主体钢结构工程技术专项方案

PAGE271PAGE主体钢结构工程技术专项方案1钢结构基本情况1.1工程内容：34根型钢砼构件中的“H”型钢柱和裙楼九层3根“工”字型钢梁的钢结构制作及安装。1.2工程量：钢结构制作工程量约1535t，详见表：1.1。****广场钢结构工程量表表1.1塔楼柱号（梁号）单重（t）根数合重（t）SKZ161.278490.16SKZ259.988479.84SKZ333.459301.05SKZ440.503121.5裙楼SKZ78.39325.77SKZ128.39325.77XGL130.15390.45总计（t）1534.551.3工程特点：1.3.1本工程型钢砼构件主要分为两大部分：H型钢柱和型钢梁。3.1.2钢柱的分节长度一般为4.8m或6或10.5m长，其重量从1.2t到5.70t不等。有钢柱变截面处（每节钢柱在柱顶的翼板和腹板）均要进行削薄处理。1.3.3H型钢柱的截面尺寸如下：280×2200、280×1850、280×900、280×700，其翼板厚度均为δ=36mm，腹板厚均为δ=25mm。在工厂制作中严格控制焊接变形，并与现场进度保持相吻合。上节柱与下节柱间均采用螺栓（安装螺栓）连接安装，校正合格后焊接。1.3.4工字型钢梁有三根，位于裙房屋顶，每根长度为21.80m。1.3.5全部主材材质均为Q235B钢。在选购钢材中我们将会十分重视，B级钢材V型缺口冲击韧性试验的要求和厚度为36mm钢板Z向（Z15）指标的符合性。1.3.6本工程焊接质量等级为二级焊缝，所有焊缝均应进行外观检查，确保表面平整无裂缝，无缺陷、无气孔、无夹渣及无油污等现象，并应对焊缝采用超声波探伤，工厂的自控探伤比例为100%（规范规定探伤比例为20%）。1.3.7工字型钢梁长度较长，为21.80m。考虑到运输以及吊装的方便可行，型钢梁拟分三段出厂，二段为6500mm，一段为8800mm。1.3.8本工程钢柱为“H”型钢柱，翼板厚度为36mm，腹板厚度为25mm。现场安装为刚性连接，要求安装精度高。1.3.9“H”型钢柱材料均为Q235B，安装焊接工作量较大，焊缝比较集中，焊接处易产生变形和存在内应力，需采取相应的克服措施；1.3.10裙楼顶层钢梁跨度21.80m，距8层楼板高度为5.2m，安装难度较大，需合理布置安装顺序，精心编制作业方案。2准备工作2.1加工制作准备2.1.1技术准备：（1）图纸审核：制作前组织相关技术人员和生产骨干认真审查，图纸审核主要内容包括：a）设计文件是否齐全，设计文件包括设计图、施工图、图纸说明和设计变更通知单等；b）设计是否符合国家有关标准、规范、规程，能否保证工程质量及安全；c）构件的几何尺寸是否齐全；d）相关构件的尺寸是否正确；e）、节点是否清楚，是否符合国家标准；f）构件之间的连接形式是否合理；g）加工符号、焊接符号是否齐全；h）结合本单位的设备和技术条件考虑，能否满足图纸上的技术要求，图纸设计的深度能否满足施工的要求，核对图纸上构件数量和安装尺寸，检查构件之间有无矛盾，同时亦对图纸进行工艺审核，即审查技术上是否合理，制作上是否便于施工。2.1.2场地和工装设备准备：根据本工程任务，制作前半自动切割机、手工焊机、自动焊机、CO2保护焊机、H型钢校正机及各种检测仪表仪器等复检调试到位。另外，也能确保工期要求，因钢结构制作厂房面积达7000m2，月生产钢结构件1200t。2.2安装准备工作2.2.1技术准备：（1）安装前组织相关技术人员和生产骨干熟悉图纸和施工现场，然后与有关人员协调解决施工中存在的问题。（2）备齐施工用的规范、标准、质量手册、作业指导书等：YB9082-97《钢骨混凝土结构设计规程》；GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》；GB50221-95《钢结构工程质量检验评定标准》；JGJ99《高层民用建筑钢结构技术规程》；GB/T19002-ISO9002：1994标准《质量手册》（工安分册）QG/C07001-1996A《厂房柱子安装作业指导书》2.2.2机具准备：（1）选定安装用的主要吊装机械、焊接机具等，进场10天前，落实所需机具并准备进场；（2）安装用的吊绳卡具以及工程检测仪表、仪器，进场10天前都应进行检修和校核完善。（3）人员准备组织安装所需劳动力，进场10天前搞好工人交底和教育，包括技术交底、质量意识交底、安全交底、文明施工交底等，技术工人均持有本专业操作证上岗。PAGE295PAGE13钢结构制作3.1钢结构加工制作顺序3.1.1本工程钢结构工程主要分为两大类型—“H”型钢柱和“工”字型钢梁。在制作顺序上可分为裙房以下的钢柱，8层屋面钢梁和塔楼的钢柱三个部分3.1.2塔楼的钢柱有：SKZ1、SKZ2钢柱为-15.1m~102.87m，总长度为1197m；SKZ3、SKZ4钢柱为-15.1m~45.57m，总长度为60.67m。裙楼：SKZ7、SKZ12钢柱为：23.45m~38.05m，总长度为14.6m。型钢梁顶标高为：38.05m。3.1.3在34根H型钢柱中，塔楼范围内有28根（SKZ1和SKZ2各为8根，SKZ3为9根，SKZ4为3根），裙楼6根（SKZ7和SKZ12各为3根）。根据钢柱自重和塔吊能力，将钢柱的安装长度分为一层一节或两层一节或三层一节。具体为SKZ1分为22节，SKZ2分为22节，SKZ3分为14节，SKZ4分为14节，SKZ7及SKZ12均分为2节。钢柱分节的详细情况详见表3.1所示。3.1.4三根工字钢梁，每根总长度为21.8m，分为三节。3.1.5安装顺序：裙楼先安装钢柱，后安装钢梁；每层钢柱安装中，先安装SKZ7，再安装SKZ12。塔楼钢柱安装由(P)轴向(B)轴依次进行。待相关楼层钢筋砼结构施工完后，再安装往上的钢柱节，如此循环向上。3.1.6加工制作的进度安排将与现场保持同步进行，并且将相关的连接板等辅助件同时完成制作，运输时配套装车，满足现场安装需要。3.1.7制作工厂要向安装现场派常驻协调人员，确保前方与后方的协调联系及品质控制，使进度、质量、验收、技术、工艺等各项控制达到完全一致。3.2钢结构制作工艺3.2.1制作工艺程序本工程钢结构制作工艺流程，详见图3.1钢柱制作工艺流程图及图3.2钢梁制作工艺流程图。3.2.2材料及检验（1）钢板及型钢采用Q235-B，其质量标准应符合国家标准《碳素结构钢》（GB700）的规定，应保证抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验、冲击韧性合格和硫磷及碳含量满足限值要求。（2）钢材的强屈比不应低于1.2，应有明显的屈服台阶，伸长率应大于20%，并具有良好的可焊性。（3）钢板厚度等于36mm时，板厚方向的断面收缩率应符合Z15级的规定。（4）普通螺栓及锚栓采用Q235-A级。(5)手工焊条采用E43××型焊条。(6)栓钉应符合国家标准《圆柱头焊钉》（GB10433）的规定，其极限抗拉强度不小于400Mpa，屈服强度不小于24Mpa。图3.1钢柱制作工艺流程图图3.2钢梁制作工艺流程图3.2.3放样、号料和切割(1)放样和号料应符合下列规定：1）需要放样的工件应根据批准的施工详图放出足尺节点大样。2）放样和号料应预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量。(2)号料和切割应符合下列要求：1）需要放样的加工件应根据批准的施工图纸放出足尺节点大样；2）放样和号料要预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量以及弹性压缩量；3）号料和切割要符合下列要求以及制作过程注意事项：1)主要受力构件和需要弯曲的构件，在号料时按工艺规定的方向取料，弯曲的外侧不能有冲样点和伤痕缺陷；2)号料要有利用于切割和保证零件质量；3)宽翼缘焊接H型钢或工字型钢的下料，采用半自动切割机切割下料，半成品或成品型材，宜采用锯切或半自动切割机切割下料；4)各种小加劲肋板及加强板等t=20以内薄板,采用剪板机剪切,其他钢板采用半自动切割机切割下料；5)各种对接坡口、工艺孔以及出厂坡口，在板材切割下料时就做好；6)钢柱的腹板或翼板开孔在组对H型柱前用钻床精制钻孔，不得采用火焰切割开孔，必须按规定工艺以及规定的顺序进行，保证质量；7)制作前，应根据实测标高，针对每一节每一根钢柱进行调差，消除每期制作安装造成的误差，达到设计及规范要求，提高质量；8)钢板的拼接采用埋弧自动焊机焊接，而反面清根后再焊接，焊缝等级为二级焊缝,20%UT探伤，为保证质量，其工艺和采用的措施见图3.3埋弧自动焊机拼板坡口工艺图；9)工字钢、H型钢的组对焊接采用CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊机焊接、盖面焊，焊缝等级为二级焊缝,其工艺施工图见图3.4焊接工字钢坡口工艺图；10）其他见设计图纸。图3.3埋弧自动焊机拼板坡口工艺图图3.4焊接工字钢坡口工艺图3.2.4矫正和边缘加工、钻孔及断部加工(1)矫正应符合下列规定：1）矫正可采用机械或有限度的加热（线状加热或点加热），不得采用损伤材料组织结构的方法；2）进行加热矫正时，应确保最高加热温度及冷却方法不损坏钢材材质。(2)边缘加工应符合下列规定：1）需边缘加工的零件，宜采用精密切割来代替机械加工；2）焊接坡口加工采用自动切割、半自动切割等方法进行；3）坡口加工时，用样板控制坡口角度和各部分尺寸；4）边缘加工的精度，应符合表3.2的规定。边缘加工的允许偏差表3.2边料与号料线的允许偏差(mm)边线的弯曲矢高(mm)粗糙度(mm)缺口（mm）渣坡度±1.0L/3000，且≤2.00.022.0修磨平缓过度清除±2.5。注：L为弦长。（3）制孔1）制孔应按下列规定进行：a）、宜采用下列制孔方法：①使用多轴立式钻床或数控机床等制孔；②同类孔径较多时，采用模板制孔；③小批量生产的孔，采用样板划线制孔；④精度要求较高时，整体构件采用成品制孔。b）、制孔过程中，孔壁应保持与构件表面垂直。c）、孔周围的毛刺、飞边，应用砂轮等清除。2）孔间距离的允许偏差表3.3项目允许偏差（mm）≤500＞500~1200＞1200~3000＞3000同一组内相邻两孔间±0.7———同一组内任意两孔间±1.0±1.2——相邻两组的端孔间±1.2±1.5±2.0±3.03)孔的分组应符合下列规定：a）在节点中，连接板与一根杆件相连的所有连接孔划为一组；b）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；c）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；d）受弯构件翼缘上每1.0m长度内的孔为一组。(4)端部加工1）构件的端部加工应按下列要求进行：①构件的端部加工应在矫正合格后进行；②3.2.5组装和固定(1)程见图3.6。(2)组装工作的一般规定，组装必须按工艺要求的次序进行，连接表面进行二次清查。装配好的构件应立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号和件数，以便查找。(3)焊接结构的组装1）焊接结构的组装常用工具：卡兰或铁楔子夹具，可把两个零件夹紧在一起定位，进行焊接。槽钢夹紧器，可用于装配钢板结构的对接接头。矫正夹具及拉紧器，可用于装配钢板结构的对接接头。液压油缸及手动千斤顶。2）定位点焊所用的焊接材料的型号，应与正式焊接的材料相同，并应由有合格证的工人点焊。(4)拼装焊接校正中应注意的问题：1）胎架应有足够强度、刚度和精度；2）装配定位焊应予特别重视，其长度及高度应由计算确定，焊接质量要保证；3）拼装前连接焊缝每40-50mm范围内应仔细清理；4）注意拼装顺序的合理性，尽量减少强制约束；5）火焰矫正时，加热温度严禁超过正火温度（900℃），且不得在兰脆温度区（200-400℃）内进行。(5)钢结构构件组装应符合下列规定：1）组装应按制作工艺规定的顺序进行；2）组装前应对零部件进行严格检查，填写实测记录，制作必要的工装。(6)组装允许偏差，应符合规范的规定。3.2.6焊接(1)从事钢结构各种焊接工作的焊工，应按现行国家标准《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81）的规定经考试并取得合格证后，方可进行操作。(2)高层建筑钢结构的焊接工作，在焊接工程师的指导下进行，并应根据工艺评定合格的试验结果和数据，编制焊接工艺文件。焊接工作应严格按照所编工艺文件中规定的焊接方法、工艺参数、施焊顺序等进行。并应符合现行国家标准《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81）的规定。(3)该工程的低氢型焊条在使用前要按照产品说明书的规定进行烘焙。烘焙后的焊条应放入恒温箱备用，恒温温度控制在80~100。。烘焙合格的焊条外露在空气中超过4h的应重新烘焙。焊条的反复烘焙次数不宜超过2次。(4)焊剂在使用前必须按其产品说明书的规定进行烘焙，焊丝必须除净锈蚀、油污及其他污物。(5)二氧化碳气体纯度不应低于99.5%（重量法）。若使用前瓶装气体，瓶内气体压力低于1MPa时应停止使用。图3.5焊接H字型钢柱工艺流程图3.6焊接型钢梁工艺流程(6)当采用气体保护焊时，焊接区域的风速应加以限制。风速在1m/s以上时，就设置挡风装置，对焊接现场进行防护。(7)焊接开始前，应复查组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理情况。如不符合要求，应修正合格后方准施焊。(8)钢板的拼接采用埋弧自动焊机焊接，而反面清根后再焊接，焊缝等级为一级焊缝,100%UT探伤；工字钢、H型钢组对焊接采用CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊机焊接、盖面焊，焊缝等级为部分熔透的二级焊缝；焊接H型钢采用CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊机焊接、盖面焊，焊缝等级为部分熔透的二级焊缝。(9)对接接头和要求全熔透的角焊缝，应焊缝两端配置引弧板和引出板，其材质应与焊件相同或通过试验选用。手工焊引板长度不应小于60mm，埋弧自动焊引板长度不应小于150mm，引焊到相板上的焊缝长度不得小于引板长度的2/3。(10)引弧应在焊道处进行，严禁在焊道区以外的母材上打火引弧。(11)要求全熔透的两面焊焊缝，下面焊完成后在焊背面之前，应认真清除焊缝根部的熔渣、焊瘤和未焊透部分，直到露出下面焊缝金属时方可进行背面的焊接。(12)对30mm以上厚板的焊接，为防止在厚度方向出现层状撕裂宜采取以下措施：1）焊接前，对母材焊道中心线两侧各2倍板厚加30mm的区域内进行超声波探伤检查。母材中不得有裂纹、夹层及分层等缺陷存在。2）严格控制焊接顺序，尽可能减小垂直于板面方面的约束。3）根据母材的Ceq（碳当量）和Pcm（焊接裂纹敏感性系数）值选择正确的预热温度和必要的后热处理。(13)、栓钉焊接应符合下列要求：1）焊接前应将构件焊接面上水、锈、油等有害杂质清除干净，并按规定烘焙瓷环；2）栓钉焊电源应与其他电源分开，工作区远离磁场或采取措施避免磁场对焊接的影响；3）施焊构件应水平放置。(14)栓钉焊接应按下列要求进行质量检验:1）目测检查栓钉焊接部位的外观，四周的熔化金属以形成一均匀小圈而无缺陷为合格。2）焊接后，自钉头表面算起的栓钉高度L的允许偏差为±2mm，栓钉偏离竖直方向的倾斜角度θ≤5。。3）目测检查合格后，对栓钉进行冲力弯曲试验，弯曲角度为15。。在焊接面上不得有任何缺陷。栓钉焊的冲力弯曲试验采取抽样检查。取样率为每100个栓钉取一个，或每根柱或每根梁取一个。试验可用手锤进行，试验时就使拉力作用在熔化金属最少的一侧。当达到规定弯曲角度时，焊接面上无任何缺陷为合格。抽样栓钉不合格时，应再取两个栓钉进行试验。4）经冲力弯曲试验合格的栓钉可在弯曲状态下使用，不合格的栓钉应更换，并经弯曲试验检验。(15)焊缝质量的外观检查，应按设计文件规定的标准在焊缝冷却后进行。由低合金结构钢焊接而成的大型梁柱构件以及厚板焊接件，应完成焊接工作24h后，对焊缝及热影响区是否存在裂缝进行复查。(16)焊缝表面应均匀、平滑，无折皱、间断和未满焊，并与基本金属平缓连接，严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、弧坑、针状气孔和熔合性飞溅等缺陷；(17)所有焊缝均应进行外观检查，当发现有裂纹疑点时，可用磁粉探伤或着色渗透探伤进行复查。(18)设计文件无规定时，焊缝质量的外观检查可按规范执行。(19)焊缝的超声波探伤检查应按下列要求进行:1）图纸和技术文件要求全熔透的焊缝，应进行超声波探伤检查；2）超声波探伤检查应在焊缝外观检查合格后进行。焊缝表面不规则及有关部位不清洁的程度，应不妨碍探伤的进行和缺陷的辨认，不满足上述要求时事前应对需探伤的焊缝区域进行铲磨和修整。3）全熔透焊缝的超声波探伤检查数量，应由设计文件确定。设计文件无明确要求时，应根据构件的受力情况确定：受拉焊缝应100%检查；受压焊缝可抽查50%，当发现有超过标准的缺陷时，应全部进行超声波检查。4）超声波探伤检查应根据设计文件规定的标准进行。设计文件无规定时，超声波探伤的检查等级按《钢焊缝手工超声波检验方法和探伤结果分级》GB11345—89标准中规定的B级要求执行，受拉焊缝的评定等级为B检查等级中的I级，受压焊缝的评定等级为B检查等级中的II级。5）超声波检查应做详细记录，并写出检查报告。(20)经检查发现的焊缝不合格部位，必须进行返修。1）当焊缝有裂纹、未焊透和超标准的夹渣、气孔时，必须将缺陷清除后重焊。清除可用碳弧气刨或气割进行。2）焊缝出现裂纹时，应由焊接技术负责人主持进行原因分析，制定出措施后方可返修。当裂纹界限清楚时，应从裂纹两端加长50mm处开始，沿裂纹全长进行清除后再焊接。3）对焊缝上出现的间断、凹坑、尺寸不足、弧坑、咬边等缺陷，应予补焊。补焊焊条直径宜小不宜大，一般不宜大于4mm。4）修补后的焊缝应用砂轮进行修磨，并按要求重新进行检查。5）低合金结构钢焊缝，在同一处返修次数不得超过2次。对经过2次返修理工仍不合格的焊缝，应会同设计或有关部门研究处理。(21)焊接质量的好坏直接关系到整个工程的经济效益和产品质量的优劣。为了确保焊接质量，我们的焊接管理工作要贯穿于工程中的每一个环节，对于工程焊接中的“人、机、料、法、环”都要进行有效的管理。(22)焊接工艺评定本工程的焊接母材为Q235B，这是本公司经常焊接的钢种，相关的焊接工艺评定资料都归档在册；从技术人员到工人，在焊接Q345B和Q235B钢板上都积累了不少经验，且焊接相似结构的经验也较为丰富。为了稳妥起见，参照本工程中钢梁/柱规格，仍拟作如下焊接工艺评定：1）δ=25mm的钢板工字接头，δ=36mm的钢板对接接头；2）δ=40mm的钢板工字接头，δ=40mm的钢板对接接头；(23)焊接工艺在参考原有的焊接工艺评定资料的基础上，初拟定以下的焊接工艺，新工艺评定后再酌情修改。1）H型截面梁/柱的焊接工艺材质：Q235B方法：船形位置埋弧焊（见图3.7）焊丝：H08A焊剂：HJ431焊接顺序：1、2、3、4图3.7船形位置埋弧焊示意图2）埋弧焊焊接规范，见表3.5。埋弧焊焊接规范表3.5名称单位数量角焊缝尺寸mm0.31tw焊丝直径mm4.0焊接电流A直流700电弧电压V36焊接速度m/h523.2.7预防焊接变形的措施及矫正措施(1)产生焊接变形的原因焊接变形是焊接结构生产中经常出现的问题。焊接变形不仅影响结构尺寸的准确和外形美观，而且有可能降低结构的承载能力，引发事故。产生变形的原因：1）由于构件受热不均引起了温度应力；2）如果不均匀的温度场造成的内应力达到材料的屈服极限，使局部区域产生塑性变形，当温度恢复到原始的均匀状态后，就产生新的内应力，这就是残余应力。(2)预防焊接变形的措施焊接残余变形可以从设计和工艺两个方面来解决：1）设计措施a）合理地选择焊缝的尺寸和形式设计时应适量采用较小的焊缝尺寸，从工艺上的可能性出发，在保证焊接质量的前提下，按照板原来选取工艺上可能的最小焊缝尺寸。b）尽可能减少不必要的焊缝在焊接结构中应该力求焊缝数量少，避免不必要的焊缝。2)工艺措施a）反变形法事前估计好结构变形的大小和方向，然后在装配时给予一个相反方向的变形与焊接变形相对抵消，使焊后构件保持设计的要求。b）刚性固定法这个方法是在没有反变形的情况下，将构件加以固定来限制焊接变形。c）合理地选择焊接方法和规范选用线能量较低的焊接方法，可以有效地防止焊接变形。d）选择合理的装配焊接顺序把结构中各条焊缝引起的变形加以综合考虑，依据焊接原则，先焊变形量大的，后焊变形量小的，尽量使其产生的变形相互抵消，使变形降到最低。e）尽量对称施焊该焊接方法可使正反焊接变形互相抵消，使变形降到最低，有条件时尽量采用对称施焊，焊接H字柱时采用对称施焊。如图3.8所示。3)矫正焊接变形的方法a）机械矫正法利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，使两者互相抵消。本工程采用矫整机进行矫正。图3.8H型截面接头堆焊顺序图还可利用锤击法来延展焊缝及其周围压缩塑性变形区域的金属，达到消除焊接变形的目的。b）火焰加热矫正法利用火焰局部加热时产生的压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后收缩，来达到矫正变形的目的。4)消除焊接残余应力的措施a）在焊接过程中调节内应力①采用合理的焊接顺序和方向尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量比较大的焊缝及工作时受力最大的焊缝。先焊错开的短焊缝，然后再焊直通长焊缝。②在焊接封闭焊缝或其它刚性较大、自由度较小的焊缝时，采用反变形法来增加焊缝的自由度，以降低焊后残余应力。③锤击或辗压焊缝每道焊缝用带小圆弧的风枪或小手锤锤击焊缝，使焊缝得到延伸，从而降低内应力。④在结构适当部位加热使之伸长加热区的伸长带动焊接部位，使它产生一个与焊接收缩方向相反的变形。在冷却时，加热区的收缩和焊缝的收缩方向相同，使焊缝能自由地收缩，从而降低内应力。以上措施在制作过程中根据不同的构件分别给予采用。b）焊后消除焊接内应力的方法焊后消除内应力可采取以下方法：①整体高温回火将整个焊件加热到一定温度然后保温一段时间，再冷却；②局部高温回火处理理可用电阻、红外、火焰和感应加热。本工程拟采用火焰加热法消除内应力。3.3质量检验及质量控制工艺从材料检查、放样、划线、拼接、制孔、组装焊接、矫正、尺寸规格、除锈直到定位编号，都要进行质量检查，检查以自检为基础，并配备专职人员进行专职检查验收。3.3.1材料的检查采用的钢材应符合设计文件的要求，并具有质量证明书。采用的各种焊接材料，应符合设计文件的要求，并应具有质量证明书。手工焊接用焊条应符合GB5117《碳钢焊条》的规定。自动焊接的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合GB/T14957《熔化焊用钢丝》的规定。并注意以下问题：(1)严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条，受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝，电焊条使用前按规定烘烤并放在保温筒保温。(2)焊接材料仓库应集中管理，建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。3.3.2焊接检验(1)焊前检查1）检查焊工合格证；2）检查有关的技术文件；3）检查焊条、焊剂、焊丝的质量；4）检查组装质量、定位焊质量和焊接部位的清理情况；5）检查引弧板情况。(2)焊接过程中的检查1）检查环境、温度、风速等；2）检查预热情况；3）检查焊工执行工艺文件的情况；4）检查焊条、焊剂的烘烤及保温情况；5）检查焊后热处理情况。(3)焊缝质量的检查a）焊缝外观质量焊后外观检查，应按设计文件的标准在焊缝冷却后进行：①焊缝表面均匀、平滑，无折皱、间断和未满焊，并与基本金属平缓连接，严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、针状气孔和熔合性飞溅等缺陷；②所有焊缝均进行外观检查，当发现有裂纹疑点时，可用磁粉探伤或着色渗透探伤进行复查。b）焊缝的超声波探伤检查焊缝的超声波探伤检查按下列要求进行：①超声波探伤检查应在焊缝外观检查合格后进行。表面不规则、不清洁的部位要予以清理；②超声波探伤检查应根据设计文件规定的标准进行，无规定时，按GB11345-89《钢焊缝手工超声波检验方法和探伤结果分级》标准执行；③超声波探伤检查应做详细记录，并写出检查报告。经检查发现不合格的焊缝，必须进行返修。焊缝出现裂纹时，应由焊接技术负责人主持进行分析，制定出措施后方可返修。修补后的焊缝应用砂轮修磨，并按要求重新进行检查。(4)制孔的检查检查孔的精度、位置是否符合设计及规定要求。(5)端部加工构件的端部加工后应在矫正合格后进行，并且保证端面与轴线垂直。(6)构件验收构件制作完毕后，本公司检查部门应按施工详图的要求和有关规定，对成品进行初步检查验收。然后通知甲方及本工程的监理公司对构件进行最终验收，合格的出具合格证和制作资料，不合格的另作处理，不得出厂。3.4除锈及编号(1)钢结构的除锈工作，应在质量检查部门对制作质量检验合格后进行。(2)表面处理。除锈质量分为两级，并应符合表3.5的规定。根据设计文件及有关规定的要求，本工程钢构件采用机械除锈，除锈等级为St2.5级。除锈质量等级表3.5质量标准除锈方法钢材表面应露出金属色泽喷砂、抛丸钢材表面允许存留不能再清除的轧制表皮一般工具（如钢铲、钢刷）(3)编号1）在构件明显部位印制构件编号，编号要与施工图纸的构件编号一致，标明构件名称、重量、基准点标高和定位标记等。2）根据设计文件要求和构件的外形尺寸、发运数量及运输情况，编制包装工艺。应采取措施防止构件变形。3）钢结构的包装和发运，应按吊装顺序配套进行。4）钢结构成品发运时，必需与订货单位有严格的交接手续。3.5构件运输方案3.5.1构件运输要注意以下几个问题：（1）防止构件变形；（2）运输安全；（3）、避开公路上车辆行驶高峰期；3.5.2运输工具构件运输主要采用拖车运输，用大平板车（12m长×2.4m宽），厂内装车主要采用16t桥式吊车。构件装好后(下垫枕木)，用2t或5t倒链和钢丝绳把构件牢牢地捆在车上，防止构件前后左右移动，危及行驶安全。3.5.3防变形措施将构件按受力大的方向垂直放置，且构件在车上不得移动。为了防止变形，装车时构件要堆放紧密，对于较大较高的构件，还要做专用的运输胎具。3.6人员安排和施工机具需用计划3.6.1劳动力需用计划表3.6****广场钢结构制作劳动力用量表表3.6序号工种人数1铆工132起重工43气焊工84电焊工215电工26普工107钳工28探伤工39合计=SUM(ABOVE)633.6.2施工机具需用计划，见表3.7。****广场钢结构制作所用机械一览表表3.7序号机械名称规格型号数量加工工序1桥式起重机LK10T×16.52起重2桥式起重机LK16T×16.52起重3桥式起重机LK10T×22.52起重4龙门吊机LK10T×13.52起重5喷砂除锈机ACR-322除锈6空气压缩机LW-11/71除锈7空气压缩机LW-20/71除锈8半自动切割机G1-100A110下料9剪板机Q11-20×25001下料10自动埋弧焊机MZ2-1-10007焊接11直流弧焊机AX7-500-18焊接12硅整流地机ZX5-40012焊接13交流电焊机BX1-400-120焊接14CO2保护焊机WELDALL-4006焊接15探伤机XXQ-25051检测16超声波探伤机CTS-221检测17封孔火花探测仪ZT-31检测18油压矫正弯曲机200T×4501校直19分离式液压千斤顶QF2008校直20H型钢校正机1校直21摇臂钻床Z3050×16/14钻孔22摇臂钻床ZJA3725-8/13钻孔23型钢切割机HD6501下料24型钢切割机HD7501下料25焊剂烘箱XZYH－60/502烘干26焊条烘箱ZYHC－303烘干起拱不准确拱度计算不准，不符合设计要求。起拱构件在运输和吊装时未采取加固措施，导致变形。放样、号料精度不准确放样、下料未按规定的工艺进行放样应采用经检定和核对的钢尺，并应留出焊接收缩余量。号料，必须与放样用同一钢尺或样杆，留出切割刨边和铣平等加工余量。下料，应严格计算切割精度数值，操作要准确，验收要落实责任。认真检查零部件的平直程度、坡口、角度及间隙，必须符合设计要求。造成原因通病名称预控对策钢结构制作质量通病与预控对策起拱不准确拱度计算不准，不符合设计要求。起拱构件在运输和吊装时未采取加固措施，导致变形。放样、号料精度不准确放样、下料未按规定的工艺进行放样应采用经检定和核对的钢尺，并应留出焊接收缩余量。号料，必须与放样用同一钢尺或样杆，留出切割刨边和铣平等加工余量。下料，应严格计算切割精度数值，操作要准确，验收要落实责任。认真检查零部件的平直程度、坡口、角度及间隙，必须符合设计要求。造成原因通病名称预控对策钢结构制作质量通病与预控对策图3.9孔距位移孔径尺寸误差孔内有毛刺结构件制孔不准确运输、堆放时产生变形钢结构制作的质量通病及预控孔距位移孔径尺寸误差孔内有毛刺结构件制孔不准确运输、堆放时产生变形场地松软，未设置木垫；运输和吊装构件时未加固定。构件制孔应按施工图标定孔位，标注孔中心线，孔的间距和排距应严格遵守规定。冲孔必须装好冲模，确保孔距及孔的质量，发现问题应及时处理。孔径的允许偏差必须符合规范的制定。制孔必须保证孔径的精度，孔壁表面粗糙度应达Rd≤12.5um。孔壁内严禁有毛刺。制孔完毕后应彻底清除孔边毛刺，并不得损伤母材。扩孔后孔径不得大于设计孔径的2mm。存放场地应夯实坚固，防止场地受压后产生沉降。构件堆垛下应设木枕，堆放要平稳。重大构件尚应标明重量，重心位置及定位标记。构件在运输和起吊时，应采取临时加固措施，防止变形。放样、下料时应明确拱度值，并在下料尺寸中放出所需的起拱量。按设计要求的拱度值，采用正确的加工工艺和拼装方法，严格控制累计偏差值。必须对起拱构件采取预防变形的保护加固措施。严防构件在翻转、运输和吊装时产生变形。PAGE322PAGE4钢结构安装4.1钢结构测量我们将有两位测量工程师对本工程钢结构进行测量控制。在本工程的型钢柱安装过程中，采用精密水准仪控制标高，精密水准仪生产厂家是瑞士莱卡，型号是NA2，精度0.7mm.配上测微器GPM3精度可达到0.4mm。另外轴线的控制和安装过程中垂直度的控制用两台经纬仪控制，一台是北京光学仪器厂生产的DJD5-1G电子经纬仪，精度5″，另一台北京光学仪器厂生产的J2光学经纬仪，精度2″。4.1.1地下室型钢柱地脚螺栓的测量控制三层地下室型钢柱安装测量的采用外控法。利用基坑顶部外围设置的测量控制点所施测的控制线，将柱子轴线放出，校验无误后，再放出型钢柱的十字线和地脚螺栓孔位。在地脚螺栓灌砼前与后均对其进行轴线与标高复核，确保准确无误。4.1.2型钢柱垂直度控制在型钢柱吊装前，要对柱的顶部和底部中心线标记校对准确。要特别注意顶部与底部扭转处理问题，达到消除误差，避免底部对中准确而上部不对中的问题出现。将两台经纬仪安置在互相垂直的两轴列线上，如图4.1钢柱吊装仪器架设示意图（一）所示。仪器与柱子的距离大于柱高1.5倍。先用望远镜瞄准柱底中心线，固定照准部，再慢慢抬高望远镜，检查柱子上部的中心线是否位于视线上，如有偏差可指挥吊装人员调节，直到两互相垂直的方向均符合要求为止。垂直度允许偏差为±3mm。而在操作中按±0.5mm控制。为了提高吊装速度，可将若干柱子分别吊到位，临时固定以后，再用经纬仪逐根柱子进行校正。此时有一台经纬仪安置的位置会偏离柱列轴线，如图4.2钢柱吊装仪器架设示意图（二）所示。此时经纬仪照准柱子的视线与偏离轴线的夹角不大于15°，这样才能保正柱子垂直度的精度。4.1.3型钢柱标高的控制：为了确保型钢柱上的穿钢筋的钻孔标高的准确，必须对每层型钢柱顶标高进行控制。每次在安装型钢柱前，均对型钢柱顶的实际标高进行测量，并做出相应记录。当发现其标高数大于±3mm时，即报告有关质量管理和协调人员，使工厂在上一层钢柱加工时进行必要的调整，以确保柱高度的实际误差严格控制在±5mm以内。4.1.4钢柱安装测量预控程序钢柱安装过程是一个严格的控制过程，我们严格按规定程序和方法去测量控制，钢柱安装测量的预控程序如下。标准柱竖向投点、控制网闭合、测量放线柱顶标高测量确定柱顶位移值、超偏处理抄平结果与下节柱予检数据综合处理安装钢柱确定错位值进行初校高强度螺栓初拧、钢柱垂直度重新校正高强度螺栓终拧时、校正柱垂直度柱顶重新放线测量柱垂偏会审安装垂偏记录、指定施焊顺序施焊中测量跟踪观测焊接后垂直度测量验收标准柱竖向投点控制网闭合提出下节钢柱预控数据图4.1.5测量安装质量保证程序测量安装质量是对高层钢结构安装质量控制的关键。由于影响高层钢结构工程安装质量、影响测量精度的因素很多，因此我们严格按规定程序和方法去测量是保证测量精度的首要条件。下图是高层钢结构测量安装的保证程序。技术组质检组施工图纸及方案质量标准及要求测量办公室竖向投点主轴线闭合轴线排尺放线柱顶点标高测量信息反馈钢柱安装控制方案、标高调整方案安装预控方案钢柱标高处理下节钢柱安装4.2地脚螺栓埋设本工程主塔楼钢柱的地脚螺栓采用后埋法，而裙楼钢柱的地脚螺栓则采用预埋法。其具体做法如下。4.2.1地脚螺栓后埋法塔楼的SKZ1~SKZ4共28根钢柱的地脚螺栓直接锚入挖孔桩头。根据现场实际查看，挖孔桩顶部没有预留孔，需用抽芯机器抽芯成孔，形成一个直径Ф100，深800mm的孔洞。在抽芯前，桩顶用提高一级强度的细石砼抹平，并根据设计图纸，在桩顶正确放出地脚螺栓的位置，经核实无误后再抽芯成孔。螺栓埋设时将固定在特别的槽钢架上，槽钢架架设在预埋的小铁板上，借用特制的微调系统来调正地脚螺栓的垂直度和水平位置。地脚螺栓校正到控制线位置后，再调正螺栓标高，丝扣长度、螺栓间的行列方向、尺寸等，逐项检查，校核无误后，再使其固定牢固，用提高一级强度的细石砼填实。详见图4.3SKZ1、2、3、4柱脚大样图。4.2.2地脚螺栓预埋法裙楼的SKZ7、SKZ12劲性钢柱的地脚螺栓是锚固定在5层柱头上，由于混凝土结构钢筋的影响，地脚螺栓安装困难，位置难以固定，为了保证埋设精度，首先在梁板模板支设好且没绑扎钢筋前，测设好螺栓位置的控制线，另外为了防止螺栓在浇灌混凝土时移动变形，采用带双层钢框固定的地脚螺栓预埋法。详见图4.4SKZ7、12柱脚大样图。该框架有一定强度，能防止浇灌混凝土时的冲击和振捣等外力而不变形。4.3安装工艺及质量控制程序型钢柱和型钢梁的安装工艺及质量控制程序详见图4.5所示。图4.5安装工艺及质量控制程序4.4主塔楼劲性钢柱安装主楼钢柱为“H”型钢柱，共28根，安装标高为：SKZ1,2柱-15.1m~102.82m，SKZ3,4柱-15.1m~45.52m，柱翼板厚为36mm，腹板为25mm分段情况详见图4.7塔楼劲钢柱吊装竖向布置及参数图，分段顶端位置均高出本层楼面1m。4.4.1安装程序****广场塔楼的28根劲性钢柱均匀地分布在塔楼外周围，每边7根，安装顺序是由距塔吊1#远的P轴向B轴方向进行，每边的7根柱子则是由中间向两边顺序安装。4.4.2吊装方法(1）塔楼的型钢柱的吊装是采用立于(B)列线外侧(12)Z轴行线上的H3/36B塔吊进行吊装，塔楼臂长60m，详见4.6塔楼劲钢柱吊装作业平面布置图所示。钢柱最远的安装位置为(19)/(P)轴上的SKZ2号柱，吊距为44.75m，塔吊此处的起吊能力为5.63t，而SKZ2号柱最重段只有5.34t，完全满足起吊要求。塔吊的起吊能力与各钢柱最大吊段详见表4.1。塔楼劲钢柱吊装作业主要参数分析表表4.1柱号最大吊幅(m)允许吊能(t)最大吊段重量(t)SKZ142.855.925.2SKZ244.755.635.34SKZ341.326.003.43SKZ42536.005.2(2)第一节钢柱吊到位置后，利用起重机起重臂回转进行初校，一般钢柱垂直度控制在允许范围之内，拧紧柱底地脚螺栓，起重机方可松钩。(3)钢柱吊装就位后采用临时支撑固定，同时按设计要求在连接处安装连接钢板并用螺栓固定钢板，然后进行接口焊接。(4)对钢柱底部的位移校正可采用螺旋千斤顶加链索、套环和托座，按水平方向顶校钢柱，校正后的位移精度控制在1mm之内。(5)第一节钢柱标高调整采用底部的标高调整控制块进行，其允许标高偏差为±1mm，其他节钢柱标高误差主要取决于构件制作的精度等，可采用填塞一定厚度的低碳钢板进行调整，但须注意不宜一次调整过大。(6)柱的垂直度校正采用钢丝绳缆索、千斤顶、钢锲和手拉葫芦等进行。(7)钢柱的标高、位移、垂直度调整到控制值之内后，应及时做好校正记录，并终拧柱底地脚螺栓，焊接或其他固定措施使之固定，防止移动。(8)上下段劲性钢柱的连接是通过预先焊在吊段上的12厚连接钢板用螺栓将左右钢板拧紧固定好，再进行焊接，使上下吊段成为一个整体，详见图4.8塔楼劲钢柱构件断面定位及工地安装结节大样图。4.4.3钢柱安装质量控制(1)钢柱吊装前进行现场复检，外形尺寸严格控制在允许范围内。并检查构件有无变形，发生变形应予矫正和修复。(2)检查构件的轴线和准线，并严格对钢柱基础的轴线和标高进行复测合格后方允许吊装。(3)钢柱安装时，测量工配合吊装，随时测量钢柱的轴线位置和标高。每节柱的定位轴线需从地面控制轴线引出，不得以下层轴线为准。柱底标高偏差应小于±2.0mm，垂直偏差要达到±0.0mm。(4)柱间连接焊接由两名焊工以同速同向对称焊接。(5)柱间连接焊后进行复测垂直度，超标时进行矫正或重焊。(6)连接焊缝抽取20%作超声波探伤检查，二级焊缝为合格。4.5裙楼型钢柱梁安装裙楼型钢柱为“H”型钢柱，共有6根，安装标高为：23.45m~38.05m。柱翼板厚段为40mm，腹板为30mm，钢柱分两段吊装，第一段为9.2m，第二段为6m。裙楼9F有3条型钢梁，梁顶标高为38.05m，跨度为21.8m，为“H”型钢梁，翼板厚度为60mm，腹板为40mm，每条型梁分三段吊装，长度分别为6.5m、8.8m、6.5m。由于梁没有直接放在钢柱顶端，而是梁顶与柱顶平齐，所以为了安装方便，在制作时，有1m长的型钢梁臂同钢柱在工厂里焊在一起。4.5.1安装顺序****广场裙楼6根劲钢柱用1#塔吊④轴向⑥轴方向推进安装，每条轴线上先安装(K)轴上的KZ7号柱，再安装(A)轴上的KZ12号柱。型钢梁也是由④轴向⑥轴推进吊装，每条轴线上亦有(K)轴往(A)轴推进安装，详见图4.9裙楼型钢柱梁吊装作业平面布置图所示。4.5.2吊装方法(1)裙楼的劲钢柱梁的吊装是采用立于(B)列线外侧(12)轴行线上的H3/36B型塔吊进行吊装，塔吊臂长60m，详见图4.9所示。钢柱的最远安装位置为④轴线上的KZ7号柱，吊距为48.57m，塔吊此处的起吊能力为5.13t，而KZ7柱第一吊段重为4.68t，能满足起吊要求。塔吊的起吊能力与型钢柱梁的各段重量对比详见表4.2所示。(2)型钢梁的安装1）F8(A)、(K)轴钢骨砼柱施工至钢梁底面以下600mm处（标高36.25m）。2）在F8楼面上搭设满堂红脚手架，钢梁安装平台，并设置临时支座。脚手架下面垫上90×90木方，以防应力集中损坏F8楼板，临时支座为1个t=2000mm长的I10工字钢，工字钢下面增设支座立杆。3）型钢梁由(K)轴向(A)轴顺序安装，三段安装就位校正结束后，统一焊接。4）型钢梁加工及安装时按1/4000起拱，调整临时支座标高与之相适应。裙楼型钢柱型钢梁吊装主要参数表表4.2项目起吊幅度(m)相应起重能力(t)构件重量(t)④轴线钢柱KZ7-148．575.134.68KZ7-248．575.132.39KZ12-139．286.004.68KZ12-239．286.003.91钢梁XGL1-145.035.534.23XGL1-242.456.005.72XGL1-340.036.004.23⑤轴线钢柱KZ7-142.396.004.68KZ7-242.396.003.91KZ12-131.326.004.68KZ12-231.326.003.91钢梁XGL1-139.116.004.23XGL1-235.026.005.72XGL1-332.256.004.23⑥轴线钢柱KZ7-136.916.004.68KZ7-236.916.003.91KZ12-123.386.004.68KZ12-223.386.003.91钢梁XGL1-133.096.004.23XGL1-228.146.005.72XGL1-324.616.004.23型钢梁的安装及脚手架和临时支座的做法详见图4.10裙楼型钢柱梁安装布置立面及脚手架支撑系统图及图4.11裙楼型钢梁安装临时支座及支撑图。(3)裙楼劲钢柱梁拼装结点详见图4.12裙楼型钢梁安装结点大样图所示。(4)裙楼劲钢梁安装其他要求与质量控制同前面的塔楼劲钢柱安装。4.6现场焊接4.6.1焊缝质量要求钢柱现场焊缝质量等级为二级。4.6.2焊接工艺评定本工程的焊接母材为Q235B钢，这是本公司经常焊接的钢材，相关的焊接工艺评定资料都归档在册，从技术人员到工人，在焊接上积累了不少经验，为了稳妥起见，仍拟定如下焊接工艺评定：（1）δ=36mm钢板对接横焊；（2）δ=25mm钢板对接横焊4.6.3焊接工艺(1)现场焊接工艺流程详见图4.13。图4.13焊接工艺流程(2)钢柱的焊接接头形式如图4.14所示；钢梁的焊接接头形式如图4.15所示。(3)钢柱焊缝采用单面坡口，焊接时先焊坡口面，反面采用气刨清根。钢柱由两个焊工在柱子相对两侧同时对称施焊，焊接速度要保持一致，H型钢柱的施焊顺序为先腹板后翼缘板。(4)钢梁的工地拼接焊缝采用单面坡口，下面加垫板焊接。(5)焊接设备及材料选用硅整流焊机和交流碳弧气刨机，焊条采用E43××。(6)焊接工艺参数，见表4.3。焊接工艺参数表表4.3母材材质焊条型号焊接方法焊接电流焊接电压焊条烘干温度焊条烘干时间Q235BE43××Φ4.0手工电弧焊150-180A18-24V350℃1h图4.14钢柱工地接头节点示意图图4.15钢梁工地接头节点示意图(7)工地焊接要注意以下问题1）焊接开始前，应将焊缝处的水分、脏物、铁锈、油污、涂料等清除干净，垫板应靠紧无间隙；2）为了防止变形，工地焊接时，要用两个电焊工在相对称的位置以相同的焊接规范按相同的速度焊接；3）两对称的焊缝首次焊接层数不能超过2层，焊完第一个2层，转90°焊另两个相对边焊缝，这时焊4层，再转至另两个对边，如此循环直至焊满；4）焊接中要特别重视焊缝金属的收缩，这种收缩会引起柱沿其轴线方向的收缩，故要预先留出收缩余量；5）进行手工电弧焊时，要注意现场环境，雨、雾天气不能焊，风速大于5m/s时，要采取防风措施方能施焊。4.6.4预防焊接变形的措施(1)、选择合理的装配焊接顺序把结构中各条焊缝引起的变形加以综合考虑，尽量使期产生的变形相互抵消，使变形降到最低。钢结构整体就位后，采用对称焊，分散多点焊，由中心向外辐射焊，都能防止构件的整体变形。(2)反变形法事前估计好结构变形的大小和方向，然后在装配时给予一个相反方向的变形与焊接变形相对抵消，使焊后构件保持设计的要求。(3)刚性固定法这个方法是在没有反变形的情况下，将构件加以固定来限制焊接变形。(4)合理地选择焊接方法和规范选用线能量较低的焊接方法，可以有效地防止焊接变形。4.7施工人员、机具和材料计划4.1劳动力需用计划，见表4.4钢结构安装劳动力计划表表4.4序号工种人数1铆工42起重工43气焊工24电焊工85电工26普工57钳工18探伤工44.2主要施工机具，见表4.5钢结构安装主要施工机具表表4.5序号名称型号功率单位数量1塔吊H3/36B45台12载重汽车5t台13汽车吊25t台14手拉葫芦5t台85手拉葫芦2t台56千斤顶QL55t台47电焊机AX-50028台88电焊机BX-50026台29焊条烘烤箱W-42011台210焊条保温筒个811电动角向磨光机0.5台412碳弧气刨枪把413空压机6m350台114经纬仪台215水准仪台216激光铅直仪台117X射线探伤仪台118超声波探伤仪台119活动扳手400mm把820割炬把321氧气表块322乙炔表块323焊把钳只1524大锤6Kg把425榔头1.5Kg把426水平尺500mm把527直角尺300mm把528钢板尺1400mm把529钢卷尺30m把230钢卷尺5m把531撬棍根832线锤1Kg个44.3主要施工用材料表，见表4.6钢结构安装施工用材料表表4.6序号名称规格单位数量备注1钢丝绳Φ21.5m40吊装用2卡环个10吊装用3钢锲t0.54焊把线铜芯50mm2m1505焊把线铜芯35mm2m1006焊接地线铜芯50m