钢结构制作工艺控制要点

钢结构制作工艺控制要点4.1箱型柱制作工艺要点（以HJ2-5为例）4.1.1构件形式示意4.1.2构件组装顺序：制作第一节柱（箱型）并矫形，上端端铣，以端铣面为基准取长并用半自动切割坡口制作第二节柱（箱型）并矫形，半自动切割出上端坡口制作第三节横梁并矫形（箱型）并加工坡口制作斜牛腿1、2、3、4、5并喷丸除锈制作直牛腿1、2、3并喷丸除锈第一节柱、第二节柱、第三节横梁十字组拼矫正放样划线确定牛腿位置将斜牛腿1、3、4，直牛腿2与主体点焊将斜牛腿2、直牛腿1、3与主体点焊斜牛腿1、3、4，直牛腿2与主体焊接斜牛腿2、直牛腿1、3与主体焊接牛腿端口取长焊接牛腿上的连接板总体取长，半自动割出现场坡口焊接连接板整体喷丸处理油漆包装运输4.2屋架桁架的制作工艺要点4.2.1钢屋架的分段钢屋架主要由箱形杆件连接组成，屋架高度为2.5米，跨度45米，屋面共分布6榀，最大重量42吨，其两端通过销轴与巨型桁架和钢梁连接。为了最大限度的减少工地的施工工作量，工厂制作时将每榀屋架制作成三个单元，运输至工地组装后进行安装。第一分段第三分段第一分段第三分段第二分段上弦杆下弦杆腹杆4.2.2屋架杆件结构示意（以WJ1-2为例）4.2.3结构特点分析(1)屋架结构为桁架，弦杆及腹杆均为箱型结构件，上、下弦杆为□500×500×25×25，腹杆为□500×200×16×12。腹杆布置为W型，节间间距为3750㎜；(2)弦杆两端现场拼接接头处，腹板上下齐口，上下翼板相互错开250㎜；(3)弦杆与腹杆之间采用全熔透焊缝连接；(4)上弦杆内位于节点处设三块加劲板，位于节点中心的加劲板与箱体下翼板之间为全熔透焊缝，与腹板之间为角焊缝，焊脚高度为12mm；两边加劲板与箱体下翼板、腹板之间都为角焊缝，焊脚高度为12mm；(5)下弦杆内位于节点处设三块加劲板，三块加劲板与箱体上翼板之间为全熔透焊缝，焊缝形式可采用；与腹板之间为角焊缝，焊脚高度为12mm；(6)上下弦杆节点处一定区域，翼、腹板间为全熔透焊缝；其它部位为半熔透焊缝，熔深为2/3t；(7)弦杆两端头采用全熔透焊缝，中间部位采用半熔透焊缝焊接；(8)上下弦杆端头各250㎜焊缝不焊，为现场焊缝；(9)以上全熔透焊缝、半熔透焊缝形式见焊接工艺。4.2.4钢桁架加工要领4.2.4.1弦杆下料时长度方向留30～50㎜余量，腹杆下料时也预留20㎜余量；4.2.4.2弦杆、腹杆箱体焊接完成，焊缝经外观及UT探伤检验合格，连接板、腹杆端部焊接衬板已焊接完毕，杆件矫形完成；4.2.4.3弦杆及腹杆各面画出中心线，并在两端打上洋冲标记。在上、下弦杆上划出腹杆各节点的装配位置线，划线时可按每节间加放2mm焊接收缩余量；4.2.4.4在组装平台上按详图及起拱图放出大样，包括弦杆、腹杆的中心线、外形线及各位置尺寸线；按放样，点焊定位块，用于装配定位；4.2.4.5装配、焊接腹杆，焊接矫正后割正上、下弦杆的长度，半自动切割出现场焊接坡口，然后装配、焊接端部节点板、焊接工艺衬板，用空心钻或磁力钻钻箱体腹板上的孔。4.2.4.6桁架焊接：(1)桁架焊接时应注意焊接顺序，应首先焊接中间节点，再向桁架两端节点扩展的焊接顺序，以避免由于焊缝收缩向一端累积而引起的桁架个节点间尺寸误差。并且不在同一个腹杆两端同时焊接，应首先焊接下弦杆的节点，然后焊接上弦节点。(2)焊缝尺寸应符合设计要求的计算厚度值或焊脚尺寸，但也要避免过多的堆焊加强高而产生较大的焊接残余应力。(3)焊缝坡口的根部间隙大于标准值1.5mm以上时，应按超标间隙值增加焊脚尺寸。但间隙大于5mm时应事先用堆焊和打磨方法修整端头或在接口处堆焊焊道，以减小焊缝间隙。4.2.4.7外形整修、清除焊疤、飞溅、并打磨光洁，包括外露切割边缘。4.2.4.8钢桁架外形尺寸允许偏差见第6节。4.3巨型桁架的制作要点4.3.1钢桁架的运输分段情况钢桁架全长116米，上弦共划分为9个分段，下弦共11个分段，最长分段长度不超过15米，桁架弦杆上带牛腿以便于腹杆的安装。中间腹杆不进行划分，两端斜腹杆与桁架端部曲线段制作成整体参与吊装。钢桁架分段划分示意图见下图。4.3.2工厂制作分段原则以上各分段均整体出厂，但在工厂制作过程中，考虑到车间吊装能力及组立过程中构件的翻转，对重量大的箱型梁必须分段，按最大吊装能力为38吨考虑，分段原则如下：(1)构件总重在30吨以下的：小件先抛丸除锈，箱型本体与牛腿制作完成并抛丸除锈后，外表面涂刷20微米的车间底漆，整体大组立后，涂漆；(2)构件总重在30-40吨的：a.下料前板料先行抛丸，单面涂20微米的车间底漆；b.有弯曲段的，分两段制作，分段选在弯曲一侧板厚变截面处，翼、腹板对接焊缝应相互错开200㎜。箱体与牛腿分别抛丸后外表面涂刷20微米的车间底漆，然后进行大组立，整体涂底漆（中间漆）后出厂；c.直梁整体制作，箱体与牛腿分别抛丸后外表面涂刷20微米的车间底漆，然后进行大组立，涂底漆（中间漆）出厂。(3)总重在40吨以上：考虑分二～三段制作。分段选在板厚变截面处（有弯曲段的，在此处必须分开），翼、腹板对接焊缝应相互错开200㎜。下料前板料先行抛丸，单面涂20微米的车间底漆，然后下料制作。各类型桁架梁分段示意图4.3.3.1HJ1-1T2(图号GT-022)，总重量36.6吨，本构件整体制作4.3.3.2杆件号：HJ3-3T2（加工图号GT-068），重量43.6吨，分为两段，箱型腹板从板厚变截面处断开，翼板从与腹板之间错开200㎜处断开，示意图如下：第一段：第二段：4.3.3.3杆件号HJ3-4B1（加工图号GT-075），总重量45.5段，分为两段制作：箱型钢桁架杆件制作要点4.3.4.1杆件结构示意图以杆件HJ1-6B1为例，该杆件结构示意图如下：4.3.4.2分段方法该杆件重量54吨，分三段制作：第一段：弯曲段，右端腹板在板厚变截面处、翼板在与腹板错开200㎜处分开。第二段：直箱型段第三段：左端腹板在板厚变截面处、翼板在与腹板错开200㎜处分开。4.3.4.3制作要点★第一段弯曲段加工(1)翼、腹板材一面抛丸除锈，并喷涂15微米的车间底漆；(2)弯曲梁翼板的加工：a.翼板放实样得出实长，长度方向在实长的基础上加放30mm的加工余量；b.翼板切割下料，钢板热加工弯曲成型，外协滚圆，翼板转角处翼板严禁拼接；弯曲后应按照图示尺寸和角度放出地样进行检验；c.按要求开出坡口。(3)腹板下料：a.根据深化图纸弯曲梁放样图进行放样，划出腹板外形尺寸，拱高、弧度、长度、宽度、箱梁的中心轴线；b.用数控切割机割准腹板拱高、弧度、圆角、长度、宽度，宽度方向半自动切割出两侧坡口。箱梁腹板长度两端各放30mm余量，宽度放2mm焊接收缩量；c.检验；检测腹板的弦长、拱高及对角线(拱高尺寸按图样大段的标高尺寸检验)。翼、腹板对角线允许偏差<5mm，上、下弦长度允许偏差±3mm，宽度尺寸+1～+2mm。(4)隔板与工艺隔板的制作a.切割内隔板，焊接电渣焊工艺垫板；b.矫平、按箱梁内截面铣削周边，宽度、长度允许偏差±1mm，对角线之差允许偏差3mm，高度方向放2mm。检验；c.划出基准轴线，打印洋冲标记。切割锁口R=35mm；d.内肋板，钢板、下料切割、按焊接工艺要求切割坡口、点、焊衬垫板、矫正、检验。对角线之差允许偏差3mm。(5)放样：胎具校水平，将胎架工字钢按间距500开档，上面点焊钢板，并校正水平，钢板表面水平度小于2mm.并在胎架上放出腹板拱高、弧度、圆角、长度、宽度线。(6)弯曲段组装顺序(7)组装在腹板上划出翼板、内隔板、肋板组对中心线；在胎架上焊接靠板作为靠山基准；以翼板组对中心线和靠山为基准组对翼板；d.按图纸所示组对内隔板和肋板，为防止在焊接内隔板时，翼、腹板发生扭曲变形，故在端部焊接临时工艺隔板。检查内隔板轴线的水平位置及垂直度、用工艺支撑点焊牢固。点焊两端的工艺板，定位焊；e.按工艺要求进行焊接。控制焊接顺序，减少焊接变形。（8）内隔板焊接、检验合格后进行对接。★第二段+第三段本体制作：1．箱型本体主焊缝按详图要求，分为全熔透及半熔透区域。2．箱体中加强隔板按图中要求采用电渣焊，对于隔板厚度大于40mm时，应采用双丝电渣焊焊接；★箱型直牛腿的制作直牛腿腹板上设有高强螺栓孔，为了方便现场连接，上翼板留作现场组焊，下翼缘板与腹板间焊缝在端头250㎜范围内工厂不焊。牛腿制作时，可按箱型制作，翼、腹板长度方向各留20㎜余量，但上翼缘板只允许点固焊，腹板与下翼缘间焊缝用CO2打底、埋弧焊盖面，焊接后，焊缝经UT探伤合格后，矫正后待用。(1)箱型牛腿翼腹板采用火焰切割下料，下料后翼腹板按图纸和焊接工艺开坡口；(2)箱型牛腿检查合格后制孔，牛腿腹板制孔时，以上翼为基准向下排尺、以腹板中心端头为基准向内排尺定出腹板螺栓孔。制孔后牛腿检查（孔精度、牛腿端部至两安装直角边的尺寸）。(3)箱型牛腿组装a.组装前根据箱型柱的实际旁弯值，修正梁的中心线。在平台上调整箱梁的位置，按基准标记划出牛腿安装位置线及牛腿中心位置。组装箱形牛腿时，组拼竖向基准一定要以中轴线为基准，横向以腹板中心线为基准，划出箱形牛腿腹板的就位线，将箱形牛腿腹板就位，定位焊，保证箱形牛腿腹板与本体垂直及水平位置，同时应确保牛腿腹板螺栓孔到箱形梁本体中心的距离；b.按焊接工艺要求焊接牛腿。矫正、检验。★箱型斜牛腿的制作1．箱型构件斜牛腿腹板和翼缘板切割采用数控切割。然后用半自动切割机进行坡口切割，斜牛腿组装；2．组装前根据箱型梁的实际旁弯值，修正梁的中心线。在平台上调整箱梁的位置，按图纸尺寸划出箱型斜牛腿腹板和翼板尺寸并在腹板上划出组对中心线。3．将弯制成型的箱型斜牛腿翼板按照组对中心线进行组对。牛腿外端口对齐。箱型构件组焊后竖向以定位轴线基准横向以腹板中心线为基准进行划线装配。(1)按图纸尺寸在箱型构件本体上划出组对中心线和定位轴线。(2)根据箱型本体上中心线和定位轴线、图纸提供的角度划出斜牛腿组对中心线。(3)将斜牛腿腹板中心线与箱型本体上划出的牛腿组对中心线对齐进行组对。4.3.5钢桁架起拱要求****二期工程钢桁架应按设计要求起拱，起拱点应按图纸要求设置。桁架应在分段处折线起拱，因起拱图中所给起拱点与制作分段的分段处不一定重合，所以应在制作前给出分段处的起拱值。在每段杆件制作完成后取净尺前，根据起拱图(值)画出地样，杆件端面与水平面垂直为原则取长并开现场组焊坡口。满足现场安装起拱要求。4.3.6桁架预拼装4.3.6.1预拼装目的预拼装目的在于检验构件加工能否保证现场拼装、安装的质量要求，确保下道工序的正常运转和安装质量达到规范、设计要求，同时,装好杆件现场拼装节点连接件,满足现场一次吊装成功率，减少现场安装误差。4.3.6.2预拼装内容预拼装主要内容为主桁架的上、下弦杆、腹杆和节点的接口拼装以及与钢柱连接接口的预拼及钻制安装螺栓孔群等。4.3.6.3预拼装方案以对主桁架的上弦、下弦杆件进行分别预拼为主。首先在预拼场地放出整榀主桁架的完整大样，标明弦杆、腹杆各杆件的中心线、外形轮廓线、角度线及各节点位置线。上、下弦都分别从中间向两边预拼，每次各预拼三根杆件，循环预拼，验证接口处的配合尺寸、拱度、构件的直线度、平面度等及牛腿中心线与腹杆中心线的偏差程度，记录相应数据，偏差处应予以修正。4.3.6.4预拼装细则a.预拼装场地必须坚实平整，应用水平仪测定其水平度不得大于2㎜；b.主桁架大样必须严格按要求划线，并提交检查员验收后方可使用；c.先定位弦杆的中间段，定对纵横向中心线及节点角度线；d.腹杆、用安装螺栓与连接板紧固，检查所有的眼孔是否正确，否则进行补孔重新钻孔；e.用钻模配钻弦杆腹板的安装螺栓孔；f.为配合现场的安装方便，必须做好各连接接口处的对合标记、中心线、对合线、标高线、