钢结构施工施工工艺技术

4.1施工方案描述 14.2施工顺序及流程 24.2.2钢结构加工制作 24.2.1施工顺序 154.2.3桁架分段及支撑胎架布置 164.2.4屋面桁架拼装 214.2.5钢结构安装 344.2.6现场焊接施工 494.2.7高强螺栓施工 624.2.8钢结构涂装 654.3施工机械及吊耳、索具选择 714.3.1施工机械选择 714.3.2吊索具选择 804.4构件安装操作、安装要求 854.5结构预起拱、合拢、卸载、监测、测量等工艺 864.5.1结构预起拱 864.5.2桁架分段吊装合拢 874.5.3结构卸载 884.1施工方案描述根据结构特点，作业环境，工期要求，资源配置情况，以及综合考虑各种技术经济条件，标准展厅钢结构施工方案选择“胎架支撑、现场拼装、分段吊装”的施工方法。（1）A、B、C展厅管桁架使用150t履带吊安装，A-B展厅、B-C展厅使用130t汽车吊安装，桁架的拼装使用50t、25t履带吊进行，屋面次梁使用50t汽车吊进行安装。（2）根据标准展厅周围环境情况，整体施工方向由东向西进行；先安装主桁架悬挑段，再安装次桁架，然后双机抬吊主桁架，待弦杆对接焊、斜腹杆安装焊接完成后吊机再松钩，最后及时安装桁架之间的屋面次梁，以确保桁架间的联系，增强结构稳定。4.2施工顺序及流程图4.2-1标准展厅屋面钢结构施工流程4.2.2钢结构加工制作本项目中，标准展厅钢结构为倒三角管桁架+箱型次梁，构件截面形式主要为焊接箱型、无缝钢管，本章节主要介绍箱型结构、圆钢管切管的加工制作，以及螺栓孔、预埋件的制作。4.2.2.1圆钢管贯口切割本工程屋面桁架腹杆和弦杆间相贯连接，腹杆钢管相贯口采用数控相贯线切割机加工成型。图4.2-3圆管相贯示意图（1）相贯线切割设备钢管相贯线采用相贯线切割机进行加工，切割设备见下表：表4.2-1相贯线切割设备规格表六轴全自动数控钢管相贯线切割机用途：钢管切割下料、钢管端头坡口开设、钢管相贯线切割相贯线切割工艺流程如下：TEKLA模型建立--导出CAD三维模型--钢管下料切割编程--生成GCD切割文件--导入切管机操作系统--切管机执行GCD文件命令--自动切割成所需钢管。（2）切割加工流程相贯线数控切割机切割加工流程如下图所示：图4.2-4切割加工流程图工厂钢管切割过程如下所示：钢管上料钢管夹紧测距并固定切割位置钢管相贯线切割切割完成钢管端头相贯线坡口图4.2-5切割加工流程图（3）相贯线切割质量控制相贯口杆件（如下图所示）的切割原则上采用相贯线数控切割机切割，直口采用半自动管道切割机切割，严禁采用手工切割，切割完成后将切割边缘毛边、毛刺、熔渣清除干净，对于大于1mm的缺棱应及时进行补焊。图4.2-6相贯口切割示意图1）切割完工后清理切割件，并自检检查切割件质量，检查项目及允许偏差应符合要求，并应做自检记录；2）厚度＜16mm的钢管可以采用相贯线数控切割机等离子功能切割，厚度＞16mm的钢管采用相贯线数控切割机火焰功能切割；3）相贯口杆件切割精度要求，如下表所示；表4.2-2杆件切割精度要求表项目允许偏差杆件长度-3～-5mm贯口光滑度＜0.5mm端头长度2mm起收弧点错口＜1.5mm4）当达不到上述要求时应用砂轮打磨，必要时进行堆焊补修后，再用砂轮打磨平整，以保证切割断面的质量。4.2.2.2箱型构件加工（1）箱型结构加工工艺流程图4.2-7箱型钢柱加工工艺流程图（2）翼板、腹板拼接需要拼接的翼板和腹板零件的边缘必须平直，板面平整。拼接焊缝全部采用埋弧自动焊接。其拼板焊缝间隙应控制在1.0mm之内，拼板错位允许偏差应控制在2.0mm之内。对接焊缝达到全熔透一级焊缝要求。焊接箱型截面构件的翼板或腹板允许进行拼接，本次考虑构件长度和拼接要求，采用定尺板，这个可以减少拼板横缝。对箱型构件的翼板采用直条切割机两面同时垂直下料。翼板腹板切割后，应在每一块板上用记号笔标注构件编号。（3）腹板坡口切割腹板在切割前应先划基准线（中心线、基准线），基准线与中心线垂直相交，在离端头1000mm+5mm端铣佘量的位置上。划线后应敲上洋冲眼，并依次划出全熔透焊缝区（指箱型构件两端头各100mm，内隔板之间及上下各500mm的全熔透焊接区域）线及部分熔透焊缝线，同时将电渣焊孔位标注在腹板上；腹板坡口必须在工作平台上操作，将划好线的腹板放置在平台上（可采用H型钢作为平台）。采用直条切割机或半自动双头切割机，按工艺和图纸要求调整好割炬角度。坡口切割时，应先切割部分熔透的坡口，后进行全熔透坡口的切割。坡口切割完成后，在电渣焊部位按要求割出电渣焊孔。所有切割工作完成后，应清除熔渣，修补切割缺陷并打磨平整，切割面的氧化皮用磨光机进行清理。（4）内隔板组装：对内隔板及夹板按施工图纸进行放样和号料，同时应考虑机加工的铣削余量5mm。内隔板非电渣焊的一侧坡口采用半自动切割机进行加工，坡口两端头各留15mm用于装配电渣焊垫板，坡口形式应符合气保焊施工条件。为使电渣焊夹板与翼板紧密接触，应对夹板进行机加工，其机加工精度应满足规范要求。箱型构件工艺隔板的设置及焊接要求：相临内隔板之间、柱端头到最近内隔板之间距离≥2000mm时应加设工艺隔板，工艺隔板应与内隔板开一样大的灌浆孔或通气孔。（5）箱型构件的组装在上下翼板两端取中心点，用墨线弹出中心线，同时在上下翼板中心线上划出基准线，基准线与中心线垂直相交，在离端头1000mm处的位置上另加5mm余量，同时在上下翼板及二块腹板的内侧划出隔板、顶板等装配用线，位置线应延伸至板厚方向。图4.2-8箱型构件组装弹线示意图（1）在箱型构件上的腹板装配焊接衬板；在腹板两端取中心点，用黑线弹出中心线，以中心线向两边均分进行全熔透焊缝段的垫板安装，要求于母材的材质相同，在安装时应严格控制两垫板之间的距离。定位焊采用气保焊接，其间断焊缝的长度60mm，间距300mm。图4.2-9箱型构件组装弹线示意图（2）在装配胎架上把划好线的下翼板置于组立机平台上，把已装配好的内隔板定位在下翼板上，隔板与下翼板之间的装配间隙不得大于0.5mm，定位好后检验隔板垂直度，定位焊要求如下图所示：图4.2-10箱型构件组立图（1）在装配两侧腹板时，使隔板对准腹板所划线的位置；然后，对腹板与隔板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位，如下示意图所示：图4.2-11箱型构件组立图（2）利用BOX组立机的顶紧及夹紧装置，将箱型构件的腹板与隔板紧密贴紧，在BOX组立机上进行组装，如下图所示：图4.2-12箱型构件组立图（3）将已形成U型的箱体吊至装配平台上，对内隔板与腹板之间的全熔透焊缝进行焊接，焊接前应注意检查箱型构件两端头的垂直度，并用撑杆加固，以防止焊接变形。隔板与腹板之间的全熔透焊缝焊接完毕并检测合格后，将U型箱体内的杂物清理干净并重新吊至组立机平台，采用BOX组立机上部压紧装置装配上翼板。图4.2-13箱型构件组立图（4）用木棒和高压空气清除电渣焊孔内的杂物，用烤枪烘烤焊道内的油污、水分，然后采用电渣焊机对内隔板进行施焊。电渣焊引熄弧部位无火口裂纹，引出长度超过15mm。电渣焊焊接完成后，应对焊缝进行100%UT探伤。对电渣焊引熄弧焊瘤进行清除，可采用气刨清理，应修整到与气保焊打底高度一致。对腹板与翼板连接的四条纵向焊缝，采用气保焊在坡口内进行打底焊接，打底焊应达到坡口深度的2/3。要求多层焊的焊缝成形光顺平整，无不良接头和气孔、夹渣、裂纹等缺陷。主焊缝打底、填充焊接，应当在距离电渣焊孔壁30mm时停止，待电渣焊完成后，用气刨清除电渣焊端部，直至与主焊缝衬板平齐，然后打底、填充焊接，最后埋弧焊盖面。如此能确保主焊缝与电渣焊之间能无缝搭接，避免形成夹渣缺陷。在箱型构件主焊道埋弧自动焊盖面之前，应对主焊道内的打底焊、电渣焊高低不平、宽窄不一、切割缺陷等进行修补打磨处理。主焊道埋弧焊接必须严格遵守两道焊缝同向、同步、同规范进行焊接。焊接完成后，应对缺陷进行修补打磨。装配埋弧焊自动焊接所需的引弧板及引出板，引熄弧板规格为200*100mm；,应采用与母材材料厚度、坡口、材质相同的材料。焊接箱型构件的主焊道，用埋弧自动焊盖面成形的焊缝尺寸（宽度、余高）要求，如下图所示：对箱型构件的柱顶板进行焊接时，焊接方法采用气保焊焊接，焊接的坡口形式如下图所示：（需进行端铣的柱顶，焊缝必须饱满）图4.2-14箱型构件顶板拼接焊缝坡口形式箱型构件组焊完毕后，先进行旁弯、扭曲的火焰矫正，然后在箱型构件的外侧面板上，将1000mm基准线、中心线及内隔板位置线返在面板上，并确定构件上下左右的方向。多层结构箱型构件顶应进行端铣，端铣线从1000mm基准线返至A、B两面的端头5mm处，用于检查端铣角度是否垂直。对箱型构件的柱底板装配焊接，用半自动切割机在箱型构件上开45°坡口，并加衬板与柱底板进行全熔透气保焊角接，并达到一级焊缝要求。4.2.2.3螺栓孔的钻制（1）三类螺栓孔加工方法表4.2-3三类螺栓孔加工方法表项目方法高强螺栓节点板钻孔采用平面数控钻床钻孔H型钢端部及大块连接板、节点板采用三维数控钻床钻孔安装螺栓孔采用摇臂钻套模钻孔（2）钻孔设备半自动火焰切割铣边机图4.2-15钻孔加工图（3）钻孔注意事项表4.2-4钻孔注意事项表项目内容套钻对于数控制孔难度较大构件，可在预装时套钻制孔，以确保高强螺栓精度。数控钻孔的定位基准制孔前先对柱、梁在端部铣床上进行端部加工以确定定位基准，然后再在数控钻床上钻孔。人工号孔细则安装螺栓孔划线时，使用划针划出基准线和钻孔线，螺栓孔的孔心和孔周敲上五点梅花冲印，便于钻孔和检查。（4）制孔精度允许偏差表4.2-5制孔精度允许偏差表项目允许偏差（mm）直径+1.0～0.0圆度2.0垂直度0.03t,且不应大于2.0（5）螺栓孔孔距允许偏差表4.2-6螺栓孔孔距允许偏差表螺栓孔孔距范围≤500501～12001201～3000＞3000同一组内任意两孔间距离±1.0±1.5--相邻两组的端孔间距离±1.5±2.0±2.5±3.0备注：1.在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；3.受弯构件翼板上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。4.2.2.4预埋件制作（1）下料1）一般规定根据图纸规定领取施工材料，发现材料与图纸不符立即停止施工并上报项目部技术部门处理，根据放样单正确划线，并做好尺寸及规格标记，避免零件尺寸错乱及材料浪费，检验工要分类验收，转运工分类下转。2）根据加工厂加工能力预埋件钢板下料采用剪板机剪裁，钢板下料长、宽尺寸误差≤±3mm。3）钢筋剪裁采用机械切断，长度误差≤±3mm。4）根据图纸及规范制作弯钩。（2）预埋件的焊接方法1）一般规定：预埋件的焊缝型式应由锚筋的尺寸确定，真对本工程锚筋直径为25mm，选用二氧化碳气体保护焊，当施工条件受限时，也可用电弧焊，选择适当的焊缝形式可以保证预埋件焊接质量。预埋件的焊接时，焊接时引弧、维弧和顶压等环节要密切配合，随时清除电板钳口的铁锈和杂物，同时要及时修整电极槽口的形状。如果发现钢筋咬边、气孔、夹渣、钢板焊穿、钢板凹陷等质量问题时，需查明原因并及时清除焊接缺陷。当采用手工焊接或二氧化碳气保焊焊接钢筋时，角焊缝的高度要符合图纸设计标准规定，无图纸规定的按《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2012）规定执行。2）具体要求：a．受力埋件的锚筋应符合预埋件图集并满足下列焊接要求：b．根据设计图纸要求采用直锚筋和钢板T型焊接，焊脚尺寸按设计图纸保证，同时根据（JGJ18-2012）钢筋焊接及验收规程的规定焊脚尺寸应不小于钢筋直径的50%。c．焊接时，引弧应在垫板或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋。d．焊接地线与钢筋应接触良好。e．焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过度，弧坑应填满。其他焊接未尽事宜严格按照《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2012）的要求执行。（3）焊接工序检验预埋件焊接工序的检验应严格执行《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—2012），外观检验检查焊接不得出现钢筋咬边、气孔、夹渣、钢板焊穿、钢板凹陷等质量问题；然后按钢筋直径及材质类型分别组批，每批不得超过300件，按日期及批次编号送检进行焊接拉伸试验，每批试样3件。送检合格方可下转进行下道工序。4.2.2.5工厂焊接方案（1）焊接要求1）除典型节点详图注明外，所有框架结构梁柱支撑的拼接焊缝、节点区域内截面组合焊缝均采用坡口全熔透焊缝，焊缝质量等级为一级。除注明外，节点区域外截面组合焊缝采用部分熔透焊。2）在承受动荷载且需要进行疲劳验算的构件中，凡要求与母材等强连接的焊缝应予焊透，其质量等级为：作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝，受拉时应为一级，受压时应为二级；作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。不需要疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝宜予焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级。（2）焊接施工1）引弧与熄弧严禁在焊接区以外的母材上引弧；焊缝区外的引弧斑痕磨光，用磁粉检查是否有裂纹；有裂纹时，按焊接工艺对其进行修补。2）引弧板和熄弧板材质与母材一致；规格：手弧焊和气保焊→6x30x50mm；埋弧焊→6x80x120mm；焊后，引弧和熄弧板，气割切除，保留2～3mm，修磨平整；且不得用锤击落。图4.2-16焊接示意图（3）焊接检验要求焊接完成后，首先清理表面的溶渣及两侧飞溅物，碳素结构钢待焊缝冷却到环境温度，低合金钢焊接24小时后进行焊缝检验。检验方法按照《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205-2020及《钢结构焊接规范》GB50661-2011执行，焊缝外观质量及尺寸允许偏差。焊缝的无损检测应符合检测标准《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》(GB/T11345－2013)；根据《焊缝无损检测超声波检测验收等级》（GB/T29712-2013）的规定：一级焊缝进行100％UT，合格等级应符合GB/T29712-20132级要求；二级焊缝进行20%UT,合格等级应符合GB/T29712-20133级要求。4.2.1施工顺序钢结构的安装按从东向西的方向推进安装，先安装A、B、C展厅的屋面桁架，A-B展厅、B-C展厅的桁架则跟进安装，施工顺序如下图所示：图4.2-2标准展厅屋面钢结构施工顺序示意图4.2.3桁架分段及支撑胎架布置（1）桁架分段根据桁架布置、跨度，及桁架间的主次关系，对标准展厅的桁架做出分段，如下图：图4.2-17桁架分段平面图桁架分段重量见下表，其中A/B/C展厅的C~J轴桁架中间部分采用双机抬吊吊装：表4.2-7A/B/C展厅C~J轴主桁架分段重量表（t）轴线A展厅B展厅C展厅南悬挑(单机吊)中间部分(双机抬)北悬挑(单机吊)南悬挑(单机吊)中间部分(双机抬)北悬挑(单机吊)南悬挑(单机吊)中间部分(双机抬)北悬挑(单机吊)C轴10.02039.65713.09213.26539.5985.83212.39639.9177.270D轴9.84239.41813.04813.15038.6085.62612.52939.8569.481E轴9.62839.30913.48713.56939.0695.62713.01939.8489.265F轴9.70743.5879.4189.64044.1738.6709.50842.0539.326G轴9.79642.9899.2039.17542.7028.9509.01842.9099.488H轴9.13643.4247.9248.97443.1198.9558.95543.0789.623J轴10.22341.52310.26510.39441.1189.0669.15440.8029.952表4.2-8A/B/C展厅A、B、K轴主桁架分段重量表（t）轴线A展厅B展厅C展厅1-6线(单机吊)7-12线(单机吊)1-6线(单机吊)7-12线(单机吊)1-6线(单机吊)7-12线(单机吊)A轴23.57724.89320.77920.636//B轴32.87838.35041.14533.26420.84423.102K轴25.57424.71824.40221.86623.34225.174表4.2-9A-B、B-C展厅桁架重量表（t）轴线A-B展厅(双机抬)B-C展厅(双机抬)A轴18.530/B轴27.96125.307C轴20.81426.802D轴21.09027.139E轴21.54327.953F轴18.47217.697J轴19.083/K轴32.816表4.2-10B-C展厅网架重量表（t）轴线B-C展厅(双机抬)K轴25.332K轴26.274（2）支撑胎架设置A、B、C展厅的A轴、B轴、K轴桁架分两段吊装，C~J轴的桁架先安装两端的悬挑部分，再安装中间的大跨度部分；A-B展厅、B-C展厅的桁架整段吊装。根据桁架分段及下部支撑情况，在相应位置增加必要的支撑胎架，支撑胎架主要立于15.25m平台上，胎架布置图如下：图4.2-18支撑胎架位置平面图支撑胎架使用HW200×200、L70×5的型材制作而成，材质均为Q355B；胎架结构分为胎架底座、胎架标准节、胎架顶撑三部分，在胎架底座上用3m/2m/1.5m/1m高的标准节组合，然后在胎架顶部安装胎架顶撑；胎架底座、胎架标准节、胎架顶撑间均使用高强螺栓连接，顶撑桁架上弦杆连接处采用焊接连接。支撑胎架底座、标准节如下；图4.2-193m高胎架标准节图4.2-202m高胎架标准节图4.2-211.5m高胎架标准节图4.2-221m高胎架标准节图4.2-23胎架底座支撑胎架立面布置示意图如下：图4.2-24胎架安装位置立面示意图图4.2-25A、B、C展厅支撑胎架立面图支撑胎架安装完成后，经项目部、总包、监理联合检查验收后方可投入使用，验收表如下：表4.2-10支撑胎架使用验收表序号验收内容验收情况备注1支撑胎架安装位置及垂直度偏差2标准节焊接节点3标准节间高强螺栓连接节点4胎架杆件安装是否完整5支撑胎架底部连接节点6支撑胎架顶撑侧向稳定措施7上胎爬梯及防坠绳4.2.4屋面桁架拼装4.2.4.1拼装场地布置主、次桁架外形为均为倒三角桁架，其水平和竖直方向的尺寸均较大，采用桁架散件出厂，现场拼装的方法进行施工，为分段高空定位安装精度提供保证；现场拼装场地的布置采取就近原则，在标准展厅内进行拼装，便于主吊机吊装，桁架杆件堆场放置于标准展厅北侧的材料堆场内，详见附件二：施工现场平面布置图。为提高拼装精度和保证线型尺寸，并结合现场场地实际情况，屋盖桁架拼装采用正立式拼装的方法进行拼装，其中57m长的分段桁架分为3段小拼然后组装成大段，拼装胎架的位置随吊装进度逐渐向西移，以满足吊装需求。图4.2-26桁架拼装场地平面布置图图4.2-27双击抬吊段桁架组装平面布置图4.2.4.2拼装胎架结构形式拼装胎架的立柱、横杆使用HW300×300、HW200×200的型钢，拼装胎架间的斜杆支撑选用L90×6角钢，胎架连接焊缝均采用角焊缝连接，焊脚高度不小于1.0t（t为较薄板件厚度）。为了保证构件组装的精度，防止构件在组装的过程中由于拼装胎架沉降而产生拼装误差，拼装场地要求平整夯实，并在胎架下方铺设路基箱加固，并在胎架上设置观测沉降点。结构形式如下图：图4.2-28桁架拼装胎架结构示意图拼装胎架的三角撑，支撑在上弦管相邻相贯节点的中间，以避免影响上下弦间的斜腹杆的拼装。根据桁架结构形式及尺寸，拼装胎架布置如下图所示：图4.2-29拼装胎架支撑位置示意图每组拼装胎架布置完成后，需经项目部、总包、监理联合检查验收后方可投入使用，验收表如下：表4.2-11拼装胎架使用验收表序号验收内容验收情况备注1拼装场地平整2拼装场地夯实3路基箱放置平整度4胎架各节点焊接情况5胎架立柱斜撑稳固6高空走道托梁7高空走道板固定8高空走道安全生命线9上胎爬梯及防坠绳10拼装区域警戒线拉设11胎架立柱设置沉降观测点12相邻拼装胎架间位置、高程测量结果4.2.4.3拼装方法（1）拼装准备在构件拼装前，均需对所有胎架的支撑点位置、标高以及胎架垂直度进行复测，复测合格后方可进行地面拼装。构件堆场尽量靠近地面拼装场地，以减少构件的运输，方便吊装。现场施工人员须照施工图纸和构件编号，对到场的屋面桁架弦杆、腹杆等进行对号。对已对号完毕的构件进行标记和记录。（2）拼装吊机选择管桁架散件重量较轻，拼装吊机可以选用25t汽车吊进行。（3）拼装工艺流程图4.2-30拼装工艺流程图（4）钢构件拼装过程1）胎架复测；为防止刚性平台沉降引起胎架变形，胎架旁应建立胎架沉降观察点。在施工过程中结构重量全部荷载于路基板上时观察标高有无变化，如有变化应及时调整，待沉降稳定后方可进行焊接，构件在拼装时，即考虑桁架起拱，起拱值根据设计总说明，竖向位移值应不大于相应荷载作用下设计值的1.5倍，通过在弦杆下方垫钢板达到起拱目的。2）依次将上下弦杆吊上胎架定位，定位时控制弦杆端中心、线形等，全站仪或线锤、水平管对桁架上的控制点进行测量、控制，对有偏差的点进行调整后牢靠固定。弦杆定位时，需要加放焊接收缩余量。结合本工程桁架结构的实际情况，每个接头加放1～1.5mm，随后在胎架上对弦杆的各节点的位置进行定位划线，对构件的长度、直线度、旁弯数据等进行测量调整，确保各分段拼装角度正确，并在同一水平线上；3）在胎架上根据划好的腹杆定位线组装腹杆、弦杆，并定位焊，对腹杆、弦杆接头定位焊时，不得少于4点。同时根据杆件相贯顺序确定杆件定位组装顺序，并对存在隐蔽焊缝的，需先将隐蔽段焊缝焊接完成，并检测合格后方可定位后续杆件。4）焊接；杆件全部定位好后，测量检测外形尺寸，合格后进行焊接，同时从桁架中间位置向两端对称焊接（双数焊工）；焊接前，搭设焊工操作平台，并做好防风防雨等防护措施。5）焊接完毕，整体复测，尺寸达到设计要求；6）焊缝探伤及油漆点补；流程1：拼装胎架搭设流程2：上弦杆1和下弦杆安装流程3：侧面腹杆安装流程4：上弦杆2安装流程5：侧面腹杆安装流程6：上平面腹杆安装图4.2-31管桁架现场拼装流程示意图4.2.4.4桁架预拼装管桁架采取分段拼装，拼装前在杆件对接口处设置粘贴有测量反射片的观测点，拼装过程中通过测量记录该段桁架的上下弦杆件管口三维坐标，用来精确调整相邻段管桁架上下弦杆件管口的坐标位置，以保证相邻分段桁架上下弦杆件管口的精确对接。图4.2-32管桁架杆件对接口三维点坐标示意图而管桁架悬挑段及中间段桁架存在杆件高空对接的情况，为保证高空吊装条件下杆件的对口精度，将相邻的桁架对接分段在同一组拼装胎架上进行拼装作业，对接点只拼不焊，以控制杆件对接口的相对尺寸，保证后续高空杆件对接时的安装质量。如下图所示：图4.2-33管桁架预拼装示意图管桁架预拼装的允许偏差如下表：表4.2-12管桁架预拼装允许偏差（mm）4.2.4.5次梁托安装根据设计要求“屋盖钢结构上的次梁托应提前焊接，尽量避免后期桁架受力状态下焊接工作”，在桁架拼装完成后，将次梁托焊接在管桁架上弦杆上，随管桁架一同吊装；次梁则在桁架吊装后，跟进安装，次梁与夹板用高强螺栓连接后，与次梁托板进行焊接。图4.2-34次梁托、次梁节点示意图4.2.4.6拼装精度控制为了保证吊装单元的拼装精度，特别是施工周期覆盖高温与雨雪温差变化较大的情况，故采取如下一些措施：（1）进行拼装技术交底，使作业人员清楚每根杆件的位置及施工顺序（先拼装定位好上下弦杆件，再从桁架中间外往两边进行腹杆的安装焊接）。（2）进场构件自检。对构件规格、尺寸及外表进行检查，并做好构件进场检查记录。全部检查合格后方可使用。（3）根据现场施工条件和起重条件，桁架吊装单元采用正拼。拼装胎架间距不宜过大，以保证在拼装过程中有足够的支撑点，避免因自重变形而影响拼装精度。胎架下部地面平整，承载力满足强度和安全要求。（4）拼装胎架位置需避开焊接接点的位置，最小高度约800mm左右，以便焊接、矫正与检查。（5）做好胎架搭设前、搭设中和搭设后的测量放线以及复测工作。（6）分段对接处，预留3mm左右焊接收缩余量，同时装设内衬板，以保证对接光滑，焊缝平整。（7）在胎架上作构件的基准线和中心线，装配必要的定位支撑。然后将需拼装的构件吊装在胎架上，借助楔形铁块或千斤顶调节构件高度，满足设计要求后点焊固。（8）拼装时对于二次相贯杆件，要先安装一次相贯杆件，待隐蔽焊缝检查合格后，再安装二次相贯杆件。（9）拼装完毕后焊接前应进行全面的尺寸检查，避免拼装过程中因地基的局部沉降而影响拼装精度，如发现个别点位出现偏差，应采用千斤顶和斜坡垫进行调整。（10）构件调整后，须记录各项数据并备案。如没及时进行焊接，须对该现场做好保护工作。即不允许大型机械设备、车辆在平台附近行走，不允许任何对构件下的垫板、千斤顶的撞击。（11）焊接前对拼装构件进行检验，特别是坡口质量检查，确保坡口间隙和坡口角度符合设计及焊接要求。检查完毕后，按照不同材质，根据焊接工艺方案的要求，选用对应的焊材。焊接时，实施多人对称焊接，最大限度减少焊接变形。焊接选用手工电弧焊或二氧化碳气体保护焊，手工焊焊条采用E5016或E5015焊条。二氧化碳气体保护焊则采用T492T1-1C1A焊丝。焊接时尽可能采取对称焊接，同时，焊接量大的部位应先焊接，以减少焊接收缩对拼装精度的影响。（12）工地焊接作好防雨、防风及防低温措施，焊材的管理严格按规定落实发放记录及按GB50205-2020标准执行焊材复检工作。（13）焊工资质等级应与焊缝质量等级相对应，不允许低资质焊工施焊高等级焊缝，重要节点处要标记焊工代号。（14）雨雪天气时，不得露天焊接。焊接区域表面潮湿时，必须用氧-乙炔焰烘干或用压缩空气吹干。风力超过4级时，采取防风措施。最低施焊温度按GB50661标准确定，低于最低施焊温度时，按规定进行火焰预热。（15）通过在桁架下弦杆侧面粘贴反射片，拼装结束后，进行外形尺寸检查，以作为安装就位的依据和后续拼装的参照依据，避免误差累积。（16）由于进行分段拼装，故必须严格控制分段点的尺寸精度，以确保分段高空能够顺利进行对接，避免出现错口现象。采用坐标定位法，即根据上一段的分段点最终的坐标来确定下一段的分段点的坐标。同时根据已拼装完分段的分段点的外形尺寸来控制下一分段的拼装胎架的放线与定位。4.2.4.7拼装过程测控（1）控制网点设置为满足拼装测量要求，保证整体精度，在拼装平台周围尽量均匀设置六个以上的测量控制点，形成一个闭合控制网。控制点设在拼装场地混凝土或钢板上，并做“+”标记点位作为平面控制点及高程控制点。用全站仪进行精密测量，并对点位进行调整，使其闭合差满足拼装精度要求。为确保各点之间的相对精度，每隔一周或控制点有变动可能时，都需对控制网进行复测，计算各点的位移量和各点的高程，根据测量数据对点位进行调整，使平面各点精度满足施工要求。控制点布置如下图所示：图4.2-35拼装场地测控点布设图（2）拼装施工测量1）拼装测量坐标转换在施工图纸中构件的坐标采用大地坐标系，坐标为桁架安装到位后的大地坐标，无法直接用于拼装，因此转换采用模型取点转换的方法。将图纸中待拼装单元在整体设计中的坐标根据拼装单元的大小转换为拼装场地的局部坐标。图4.2-36拼装测量坐标转换根据拼装杆件形式合理选取坐标原点O，再由杆件拼装方向确定X轴、Y轴。局部做标系以向上为Z轴正向。根据所转化的坐标系，在拼装平台上放线，确定实际杆件的拼装方向和支架布置位置。根据上面取得的坐标原点，在CAD中读取各控制点的相对坐标，这些控制点包括但不限于对接端头棱4个角点、杆件中点连线、节点焊缝连接节点及胎架设置点，以确定桁架的准确拼装位置。这种转换方法可根据拼装测量的相关要求建立坐标系，可根据重要的控制点坐标和胎架的坐标点确定支撑架布置。2）拼装精度控制如下：表4.2-13拼装精度控制表根据整体构件的三维几何尺寸，首先搭建一个与之对应的拼装平台及拼装支架，并采用全站仪将整体构件的主要轴线以及主要特征点投影在拼装平台上，将轴线适当延长，以便在控制测量中仪器安置方便。根据胎架与投影轴线及特征点之间的位置关系，采用在控制线上架设全站仪的方法对胎架的平面位置进行调整；用全站仪检测胎架各部位的高差，对胎架的高程进行调整，以便部件开始拼装时各部件能快速、准确就位。每个分段桁架上下弦杆两端各设一个测量控制点，将此控制点投影在地面并做好标示，分段桁架上下弦杆在支撑胎架位置布设一个测点，保证上下弦杆的拼装精度。测量主要运用中心线线模上的三维节点坐标来控制，Z坐标为中心线坐标值加上管半径值，特别是对管端部以及支管端部点的定位控制是拼装测量控制的关键。3）测量结果分析与调整将设计三维坐标系中各特征点坐标转换到相对坐标系中，在胎架上将待拼件的位置用全站仪放出，根据测量结果对胎架进行调整，以使待拼件放置后，误差在微调范围内。将待拼件放置在胎架上的设计位置，根据各待拼件上的点位标记进行整体位置关系的测量。利用全站仪、经纬仪检测轴线，用钢卷尺、水准仪辅助检测各标识点点位的空间几何关系，通过各点的设计三维坐标，计算出各点之间的设计空间位置关系，对照分析后对构件进行调整。构件调整固定后，根据待拼件上的点位标记，使用钢尺、铅锥等在构件上找出连接杆的点位，用点焊固定，使用进行整体空间位置的检测，并将检测数据记录保存，与设计图纸比较分析，如构件不符合要求，则进行调整；若符合要求，则进行焊接工序。焊接完成后，会同后道工序的施工测量工程师对拼装单元进行全面检测，将检测数据记录存档，并与焊接前的检测数据对照分析，确定其变形程度，分析变形原因，以便在下一个吊装单元拼装中能够尽可能减小拼装误差。4.2.4.8拼装注意事项（1）支撑胎架设置应避开节点位置，满足焊工的施焊空间；（2）构件在保证了总长和直线度后，利用水平仪检查梁在平台上的水平度（平面）此项测量的允许误差最大不超过3.0mm，在接口截面不超过2.0mm。桁架对角线尺寸的拼装误差不超过2.0mm。同时对角线拉钢丝检查桁架的跨中弯曲。（3）桁架拼装时应采取折线起拱的方式在跨中进行起拱，竖向位移值应不大于相应荷载作用下设计值的1.5倍，通过在弦杆下方垫钢板达到起拱目的。（4）桁架拼装时，上下弦杆间距的控制应结合同位置钢柱上牛腿的间距，安装时避免出现上下错口。（5）桁架拼装除应检查上下弦杆的直线度、起拱值外，还应检查桁架对角线尺寸。（6）观测后对不合格的位置要做处标记，用千斤顶和垫板组合进行调整，同时须保证千斤顶在整个组装焊接过程中不发生沉降现象。（7）调整结束后，需要记录各项数据并备案。如没及时进行焊接，须对该现场做好保护工作。（8）桁架或钢柱在正式的焊接前，需对先前记录的数据进行复查，合格后，方可施焊。（9）本工程桁架最大高度达5.3m，拼装时应考虑操作人员的安全防护工作。拼装胎架的作业高空操作平台采用活动脚手架，焊接防护平台，防护棚等。（10）弦杆与拼装胎架上采用角钢限位固定措施，如下图：图4.2-37弦杆上胎临时固定4.2.5钢结构安装4.2.5.1锚筋预埋件安装（1）会同项目部技术及验收人员与钢筋工序按图纸认真交接每道墙、每个工作面的轴线、控制线，并作好交接手续。（2）预埋件划线使用水平仪确定其每排高度尺寸线位置偏差±1.5mm，根据轴线和控制线确定左右位置尺寸位置偏差±1.5mm及顶面位置尺寸位置偏差±1mm，并用油笔清楚的标明。在技术部门及质量部门验线合格方可安装预埋件。（3）根据图纸尺寸规格正确放置预埋件。（4）针对安装预埋件位置的钢筋挡碍的处理：由于本工程预埋件数量大，排布密集，如有预埋件的锚固钩与钢筋主筋及水平筋发生位置干涉，可将预埋件的锚钩移动或扳弯以便于锚钩埋于主筋内侧，若有必要可加附加筋将锚固筋连接加强。（5）预埋件位置固定是预埋件施工中的一个重要环节，据预埋件尺寸和使用功能的不同，有如下几种固定方式：1）钢板埋件加固：采用预埋件上绑扎或点焊适当规格钢筋加固：为保证预埋件安装的正确位置，并防止预埋件在合模和浇筑混凝土时产生位移，加设附加筋，钢筋的型号及数量按图纸，如图纸无设计时，附加钢筋根据现场情况制作及固定在钢板背部，确保钢板顶面与模板的紧密接触，保证其预埋件在墙面露出的正确位置。2）角钢、扁钢预埋件也可以直接绑扎在主筋上；当埋件长度大于500mm时，在其上部点焊适当的角钢（钢筋）加固，以防止预埋件位移。3）面积大于300×300mm的预埋件施工时，除用锚筋固定外，还要在其上部点焊适当规格角钢（钢筋），以防止预埋件位移。（6）埋件安装验收：根据图纸要求及相关规程规定进行埋件安装验收工作。保证预埋板中心线距覆面的理论位置偏差为±10mm；在与覆面相垂直的轴线方向偏差为±5mm。板中心平面相对于板的理论中心平面的偏差为±1.5mm。（7）混凝土浇筑后预埋件验收：根据图纸要求及相关规程规定进行埋件验收工作。4.2.5.2固定支座安装管桁架在安装前，应先安装柱顶的固定支座。对柱顶预埋件标高及位置予以复核，埋件偏差不应超过《钢结构施工质量验收标准》GB50205-2020第10.2.2条的允许偏差：表4.2-14支撑面、地脚螺栓位置的允许偏差通过测量确定固定支座的位置，划好十字定位轴线，安装固定支座。图4.2-38柱顶支座示意图固定支座安装并焊接完成后，同样对支座上平面进行标高及水平度的检查，并在支座上平面画好管桁架短柱定位轴线。4.2.5.3构件试吊、绑扎及临时加固（1）试吊每次进行吊装之前，对分段桁架进行试吊运行检验。试吊前，组织人员对吊机、钢丝绳及分段桁架进行全面检查，准备工作全部到位后，选定较好天气进行试吊。试吊的目的是检测验证选定的吊机在各种工况下的吊重能力，为分段桁架的吊装施工提供可靠的技术保证；检测吊装系统及各项工作是否运行正常，尽量做到在正式吊装前发现问题及排除故障，保证吊装安全；检查吊装人员实际操作水平，避免因人为因素造成吊装事故。试吊主要是检测吊机在各种工况下的稳定性，确保吊装的安全可靠。观测的项目包括吊机在各种受力状态下的稳定性、提升设备是否正常运行、分段梁吊耳受力是否正常等。（2）吊装绑扎中间段桁架构件的吊装为双机抬吊，吊装前应休细检查卡环、吊钩级吊耳是否符合要求，确认无误后方可吊装。（3）吊装就位分段桁架在绑扎后拉设溜绳，将构件缓慢吊至就位位置上方，对准胎架及成品支座上已做好的基准线，徐徐落钩，使分段桁架安全落于胎架及成品支座上。在就位过程中，应避免对胎架的振动冲击，确保节点定位精度。（4）测量校正构件就位后，借助在胎架上设置的调整节，用全站仪测量三维坐标进行测量校正。（5）临时加固两段分段桁架对口结束后，加设马板进行临时固定，所有临时固定措施待桁架安装焊接完成并经测量、无损检测合格后拆除。4.2.5.4钢结构吊装（1）桁架吊装本工程屋面管桁架在在下部钢框柱上，考虑到吊装的实际情况，对桁架进行分段吊装，设置必要的临时支撑后，再进行高空对接焊，最后进行卸载。1）安装前准备a．柱顶上弹出建筑物的纵、横定位轴线和桁架的吊装基准线，作为桁架对位、校正的依据。b．间距检查桁架间距检查是在定位轴线认可的前提下进行，采用全站仪、标准尺实测柱距。柱距偏差值控制在±3mm范围内，不可超出±5mm。如间距偏差超过±5mm，则需调整定位轴线。c．基础检查在柱顶面弹出十字线。要对柱顶面标高及柱顶预埋件位置尺寸进行复测，若实际标高低于设计标高，可用铺垫钢板的方式调整到桁架安装就位的设计标高；若实际标高高于设计标高，需根据复测结果将高出设计标高的部分凿掉，并对柱顶面重新找平。2）桁架吊装屋面桁架选用4吊点（单机吊装）或8吊点（双机抬吊）进行吊装，桁架拼装焊接完成后，进行打磨探伤、补刷底漆后进行吊装。桁架上弦每侧各设置两块门型码板，吊装到位后，弦杆位置卡码板焊接。焊接过程中不可松钩，带弦杆对接口焊缝焊接完成后，吊机方可进行松钩。吊装节点位置，采用钢丝绳捆绑节点的方式进行吊装，如下图：图4.2-39主桁架高空对接示意图图4.2-40桁架吊装吊点示意图第二榀主桁架安装就位后，就近的吊机配合进行两段主桁架间连系构件的安装，以增强桁架的稳定性。不得让单榀桁架独立就位与支撑胎架上。构件起吊后，需尽快组织人员完成构件的安装焊接工作，不得使吊机在吊装受力状态下进行中途休息，如不能完成吊装工作则需将构件落回地面，以待另行安排时间吊装。3）施工步骤a．吊装前的准备工作：在吊装前，吊机站好位，检查吊点的位置是否真确，及对吊装用钢丝绳进行检查进行全面仔细的检查。对起拱度、长度进行全面的核查工作，确保吊装能够顺利进行。b．试吊：试吊前检查确认；进行吊装操作交底；布置各监察岗位进行监察的要点及主要内容；进行起吊试验，使各部分具有协调性和安全性；复查各部位的变化情况。c．吊装就位：正式起吊前检查各指挥信号系统是否正常；正式起吊，使桁架下弦杆离开临时支座的500～800mm时停止，并作进一步检查，撤除地面杂物，继续起吊。d．当桁架高于柱顶约100～200mm时，应停止上升，开始摆杆至桁架到柱的正上方，并防止桁架晃动。使桁架就位调整好。4）桁架吊装注意事项a．吊装用钢丝绳要有足够的承载能力，绑扎时钢板楞角出必须包角，以防止损伤钢丝绳。吊装时吊索与水平方向夹角不小于50°；b．桁架自胎架上起吊过程中必须平缓，及时调整吊索上的手拉葫芦，以调整拉索的拉力，保持桁架的平衡；c．桁架吊装应选择无风的天气，避免强风引起桁架大范围晃动，当吊装过程中遇到4级以上大风时，立即停止吊装，待风速降为4级以下后继续吊装，若风速达到6级以上，将吊装单位从高空吊离到地面，避免出现吊装单元未松钩情况下在高空停摆；d．桁架就位后，及时进行垂直度找正，并拉设风缆绳临时稳固，然后由依次安装次桁架及桁架上、下弦的联系构件，使安装的构件及时形成空间稳定结构。在桁架垂直度未找正前不得进行焊接；e．桁架吊装前，下部框架必须稳固，吊装前必须复核框架结构的精度和跨距，确保桁架起吊后能准确就位。5）主展厅吊装示意图如下：图4.2-14履带吊吊装A轴桁架示意图图4.2-42履带吊吊装B轴桁架示意图图4.2-43履带吊吊装C~J轴悬挑段桁架示意图图4.2-44履带吊双机抬吊C~J轴中间段桁架示意图图4.2-45履带吊双机抬吊C~J轴中间段桁架示意图6）连接厅吊装示意图如下：图4.2-46汽车吊双机抬吊桁架示意图（2）次梁吊装1）分段次梁现场拼装因次梁长度≥14m，受运输条件限制，部分次梁分段加工、出厂，现场拼装后整体吊装。现场拼装示意图见下图。图4.2-47次梁拼装示意图次梁拼装组对、定位后焊接前，应检查钢柱顶面、侧面两个面的直线度，柱底板至楼层桁架、屋面桁架牛腿的尺寸，符合规定后方可焊接。2）次梁吊装因次梁托在桁架拼装时已安装在上弦杆上，次梁只需在地面拼装完成后，使用50t汽车吊跟进吊装即可。图4.2-48次梁吊装示意图图4.2-49次梁吊装节点图4.2.5.5钢结构安装流程桁架吊装先使用150t履带吊逐个对A、B、C展厅桁架进行双机抬吊，然后130t汽车吊跟进双机抬吊A-B、B-C展厅桁架。（1）以B展厅为例，展示屋面桁架安装流程：图4.2-50履带吊分段吊装A、B轴桁架及连系杆件图4.2-51C~F轴主桁架悬挑段、边桁架吊装，50t汽车吊吊装次梁图4.2-52C轴主桁架中间段桁架由3小段大拼成段，履带吊双机抬吊就位图4.2-53D~F轴中间段桁架大榀，履带吊双机抬吊主桁架中间段，汽车吊安装次梁图4.2-54G~K主桁架悬挑段、边桁架吊装，G轴主桁架中间段履带吊双机抬，汽车吊安装次梁图4.2-55H、J轴主桁架中间段履带吊双机抬，汽车吊安装次梁图4.2-56履带吊退出展厅吊装边桁架，汽车吊安装屋面次梁（2）然后以A-B展厅为例，展示屋面桁架安装流程：图4.2-57130t汽车吊分段吊装A~B轴桁架图4.2-58130t汽车吊分段吊装A~B轴桁架，50t汽车吊吊装屋面次梁图4.2-59130t汽车吊双机抬吊主桁架，50t汽车吊跟进安装屋面次梁图4.2-60130t汽车吊双机抬吊主桁架，50t汽车吊跟进安装屋面次梁图4.2-61130t汽车吊双机抬吊主桁架，50t汽车吊跟进安装屋面次梁4.2.6现场焊接施工4.2.6.1本工程焊接特点及焊接总体思路（1）焊接质量要求以下部位应采用开坡口的全熔透焊缝，焊缝质量等级为一级：上下柱的对接连接焊缝，焊接成型钢构件翼缘或腹板因长度不够而需对接拼接时的拼接焊缝，桁架弦杆、腹杆现场拼接焊缝，钢梁翼缘与钢柱的连接焊缝。桁架腹杆与弦杆间的连接节点焊缝，柱节点区及梁上下各500mm范围内柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝，柱拼接接头上下各100mm范围内柱翼缘与柱腹板的连接区域，采用开坡口的全熔透焊缝，焊缝质量等级为二级。支座节点焊缝、杆件拼接焊缝等级一级，其余焊缝质量等级二级。（2）焊接总体思路1）根据构件的接头形式，本工程现场焊接主要采用药芯焊丝气保焊的方式焊接。根据板厚确定焊前预热和焊后加热方式，采用火焰加热、电加热片加热方式，红外线测温仪测量控制层温，以确保焊接质量。2）焊接过程中，对结构标高、水平度、垂直度进行监控。发现异常立即暂停，改变焊接顺序和采用加热校正措施进行特殊处理。3）焊接完一个区域的主次杆件，再进入下一区域焊接。测量焊后收缩数据，与模拟计算结果相核对，分析差异原因。4）满足安装方案的要求下，尽可能的将更多的拼装、焊接工作留在地面进行，以保证拼装、焊接的质量。4.2.6.2焊接材料选用（1）焊材的选用及管理焊接方式为药芯焊丝气体保护焊，焊接材料见下表：表4.2-15焊材选用焊接方式焊接母材焊接材料规格备注药芯焊丝气保焊Q355+Q355T492T1-1C1AΦ1.2mm焊丝（药芯）保护气体为CO2，纯度99.98％（露点≤-40℃）。焊接材料采用氢含量较低的焊材。焊接材料的选用原则与母材强度等强；焊接不同类别的钢材时，选用与强度级别较低母材相匹配的焊材。1）焊材复验对所有应用于本工程的焊接材料按生产批号进行成分、性能的复验，复验到由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。2）焊材管理焊材须有质保书，应该按类别、牌号、规格、批号等分类堆放，并有明确标志。堆放场地应保持通风、干燥。3）焊材使用药心焊丝启封后，应尽快用完，不得超过两天时间。当天多余焊丝应用薄膜封包，存放在室内。二氧化碳气瓶必须装有预热干燥器。4.2.6.3焊工资质及培训（1）焊工资质焊工应具有相应的合格证书，并在有效期内。焊工应具备全位置焊接水平。严禁无证上岗，或者低级别焊高级别。（2）焊工培训a．焊工技术培训对所有从事本工程焊接的焊工进行技术培训考核，主要根据焊接节点型式、焊接方法以及焊接操作位置，以达到工程所需的焊接技能水平。b．高空焊接技术培训由于工程结构高度很高，在高空环境下，对焊工的素质提出了更高的要求。所以还必须针对性的进行高空焊接培训，从而适应现场环境的需要，提高焊接质量。4.2.6.4焊接工艺（1）焊接施工操作流程见下图：图4.2-62焊接工艺流程（2）定位焊a．构件的定位焊是正式焊缝的一部分，因此定位焊缝不允许存在裂纹等不能够最终熔入正式焊缝的缺陷。定位焊必须由持证合格焊工施焊。b．定位焊缝必须避免在产品的棱角和端部等在强度和工艺上容易出问题的部位进行；T形接头定位焊，应在两侧对称进行。c．定位焊预热温度应比填充焊接预热温度高20~30℃。d．定位焊采用的焊接材料型号，应与焊接材质相匹配；角焊缝焊脚尺寸最小不宜小于5mm，并不大于设计焊脚的1/2，对接焊缝厚度不宜大于4mm。e．定位焊的长度和间距，应视母材的厚度、结构形式和拘束度来确定。一般定位焊缝应距设计焊缝端部30mm以上，焊缝长度应为50-100mm，间距应为400-600mm。f．正式焊接开始前或正式焊接中，发现定位焊有裂纹，应彻底清除定位焊后，再进行正式焊接。g．对于焊接垫板，在构件固定端的背面定位焊。当两个构件组对完毕，活动端无法从背面点焊，应当在坡口内定位焊，当预热温度达到要求时，采用定位焊顺序为从坡口中间往两端进行，以防止垫板变形。（3）焊接工艺参数见下表：表4.2-16屋面桁架对接、相贯节点焊接工艺参数表道次焊接方法焊条或焊丝焊剂或保护气体保护气体流量(L/min)电流（A）电压（V）型号直径打底FCAW-GT492T1-1C1AФ1.2CO215~20150～20022～25中间FCAW-GT492T1-1C1AФ1.2CO215~20160～21022～26盖面FCAW-GT492T1-1C1AФ1.2CO215~20150～20022～25表4.2-17屋面次梁连接节点焊接工艺参数表道次焊接方法焊条或焊丝焊剂或保护气体保护气体流量(L/min)电流（A）电压（V）型号直径打底FCAW-GT492T1-1C1AФ1.2CO215~20200～25025~30中间FCAW-GT492T1-1C1AФ1.2CO215~20200～25025~30盖面FCAW-GT492T1-1C1AФ1.2CO215~20200～25025~30（4）焊接预热、层间温度和焊接环境a．对于低温条件下焊接的碳素钢和低合金钢应采用焊前预热和焊后热处理措施，预热及焊后热处理的温度应根据焊接工艺试验评定报告确定。要平衡加热量，使焊接变形和收缩量减少。b．焊接接头两端板厚不同时，应按厚板确定预热温度；焊接接头材质不同时，按强度高、碳当量高的钢材确定预热温度。c．低温条件下，焊前预热及层间温度的保持优先采用电加热器，板厚25mm以下也可用火焰加热器加热，并采用专用的接触式热电偶测温仪测量。d．预热的加热区域应在焊缝两侧，加热宽度应各为焊件待焊处厚度的1.5倍以上，且不小于100mm；预热温度可能时应在焊件反面测量，测量点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处，圆管杆件对接时不能在焊件反面测量，则应根据板厚不同适当提高正面预热温度，以便使全板厚达到规定的预热温度；当用火焰加热器时正面测量应在加热停止后进行。当管壁厚度≥40mm，应采取电加热片进行预热。焊前预热温度均为200℃，焊后保温温度150℃，保温时长2h。e．焊接返修处的预热温度应高于正常预热温度50℃左右，预热区域应适当加宽，以防止发生焊接裂纹。f．层间温度范围的最低值与预热温度相同，其最高值应满足母材热影响区不过热的要求，焊接层间温度低于250℃。g．预热操作及测温人员须经培训，以确保规定加热制度的准确执行。h．有焊后消氢热处理要求时,焊件应在焊接完成后立即加热到300~350℃。保温时间根据板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且不大于1h确定，达到保温时间后用岩棉被包裹缓冷。其加热、测温方法和操作人员培训要求与预热相同。i．相对湿度80％以上，或因降雨、雪等使母材表面潮湿及大风天气（风速大于8米/秒），需采取防风雪及烘烤干燥措施保证焊接质量；但焊工及被焊接部分如果被充分保护且对母材采取适当处置（如加热、去潮）时，可进行焊接。j．当采用CO2半自动气体保护焊时，环境风速大于2米/秒时应采用适当的挡风措施或采用抗风式焊机。（5）焊接工艺1）焊接施工操作流程钢管对接焊接流程如下图：焊前准备采用火焰加热法焊接搭设防风雨棚焊接焊接及检测焊后保温超声波探伤图4.2-63焊接操作流程图2）管-管对接a．坡口形式本工程圆管对接节点是现场焊接的重点之一，钢材材质是常规高强度合金钢材Q355B。但钢管直径略大，下图是圆管对接点坡口形式：图4.2-64管管对接焊缝坡口形式b．焊接顺序如下图：图4.2-65圆管焊接顺序图为保证圆钢管焊接尺寸，减少焊接变形，计划采用2名焊工，每道焊接时先从①②开始，然后再从③、④开始，每道每层均按此顺序进行。c．焊接过程严格按照焊接工艺指导书执行，每层厚度控制在4~5mm，每道宽度不大于12mm。每层之间起始点一次错开100~150mm，如图5.5-5：图4.2-66焊缝层数示意图d．预热：低温条件下的管对接焊缝焊接时要进行预热。采用柔性履带式电加热片伴随预热，预热温度为120℃～150℃。预热范围为焊缝两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。预热应均匀一致。层间温度为120℃～200℃。焊后缓冷，见下图：图4.2-67管对接焊缝加热片布置示意图3）管桁架弦腹管相贯a．坡口形式图4.2-68管桁架弦腹管相贯坡口图b．焊接方法：FCAWc．焊接位置：6Gd．焊接顺序：相贯焊缝应对称施焊，多层多道焊。同一节点焊接时，原则上先焊一次相贯焊缝，再焊二次焊缝。同时要注意左右对称焊接。一个节点往往有多条相贯焊缝，焊缝集中。一条相贯焊缝焊接完毕冷却后，再焊相邻的相贯焊缝，以防止应力集中，减少焊接变形。4）预热及保温与斜腹杆相连的主弦管壁厚大于36mm时要进行预热。预热时采用火焰预热，预热温度为40℃。预热范围为：焊缝两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的2倍，且不小于100mm。预热应均匀一致。层间温度为120℃～200℃。焊后缓冷。6）后热及保温环境温度低于5℃即进入冬季施工，在低温条件下，焊后必须立即进行后热保温处理，后热应在焊缝两侧各100mm处全方位均匀加热，后热温度应为200－250℃，经表面温度计在离焊缝80－100mm处测试，温度达到后，采用不少于四层石棉布紧裹并用扎丝捆紧，保温时间不少于4小时，接头区域自然冷却至环境温度后方能拆除。4.2.6.5焊接质量检查（1）外观检查所有焊缝均进行100%外观检查。焊缝外观质量应符合下列规定：a．一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边、裂纹、电弧擦伤、接头不良、表面气孔、夹渣等缺陷；b．二级焊缝不得存在裂纹、电弧擦伤、表面气孔、夹渣等缺陷；还应满足下表的有关规定；c．三级焊缝的外观质量应符合下表的有关规定；表4.2-18焊缝外观质量允许偏差焊缝质量等级检验项目二级三级未焊满0.2+0.02t,且1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累计长度25mm0.2+0.04t,且2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累计长度25mm根部收缩0.2+0.02t,且1mm，长度不限0.2+0.02t,且1mm，长度不限咬边0.05t,且0.5mm;连续长度100mm,且焊缝两侧咬边总长10%焊缝全长0.1t,且1.0,长度不限裂纹不允许允许存在长度5mm的弧坑裂纹弧坑裂纹不允许电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤接头不良缺口深度0.05t,且0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过去1处缺口深度0.1t,且1.mm，每1000mm长度焊缝内不得超过去1处表面气孔不允许每50mm长度焊缝内允许直径0.4t且3mm气孔2个;孔距6倍孔径表面夹渣不允许深0.2t长0.5t且20mmd．焊缝尺寸允许偏差见下表：表4.2-19焊缝尺寸允许偏差（㎜）焊缝类型项目允许偏差图例三级对接焊缝B＜200～3.00～3.5B≥200～4.00～5.0错边dhf≥(t/4)且≤100～4hf=(t/2)且≤100～4角焊缝和部分熔透的角接与对接组合焊缝hfhf≤60～1.5hf＞60～3.0余高Chf≤60～1.5hf＞60～3.0注：1、hf＞8.0㎜的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0㎜，但总长度不得超过焊缝长度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值。（2）无损检测无损检测（UT）按照GB11345-2013执行，一级焊缝100％检验，二级焊缝抽检20％，并且在焊后24小时检测，如下图：图4.2-69无损检测设备4.2.6.6缺陷修复和矫正（1）焊缝表面缺陷超标时对气孔、夹渣、焊瘤、余高过大等缺陷应用砂轮打磨、铲凿、钻、铣等方法去除，必要时进行补焊，对焊缝尺寸不足、咬边、弧坑未填满等进行补焊。焊缝或母材上的裂纹：用磁粉检查法或渗透法确定裂缝的大小，然后用碳弧气刨刨掉裂纹，重新焊接。（2）经NDT检查的内部超标缺陷进行返修时应先确定位置，编写返修方案并将返修方案及时上报监理。（3）返修前先用砂轮和碳弧气刨清除缺陷，缺陷为裂纹时气刨前应在裂纹两端钻止裂孔，并清除裂纹两端各50mm长焊缝或母材。（4）清除缺陷时刨槽加工成四侧边斜面角大于10°的坡口，必要时用砂轮清除渗碳层，用MT、PT检查裂纹是否清除干净。（5）补焊时应在坡口内引弧，熄弧时应填满焊坑，多层焊的焊层之间接头应错开。当焊缝长度超过500～800mm时，应采用分段退焊法。（6）返修部位应连续焊成，如中断焊接时应采取后热、保温措施，再次焊时应用MT、PT确认无裂纹时方可焊接。（7）补焊预热温度应比正常预热高。根据工程节点决定优选焊接工艺，如：采用低氢焊接材料和方法，后热处理等。补焊应用直径不大于4.0mm的低氢型焊条，此时提高预热温度50℃。（8）焊缝正反面各作为一个部位，同一部位返修不宜超过两次。（9）对两次返修仍不合格的部位应认真查找原因，重新编写返修方案，经本单位工程技术负责人审核并报监理，审批认可方可执行。（10）因焊接产生变形的构件，应用机械方法或火焰加热法进行矫正，热矫正温度不应超过900℃，热机械共用的矫正方法应避免200～400℃的兰脆温度区，加热后应缓慢冷却至室温，严禁用水急冷。（11）返修焊接应填报施工记录及返修前后无损检测报告，作为工程验收及存档资料。4.2.6.7焊接作业安全注意事项由于本工程高空作业多，施工难度大，不安全因素多，因此必须认真采取有效的安全防护措施，严格执行安全操作规程和各项安全措施，确保安全优质，按时完成施工任务。（1）焊工必须持有安全操作证方可上岗。（2）上岗前焊工要接受安全交底。（3）焊工应穿戴好劳防用品。（4）焊机接地要良好，防止触电事故发生。（5）作业前对脚手架等临时设施进行检查，确保安全可靠后方可焊接。（6）高空作业要带好安全带，高挂低用。（7）高空焊接时应在焊接处设置接火斗，高空作业不得往下丢焊条头等杂物。（8）作业区不得有易燃、易爆物品，防止火灾等发生。（9）焊接完后及时关闭焊机开关，将焊钳放在绝缘物品上或悬挂起来，不得与构件接触。（10）多人操作时，应采取有效措施防止弧光的伤害。（11）焊后将焊缝表面熔渣及焊缝附近的飞溅清除干净，将焊条头等杂物清除干净，保证作业区的整洁。（12）手工电弧焊现场风速大于8m/s、气保保护焊现场风速大于2m/s时，采取有效的防风措施后方可施焊。（13）雨、雪天气或相对湿度大于80%时，对焊接母材采取烘烤干燥措施后方可施焊。（14）圆管构件对口焊接时，采用双线同步的方法（正负极同时设置在所焊位置），避免吊装钢丝绳导电短路，钢丝绳被熔断。4.2.7高强螺栓施工4.2.7.1高强螺栓施工工艺流程图4.2-70高强螺栓施工工艺流程4.2.7.2验收和保管（1）高强螺栓连接副(包括螺栓、螺母和垫圈)必须符合设计文件的规定，且有产品合格证，并按国家标准的规定验收。（2）对不同批号的螺栓，其连接副不得混用。（3）高强螺栓连接副在储放和运转中，应防止受潮、生锈、沾污碰伤或互混批号等情况的发生。（4）高强螺栓进入现场后及时按照要求随机抽取进行连接副复检。4.2.7.3螺栓长度的选择（1）螺栓长度的选择应根据连接板厚度加高强螺栓附加长度（如下表所列数据），并按照1舍2入或6舍7入的原则取5mm的整数倍取值，并尽量减少螺栓的规格数量。高强螺栓附加长度如下表所示：表4.2-20高强螺栓附件长度表高强度螺栓种类螺栓规格M12M16M20M22M24M27M30高强度大六角头螺栓233035.539.5434650.5扭剪型高强度螺栓-2631.534.5384145.5（2）拧紧后丝扣的外露部分不少于2～3扣螺纹。4.2.7.4摩擦面的处理（1）高强螺栓连接部分的摩擦面的处理，必须达到设计文件所规定的摩擦系数值(0.5)，表面处理工艺要经过连接副试验，试验结果符合设计要求方可以施工。（2）处理摩擦面的方法，可根据设计要求喷砂处理。（3）摩擦面的处理范围应不小于螺栓直径的四倍，表面应无明显不平或飞边毛刺、油污和油漆等脏物。（4）高强度螺栓连接处摩擦面，安装前应以细钢丝刷除摩擦面上的浮锈。（5）构件进入现场后及时按照构件加工批进行抗滑移系数试验，以分部工程每2000t为一制造批，不足2000t视为一批。（6）用于本工程的高强螺栓每批号的螺栓随机抽取8套连接副进行复验。在紧固过程中垫圈发生转动时，应更换连接副，重新试验。4.2.7.5接触面间隙偏差处理（1）因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产生的接触面间隙，应按下表规定进行处理。表4.2-21接触面间隙处理项目示意图处理方法1t＜1.0mm时不予处理2t＝1.0～3.0mm时将厚板一侧磨成1:10的缓坡，使间隙小于1.0mm3t＞3.0mm时加垫板，垫板厚度不小于3mm，最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处理方法应与构件相同4.2.7.6高强螺栓连接副的安装（1）钢柱、钢梁校正达到验收规范要求后，方可换拧高强螺栓。高强螺栓穿入方向要一致，以施工便利为准。扭剪型高强螺栓连接副的螺母带台的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧，并应朝向螺栓尾部。（2）对每一接头，应采用临时螺栓冲钉定位，为防止螺纹引起扭矩系数的变化，严禁把高强螺栓作为临时螺栓使用。对一个接头来说，临时螺栓和冲钉的数量应符合下列规定。表4.2-22定位螺丝安装要点序号安装要点1不得小于安装螺栓总数的1/3；2不得小于两个临时螺栓；3冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。（3）严禁强行穿入螺栓，如不能自由穿入时，可用绞刀进行修整。修整前将其四周的螺栓全部拧紧，使钢板之间贴紧后再进行。（4）检查螺栓孔的质量，发现质量问题及加工毛刺等应事先予以修正。摩擦面上不允许存在钢材卷曲变形及凹陷变形等现象。连接板应与腹板紧密贴合，对因钢板厚度偏差或制作误差造成的接触面间隙，就按下表中的方法进行处理。表4.2-23连接面处理措施间隙大小处理方法1mm以下不作处理3mm以下将高出的一侧磨成1:10的斜度，方向与外力垂直3mm以上加垫板，垫板两面摩擦面处理与构件相同（5）高强螺栓的紧固扭剪型高强螺栓施工施工扭矩值和检查扭矩值的确定施工初、终拧采用定值电动扭矩扳手，尾部梅花头拧掉即达到终拧值。1）初拧：初拧扭矩值应在400～600N·M（根据复验所得数据计算）。2）终拧：扭剪型终拧以拧掉螺栓尾部的梅花头为准。（6）高强螺栓的拧紧顺序表4.2-24高强螺栓拧紧顺序序号安装要点1按照施工流水段，分区进行进行施工。2按节点位置，先中心、后外围；先大刚度节点、后小刚度节点。3按梁的位置，先上层梁，再下层梁。4一个节点有两个构件以上时，先紧固主要构件，再紧固次要构件。4.2.7.7高强螺栓的油漆（1）高强度螺栓连接处，应按设计要求进行涂漆防锈，经报验后方可隐蔽；（2）油漆隐蔽应在24小时内进行，保证高强螺栓连接处的封闭。4.2.7.8高强螺栓安装注意事项（1）高强螺栓不能自由穿入螺栓孔位时，不得硬性敲入，而要用铰刀修孔后再插入，高强螺栓穿入方向一致。雨天不得进行高强螺栓的安装，摩擦面上及螺栓上不得有水及其它污物。并注意气候变化对高强螺栓的影响。高强螺栓的初拧和终拧，必须在24小时内完成。（2）接头摩擦面处理钢构件由制作工厂运往工地时，应注意保护，不得改变摩擦面的出厂状态，构件吊装时，用钢丝轮或钢丝刷清除表面的浮绣和污物。（3）扩孔要求高强螺栓的安装应自由穿入孔，严禁强行穿入，入不能自由穿入时，该孔应用绞刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于1.2倍螺栓直径（2mm）。修孔时，为防止铁屑落入板迭缝中，绞孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行，严禁气割扩孔，扩孔数不得多于总数的1/3。（4）高强度螺栓的检查分自检、互检和抽检。复拧检查时,对全部高强度螺栓连接副用小锤敲击螺母对边的一侧,用手指按住螺母的另一侧进行检查,以防漏拧。扭矩法终拧检查时,检查复拧后用油漆标记的螺栓与螺母的相对位置是否发生转动,以检查终拧是否漏拧。并用塞尺对周边缝隙进行检查。按扭矩法施拧的高强度螺栓连接副的终拧扭矩检查应在终拧4h以后，24h以内完成。（5）采用电动扳手进行终拧，梅花头拧掉标志螺栓终拧的结束，对检查人员来说，只要检查梅花头有没有拧掉就可以了。（6）若现场发现构件制作时漏钻的螺栓孔，使用磁座钻进行高强螺栓孔现场钻孔。4.2.8钢结构涂装4.2.8.1现场油漆涂装（1）涂层配套要求本工程涂层配套要求如下：表4.2-25桂林会展钢结构涂层配套体系序号涂层体系涂层名称涂装方法涂装场所厚度μm1底漆环氧富锌底漆（锌含量≥80%）无气喷涂工厂车间100（涂刷2遍）2中间漆环氧云铁中间漆无气喷涂工厂车间120（涂刷3遍）3防火涂料防火涂料无气喷涂施工现场支座3h，桁架、网架、屋面支撑、钢梁1.5h，厚度根据型式检验报告确定4面漆聚氨酯面漆或聚硅氧烷面漆，具体待建筑确定无气喷涂施工现场80（涂刷2遍）本工程现场涂装主要为构件油漆损伤部位的补涂，现场焊缝、高强螺栓安装部位的防腐涂装，防火涂料及最后一道面漆的涂装。（2）基底处理1）钢结构面漆在涂装前，必须清除一切污垢，对在搁置期间产生的锈蚀和老化物，运输、装配过程中的焊接部位及热处理时产生车间底漆的损伤部位和缺陷处，必须进行彻底除锈及修补。2）采用稀释剂或清洗剂除去油脂、润滑油、溶剂、焊渣、焊接飞溅等残余物，以及焊接处或火工校正处等损伤的油漆涂层，并用压缩空气吹干。3）以动力砂轮或弹性砂轮片除去焊渣及焊接氧化皮。4）为了保护好钢材表面，一旦清理干净钢材表面必须擦干净，经检查完全符合施工要求，可立即涂装第一道防锈底漆。5）按上述修补工艺及步骤彻底修补后,才可进行第二道面漆的喷涂工作。上述作为隐蔽工程，填写隐蔽工程验收单，交监理或业主验收合格后方可进行面漆的施工。（3）涂装方法的选择1）现场焊缝的补涂现场底漆、中间漆的补涂采用刷涂法进行涂装，刷涂操作要点如下：表4.2-26现场焊缝处油漆补涂序号内容1涂刷时应蘸少量涂料，刷毛浸入漆的部分应为毛长的1/3到1/2；2对干燥较慢的涂料，应按涂敷、抹平和修饰三道工序进行；3对干燥较快的涂料，应从被涂物一边按一定的顺序快速连续的刷平和修饰，不宜反复涂刷；4涂刷顺序：一般应按自上而下，从左到右，先里后外，先斜后直，先难后易的原则，使漆膜均匀、致密、光滑和平整；5刷涂的走向，刷涂垂直平面时，最后一道应由上向下进行。刷涂水平表面时，最后一道应按光线照射的方向进行；6刷涂完毕后，要将刷妥善保管，若长期不使用，须用溶剂清洗干净晾干，用塑料薄膜包好，存放在干燥的地方，以便再用。2）面漆的涂装面漆涂装采用喷涂法进行涂装，喷涂法操作要点如下：表4.2-27面漆涂装序号内容1喷涂装置使用前，应首先检查高压系统各固定螺母、以及管路接头是否有松动，如松动应拧紧；2涂料必须经过滤后才能使用，在喷涂过程中不得将吸入管拿离涂料液面，以免吸空，造成涂料流淌。而且涂料容器内的涂料不应太少，应注意经常加入；3在施工过程中高压软管弯曲半径不得大于50mm，也不允许将重物压在上面，以防损坏；施工过程中高压喷枪绝不允许对准操作者或他人，停喷时应将自锁挡片横向放置；4在喷涂过程中会自然的发生静电，因此要将机体做好接地，防止意外事故；5喷涂过程中如果停机时间过长，应排出机内涂料，并进行清洗；6喷涂距离一般控制在300~380mm为宜，喷幅宽度一般以300mm左右为宜，较大构件以300~500mm内，较小的构件以100~300mm内为宜，喷枪与物面的角度控制在30°~80°，喷幅的搭接应为幅宽的1/6~1/4。7喷枪速度的控制：喷枪的运行速度为60～100cm/s，做到稳定，喷枪角度倾斜，漆膜易产生条纹和斑痕，运行速度过快，漆膜薄而粗糙，运行速度过慢。（4）涂装质量控制1）钢结构防腐油漆出厂时应提供符合国家标准的检验报告，并附有品种名称、型号、技术性能、制造批号、贮存日期、使用说明书及产品合格证。2）施工应备有各种计量器具、配料桶、搅拌器按不同材料说明书中的使用方法进行分别配制，充分搅拌。3）双组份的防腐油漆应严格按比例配制，搅拌后进行熟化后方可使用。4）面漆施工采用喷涂的方法进行。5）施工人员应经过专业培训和实际施工培训，并持证上岗。6）喷涂防腐面漆应按构件顺序进行，施工中应注意逐层喷涂施工，防止漏喷，做到每道工序严格受控。7）喷涂施工完的涂层应表面光滑、轮廓清晰、色泽均匀一致、无脱层、不空鼓、无流挂、无针孔，膜层厚度应达到技术指标规定要求。8）漆膜厚度是使防腐涂料能够