大学体育馆钢结构施工方案（86页）

1、大学体育馆钢结构施工方案编制依据及编制说明编制依据：序号名 称编 号一招标文件及设计图纸1中国*大学体育馆工程施工图纸二施工及验收技术规范、规程和标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001建筑钢结构焊接技术规程JBJ81-2002高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98钢结构设计规范GB50017-2003建筑结构和荷载规范GB50011-2001低合金结构钢技术条件GB/1591-94结构用无缝钢管GB8162-1999低压流体输送用焊接钢管GB/T3091-2001低合金钢焊条GB/T5118-1995钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法GB11345-89碳素钢及低合金

2、钢焊接工艺标准QB/BA03.001-2002涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88钢结构防火涂料应用技术规程CECS24三公司质量管理手册及相应的程序文件QB系列四公司环境管理手册及相应的程序文件QB系列五公司职业健康安全管理手册及相应的程序文件QB系列六公司质量管理章程及质量管理文件QB/GL 01.102-2002七同类工程*体育馆工程施工经验编制说明编制原则：本钢结构工程作为独立子分部工程进行施工和验收，因此本施工方案中充分考虑了施工的特点和难点，以确保子分部工程质量达“合格”标准、实现创长城杯和安装公司精品工程的目标。以优化施工方案、强化质量过程管理、合理降低工程造价、确

3、保工程工期、合理采用新工艺、保证施工安全等为原则。为确保本工程顺利完成，专门成立以公司主管经理为首的施工管理组织机构，并对本工程实行“五统一”的控制体系，严格按照公司的各项文件对工程进行施工过程动态管理和质量控制，保证公司AAA级的企业信誉不受到伤害。以保证施工安全和工程质量为前提，本着为甲方服务为第一宗旨，科学组织、精心安排，全力保证本工程的按期、优质的完成。本公司拥有先进的生产流水线和一批经验丰富的工人，完全可以满足结构加工、安装的需要和整体工期的要求。编制重点：图纸会审接到图纸后由主任工程师组织技质科、项目部、车间的工程师、施工员进行认真地审图，组织设计人员进行设计交底并解决存在的问题。

4、针对技术说明、技术标准及质量要求，从各方面进行深入的探讨，并制定切实可行的施工工艺。原材料控制重点在于对材料供应商的资质进行审查。对管材、焊材等材料除进行外观检查外，还要严格审查材质证明并根据规范要求进行复验。机械设备使用计划根据相贯线加工工艺流程及构件进场计划配备所需机械设备，提前做好相应的技术准备以满足施工的需求。构件的预制、加工构件的预制、加工直接影响着其后续安装工作的进行，因此在保证加工质量的前提下，应根据现场安装的需要制定具体的分段、拼装等加工工艺。安装方案的确定由于本工程现场条件限制，桁架规格尺寸较大，因此构件运输方案和现场安装方案的确定为重中之重。焊接及检测工艺焊接工作是本工程的

5、关键过程。施工前应充分发挥我公司焊接技术优势，利用现有工艺储备进行本工程的焊接工艺评定，并编制焊接作业指导书，对焊接变形、外观成形进行有效控制。本工程采用UT、磁粉或着色等检测手段确保焊接质量达到设计要求。测量工艺测量工作是施工过程中工程质量的重要检测和控制手段，其工艺应根据实际施工的设备、场地等条件进行确定。结构卸荷由于在现场钢结构安装过程中，将使用必要的临时支撑。待完成结构安装后，应拆除临时支撑实现结构的独立承载。为避免因变形过快、过大，而影响结构的工作性能，应制定安全稳妥的卸荷工艺，同时应兼顾人员、机具、工期等方面的问题。质量保证及管理体系严格按照公司质量管理体系的要求运行，保证从施工图

6、纸会审开始到材料进场、加工到现场安装均实行分级质量控制及三级检验制度。工程概况及难点工程概况：钢结构工程简介： 中国*大学体育馆总建筑面积约为2.4万平方米，包括主体育馆和辅助建筑。其中主体育馆采用大跨度空间管桁架的屋盖钢结构形式，轴线水平投影面积为84.2m96m、约8083，桁架最大跨度为76.8m，屋脊最大标高27.22m、整体呈“Z”字形轨迹变化。 钢结构屋盖空间图 本钢结构工程桁架的结构形式为焊接管桁架结构体系，主要包括由23榀平面桁架所组成的11组方型截面空间桁架，以及空间桁架间的上弦撑杆。弦杆与腹杆采用主外支内的相贯线连接形式。本工程总耗钢量约485吨，使用管材为Q345B材质的

7、高频焊管或无缝钢管，最大构件单重为31.1吨。桁架钢结构与混凝土结构预埋件采用直接焊接，不设置可变位支座，因此钢结构基础刚性较大。钢桁架杆件加工采用数控相贯线切割机进行，表面进行喷砂除锈，厂内加工除锈等级为Sa2级，现场除锈等级为St3级。钢结构防腐材料采用无机富锌漆，室内部分涂装厚度不小于120m，室外部分不小于180m。钢结构中立柱采用厚涂型防火涂料，耐火极限为3小时；其余构件均使用薄型防火涂料，耐火极限为2小时。建设单位：中国*大学设计单位：*理工大学建筑设计研究院施工单位：北京*建工集团监理单位：北京*基建工程监理公司本项目的目标：质量目标：创结构长城杯工期要求：保证在我方承诺工期范围

8、内完成此项工程的施工。安全目标：重伤及死亡事故为零；工伤率控制在0.5%以下。现场情况：详见附图1钢结构施工平面布置图主体育馆屋盖钢结构的施工范围在 eq oac(,A) eq oac(,1N)轴（南北向）、 eq oac(,1) eq oac(,14)轴（东西向）间。其场地内（ eq oac(,9)轴西侧1.3m、 eq oac(,L) eq oac(,G)轴间）设立一台7030型塔吊，塔吊可沿南北向轨道行走，行走距离约为32m。塔吊的吊臂长度为70m，钢结构实际安装时塔吊的有效吊装范围为R=54m（吊装能力为4吨）。屋盖钢结构的施工区域北侧、东侧均为附属建筑结构，高度低于主体育馆的屋盖结构

9、高度；西侧为停车场、现场办公和生活区。现场东、南基础坑外侧地面上设有降水管。基础坑以外及内场为原始土，地面承载能力可以满足施工车辆的通行要求。施工现场的西侧、南侧均有行车道路，道路宽度在4m以上，东侧为400m跑道的标准运动场，北侧为学生宿舍和停车场，现场的西南角及北侧分别设有大门。钢结构工程难点：屋盖整体结构复杂、多变由于建筑造型的需要，各桁架屋脊结构的空间位置沿一个“Z”型轨迹变化，同时桁架内辅助弦杆的相对位置不断变化。因此大大增加了结构预制中整体放样的难度，和现场安装的测量控制难度。桁架平面节点多为多杆相贯节点本工程的桁架结构可分解为平面桁架进行预制、加工，但由于多数的桁架节点为多腹杆相

10、贯节点，使得腹杆端口的相贯线相对复杂。增加了杆件尤其是腹杆相贯线加工的加工难度和桁架拼装的难度。所以杆件的相贯线加工精度控制，是桁架预制过程中的一大重点和难点。现场条件不利于大跨度桁架安装由于钢结构安装时，体育馆周围混凝土结构已基本完成，馆内场地无法被大型吊装设备所利用，而场内塔吊的吊装能力及覆盖范围有限，不利于大跨度构件的运输及安装。因此安装方案的确定成为本工程中的最大难点。桁架节点焊缝集中，极易产生焊接变形由于本工程中桁架为空间体系，腹杆、弦杆的中心线交于一点。因此在桁架弦杆节点位置，形成了多道相贯线焊缝交汇于一处的节点形式。节点处焊接热量集中，易发生焊接变形和应力集中，从而影响桁架的制作

11、精度和受力性能。桁架支撑体系的设置工作量大，且难度高本工程中的11组方截面空间桁架采用分段安装，其下方需设置承重脚手架作为临时支撑体系。由于桁架的安装高度较高，其临时支撑体系的搭设高度在10m至23m间，且桁架与地面成11夹角，所以对此支撑体系的搭设提出了较高的要求。桁架结构整体卸荷及监控的难度大本工程中桁架为门字框架形式，单独结构的平面外刚度较小。因此本工程的卸荷工作应在全部结构安装、焊接完毕后整体统一进行，这增加了临时支撑的一次拆除工作量和工作时间，在工期及人工、机具成本控制上有相当的难度。同时，由于各桁架在安装高度、屋脊两侧的斜面长度等结构形式上的不同，在卸荷过程中各桁架的位移情况也存在

12、差异。因此对卸荷工艺中的位移控制和检测措施提出了较高的要求。施工部署施工准备：材料准备：根据设计图及相应的规程、规范要求，并结合市场的实际情况，对本工程选用的钢材规格进行适当地调整，会同业主方、监理方、设计方等单位对钢结构的施工工艺进行讨论，以指导原材料的采购。材料采购 由于该工程工期紧，管材规格较多，为此公司成立了专门的材料采购小组，积极与生产厂家和供货商接洽，为了保证工期，尽可能缩短材料采购的周期。本工程中管材及板材均采用Q345B，其材质要符合GB/T1591标准的规定。手工焊焊条采用E5015、E5016，焊条要符合GB/T5118的规定。自动焊采用H08Mn2Si焊丝及焊剂，技术性能

13、满足GB/T12470的规定。工程中使用的钢材及连接材料要严格进行管理，按种类进行分类管理和妥善存放，并进行标识。在市场上采购的钢材必须有材质证明书，其质量标准符合现行国家规范的要求，还要符合设计文件的要求。化学成分：牌号化 学 成 分 %CMnSiSPVNbTiQ345B0.201.0-1.60.550.040.040.02-0.150.015-0.060.02-0.2力学性能：牌号屈服点sN/mm2抗拉强度bN/mm2伸长率s%屈服点sN/mm2180度弯曲试验d=弯心直径a=试板厚度20冲击功AKV（J）不小于厚度（mm）s不小于Q345B16345470-63022345d=2a271

14、6-35325当钢板到货后，验证材质证明书和实物是否相符，检查钢材的外观质量，钢材表面不得有锈蚀点，划痕的表面深度不得大于其厚度负偏差值的50% ，钢材端边不应有分层、夹渣等缺陷。主要受力杆件按监理要求取样送检。钢材尽可能作到定尺供料以减少拼接和材料浪费，杆件拼接时，其位置设在受力较小处，并同设计单位协商后再实施。钢材进车间前须经钢材检验员确认后，方可进车间下料加工。技术准备根据设计图纸等文件要求，会同业主、设计、总包等单位，对钢结构的施工进行充分讨论，从而确定可行的施工方案，同时进行钢结构深化图设计、工艺设计等工作。接到图纸后，立即组织技术人员认真对图纸进行审核。审核内容包括：执行标准正确与

15、否、材料选用是否正确；焊接质量有无特殊要求；加工、安装能力是否满足工期进度要求；相关尺寸是否正确等。 对于图中不太清楚的问题或有疑问的地方，应及时与设计单位取得联系，并及时办理设计变更、工程洽商，以确保不因图纸问题影响施工。深化图设计根据设计图及文件的要求，在认真消化吸收的基础上，采用CAD软件对结构的构件尺寸进行复核，以得出准确的桁架相关位置、尺寸、角度等数据，并根据现场吊装和运输的要求，进行桁架构件的深化设计。深化图纸应包括节点连接详图和桁架分段图，并注明安装位置、结构标高、相关尺寸、焊接要求及相应的材料表。设立专职技术负责人，强化与设计院、监理的联系与沟通，发现问题及时解决，确保深化图完

16、全贯彻原结构设计的思路和意图。深化图设计初步完成后，由主任工程师进行审核，审核后由设计人员进行确认或修改图纸，然后二次出图，再由主任工程师进行审核或修改，最后将通过审核的图纸绘制出图，经原设计单位审批后方可投入使用。工艺设计根据施工方案的要求，进一步编制制作工艺、焊接工艺、涂装工艺、拼装工艺、运输方案等工艺文件，设计工装、卡具、模板、拼装胎架、运输托架等工艺图。根据施工环境及现状，组织相关人员进行环境因素调查、识别和危险源辩识，对识别出的重大环境因素和危险源制定管理方案和应急预案，组织施工人员认真学习、理解公司的管理方针和目标，熟知各项控制措施，保证工程顺利进行。在构件加工过程中，如发现深化图

17、有错误或原设计图有修改，深化图设计人员应及时进行确认，然后修改图纸并发放修改图，同时收回原图，以免发生混淆。根据业主、监理单位的要求，制定相应的安全保卫措施、现场临时用电措施，进行详细的、有针对性的技术交底及安全交底，对关键过程制定相应的施工指导书，以满足工程对质量安全的特殊要求。针对该工程的特殊位置，对现场的施工人员进行职业健康与安全文明知识、环境管理知识、消防知识、操作技能知识的专项培训，作好三证一册的管理工作，确保施工人员的安全教育管理工作到位。机具准备根据施工工艺及料具计划，将相应的设备、工具准备齐全。机械管理部门确保每台加工设备的状态良好，提高设备的完好率和利用率。作业层执行设备三定

18、制度（定人、定机、定岗），确保投入该工程的设备正常运行。施工前进行检查，以保证机具的完好性和有效性，尤其是相贯线切割机的良好运行。由于本工程在预制加工过程中将集中、大强度地使用相贯线切割机，因此在正式加工前应对设备进行全面的维护、调试，检验设备有无部件缺损、精度是否满足要求。根据工程的总体进度计划，制定详细的钢结构工期计划及保证措施，保证施工现场的进度满足要求，根据计划提前确定施工中将要使用的大型机械并签订租赁合同。劳动力准备：根据施工进度计划，调配各专业施工人员，确保劳动力充足，同时应做好抢工的准备。本工程中涉及的主要专业工种有钣金工、起重工、焊工、无损检测人员，所有专业工种人员必须持证上岗

19、，施工前应根据工程特点进行专项培训，以保证施工的质量。制度准备： 制定现场施工人员的责任制、各项管理制度、成品保护措施，建立质量、安全奖惩制度，并向管理人员、施工人员进行宣讲。劳动力计划及机具计划劳动力计划实际施工中将根据施工进度随时调整各工种人员数量，以适应工期需要，初步计划最大施工人员数量如下：序号类别单位数量备注管理人员人15钣金工人40钳工人20相贯线设备操作工人2焊工人60油漆工人20电工人4测量工人12探伤人员人4起重工人10力工人20吊车司机人6运输车辆司机人4维修工人4合计人221主要机具计划设备名称型号单位数量使用性能备注塔吊7030台1良好安装龙门吊20T台1良好预制汽车吊

20、20T辆2良好预制、安装10吨汽车半挂辆2良好预制、安装相贯线切割机台1良好预制硅整流焊机450A台18良好预制、安装CO2焊机500A台10良好预制、安装磨光机150台20良好预制、安装磁力切割机台2良好预制、安装烤箱台2良好预制、安装吊链个20良好预制、安装抛丸机台1良好预制50台钻台2良好预制防腐喷漆设备套1良好预制、安装千斤10-30T台30良好预制、安装气割工具套14 良好预制、安装全站仪套1 良好安装经纬仪台3 良好预制、安装水准仪台2良好预制、安装对讲机个6 良好安装电脑台3良好技术参数资料报验 施工进度计划 本钢结构施工进度计划以招标文件书中提出的要求为依据，具体计划详见附页钢

21、结构施工进度计划。钢结构预制工艺加工准备：接到图纸后，立即组织技术、生产、预算、项目施工人员认真进行图纸审核，审核内容包括执行标准正确与否，对材料选用是否正确，焊接质量有无特殊要求，加工能力是否满足设计要求，相关尺寸是否正确。对于图中出现的问题或疑点，及时与设计部门取得联系，及时办理变更洽商确保不因图纸问题影响施工。组织设计进行交底，以便于正确领会设计意图，掌握工程关键部位，制定切实的工艺措施，从根本上把住质量关。依据施工图纸编制材料、设备、生活用品预算，抓紧报上级有关部门审批，材料采购要选择合格分供方材料，为尽早开工打好基础。选择合理的施工工艺，对加工钢桁架所需用的焊机，及机械设备进行认真的

22、检查、维修和保养，同时还要完善必须的各种工装胎具的加工制作。在人力资源方面，应根据公司目前的生产形式调配人员、统一调度。集中优势兵力打好该工程。主要施工工艺：材料检验过程控制材料进厂检验工艺流程工程所有钢管及钢板必须有材质证明书，其质量标准应符合现行规范及设计文件的要求。由于所用钢材基本上是露天堆放，受空气湿度的侵蚀，钢材表面容易出现锈点和片状锈蚀。为此，要严格控制钢材表面锈蚀、麻点或划痕，其深度不得大于钢材厚度负偏差的1/2。焊接材料作为焊缝的填充金属，要保证其质量，应根据焊缝工艺评定，合理选用焊接材料，本工程选用E5015、E5016焊条、氩弧焊焊丝为H08Mn2Si焊丝、二氧化碳气体保护

23、焊选用ER50-6焊丝。对于优质焊接材料应满足以下要求：要保证电弧稳定燃烧和熔滴过渡顺利进行。保护液态金属，防止空气侵入。防止液态金属凝固时有气孔和裂纹等焊接缺陷的产生。 飞溅少，脱渣容易。焊材必须符合图纸和技术要求，焊缝金属应与母材的机械性能和化学成分相近。钢桁架使用的防腐涂料为设计图纸要求使用的型号，原料进场后检验其产品质量文件是否齐全、有效，厂家出具的检测报告是否完整且符合国家规范要求，并对涂料进行开桶检查，观察其是否有杂质过多或结块现象。二次深化设计：中国*大学体育馆钢屋盖结构是大跨度管桁架结构，且结构新颖美观、体形复杂。在设计给定的平面布置、桁架杆件截面尺寸及起拱要求的基础上，详图设

24、计内容主要包括钢柱接头、钢柱与桁架的拼接方式、运送单元、焊缝的坡口形式及杆件的相贯线切割数据等。根据设计图纸的空间杆件位置和对应关系，使用CAD三维旋转进行桁架的杆件拆图，将每根杆件的编号、实长、角度、位置等特征数据进行标注，再使用相贯线切割机进行下料。根据实际施工要求，进行钢构件节点的深化设计，图纸中应包括节点连接详图，并注明安装位置、结构标高、相关尺寸、焊接要求及相应的材料表。设立专职技术负责人，强化与设计院的联系与沟通，发现问题及时解决，确保深化图的设计完全贯彻原结构设计的思路和意图。工作图设计初步完成后，由主任工程师进行审核，审核后设计人员进行确认或修改，然后二次出图，再由主任工程师进

25、行审核或修改，最后将通过审核的图纸绘制出图，经原设计单位审查批准后方可投入生产。在构件加工过程中，如发现深化图有错误或原设计图有修改，深化图设计人员应及时进行确认，然后修改图纸并及时发放，同时收回原图，以免发生混淆。图纸深化设计流程：桁架放样：建立空间结构模型：由于空间桁架结构较为复杂，对其空间位置的控制均有一定难度。因此，在正式施工前必须建立空间模型，以便用来核对结构空间位置，特别是桁架彼此的连接，以及桁架与其它结构的连接是否准确、合理。空间结构模型应满足以下几点要求：空间结构模型应尽量采用1：1比例绘制，这样便于施工中的数据量取、计算；模型建立时应严格以设计图中的桁架基础点位置、结构顶部控

26、制点为依据，而桁架的具体尺寸及安装角度等数据，可作校核参数，来检验此结构的整体位置；建立空间结构模型时，不必绘制出实体，只需将用杆件的中心线来体现桁架结构即可，这样可以减少相当大的工作量。但对于复杂的节点，因其易出现不合理连接形式（如大直径管材相贯于小直径管材上），应单独绘制实体模型。尽量详细地考虑周围其它结构对空间桁架结构的位置关系影响。特别是对于深入混凝土结构内的桁架部分，应连同混凝土结构一起以实体形式体现出来，以便核对两结构间的理论间隙，间隙过小的应立即调整，以免影响结构的自然变形，造成安全隐患。提取单独桁架：空间结构模型核对无误后，可逐一提取单一桁架进行具体杆件加工参数的采集工作。提取

27、杆件时应根据安装方案确定的顺序进行，并保证桁架的完整，应包含与其连接的基础支座、其它桁架节点等影响制作的相关节点，注意不要遗漏或重复提取杆件。桁架分段及杆件调整：根据现场情况及安装需要，每榀桁架分8段运至现场安装。每段长度为1012m，最大单重为4.3吨。设计要求桁架屋脊处不起拱，屋脊两侧斜面各自跨中起拱3。根据受力线计算桁架各分段位置的起拱高，并对桁架进行重新放样。在钢管桁架节点的理论设计上，杆件中心线应交于一点（即偏心距e=0）时，节点的受力条件最为有利。而从施工方面考虑，节点中两支管间隙a应大于两支管壁厚之和且越大越好，这样即便于支管相贯线的加工、组装，也有利于支管焊缝的焊接。 桁架相贯

28、节点图 （图中e为支管偏心距，a为支管间隙，d为主管外径）但在实际工程，由于主管的外径比较小、支管与主管夹角较大时往往会形成支管相贯在一起的多重相贯节点，这将大大增加了施工难度。因此在相贯线参数采集前，可对桁架杆件进行适当调整，从而达到便于加工的目的。杆件调整时应遵循以下要求：不改变杆件的设计规格；适当调整桁架斜腹杆与弦杆的夹角，且应保持节点的对称。调整后，杆件位置除尽量有利于施工外，必须满足的规范要求；尽量不调整受力较大位置处的杆件。由于桁架的上弦撑杆（1273）应在其两端桁架就位后在进行安装，因此其安装时应倾斜就位，势必因对角线长度大于弦杆间距而须捶击强行入位，但由于上弦撑杆管壁为3mm极

29、易造成管口变形。经放样，对角线长度比弦杆外壁间距大2mm。为避免这一问题，应将上弦撑杆的相贯线长度参数适当缩短4mm，以便于杆件的入位。数据提取：数据提取的方式主要是在CAD中对空间模型、桁架放样图进行标注，角度标注时应注意要先将坐标系定义在角所在的平面内。相贯线加工所需数据：目前普遍使用的各类数控相贯线切割机均不能直接利用设计单位提供图纸（包括电子版图），进行杆件的相贯线加工。在实际工程中，需对原设计进行一定的深化、放样及数据采集工作，并制成表格，以便于施工人员将数据输入设备进行加工。平面桁架相贯线端口形式参数：数控相贯线切割机中一般均提供了常见的几种节点形式及所需的加工数据，只要将参数输入

30、设备编辑成一个节点程序即可将相贯线端口一次切割完成。常用节点形式：序号节点形式所需数据1支管内径r、壁厚t主管外径R支管与主管的夹角a（a90）2支管A（加工管件）的内径r、壁厚t支管B的外径R主管外径R支管与主管的夹角a、b3支管A（加工管件）的内径r、壁厚t支管B外径R，与主管夹角默认为90主管外径R支管与主管的夹角a（a90）杆件长度参数：由于施工中管件相贯节点连接采用焊接形式，采用熔透焊接的相贯线端口应根据焊接工艺要求开设坡口。因此实际只有支杆的内壁与主杆外壁接触，为保证加工精度在施工过程中涉及到的杆件实际长度均应以管件两端内壁为准。相贯线杆件的长度分类：相贯线杆件加工中所涉及到的杆件

31、长度分为两种: 一种是中心线长度,支杆中心线与两端主杆中心线交点的间距长度；另一种是加工后完整杆件的实际长度，如下图所示。中心长度是杆件加工时设备需要的长度参数，实际长度在设备加工中一般不使用，只在材料排版时作以参考。但在多管相贯节点中，往往需利用实际长度来确定切割刀具的行走距离，使用时应注意此时的实长应为两次切割起刀点的间距（一般为趾部顶点到根部顶点的距离）。 相贯线杆件长度示意图 简单相贯线的长度参数：这里所说的所谓简单相贯线是指设备可通过一个相贯线曲线程序自动切割完成的曲线形式。平面相贯节点中的相贯线均属于简单相贯线，而空间相贯节点的相贯线是否可以视为简单相贯线则主要取决于设备的加工性能

32、。由于简单相贯线可通过程序的组合方式来完成整根杆件两端相贯线的切割，因此在进行此类杆件加工时，只需提供杆件中心长，设备会利用自身配备的程序自动计算出杆件两端相贯线间的道具行走距离，而自动确定杆件长度完成加工工作。空间相贯线的长度参数：由于空间相贯线无法通过一个程序自动完成切割工作，需分几次切割方能完成。因此由空间相贯线组成杆件则不能通过简单的程序组合来实现自动切割，这时需在杆件一端相贯线切割完毕后输入刀具行走距离（有时包括旋转角度），再开始进行另一端相贯线端口的切割。下面以一根杆件的加工为例，列举一下空间相贯线杆件加工涉及的主要长度。序号图 示说明1杆件右端相贯线第一步切割，设置起刀点位置L1

33、时应注意余量B满足相贯线要求。2杆件右端空间相贯线第二步切割，设置起刀点1位置L1（也可输入与1起刀点间距）。3杆件右端空间相贯线的起刀点2位置应手工输入L2。坡口参数：根据规范和设计要求，杆件相贯线周边焊缝的焊接形式应根据支杆与主杆夹角情况而有所不同：当支管壁厚6mm时，支杆与主杆所夹锐角75时，相贯线采用全周边坡口的全熔透焊缝；当支管壁厚6mm时，支杆与主杆所夹锐角75时，趾部相贯线采用坡口全熔透焊缝，跟部相贯线可采用角焊缝，侧部为过渡焊缝。因此理论上支杆相贯线端口周边的坡口形式应根据部位的不同而不同，规范要求：全熔透焊缝坡口角度应为45；部分熔透焊缝坡口角度为3045；角焊缝的坡口角度可

34、为0。在一般数控相贯线切割设备中，厂家提供了对不同部位的坡口角度进行分别设置的功能。但在实际施工中不能完全按照理论要求执行，如果相贯线周边的坡口角度变化较多，在设备切割过程中由于切割刀摆动过于频繁、运动轨迹过于复杂，往往会严重影响切割质量和相贯线的精确度，而且是相贯线越复杂偏差将越大。所以为保证杆件相贯线的加工质量，在实际施工中相贯线周边应尽量采用统一的坡口角度。当支杆与主杆所夹锐角45时，相贯线周边可按照全熔透焊缝的坡口角度进行加工。在支杆与主杆所夹锐角45时，根据以往工程经验相贯线周边可不开设坡口，而将夹角值减小0.5。这样趾部与主杆夹角可满足全熔透焊接要求，同时通过对相贯线形状的微小改变

35、来避免跟部对杆件安装就位的不良影响。桁架杆件加工：上下弦杆的制作：钢桁架的上下弦杆采用磁力切割机进行坡口加工，对接焊缝间距应大于500mm。2998与29912的弦杆对接时，应对厚壁管进行减薄加工，形式如右图。管壁的减 不同壁厚弦杆对接口形式 薄使用车床进行加工。上下弦杆的对接焊缝采用内衬垫圈的全熔透焊缝形式，垫圈由Q235B材质的404的扁铁弯制。 弦杆对接焊缝形式 在本工程中桁架屋脊弦杆弯折处设置过渡板的节点形式（如下图），两段弦杆分别与过渡板焊接，过渡板材质、厚度同于弦杆。桁架预制时，过度板与一端弦杆焊接，另一端弦杆留有40mm的安装余量，待桁架最后一段安装前根据实际测量情况调整弦杆尺寸

36、。 弦杆弯折节点形式 弦杆拼接在专用胎具上进行，两段弦杆分别设置两个以上的支撑点，接口两侧支撑点间距不大于1m，以确保对接口焊接时弦杆整体的直线度。杆件相贯线加工：管材排版：由于工程中同规格的腹杆长度不完全一致，应根据管材的实际长度进行统一排版，否则势必造成材料的浪费、加大工作量，统一排版应注意以下几点：根据切割杆件的加工参数，计算杆件的最大实际长度，并根据计算结果确定管材的订货长度；管材的实际可利用长度=到货长度 切割设备卡具卡紧长度 N杆件间间隙，N为杆件根数；切割杆件排版应尽量以桁架为单位，不要将各桁架中的杆件混在一起进行排版、加工，以免影响加工效率；成品校验：每开始加工一种规格的杆件时

37、，均应先试加工几根并进行成品检验。检验方法主要是在地面制作简单的胎具，将杆件实际安装就位，看杆件的切割质量是否符合设计要求。如出现偏差过大，应立即分析原因并及时调整，以免造成批量次品。检验项目主要有：支杆相贯端口与主杆是否吻合，坡口角度是否满足焊缝要求。杆件切割：成品校验完毕后可开始批量加工。将加工数据输入相贯线切割设备，自动完成杆件的加工工作。杆件加工时应尽量按管材规格分批进行，同时兼顾桁架组对要求。在杆件加工的同时应逐根进行编号，这有利于杆件加工量的计算，也能有效地避免在桁架组对时发生混乱。编号设置应满足以下要求：对单榀平面桁架内的腹杆进行逐根编号，并绘制标号图；腹杆编号应可直观地看出杆件

38、的所在桁架，如GJ3-13。 编号应在杆件内壁和外壁各标注一个，内壁编号应使用胶带遮蔽以免在杆件除锈、刷漆时丢失。喷砂除锈、刷漆工艺控制工艺流程：技术数据：喷砂除锈：厂内加工Sa2级,现场补漆St3级；除锈后表面粗糙度4070m;漆膜厚度分别为120m（室内）和180m（室外）;施工环境：温度538，相对湿度3085%钢材表面喷砂除锈处理:对钢材表面喷砂除锈，除锈质量的好坏是整个涂装质量的关键。黑色金属表面一般都存在氧化皮和铁锈，在涂装之前必须将他们除尽，不然会严重影响涂层的附着力使用寿命，造成经济损失，而所有除锈方法中，以喷砂除锈为最佳；因为它既能除去氧化皮和铁锈，又能在金属表面形成一定的粗

39、糙度，增加了涂层与金属表面之间的结合力。厂内杆件使用抛丸机进行表面除锈，除锈等级为Sa2级。将金属表面的铁、锈、氧化皮、焊渣、灰尘、水份等清除干净，应符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923的规定。 施工前根据抛丸设备的结构形式，制作一个竖向送料架。喷砂工作时送料架为两组配合使用，送料架基本形式如下图： 喷砂过程中，空压机使用的压缩空气应经油水分离器除去油脂和水分。喷枪的喷嘴最小直径为8mm，入口处的压力不得小于0.5Mpa，喷射距离、角度应符合有关规定。 喷砂作业完成后，对钢材表面进行除尘、除油清洁，对照标准照片检查质量是否符合要求，对不足之处进行整改，直至达到质量要求，并做好检查记

40、录。构件的防腐涂装：防腐涂料的选用及检验：根据设计要求本工程的防腐涂料采用无机富锌漆，其性质主要体现为对钢铁基层的阴极保护作用，防锈性能优异，耐高温，不能在低温环境下施工。对除锈要求很严格，与各种有机、无机涂料均能配套，但不得与油漆配套。适用于高温或室外潮湿环境的钢铁基层。本工程的涂装材料质量必须符合国家相关涂料标准，采购前必须提供产品说明书、产品批号、生产日期、防伪标志、合格证及检验资料等，并经监理工程师审查合格后方可使用。涂料使用前应进行开盖检查，不合格或过期的禁用。防腐涂装工艺：钢材表面除锈经检查合格后在46小时内涂装，涂装工作应在室内进行。涂料应当天配置，稀释剂与涂料的配比应参考厂家提

41、供的工艺要求并结合当天温度情况适量调整，严禁随意变化配比。涂装前应对钢材表面预处理的质量、清洁度、粗糙度等进行检查，合格后方可进行涂装，对于管件表面的油污应用涂料稀释剂进行清洗。施工前还要对环境情况进行检查并做好记录。无机富锌漆使用时应注意搅拌均匀，避免涂料中的锌沉淀而影响涂装质量。搅拌应使用电动搅拌器按同一方向充分搅拌。由于设计要求的防腐漆膜厚度较大，分别为120m（室内）和180m（室外）。涂装应分3道（室内）、4道（室外）完成，各层涂料涂装间隔按说明书执行，各道涂层涂装前应注意清理构件表面的灰尘。过程中对每一道涂层均要进行湿膜厚度检测，干膜的外观检查应符合SL105的规定要求，涂装结束漆

42、膜固化后进行干膜厚度的测定、附着性能检查等。安装焊缝接口处，各留出50mm，用胶带贴封，暂不涂装；涂层厚度控制的原则在单位面积内选取一定数量的测量点进行测量，取其平均值作为该处的漆膜厚度。但焊接接口处的线缝、以及其它不易或不能测量的组装部件，则不必测量其漆层厚度。由于物体本身的构造、喷涂工作的管理情况、喷涂工作人员的素质等因素，都会使涂层厚薄不均，因此要100%保证全部涂层都在规定厚度以上，不单只会大大地增加涂料的用量，实际上也不易办到，唯有按干膜厚度测定值的分布状态来判定是否符合标准。胎具制作：平面桁架胎具为保证桁架的拼装质量，便于日后的空间组对、现场安装的进行，平面桁架拼装采用屋脊两侧桁架

43、单独拼装。由于本工程中的平面桁架屋脊东坡桁架的高度尺寸不断变化，因此在此部分胎具制作时应注意预留胎具的改造余量。平面胎具采用钢制支托，支托高度为400mm以便进行桁架焊接。支托的上平面必须采用自动切割，严禁手工切割。定位后用水准仪检测的胎具整体水平度。用经纬仪在支托上放出跨度方向（X向）的基准线，在不同桁架组对时此基准线不变。根据不同桁架的分段起拱量，在支托上点焊定位挡板（或使用楔铁）保证弦杆在胎具上的定位。每榀桁架拼装前先在胎具上放出高度方向（Y向）的基准线，并据此在就位后的弦杆上放出节点位置和腹杆中心线。辅助弦杆的定位线，应根据起拱后的上下弦杆进行测量、放线。当辅助弦杆在上下弦杆间（如桁架

44、GJ1、3、5、7、9等）时，辅助弦杆不设置支托而采用在腹杆上放线进行定位。钢制支托设置在弦杆两节点中心，间距根据桁架各段长度设定，应保证每段弦杆不少于两个支点。支托与钢底板点焊固定。 平面桁架胎具示意图 空间桁架胎具使用I18工字钢、10#角钢钢板等制作成刚性胎具，胎具纵向跨距根据桁架分段位置设置，保证每段桁架的支点不少于2组，以保证空间桁架组对的质量。I18工字钢立柱与钢底板角焊缝固定，立柱纵向间设置10#角钢横撑，横撑与立柱翼板内侧焊接。在横截面内的立柱间、距地面约600mm处焊接t=10mm钢板的水平托板，主要用于控制桁架底面标高。在上弦杆下平面焊接I18工字钢牛腿及定位角钢，牛腿主要

45、用于平面桁架的垂直度的控制，牛腿顶面与上弦杆底平留有2030mm间隙。 空间桁架胎具示意图 钢桁架的拼装：平面桁架拼装：杆件加工完毕、防腐涂装后，根据设计图纸进行平面桁架GJ123的地面拼装。拼装应以屋脊两侧斜面桁架为单位、单独组对，以保证桁架的整体尺寸偏差满足设计、规范要求。拼装前在地面检测平面胎具，利用经纬仪采用中心投影法对拼装位置、分段起拱点进行精确控制，并调整固定角钢位置。弦杆的拼装接口在上胎前焊接、探伤完毕，拼接接口应设置在节间1/3处，并与分段接口错开两个节间以上的距离。弦杆上胎就位后，复测起拱量并利用楔铁调整上弦杆。所有起拱测量均应以Y向基准线为准。上、下弦杆分段接口进行断焊固定

46、，每道接口断焊长度不小于400mm，焊脚高度为35mm。将整组连接板焊接在接口两侧，以便现场安装的精度控制。节点形式如下图： 弦杆分段接口连接形式图 每个节点使用四组连接板（每组两块耳板、一块连板及四条M20安装螺栓），连接板与弦杆采用角焊缝进行围焊，焊脚高度不小于8mm。每组连接板上共开设6个螺栓孔，其中间的螺栓孔为安装时使用过冲，不设置螺栓。弦杆件就位后根据X向基准线在弦杆上放出腹杆的定位中心线，并进行桁架腹杆的安装。各腹杆点焊固定好，待整榀桁架拼装完毕后再统一进行腹杆焊接。腹杆焊接采用氩弧焊打底、二氧化碳气体保护焊（手工电弧焊）填充的工艺。腹杆焊接由四名焊工从桁架的跨中向两侧对称焊接，焊

47、接顺序参见下图。图中表示焊工、表示每名焊工的焊接顺序由于GJ11桁架西侧（1275）和GJ13桁架东侧均为双辅助上弦杆（1275）形式、高度较大，若整体制作将无法运输。因此在GJ11、13平面桁架预制时，辅助上弦杆与桁架一同整体拼装，分段形式与桁架相同，接口位置与桁架接口错开500mm。整体焊接时，上弦杆上方1275立杆与上弦的焊缝不进行焊接。出胎后，辅助上弦杆单独运至现场安装。 GJ11、13平面桁架拼装形式 整榀桁架的腹杆焊缝焊接完毕后，可将桁架分段出胎运至室外空间桁架胎具进行空间桁架的组对。出胎前拆除分段接口腹杆，固定在接口附近的其它腹杆上并标明杆件编号，以免因搬运而造成散乱。在自由端长

48、度较大的弦杆间设置临时支撑，以保证弦杆间距，支撑可采用10#工字钢，与弦杆点焊固定。检查桁架编号，尤其是弦杆接口的编号是否连贯。检查腹杆焊口背面是否已点焊固定。检查完毕后，用气割割掉弦杆分段接口上的断焊，并用砂轮对焊点进行打磨。准备就绪后，用车间内行车将平面桁架整榀吊至平板车上运至车间外进行空间桁架的组对。平面桁架吊运应使用吊具以避免吊索的水平分力对桁架的影响，从而减少桁架平面外变形的可能。空间桁架拼装：空间桁架拼装形式：23榀平面桁架组对成11组空间桁架和一榀平面桁架，具体组合关系为：GJ1-2、GJ3-4、GJ5-6、GJ7-8、GJ9-10、GJ12-13、GJ14-15、GJ16-17

49、、GJ18-19、GJ20-21、GJ22-23。其中GJ11以平面桁架形式运至现场安装。 方型截面桁架组装前应认真核对图纸上每个杆件的尺寸及各点连接的关系，经确认后方可使用。为了保证方型截面桁架的拼装质量，采用空间桁架胎具进行组对，屋脊一侧的桁架尽量同时组对，以实现桁架的组对与预拼装的同时进行，以避免空间桁架的反复上胎、下胎。对于长度过大的桁架（如GJ1419），由于场地有限可分两次进行组对。同一侧桁架的第二次组对时，应保留第一次组对中与之连接的一段作为基准，以保证桁架的整体拼装质量。多段空间桁架同时组对、焊接时，弦杆对接口始终使用拼装连接板连接。空间桁架组对时可同时将同段的两组平面桁架就位

50、，并应保证对应节点的在同一截面上，通过水准仪和经纬仪并配合楔铁、千斤顶调整平面桁架的水平度、垂直度。调整完毕后立即安装桁架两端及跨中的上下弦撑杆，并点焊固定使桁架形成空间结构，以便在以下的撑杆安装中保持稳定。利用厂内行车及倒链，按照从中间向两端的顺序安装上、下弦撑杆，并点焊固定。对于分段自由端较长的桁架应设置临时支撑，支撑可使用分段位置暂无法就位的撑杆或10#工字钢。组装完毕后，对空间桁架进行统一焊接，焊接时先下弦撑杆、后上弦撑杆的顺序进行，上、下弦撑杆焊接均由四名焊工按照从各段中间向两边的方向对称进行，同于平面桁架的焊接顺序。立柱的制作：立柱的组对工作应与其所在的桁架一同进行，也分为平面结构

51、组对和空间结构组对两个阶段，其拼装、组对和焊接方法同于桁架。不同点在于以下几点：立柱与桁架的断开形式为：桁架上弦保持连贯，下弦在立柱处断开，立柱内与桁架上弦杆连接的腹杆暂不焊接，同立柱一起运至现场，待桁架、立柱安装焊接完毕后再进行安装、焊接，以保证立柱与桁架弦杆的焊缝完整。 立柱与桁架连接形式 在平面桁架组对时由于部分立柱长度较大，不能同桁架一起整体拼装，可分为两段拼装。为保证立柱与桁架的连接质量，立柱上段可和桁架一同组对，下一段立柱组对时应以上一段为基准。由于桁架截面中心尺寸均为4m2.8m，因此立柱应尽量使用同一个胎具。焊接工艺控制一般要求：针对本工程焊接量大而集中、管材焊缝的全位置焊接、

52、工期要求紧等实际特点，根据我公司的焊接工艺储备，制定相应的焊接工艺指导书，在技术上确保焊接质量。参与本工程的焊接工人必须持有相应资质，且经过实际考核合格后方可上岗操作。在焊接前对焊工进行焊接工艺专项交底，在实际焊接操作中，工长、质检员重点检查焊接过程中各项重要参数的控制，如焊接电流、速度、焊接顺序及层间间隔时间。焊条在使用前，应由专人负责按产品说明书规定的烘焙时间和烘焙温度进行烘焙，并做好烘焙记录。低氢型焊条烘干后必须存放在保温箱（筒）内，随用随取。焊条由保温箱（筒）取出到施焊时间不宜超过2h。不符上述要求时，应重新烘干，但焊条烘干次数不宜超过2次。雨时严禁露天施焊。母材焊接区内的潮湿表面要处

53、理干净，因为水分子在电弧高温作用下能分解出氢、氧，影响焊缝质量，所以规定必须待干燥后施焊。在四级以上风力的环境区域下施焊，一是电弧容易偏吹、二是迫使焊缝冷却速度加快，而产生裂纹，因此规定增加防风措施。严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条或焊丝，及受潮结块或熔烧过的焊剂。施焊前焊工复查焊缝质量和焊区处理情况，当不符合要求时，修整后方可施焊。焊接时严禁在母材上引弧，多层焊应将上一层熔渣清除干净，每层接头错开50mm。焊接完毕，焊工应清理干净焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，用肉眼和放大镜检查检查焊缝外观质量。焊缝表面无气孔、夹渣、裂纹、焊瘤及未熔合等缺陷。焊缝出现缺陷时要查明原因，制定返修工艺，焊缝同一部

54、位返修次数不宜超过两次。厂内焊接选用的焊材为：手工电弧焊焊条为E5015、E5016，氩弧焊焊丝为H08Mn2Si焊丝, 二氧化碳气体保护焊选用ER50-6焊丝。焊接相关参数如下表：氩弧焊(H08Mn2Si焊丝):厚度(mm)焊接直径(mm)钨极直径(mm)喷嘴直径(mm)焊接电源(A)氩气流量(L/min)31.6-3.01.6-3.28-12401408-124-83.0-5.02.4-5.010-1414032010-16124.0-6.04.0-6.412-162403601420二氧化碳气体保护焊ER50-6焊丝填充（短路过渡）厚度(mm)焊接层次焊丝直径(mm)电流(A)电压（V）

55、速度(cm/min)线能量(Kj/cm)311.2150-17020-248-1220.244-81-21.2200-23025-2810-1525.76122-31.2200-23025-2810-156时03.0注：1、hf 8.0mm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的10%。2、焊接H形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计要求值。焊缝外观质量允许偏差见下表。序号项目示意图允许偏差（mm）一、二级三级1对接焊缝余高（C）B20时，C为03；B20时，C为04B20时，C为03.5B20时，C为052对接焊缝

56、错边（d）d0.1t且2.0d0.15t且3.03角焊缝余高（C）hf6时C为01.5；hfC时C为03.0焊缝外观质量标准：项目焊缝种类质量标准气孔横向对接焊缝不允许纵向对接焊缝，主要角焊缝直径1.0m，不多于3个且间距不小于20mm其它焊缝直径1.5m，不多于3个且间距不小于20mm咬边受拉杆件横向对接焊缝及竖向加劲肋角焊缝（腹板侧受拉区）不允许受压杆件横向对接焊缝及竖向加劲肋角焊缝（腹板侧受压区）0.3纵向对接焊缝，主要角焊缝0.5其他焊缝1.0焊角尺寸主要角焊缝按设计要求其他焊缝按设计要求余高对接焊缝焊缝宽123.012254.0254/25余高铲磨后表面横向对接焊缝不高于母材0.5不

57、高于母材0.3=50微米焊缝外观质量允许偏差 焊缝质量 等级检验项目一级二级三级备注未焊满不允许0.2+0.02t且1mm，每100 mm长度焊缝内未焊满累计长度25 mm0.2+0.04t且2mm，每100 mm长度焊缝内未焊满累计长度25 mm根部收缩不允许0.2+0.02t且1mm，长度不限0.2+0.04t且2mm，长度不限咬边不允许0.05t且0.5 mm，连续长度100 mm，且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t且1 mm，长度不限裂纹不允许不允许允许存在长度5mm的弧坑裂纹电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤接头不良不允许缺口深度0.05t且0.5 mm，每1000 mm长度焊

58、缝内不得超过1处缺口深度0.1t且1 mm，每1000 mm长度焊缝内不得超过1处表面气孔不允许每50mm长度范围内允许存在直径0.4且3mm的气孔2个；孔距应6倍孔径表面夹渣不允许深0.2t，长0.5t且20mm控制变形措施对于钢屋架焊接，先焊收缩量较大的焊缝，使焊缝能自由地收缩，即先焊对接焊缝，后焊角焊缝。对于组合构件，则先焊受力大的焊缝，后焊受力较小的焊缝。对较长的焊缝，选择对称焊、分段逆向焊法、跳焊等方法，特别是采用分段逆向焊接法施工时，产生的应力较大，但变形较小。通过采取各种措施控制焊接产生的变形，但仍然会有一定的残余变形存在，为此还需在施工完毕后进一步进行矫正处理。 对于横杆、斜杆

59、和弦杆相交节点处由于存在多道焊口、焊量大，必然会造成局部的焊接变形。为了控制产生过大的变形，应采取相应的控制变形措施，首先应控制组对间隙，全熔透焊接焊缝间隙应小于3mm，过大将增加焊接量、增加变形的可能性。另外焊接是严格控制焊接参数，采用小电流、多层次工艺，控制焊接线能量输出。无损检测无损检测单位应具有专业资质，并经监理单位审查合格。无损检测应在外观检查合格后进行。焊缝无损检测报告签发人员必须持相应探伤方法的级或级以上资格证书。设计要求全焊透的焊缝，其内部缺陷的检验应符合下列要求：杆件壁厚大于等于8mm的全熔透焊缝，可根据设计对焊缝的等级要求进行超声波探伤检测。由于壁厚小于8mm的杆件焊缝超出

60、了规范要求，无法进行超声波探伤检测，应按照设计对角焊缝的检测要求执行。壁厚大于等于8mm的杆件对接焊缝为一级焊缝，应进行100%的超声波探伤检验，其合格等级为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级（GB11345）B级检验的级及级以上。其余一般全熔透焊缝为二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（GB11345）B级检验的级及级以上；下列情况之一应进行表面检测：壁厚小于8mm的熔透焊缝进行100%的表面检测；外观检查发现裂纹时，应对该批中同类焊缝进行100%的表面检测；外观检查发现有裂纹时，应对怀疑的部位进行表面探伤；设