中山博览中心钢管柱制作工艺（22页）

1、中山博览中心钢管柱制作工艺1、范围：本工艺要领书适用于中山博览中心工程四管柱的工厂制作2、目的：本工艺要领书的目的，为使作业员全面了解和掌握本工程四管柱的制作方法、制作顺序和制作精度，在制作过程中对质量进行有效地控制，确保和提高本工程的质量。3、适用图纸及标准 3.1 适用图纸：本工程设计图与合同说明 3.2适用标准：1.钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205-20012.焊接质量保证 GB/T 1246712469-903.钢焊缝手工超声波探伤方法结果分析 GB 11345-894.建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81-20024、变更、疑义、协议本要领书中的内容如需要发生变更或者在内

2、容上有引起争议的情况，以及在制作中如有本要领书没有覆盖到的重要事项等情况，须与本要领书编制人员直至业主进行协商，在得到认可后方能施工。5、对作业员的交底本要领书的内容须通过技术说明会的形式向作业员作充分的技术交底。 在制作中如有本要领书中未尽事宜，应及时向工艺科的工程担当提出。6、工程概要a.工程名称：中山博览中心工程b.业主：c.制 作者：d.构造概要：钢管柱部分共48件1003 Te.工期：工厂制作工期2007年5月2007年7月f.工事概要：钢管柱的工厂制作.7、 使用材料本工程使用的钢材应符合下列规格种类适用标准材质使用部分钢板GB/T 1591-94Q345B柱体圆管GB/T5313

3、-85Q345B-Z25柱底板、顶板RH钢GB/T 11263-1998Q345B钢管柱缀件栓钉GBT10433-2002 （GB6478-86）ML45柱下半部分注：本工程使用的钢材外型应符合规范、无有害伤痕、无严重锈蚀的钢材。并具有良好的可焊性和冲击韧性。60mm板厚40mm的钢材，应满足抗撕裂Z性能Z15的要求。125mm板厚60mm的钢材，应满足抗撕裂Z性能Z25的要求。8、 焊接材料装配焊接及本体焊接所使用的焊条、焊丝及焊剂等焊接材料应符合以下规定 a. 手工电弧焊 手工电弧焊应使用GB/T5118-95中规定的焊条。适用材质种 类名 称直 径用途Q345BE5015CHE507(J

4、507)3.2装配焊、补焊b. 二氧化碳气体保护焊 二氧化碳气体保护焊应使用GB/T8110-95中规定的焊丝。适用材质种 类名 称直 径用 途Q345BER50-6CHW-50C61.2对接焊缝角接焊缝装配焊c. 埋弧自动焊 埋弧自动焊应使用GB/T14957-94中规定的焊丝和GB/T12470-2003、GB/T5293-99中规定的焊剂。适用材质焊 丝焊 剂用途名 称直 径名 称粒度Q345BCHW-S3(H10Mn2)4.8CHF1011060目对接焊缝角接焊缝9、原寸排版 9.1.加工余量 a.下柱、中柱、上柱700钢管长度方向加放端铣余量，其中柱长L+4为焊接收缩余量。下柱：先装

5、配、焊接顶部圆形封头板，校正，端铣上端，然后以上端为基准，总长按图示加放余量，切割下坡口，切割后端铣下端。中柱：先装配、焊接顶部圆形封头板，校正，端铣上端，然后以上端为基准，总长按图示加放余量，切割下坡口，装配衬垫板，再端铣衬垫板。上柱：总长度按图示加放余量，切割上下坡口，装配下端衬垫板，先端铣上端磨光顶紧处，再以上端为基准，铣下端衬垫板。见下图： 内侧有纵向加劲板时，总长先加放30mm余量，组装焊接后再按上述要求端铣，柱长L+4作为焊接收缩余量。 b. 钢管之间十字形钢板支撑、型材支撑在钢管之间长度-1mm。c. 构件其它零件按照图纸尺寸下料 9.2.坡口形式 a.板材拼接坡口：钢板拼接采用

6、自动埋弧焊接料，顶紧焊接，反面碳刨清根。b.型材接料采用CO2气体保护焊接料，反面碳刨清根。 H型钢翼板接料坡口形式 H型钢腹板接料坡口形式c.钢管接料：直对接。 d.BH主焊缝焊角形式：结构形式腹板厚度(mm)焊角尺寸-Z(mm)备注简图HW106H10W148H14W2010TW106T10W148T1420W/3TW20W/3e.特别说明 图纸上有标注的坡口形式和接料形式，必须严格按图纸上的位置和长度进行接料。10、切割下料10.1材料矫正a.如有必要时应对原材料的变形及加工产生的变形进行矫正。b.矫正尽可能用机械冷加工进行，但是如果超过机械矫正能力、用机械不能矫正的可用火焰矫正法（点加

7、热、线装加热、楔型加热）进行矫正。钢材种类矫正机械钢板压力机、滚压机型钢压力机、矫正机c.加热矫正中的加热和冷却以不损伤母材质量为原则，对最高加热温度和冷却方法进行控制，加热温度不能大于900度，矫正后进行自然冷却，禁止浇水急冷。10.2.板材及型材切割a.必须按照排料图、原寸等加工资料要求的规格、材质进行施工，不得擅自代用；号料作业应严格按照型板和原寸资料进行。b.号料时应把引弧板、熄弧板一并号出，规格为：板材拼接材料100X100mm。T型接头为100 X150mm，其坡口形式、厚度、材质应与母材相同。c.划线下料使用的所有测量用具必须经过计量检测合格。d.下料后检查板条的侧弯，板条通长侧

8、弯要求3mm，如果超差，要求用火工矫正。e.所有零件切割后，切口边缘的飞边、氧化皮必须用风磨机打磨光滑,并将切口边缘的锐角进行2mm的倒角。f.所有需要装配的主材及零件上应按要求标明构件号和零件号g.号料精度如下表所示：项目允许偏差mm基准线位置0.5零件外形尺寸1.011. 加工11.1.接料：型钢有接料时，要先接料，再切断、钻孔。11.2.矫正：机械矫直机配合火焰加热矫直，低合金结构钢在加热矫正时，加热温度不得超过9。加热矫正后应缓慢冷却。11.3.端铣：下柱与上柱接触面要求进行端铣加工，切断时端铣段要留4-5mm的铣削加工余量。端铣平面的截面尺寸偏差：项目允许偏差两端铣平时构件长度1.0

9、两端铣平时零件长度0.5铣平面的平面度0.3铣平面对轴线的垂直度L/150011.4.钻孔a.连接板上的孔均采用加工SCOM数控平面钻床钻孔。b.直径大于50MM透气孔与灌浆孔可用CNC火焰切割。高强螺栓孔偏差要求：项目允许偏差孔径偏差：0-+1.0圆度2.0垂直度0.03t且2.0同组内任意两孔间距1.0螺栓孔的允许偏差超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。c.钻孔后应对飞边、毛刺等打磨干净,孔边缘的锐角要求倒角。12. 装配说明12.1装配前应确认构件的构件号、材质和数量，并按构件号将构件放在指定场所予以保管。12.2.角焊接处应尽可能密贴，在装配时

10、应充分注意对接焊接的根部间隙、焊接衬垫的间隙及构件之间的错位。12.3装配顺序 12.3.1柱纵向加强劲板、封头板装配a.钢管按照6等分在内壁上划好线，进行装配。b.钢管纵向加劲板焊接，焊接顺序按照对称焊接c.纵向加劲板焊接完成后变形矫正。d.柱上端封头板装配，封头板焊接。e.钢管两端进行端铣，端铣平面度误差0.5mm。12.3.2 钢管柱4根钢管之间支撑、加强板装配。 a.在平台上11放样，组装、十字交叉型钢支撑，将对角线方向长度根据图纸尺寸-1mm,装配后暂不焊接，待总装配完成后整体焊接。 b.柱底板按照图纸尺寸画钢管中心线，装配上面与侧面各两块加劲板。 12.3.3 钢管柱主体装配 a.

11、 在平台1:1放样做好胎架,将端铣好的钢管放入胎架，装配钢管时将有纵向焊缝的部位放在内侧，重点保证两根钢管中心距误差2mm，在平台上做好靠模，将端铣的一端顶紧靠模。 b.将十字形加强板与型钢十字形支撑与水平放置的两根钢管进行组装，装配时用线锤和角尺保证支撑垂直，十字形加强板与型钢十字形支撑作为保持板的作用。（装配过程一） c. 将上面两根钢管放入胎架，把端铣面靠紧在胎架上做好的垂直靠模上，调整好钢管中心距和四根钢管的对角线，钢管中心距控制在2mm内，对角线控制在5mm内，端铣面平面度控制在0.5mm以内（组装过程（三） d.将柱底板装配在柱体上，柱底板已经装配的上面与侧面加劲板和钢管面靠紧进行

12、装配，装配时用角尺保证底板与柱体垂直。12.4钢管构件外形尺寸的允许偏差项 目允 许 偏 差直径dd/500构件长度L3.0mm管口圆度f/d,小于等于3/1000 mm管面对管轴的垂直度d/500,且不应大于3.0mm弯曲矢高L/1000,且不应大于10.0mm对口错边t/10,且不应大于3.0mm两根钢管中心距2.0mm四根管端铣面平整度1mm四根钢管对角线5.0mm13. 焊接13.1下胎后进行焊接，在四根钢管以及柱底板组装好以后再把钢管之间的斜撑、柱底板、以及其他所有焊接全部焊完，钢管的焊接是全位置焊接，因此焊接中要适当翻身以保证焊接质量。焊接工艺应选用气体保护焊进行，以减少焊接变形。

13、13.2钢柱主体焊接完成后根据图纸标注位置焊接栓钉，在钢管之间比较难施工的地方可以用手工焊焊接栓钉 13.3 焊接参数：焊接方法焊材牌号焊接位置直径（mm）焊接条件焊接电流焊接电压焊接速度手工电弧焊J507平焊、横焊3.21101302224812立焊3.2100120222458CO2气体保护焊CHW-50C6平焊、横焊1.222030025341535埋弧自动焊CHW-S3SJ101平焊4.855070031353050栓钉焊ML15平焊1915001600161100130014.标识：根据施工图，用钢印打出构件号，钢印号位置为柱下端往上500mm处，钢印应清晰，钢印深度应大于0.5mm

14、。并在柱上端和下端用样冲打出中心标记，（两面）（见示意图），中心标记距离上端300400，距离柱底1000。15.钢管柱的截面尺寸超过抛丸的规格限制，需先将各零部件进行抛丸除锈预涂装处理。15.1室内部分：喷砂除锈等级Sa2.5级，表面粗糙度RZ=3075m，无机富锌底漆80m，环氧树脂封闭漆30m，环氧云铁中间漆100m，面漆在工地涂装。图纸中有注明不涂装区域在涂装时用纸封住。涂装完成后用数字、字母模板喷涂构件号。15.2室外部分：喷砂除锈等级Sa3级，表面粗糙度RZ=40100m，电弧喷锌铝合金150m（质量百分比：锌85%，铝15%），环氧云铁中间漆100m，面漆在工地涂装。图纸中有注明

15、不涂装区域在涂装时用纸封住。涂装完成后用数字、字母模板喷涂构件号。16.检验涂层合格，然后包装发运。包装后在图纸注明重心位置做好标记，发运装车的位置应与组装时位置一致。钢管柱工艺流程图原材料进厂 材料检验 原寸排版钢管下料、开坡口 柱底板、附件下料柱底板、附件机加工 钢管下料、开坡口钢管一次拼装、焊接钢管端铣检验检验钢管柱总拼装焊接检验抛丸、油漆构件标记包装发运中山博览中心十字柱、梁、屋架制作工艺1.概述1.1 范围 本工艺要领书适用于中山博览中心工程十字柱、梁和屋架的工厂制作1.2 目的 本工艺要领书的目的，为使作业员全面了解和掌握本工程梁的制作方法、制作顺序和制作精度，在制作过程中对质量进

16、行有效地控制，确保和提高本工程的质量。1.3 适用图纸及标准1.3.1 适用图纸：本工程设计图与合同说明1.3.2 适用标准： 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205-2001 焊接质量保证 GB/T 1246712469-90 钢焊缝手工超声波探伤方法结果分析 GB 11345-89 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 81-20021.4 变更、疑义、协议 本要领书中的内容如需要发生变更或者在内容上有引起争议的情况，以及在制作中如有本要领书没有覆盖到的重要事项等情况，须与本要领书编制人员直至业主进行协商，在得到认可后方能施工。1.5 对作业员的交底 本要领书的内容须通过技术说明会的形式向

17、作业员作充分的技术交底。 在制作中如有本要领书中未尽事宜，应及时向工艺科的工程担当提出。1.6 工程概要 a.工程名称：中山博览中心工程 b.业主：中山市城市建设投资集团公司 c.制 作者：上海中远川崎重工钢结构有限公司 d.构造概要：梁为H型钢及桁架、屋架为管桁架结构 e.工期：工厂制作工期2007年6月2007年9月 f.工事概要：工厂制作单个构件，工地拼装1.7 使用材料 本工程使用的钢材应符合下列规格种类适用标准材质使用部分钢板、钢管及BH型钢GB/T 1591-94Q345B梁及桁架GB/T5313-85Q345B-Z25屋价RH钢GB/T 11263-1998Q345B梁1.8 焊

18、接材料 装配焊接及本体焊接所使用的焊条、焊丝及焊剂等焊接材料应符合以下规定1.8.1 手工电弧焊 手工电弧焊应使用GB/T5118-95中规定的焊条。适用材质种 类名 称直 径用途Q345BE5015CHE507(J507)3.2装配焊、补焊1.8.2 二氧化碳气体保护焊 二氧化碳气体保护焊应使用GB/T8110-95中规定的焊丝。适用材质种 类名 称直 径用 途Q345BER50-6CHW-50C61.2对接焊缝角接焊缝装配焊1.8.3 埋弧自动焊 埋弧自动焊应使用GB/T14957-94中规定的焊丝和GB/T12470-90、GB/T5293-99中规定的焊剂。适用材质焊 丝焊 剂用途名

19、称直 径名 称粒度Q345BCHW-S3(H10Mn2)4.8CHF1011060目对接焊缝角接焊缝2. 梁贯通十字柱的厂内制作2.1 十字柱与桁架梁连接说明：此十字柱与桁架梁连接比较典型，桁架梁贯通在十字柱上。十字柱分成四段组成与桁架梁相接（见图1）。（图1）（图2）2.1.1 十字柱制作 为了保证从上下几段十字柱截面的一致，制作时将十字柱从二层桁架上弦顶部至底层柱底作为一个整体下料制作，在十字柱拼装、焊接、矫正以后根据桁架节点的间距用锯床切割分段，再与贯通梁节点组装焊接（图3）。(图3)2.1.2 上下弦杆 上下弦杆节点下料时，当相邻牛腿节点处的上下翼缘板与弦杆翼缘板厚度相同，应整体下料，

20、以保证角度准确（见图2）。 在计算机中依据模型作出翼缘板的下料资料，用数控切割机切割外形。板尺寸超出板宽，需要拼接时，应先拼接，后下料。确定连接板的实际尺寸以及各交汇点的实际位置。放出焊接收缩余量11.5mm，作原寸资料。2.2 制作要点2.2.1节点段部件组装 梁节点制作一般在平台上进行，根据施工图，在制作平台内按1 ：1放样，并按设计给定的中心线、装配基准线和胎架位置线，节点段一般为十字柱与桁架接牛腿。组装时以中心定位。先在上下翼缘板作中心线，组装后保证上下翼缘板的端口错位不大于2mm。 按下翼缘板中心线依次划线并组装腹板和上翼缘板。 2.2.2 可能存在隐蔽焊缝的部位，应考虑腹板安装的顺

21、序。焊接隐蔽焊缝时，周边加装临时支撑，控制焊接变形。2.2.3在平台上做好胎架，将放置牛腿的胎架高度控制在同一水平面上，计算好十字柱截面中心到边缘的距离，把放置十字柱的胎架高度与放置牛腿的胎架高度差控制好，保证十字柱中心线与牛腿中心线在一直线上，上下弦牛腿中心尺寸误差控制在2mm以内（图3）。2.2.4 下胎后进行焊接，焊接中要适当翻身以保证焊接质量。选用气体保护焊进行，以减少焊接变形。2.2.5 矫正拼装焊接引起的偏差。2.3 构件整理：打磨构件边缘，整理焊缝外观。2.4 构件检验检查内容公差mm1构件总长度32牛腿长度23上下弦牛腿间距24牛腿截面的长、宽尺寸25腹板在翼缘板的中心26牛腿

22、中心线与桁架梁中心线偏差27螺栓群孔距0.58构件的扭曲42.5 构件的抛丸、涂装2.5.1 构件经过复胎检验合格后把每个构件用通过式抛丸机进行抛丸除锈2.5.2 若是构件超过抛丸机容许的规格限制，则把构件上的牛腿在拼装以前进行抛丸，涂一层30微米厚的防锈漆，等构件拼装焊接检验完和主体构件再统一涂装。2.5.3 构件抛丸后用压缩空气把构件上的粉尘吹干净，把要求留下的摩擦面用纸封住。2.5.4 涂装膜厚应达到设计要求的厚度，涂层应均匀，按指定的油漆类型进行涂装。3. 桁架构件的厂内制作 带状桁架，见图4（以2层标准桁架为例）。 说明：此桁架在带状桁架中较具典型，桁架长*高*宽约为18米*2米*0

23、.5米，弦杆的截面有W18*192、W14*120等，翼板的板厚最大为30mm。（图4）3.1 带状桁架分段 带状桁架根据设计要求在厂内分段制作，以两根钢柱间距18米为一个分段，制作成长度18米*宽度2米。整体运输到现场。 3.2带状桁架的制作 桁架下料分别按型钢和钢板下料工序执行，在计算机中依据模型作出H型钢的下料资料，用数控锯床切割端头角度。型钢长度方向需要拼接时，应先拼接，后下料。 桁架制作一般在胎架上进行，根据施工图，在制作平台内按1：1放样，并按设计给定的起拱值作中心线、装配基准线和胎架位置线。然后制作装配胎架，把平台面的放样线移植到胎架表面，图5为胎架示意图。 焊接装配支点和定位点

24、，现场端点若用螺栓连接的，则在厂内组装时在胎架上用销轴定位。现场端点若用焊接连接的，则在连接点装配靠模以辅助定位。然后将已经加工好并经过矫正的构件吊入装配区域，依次进行装配。装配后的构件在焊接前必须确定正确的焊接顺序，以控制变形。焊接后的构件用火焰矫正，桁架按设计起拱值检验，不得下挠。（图5）3.3 制作要点材料准备： 用计算机根据设计图、施工图放样，考虑起拱尺寸。确定杆件、连接板的实际尺寸以及各交汇点的实际位置。放出焊接收缩余量，作原寸资料。 按本工艺相关要求及原寸资料下料并切出焊接坡口。切割厚板时，按规定进行预热。3.4 主体部件组装上下弦杆端部现场连接部位须控制中心距，按照设计要求的起拱

25、值进行起拱。上下弦杆的一端作为长度方向的基准。3.5 构件整理 打磨构件边缘，整理焊缝外观。3.6 构件检验检查内容公差mm1构件长度32牛腿长度23立柱轴线与弦杆轴线的垂直度26弦杆中心线与弦杆轴线偏差+L/10007弦杆的旁弯L/10008构件的扭曲49对角线5mm10拱度0mm+10mm3.7 桁架的抛丸、涂装3.7.1 桁架经过预组装检验合格后把每个构件用通过式抛丸机进行抛丸除锈3.7.2 若是构件超过抛丸机容许的规格限制，则把构件上的上下弦杆与腹杆在拼装以前进行抛丸，涂一层30微米厚的防锈漆，等构件拼装焊接检验后与主体构件再统一涂装。3.7.3 构件抛丸后用压缩空气把构件上的粉尘吹干

26、净，把要求留下的摩擦面用纸封住。3.7.4 按设计要求的涂层厚度、油漆类型进行涂装，涂层应均匀。原材料进厂矫正，检验原寸腹杆桁架节点桁架上下弦直杆连接板切割下料切割下料切割下料切割下料组装、焊接组装、焊接上下弦组装、焊接划线、钻孔检验检验检验检验部件组装放入大样预装矫正、核对间隙摩擦试板构件定长、复位检验抛丸、油漆构件标记包装发运带状桁架的制作流程4. 钢屋盖的制作4.1概况 钢屋盖总体长450m，宽216m，由C区、A区2部分组成，2轴12轴为C区，1226轴为A区。本公司制作A区部分。 屋盖为网架结构，用钢管焊接制作。沿屋面长450m方向为托架，以12轴为界，C区和A区各设置了4组托架（代

27、号为C-TJ1、C-TJ2、C-TJ3、C-TJ4和A-TJ1、A-TJ2、A-TJ3、A-TJ）分别在B、G、K、N轴线；宽216m为主桁架的长度方向，自2轴至26轴，共设置了26榀主桁架；主桁架上下弦钢管与托架上下弦钢管为一次相贯全周焊缝，主桁架相互间的连接为次桁架和支撑，次桁架、支撑钢管与主桁架相贯或采用钢板连接。4.2 制作4.2.1 段节划分原则 按运输条件和构件重量，屋盖构件分为厂内制作、工地拼装、高空散拼和单元吊装。 凡符合运输条件，可以在厂内制作的构件或整体单元，在厂内完成制作，检验合格后运输到工地； 受构件重量和运输条件限制，必须分段制作的构件，其分段原则为： 全部节点，尤其

28、是带折弯点的节点和存在管壁厚度差的对接口，均在厂内制作，分段口必须设置在节点之外，保证节点的方向和尺寸满足设计要求； 预留的现场对接口尽量考虑管壁等厚对接。4.2.2 托架的制作 托架杆件为厂内下料，托架节点在厂内制作，在工地进行托架整体拼接。4.2.2.1托架节点的制作附图7 现场对接位置示意图附图6 典型节点及部件划分示意图 以附图6节点为例，该节点为典型托架上弦杆节点，附图6为制作部件划分示意图。为保证现场对接时的焊接质量，按段节划分原则，预留的现场对接口应考虑管壁等厚，附图2.1中a、f部件外侧为现场拼接焊缝，a、f段长度约为500mm，见附图7。4.2.2.2 原寸和下料 采用计算机

29、放样，从计算机模型上截取相关尺寸，每一焊口加放适当焊接收缩余量，编制数控下料程序。同时为制作和检验需要，编制下料加工票，在加工票中反映切割部位和检验线部位。 等截面直钢管采用空间多维切管机下料，同时切割焊接坡口。切割时确定起割点位置，作标记，并在钢管指定位置作检验线，用作组装和检验。 变截面钢管采用油压机轧制成形，分为两个半圆轧制。原寸按图样尺寸展开放样，加放适当焊接收缩余量，并制作数控下料程序，采用平面数控火焰切割机下料，然后用仿形跟踪切割机开出周边焊接坡口。附图8 内侧隔板组装示意图 圆形、椭圆形内侧隔板和焊接垫板均采用平面数控切割机下料，然后用仿形跟踪切割机开出周边焊接坡口。编制原寸资料时，外周尺寸缩小12mm，下料时保证保证原寸给定尺寸。2.2.3 组装和焊接 内侧有加强隔板的圆管，先将内隔板组装到位，按要求进行焊接，见附图8。焊接后进行校正，保证钢管直线度和端口尺寸。 在平台上组装节点。选取适当平台，依据各管件直径不同制作组装定位胎架，保证