钢桁架结构加工制作工艺

钢桁架结构加工制作工艺1.桁架结构制作重点和技术难点1.1管子相贯线剖口切割此项工程腹杆有大量的管子相贯剖口。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，管子相贯线的切割好坏直接关系到桁架的焊接质量及外观质量，是制作过程的关键。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。1.2管子线型加工桁架是空间桁架，主桁架弦杆是一空间曲线，管子的线型必须光顺美观且要达到标准要求，为确保钢管弯曲圆滑成形，必须防止起鼓、起皱。此工程管径范围在φ159-φ299mm之间。采用拉弯处理，以满足现场要求。1.3焊接变形控制和制作精度控制采取双面对称焊接及合理的拼装顺序，以减少焊后变形。先焊接变形大的部位，后焊接变形小的部位。钢柱采取整体放样，以保证精度。2、各工序加工要领2.1放样2.1.1放样基本要求所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求，进行手工1：1放大样或计算机的模拟放样，核定所有构件的几何尺寸。放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板和胎架样板。样板的允许偏差如下表项目平行线距离和分段尺寸对角线差宽度长度孔距样板角度允许偏差±0.5mm1.0mm±0.5mm±0.5mm±20’2.1.2构件收缩余量的要求构件收缩余量图纸和工艺文件有要求时按照要求执行，没有要求时按照下表执行：mm板厚每个对接缝收缩余量每个环缝接口收缩量≤161.51.0＞162.51.52.2下料2.2.1钢管件应采用管子切割机或锯床下料，钢管两端坡口30度；2.2.2对主管原则上长度按定尺采购，下料时放焊接收缩余量，焊接收缩量根据图纸或工艺要求进行预留，无要求是按照以下要求进行预留：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；2.2.3原材料的对接腹杆不允许接长。如由于材料原因必须接长，则由生产部门提出对接要求，由技术部门出通知，确定对接缝的形式和要求。生产部排版下料人员，进行排版下料。对接接头具体坡口如下图,并在工装划出纵向直线，相隔900、四条及节点圆周环线，打样冲眼。主管端头示意图对于支撑杆件，下料时，焊接收缩量根据图纸或工艺要求进行预留，无要求是按照以下要求进行预留：钢管壁厚≤6mm，预留1-1.5mm；钢管壁厚≥8mm，预留1.5-2mm；如下图为相贯线切割机下料后端头的形状示意图。支管端头示意图下料后，必须立即对构件或杆件进行检验，当钢管不平直及有局部凹陷时，应对钢管进行矫正；2.2.4钢管、型钢切割前应事先排料，钢管桁架分段弦杆应以钢管最大利用长度对接，但应使接头至腹杆与弦杆节点的距离大于或等于500mm。腹杆原则上不允许对接时，如果必须对接时接头位置应位于杆件长度的三分之一（具体视管子来料情况定）。且每根腹杆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800mm。对接接头要求为一级焊缝（设计有特别要求的按设计执行）。2.2.5钢板的切割，应根据放样套料图及数控切割下料图，分别进行数控自动切割、半自动切割。2.2.6节点板和加劲板用剪板机、数控火焰切割机、半自动切割机下料。，不允许采用手工切割下料。2.3桁架弦杆的弯圆杆件弯圆采用钢管弯圆机进行加工。弯曲后，钢管直径变化不大于3mm，壁厚变化不大于1mm，钢管表面不能出现折痕和凹凸不平的现象。然后切割端头，按前述方法下料。较大半径和板厚的圆管在工厂内一般采用火焰煨弯，热煨弯一过程具体工艺要求如下：1）胎架的制备弯管胎架应根据图纸确定支点的矢高，支点距离d一般不大于1000-1500mm，具体距离视工程的具体情况而定。用水准仪测量测定各点的位置，矢高误差不超过2mm。胎架示意图如下：2）划线（1）在准备好起拱的圆管上垂直对称划四条母线，然后用粉笔标识出烤火点范围，烤火点之间距离不大于100mm，俯视示意图如下：为了保证钢管圆弧均匀过渡，烤火点应超过钢管的母线10-15。，如下图示：（2）烤火加热时应用两把烤枪从中间向两侧对称加热，从而保证在烤火过程中构件不至于扭曲变形，烤火过程中用不小于1.5m长的样板，样板的半径偏差应在2mm以内。进行测量，保证弯制的弧度在规定值范围内。3）如果管壁较厚，烤火效果不明显时，应增加外力，示意图如下：施加外力时，外力点不能和管壁直接接触，应加好垫铁（垫铁应和圆管面接触密实，并应大于1.5外力点的作用范围），垫铁内径和管壁接触良好。避免局部受力产生凹坑。（3）当各个支撑点都与管壁接触后，应停止加热，外力不能立即去除，在钢管冷却至室温后，再去除外力。（4）钢管弯制结束，检查弧度合格后，应根据上下弧长进行切头、开坡口。（5）检查杆件合格后按照规定做好标识。放于胎架上分类摆放。弯曲过程是在材料弹性变形后再达到塑性变形的过程，拉伸和压缩使材料内部产生应力，从而引起材料的一定的弹性变形，一旦外力作用（或同时降温），材料会产生一定的回弹,回弹量一般为0.04-0.06R(R为半径)。影响回弹的因素主要有：材料的机械性能：屈服强度越大，回弹越大。变形程度：弯曲半径R和材料厚度T的比值越大，回弹越大。变形区域越大，回弹越大。材质为Q235的回弹量为0.05R，材质为Q345的回弹量为0.06R。影响回弹量得因素很多，开始弯曲时首先选择较小的回弹量，煨制好第一根后，根据测量出的煨弯成型情况，重新确定较理想得回弹量。材质为Q235的回弹量为0.04R，材质为Q345的回弹量为0.05R。2.4坡口加工的要求钢管的相贯面切割采用六维相贯线自动切割机切割成带变化坡口的与主管外表面完全吻合的空间曲线形状；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。2.5圆管桁架组装2.5.1钢管对接焊缝同其它焊缝的间距不小于200mm。直缝电焊钢管对接时,两纵缝在圆周上的间距不小于200mm（设计有特别要求的按设计执行）。2.5.2主管对接焊缝应距离桁架腹杆交点200mm以上（设计有特别要求的按设计执行）。2.5.3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。2.5.4圆管桁架组装、预拼转在胎架或者平台上，按照工艺规定的工序进行，组装前对零部件进行检查，组装的允许偏差见下表。项目允许偏差（mm）图例测量工具对接接头底板错位t≤161.5角尺16＜t＜30t/10t≥303.0对接接头的间隙偏差手工点弧焊+4.00钢尺、塞尺埋弧自动焊和气体保护焊+1.00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钢直尺塞尺对口错边t/10且不应大于3.0角尺管口圆度D/500且不大于3.0钢尺2.5.5由于屋架结构基本相同，将选择有代表性的桁架进行工艺分析。为保证各主管尺寸形状的正确性，在装配前进行预拼装，在连接处增加连接耳板，用螺栓进行连接（不焊），检查其正确性，如有不符立即进行矫正、整改。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（如下图）进行装配，装配工艺为在胎架上先组装上弦及下弦的主管，确定其空间位置，然后装配支管并定位、焊接。桁架装配胎架示意图2.5.6桁架主管的各个部分用如下图方法用螺栓临时固定；主管之间临时连接固定示意图2.5.7拼装胎架将桁架主管固定在装配平台上，再用龙门吊将已接好的主管放置在如图对应位置，固定定位块，调节调整板，确保主管之间的相对位置；桁架装配位置示意图二2.5.8在胎架上对主管的各节点的中心线进行划线；桁架的结构形式为弦杆贯通，腹杆焊接在弦杆上，其节点为腹杆与弦杆直接焊接的相贯节点，其形式有如下几种：2.5.9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。定位好后，对纵横桁架进行焊接，焊接时，为保证焊接质量，尽量避免仰焊、立焊。2.5.10焊接工作应尽量在施工现场或预拼装场内进行，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。在组装时严禁强迫就位。2.5.11桁架结构采用腹杆与弦杆直接焊接的相贯节点，弦杆截面贯通，腹杆焊接于弦杆之上，焊接时，对如下图所示节点，当支管与主管的夹角小于90度时，支管端部的相贯焊缝分为A，B，C，D四个区域，其中A，B区采用等强坡口对接熔透焊缝，D区采用角焊缝，焊缝高度为1.5倍管壁厚，焊缝在C区应平滑过渡。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，当支管壁厚不大于5mm时可不开坡口，由于在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝，侧边由熔透焊缝逐渐过度到角焊缝，同时考虑焊接变形，因此必须先焊趾部，再焊根部，最后焊侧边。A：趾部B:侧边C：根部Y型节点焊缝位置分区桁架支座节点处的焊接，其加劲肋、短钢柱与支座底板之间及加劲肋与短钢柱之间均用双面角焊缝连接，满焊。2.6桁架的焊接要求2.6.1人员要求焊工应按《焊工技术考试规程》的规定，通过考试并取得合格证后，方可持证上岗从事焊接作业。焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相适应，严禁低资质焊工施焊高质量等级的焊缝。2.6.2焊接设备和方法的要求尽量采用工厂焊接，并优先采用自动焊接和半自动焊接。选用的焊接设备应具满足焊接工艺要求和安全可靠的性能。2.6.3焊接顺序的选择应考虑焊接变形的因素，尽量采用对称焊接，对收缩量大的部位应先焊，焊接过程中要平衡加热量，使焊接变形和收缩量减小。2.6.4对厚度较大的碳钢和低合金钢应采用焊前预热和焊后热处理措施，预热及焊后热处理温度按照下表进行：预热温度钢材牌号接头最厚部件的板厚t(mm)t<2525≤t≤4040<t≤6060<t≤80t>80Q345~60℃80℃100℃140℃Q235~~60℃80℃100℃2.6.5焊后应对焊疤补焊磨平，清除焊渣和飞溅物。2.6.6钢管等空心构件的端口采用钢板作为封头板时，采用连续焊缝密闭,使内外空气隔绝，并确保组装、安装过程中构件内不得积水。2.6.7对接焊缝质量等级为二级，角焊缝质量等级为三级。2.6.8钢管相贯线焊缝(包括钢管与节点板及焊接球相贯连接焊缝)要求如下：1）相贯线焊缝，应沿全周连续焊接并平滑过渡。焊缝的质量等级：桁架弦杆、腹杆钢管间对接焊缝为一级；全熔透焊缝为二级，角焊缝和部分熔透焊缝为三级。2）多层焊接应连续施悍，每一层焊缝焊完后应及时检查，如发现有影响焊缝质量的缺陷，必须清除后再焊。3）当多根支管同时交于一节点，且支管同时相贯时，支管按大管径和壁厚优先。支管与支管相贯处一律满焊。4）圆管相贯时，支管端部的相贯线焊缝位置沿支管周边分为A（趾部）、B（侧面）、C（踵部）三个区域。5）当焊管壁厚≤6mm时，采用全周角焊缝。6）当焊管壁厚＞6mm时，所夹锐角θ≥75°时，采用全周带坡口的全熔透焊缝。焊缝，C区采用带坡口的部分熔透焊缝（当夹角θ＜35°时可采用角焊缝），各区相接处坡口及焊缝应圆滑过渡。7）对全熔透和部分熔透焊缝，其有效焊缝高度he>1.15t,且he<1.25t（t为支管的壁厚）。对角焊缝，最小焊脚尺寸为1.5t(t为较厚焊件厚度）。2.6.9钢管插入节点板连接焊缝要求如下：1）焊缝应沿全周连续焊接并平滑过渡。2）钢管与节点板连接焊缝为受力焊缝；封板与节点板连接焊缝为构造焊缝，保证钢管密封。并确保组装、安装过程中构件内不得积水。3）构造焊缝采用角焊缝；受力焊缝当焊管壁厚≤6mm时，采用双面角焊缝，焊管壁厚>6mm时，采用全熔透对接焊缝。焊缝其他要求同钢管相贯焊缝。2.6.10主钢管与节点板连接焊缝要求如下：1）主钢管拼接处钢管断开，钢管坡口与节点板采用全熔透对接焊缝。2）其他部位钢管连续，采用如下图所示对接焊缝。h=min(t,t1/2)3）所有主钢管与节点板连接焊缝质量等级为二级。其他要求同钢管相贯焊缝。2.6.11节点板之间连接焊缝要求如下：1）节点板之间连接焊缝尽量采用图所示对接焊缝。焊缝等级要求二级。2）采用其他连接方式要求连接板与连接焊缝等强。3）其他要求同钢管相贯焊缝。2.6.12定位焊⑴定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同。⑵定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。⑶定位焊尺寸参见下表要求执行。母材厚度(mm)定位焊焊缝长度（mm）焊缝间隙(mm)手工焊自动、半自动t≤2040－5050－60300－40020<t≤4050－6050－60300－400t>4050－6060－70300－400⑷定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3，且不大于8mm，但不应小于4mm。⑸定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接，如最后进行埋弧焊时，弧坑、气孔可不必清除。d.引弧和熄弧板重要的对接接头和T接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则上应与母材相同，其尺寸为：手工焊、半自动—50×30×6mm；自动焊—100×50×8mm；焊后用气割割除，磨平割口。e.焊缝清理及处理⑴多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。⑵从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法（如碳刨、凿子等）清理根部至正面完整焊缝金属为止，清理部分的深度不得大于该部分的宽度。⑶每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。⑷同一焊缝应连续施焊，一次完成；不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和重新焊接前的预热。⑸加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置应距端部大于100mm，弧坑应填满。⑹焊接过程中，尽可能采用平焊位置或船形位置进行焊接。f.工艺的选用⑴不同板厚的接头焊接时，应按较厚板的要求选择焊接工艺。⑵不同材质间的板接头焊接时，应按强度较高材料选用焊接工艺要求，焊材应按强度较低材料选配。(3)钢管相贯线焊接要领：钢管对接：钢管对接焊缝主要为桁架上下弦杆、大直径管材，现场焊接方式主要为手工电弧焊。对接焊接是本次安装焊接的重中之重，必须从组对、校正、复验、预留焊接收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后热调、质量检验等工序严格控制，才能确保接头焊后质量全面达到标准。组对：组对前将坡口内壁10-15mm仔细去除锈蚀。坡口外壁自坡口边10-15mm范围内也必须仔细驱除锈蚀与污物；组对时，不得在接近坡口处管壁上引弧点焊夹具或硬性敲打，以防圆率受到破坏；同径管错口现象必须控制在规范允许范围之内。注意必须从组装质量始按I级标准控制。校正复验、预留焊接收缩量：加工制作可能产生的误差以及运输中产生的变形，到现场组对时将集中反映在接头处。因此，组对后校正是必须的，焊前应经专用器具对同心度、圆率、纵向、曲率过渡线等认真核对，确认无误差后采用千斤顶之类起重机具布置在接头左右不小于1.5m距离处，预先将构件顶升到管口上部间隙大于下部间隙1.5-2mm。应当注意的是正在焊接的接头禁止加荷载，否则对焊接接头十分不利。对接接头的焊接采用特殊的左右两根同时施焊方式，操作者分别采取共同先在外侧起焊，后在内侧施焊的顺序，自根部起始至面缝止，每层次均按此顺序实施。根部焊接：根部施焊应自下部超始出处超越中心线10mm起弧，与定位焊接接头处应前行10mm收弧，再次始焊应在定位焊缝上退行10mm起弧，在顶部中心处熄弧时应超越中心线至少15mm并填满弧坑；另一半焊接前应将前半部始焊及收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即为熔透现象后在前半部焊缝上引弧。仰焊接头处应用力上顶，完全击穿；上部接头处应不熄弧连续引带到至接头处5mm时稍用力下压，并连弧超越中心线至少一个熔池长度（10-15mm）方允许熄弧。次层焊接：焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分，仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角，如有必须除去。飞溅与雾状附着物，采用角向磨光机时，应注意不得伤及坡口边沿。此层的焊接在仰焊部分时采用小直径焊条，仰爬坡时电流稍调小，立焊部位时选用较大直径焊条，电流适中，焊至爬坡时电流逐渐增大，在平焊部位再次增大，其余要求与首层相同。填充层焊接：填充层的焊接工艺过程与次层完全相同，仅在接近面层时，注意均匀流出1.5-2mm的深度，且不得伤及坡边。面层的焊接：管、贯面层焊接，直接关系到接头的外观质量能否满足质量要求，因此在面层焊接时，应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长，接头重新燃弧动作要快捷。焊后清理与检查：上、下弦主管焊后应认真出去飞溅与焊渣，并认真采用量规等器具对外观几何尺寸进行检查，不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、裂纹等缺陷存在。经自检满足外观质量标准的接头应鉴上焊工编号钢印，并采用氧炔焰调整接头上、下部温差。处理完毕立即采用不少于两层石棉布紧裹并用扎丝捆紧。上、下弦管、管接头焊接完毕后，应待冷却至常温后进行UT检验，经检验合格后的接头质量必须符合GB11345-89的I级焊缝标准。经确认达到设计标准的接头方可允许拆去防护措施。(4)焊接顺序I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)II钢管的相贯焊缝焊接顺序示意图如下：III支管与主管的焊接顺序a对于钢管网壳中合拢焊接时应从中心开始向四周对称施焊。b每榀间的支管施焊，施焊时左右上下对称，从中心向两边施焊。c焊接时先焊压杆，后焊拉杆。F.变形的控制⑴下料、装配时，根据制造工艺要求，予留焊接收缩余量，予置焊接反变形。⑵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；⑶使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆。⑷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。G.焊后处理⑴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。⑵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。⑶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。2.7桁架预拼装2.7.1每一榀桁架完成后都进行预拼装，在地面上根据桁架的长度制作胎架，为保证桁架弧线的尺寸精度，桁架按立面方向放置的方式进行拼装。在钢平台上，划出桁架各弦杆、腹杆中心线及轮廓线的投影线。根据桁架长度设置弧形胎架。拼装胎架放线时，应考虑到桁架位置的逐步变化。2.7.2桁架预拼装允许偏差见下表构件类型项目允许偏差梁、桁架跨度最外端两安装孔或两端支撑面最外侧距离+5.0-10.0接口截面错位2.0拱度设计要求起拱±L/5000设计未要求起拱L/20000节点处杆件轴线错位3.0管构件预拼装单元总长±5.0预拼装单元弯曲矢高L/1500且不大于10.0对口错边t/10且不大于3.0坡口间隙+2.0-1.02.8管桁架的检验要求2.8.1圆管桁架的尺寸允许偏差1）圆管桁架用钢管杆件的加工尺寸应符合深化图纸要求，其允许偏差列于下表项目允许偏差图例检验方法杆件长度±2.0钢尺弯曲失高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5.0钢尺弦杆拱度±5.0地样、钢尺弦长±3.0拉线、钢尺弦高±5.0空间桁架的几何形状尺寸地面平台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）图例测量工具桁架最外端两个孔或两端支撑面最外侧距离l≤24m+3.0-7.0吊线钢尺l>24m+5.0-10.0桁架跨中高度±10.0桁架跨中拱度设计要求起拱±l/5000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a±1.0钢尺檩条连接支座间距±5.0杆件轴线交点错位e3.0空间桁架的连接尺寸长度l≤24m+3.0-7.0吊线钢尺l>24m+5.0-10.0连接点间距2.0空间桁架的几何形状尺寸地面平台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水准仪钢尺桁架与地样的吻合度2.0塞尺3）螺栓孔质量要求A）普通螺栓孔允许偏差见下表（C级螺栓）。项目允许偏差（mm）直径0～+1.0圆度0～+2.0垂直度0.03t,且不大于2.0B）高强螺栓孔孔距允许偏差见下表表3.6.2项目允许偏差(mm)≤500>500~1200>1200~3000>3000同一组内相邻两孔间距离允许偏差(mm)±0.7---同一组内任意两孔间距离允许偏差(mm)±1.0±1.2--相邻两组的端孔间距离允许偏差(mm)±1.2±1.5±2.0±3.0分组规定在节点中，连接板与一根杆件相连的所有连接孔划为一组。在接头处，通用接头半个拼接板上的孔为一组，阶梯接头两接头之间的孔为一组。在两相邻节点或接头间的连接孔为一组，但不包括以上两款中所指的孔。受弯构件翼缘上每1.0m长度内的孔为一组。C）高强度螺栓孔的孔径的允许偏差见表名称允许偏差(mm)螺栓121620(22)24(27)30孔径13.517.522(24)26(30)33不圆度（最大和最小直径差）1.01.5中心线倾斜不应大于板厚的3%，且单层板不得大于2.0mm，多层板叠组合不得大于3.0mm螺栓孔允许偏差值的测量工具采用游标卡尺或孔径量规；螺栓孔孔距允许偏差值的测量工具采用钢尺。2.8.2焊缝1）焊缝的质量检验包括焊缝的外观检验和焊缝无损探伤检验。焊缝探伤根据设计图纸及工艺文件要求而定，并按照国标GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》来进行检测。2）焊缝外观不允许有裂纹、气孔、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倍孔径表面夹渣不允许不允许深≤0.2t长≤0.5t,且≤20.0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,长度不限接头不良不允许缺口深度0.05t,且≤0.5缺口深度0.1t,且≤1.0每1000.0焊缝不超过1处根部收缩不允许≤0.2+0.02t且≤1.0≤0.2+0.04t且≤2.0长度不限未焊满不允许≤0.2+0.02t且≤1.0≤0.2+0.04t且≤2.0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±5°3）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CB<20.0:0～3.0B≥20.0:0～4.0B<20.0:0～4.0B≥20.0:0～5.0腹板翼板对接焊缝错边dd<0.15t且≤2.0d<0.15t且≤3.0结合的错位t1≥t2≤2t1/15且≤3mmt1<t2≤2t1/6且≤4mm一般全熔透的角接与对接组合焊缝hf≥(t/4)+4且≤10.0需经疲劳验算的全熔透角接与对接组合焊缝hf≥(t/2)+4且≤10.0T型接头焊缝余高t≤40mma=t/4mm+50t>40mma=10mm+50注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定4）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)图例焊脚高度hf偏差hf≤6时0～1.5hf>6时0～3.0角焊缝余高(C)hf≤6时C为0～1.5hf>6时C为0～3.0注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定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。2.9构件的除锈、涂装的要求2.9.1、对人员的要求设备操作人员应经过培训、考试合格后，并持有上岗证书方能操作，操作时应严格遵守该设备的操作规程。设备使用前应检查设备的接线、接地、运转是否正常，保证设备使用过程中完好性和安全性2.9.2、钢材表面的锈蚀度和清洁度可按《涂装前钢材表面被腐蚀等级机和除锈等级》GB8923-88标准。钢材表面的锈蚀度：系指轧制钢板表面被腐蚀的程度，分A、B、C、D四个等级，D级不得使用。钢材表面的锈蚀度A级钢材表面完全被紧密的轧制氧化皮覆盖，几乎没有什么腐蚀。B级钢材表面已开始发生腐蚀，部分轧制氧化皮已经剥落。C级钢材表面已大量生锈，轧制氧化皮已因锈蚀而剥落，并有少量点蚀。D级钢材表面已全部生锈，轧制氧化皮已全部脱落，并普遍发生点蚀。钢材表面的清洁度，系指通过机械、手工、火焰等方法，去除钢材表面锈、脏物和表面附着物程度。构件表面的除锈方法和除锈等级应符合下表的规定。除锈方法和除锈等级等级处理方法处理手段和达到要求Sa1喷射或抛射喷（抛）棱角砂、铁丸、断丝和混合磨料。轻度除锈只除去疏松轧制氧化皮、锈和附着物。Sa2彻底除锈轧制氧化皮、锈和附着物几乎都被除去，至少有2/3面积无任何可见残留物。Sa21/2非常彻底除锈轧制氧化皮，锈和附着物残留在钢材表面的痕迹已是点状或条装的轻微污痕，至少有95%面积无任何可见残留物。Sa3除锈到出白表面上轧制氧化皮、锈和附着物都完全除去，具有均匀多点光泽。St2手工和动力工具使用铲刀、钢丝刷，机械钢丝刷，砂轮等。无可见油漆和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆层等附着物。St3除锈比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽AF1火焰火焰加热后以动力钢丝刷清除加热后附着在钢材表面产物。无氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物及任何残留的痕迹，应仅表面变色。BF1CF12.9.3、钢构件的除锈应在对制作质量检验合格后，方可进行。硼砂机的喷砂除锈工艺如下：2.9.3.1工艺流程本工程喷砂除锈采用的设备为干喷射除锈设备。具体工艺流程是：从压缩空气阀门17进入气液分离器16，分出一路进入空气过渡器14供操作人员用；另一路经总阀门后再分两路，一路经三通阀门7进入磨料罐9压丸；另一路经气阀12进入喷丸胶管13，经喷咀3将丸喷向钢材表面。按上述工艺，喷射除锈的基本操作过程为：先将石英砂磨料装满磨料罐9，打开压缩空气进口阀17开始供操作人员呼吸用气，然后打开总阀门11，再打开三通阀7，使压缩空气进入磨料罐9，罐上部弹簧阀受到压力后自动关闭，待罐内压力达到平衡后，打开气阀12，再打开放磨料阀10，此时即可喷射除锈。工作完后，关闭放磨料阀，再关闭进气总阀门11和气阀12，再将三通阀7与排气管6接通，把磨料罐内压缩空气放出，使罐内压力与外界大气压平衡，最后关闭压缩空气进口阀17。喷射压力根据磨料种类来确定，一般应控制在4~6个大气压的压缩空气即可，比重轻的磨料采用压力可低些，比重大的磨料用压力可高些；喷射距离一般以100~300mm为宜；喷射角度以35度~75度为宜。喷射操作应按顺序逐段或逐块进行，以免漏喷和重复喷射。一般应遵循先下后上、先内后外以及先难后易的原则进行喷射。2.9.3.2、喷砂除锈质量控制喷砂除锈的质量主要取决于以下因素：喷射速度，喷射速度，喷射距离，每分钟喷出的磨料量，磨料颗粒的动能是决定性的。它们极受回弹颗料的影响，这些颗粒会与尚在喷击行程中的颗粒相碰。颗料喷射速度也是喷射距离的函数。射流喷射角决定了颗粒在喷击时相碰的程度，因此决定了各个颗粒的喷击或然率。在喷射角为45度时该或然率为最大（即喷射截面积愈大）和单位时间内喷出的颗粒愈少，颗粒喷击或然率也愈高。磨料的除锈作用随着每分钟喷出的颗粒而增强，但增长量低于线性增长，因为喷击或然率在降低。磨料颗粒的形状和大小，对除锈后的表面状态和粗糙度有一定的影响。圆形和小颗粒磨料造成的粗糙度要小些，棱形和大颗粒则要大些。2.9.3.3、磨料要求本工程喷砂除锈所采用的磨料为石英砂，其要求是：比重大、韧性强、粒径要符合要求；使用过程中，不易破裂，释放的粉尘少；喷射后不应残留在钢材表面；砂表面不得有油污，含水率不大于1%；沙粒粒径要求在3.2~0.63mm之间，0.8mm筛余量不少于40%；喷射工艺参数：压缩空气压力：0.4~0.6Mpa喷嘴直径：6~8mm，喷射角：35-70°，喷距：100~200mm当钢材表面温度低于露点以上3℃时，干喷磨料除锈应停止进行，更不得涂漆。喷（抛）射磨料进行表面处理后，一般应在4~6小时内涂第一道底漆。涂装前钢材表面不允许再有锈蚀，否则应重新喷（抛）射除锈。又如处理后表面沾上油迹或污垢，应用溶剂清洗后，方可涂装。2.9.4、对于一些的端头板、连接板等小件板应首先进行抛丸除锈处理，然后才能进行大组立。2.9.5、摩擦型高强螺栓连接面的清洁度，除打到规定级别要求外，同时必须满足设计的抗滑移系数要求的粗糙度。2.9.6、要求喷涂防火涂料的钢构件除锈，可按有关专业标准或设计技术要求进行。与混凝土直接接触或埋入其中的构件可不进行处理。2.10涂装的一般要求2.10.1人员的要求涂装操作人员经过培训合格后，持证上岗。2.10.2、无气喷涂设备使用的要求2.10.2.1使用前应首先检查设备是否完好，接地是否完好。保证设备使用过程中的完好性。操作时严格按照操作规程进行操作。2.10.2.2涂料应经过过滤后才能使用。以免沉淀物堵塞气管。2.10.2.3喷涂中，吸入管不得移出涂料液面，以免吸空，造成漆膜流淌。2.10.2.4喷涂中，如停机应排出机内涂料，并应清洁整机。2.10.2.5喷涂结束后，应及时清洗高压软管和喷枪，以免涂料变稠或固化。2.10.2.6高压喷枪绝不允许对准操作人员或他人。2.10.2.7机体应有接地装置，避免静电产生电火花。2.10.3喷涂过程中应注意安全，注意防火：2.10.3.1涂装现场或车间不允许堆放易燃品，并应远离易燃物品仓库。2.10.3.2涂装现场或车间严禁烟火，并有明显的禁止烟火的标志，2.10.3.3涂装现场或车间，必须备有消防水源和消防器材。2.10.3.4擦过溶剂和涂料的棉纱、布料应存放在安全处，并定期处理掉。2.10.3.5严禁向下水道倾倒涂料和溶剂。2.10.4对钢结构工程所采用的涂装材料，应具有出具质量证明书，并符合设计要求。公司内一般采用无气喷涂和刷涂法。但对涂覆方法，除设计规定外不作限制。2.10.5选择涂料种类、匹配性能、遍数、干湿膜厚度，均应符合设计防锈要求。对涂件表面清洁度为sa2级。2.10.6公司内涂装油漆分为底漆中漆，底漆干膜厚度为100μm。中漆干膜厚度为60μm每遍涂层干漆膜厚度允许偏差为-5μm。2.10.7对于涂件清理后的表面和已涂装好的任何表面，应防止灰尘、水滴、油脂、焊接飞溅或其他脏物粘俯在其上面。2.10.8底漆和中间漆涂覆在室内进行，并应在清洁和干燥环境中。相对湿度＞85%，构件面表温度低于露点加3℃，露天作业涂覆时出现雨、雪、霜，环境温度在5℃以下或38℃以上时均应停止作业。2.10.9涂件准备涂覆时，应检查基层表面质量。如不符合应停止作业。室外涂装时涂后四小时内严防雨淋，当使用无气喷涂时，风力超过5级不宜喷涂。2.10.10各种涂料必须具备产品合格证书和混合涂料的配料说明书。因存放过久，超过使用期的涂料，应取样进行质量检测；检测项目按产品标准的规定或设计部门要求。2.10.11涂料色泽应按设计要求，符合《漆膜颜色标准》GB3181-95色卡编号，必须时可作样板，封存对比。2.10.12涂料调制应搅拌均匀，防止沉淀，影响色泽。当天使用的涂料应在当天配置。2.10.13不得随意添加稀释剂。当粘度过大，不便涂（喷）刷时，可适量加入，但一次添加剂量不得超过5%。2.10.14构件在以下情况中不进行涂装1）构件需在工地焊接部位，距离坡口周围100mm的范围内不涂装。2）被连接板遮挡住的部位。3）距高强度螺栓孔50mm以内。4）高强度螺栓连接板。5）现场埋入混凝土部分。2.10.15涂装前构件表面处理情况和涂装工作每一个工序完成后，都需要检查，并作出工作记录：涂件周围工作环境温度、相对湿度、表面洁度，各层刷（喷）遍数，涂料种类，配置、湿、干膜厚度等。目测涂装质量应均匀、细致，无明显色差，无流挂，失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、脏物粘附、漏涂等，必须附着良好（用划痕法或粘力计检查）。2.10.16漆膜干透后，应用干膜测厚仪测出干膜厚度。做出记录，不合格规定者要补涂。测量取点：≥5点（每点三处，取其平均值）。所测点90%以上达到标准涂层厚度，最小厚度值不小于标准值70%。2.10.17伤涂膜应根据损伤的情况砂、磨、铲后重新按层涂刷，仍按原工艺要求修理。2.10.18根据本工程特殊性，采用现场喷砂除锈后在进行喷漆：现场除锈防护措施（风雨）根据现场情况，在喷砂现场采用脚手架搭设2米高的棚架围护。用彩塑布在搭设完毕的喷砂喷漆作业棚顶,沿网壳成15-20°倾斜张挂，接缝处至少层叠800—1000mm。彩塑布与脚手架贴合处扯平扎紧，顶端用铝箔粘带与柱身密贴。彩塑布与作业棚架管用12#扎丝扎牢，采用厚帆布沿作业棚架内四周围挂，所有部位均采用12#扎丝与棚架钢管扎实，避免风大吹扬、雨液存流，以保证构件的除锈喷漆质量。见下图喷砂现场维护措施示意图2.11构件标识2.11.1散件出厂现场拼装的钢管，在两端各100mm处作中心线标记；构件出厂的构件，在每个端口100mm处作中心线标记。中心线标记如所示。图a2.11.2三角形标记为边长50mm的等边三角形,其内部填充颜色为白色。2.11.3中心线标记及标高线标记中的三角形标记与洋冲眼之间的相对位置关系如图b所示：图b2.11.4散件出厂现场拼装的钢管，在两端各200mm处喷上零件编号和拼装标记；拼装出厂的构件，在构件中间上腹杆上悬挂标示牌，喷上工程名称及构件编号。字体为宋体，字间距为25mm，大小为60x60mm，如图c所示。2.11.5所有字的颜色均为白色。3、桁架制作工艺屋架整体跨度约为63米，制作时从两支座之间分为2段，桁架上下轩现场下料，切割相贯口，然后现场进行组对焊接，支座两侧悬挑部分为两段，在现场整体拼装完成后再进行现场组对。中间每段长度约为12000mm。分段示意图如下：3.1桁架分段位置示意图如下：分界面在两相邻节点的距离的1/4处，且上下主钢管错位（如图），安装时对接的间隙是两侧管端各占一半。

3.2桁架制作流程原材料进厂原材料进厂检验腹杆下料弦杆下料桁架现场组装焊接检验修整检验预拼装、修整检验补漆吊装补漆除锈弦杆接料检验喷漆检查检查发运发运3.3下料的要求腹杆下料时，在长度方向预留2mm的焊接收缩量，弦杆下料时每个对接头预留2mm的收缩量，每个节点预留1mm的焊接收缩量现场对接接头处预留10-20mm的调整量。3.4桁架组装时在胎架上进行，胎架使用前应经过专检人员的检查，检查合格后才能够进行使用。组立完后一榀后，下一榀组装时应重新进行测量，合格后才能使用。3.5焊接时为了减小焊接变形量，按照以下焊接顺序进行焊接。1）焊接时应从中间节点处向两端进行。2）同一个节点应首先焊接下弦杆，然后对称同时焊接上弦。3.6桁架预拼装时，应严格检查地样胎架的偏差。3.7预拼装检验合格后，做好标记和检验记录。4、次桁架的制作4.1制作流程如下：原材料进厂原材料进厂检查切割下料检查焊接检查检查除锈喷漆补漆检查桁架组拼包装发运吊装4.2次桁架的下料弦杆下料时每个节点两端各留1mm的焊接收缩量。腹杆下料时，两端各留1mm的焊接收缩量。4.2次桁架的发运构件检查合格后，按照要求进行包装发运。4.3桁架的拼装桁架杆件运至现场，在现场根据构件编号进行拼装完成,质量应符合相关标准的规定。（4）在胎架上先对主弦杆对接接长，对接拼装时，在对接口处必须设置焊接衬套，控制好杆件的直线度，先进行点焊固定，再进行检查测量和定位，确认无误后将主弦杆固定在胎架上，按对接焊接工艺的要求进行对接口的焊接，焊接完成后符合检测条件后进行焊口检测。（5）主弦杆焊接完成检验合格后，按图纸要求在弦杆上放样，然后按安装图编号从两端向中间拼装弦杆间的杆件，相贯面口要吻合紧密，节点位置在预放样处，拼装时均采用点焊固定，直至整榀桁架拼装完成。（6）整个拼装过程中用全站仪实施全过程测量控制，确保桁架的位置、尺寸符合要求。4.4次桁架的组装组装时在胎架上组装，胎架形式参照和主桁架类似。组装好后，认真修整焊接坡口和间隙符合要求。4.5次桁架的焊接4.5.1焊接时首先焊接中间节点，在向两端依次焊接，4.5.2焊接时首先焊接下弦，然后焊接上弦，避免焊接上弦时出现下挠。4.6次桁架的喷砂除锈次桁架在拼装检验合格后，方能进行喷砂、除锈，喷砂后应重新进行检查，避免由于打砂过程中的变形和应力释放对构件造成的影响。4.5次桁架的分段次桁架每段长度约为12米，两侧悬挑的长度为10米。五、钢桁架结构的安装1、吊装前的准备工作（1）轴线、标高复核：结构安装前应对基础轴线和标高再次进行检查，其钢柱应符合如下要求：（a）柱间距符合标准要求；（b）基础顶面预埋钢板做为柱的支承面，支承面的允许偏差应符合规范要求。（2）操作平台脚手架平台搭设本工程操作用工作平台搭设采用脚手架工作平台，脚手架从地面向上搭设，设置交叉支撑，脚手架上满铺脚手片，脚手架承载能力≥250kg/m2。并有周边围护,以确保安装人员操作安全。（7）吊装机具的选择本工程钢结构主桁架跨度为63米，起吊高度为22.8米。根据现场实际情况及吊车性能表计算确定，构件的吊装选用80吨履带吊进行钢桁架结构的整体吊装。2、吊装索具的选定主桁架钢丝绳的选用（1）钢结构屋盖桁架最大重量为24.5吨,加上吊具及其它辅助构件的重量，以25.0吨计算，根据要求水平吊装的夹角应大于60度，以60度计算，具体受力分析图如下：G=25000kg=250000N，sinα=0.866,则F=G/2sinα=250000/1.732=144341.8N,选用6X37-34.50-1700钢丝绳,查表得φ修=0.82，取安全系数K=4。查表得[F]安全拉力=ΣSPXφ修/K=758000X0.82/4=155390.0N，[F]安全拉力＞F=144341.8N因此本工程桁架吊装可选用6X37-34.50-1700钢丝绳进行吊装。3、屋盖钢桁架的吊装（1）钢桁架的吊装次序见桁架吊装顺序图。先安装11轴的主桁架结构，然后依次向两侧延伸。主桁架吊装示意图1主桁架吊装示意图2在依次安装10轴和12轴的主桁架，安装完毕后在安装中间的次桁架。以此类推，直至全部桁架安装完毕。（2）在桁架吊装以前，应先将支座安装完毕，支座安装的质量必须符合GB50205-2001标准规范和施工图纸要求。（3）由于主桁架的跨度比较大，最大的主桁架跨度距离为63米，重量为25吨,最高标高为22.80米，为了安全起见，整体拼装完成后采用80吨履带吊经行吊装。在三根砼柱周围搭设脚手架支撑工作平台。工作平台搭设采用脚手架工作平台，脚手架从地面向上搭设，设置交叉支撑，脚手架上满铺脚手片，脚手架承载能力≥200kg/m2。（4）在地面上搭设好桁架的拼装胎架，用水准仪、经纬仪和全站仪测量和控制胎架的定位尺寸、标高，胎架要牢固。（5）主桁架吊装完毕后，在下一榀主桁架为吊装完成之前，用缆风绳将主桁架固定，桁架总重约为25吨，则主桁架的水平侧向拉力为N=tan100*25t=4.132t，根据角度计算得出；N1=4.132t/cos45=2.913t，考虑风荷载对缆风绳的影响，选用1寸钢丝绳做缆风绳，满足要求。缆风绳固定于混凝土柱或临时砸设的地锚上面，固定必须牢固。缆风绳示意图（6）主桁架安装完成后应及时安装两侧的次桁架结构，以保证桁架结构的整体稳定性。六、主要技术措施1、焊接质量控制（1）、焊接材料：本工程所用焊接材料必须是合格产品，有质量证明书，包完好，开箱检查药皮完好，焊芯无锈蚀状况，焊接时随领随用，不使用药皮脱落、焊芯生锈、潮湿的电焊条。本工程所用焊条为J506用于焊接Q345B母材。J426焊条各用于焊接Q235B母材。施焊前必须经烘箱烘干后，方可使用，并做好烘焙记录。。焊条直径选用φ3.2和φ4.0型。（2）、焊接设备完好，接地要好，经常检查，使其处于良好的工作状态。（3）、焊工工具配备齐全，操作平台搭设牢固，并做好防护。（4）、施焊前对坡口进行检查、清理，使坡口处无锈蚀、水分、杂物等。当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。（5）、严格按工艺规范要求进行焊接，控制好焊接电流和电压。（6）、雨天禁止露天施焊。（7）、检验人员严格按规范规定对焊接质量进行检查、控制，确保焊缝的外形、尺寸符合规范要求，对二级焊缝进行内部质量检测，使其符合规范规定。焊接安全设施的准备、检查焊接设备、材料准备定位焊接衬垫坡口检查坡口检查记录气象条件检测气象条件记录坡口表面清理焊接焊接施工记录检查、验收记录焊接结束（8）、焊接时焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊。（9）、焊缝外形尺寸应符合现行国家标准《钢结构焊缝外形尺寸》的规定。（10）、弦管的对接，上下弦管一般都在Φ245以上，焊接中间须衬套焊接要求，按共级焊缝的要求施焊，所有焊条为J426焊条。（11）、相关线节点的焊接，相关杆件材质是Q235B的选用焊条J426，材质是Q345B的选用焊条J506，按Ⅱ级焊缝要求施焊。（12）、主体钢结构焊缝均按全熔透焊缝进行施工，其中钢管对接焊缝和支座节点的焊缝均按一级焊缝标准进行检验及探伤，其余部分按二级焊缝标准进行制作，按二级焊缝标准检验及探伤。（13）、焊接现场应注意：阴雨天、风口处的保护措施，焊接部位，施焊时不得淋雨、冷风吹等，可用搭设雨棚等措施加以保护，同时应注意防暑降温工作，可避开中午高温，利用清晨和晚上进行作业。（14）、焊接结束后应自检，不能有咬边、气孔、收弧坑等焊接缺陷，焊接后，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物，检查焊缝外观质量。检查合格后应在工艺规定的焊缝部位打上焊工钢印。（15）、当焊接处于下述情况时，不应进行焊接：