配焊接順序

把結構中各條焊縫引起的變形加以綜合考慮，盡量使其產生的變形相互低消，使變形降低到最低。在焊接h型鋼構件時，遵循焊接工藝規定的焊接順序，盡量做好對稱焊，在焊接量較大的複雜節點時，由多名焊工同時施焊，盡量做到分散對稱焊。

6.3.3矯正焊接變形的方法

（1）機械矯正法

利用外力使構件產生與焊接變形方向相反的塑性變形，使兩者互相抵消，其他焊接變形的構件根據具體情況也可用矯正機進行矯正。

還可利用鎚擊法來延展焊縫及其周圍壓縮塑性變形區域的金屬，達到消除焊接變形的目的。

（2）火焰加熱矯正法

對於無法用矯正機進行矯正的構件和梁節點等焊接變形部位，採用火焰加熱矯正，利用火焰區域性加熱時產生的壓縮塑性變形，使金屬在自然冷卻後收縮，來達到矯正變形的目的。

6.4主要構件的製作

本工程主要構件鋼梁、吊車梁等均由焊接h型鋼再加工而成，鋼梁按安裝分段長度製作，分段時綜合考慮運輸和吊裝，進行合理分段。

6.4.1焊接h型鋼製作

工藝流程：鋼板檢查→鋼板處理→拼接→矯平→自動氣割下料→h型鋼組裝→h型鋼焊接→翼板矯平→旁彎校直→精整

焊接h型鋼下料採用自動氣割機，上料前先根據構件長度進行材料的拼接和焊接。

焊接h型鋼的組裝在組裝胎架上進行，組裝時把氣割質量良好或經過鈍邊的兩塊翼板和一塊腹板，放置於胎架上拼裝成工字鋼。

水平拼裝胎架上有一定固定支座和乙個活動支座（風缸、絲槓或楔子），把兩塊堅立翼緣板和一塊水平腹塊夾緊，並點焊固定。

當腹板準確對準兩翼緣板中線後，用點焊把工字截面焊牢。點焊（手弧焊）的高度應為焊縫高度的2/3，長20-30㎜，間距為300-400㎜，此外，還要在未施焊的工字截面的兩端加引弧板，其寬度為60-100㎜，長度為80-100㎜。

把拼裝好的工字截面放置於焊接胎架上進行焊接，採用埋弧自動焊，按圖示焊接順序焊接。

焊接完成後，兩端引弧板用火焰切割並打磨。

採用h型鋼校直機等機械矯正法矯正變形的工字截面。

6.4.2鋼梁製作

h型鋼下料時採用型鋼鋸床鋸切，鋼梁與鋼梁節點的斜角也採用鋸床鋸切，以確保切角質量。

鋼梁上梁柱節點板安裝和焊接應注意控制和減小焊接變形。

6.4.3其它構件製作

支撐、檀條等基它構件製作較簡單，支撐製作時主要採用型鋼鋸床下料，可採用製作組裝胎膜方法進行組裝，檀條直接定做成圖紙設計的長度。

七、構件運輸方案

構件運輸要注意以下幾個問題：

（1）防止構件變形；

（2）運輸安全；

（3）避開公路上車輛行駛高峰期，並辦理準運證，

7.1運輸車輛和機具

構件運輸主要採用拖車運輸，輔用大平板車，廠內上車主要採用行車，輔以10t龍門吊車，構件裝好後，用2t倒鏈和鋼絲繩把構件牢牢地捆在車上，防止構件前後左右移動，危及行駛安全。

7.2構件堆放

構件運至現場後，按不同規格分類堆放，並靠近吊裝位置，以免不必要的二次倒運和翻動。

7.3防變形措施

將構件按受力大的方向垂直放置，且構件在車上不得移動，為了防止變形，裝車時構件要堆放緊密，對於15.5公尺長鋼梁的運輸要製作專用的運輸高架，或工廠分段，工地組裝。

八、鋼結構安裝

鋼構件安裝前應對建築物的定位軸線、標高等進行檢查，並應進行主體結構檢測和辦理交接驗收手序。

為安裝方便，鋼屋架先在地面拼裝好後，由汽車式起重機吊裝就位，其餘的鋼構件由一台汽車式起重機抬吊就位，就位後隨即裝上屋面檀要和水平支撐，使其變為穩定體系。

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鋼結構製作工藝通用

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