屋盖钢桁架结构工程钢结构制作工艺（内容详细）

1、工程工程钢结构制作工艺要领钢结构制作工艺要领受控状态：受控发放序号： 实施日期：2011.12.1技术部编写编写审核批准目目 录录第一章第一章 总则总则 .2 21.11.1 工程概况工程概况.21.21.2 编制依据编制依据.3第二章第二章 材料材料 .3 32.12.1 钢材：钢材：.32.22.2 焊材：焊材：.32.2.3 3 高强螺栓：高强螺栓：.42.2.4 4 油油漆漆：.4第三章第三章 屋盖的加工制作屋盖的加工制作 .5 53.13.1 钢管预处理钢管预处理.53.23.2 下料下料.53.33.3 制作流程：制作流程：.63.43.4 管子相贯线剖口切割管子相贯线剖口切割.7

2、3.53.5 圆管桁架组装圆管桁架组装.73.63.6 桁架的焊接要求桁架的焊接要求.93.73.7 管桁架的检验要求桁架的焊接要求管桁架的检验要求桁架的焊接要求.14第四章第四章 焊缝质量要求焊缝质量要求 .15154.14.1 焊缝外观允许偏差：焊缝外观允许偏差：.154.24.2 焊缝内在质量要求：焊缝内在质量要求：.17第五章第五章 构件的除锈、涂装构件的除锈、涂装 .1 17 7第一章 总则1.1 工程概况天津东丽湖文体中心 d 区屋盖，采用钢管桁架结构体系，东西方向总长度为 30 米，南北方向总长度为 58.8 米，跨度 30 米，桁架榀距 8.4 米，共 6 榀主桁架。屋面承重结

3、构采用空间倒三角形圆管桁架。1.2 编制依据建筑钢结构焊接技术规程 jgj81-2002钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件 gb/t1228123191钢结构工程施工质量验收规范 （gb50205-2001）钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法 （gb11345-91）涂装前钢材表面腐蚀等级和防锈等级 （gb8923-88）第二章 材料2.1 钢材：(1)屋盖结构的钢桁架及其它钢构件主要采用 q345b，其质量标准应符合现行国家标准碳素结构钢 （gb700-88）及低合金高强度结构钢 （gb/t1591-94）的要求。应保证材料的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧

4、性合格，并应保证硫、磷、碳含量符合要求。(2)钢材的强屈比不应小于 1.2，应有明显的屈服台阶，伸长率大于 20%，并具有良好的可焊性。当钢板厚度大于 40mm 时，板厚度方向的断面收缩率应保证 z15 要求；(3) 销轴材料为 45#；材质为 q345b。(4)钢管桁架主要采用 q345b，主要采用无缝钢管，应严格控制壁厚与直径的公差，其质量等级应参照结构用无缝钢管 （gb8162-87）的要求，直径偏差不大于1mm。2.2 焊材：本工程所用的焊条、焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，并符合现行国家标准碳钢焊条gb5117-85、 熔化焊用焊丝gb/t14957-94 和气体保护焊用焊丝gb

5、/t14958-94 的要求，保护气体采用 100%co2 气体，其纯度不得低于 99.95%（体积法） ，含水量不得大于 0.005%（重量法） 。焊接方法母材钢号焊材牌号、规格烘干要求q345be5015 3.2、4.0350-380烘干2小时q235be4303 3.2、4.0/手工电弧焊q235b/q345be4303 3.2、4.0/co2气体保护焊q235、q345er50-6 1.2/2.3 高强螺栓：高强螺栓性能等级为 10.9 级，采用钢号及螺母、垫圈的使用组合应符合钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件 （gb/t12281231）或钢结构用扭剪型高强度螺栓

6、连接副 （gb/ t36323633）的规定。高强螺栓的设计预拉力值按钢结构设计规范 （gbj1788）的规定采用，高强螺栓连接钢材的摩擦面应进行喷砂处理，抗滑移系数分别为 u0.45（q235b）和 u0.50（q345b） 。连接板的材料与强度较高的母材相同。高强螺栓应采用钻模成孔，现场不得扩孔。除注明者外，均采用扭剪型高强螺栓。2.42.4 油漆：油漆：底漆应选用环氧富锌底漆涂两遍，干膜总厚度不小于 70um。第三章 屋盖的加工制作主桁架各杆件工厂下料在现场整榀放样拼装，整体安装。3.1 钢管预处理桁架用钢管原材应首先进行抛丸除锈，其质量等级应符合国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级

7、 （gb8923-88）的规定除锈等级 sa2.5，预喷涂底漆 30 微米。3.2 下料1、钢管应采用相贯线切割机或锯床下料； 2、对主管原则上长度按定尺采购，下料时放焊接收缩余量，焊接收缩量参考以下要求进行预留：钢管壁厚6mm，每个节点预留 1mm；钢管壁厚8mm，每个节点预留1.5mm。3、原材料对接(1)弦杆对接：按设计要求，所有杆件应尽最大长度下料，若需要拼接，应符合设计要求。钢管杆件节点内至多可有一个拼接接头。拼接位置应留在内力较小处，图上无注明时一般可留在杆长 1/3 附近；钢管弦杆接长对接焊，在同一节间内，主管对接接头数量不应超过 50%。管壁厚相同时,对接焊缝坡口形式如下图 1

8、，管壁厚度不相同时，对接焊缝坡口形式如下图 2。(2)腹杆和支撑杆件：腹杆原则上不允许对接。支撑，如果必须对接时，接头位置应位于杆件长度的三分之一，且每根杆件中最多只允许有一个对接接头，最短的管子不能小于 2 倍的管子直径且不能小于 500mm。原材料进厂检验放大样做胎架上下弦杆、腹杆组立拼装管、下料3.3 制作流程： n y y相贯线切割检验对接合格合格yn合格检验ny焊接拆开离胎胎合格检验合格n喷 漆单元发运检验合格yny原材抛丸除锈，预涂底漆3.4 管子相贯线剖口切割管子相贯线是一个空间曲线，且其坡口角度是随曲线的变化而变化的，管子相贯口的准确性直接关系到桁架的焊接质量及外观质量，是制作

9、过程的关键。采用数控相贯线切割机进行切割，能够根据放样程序在电脑上控制自动切割，并能一次性坡口成形，坡口角度可随圆周变化，以满足相贯线接头处趾部、根部和侧部的不同焊接要求。支管壁厚大于等于 6mm 时应切坡口，支管壁厚小于等于 6mm 时可不切坡口，支管切割时应考虑主管为曲杆等因素对切割轨迹的影响，下料阶段不得采用人工修补的方法修正切割完的支管。1、组装胎架形式胎架用脚手架搭建，必须进行水平抄测，认真核对图纸放样尺寸。在组装前向质检报检。 2、桁架组立：组装顺序： 先弦杆，后腹杆；先主管，后支管；先主部件、后零部件。在组装时严禁强迫就位。(1)对桁架主管及相互之间的腹杆在装配平台上利用组装胎架

10、（如下图）进行装配，装配工艺为在胎架上先组装上弦、下弦的主管，确定其空间位置，固定定位块，调节调整板，确保主管之间的相对位置；(2)在胎架上对主管的各节点的中心线进行划线，对檩托进行定位； (3)装配支管并定位焊，对支管接头定位焊时，不得少于 4 点；定位焊后检验定位焊后组件的正确性；(4)装配支座；(5)焊接。焊接工作应尽量在工厂或预拼装场内进行，在符合强度、刚度要求的专门的钢胎架上将散件组装成整体。(6)焊接收缩余量设置： 管对接焊缝：壁厚大于 16mm、小于 30mm 时，环缝焊接收缩余量 2mm；壁厚小于16mm，环缝焊接收缩余量 1mm。(7)组装杆件焊缝坡口的根部间隙大于标准规定值

11、（1.5mm）时，可以按超标值增加焊角尺寸。但间隙大于 5mm 时应事先用堆焊或打磨方法修整支管端头或在接口处主管表面堆焊焊道，以减小焊缝间隙。(8)组装过程中，如果存在隐蔽焊缝，则应先焊接隐蔽焊缝部位。禁止虚焊、假焊。(9)部件组装精度要求： 单位（mm）项 目允许偏差图 例测量工具t161.516t30t/10对接接头底板错位t303.0角尺手工点弧焊+4.00对接接头的间隙偏差埋弧自动焊和气+1.0钢尺塞尺项 目允许偏差图 例测量工具体保护焊0对接接头的直线度偏差2.0钢尺根部开口间隙偏差（背部加衬板）2.0钢尺角尺钢管外径偏差参见表3.1.2、3.1.3直尺塞尺对口错边t/10且不应大

12、于 3.0角尺管口圆度d/500 且不大于3.0向d钢尺3.6 桁架的焊接要求1、焊接接头形式：(1)焊接拼接接头管桁架弦杆的外径、壁厚分段变化，上、下弦壁厚不变时应尽量不设接头。当杆长无法满足要求时，每四个节间最多允许设一个接头,每个安装分段主弦杆最多只允许一个接头，且应避开桁架节点及其它焊缝至少 200mm 以上。拼接节点对焊时应加短衬管，采用坡口等强焊接，衬管的壁厚为 5mm，材料与母材相同，如下图所示。在外露部分的杆件不应设接头，相贯焊接处磨平焊缝余高，达到被连接材料同样的光洁度。变截面处应设在节点的截面较小一侧，距支管根部的距离不小于 500mm。(2)管桁架支管端部加工管桁架采用腹

13、杆与弦杆直接焊接的相贯节点，弦杆截面贯通，腹杆焊于弦杆之上。应采用数控三维自动钢管相贯线切割机对支管端部进行精密切割，管口曲线允许偏差不大于 0.5mm。(3)圆管相贯焊接 对当支管与主管的夹角小于 90时，支管端部的相贯焊缝分为 a、b、c、d 四个区域，如图 2 所示。其中 a、b 区采用等强坡口对接焊缝，d 区采用角焊缝，焊缝高度为 1.5 倍支管壁厚，焊缝在 c 区应平滑过渡。(4)当支管与主管相垂直时，支管端部的相贯焊缝分为 a、b 两个区域，如图 3 所示。当支管壁厚不大于 6mm 时可不开坡口。当节点承载力不足时，在主管节点处设置鞍形加强板。加强板材质与主管母材相同，与主管采用角

14、焊缝围焊，焊缝高度同加强板厚度。 (5)杆件端部构造杆件端盖板采用平板端盖板封头，钢管与端盖板连接采用坡口焊缝，当图纸未具体注明时，端盖板厚度为 2.5 倍钢管壁厚，材料与母材相同，如图所示。(6)角焊缝的尺寸除图中注明者外，角焊缝的焊脚尺寸 hf 按下表采用。构件不要求设引弧、熄弧板的角焊缝，终止处必须进行包角焊,引弧和熄弧端离端头 10mm 以上。2、焊接顺序(1) 管子的焊接顺序a、360 度逆时针滚动平焊 b、半位置(旋转 180 度)c、全位置焊(工件不能转动)(2) 钢管的相贯焊缝焊接顺序示意图如下：主管3、变形的控制(1) 下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊

15、接反变形。(2) 装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求；(3) 使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆。(4) 在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，严格控制层间温度，对称分布的方式施焊。4、 焊后处理(1) 焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应焊补或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。(2) 对于重要构件或重要节点焊缝，焊工自行检查焊缝外观合格后，在焊缝附近打上焊工的钢印。(3) 外露钢构件对接接头，应磨平焊缝余高，达到被焊材料同样的光洁度。3.7 管桁架的检验要求桁架的焊接要求

16、1、 圆管桁架的尺寸允许偏差项目允许偏差图例检验方法杆件长度1.0钢尺弯曲矢高l/1500且不大于 5.0拉线、吊线、钢尺管口曲线1.0套模游标卡尺管口圆度d/500且不大于 5.0d钢尺弦杆拱度5.0地样、钢尺弦长3.0弦高5.0拉线、钢尺地面平台5.0钢尺角尺地样控制点长度l/1500且小于 3.0钢尺地样控制点高度h/500且小于 3.0水准仪钢尺空间桁架的几何形状尺寸桁架与地样的吻合度2.0塞尺2、圆管桁架外形尺寸应符合设计图纸要求，其允许偏差见下表项 目允许偏差（mm）图 例测量工具l24m+3.0-7.0桁架最外端两个孔或两端支撑面最外侧距离l24m+5.0-10.0桁架跨中高度1

17、0.0桁架跨设计要求起l/5000吊线钢尺项 目允许偏差（mm）图 例测量工具拱中拱度设计未要求起拱10.0-5.0相邻节间弦杆弯曲（受压除外）l1/1000支撑面到第一个安装孔的距离 a1.0铣平顶紧支撑面檩条连接支座间距5.0杆件轴线交点错位 e3.0e轴线交点钢尺l24m+3.0-7.0长度l24m+5.0-10.0空间桁架的连接尺寸连接点间距2.0吊线钢尺地面平台5.0钢尺角尺地样控制点长度l/1500且小于3.0钢尺地样控制点高度h/500且小于3.0水准仪钢尺空间桁架的几何形状尺寸桁架与地样的吻合度2.0塞尺第四章 焊缝质量要求4.1 焊缝外观允许偏差：1、焊缝外观不允许有裂纹、气

18、孔、夹渣等缺陷,一般焊缝外观缺陷允许偏差符合下表：允许偏差(mm)图 例焊缝质量检查 等级项目一级二级三级裂纹不允许不允许不允许 内部裂纹横向裂纹弧坑裂纹纵向裂纹表面气孔不允许不允许每米焊缝长度内允许直径0.4t,且3.0 的气孔2 个,孔距6倍孔径表面气孔表面夹渣不允许不允许深0.2t 长0.5t,且20.0表面夹渣咬边不允许0.05t,且0.5t;连续长度100.0,且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t 且1.0,长度不限咬边缺陷咬边缺陷缺口深度0.05t,且0.5缺口深度0.1t,且1.0接头不良不允许每 1000.0 焊缝不超过 1 处0.2+0.02t 且1.00.2+0.04t

19、且2.0根部收缩不允许长度不限0.2+0.02t 且1.00.2+0.04t且2.0未焊满不允许每 100.0 焊缝内缺陷总长25.0焊缝边缘不直度 f在任意 300mm 焊缝长度内2.0在任意 300mm焊缝长度内3.0电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤弧坑裂纹允许存在个别长度5.0 的弧坑裂纹坡口角度52、全熔透焊缝焊脚尺寸允许偏差项 目允许偏差(mm)图 例 腹板翼板对接焊缝余高 cb20.0: 03.0b20.0: 04.0b20.0: 04.0b20.0:05.项 目允许偏差(mm)图 例0腹板翼板对接焊缝错边 dd0.15t 且2.0d0.15t 且3.0t1t22t1/15且3m

20、m结合的错位t140mma=10mm+50aa注注: :焊脚尺寸焊脚尺寸 hfhf 由设计图纸或工艺文件所规定由设计图纸或工艺文件所规定3、角焊缝及部分熔透的角接与对接组合焊缝偏差 项 目允许偏差(mm)图 例hf6 时 01.5焊脚高度 hf 偏差hf6 时 03.0hf6 时 c 为 01. 5角焊缝余高(c)hf6 时 c 为 03.0注注: :焊脚尺寸焊脚尺寸 hfhf 由设计图纸或工艺文件所规定由设计图纸或工艺文件所规定1、hf8.0mm 的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值 1.0mm,但总长度不得超过焊缝长度10%；2、焊接 h 型梁腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼板宽度范围内,焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。4.2 焊缝内