钢结构加工制作和储运管理方案

钢结构加工制作和储运管理方案一、钢结构加工重点、难点分析本工程结构形式多样，所以确定正确合理的钢结构加工工艺是本工程加工的一个重点环节，正确合理的加工工艺将是整个加工制作工程的技术保证。本工程焊接量较大，结构在焊接过程中易产生严重的角变形、扭曲变形、局部或整体变形，若焊接变形得不到有效控制，将会直接导致构件的外形尺寸精度严重超差，构件质量根本就达不到设计、规范要求，特别是会给安装带来难以想象的施工难度；所以，如何控制本工程的焊接变形，控制构件外形尺寸、加工制作精度，在本工程加工制作中将是一个难点。本工程主要构件的分类本工程钢结构构件主要分为以下几种典型构件：A、箱型构件箱型构件B、焊接H型钢焊接H型组合截面下面对以上两种典型构件的加工工艺和技术方案进行说明。组合箱形构件制作工艺流程如下所示：主材下料主材下料开坡口U型组立内隔、挡板板切割内隔板组装内隔板焊接组立焊接（电渣焊、埋弧焊）校正打包发运尺寸、焊缝检查尺寸、外观检查成品检查箱柱腹板焊工艺垫板箱柱翼板附件装配、焊接尺寸、外观检查无损检测抛丸、油漆节点板等附件制作、检查内隔板坡口挡板加工无损检测终检焊接H型组合截面构件制作工艺流程如下所示：二、钢结构加工制作管理制作工期1个半月，包括钢柱、钢梁、钢系杆、钢支撑、钢埋件等，构件数量较多。钢结构制作必须由监理、总包进行全部过程管理。对每一个环节进行严格的质量控制。其中管理内容包括工期管理控制、工艺方案审核管理、构件质量管理控制、图纸细化管理控制、文件资料管理以及人员管理控制，直到发运包装检查出厂。三、钢结构加工人员配备及加工设备钢结构加工人员配备工种人数工作内容铆工5放样，组对定位电焊工15组对，焊接起重工2材料倒运气焊工5构件下料装配工8构件组对倒运工5材料倒运，存储，构件编号辅助工5构件倒运，涂装合计=SUM(ABOVE)45钢结构加工设备序号设备名称机型制造厂数量1剪板机QC12Y南通冲剪机厂12数控切割机SXE-P宁波13刨边机济南二机床24摇臂钻床Z3080中捷友谊厂25数控三维钻BDL-125中国宁波16三芯卷板机30x3000沈阳重机厂17调直机315T无锡18CO2半自动焊X3-500PS日本109埋弧焊机MZ1000上海电焊机厂410电渣焊机中国宁波211H型钢生产线中国宁波112高温干燥箱DFHC-100沈阳实验仪器厂113抛丸除锈机北京建机厂114喷涂机ZQL-2000北京涂装设备厂215超声波探伤仪CTS-2000中国2四、钢结构加工技术方案1、材料采购我们公司严格按照ISO9001质量管理体系，依据受控的作业指导书进行原材料采购和质量控制，保证材料的及时供应和质量合格。（1）材料的基本要求本工程选用的钢板和型钢材采用Q345B，力学性能及碳、硫、磷、锰、硅等的含量合格，保证必须符合标准（GB/T1591-94），其强屈比不应小于1.2，伸长率应大于20%，且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性。（2）焊接材料手工电弧焊：Q235钢采用的焊条型号为E4300~E4313、E4135、E4136且应符合现行国家标准（GB/Y5117-1995）；Q345钢采用的焊条型号E5016、E5015，且应符合现行国家标准（GB/T5118-1995），所选的焊条型号应与主体金属相匹配。埋弧自动焊或半自动焊用的焊丝焊剂：Q345钢采用H08A、H08E配合高锰型焊剂或采用H08Mn、H08MnA配合中锰型或高锰型焊剂，或采用H10Mn2配合无锰型或低锰型焊剂；焊丝应符合国标《熔化焊用钢丝》(GB/T14957-1994)，焊剂应符合国标《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB/T12470）的规定。（3）油漆：根据设计要求分部位进行涂装。2、各部门职责为了保证本工程的材料的及时供应和质量控制，各部门履行职责如下:（1）设计室根据标准及设计图及时计算出所需原辅材料和外购零部配件的规格、品种、型号、数量、质量要求以及设计或甲方指定的产品，送交加工厂计划科。（2）加工厂计划科根据公司库存情况，及时排定原材料及零配件的采购需求计划，并具体说明材料品种、规格、型号、数量、质量要求、产地及分批次到货日期，送交材料设备处。（3）材料设备处根据采购需求计划及合格分承包方的供应能力，及时编制采购作业任务书，责任落实到人，保质、保量、准时供货到厂。对特殊材料应及时组织对分供方的评定，采购文件应指明采购材料的名称、规格、型号、数量、采用的标准、质量要求及验收内容和依据。（4）公司技术处、加工厂质检科负责进厂材料的及时检验、验收，根据作业指导书的验收规范和作业方法进行严格的进货检验，确保原材料的质量。公司所属检测中心应及时做出材料的化学分析、机械性能的测定。（5）加工厂材料科应按规定保管好材料，做好相应标识，堆放到原材料区，堆放要合理，标识明晰，先进先出。（6）材料出入库控制：材料经验收确认后，由保管员作好验收标记并按规定进行材料保管和发放，指定专门的区域堆放该工程的材料，各种材料做好标识，并分类堆放，做好防腐、防潮、防损坏、防混淆工作，特别是对焊条、焊丝做好防潮和烘干工作，严格按规定进行材料保管和发放。3、原材料检验公司技术处、加工厂质检科负责进厂材料的及时检验、验收，严格执行以下原材料检验程序。原材料运到工厂仓库原材料运到工厂仓库钢板堆放区型钢堆放区焊接材料堆放区钢板堆放区型钢堆放区焊接材料堆放区检查质保书检查质保书检查质保书检查质保书检查质保书检查质保书清点数量、计算重量清点数量、计算重量清点数量、计算重量清点数量、计算重量清点数量、计算重量清点数量、计算重量抽查规格、尺寸、外观质量抽查规格尺寸、断面尺寸、表面外观质量抽查规格、尺寸、外观质量抽查规格尺寸、断面尺寸、表面外观质量抽查规格尺寸、厚度、平整度、表面外观质量材料复验材料复验监理认可监理认可书面汇总报业主书面汇总报业主审批后，投入加工审批后，投入加工原材料检验程序图4、总体加工原则为满足现场施工要求，我公司构件的加工顺序按照钢柱钢梁支撑构件的加工顺序制作。5、主要加工工序（1）放样、号料1）本工程放样采用的计量器具应经计量检测单位检测合格后方可使用。2）放样应以计算机数学放样为主，人工放样在平整的放样平台上进行，凡放大样的构件，应以1：1的比例放出实样。当构件较大难以制作样板时，可绘制下料草图。3）放样工作完成后，对所放大样和样板进行自检，无误后报质检员进行检验。4）号料前确认材质，根据加工清单、排版图以及加工草图，严格核对后进行，并跟踪检查。5）焊接H型钢时，翼缘板及腹板接料焊缝不能设置在同一截面上，应相互错开200mm以上，并与加劲肋错开200mm。6）号料时长度必须留焊接收缩余量，不少于30mm余量，宽度方向留2-3mm。7）梁制作应按结构图指明的要求起拱和确定附加的拱值。8）号料允许偏差：序号项目允许偏差（mm）1零件外形尺寸±1.02孔距±0.53基准线±0.54对角线差1.05加上样板的角度±20ˊ（2）切割1）H型钢切割采用卧式双柱、双缸龙门带锯床切割。2）板材切割采用数控切割。3）H型钢坡口及拐角部位切割采用数控H型钢切割机，切割前钢材表面的油污、铁锈、潮气应清除。4）切割质量要求：切削面情况主要构件次要构件表面粗糙度50S以下或0.03mm100S以下缺口情况不可有缺口、裂纹在1mm以下熔渣可有块状熔渣，但应清除干净与计划误差自动、半自动切割±1mm表面不垂直度不大于钢材厚度10%，且不大于2mm5）达不到上述标准的要求时，应使用砂轮机打磨光洁，并根据需要进行堆焊后用砂轮机打磨平整。（3）弯曲加工1）弯曲加工原则上是在常温，用压力机进行。2）钢板冷弯时，内侧半径应大于15倍板厚，弯曲部位之内外侧应均匀加热（300-600○C），以消除内应力。（4）起拱1）凡图纸规定需要起拱的构件，可采用滚压或者650○C以下高温加热成型，起拱高度按设计图之要求进行。2）用火焰法加热起拱时，控温监测，可使用红外线测温计检查。3）凡起拱的所有构件，顶部应标识清楚，避免组装时出现误差。（5）接料1）接料和组装必须在经过测平的平台上进行，平台上面的水平差不大于3mm。2）接料前，H型钢坡口采用数控H型钢切割机切割，两侧30-50mm范围内的铁锈及污物要清理干净。3）钢板接料焊缝必须采用埋弧自动焊，H型钢接料采用CO2气体保护焊，焊缝两端需加入板和引出板，其材质与板厚和坡口形式与焊件。焊接完毕后用气割切割，并修磨平整。4）H型钢接料接头形式及坡口尺寸：翼缘板厚δ≥20mm时采用X型坡口；δ<20mm时采用V型坡口。5）接料焊缝要求焊透，必须采用碳弧气刨清根，接料焊接后必须经探伤合格后再进行下一道工序，接料采用大板接料，然后用数控切割。（6）组装1）组装前先检查组装用的零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度是否符合图纸和工艺要求，确认后进行装配。2）装配用的工具必须经计量检测合格。组装平台必须平整，并且有强度、刚度好，经检验合格方可应用。3）构件组装要按工艺流程进行，零件连接处焊缝两侧50-100mm范围内的油污、铁锈等清理干净，装配时要认真控制好各零件的安装位置度，避免使用大锤敲打和强制装配。4）对于在组装后无法进行涂装的隐蔽面应事先清理表面并刷好油漆。5）焊接H型钢的组装在生产线上进行。6）组装精度要求如下表：组装精度允许偏差项目允许偏差（mm）图例T形连接的间隙αt<161.0t≤162.0搭接接头长度偏差Δl±0.5搭接接头间隙偏差α1.0对接接头钢板错位αt≤161.516<t<30t/10t≥303.0对接接头间隙偏差Δα埋弧自动焊和气体保护焊+1.00对接接头直线偏差α2.0（7）焊接1）参与本工程的所有焊工必须取得上岗证书，并在其允许范围内工作。焊工在焊接过程中应严格遵守工艺操作规程，并对其焊接的产品质量负责。2）对焊前准备不符合技术要求的构件，焊工有权拒绝操作并报主管工程师。3）本工程钢结构的焊接全过程，必须在责任工程师的负责下进行生产施工。焊接工程师应具备建筑钢结构焊接生产、施工的总体规划管理和技术指导的工作能力。4）本工程采用的焊接方法：埋弧自动焊，CO2气体保护焊，手工电弧焊。5）焊接材料手工电弧焊：Q235钢采用的焊条型号为E4300~E4313、E4135、E4136且应符合现行国家标准（GB/Y5117-1995）；Q345钢采用的焊条型号E5016、E5015，且应符合现行国家标准（GB/T5118-1995），所选的焊条型号应与主体金属相匹配。埋弧自动焊或半自动焊用的焊丝焊剂：Q345钢采用H08A、H08E配合高锰型焊剂或采用H08Mn、H08MnA配合中锰型或高锰型焊剂，或采用H10Mn2配合无锰型或低锰型焊剂；焊丝应符合国标《熔化焊用钢丝》(GB/T14957-1994)，焊剂应符合国标《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB/T12470）的规定。6）焊前准备①焊前在焊缝区域50-100mm范围内清除氧化铁皮、铁锈、水、油漆、污物，要求露出金属光泽。②在埋弧自动焊的被焊钢材表面，除按上述要求清理外，对于在焊接过程中焊剂可能触及的水、锈、油污等杂物一律清除干净，以防混于焊剂内。③焊接区域的除锈一般应在组装前进行，构件组装后应注意保护，如重新锈蚀或附有水分、油污等杂物应重新清理。7）定位焊①装配定位焊工必须经过装配定位焊工考核合格后，方能上岗操作或持工合格证的焊工担任。②定位焊必须避免在产品的棱角和端头等强度和工艺上易出问题的部位进行，坡口内尽可能避免进行定位焊，定位焊在构件的起始端应离开端部20-30mm。③定位焊应采用和母材焊接相同的焊条，定位焊焊条最大直径不超过Φ4mm。④定位焊的长度和间距，视母材厚度、结构长度而定，无特别指定时，按下表规定的定位焊的长度和间距。板厚定位焊长度（mm）定位间距（mm）手工电弧焊t≤3.230200-3003.2＜t≤2540300-400t＞2550300-400⑤定位焊后应及时清除焊渣并进行检查，若发现定位焊后有裂纹或气孔等影响焊接质量的缺陷应在正式焊接前清除干净后，并重新进行定位焊。8）焊接引熄弧板的安装①对接、T形对接、角接焊缝、应在焊缝始、终安装焊接引熄弧板。②引熄弧板坡口应与主焊缝坡口吻合，也可用碳弧气刨刨出坡口。③引熄弧板应用与与母材相同的钢材。④引熄弧板的长度：手工弧大于35mm，自动焊大于100mm。⑤引熄弧板在去除时，应用氧乙炔气割，不准用锤击落。在距离母材1-3mm处割去后，然后用砂轮打磨光顺，与构件表面齐平。9）焊接预热①根据本工程钢结构件的化学成分、板厚、拘束度、热输入量和焊接材料等要素，通过试验等手段决定每一种构件焊接的预热温度。②预热方法：采用电加热和火焰加热两种方式，火焰加热仅用于个别部位且电加热不易施工之处，并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制，火焰加热用测温笔在距焊缝中心85mm的地方测温。③预热范围：预热区在焊缝两侧，每侧宽度不小于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。10）环境气候的影响：当环境温度低于0℃时，不得焊接施工，但如果将焊缝两侧100mm范围，加热36℃以上时，允许施工。11）焊接工艺①始焊时引弧应在引弧板上进行，焊接过程再引弧应在焊缝坡口内，不允许在非焊接区的母材表面上引弧，以防将母材划伤。收弧时应将弧坑填满，避免收弧时出现弧坑裂纹。②对接焊缝A、要求熔透的双面对接焊缝，在一面焊接结束，另一面焊接前应彻底清除焊根缺陷至露出焊缝金属光泽，方可进行焊接，但采用埋弧自动焊并能保证焊透的情况下，允许不进行清根。B、采用背面钢垫板的对接坡口焊缝，垫板与母材之间的结合必须紧密，应使焊接金属与垫板完全熔合。C、不同厚度的钢板对接，其厚板一侧应加工成平缓过渡形状，当板厚差超过４mm时，厚板一策应加工成1：2.5-1：4的斜度，对接处与薄板等厚。D、对接焊缝，除特别指定以外，应使焊缝余高最小，余高值不得超过3mm，并平和过渡至母材表面。③贴角焊接A、贴角焊缝的两侧焊角不得有明显差别，对不等角贴角焊缝要注意保证焊缝尺寸，并使焊趾出平滑过渡。B、贴角焊缝一般成弧形平滑过度。C、贴角焊缝再构件的端部转角处应有良好的包角焊。包角焊的高度应为1.2倍的焊角尺寸，包角焊缝的起落弧点应距端部10mm以上。④部分熔透焊接部分熔透焊缝的焊接，焊前必须检查坡口深度，以确保要求的熔透深度。⑤厚板焊接A、厚板焊接采用多层多道焊，每一焊道完工后应将焊渣清除干净，并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层焊接。B、厚板焊接时应多层多道焊，严禁摆宽焊道，每层的焊缝始、终端应相互错开50mm左右。C、厚板焊接应保证层间温度与预热温度一致。D、厚板焊接应一次施焊作业完成，每条焊缝不可中途中断，转入下一班组施工。12）减少焊接变形的措施①下料装配时预留焊接收缩余量。②装配前，矫正每一构件的变形，保证装配公差要求。③使用必要的装配胎架、工装夹具。④同一构件上尽量上尽量采用热量对称分布方式施焊。⑤焊接H形钢后应矫正。（8）焊缝的清理焊工焊接完工后，应对焊缝进行清理，去除焊渣及焊接飞溅后，仔细检查缝外观质量，合格后提交检验，并在合格焊缝附近打上焊工钢印。（9）现场焊接接头的保护在钢结构构件现场焊接接头及两侧50-100mm范围内不得进行工厂油漆，可使用粘不干胶纸对焊接无碍进行焊接保护。（10）不良焊接的修补1）焊缝同一部位的返修次数，不宜超过2次，超过2次时，必须经过焊接责任工程师核准后，方可按返修工艺进行返修。2）焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应及时报告焊接技术人员查清原因后，定出修补工艺措施，方可处理。3）对焊缝金属中的裂纹，在修补前应用无损检测方法确定裂纹的界限范围，在去除时，应自裂纹的端头算起，两端至少各加50mm的焊缝用碳弧气刨刨掉后再进行修补。对其它焊接缺陷同样采用碳弧气刨刨掉。焊缝尺寸大小、凹陷、咬边超标，应进行补焊。对出现的焊瘤、焊缝超高，用砂轮打磨。4）焊接变形的矫正可采用机械矫正或火焰加热矫正两种方法，但无论用何种方法，均以不损坏材质为原则，尤其是火焰矫正时，应严格控制加热温度（一般不超过正火温度）。（11）焊接质量检验1）钢结构的焊接检验应包括检查和验收两项内容，因而焊接和检验不能仅仅局限于焊接完毕后，应贯穿在焊接作业的全过程中，如下表所示：检验阶段检验内容焊接施工前接头的组装、坡口的加工、焊接区域的清理，定位焊质量、引、熄弧板安装，衬板贴紧情况焊接施工中焊接材料烘焙，焊接材料牌号、规格、焊接位置焊接完毕外观检查焊接表面形状、焊缝尺寸、咬边、表面气孔、表面裂纹、表面凹凸坑，引熄弧部位的处理，未熔合、钢印等。内部检查气孔、未焊透、夹渣、裂纹等2）焊接前的加工及装配尺寸允许偏差要求：符合JGJ99-98和GB50205-953）焊缝的外形尺寸及表面缺陷允许范围按招标图及技术要求有关标准之规定。4）焊缝外观检查①焊脚尺寸偏差：K≤6mm+1.5，0；K＞6mm+3，0。②脚焊缝余高：K≤6mm+1.5，0；K＞6mm+3，0（K为焊脚尺寸）。③对接焊缝余高：+3，+0.5。④T形接头焊缝余高：+5，0。⑤焊缝宽度偏差：在任意150mm范围内≤5。⑥焊缝表面高低差：在任意25mm范围内≤2.5。⑦咬边：≤t/20，且≤0.5在对接焊缝中，咬边总长不得大于焊缝长度的10%；角焊中咬边总长度不得大于焊缝长度的20%。⑧气孔：承受拉力或压力且要求于母材等强度的焊缝不允许有气孔；角焊缝允许有直径不大于1.0的气孔，但在任意1000mm范围内不得大于3个；焊缝长度不足1000mm的不得多于2个。5）焊缝内部缺陷检查①焊缝内部检查必须在外观检查后进行。②焊缝内部检查应在焊接24小时后进行。③焊缝的超声波检验根据设计要求的质量等级，严格按照现行的检测标准进行检验。（12）制孔1）采用三维数控钻床钻孔。2）对柱、梁在端部铣床上进行端部加工，然后在三维数控钻床上钻孔。3）制孔的公差见下表：制孔公差表项目公差（mm）两相临中心线距离±0.5矩形对角线两孔中心线距离及边孔中心距±1孔中心与孔群中心距离0.5两孔群中心距离±0.5（13）摩擦面加工1）本工程主要采用抛丸、喷丸方式进行除锈及摩擦面加工，除锈等级达到Sa2.5，抗滑移系数值根据设计规定的要求执行。2）抛丸、喷丸后需经过一定时间的自然生锈周期。3）经处理好的摩擦面不得有毛刺、焊疤飞溅、油漆或污损等，并不允许再进行打磨或捶击、碰撞。处理好后的摩擦面应妥为保护，自然生锈。摩擦面不得重复使用。4）构件出厂前根据有关规范要求进行抗滑移系数试验，试验用试件应与钢结构件同时进行摩擦面加工，构件出厂时同时提供一套试件供安装单位作复验抗滑移系数用。（14）除锈、涂装本工程所有钢构件的除锈、涂装均在工厂内的喷涂车间进行，涂装在能控制环境温度和湿度的专用涂装车间内进行。1）从事本工程的涂装人员，必须具有从事同类涂装工程半年以上工作经验并取得涂装上岗证。2）本工程的油漆必须具有国家权威检验部门的认证书。3）除锈等级按照设计要求。4）对于摩擦面及工地焊缝部位应贴上不干胶纸保护，然后涂装，运到工地后再将不干胶纸取下。5）构件表面处理加工后的零件、部件、构件应均按规定进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅物、污垢等，并进行表面检查。合格后用抛丸机进行表面除锈一次处理，除锈等级达到Sa2.5级以上，符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定。①涂装工件的表面应有良好的干燥度，任何锈、焊渣、沙、尘、油脂都应清除，严重的油污应采用溶剂除油。②涂装工件用平板车运入车间，并放置一定的高度。③喷砂前应检查车间的相对湿度，如超过75%，应启动除湿机，以减低房间的相对湿度。6）涂装除锈后的构件应立即进行表面清理，并喷涂防锈底漆，油漆的要求应按设计规定，油漆的工艺应按作业指导书和相应品种的油漆和使用说明书进行作业，油漆时的环境温度和湿度由温湿度计控制以确保符合相应品种油漆工艺的要求，喷涂的厚度由测厚仪检验控制，每道油漆的厚度应按使用说明书控制。油漆后，应由专人按图纸要求做上标识，构件的主要标识有拼接号码，高度基准点，拼装基准线中心线，吊点等标记和标识。①涂装条件应按设计要求的条件进行涂装，特殊情况应在监造方与油漆商讨论后由监造方决定。A、空气条件涂装条件如空气条件、温度、钢结构表面湿度、相对湿度和露点应符合设计和（油漆）供应商给予的指南。钢结构表面的温度不应低于5℃且不超过35℃，在干燥期间内应维持一定温度。在喷漆和干燥期间，钢结构表面的温度应大于露点3℃以上。涂装工作应咋相对湿度少于80%的条件下进行。最好的工作条件是温度在24℃~30℃，相对湿度在50%~60%。室内涂装时，为了保证构件温度与湿度，应有机械装置使空气循环。B、其他条件不能在强风条件下涂装（15m/秒），涂层表面应妥善保护，以免受强风的影响，直至完全干燥为止。涂装工作不能在有雾、下雨的环境进行，雾或下雨的天气对涂装有不利影响。冬季室内涂装条件涂装时，被涂层表面应加热到20℃~25℃，或者加热室空气并用灯光加热干燥。②工厂内涂装采用电动无气喷涂或高压无气喷涂进行各道油漆喷涂，多道喷涂的喷涂要按油漆商规定的时间间隔进行。涂装工艺涂装前应仔细确认涂料品种，质量及施工位置。采用45:1或63：1高压无气喷涂泵；喷嘴选择0.17~0.