钢结构施工施工工艺技术中建

4.1钢结构加工、制作、运输 24.1.1技术参数 24.1.2工艺流程 44.1.3施工方法 41）放样 42）下料 43）矫正 54）拼装 55）焊接 56）型钢矫正 87）制孔 88）抛丸、除锈 89）喷涂 910）构件标识 1011）运输 1112）加工、制作简要图示 134.1.4钢桁架制作工艺方案 144.1.5操作要求 154.1.6检查要求 174.2钢结构安装 184.2.1技术参数 184.2.2工艺流程 184.2.3施工方法 181.预埋件预埋 182.复核 193.钢桁架拼装 194.吊装 191）钢桁架的吊装 192）钢梁的吊装安装 243）门厅钢结构的吊装安装 254）场地平整 264.2.4操作要求 264.2.5检查要求 284.1钢结构加工、制作、运输4.1.1技术参数门厅钢结构编号规格数量（根）材质备注GKZ1矩形管650×350×1818Q355DGKZ2方钢管250×85Q355DGKL1方钢管250×89Q355DGKL2矩形管650×350×2016Q355DGKL3矩形管650×350×189Q355DGL1矩形管400×250×1232Q355DGL2矩形管400×200×1016Q355DGZC1方钢管350×142Q355D市民中心屋顶钢结构编号规格数量（根）材质备注GKZ-01□400×400×25×258Q355DGHJ1、GHJ1a钢柱GKZ-02□400×400×22×228Q355DGHJ5钢柱GKZ-03H350×350×25×2544Q355DGKL01/GKL02支撑钢柱GKL01H650×350×12×2024Q355D屋顶钢梁GKL02HM440×300×11×1886Q355D屋顶钢梁GKL03H300×300×14×228Q355DGHJ5与GHJ6联系梁GL01HM440×300×11×1824Q355D屋顶次梁GL02HW200×200×8×1284Q355D屋顶次梁GL03HM294×200×8×1262Q355D屋顶次梁、支撑SXG-01H350×200×16×226Q355DGHJ1上弦杆SXG-01aH350×350×20×256Q355DGHJ1a上弦杆XXG-01H350×200×12×182Q355DGHJ1下弦杆XXG-01aH350×350×20×252Q355DGHJ1a下弦杆FG-01HW200×200×8×12244Q355D腹杆FG-01aHW200×200×8×128Q355D腹杆SXG-02H350×250×16×2214Q355DGHJ2上弦杆XXG-02H350×250×16×206Q355DGHJ2下弦杆SXG-03HM294×200×8×1216Q355DGHJ4上弦杆XXG-03HM294×200×8×128Q355DGHJ4下弦杆SXG-04H300×300×14×224Q355DGHJ5上弦杆XXG-04H300×300×14×224Q355DGHJ5下弦杆4.1.2工艺流程放样下料矫正拼装焊接型钢矫正制孔抛丸、除锈喷涂构件标识运输4.1.3施工方法1）放样根据设计图纸所给的几何尺寸，将钢柱、梁整体进行1：1大样放样，放样工作由生产车间有实际经验的班长担任，车间技术负责人，依据图纸要求进行监样。放样所用的计量器具，必须有计量站检验合格证。大样放完后，放样人员和监样人员必须对所放大样进行自检。合格后，由技术质量部组织有关人员与生产车间放样、监样人员在放样现场复检，经复检合格后的大样才能作为下料、成型等工艺的尺寸依据。下料必须考虑焊接收缩量。根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边等加工余量。切割前应将钢材切割区表面的铁锈、污物等清除干净，切割后应清除熔渣及飞溅物。钢板下料采用数控、多头切割机，角钢及其它型钢采用冲割。2）下料下料前首先对材料进行清理，光洁表面提高了钢材的切割、焊接质量，并用矫正机进行矫正，防止钢板不平而影响切割质量。钢材下料由数控、多头切割机、剪板机完成。钢梁的腹板在计算机内整体放样、编程、用数控切割机下料，以避免接口处偏差，数控切割机的使用不仅提高了构件的精度，而且效率高，变形小。下料时考虑到焊接收缩量和焊后整形收缩量。3）矫正钢材下料完成后，要求进行调直工作。调直工作可根据钢材变形情况，采用机械调直或火焰矫正。火焰矫正时，确保最高加热温度和冷却方法，不得损伤钢材材质。有顶紧面要求的，严格按照要求进行端部铣平。4）拼装①H型钢拼装工艺过程将合格的翼缘板置于专用H型钢自动组装机的工作平台上→吊装腹板侧立在下翼缘板上表面中心→定位焊接→安装引弧板。焊接H型钢组立过程示意图腹板和翼板的对接缝应错开200mm以上。5）焊接1、焊接条件：下雨时露天不允许进行焊接施工。在外界气温小于0℃时，在焊缝左右75mm范围内应预热至表面温度30~50℃。若焊缝区潮湿，应采取措施使焊缝左右75mm范围内干燥。焊缝表面应清洁干燥，无浮锈、无油漆。2．焊前准备（1）焊接工艺评定和焊工培训焊接工艺评定：针对本工程钢架的焊缝接头形式，根据《建筑钢结构焊接规程》第五章“焊接工艺试验”的具体规定组织进行焊接工艺评定，确定出最佳的焊接工艺参数，制定完整、合理、详细的工艺措施和工艺流程。（2）构件外形尺寸检查和坡口处理构件的组装尺寸检查：焊接前，应对构件的组装尺寸进行检查，主要检查构件的几何尺寸。焊缝坡口的处理：施焊前，应清除焊接区域内的油锈和漆皮等污物，同时根据施工图要求检查坡口角度和平整度，对受损和不符合要求的部位进行打磨和修补处理。（3）焊接材料的准备所有焊接材料和辅助材料均要有质量合格证书，且符合相应的国标。所有的焊条使用前均需进行烘干，烘干温度350—400度，烘干时间1—2小时。焊工须使用保温筒领装焊条，随用随取。焊条从保温筒取出施焊，暴露在大气中的时间不得超过2小时；焊条的重复烘干次数不得超过2次。3、焊接（1）确定焊接工艺参数。（2）控制焊接变形：作好焊接施工记录，总结变形规律，综合进行防变形处理。（3）本工程焊接为在专用H型钢生产线上的龙门式埋弧自动焊机上采用船形位置焊接。修整措施：a.焊接完工后应除去焊渣、飞溅物。b.焊渣的除去使用刮刀或风铲、飞溅物的除去使用刮刀或磨光机。焊接后的变形的矫正：因焊接而产生的变形的矫正采用加热法的矫正或使用冲床冷矫正。热矫正时应避免由于加热、冷却而损坏材质，加热温度按下表的规定。矫正法加热温度备注加热后自然冷却时850℃~900℃焊接缺陷的修正：(1)焊接部发生需要修正的缺陷时按下表中的规定进行修正。缺陷修正要领咬肉超过容许偏差时附加焊接。焊长的不足加强高的不足附加焊接至规定的尺寸。焊瘤加强高过大使用磨光机、气刨、高性能焊缝研削机等铲凿该当部分。引弧使用磨光机铲凿该当部分。深度2mm以上时进行加强焊修正后表面磨光。熔深不足砂眼卷渣非破坏检查不合格时，确认其范围后使用电弧气刨铲凿后再次焊接。焊坑使用电弧气刨铲凿后、再次焊接。裂缝采用超声波探伤检查(内部裂缝)或渗透焊探伤检查(表面裂缝)确认裂缝的范围后、离裂缝两端50mm的健全的焊缝处气刨铲凿后从新焊接。（2）修正时的焊接施工使用手工焊(外观的修正为主)及CO2气体保护焊，半自动焊(内部缺陷的修正为主)。手工焊的焊条直径为3.2mm及4mm.上述的修正法均避免焊缝不足。6）型钢矫正在专用H型钢翼缘矫正机上进行翼板角变形矫正，在专用弯曲矫直机上进行挠度变形矫正调直。注意：H型钢矫正后采用端铣设备对两端面进行端面机加工，保证杆件的长度且提供制孔的基准面。7）制孔本工程连接方式为焊接，各别与埋件连接处采用高强螺栓连接。数据平板钻做孔。螺栓孔孔距允许偏差值（mm）允许偏差值项目≤500501-12001201-3000同一组内任意两孔间距离±0.7±1.5相邻两组的端孔间距离±1.2±1.5±2.0当螺栓孔的允许偏差值超过上述规定时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后，重新制孔。8）抛丸、除锈根据设计提出钢材除锈等级为Sa2.5级，采用抛丸除锈的方法。A.抛丸前检查①加工的构件和制品，应经验收合格后，方可进行表面处理。②钢材表面的毛刺、电渣药皮、焊瘤、飞溅物、灰尘和积垢等，应在除锈前清理干净，同时要铲除疏松的氧化皮和较厚的锈层。③磨料的表面不得有油污，含水率不得大于1%。④抛丸除锈时，施工环境相对湿度不应大于85%，或控制钢材表面温度高于空气露点温度3℃以上。B.抛丸工步内容①检查标签，之后除去标签，待喷完后再挂上标签。②进行抛丸，采用美国潘邦公司生产的八抛头BP-8-15000型抛丸机，抛丸材料采用80%1.6—0.63粒径的钢丸及20%的高硬度SS600棱角砂；抛丸速度：0.5-2m/min，加工后的钢材表面呈现灰白色。③构件的整体采用抛丸机整体抛丸。④连接板和节点板采用单独预先处理，采用抛丸机抛打三次，然后采用手工喷砂机进行抛打，从而确保摩擦系数满足要求。⑤抛丸后，用毛刷等工具清扫，或用干净的压缩空气吹净型钢上的锈尘和残余磨料(磨料须回收)。⑥在不放大的情况下观察，表面无可见油脂和污垢，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。任何残留的痕迹只是点状或条纹状的轻微色斑。9）喷涂A.环境条件：①喷涂作业在抛丸除锈后尽快进行，一般不超过4小时；②钢材表面温度和环境温度一般不低于10℃，待涂表面温度至少应高于露点3～5℃以上；空气相对湿度不超过85%；当环境温度为5～10℃时，视涂层表干速度，如果表干在30分钟之内，则可以施工；5℃以下停止施工。B.喷涂作业：①以垂直表面的角度持枪，并按50%搭接要求向表面喷涂，以获得均匀湿膜；②喷涂角焊缝时，不宜将喷枪直对角部喷涂，而应让扇形喷雾边缘掠过角落，以避免因涂膜过厚而引起干燥不完全或涂膜龟裂；③杜绝使用已超过适用期的涂料。C.涂层外观：目测检查涂膜是否存在龟裂、流挂、鱼眼、漏涂、片落和其他弊病。D.涂层保护：涂层在完全干燥固化前(正常条件下一般为2小时)，已涂装表面应避免受到雨淋。E.涂装施工技术措施：完善的施工技术措施是施工进度和质量的重要保障，本公司依据多年从事大型钢结构防腐工程施工的丰富经验，制定了即切实可行又经济有效的适合本项目特点的严密的技术措施，可保证全部施工严格按施工方案规定的技术要求完成。①防雨措施本项目工程量大，工程质量要求高。因此，采取必要的防雨措施，采取搭设活动涂装棚进行相对封闭施工，来创造可满足防腐要求的施工环境。②成品及半成品保护措施工作完成区域及施工现场周围的设备和构件会很好的进行保护，以免油漆和其它材料的污染。夹具、临近表面、标牌、铭牌橡胶垫片、工具线、仪表盘等等在油漆施工和工作完成后被很好的保护。油漆或其他飞溅物使用无损其表面的相应工具、设备和清洁剂从玻璃、夹具、设备、板盖等清除。临近施工区域的电气，电动和机械设备妥善保护，以免油漆损坏。另外，精密设备在施工过程中密封保护。已完成的成品半成品，在进行下道工序或验收前采取必要的防护措施以保护涂层的技术状态。10）构件标识①加工构件时从下料时就开始对构件进行编号，编号时一定要与图纸一致，写号时要写到构件清洁的部位，如不清洁要处理一下，确保写上的编号不会脱落。②写号时字迹工整清楚，写到容易发现的部位，同一种构件写到相同的位置。③构件拼装成成品后将下料时的临时编号擦掉，以免产生误解。④构件除锈刷漆时把编号翻正确，对构件做临时标签待油漆干后再把编号写到构件上。11）运输构件运输顺序根据现场安装计划所需构件顺次发运，按时送达现场。根据工程的情况以及要求,我司结合自身的实际情况,制定本运输计划,确保顺利、安全地运输构件。钢桁架运输前，需对钢桁架进行分段解体，以达到运输条件，钢桁架的分段位置在整榀桁架的1/3位置处（如下图）结合实际生产以及工地现场的情况，每批最大运输量为30吨。根据以上制定的方案对构件进行包装，装车后捆扎牢固；部分构件略有超长，在运输时尽量在车辆不拥挤的时候行走，必要时按国家交通管理规定办理相关运行手续，保证货物安全运输到现场。运输过程中的质量保证措施：1.在运输过程中，对装卸的质量作全面的负责与监控，发现问题及时解决并及时反馈给项目部，以便做出第一时间的处理，从真正意义上把质量放在第一位；2.钢结构装载与加固的基本要求是必须能够经受正常的汽车运输中所产生的各种力的作用，以便保证钢结构在运输的全过程中不致发生移动、滚动和坠落等情况。3.构件运输过程中，为防止构件变形，通常使用支架、垫木、三角木(包括钢材制作的)、挡木、方木、铁线、钢丝绳、钢丝绳夹头、紧线器、导链等材料进行加固。加固车时，用铁线(或钢丝绳)拉牢，形式应为八字形、倒八字形，交叉捆绑或下压式捆绑。路线图如下：12）加工、制作简要图示4.1.4钢桁架制作工艺方案①钢桁架组装前对已焊接完H型钢进行下料；②钢桁架组装前进行平台搭设，根据钢桁架设计长度，需搭设36m平台；③搭设完平台后，进行放样，把各杆件中心线按照1：1画出来，绘画完毕，进行复测；④复测完无误后，进行上下弦杆件及钢柱的摆放，摆放完成后进行尺寸复核；⑤复核完无误后，进行腹杆的摆放，点焊，尺寸复测，安装次工序进行其它杆件的拼装；⑥拼装完成后，对尺寸进行再一次复核；确认无误后，进行焊接；⑦按照此方法对其他桁架进行拼装。见下图：钢桁架组装平面图4.1.5操作要求①“H”形构件组装采用在专用H型钢自动组装机上组装，见下图：“H”形构件组装图②“H”形构件焊接采用在专用H型钢生产线上进行，采用龙门式自动埋弧焊机在船形焊接位置焊接，见下图：“H”形构件焊接图③“H”构件的矫正采用在H型钢翼缘矫正机上进行翼板角变形矫正，采用弯曲矫直机进行挠度变形的调查，见下图：“H”构件的矫正图④“H”形杆件的钻孔采用数控钻床进行出孔，根据三维数控钻床的加工范围，优先采用三维数控钻床制孔，截面超大的杆件，则采用数控龙门钻床进行钻孔，见下图：“H”形杆件的钻孔图4.1.6检查要求放样和样板的允许偏差项目允许偏差平行线距离和分段尺寸±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±20°机械剪板机的允许偏差项目允许偏差构件宽度、长度±3.0mm边缘缺棱1.0mm型钢端部垂直度2.0mm冲割的允许偏差项目允许偏差构件宽度、长度±3.0mm切割面平面度0.5t且不大于2.0mm割纹深度0.2mm局部缺口深度1.0mm焊接检验内容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、引出板的安装、衬板贴紧情况。焊接施工中预热温度、焊接材料烘焙、焊接材料牌号、规格、焊接位置、焊接顺序、焊接电流、电压、焊接速度、层间温度、施焊期间熔渣的清理、反面清根情况。焊接完毕外观检查焊接缝表面形状、焊缝尺寸、咬边、表面气孔、表面裂纹、表面凹坑、引熄弧部位的处理、未溶合、引熄弧板处理、钢印等。内部检查气孔、未焊透、夹渣、裂纹等。4.2钢结构安装4.2.1技术参数根据本工程被吊构件的重量及跨度，起重高度以及现场条件，拟选用钢桁架分段运入现场，现场总装。9-15轴/A-C轴、9-15/F-H轴钢桁架由两台150T轮式起重机配合，完成吊装工作。钢桁架的跨度（33.6m）、最大起重量（18.15T）、最远距离（16m）。1-9/A-H、15-23/A-H轴钢主梁及次梁由一台90T轮式起重机完成吊装作业。钢梁的跨度（8.4m）、最大重量（1.96T）、最远距离（24m）。4.2.2工艺流程钢结构桁架安装工艺流程：预埋件预埋——复核——钢桁架拼装——吊装钢结构梁、柱安装工艺流程：预埋件预埋——复核——吊装4.2.3施工方法1.预埋件预埋根据土建提供之基准点和基准轴线定出各轴线和标高，用有色笔在该轴模板上标出轴线位置。根据各轴线的距离，在模板上标出与轴线相垂直的定位线。根据土建进度将各预埋件按图纸尺寸要求埋设。2.复核基础的行、列线标志和标高基准点齐全准确。基础顶面平整。复查基础与结构安装有关尺寸，其结果应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）的规定。3.钢桁架拼装由于钢桁架已经在工厂内进行预拼装才进行解体，进入现场后仅需对钢桁架进行拼接，并进行尺寸复核。现场拼装焊接位置见下图4.吊装钢结构的吊装安装工作是整个工程的重要工序，直接影响到工程的总体质量和工程进度。因而必须针对具体结构形式，制定并采用科学的施工方法，合理的安排工序方能确保整个工程优质高速的完成。1）钢桁架的吊装（1）吊点的选择吊点的设置需考虑吊装简便，稳定可靠，还要避免钢构件的变形，因此在构件上预设吊装耳板、或是利用连接板作为吊点，并且根据构件的具体情况，考虑安装方便的原则设置吊点。由于本工程采用桁架单榀吊装，考虑到桁架整体重量大，为防止桁架变形，采用垫板吊装，吊点的选择为桁架上弦下翼缘，如下图所示：150T吊车150T吊车(2)轮式起重机的选择根据被吊钢桁架的跨度（33.6m）、最大重量（18.15T）及高度经测算对照有关技术参数，选择150T轮式起重机，满足本工程钢桁架吊装条件。根据被吊钢梁的最大重量（2.7T）、最远距离（24m）及高度经测算对照有关技术参数，选择90T轮式起重机，满足本工程钢梁的吊装条件。（3）9-15/F-G轴GHJ-5~6组成钢架的吊装a、由两台150T轮式起重机停于图示位置（桁架安装现场平面布置图）将GHJ-5捆扎起吊，当下弦高于标高21m时，由人工风绳迁引配合主机旋转就位；b、钢架就位于现场钢支座位置后，通过吊机仪表读数卸载10%，调整钢桁架垂直度。并用临时支撑进行固定，防止钢桁架发生倾斜；c、临时支撑固定焊接牢固后，两台150T进行卸载；d、利用上述方法对第二榀GHJ-5进行吊装；e、吊装完成后，对两榀GHJ-5之间的连接钢梁进行安装；f、两台150T起重机卸载前，必须完善所有焊缝的焊接。（4）9-15/G-H轴GHJ1~4组成钢架的吊装由两台150T轮式起重机停于图示位置（桁架安装现场平面布置图）将GHJ1组成钢架捆扎起吊，当下弦高于标高21m时，由人工风绳迁引配合主机旋转就位。b、钢架就位于现场钢支座位置后，通过吊机仪表读数卸载10%，并调整钢桁架垂直度。并用临时支撑进行固定，防止钢桁架发生倾斜；c、临时支撑固定焊接牢固后，两台150T进行卸载；d、利用上述方法对第二榀GHJ-2进行吊装；e、吊装完成后，对GHJ-1与GHJ-2之间的钢梁、腹杆进行连接；并进行固定，固定完成后两台150T起重机进行卸载；f、固定完全后，进行尺寸的复核；g、复核无误后，对GHJ-1a进行吊装，钢架就位于现场钢支座位置后，通过吊机仪表读数卸载10%，并调整钢桁架垂直度。并用钢桁架之间钢梁进行固定，防止钢桁架发生倾斜；h、钢桁架固定完成，对GHJ-1a与GHJ-2之间的连系梁进行安装；i、两台150T起重机卸载前，必须完善所有焊缝的焊接。按照此方法对9-15/B-C轴、9-15/A-B轴钢桁架进行吊装。2）钢梁的吊装安装（1）钢梁的现场堆放已进现场的钢梁，按不同型号、规格、以下规则进行堆放①不同区域分别堆放；②同区域的按编号不同分别堆放；③所有钢梁均将出厂编号置于明显处；④堆放的方向、位置、间距应考虑叉车，便于二次倒运；⑤如多层堆放应使用方木间隔一定距离；⑥做好二次倒运记录，防止缺失，错放位置。（2）钢梁的二次倒运由于施工现场场地高度限制，由堆放区地面垂直运输到位置时，按以下原则进行，①由90T吊车完成地面垂直运输；②吊车由专人驾驶，需有特种作业操作证；（3）钢梁的安装钢梁由地面垂直运输至安装位置后，利用90T吊车进行单根吊装，钢梁起吊后，利用风绳对钢梁方向的调节，以达到钢梁安装位置。钢梁与埋件、钢梁与钢梁连接均采用铰接，利用吊车吊至位置后，对2个螺栓孔进行螺栓连接，连接完成后，90T吊车进行卸载10%，调正标高及位置后，进行其它螺栓的连接。连接完成后吊车卸载，并进行紧固。3）门厅钢结构的吊装安装门厅钢结构主要为钢梁及钢柱组成，钢结构进场前，应对钢柱、钢梁进行编号分类，进入现场后将编号完成的钢柱吊至安装最近位置，以便安装。首先将14/H轴钢柱GKZ1进行吊装，吊装至轴线位置后，利用风绳进行调正，经测量仪器进行垂直度及水平测量，测量完成后采用临时支撑进行固定，固定完进行点焊；第二步，采用同类方法对13-14/H轴钢柱GKZ1进行吊装，吊装完成后，采用临时支撑进行固定，固定完成进行点焊；第三步，连接两根钢柱之间GL1,由于钢梁高度较高，钢柱与钢梁连接形式为现场焊接，需采用钢吊笼进行吊装，钢梁安装时，需在钢梁位置下方焊接临时安装垫板，以便安装。采用此类方法对门厅其他轴线钢梁与钢柱的安装。4）场地平整吊车站位在自然地面上，土质为黄土，承载力特征值为150kPa，满足起重需要。若站位在回填土上，需对土质进行碾压，压实系数≥0.94。4.2.4操作要求1、