倒三角管桁架施工方案

PAGE15-一、工程概况本工程位于河北省三河市。本方案为主力店/主题公园（B2）建筑物屋盖系统钢结构的施工制作。屋面承重结构为空间倒三角形圆管桁架。并设有水平支撑，垂直支撑，系杆等稳固系统，屋面为檩条结构外铺压型彩色夹心保温板。桁架跨度为50.46米，高度为3米，宽度为2米，下弦中心标高为39.45~41.97米。内设上人爬梯，检修平台，所有主桁架均由圆管相贯焊接而成并附有系杆结点板，水平支撑结点板，垂直支撑结点板，檩托结点板等。次钢结构由圆管、角钢、槽钢、圆钢、钢板等制作而成。桁架各节点及支座按设计图纸的铰接设计方案制作。二、方案内容成功中国大广场休闲娱乐中心主力店/主题公园（B2）屋盖系统钢结构施工具体包括屋盖主桁架、水平、垂直支撑、屋面檩条、马道等加工运输。三、加工的难点分析及采取的相应技术措施3.1相贯口切割3.1.1重点分析之所以称之为重点，因为相贯口切割是整个加工过程中的关键工序。在五维相贯线切割机出现之前，相贯口的切割是一个复杂且精度低的工序。3.1.2采用的对策采用五维相贯线切割机进行相贯口切割，全过程为自动化操作，切割精度高，坡口在加工的工程中一次成型。五维相贯线切割机（为哈尔滨四海设备有限公司制造），切割管径为60mm~600mm。3.2主桁架、边桁架弦杆煨弯3.2.1重点分析由于腹杆按照设计尺寸进行切割，因此，弦杆的煨弯精度显的十分重要，否则出现贯口偏差。即使上下弦协调可以使腹杆弦杆杆吻合良好，也会出现地面与下弦的净空不够，或影响屋面的造型及排水。3.2主桁架、弦杆煨弯3.2.1重点分析由于腹杆按照设计尺寸进行切割，因此，弦杆的煨弯精度显的十分重要，否则出现贯口偏差。即使上下弦协调可以使腹杆弦杆杆吻合良好，也会出现地面与下弦的净空不够，或影响屋面的造型及排水。3.2.2采用的对策采用机械煨弯的方式，保证良好的煨弯精度；分段煨弯好以后，进行弦杆整体预装，通过事先绘制好的地样检查煨弯精度，对于局部的超标，进行补煨；在桁架组装的过程中，采用合理的焊接顺序，避免焊接过程中因焊接收缩导致弦杆曲率发生问题。3.3焊接质量控制3.3.1重点分析由于杆件成不同的角度相贯，因此，相贯口的坡口角度变化很大。同一贯口的焊缝在不同的部位要求也不一致，客观上要求制定一套可行的焊缝质量规定准则来指导施工。3.3.2采取的对策将贯口进行分区，分为熔透区、半熔透区、角焊缝区。根据不同的分区制定不同的焊接规范与检测标准。4、加工及管理流程4.1管桁架加工总流程四、编制依据1）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）2）《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82-91）3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）4）《涂装前钢材表面锈蚀等级和防腐等级》（GB/T8923-1998）5）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）6）中船建筑工程设计研究院提供的《成功中国大广场休闲娱乐中心主力店/主题公园（B2）》设计图纸7）本公司厂房建筑面积12564平方米，生产加工人员约130人，年生产能力约2万吨。共有设备：单梁吊车17部、大型叉车一台、Η型钢自动化生产线一条，Η型钢半自动化生产线二条，圆管相关线生产线一条，其它附属设备有除锈抛丸机、三维切割机、三维钻床、三维铣床、三维多头下料机、五维圆管相贯线切割机、变频圆管焊接转动台、油漆自动喷漆烘干生产线等…………五、生产施工方案5.1、施工准备：根据设计图纸、加工工艺要求，技术交底书等进行生产前各道工序的工艺编程及书写作业指导书。5.2、放样：依据设计图纸，核实无误后进行1：1放样。放样时将桁架4等均分并在中间上下弦同时起拱100mm。四等均分断开处内加套管、外切坡口45°现场熔透焊对接。焊接收缩余量根据实际经验放样时加出。5.2.1桁架起拱在详图深化阶段，将起拱度加以考虑，施工图中的杆件尺寸是起拱以后的尺寸；起拱后，腹杆与弦杆的尺寸都有相应的变化；加工时的放样图是根据施工图中提供的尺寸绘制。（示意如下）5.3、制胎建模：大样经检验核实无误后，用经纬仪、水平仪、0.8mm弹簧钢丝、直尺、角尺、水平尺等，制胎建模。5.3.1胎架形式（左侧为预装胎架，右侧为轴线定位示意）5.4、切割下料：5.4.1杆件标识（1）管相贯时其轴线均相交，各主管需参照同一个平面为基准面。（2）支管相贯接头的两端，用样冲在0°、90°、180°、270°的位置作标志。（3）主管用洋冲在0°、90°、180°和270°的方向作好标志，按照各支管的轴线距离，在主管的外管壁上，位于主管和支管的轴线相交点的垂直面处，作出标志。（4）在主管的外管壁上，作出支管的角度位置。（5）装配时先按照主管图纸尺寸、位置组装，并点固好主管，支管0°至180°轴线应与主管上的支管位置点在同一直在线。用CAD画出桁架1：1详图，核实胎模各部件的细部尺寸，然后采用五维自动钢管相贯线切割机下料，每种腹杆编好序号、打好十字线做好程序后，每种先下一件，上胎组装无误后再进行大批量下料。5.5、组装：将下好的所有部件上胎膜进行组装，组装前火焰切割的端头应用角向磨光机打磨修正，各弦杆、腹杆应有明显的十字线标记，各零部件应检查无误后进行组装，组装时应根据实际经验和焊接顺序，选择合理的组装顺序。各部件的组装间隙除设计要求外其余均不得大于1mm。对顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴，边缘最大间隙不得超过0.8mm。其它接头形式、间隙、角度、错边、等均按设计要求或GB-50205-2001钢结构施工质量验收规范执行。5.6、焊接：焊接、当采用二氧化碳气体保护焊时，焊丝为ER50-2。当采用埋弧焊时，焊剂为F5031、焊丝为H08MnA。焊接方法、顺序、接头形式等均严格按实际经验和工艺要求定。矫正、打磨、刷漆均按满足设计要求及验收规范和本厂的实际经验执行。5.6.1焊接材料：5.6.1.1焊条电焊条采用低氢钠型E5015（J507），低氢钾型E5016（J506）。此焊条的主要用途是焊接中碳钢和某些重要低合金结构钢。5.6.2.2焊丝（1）埋弧焊丝：采用H10Mn2（镀铜）。焊丝直径采用4.0或5.0毫米。焊丝化学成分如下：焊丝的化学成分及力学性能牌号焊丝化学成分（％）熔敷金属力学性能≥C≤MnSi≤Cr≤Ni≤P≤S≤δbδsδ5（％）MPaH10Mn20.121.5～1.90.070.200.300.040.04410～55030022（2）气体保护焊丝：采用，具有优良的焊接工艺性能，焊丝溶化速度快，熔敷效率高，电弧稳定，焊接飞溅极小，焊缝成型美观，并且抗氧化锈蚀能力强，熔敷金属气孔敏感性小，全方位施焊工艺性好；适用于碳钢及500Mpa级强度钢的焊接。焊丝的化学成分及力学性能焊丝化学成分（％）熔敷金属力学性能≥C≤MnSi≤Cu≤P≤S≤δbδr0.2δ5（％）MPa0.06～0.151.4～1.850.80～1.150.500.0250.03550042022焊丝直径选用1.2毫米。5.6.2.3焊剂与H10Mn2相对应的焊剂采用HJ431。熔炼型高锰高硅低氟焊剂，红棕色至浅黄色玻璃状颗粒，粒度为2.5～0.45mm，可采用交直流两用，直流时焊丝接正极，焊接工艺性能良好。5.6.2.4保护性气体用于气体保护焊。气体组成为CO2（80％）＋Ar（20％）。气体纯度不应低于99.5％（体积法），其含水量不应大于0.005％（重量法）。5.6.3焊接工艺评定焊接工艺评定是编制焊接工艺的基础。《钢制压力容器焊接工艺评定》（JB4708-2000）对焊接工艺的编制过程作出详细的规定。我公司在以往的工程项目中，有针对性的做了大量焊接工艺评定，对焊接施工具有重要指导意义。本工程材料为碳素结构钢与低合金结构钢。焊接性能良好，在以往焊接施工中，针对本钢种积累了丰富的经验，经过大量试验证明，焊缝质量优良。5.6.4焊接工艺参数焊接工艺参数焊接方法焊材牌号焊接位置焊条（焊丝）焊接条件直径（mm）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度(cm/min)手弧焊J426J507全位置3.2100~13022~244.0150~19023~255.0180~22024~26氩弧焊H10Mn2全位置φ3.090~12012~15气保焊H08Mn2SiA+CO2+Ar平焊横焊1.2导电嘴到工件的距离5~20mm。260±10%29±7%33±25%290±10%30±7%33±25%CO2气体流量20~25L/Min5.6.5焊前准备5.6.5.1焊条的使用与保管（1）各类焊条必须分类、分牌号存放，避免混乱；（2）焊条必须存放于通风良好、干燥的仓库内。须垫高和离墙0.3米，使上下左右空气流通。仓库内保持一定的温度与湿度，温度10~25度，相对湿度小于65%。（3）焊条应有制造厂的质量合格证，凡无合格证或对其质量有怀疑时，应按批抽查试验，合格者方可使用。（4）焊条如发现内部有锈迹，亦需经试验合格后才能使用。焊条受潮严重，已发现药皮脱落者，应予以报废；焊条使用前应按如下规定进行烘烤；烘烤要求焊接材料干燥保温温度（℃）准许露天时间（h）温度（℃）时间（h）J507,J507250~3501.0~21204HJ431150~2001.0//5.6.5.2焊丝与焊剂的保管与使用（1）焊丝与焊剂的储存环境与焊条类似；（2）开过封的焊剂袋应当天用完，如果当天不能用完，应将焊剂袋扎紧，避免受潮；同样，焊丝卷表面的塑料薄膜不应随意扯掉，随用随扯。（3）焊剂在使用之前必须进行烘烤，温度为150~200度，时间为1小时。5.6.5.3焊材的领用规定不同项目的焊材领用必需单独造册，焊材的批号，领用的时间要作详细的纪录；焊接过程中，焊缝纪录中应包含焊材批号的纪录，一旦焊材的质量出现问题，可以按照纪录追踪查出问题焊缝。5.6.5.4焊接前的准备工作（1）坡口面应光滑，无明显割痕缺口；（2）坡口采用机械、火焰或碳刨加工；（3）火焰加工的坡口应符合下述要求：割纹深度应小于0.2mm；局部缺口深度应小于1.0mm；当割纹深度为1.0~2.0mm时，用砂轮打磨成平滑过渡为1：10的斜坡；当割纹深度超过2.0mm时，应按焊接工艺要求进行补焊和打磨；焊前必须去除施焊部位及其附近30mm~50mm范围内的杂质，杂质包括：氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈及毛刺等。（4）焊接接头装配质量表：焊接接头装配质量表序号项目名称示意简图允许公差1坡口角度（+1）-51+52坡口钝边（f+f1）-1.0f13根部间隙（R+R1）0R12.0mm4装配间隙（e）0e1.5mm（5）T型接头间隙e超过1.5mm时，应采取打底焊以防焊漏，同时增加角焊缝的焊脚尺寸，增加值等于根部间隙。6.6坡口形式及具体焊接流程6.6.1钢管对接及相贯部位的坡口设计5.7、涂装工艺5.7.1涂装工艺特点5.7.1.1涂装工序对本工程的重要意义本工程为民用类场馆建筑，对涂装的美观度要求较高。同时，高质量的防锈涂层是保证建筑物使用寿命的重要保证。运动场馆为百年工程，社会效益巨大，本着对业主，对社会高度负责的精神，精心施工，精心研究，为昭通体育场提供一流的涂装质量5.7.1.2为保证涂装质量采取的措施（1）严格保证表面处理质量（表面净化处理与抛丸除锈处理）。统计表明，在各种影响涂装质量的因素中，表面处理质量的影响程度占到50％。在大量工程实践中，涂层损坏大多由于表面处理质量不过关，出现涂层脱落，返锈等现象，严重影响使用寿命，增加维护成本。影响涂装质量的因素影响的程度（％）表面处理（除锈质量）49.5涂层厚度（涂装道数）19.1涂料品种4.9其他（施工与管理等）26.5（2）使用高压无气喷涂的施工方式。●高压无气喷涂施工方法的优势：☆极高的涂装效率。喷涂效率高达每小时300-500平方米，是传统滚筒施工的10倍以上☆极佳的表面质量。喷涂涂层平整、光华、致密、无刷痕、滚痕、和颗粒。☆延长涂层使用寿命。高压无气喷涂能使涂料颗粒深入墙体空隙，使漆膜也墙面形成机械咬合，增强涂料附着力，延长使用寿命。☆轻而易举地攻克拐角、空隙和凹凸不平的难刷部位☆节省涂料。刷涂厚度极不均匀，一般在30-250微米，涂料利用率低，而无气喷涂很容易获得厚度为30微米的涂层，相对节省涂料20-30%。●PT0301-8型高压无气喷涂机技术参数☆电机额定功率：1000W☆电压频率：220V50HZ☆最大输出压力：20MPa☆最大卸荷流量：2.1L/min☆最大喷射流量：1.71L/min☆喷嘴直径：0.22mm-0.15mm☆最佳喷射距离：350-400mm☆喷射宽度：250mm☆整机重量：11.5kg7、运输：为方便运输及吊装特将主桁架分解为四段，每段长约为13.28米，宽约2.5米，高约3.5米，重约5.44吨。经分解后可有效防止构件在运输过程中的损伤和变形。其它构件试其实际情况作适当调整。桁架制造工艺流程图放样制胎、建模弦杆、腹杆喷砂后刷防锈底漆调直、矫正划十字基准线弦杆、腹杆下料其它零部件下料弦杆加套坡口熔透焊对接，接口长度控制在杆件长度的1/3左右超生波检测腹杆相贯线切割腹杆尽量下整料不足时熔透焊对接气割口角向磨光机打磨、修整组装上下弦杆腹杆、其它连接件断开处设临时支撑件焊接下弦杆及连接件超声波检测焊接上弦杆及连接件打磨矫正成品检验油漆喷号最终检验入库待发货六、施工质量控制1）认真审图后进行各道工序的工艺规程编制及书写作业指导