钢结构施工钢结构加工制作及运输方案

3.1钢结构加工制造流程 23.1.1一般规定 23.1.2钢材矫正、预处理 33.1.3放样 33.1.4下料 53.1.5制孔 53.1.6零件加工及矫正 63.1.7钢结构焊接 73.1.8H型钢自动埋弧焊 83.1.9手工焊 93.3.10箱型构件焊接 103.3.11焊缝质量等级及焊接工程的主要施工要求 113.3.12总组装 113.3.13预拼装 113.3.14钢结构除锈 123.3.15钢结构涂装 123.3.16钢构件出厂验收 133.2运输计划及安排 143.2.1运输概况 143.2.2钢结构的运输 143.1钢结构加工制造流程3.1.1一般规定1、制造厂对设计图进行工艺性审查。当需要修改设计时必须取得设计单位同意，并按程序办理相关手续。2、制造厂应根据图纸的内容及要求，结合项目结构所有焊接接头形式，对首次使用时要进行焊接工艺评定试验，并通过专家评审。3、制造厂应根据设计图绘制施工图，按照施工图编制项目制造工艺。4、制造厂应根据项目的结构特点进行构件制造，合格后进行首件验收制，并通过验收合格后，方可进行其余构件的生产。5、构件制作及验收必须使用经国家二级以上资质的计量机构定期校验的计量器具，并按有关规定进行操作。3.1.2钢材矫正、预处理1、钢板矫平钢板在下料前,根据不同的板厚分别采用校平机进行矫平保证钢板平面度，消除钢板轧制内应力。2、钢材预处理所有钢材经复验合格后才能投入预处理工序。钢板、各种型材在钢材预处理完成后进行除锈处理和喷涂车间底漆工作，喷涂车间底漆一遍，漆膜厚度25μm。钢板预处理3.1.3放样1、采用CAD、tekla等计算机辅助软件对全桥节段进行三维建模，对项目各构件进行准确放样，绘制各构件零件详图，作为绘制下料套料图及数控编程的依据。2、放样流程见图。3、放样划线时应标明装配标记、螺孔标记、加强板的位置方向、倾斜标记，其它配合标记和中心线、基准线及检验线，必要时要制作样板。表3.1.3-1放样和样板允许偏差表项目允许偏差（mm）平行线距离和分段尺寸±0.5对角线1.0长度、宽度长度0~+0.5宽度0~-0.5孔距±0.5组孔中心距离±0.5加工样板的角度±20°4、放样时按工艺要求预留制作和安装焊接收缩补偿量、加工余量及线形调整量。各工艺补偿量如下表。表3.1.3-2各工艺补偿量（施工经验）部位补偿量（mm）备注主梁顶、底板、腹板长度+15一端15mm顶、底板宽度+2每边1mm腹板宽度+6每边3mm对接焊缝收缩补偿量+0-4mm/条不同板厚3.1.4下料1、下料前核对钢材的牌号、规格、材质等相关资料，检查钢材表面质量。2、下料严格按工艺套料图进行，保证主要构件受力方向与钢材轧制方向一致。钢板及大型零件的起吊转运采用磁力吊具，保证钢板及下料后零件的平整度。3、不同的零件按照工艺要求选择相对应的切割方法（剪切下料、手工焰切、精密切割）。4、剪切下料仅适用于次要零件或进行机加工的零件，下料允许尺寸偏差为±2mm，剪切后边缘应整齐，无毛刺、反口和缺肉等缺陷。5、气割切割零部件边缘允许偏差规定值为：精密气割边缘：±1.0mm自动或半自动气割边缘：±1.5mm手工气割边缘：±2.0mm6、精密（数控、自动、半自动）切割后边缘不进行加工的零件，应符合下列要求：（1）边缘表面质量应符合表4.5（2）尺寸允许偏差符合本规范表4.6（3）切割面的硬度不超过HV350；（4）主要杆件外露边，应对焰切起始侧倒角，倒角半径为1.0～2.0mm。表3.1.4精密切割表面质量标准（TB10212-2009）等级项目主要零件次要零件附注表面粗糙度25μm50μmGB/T1031-1995崩坑不允许1m长度内，允许有一处1.0mm超限应修补塌角允许有半径0.5mm内的塌角——切割面垂直度≤0.05T，且不大于2.0mmT为钢板厚度熔渣块状的熔渣虽有散布附着现象，但不残留，易清除7、对于切割后进行机加工的零件应按工艺要求预留加工量。8、崩坑缺陷的修补应符合规范3.1.5制孔1、零件及杆件在钻孔前应进行尺寸允许偏差的检查，合格后进行钻孔，不合格的零件及杆件应进行矫正。2、螺栓孔应采取钻孔或铣孔工艺，不得采用冲孔、气割孔，对孔群优先采用数控钻孔或胎模钻孔，制成的孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度（Ra）不大于25μm，孔缘无损伤不平，无刺屑。3、钻头直径应符合规定。磨完后的钻头，应先在废料上试钻孔，经检验合格后方可在零件上钻孔。4、钻孔液造成的污染，必须在后续工序中清除。5、螺栓孔的允许偏差应符合表3.1.6-1的规定。表3.1.6-1螺栓孔径允许偏差（mm）（TB10212-2009）螺栓直径螺栓孔径孔径允许偏差M24M302632+0.76、栓孔距允许偏差应符合表3.1.6-2的规定。表3.1.6-2孔距的允许偏差（mm）（TB10212-2009）项目允许偏差主要杆件次要杆件两相邻孔距离±0.4±0.4多组孔群两相邻孔群中心距±0.8±1.0两端孔群中心距L≤11m±0.8±1.5L＞11m±1.0±2.03.1.6零件加工及矫正1、零件加工（1）采用三芯辊或油压机加工成型；冷弯曲加工作业均在车间内进行，环境温度不低于-5℃；（2）过渡坡口和板边加工采用刨边机加工；（3）主要受力零件冷作弯曲时，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨。冷作弯曲后零件边缘不得产生裂纹。（4）零件加工允许偏差符合规范要求。2、矫正（1）零件的矫正和弯曲可采用冷矫和热矫两种方法。（2）采用冷矫时，环境温度不宜低于-12℃，矫正后的钢材表面不应有明显的凹痕和其他损伤。（3）采用热矫时，温度应控制在600～800℃，设计文件有要求时，按照设计文件规定执行。温度降至室温（5℃）前，不得锤击钢材和用水急冷。（4）主要受力零件做冷弯曲时，环境温度不宜低于-5℃，内侧弯曲半径不得小于板厚的15倍，小于者必须热煨，热煨温度控制在900～1000℃，设计文件有要求时，按照设计文件规定执行。弯曲后的零件边缘不得产生裂纹。（5）对在焊前需预施反变形的零件进行预弯时，预弯温度不得低于5℃。（6）钢板及型钢矫正允许偏差应符合表6.表3.1.6-1零件矫正允许偏差（mm）（TB10212-2009）零件项目简图说明允许偏差钢板平面度每米范围f≤1.0直线度全长范围L≤8000f≤3.0L＞8000f≤4.0型钢工字钢腹板平面度连接部位Δ≤0.5其余部位Δ≤1.0工字钢翼缘垂直度连接部位Δ≤0.5其余部位Δ≤1.0上斜杆连接部位Δ2≤1.0不许内弯注：（1）用角式样板卡样时，角度不得大于90º。表3.1.6-2零件矫正允许偏差（mm）（TB10212-2009）零件允许偏差图例盖板长度按工艺文件宽度+2.00腹板长度按工艺文件宽度按工艺文件3.1.7钢结构焊接1、采取措施预防焊接变形和内应力，采用自动焊，选择合理的装配焊接顺序，将结构件适当分为几个部件，尽可能使不对称或收缩量大的焊接工作能在部件组装时进行，以便焊接自由收缩，在总装中减少焊接变形，注意采用合理的焊接顺序和方向。2、顶、底和腹板的不等厚板板对接，在厚板削1:8的坡后，在平台上进行板板对接。如图1所示。3、钢板对接符合下列规定：（1）板板对接应按施工图接长到节段要求的尺寸，对接时在平台上进行，并且保证顶、底和腹板的设计线型，点焊定位好后进行焊接，焊接工艺参数按焊接工艺评定执行。（2）钢板对接应避免十字交叉焊缝，对接时，相邻两出厂节段横向中间纵焊缝相互错开200mm以上为宜，如图2所示：图2板板对接纵焊缝错开示意图3、板板对接允许偏差应符合表3.1.7-1的要求。表3.1.7-1对接板允许偏差（mm）序号项目允许偏差备注1长度偏差±22接头板厚错边量＜23对角线±24平面度＜25线型＜23.1.8H型钢自动埋弧焊1、自动埋弧焊在H型钢施焊之前首先检验H型钢组立合格后方可进行施焊，但H型钢两端必须加置引弧板，正确选用适合与构件、母材相匹配的焊接材料（焊丝和焊剂）。2、选择合适的焊接条件（电流、电压、速度）。3、本工程主钢结构采用钢材Q355B及Q235B钢；支撑等次结构均采用Q235B钢；檩条采用钢材Q355B钢。焊接材料焊丝选用H08A；焊接材料焊丝选用H10Mn2；焊剂HJ431，焊丝直径Φ4mm；8mm厚钢板电流一般在500A~550A，电弧电压38V~40V，焊速根据焊缝厚度6.0mm一般在0.48m/min，焊剂撒布高度在25~4、设备选用MZ-1250，ZXC-1000自动埋弧焊机，LHA型H型钢龙门焊机。5、焊缝外形较均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，无走边。焊渣和飞溅均清除干净。6、三级焊缝表面气孔直径小于或等于0.3t（板厚），且不大于2mm3.1.9手工焊1、焊缝外形较均匀，成型良好，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。2、焊缝表面不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。一、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤。3、端板、筋板、三角筋板、绕角施焊、接口处焊缝饱满，不得遗漏，不得咬边和咬肉，焊缝厚度根据钢板厚度和设计要求。4、施焊前，焊工应清除焊缝上的杂物、油、水及严重的铁锈。5、焊接时，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。角焊缝转角处宜连续施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于10.0mm6、操作工要根据不同焊物选好电流，焊件厚4-12mm时，手工电弧焊焊条直径4mm时电流160A-210A，焊条潮湿时应烘焙。二氧化碳气体保护焊角焊缝电流，板厚6-12mm时，焊丝直径1.2mm时电流230A~290A，电弧电压23V~28V，焊接速度0.55m/min，焊脚尺寸6.0mm；0.5m7、二氧化碳气体保护焊防风措施：CO2气体保护焊是靠从喷嘴里连续流出的一定量的气体将四周空气排开，机械地保护电弧和焊接区域。外界风速增加，保护气流的弯曲或紊乱程度也越大，且空气很容易沿工件表面入侵溶池，因此一般CO2气体保护焊对风速大于3m/s3.3.10箱型构件焊接1、钢箱柱在焊接前，应在梁的两端头设置“T”形引弧板及引出板，引弧板及引出板长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于100mm，焊缝引出长度应大于或等于602、由于钢箱柱的截面较大，不能用门式埋弧焊机进行焊接，只能采用气保焊打底、半自动埋弧焊机进行焊接，为了防止焊接变形，焊接时应注意焊接方法、焊接顺序，组拼时应注意对称施焊，对焊接变形较大者应采取消除焊接残余应力和焊接变形的工艺措施。3、焊接规范：eq\o\ac(○,1)采用气保焊、半自动埋弧焊机进行焊接，正式焊接前应清除焊接区的油污、铁锈及其它污物。eq\o\ac(○,2)埋弧焊焊接完后，应认真清理焊缝区的熔渣和飞溅物，冷却后，割去引、熄弧板，并修磨平整。4、钢箱柱的矫正：由于构件截面较大，校正机无法对构件进行校正，只能采用合理焊接工艺顺序辅以手工火焰矫正。矫正后的表面，不应有明显的凹面或损伤。5、钢箱柱的两端余量切割，应先划线定位，采用半自动切割，切割完应修磨平整。6、钢箱柱的焊后检验=1\*GB3①与顶、底板连接的腹板均为开坡口，做全熔透焊逢，为一级焊缝。=2\*GB3②横隔板与腹板之间为T型对接焊缝，为一级焊缝。=3\*GB3③除上述几种焊缝为一级焊缝隙外，其余均为二级焊缝。=4\*GB3④焊缝的检验方法和质量要求应符合≤钢结构施工及质量验收规范≥GB50205-2001的要求。=5\*GB3⑤所有焊缝均为连续焊缝，都应严格检查记录，一级焊缝应进行X光探伤，并拍片。=6\*GB3⑥超声波探伤a)设计要求全熔透的焊缝，应进行超声波探伤，按GB11345标准执行。b)焊缝的级别，根据设计规定。c)一级焊缝应100%探伤，合格标准：B级标准，Ⅱ级合格；二级焊缝的探伤比例为20%，合格标准：B极标准，Ⅲ级合格。=7\*GB3⑦焊缝返工当超探发现超标缺陷时，须进行焊缝返工，返工焊接工作应由合格焊工担任。具体返工过程，按“焊接质量控制程序”相关规定执行。3.3.11焊缝质量等级及焊接工程的主要施工要求1、焊接时应选择合理的焊接工艺及焊接顺序，以减小焊接应力和焊接变形。2、组合H型钢的腹板与翼缘的焊接应采用自动埋弧焊机焊接，且四道连接焊缝均应双面满焊，轻钢薄型构件允许单面焊接。3、组合H型钢因焊接产生的变形应以机械或火焰矫正调直，具体做法应符合GB50205-2001的相关规定。4、应保证切割部位准确、切口整齐。切割前应将钢材切割区域表面的除锈、污物等清除干净。切割后应清除毛刺、熔渣和飞溅物。5、焊缝质量检验：对于二级以上焊缝，应进行外观及超声波探伤检查及处置，并记录。6、焊工要求：必须持证上岗，对于钢屋架各杆件，施焊后应打上焊工钢印并做记录；下料前需要放样，对于钢屋架，应按1/500比例起拱，施工图中有明确要求者除外。3.3.12总组装1、首先检查H型钢梁平直度、扭曲、侧弯矢高，然后根据地样进行组装。2、地样根据加工图纸几何尺寸按1:@）≤±5.0mm3.3.13预拼装1、本工程钢结构施工具有要求高、工期紧、工序多和结构形式复杂的特点，无论是在加工制作和现场安装，都要求有较高的精确度。尤其是高强螺栓孔位都必须做到预先1：1放样和拼装，确保角度正确和高强螺栓的穿孔率100%。2、工厂预拼装目的是在出厂前将已制作完成的各构件进行相关组合，对设计、加工以及适用标准的规模性进行验证。3、预拼装在坚实、平稳的平强式胎架上进行。其支承点水平度：=1\*GB3①A≤300——1000mm允许偏差≤2mm=2\*GB3②A≤1000——5000mm允许偏差≤3mm4、预拼装中所有构件按施工图控制尺寸，各杆件的重心线交汇于节点中心，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定。单构件支承点不论柱、梁、支撑，应不少于二个支承点。5、预拼装构件控制基准、中心线明确标示，并与平台基线和地面基线相对一致。控制基准应与设计要求基准一致，如需要变换预拼装基准位置，应得到工艺设计认可。6、所有进行预拼装的构件，必须是制作完经专职质检员验收并符合质量标准的单构件。7、在胎架上预拼的全过程中，不得对结构件动用火焰或机械等方式进行修正、切割或使用重物压载、冲、撞锤击。8、高强度螺栓连接件预拼装时，可使用冲钉定位和临时螺栓紧固。试装螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔的30%，且不少于2只。冲钉数不得多于临时螺栓的1/3。9、拼装后应试用孔器检查，当用比孔公称直径小1.0mm试孔器检查时，每组孔的通过率不小于85%；当用比螺栓公称直径大0.3本工程预拼装的允许偏差见附表：项目允许偏差（mm）检验方法梁跨度最外端两安装孔或两支承面记录±L/1500±5.0用钢尺检查接口高差2.0用焊缝量规检查节点处杆件轴线错位3.0划线后用钢尺检查3.3.14钢结构除锈1、对主钢构件（钢柱、钢梁）采用喷丸除锈，除锈等级Sa21/2。2、对次结构件采用手工除锈，（机械钢丝刷砂轮）除锈等级St3。3、钢构件成型后，进入抛丸处理之前，必须要用电动工具将所有的焊缝打磨平整。棱角、钻孔边缘、筋板、封头板等锐角用电动工具打磨成圆角。4、钢构件采用抛丸除锈，抛丸除锈是利用抛射机叶轮中心吸入钢丸磨料和叶尖抛射磨料的作用进行工作，磨料在抛射机的叶轮内，由于自重作用，经漏斗进入分料轮，而同叶轮一起高速旋转的分料轮使磨料分散，并从定向套口飞出的磨料被叶轮再次加速后射向物件表面，以高速的冲击和摩擦力除去钢材表面的铁锈和氧化皮等污物。3.3.15钢结构涂装1、构件表面应采用喷砂或抛丸的方法进行除锈，并将表面油污、氧化皮和铁锈以及其它杂物清除干净。2、除锈后的钢表面清洁度等级应符合设计要求及《铁路钢桥保护涂装》（TB/T1527-2004）的规定。3、经喷砂或抛丸清理后的构件应在12h以内涂装底漆。4、涂装环境要求：环氧富锌底漆涂装温度不得低于10℃，其余涂料涂装环境温度在5～38℃之间，相对湿度80%以下（当与油漆说明书不符时，应执行油漆相应产品说明书）。构件表面结露不得涂装，金属表面温度高于露点3℃以上方可施工，涂装后4h内应保护免受雨淋。5、表面涂装各层油漆优先采用喷涂方法进行，局部修补采用刷涂。第一道中间漆与最后一道底漆之间和第一道面漆与最后一道中间漆之间的间隔时间为24～168h，不允许超过168h。6、严格按照设计涂装体系进行涂刷，干膜厚度须达到设计要求。具体工艺如下：钢基材———喷砂（或钢丝球打磨）处理————涂底漆———现场焊接部位划伤部位的处理———涂中间漆———晾干——焊接部位封闭处理。7、雨天严禁进行涂料涂刷施工；涂料涂刷及喷砂处理时不得对周边环境造成污染，做好环境保护措施及防尘控制措施。8、涂装前螺栓应除油，螺母和垫片应水洗清除皂化膜。9、涂装时预留工地焊缝的焊口部位，以免影响焊接质量10、涂装质量要求与检测（1）漆膜的外观要求平整、均匀、无气泡、裂纹，无严重流挂、脱落、漏涂等缺陷，面漆颜色与色卡相一致。（2）涂层厚度按照图纸规定，采用《金属和其它无机覆盖层厚度测量方法评述》（GB/T6463-1986）规定的测厚仪进行测量。（3）钢梁构件外部涂装体系干膜最小总厚度和每一涂层干膜平均厚度不得小于设计要求厚度，且每一涂层的最小厚度不应小于设计要求的90%。（4）漆膜附着力的检验采用《色漆和清漆漆膜的划格试验》（GB/T9286-1998）进行划格评定，并达到1级以上。（5）涂装质量检验符合图纸的要求。11、涂装后应在规定的位置，涂刷杆件标记，并核对钢印号。为便于预拼装和现场组装时控制线形，应在拱肋外侧标示出节点中心位置。12、构件在运输和安装过程中损坏的油漆部位应在工地进行补涂，对大面积损伤的，必须重新打砂按层修补，局部小面积损伤者用手工打磨、补涂。3.3.16钢构件出厂验收1、构件制造完成后，应进行全面质量检查、验收，提交全部检查验收文件，经监理工程师确认、签证合格后，填发产品合格证，产品合格后方可出厂。2、钢梁构件成品出厂，应提供下列文件：（1）产品合格证；（2）材料质量证明书和检验报告；（3）施工图、拼装图；（4）焊接工艺评定试验报告及其他主要工艺试验报告（5）焊缝检测报告焊缝重大修补记录；（6）产品试板试验报告；（7）工厂预拼装纪录；（8）高强度螺栓成品合格证；（9）工厂高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告（10）钢构件发送、包装清单。3、出厂构件的质量文件须经监理工程师签认。4、其他（1）工地用的焊接产品试板随构件一起发送。（2）重量计算时，按施工图所示重量计，焊接工艺试板与产品试板按实际重量计。3.2运输计划及安排3.2.1运输概况钢结构采用分批运输，满足公路运输要求；根据以往我公司承接的类似工程的运输经验，拟采用汽