钢结构十字型钢构件制作施工工艺

钢结构十字型钢构件制作施工工艺标准ZEJGG/QQB-GY00802-220061总则1.1在高层民民用建筑钢结结构和大型工工业建筑钢结结构工程中，越越来越多地采采用十字型钢构件。此此类钢构件在在工程主体结结构中作为重重要受力构件件，制造质量量要求较高。另另外，由于其其为十字型焊接结结构，结构形形状较复杂，制制作工序多，在在焊接过程中中控制焊缝质质量和焊接变变形较困难，应应在制作过程程中严格控制制工序质量，以以保证十字型钢构件件的总体制作作质量。为规规范十字形钢构件件的制作工艺艺，便于制作作工序的质量量控制和构件件质量检查，制制定本工艺标标准。1.2本工艺标标准适用于十十字型钢构件的制制作。2引用标准准（1）《钢结构构工程施工质质量验收规范范》（GB502205-20001）（2）《高层民民用建筑钢结结构技术规范范》（JGJ999-19988）（3）《建筑钢钢结构焊接技技术规程》（JGJ811-20022）（4）《钢结构构制作施工工工艺标准》（ZEJGGG/QB-GGY08011-20066）（5）《钢结构构手工电弧焊焊施工工艺标标准》（ZEJGGG/QB-GGY08033-20066）（6）《钢结构构埋弧自动焊焊施工工艺标标准》（ZEJGGG/QB-GGY08044-20066）（7）《钢结构构二氧化碳气气体保护焊施施工工艺标准准》（ZEJGGG/QB-GGY08055-20066）（8）《钢结构构栓钉焊施工工工艺标准》（ZEJGG/QB-GY0806-2006）3名词术语语3.1十字型型钢构件：由由钢板零件组组装焊接而成成，截面形状状近似于十字字型的钢结构构构件。3.2（十字字型钢构件）腹腹板：组成十十字型钢构件件的H型钢部件及T型钢部件的的腹板，即图图3.2中的件1和件2。3.3（十字字型钢构件）翼翼板：组成十十字型钢构件件的H型钢部件及T型钢部件的的翼板，即图图3.2中的件3。图3.24基本规定定4.1十字型型钢构件制作作必须按构件件深化设计图图的要求进行行制作加工。4.2十字型型钢构件的钢钢板零件材料料品种、规格格和性能等应应符合现行国国家钢材标准准规定的质量量要求和设计计要求，其腹腹板和翼板须须经抽样复验验，其复验结结果符合上述述要求后方可可使用。4.3十字型型钢构件采用用的焊接材料料品种、规格格和性能等应应符合现行国国家焊接材料料标准的质量量要求和设计计要求。重要要钢结构工程程十字型钢构构件（建筑安安全等级为一一级和大跨度度钢结构中的的主要受力构构件）采用的的焊接材料须须经抽样复验验，其复验结结果符合上述述要求后方可可使用。4.4焊接材材料根据钢结结构设计说明明结构要求选选用，设计说说明没有明确确时，按以下下要求选用：：（1）十字型钢钢构件材质是是Q235B时，手工焊焊：焊条选用用E43XX系列；埋弧弧焊：焊丝选选用H08A，焊剂选用HJ431；CO2气体保护焊焊：焊丝选用用ER50--6。（2）十字型钢钢构件材质是是Q345B时，手工焊焊：焊条选用用E50XX系列；埋弧弧焊：焊丝选选用H08MnnA，焊剂选用HJ431；CO2气体保护焊焊：焊丝选用用ER50--6或ER50--3。4.5十字型型钢构件焊接接前必须按照照《建筑钢结结构焊接技术术规范》要求求进行焊接工工艺评定，并并根据构件具具体焊接接头头和工厂实际际焊接条件和和评定合格的的焊接工艺，制制定具体焊接接接头的焊接接工艺指导书书，实际操作作的焊工必须须按焊接工艺艺指导书规定定的焊接规范范进行操作。4.6焊条和和焊剂应严格格按焊接材料料使用说明书书要求烘干后后方可使用，烘烘干后放入保保温筒内随用用随取。CO2气体保护焊焊用的CO2气体纯度必必须达到99.5%以上。4.7十字型型钢构件焊接接的其它要求求，应符合《钢钢结构工程施施工质量验收收规范》5.1-55.3条的规定。5施工准备备5.1技术准准备十字型钢构件制制作前，技术术部门必须按按设计要求和和相关技术标标准及规范，编编制完成以下下技术文件：：十字型钢构构件及组成构构件的零部件件设计详图、技技术交底和制制作工艺、焊焊接工艺评定定报告和焊接接工艺指导书书，并下发至至制作车间和和质量检查部部门。5.2材料要要求（详《钢钢结构制作施施工工艺标准准》（ZEJJGG/QBB-GY08801-20006）5.3主要施工工机具（1）下料设备备：数控火焰焰切割机，直直条火焰切割割机，半自动动火焰切割机机。（2）钻孔和金金属切削加工工设备：摇臂臂钻床，端面面铣床。（3）组装和焊焊接设备：直直流手工电弧弧焊机，半自自动CO2气体保护焊焊机，H型部件和T型部件门式式埋弧焊机。（4）防腐涂装装设备：自动动抛丸除锈机机，高压无气气喷漆机.（5）工器具具：火焰手工工割炬，千斤斤顶，角向砂砂轮机，卷尺尺、角尺和钢钢板平尺等。（注：其它施工工机具工具、量量具参见《钢钢结构制作施施工工艺标准准》相关内容容。）5.4作业条条件（1）完成施工工详图，并经经原设计人员员签字认可。（2）主要材料料已经进场。（3）施工组织织设计、施工工方案、作业业指导书等各各种技术准备备工作已经准准备就绪。（4）各种工艺艺评定试验及及工艺性能试试验完成。（5）各种机械械设备调试验验收合格。（6）所有生产产工人都进行行了施工前培培训，取得相相应资格的上上岗证书。6制作工艺艺6.1工艺流流程十字型钢构件制制作工艺流程程如图见6.1。6.2工艺要点点放样、号料、开开坡口及边缘缘加工（1）按图纸尺尺寸并考虑加加工余量及焊焊接收缩余量量后放样、号号料，对翼板板、腹板和电电渣焊用垫板板等板料用直直条火焰气割割机下料，腹腹板直接在直直条火焰气割割机上开出坡坡口。（2）熟悉施工工图，认真阅阅读技术要求求及设计说明明，逐个核对对图纸上各零零部件的尺寸寸和方向等，以以及各部件之之间的安装尺尺寸和孔距，特特别应注意各各部件之间的的连接点、连连接方式和尺尺寸是否一一一对应。发现现有疑问之处处，应及时与与有关技术部部门联系解决决。（3）放样下料料用的工具及及设备有：划划针、划规、样样冲、手锤、粉粉线、石笔、铁铁皮剪、钢板板尺、钢卷尺尺、钢盘尺、铝铝合金靠尺、剪剪板机、折弯弯机。钢盘尺尺应经有资质质的计量单位位校验复核，合合格后方可使使用。（4）型钢杆件件接长时,接长长度不不宜＜1m。杆件长度≤12m时，接头不不宜多于一处处；杆件长度度＞12m时，接头不不宜多于两处处，且接头位位置与节点边边缘焊缝的距距离不应＜500mm。杆件接头头应避开孔眼眼位置。（5）号料的一一般工作内容容包括：检查查核对材料；；在材料上划划出切割、铣铣、刨、弯曲曲、钻孔等加加工位置；打打上样冲标记记；标出零件件编号。号料料应有利于切切割和保证零零件质量，零零件尺寸有较较高要求时，气气割线要划双双线控制或注注明留线割。（6）号料前必必须了解原材材料的材质及及规格，检查查原材料的质质量，如材料料上有裂纹、夹夹层、厚度不不足，及较大大变形，应及及时处理。不不同规格、不不同材质的零零件应分别号号料，并依据据先大后小的的原则依次号号料，相同规规格的零件经经统计归纳后后同时运用集集中号料法、套套裁法来最大大限度地提高高材料利用率率并提高生产产效率。（7）号料后允允许偏差应符符合表1：号料后允许许偏差（mmm）表项目允许偏差零件的外形尺寸寸±1.0孔距±0.5（8）十字型钢钢构件工厂焊焊缝主要是四四条纵向开坡坡口角焊缝（9）十字型钢钢构件主要零零件下料时应应需按上述焊焊接坡口型式式，并考虑焊焊缝收缩余量量、端铣加工工余量等确定定各板料的下下料尺寸：下料和组对（1）材料堆放放必须垫平。（2）下料前所所有钢板在矫矫正机上校正正平整度。（3）板料切割割均用多头切切割机进行下下料。所有板板料的原边均均不保留。以以保证板料二二侧受热均匀匀。不产生侧侧弯。（4）板料下完完后，需完全全冷却后方能能移动。（5）下好的板板料堆放时要要垫平，码放放层数不超过过10层。（6）气割余量量按表-1：气割余量表(mm)表-1材料厚度≤1010～2020～40＞40割缝宽度留量1～22.53.04.0（7）组对前对对所有板料在在矫正板机上进进行平整，以以进一步消除除内应力和变变形（8）校平后所所有板料进行行喷砂处理;（9）组对时先先按板料长度度检查，要求求总长度上侧侧弯≤2mm，宽度误差±1.5mmm；（10）板料对对接时，坡口口为X型坡口。并并在焊缝两头头各增加与坡坡口型式相同同的引弧板一一块。焊后去去掉，并修磨磨焊道边缘至至平整；（11）板料对对接处焊后进进行探伤。合合格后，对接接口处进行调调平；（12）组对前前先按翼板宽宽度找出板料料中心线，再再按此中心线线返出腹板边边缘线。并按按此线进行组组对；（13）对所有有影响板料组组对的缺陷，如如毛刺等进行行清理，以保保证组对精度度；（14）组对完完成后，H型、T型和三次接接组后焊接前前采用加幅时时固定筋板方方式固定到位位以减少焊接接变形。筋班班板设置：每每隔1.5--2m为一道，构构件分别如图图1、图2、图3所示;图1H型钢加强板1243图1H型钢加强板1243图2半H型钢加强板2图2半H型钢加强板21图3十字柱加强板1243图3十字柱加强板1243（15）组对完完成后，进行行检查，如焊焊缝间隙过大大，则用手弧弧焊进行修补补，以防止埋埋弧焊时烧穿穿;对完成后，柱柱的两个端头头均要增加引引弧板，型式式与柱相同。（16）H型型钢焊接时，无无特殊情况中中途不得停焊焊，以免受热热不均，产生生较大的热应应力发生变形形。焊接参数数为：电弧电电压32V~335V，焊接电流流450A~550A，焊接速度032m//min~0036m/mmin;（17）焊剂剂在焊前150℃~200℃烘干，随用用随取;（18）全部焊焊缝焊完后，要要等工件彻底底冷却方可吊吊走至堆放处处。以免产生生变形;（19）在焊焊接第一道与与第二道之间间时，用风镐镐对柱进行消消应，效果明明显。（20）焊后检检查H型柱焊后进进行检查，22m长的H型柱，最大大上挠：6mm，角变形：4mm，焊脚尺寸寸：11mm~~13mm，无扭曲及及旁弯变形。达达到了质量要要求。十字型钢构件制制作工艺流程程如图见6.1。材料检验材料检验放样切割、拼接无损检测放样切割、拼接无损检测矫正矫正H型钢组立T型钢组立H型钢组立T型钢组立H型钢焊接T型钢焊接H型钢焊接T型钢焊接T型钢校正H型钢校正T型钢校正H型钢校正十字型组立十字型组立无损检测十字型焊接无损检测十字型焊接端铣端铣检查和检验组装牛腿等部件检查和检验组装牛腿等部件抛丸除锈涂漆抛丸除锈涂漆清理编号除锈质量及涂装质量检查清理编号除锈质量及涂装质量检查验收验收组装和焊接（1）首先，在在组装过程中中必须保证其其组装精度。对对于工字型和和丁字型的部部分我们可以以采用自动组组立机进行组组立；对于十十字型中心部部分，我们人人工组装，制制作样板，组组装后的十字字柱必须和样样板相符，保保证组装质量量。（2）先划组装装中心线，工工字柱A与两个T型构件B紧密结合；；装配缝隙不不得大于1mmm。用组立机或或手工在钢结结构台上组焊焊。组装成工字字柱A，并完成焊焊接工作。组组装成两个T型构件B，并完成焊焊接工作。

将一个工字字型的A和两个T型的B组装成为十十字柱，并完完成焊接工作作。焊接变形矫正正对于焊后的变形形，翼缘变形形可以采用翼翼缘矫正机进进行矫正，而而十字相交的的腹板无法采采用矫正机，所所以我们在焊焊接前在十字字柱两头用加加强筋将十字字型腹板连接接起来，用外外力阻止其变变形，焊后去去除加强筋，产产生的轻度变变形用火焰矫矫正法进行矫矫正。根据十十字型钢构件件焊接变形情情况，用火焰焰和机械矫正正两种工艺方方法，对构件件焊接变形进进行矫正处理理。用制作样样板，组装后后的十字柱端端部必须和样样板相符，保保证组装质量量。对扭曲变变形比较严重重的，可能要要采用门式千千斤顶，一边边固定，一边边用千斤顶.也可以增加加尺寸控制的的办法，还有有加三角板定定位，防止焊焊接变形，每每隔2米加角铁撑撑住。焊接层层数的控制，不不能一条焊缝缝一次性焊完完先焊多少，再再焊多少，最最后盖面。矫矫正后构件外外形尺寸要求求符合设计要要求和本标准准表规定要求求。端面加工工艺艺十字型钢构件矫矫正完成检验验合格后，划划出钢柱中心心线，并根据据此中心线划划出两端面垂垂直加工面的的加工线，端端部的平面度度达到设计要要求，控制好好总长度在±2mm误差范围内内，垂直度在在0.5mm误差范围内内，用端面铣铣床加工两端端面。制孔加工工艺艺十字结构构件上上的连接板和和与钢梁连接接牛腿上的孔孔预先用数控控平面钻床和和数控三维钻钻床孔，孔径径和孔距检查查合格后与十十字结构组焊焊。除锈、和构件件编号标识（1）除锈、涂涂装工作必须须在质检人员员对构件焊缝缝质量、外形形尺寸检查检检验合格后进进行。（2）除锈抛丸丸机整体除锈锈。（3）涂装采用用高压无气喷喷涂工艺方法法，局部喷漆漆无法到位处处采用手工涂涂刷。（4）编号标识识用打钢印和和油漆书写两两种方法并用用按图纸构件件编号进行标标识。（5）要严格控控制零件放样样和下料尺寸寸，放样（及及样板）和气气割下料的的的质量要求应应符合表-1和-2。放样(及样板))的允许偏差表表-1项目允许偏差差平行线距离和分分段尺寸±0.5mm对角线差1.0mm宽度、长度±0.5mm孔距±0.5mm加工样板的角度度±20°气割的允许偏差差（mm）表表-2项目允许偏差差（mm）零件宽度、长度度±3.0切割面平面度0.05t且不不大于2.0割纹深度0.2局部缺口深度1.0焊接（1）焊工需经经技能考试评评定合格，持持证上岗，焊焊工焊操作的的范围与技能能评定合格的的范围一致，不不允许超范围围进行焊接作作业。（2）挑选技术术水平高、操操作熟练的气气保焊工，定定人操作，保保证气保焊的的质量。水平高的碳碳弧气刨工，定定人操作，尽尽量减少清根根过程中的夹夹渣现象，清清根后用手动动砂轮、钢丝丝刷等工具彻彻底进行清理理。清根时一一定到清到位位，清根后应应对清根质量量进行检查。坡坡口加工一定定要均匀。再再进行埋弧焊焊机、焊丝对对准焊缝中心心施焊。在焊焊接时随时对对机头进行微微调，保证焊焊丝对准焊缝缝。多层焊时时，在每层焊焊完后要彻底底清除焊渣，以以清除夹渣缺缺陷。（3）焊工在操操作时必须按按焊接工艺指指导书选用的的焊接工艺方方法、焊接工工艺参数进行行操作，焊接接规范参数（电电流、电压和和焊接速度）可可以在焊接工工艺指导书规规定参数范围围内有±10%的波动。（4）焊接操作作应按结工（5）焊接质量量的过程控制制程序焊接质量的过程程控制程序如如下：零件尺寸和坡口口角度检查→组装尺寸和和坡口间隙尺尺寸检查→焊接材料按按规定烘干领领用并记录→焊工按工艺艺指导书焊接接参数进行操操作并作焊接接记录→焊缝外观尺尺寸检查→焊缝无损检检测。焊接变形控制制措施和矫正正措施（1）下料根据据结构情况、板板厚和焊接等等因素预放横横向和纵向焊焊缝收缩余量量，消除焊缝缝收缩对钢柱柱截面尺寸的的影响并保证证长度有合适适的加工余量量。（2）十字型钢钢构件组立完完后，在焊接接四条主焊缝缝采用对称焊焊接和中间往往两边焊接顺顺序。改变焊焊接次序和方方向，把两条条相邻的焊缝同时向向同一方向焊焊接，可以克克服焊接变形形。（3）矫正的方方法有两种：：一种是机器器矫正和火焰焰加热矫正利利用外力使构构件产生与焊焊接变形方向向相反的塑性性变形，使两两者互相抵消消。用加压机机构来矫正H型焊接变形形。还可以用用锤击法来延延展焊缝及其其周围压缩塑塑性变形区域域的金属，达达到消除焊接接变形的目的的。经常用来来矫正不太厚厚的板结构。劳劳动强度大表表面质量不好好，是锤击的的缺点。利用用火焰局部加加热是产生压压缩塑性变形形，使较长的的金属在冷却却后收缩，来来达到矫正变变形的目的。火火焰矫正的效效果好坏，关关键在于正确确地选择加热热位置和加热热范围。（4）另外，在在焊后发生弯弯曲变形后，由由于截面较大大，一般只能能用火焰法（三三角烤加热方方式）对钢柱柱进行调形（如如图6.2.99-1）。图6.2.9--1十字结构弯弯曲变形火焰焰调形方法除锈、涂装、标标记（1）十字型钢钢构件抛丸除除锈前必须将将杂物彻底清清除干净（2）对高强螺螺栓连接摩擦擦面应仔细检检查并用胶带带和废纸粘贴贴保护，防止止因防护不当当造成误涂。（3）现场焊缝缝坡口处100mm范围内不应应涂漆或涂坡坡口专用漆。（4）漆膜实干干后检验员应应按10%的比例例测量厚度，并并填写《干漆漆膜厚度检测测记录》。涂涂层厚度应符符合设计要求求。（5）构件用油油漆应作以下下标记：构件件编号、中心心线、水平标标高等。6.3焊缝质质量标准6.3.1腹腹板和翼板拼拼接焊缝质量量必须达到《钢钢结构工程施施工质量验收收规范》（GB502205-20001）二级焊缝缝以上的质量量要求。6.3.2其它它焊缝外观质质量和内部质质量的检查和和检测按设计计文件规定的的焊缝等级和和GB502205-20001标准节条、5.2.5条和5.2.6条的要求进进行。6.4端面加加工后端面质质量标准端部铣平面后的的构件尺寸要要求应符合表表6.4-1要求。端面的允许偏差差(mm)表6.4-11项目允许偏差两端铣平时的构构件长度±3铣平面的平直度度0.3端面倾斜度(正正切值)≤1/15000表面粗糙度0.036.5螺栓连连接孔质量标标准（1）十字结构构构件上的连连接板和与钢钢梁连接牛腿腿上的孔预先先用数控平面面钻床和数控控三维钻床孔孔，孔径和孔孔间距要求应应符合表6.5-1和表6.5-2中规定的偏偏差要求高强度螺栓孔孔径的允许偏偏差表6.5-11名称允许偏差(mmm)螺栓121620（22）24（27）30孔径13.517.522（24）26（30）33不圆度(最大和和最小直径差差)1.01.5中心线倾斜不应大于板厚的的3%，且单层层板不得大于于2.0mmm，多层板叠叠组合不得大大于3.0mmm孔间距离的允许许偏差（mm）表6.5-22项目允许偏差(mmm)≤500>500-12200>1200-33000>3000同一组内相邻两两孔间±0.7---同一组内任意两两孔间±1.0±1.2--相邻两组的端孔孔间±1.2±1.5±2.0±3.0（2）孔的飞边边、毛刺必须须清除干净。6.7构件除锈锈、涂装和磨磨擦面质量标标准（1）十字型型钢构件抛丸丸除锈处理后后，其表面表表面不应有焊焊渣、焊疤、灰灰尘、油污、水