钢结构加工制作及运输方案.doc

杨浦区311街坊北区二期（C1-04,C1-08,C2-05a)地下室钢结构加工钢结构加工制造方案1 钢结构内容简介1.1建筑基本概况序 号项 目内 容1工程名称复旦大学管理学院新院区项目钢结构工程2建设地点上海市杨浦区311街坊地块，政立路南，淞沪路西3建设单位复旦大学管理学院4设计单位上海创智天地发展有限公司5监理单位6建筑面积总建筑面积约93436；其中地下部分41756；地上部分51546；7建筑层数、高度地下3层，地上12层，结构高度不超过50米;8结构型式钢筋混凝土框架-剪力墙腹钢桁架、整体悬挑结构采用空腹钢桁架9抗震设防地上框架抗震等级为二级，地上剪力墙、连梁抗震等级为二级，局部抗震等级为一级，详见设计图纸总说明。本工程钢结构主要包括钢柱、钢梁施工。梁柱的连接节点为焊接和高强螺栓连接。钢柱有圆柱、箱型柱、H型钢柱。钢梁均为焊接H型钢。1.2钢结构概况本工程由复旦大学管理学院投资兴建，地处上海市杨浦区的核心位置, 本项目位于杨浦区311街坊地块，位于政立路南，淞沪路西。项目主要建筑功能包括教学研究、文化活动、商业服务、创业基地、交流讨论、后勤设施和紧急交通。本项目共包括C1-04、 C1-08和C2-05(a)三个地块，以及国通路地下空间利用。国通路上部设设东西向跨越国通路的天桥(国通路天桥)；C1-04和C1-08地块之间设两个南北向的连接天桥(西天桥、东天桥)；C1-08地跨中设连接东西单元的连接天桥(中天桥)。建筑功能中，C2-05(a)地块中的剧场人数不超过1200人；C2-05(a)地块中的博物馆面积不大于10000 m，C1-08地块的图书馆座位数不超过500座。本工程建筑总高度不超过50米，地上最高12层，地下室3层。上部结构嵌固部位为：C1-04、 C1-08在一层楼板，C2-05(a)在地下一层楼板。 C1-04北翼和东翼、C1-08西单元的北翼和南翼、C2-05(a)的北翼整体悬挑。劲性柱GKZ采用箱型柱混凝土, 箱体内填充混凝土,箱体尺寸400900 mm,最大板厚90mm, 钢号Q345B;钢梁均为焊接H型钢，钢号Q345B，主梁KGL截面最大尺寸1500600，次梁GL最小规格为4003001216，梁柱节点为刚接（栓焊节点）。梁柱隅撑为L705角钢，钢号Q235B。本工程(局部楼面)采用现浇混凝土组合楼板,楼承板可采用闭口型压型钢板或其它型式的钢筋桁架自承式楼承板,其中闭口型压型钢板应为连续镀锌,双面镀锌总重量建议为275g/m,屈服强度fy=410N/mm；招标图纸设计采用BD-40型闭口压型钢板，厚度0.75m。本工程高强螺栓可采用10.9级、8.8级摩擦型高强螺栓,安装螺栓为C级螺栓。钢号为 Q235钢材的高强螺栓摩擦面抗滑移系数为0.45,钢号为Q345、Q390、Q420钢材的抗滑移系数为0.5,摩擦面处理方法均为喷丸。需补漆的部位应先涂环氧富锌底漆,建议干漆膜厚度大于150m,再按所在部位依次做封闭漆、中间漆。本工程防火等级为一级,柱的耐火极限为3小时,梁的耐火极限为2小时,钢梁桁架板的耐火极限为1.5小时，桁架的耐火极限为2小时。D座塔楼5.1.3主要节点连接形式现场安装连接形式有焊接、栓接和栓焊连接三种，构件有“箱型钢柱、H型钢柱”等，示意如下（具体见钢结构深化设计图）：柱脚节点1主次梁铰接箱型柱梁节点梁板连接节点钢梁与埋件连接梁梁连接H型钢柱临时连接钢梁开洞补强示意1箱型钢柱连接柱脚节点2柱脚锚栓固定钢架钢梁开洞补强示意1.4施工范围钢结构施工范围主要为：钢结构采购、制作、运输、安装就位、焊接及保修，高强螺栓、压型钢板、防火涂料、栓钉等材料的供应、安装;预埋件、防火涂料和防腐施工;柱内砼浇捣口预留及焊接封闭;焊接试验和工艺评定;招标文件中明确规定的其他施工内容。1.5编制依据 复旦大学管理学院新院区项目钢结构技术标主要依据以下资料、规范和标准编制而成：1.5.1 钢结构技术标编制依据复旦大学管理学院新院区项目钢结构招标文件上海创智天地发展有限公司图纸文件国家、行业及成都市有关行业法律法规；1.5.2编制依据的规范、标准规范编号规范名称GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准GB50223-2004建筑工程抗震设防分类标准GBJ68-84建筑结构设计统一标准GB50011-2001建筑物抗震设计规范GB50009-2001建筑结构荷钱规范GB50017-2003钢结构设计规范GB/T700-2006碳素结构钢GB/T1591-1994低合金高强度结构钢GB/T5313-85厚度方向性能钢板GB/T19879-2005建筑结构用钢板GB/T5117-1995碳钢焊条GB/T10045-2001碳钢药芯焊丝GB/T5118-1995低合金钢焊条GB/T17493-98低合金钢药芯焊丝GB/T14958-1994气体保护焊川钢纹GB/T8110-1995气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T2970-1991中厚板超声波检验方法GB/T1558-1994对接焊缝超声波探伤GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级CB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范GB50755-2012钢结构工程施工规范GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T13288-1991涂装前钢村表面粗糙程度等级的评定GB50194-93建筑工程施工现场供电安全规范GB/T50326-2001建设工程施工管理规范GB/T50328-93建设工程文件归档整理规范GB/T706-88热轧工字钢尺、外形、重最及允许偏差GB/T707-88热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T11263-1998热轧H型钢和部分T型钢GB/T9787-88热轧等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T9788-88热轧不等边角钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB699-1999优质碳素结构钢GB/T3277花纹钢板GB/T5117碳钢焊条GB/T5118低合金钢焊条GB/T14957熔化焊用钢丝GB/T1228-1231钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件GB/T3632-3633钢结构用扭剪艰高强度螺栓连接副、技术条件GB/T10433圆柱头焊钉GB11345钢结构手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB3323钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级GB50046工业建筑防腐蚀设计规范GB/T8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB9799金属覆盖层一钢铁上的锌电镀层GB50661-2011钢结构焊接规范03SG519-1多高层建筑钢结构节点连接01SG519及01(04)SG519多高层民用建筑钢结构节点构造详图CECS 28:90钢管混凝土结构设计与施工规程YB9238-92钢混凝土组合楼盖结构设计与施工规程JGJ138-2001型钢混凝土组合结构技工术规程JGJ 99-98高程民用建筑钢结构技术规程GB 50224-95建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB 5045-2001建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB/T 1591-94低合金高强度结构钢JGJ 82-91钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ 80-91建筑施工高处作业安全技术规程JGJ 46-88施工现场临时用电安全技术规程GB 50149-93建设工程施工现场供用电安全规程CECS 71：94工程建设施工现场焊接目视检验规范JGJ 33-2001建筑机械使用安全技术规程GB 50026-2001工程测量规范GB/T19000质量管理和质量保证04SG523型钢混凝土组合结构构造GB50300-2001建筑工程施工质量验收统一标准2本工程重点、难点分析2.1现场平面布置钢结构的施工现场平面布置首先要保证足够的面积堆放数量众多的构件，每天安装的钢结构构件需提前运输到堆场，堆场的布置尽量靠近塔吊位置，堆场的布置还应结合现场土建施工的进度进行灵活调整，不能影响其它工种的关键工序的施工。本工程位于上海市杨浦区繁华地带，施工场地狭小，对现场平面布置提出很高的要求。我们将根据总承包单位总体部署，合理布置现场钢结构堆场，同时，充分利用成都生产基地场地的便利条件满足钢结构施工需要。2.2深化设计钢结构深化设计质量对后续钢结构的制作和安装的顺利与否将产生决定性的影响，我司将组成项目深化设计协同团队，密切配合业主方委托的设计单位，全过程跟进深化设计的进度，为深化设计单位提供设计所需的与钢结构制作、现场安装相关的依据和数据支持，并按招标文件要求进行钢结构二次深化设计。深化设计应结合总包施工方案中涉及的塔吊型号，钢结构安装中构件的分段重量和构件布置图进行。钢结构节点深化设计,在满足节点强度要求外，还应充分考虑材料的使用、加工制作的合理性、焊接残余应力控制等因素。构件分段设计应充分考虑现场塔吊布设的位置,塔吊起重能力等进行。2.3钢构件加工质量控制本工程钢结构施工质量要求高，钢结构的施工质量必须从钢材的材料采购开始着手控制，严格根据招标文件要求和图纸要求进行钢材采购，确保钢材性能标准得到业主、设计单位认可。构件验收采取工厂验收和现场验收双层控制，严把构件质量关，坚决杜绝不合格构件进入钢结构安装工序。2.4测量控制高层钢结构的测量控制精度至关重要，在高空对钢柱、钢梁的测量都需根据具体的钢结构的截面形式和就位需求来进行标识和测量。在形成整体稳定结构前，钢结构需要进行多次的调整，为此，我们采取预偏措施，加强临时固定措施和整体测量校正等方法进行测量定位和调校。5.2.7钢结构施工重难点分析与对策 根据本工程的设计方案与结构特征，结合我公司施工其它高层工程的实践经验以及其它特殊钢结构工程的成熟的综合施工技术,现将本工程的施工重点列举如下：5.2.7.1钢结构施工重点一览表序号项 目分 项重 点1钢结构安装大型机械设备选择与管理吊装机械的选择与布置2钢结构安装箱型柱的安装3框架梁安装4钢梁安装6钢结构安装变形控制8钢结构焊接柱焊接9节点区焊接变形和焊缝质量控制10测量控制测量控制基准点的传递11钢结构校正测量与变形控制12施工管理协调管理钢结构安装与其它专业的协调配合13施工总平面管理钢结构施工平面规划与构件管理14安全管理高层钢结构施工安全控制15钢结构制作管理钢结构制作直缝圆管柱及箱型柱的制作16钢构件供应计划和运输钢构件供应的计划管理、构件运输2.7.3箱型钢柱、外框架梁、屋架安装重点分析与对策2.7.4钢结构焊接难点分析与对策重点分析焊接：本工程的钢结构现场安装焊接工程具有焊点多（同一柱牛腿位有4个栓焊接连接部位）、高空（大于30m）、柱双向对称焊接，如何防止焊接变形、确认焊接质量是本工程施工的难点。采用CO2半自动气体保护焊+药芯焊丝的焊接工艺，该工艺具有渣+气联合保护的特点，在作业中设备焊接专业防护扣件，并且加强焊前预热、焊中测控层间温度、焊后保温的技术措施。3施工目标3.1工期目标本工程钢结构计划开工日期为2016年4月1日,计划竣工日期为2016年12月11日,我们将根据业主方要求，力争提前完成各项节点目标。3.3.2服务目标做好图纸二次深化工作，及时准备材料采购准备、及相关材料，为工程尽早开工创造有利条件。做好钢结构的生产和采购等各专业的协调配合工作，严格按事先确定的总体施工程序进行施工，积极主动地为使本工程优质、高速地建设提出各种合理化建议。用户至上，保质、保量、保工期，按时完工。工程完工后按程序进行施工质量验收，签订质量保修协议书。公司每半年一次回访业主，征询业主意见，填写用户意见表，及时向公司总部反映，秉承“以客户为中心”的服务原则，最大限度地满足客户要求。第六章、钢结构加工制作及运输方案6.1 钢结构加工制作方案6.1.1钢结构制作方案编制指导思想1)做好钢结构深化设计（配合）组织措施，在源头上保证工程的技术条件。2)钢结构制作进度不得影响总包以及其他专业的施工进度。3)钢结构制作的工艺安全可靠，保证质量。4)能够确保钢结构制作按期完成。5)采用最便捷、有效和安全的运输措施。6.1.2工程重点和难点应对措施6.1.2.1本项目加工制作重点、难点分析：1) 钢构件的生产组织要求高 本工程组构件种类和制作流程多且精度要求高，生产场地和车间能力要求严格。部分钢构件焊缝多为焊透或部分焊透，焊接工作量较大，焊接生产效率对工期影响较大。对钢构的生产应安排合理的加工周期，制定合理的加工工艺和工序，同时配备合适的加工设备、起重设备及加工场地，是确保钢柱的制作进度和质量的重要保证。2)构件的运输保障本工程钢构件主要为混凝土箱型柱,部分材料需要从外地采购、运输，涉及长途运输，周密的采购、运输计划显得尤为重要。1）钢构件的生产和组织应对措施（1）先期投入措施先期进行钢构件的深化设计、材料采购、工艺技术方案的准备，提前投入进行构件的生产制作，确保准时交货；（2）充足生产场地准备措施将构件安排在生产能力大的车间和场地进行生产，满足进度要求；(3)高效焊接设备的应用措施构件中的拼制H型钢部件纵缝采用龙门式三丝埋弧焊和龙门双丝埋弧焊进行焊接；巨型柱腹板纵缝采用双丝埋弧焊小车进行焊接，提高构件焊接效率；(4)制定详细的施工计划和专用工艺方案制定构件制作详细“看板作业计划”；编制详细的专项制作工艺方案、焊接程序和检验控制要领，确保制作进度和加工质量；(5)专用设备的配置措施配置和改造一些新的工装设备以提高构件的加工进度和尺寸精度和外观质量要求，如设计专门吊运翻转胎架、改造端面铣削机床、制作构件移动喷砂房等。(6)构件及时运抵现场应对措施精心选择运输线路措施针对运输线路、构的特点，分别制定多种运输线路方案和备选方案，用于确保构件及时送达现场。“绿色通道”保证措施事先向运输线路经过的地市有关部门办理重点工程超宽构件运输许可手续，确保构件运输车辆能快速通关行驶。选择优质的运输物流公司选用有资质，有大型构件运输经验和业绩、管理出众的物流企业作为本工程构件运输的合作伙伴，确保构件运输的安全、及时和快键。2） 构件制作阶段相关单位的协调和配合应对措施(1)主动协调措施我司在中标后即组成强大的设计团队，投入工地现场进行设计协调，以通过我们的努力将构件的分段、构件的交界面、现场起吊重量、土建施工连接等技术问题，主动拜访设计院、安装单位、土建单位等，听取各相关方面对钢结构加工的技术要求，并将要求消化在深化设计施工图中。以保证工程前期顺利进行。(2)严格执行工程及时报批报审措施请驻厂监理参与构件加工全过程质量监控，确保构件在发运前完成相关质量报验手续。(3)在总包的统一协调下开展工作钢结构的制作和加工服从总包的统一安排，按照总包的进度计划安排钢结构的加工进度计划和发运计划，配合总包开展工程相关工作。(4)设置现场服务队，零距离配合相关单位公司在本工程工地设立“现场服务队”，配备有丰富经验的项目管理、设计、技术服务等人员，以便及时在工地现场与相关单位进行协同和配合，确保及时联络和处理工程过程中出现的问题，确保工程的顺利展开。(5)制作阶段全员、全周期协同和配合措施协同的项目公司主要职能部门协调的主要外部部门项目管理设计工艺和质量生产装备构件分段设计院安装监理柱底板地脚螺栓孔位置安装监理节点设计设计院安装监理焊缝形式设计院安装监理生产计划平衡它标段制造商安装运输交警大队安装工地服务安装监理6.1.3 钢结构加工制作工艺6.1.3.1 钢结构加工制作范围内容根据本工程的特点，本工程钢结构加工制作工艺主要包括如下内容：项次制作内容项次制作内容1H型构件4除锈2箱型构件5涂装3隅撑、钢梯及平台系统等构件6矩形柱(采购成品)6.1.3.2 钢结构加工制作工艺 1)号料和划线（1）本工程用的钢卷尺必须经计量部门进行校核，并标贴修正值后才能使用，标准尺测定拉力为L30m时5kg，以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性。（2）号料前应先确认材质并熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。（3）号料的母材须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。（4）划线后应标明基准线、中心线和检验控制点，作记号时不得使用凿子一类的工具，样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。（5）钢板下料应严格按排版单中指定的钢板号进行下料。H型钢的主板及零件板下料完毕应在端头标明构件号、零件编号及尺寸规格，同一整体构件的零部件宜摆放在一起，以便后续装配。2)下料与切割(1）板材直条切割A.切割工具：数控切割机的技术参数序号项目参数1切嘴数量9个2切割范围6200mm3切割氧压力0.61Mpa切割宽度切割高度带锯频率800mm1000mm20r/minB.切割和刨削H型钢三大片的下料采用多头或数控下料，零件板用半自动切割机或剪板机下料。切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去；H型钢组装前必须将待焊部位金属表面的轧制铁鳞用砂轮机打磨干净，且须去除施焊部位及其附近50mm80mm范围内的氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，显露出金属光泽。板材切割后须对由于切割引起的变形（如旁弯等）进行矫直，然后标上零件所属的构件号、零件号后才能流入下一道工序。气割的表面精度要求（S=1/1000mm）：项目主要构件次要构件切割面不垂直度0.05t且1.5mm表面粗糙度50S以下100S以下凹陷深度不得有缺口凹陷在1mm以下熔渣可有块状熔渣散布，但不得留有痕迹或易剥离上缘熔化略成圆形，但须平滑C.注意事项去除板材轧制边。不同的板厚用对应型号的割嘴。对于刨削零件，要考虑加工3mm余量。2）型钢的切割（1）切割设备数控锯床技术参数切割宽度切割高度带锯频率800mm1000mm20r/min切割宽度切割高度带锯频率800mm 1000mm20r/min（2）型钢构件端部刨平顶紧处理根据设计要求，需对以下构件集中传力的主要部位及其他特殊要求的部位进行端部刨平处理。钢柱的柱肩、牛腿等处，应将主要加劲板顶面进行刨平加工，H型钢翼缘板及腹板采取坡口熔透焊缝焊接。钢柱柱脚部分的翼缘板、腹板及加劲板与柱脚底板之间应刨平顶紧焊接。钢柱支撑屋架、托架的板件，其顶面须刨平顶紧，其余位置按图施焊。以上要求刨平顶紧及铣平的部位，柱肢及其他型钢端部的加工，采用型钢生产线上的2台端铣机进行加工；加劲板等可采用刨边机或铣床进行加工；（3）注意事项砂轮盘仅仅用于小角钢的切割，数控锯床可以用作H型钢、槽钢、大角钢、工字钢的切割。3）坡口加工（1）机械设备大型刨边机技术参数刨削长度板料厚度坡口角度12m100mm060半自动切割机半自动切割机的性能参数序号项目参数1最大切割厚度120mm2切割氧压力0.61Mpa3燃气压力0.060.15 Mpa4）制孔设备（1）加工设备三维数控钻床三维数控钻床的性能参数序号项 目参数1最大板厚范围200mm2孔间精度0.15mm平面数控钻床平面数控钻床的性能参数序号项 目参数1最大板厚范围200mm2孔间精度0.15mm磁吸钻（2）制孔及允许误差范围高强螺栓孔优先采用数控钻床，或者采用钻磨套钻的方法，也可采用划线钻孔的方法，但不得采用冲孔或割孔。划线钻孔时，孔中心应打出冲印，以利钻孔和检验；地脚螺栓孔直接数控编程下料。高强螺栓孔制孔精度应符合相关精度要求。螺栓孔孔距允许偏差：螺栓孔孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5-相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.0备注：1.点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；2.接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；3.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（3）作业范围序号名称作业范围1三维数控钻床用于钢梁上翼缘螺栓孔的加工.2平面数控钻床用于连接板孔的加工3摇臂钻床位置好的成品构件孔的加工4磁吸钻用于位置差的成品构件孔的加工5）技术要求（1）切割的技术要求号料前，首先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图进行号料。A、所用计量工具必须定时送检，应用于本工程的计量器具必须在鉴定有效期内。B、材料必须平直，没有超标缺陷，否则应先矫正。C、划线精度：项目允许偏差基准线，孔距位置0.5mm零件外形尺寸1.0mmD、号料时，应标明基准线、中心线和检验控制点。E、钢板上不应留下永久性的划线痕迹。少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，F、号料后，按质保体系相应程序文件的规定，做好材质标记的移植工作。G、切割前，应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后，气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应清除干净。H、气割的精度要求：项目允许偏差零件的宽度和长度3.0mm切割面不垂直度0.05t且2.0mm割纹深度0.3mm局部缺口深度1.0mmI、切割后的外露自由边应倒角2mm。 J、火焰切割引起的热变形应立即进行矫正，不能流入下一道工序。K、边缘加工的允许偏差项目允许偏差零件的宽度、长度1.0加工边直线度L/3000，且不应大于2.0相邻两边夹角6分加工面垂直度0.025t，且不应大于0.5加工面表面粗糙度50L、自动、半自动气割工艺参数割嘴号码板厚（毫米）氧气压力（Mpa）乙炔压力（MPa）气割速度（mm/min）16-100.20-0.250.030650-450210-200.25-0.300.035500-350320-300.30-0.40.040450-300440-600.50-0.600.045400-300560-800.60-0.600.050350-250680-1000.60-0.800.060300-200（2）坡口加工的技术要求A、坡口加工的精度1坡口角度aa=2.52坡口钝边aa=1.0B、三条焊缝相交的部位要加工应力孔。当钢板厚度22mm时，应力孔的半径为20mm；当钢板厚度界于22与40mm之间时，应力孔的半径为25mm；当钢板厚度40mm时，应力孔的半径为30mm。C、半自动切割机用于加工Y型坡口；刨边机用于加工Y型坡口，U型坡口。D、用火焰加工坡口时，如果出现切割缺陷，要进行补焊，然后打磨，当割痕深度超标时，同样应进行以上工作。（3）钻孔的技术要求A、高强螺栓孔应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5m。其孔径的允许偏差应符合下表要求。B、普通螺栓孔的孔壁表面粗糙度Ra不应大于25m。其孔径的允许偏差应符合下表要求。序号螺栓公称直径、螺栓孔直径螺栓公称直径允许偏差螺栓孔直径允许偏差110180.000.210.180.00218300.000.210.210.00330500.000.250.250.00C、螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表之要求螺栓孔孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5-相邻两组的端孔间距离1.51.52.53.0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、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组；（4）摩擦面处理摩擦面的抗滑移系数应满足下表的要求，摩擦面的除锈等级应达到Sa2.5，采用喷砂处理。摩擦面的抗滑移系数在连接处构件接触面的处理方法构件的钢号Q235Q345喷砂0.450.50喷砂后生赤锈0.450.50经处理的摩擦面检验应按钢结构工程施工质量验收规范规范中6.3.1、6.3.6条款执行。根据规范附录B.0.5要求提供足够数量的现场复检所需的抗滑移系数试验用的试件。6.1.3.3 气割前的准备工作本工程的框架箱型柱子的主要截面尺寸较大，属于厚板的加工制作。（1）焊接前进行预热，切割前检查设备。（2）采用精密的嘴头。（3）实际切割前预切割，先检查切割面垂直度，熔化边是否符合要求。（4）切割后在空气中缓慢冷却。（5）针对Q390GJ以上强度的厚板切割，对要施焊的位置进行打磨，却除1mm厚的硬化层。（6）要具备施工的安全性。由于采用切割燃气集中供应的方式，安全性比较好。（6）做好被割工件的准备。被割构件平直，没有严重的锈蚀，工件表面的脏物，油污，氧化铁等应全部清除。下部垫高，便于氧化铁渣的吹出。（8）检查与调整氧气的压力。（9）选择适当的割嘴。选用5号或6号割嘴，气割氧孔径为1.3（1.6）毫米，梅花型。（10）调整气割氧流（风线）气割氧流的调整主要根据钢板厚度而定，首先打开燃气阀门，点燃，逐渐加大燃气量，同时氧气阀门打开，形成梅花形预热火焰，打开高压气割氧气阀门，使高压氧气冲出形成一条风线。（11）机型选用选用半自动厚板气割机。自动、半自动气割工艺参数参照下表的规定：割嘴号码板厚氧气压力（Mpa）乙炔压力（MPa）气割速度（mm/min）120-300.30-0.40.040450-300240以上0.50-0.600.045400-3006.1.3.4切割过程中采取的措施由于钢板较厚，上下受热不均匀，下层金属的溶化比上层金属来得慢，割缝会产生很大的后拖量，甚至使钢板割不透。由于气割过程中熔渣量大，割缝的下部很容易堵塞，影响了气割的顺利进行，为此要采取以下一些措施。（1）加大预热火焰能率。割嘴要垂直于起割位置，使钢板边缘的棱角得到充分预热，达到燃烧点后就逐渐开大气割氧气流，并使割嘴前倾510度，待钢板被割透以后，进一步加大气割氧气流，割嘴再改变成原来垂直位置。（2）割嘴向前移动时始终保持垂直，割嘴与钢板的距离保持在310毫米之间。（3）在气割过程中应尽量避免中断。但遇到割不透现象时，应立即停止气割，选择割线的另一端重新起割。（4）气割临近终点时，速度应缓慢降低，并使割嘴逐渐后倾510度，使钢板能完全被割断。6.1.3.5气割缺陷的产生原因和排除方法缺陷形式产生原因排除方法棱角熔化而塌边预热火焰能率过大火焰调小或更换预热火焰割嘴。气割速度过慢提高气割速度。割嘴距离太近将割嘴提高到正确的距离。表面纹路粗糙氧气纯度太低氧气纯度不应低于99.2。厚板凹心太大气割速度太快或移动不均。放慢割嘴的移动速度；移动要均匀。厚板出现喇叭口气割速度太慢加速割嘴移动速度熔渣吹不掉氧气压力太小氧气压力增大；检查减压器有无冻结现象。割缝被熔渣粘在一起氧气压力小，风线太短。增大氧气压力；检查割嘴6.2 主要钢构件制作工艺6.2.1 H型钢加工制作工艺H型钢是本工程钢框架的主要构件之一，H型钢由二块翼缘板和一块腹板焊接而成，焊接H型钢在焊接H型钢生产线上进行加工。该生产线由直条火焰切割机、H型钢组立机、龙门式自动焊接机及H型钢翼缘矫正机等部分组成。（1）钢板的预处理、矫平、下料切割钢板下料切割前需要进行钢板预处理，出去钢板表面的氧化层，提高钢板表面的致密性，保证焊接质量。钢板下料切割采用精密数控火焰钢板切割机。（2）T型部件制作T型组立在H型钢生产线上全自动组立机上组立成型，确保T型组立腹板与翼缘板的垂直度达到设计要求，组立后进行临时固定，固定采用附加工艺板方法固定。（3）H型钢组立H型钢组立在进口H型钢生产线上组立，四个液压定位系统顶紧H型钢构件的上下翼缘板和腹板上进行定位；调节翼缘板的平行度和翼板和腹板的垂直度然后固定；固定焊接采用CO2气体保护焊。（4）H型钢焊接H型钢焊接在H型钢自动生产线上进行全自动埋弧焊节，将合格的H型钢构件吊上船形胎架上，调节其焊接位置后固定焊接，焊接采取对称焊接顺序施焊。（5）H型钢矫正H型钢四条主焊缝焊接后由于焊接产生的热量一时难以释放；然而产生焊接应力变形，所以构件焊接后为确保翼缘板的平行度要求。需要进行H型钢的矫正。矫正在H型钢自动生产线上的矫正机上矫正。（6）H型钢测量H型钢在成型后需要进行测量，测量主要是翼缘板平行度，翼缘板与腹板的垂直度是否符合设计要求。（6）H型钢钻孔、端面加工H型钢成型后进行钻孔加工，钻孔在进口全自动三维数控钻床上加工，确保孔间距符合设计要求；由于工程结构系高层钢结构，所以端面加工是保证钢结构对接的重要质量因素。端面加工主要在端面铣床上进行铣削坡口。确保两端面的平行度。（8）工艺要点下料焊接H型钢的翼缘板和腹板的拼缝间距不得小于200mm，与加劲板的间距也不得小于200mm。翼缘板不允许宽度方向拼接，长度方向拼接不得小于2倍板宽，腹板的拼接宽度不得小于300mm，长度不得小于600mm。梁的翼板及腹板采用直条数控切割机下料，节点板及加强筋板利用数控切割机下料。节点板上的连接孔用数控平面钻加工。组立利用H型钢数控组立机(HGZ-00)将翼板、腹板组装成“工”字形，气保焊点焊定位，并且在两端四条焊缝位置，加焊引弧板及引出板。焊接翼缘板及腹板的对接焊缝均为全熔透二级焊缝，组合截面采用自动埋弧焊,焊缝等级符合外观二级焊缝标准。焊接顺序H型钢梁四条主焊缝的自动埋弧角焊在船形胎架上进行，利用门式埋弧焊机(MZG-2x1000)完成焊接。其四条主焊缝的焊接顺序如下图所示。焊接时要求连续进行，且必须保持同一方向施焊，以防止扭曲变形，同样要控制层间温度在100150之间。矫正H型钢焊接后翼板的角变形，利用H型钢翼缘板矫正机(JZ-40)进行矫正，钢梁的纵向旁弯变形，采用液压卧式矫正机矫正。二次组装二次组装在水平平台上进行。将H型钢梁放置于水平平台上，按图纸要求，划出筋板、节点板的组装线。依次组装各件。焊接采用CO2气体保护焊。（9）技术保证措施和质量要求钢板的对接及矫平，应在组装前进行。焊接H型钢的翼缘板和腹板的拼缝间距不得小于200mm，与加劲板的间距也不得小于200mm。翼缘板不允许宽度方向拼接，长度方向拼接不得小于2倍板宽，腹板的拼接宽度不得小于300mm，长度不得小于600mm。翼缘板及腹板的对接焊缝均为全熔透二级焊缝，组合截面采用自动埋弧焊,焊缝等级符合外观二级焊缝标准。焊接H型钢的允许偏差应符合钢结构验收规范附录C的规定。（10）H型钢二次加工工艺H型钢二次加工生产线全部引进日本的工艺技术与装备，工艺流程如下：H型钢三维钻孔长度控制，做出记号，翼缘板、腹板三个方向同时钻孔，数控；锯断机：按长度控制记号，切断，液压、电气控制；锁口机：机械成形切削端面、坡口、内弧。根据钢梁端头情况，分别选择各自的加工方法对端头进行加工。对于图示端头的各种形式，采用三维数控钻床(DNF-1050)加工出翼板或腹板上的连接孔。再利用锁口机(HQ1040NL)加工出端头坡口及圆弧过渡缺口。图：端头形式(一) 端头形式(二)对于图中(2)形式，翼板和腹板上都有孔的，在加工过程中，可以一次同时完成钻孔。这样就可以保证各孔之间的相互位置尺寸精度。使现场的穿孔率大大地提高，保证了现场安装质量。单轴数控平面钻床：连接板数控钻孔。6.2.3箱型柱制作工艺6.2.3.1箱型柱制作工艺流程6.2.3.2箱形柱的基本结构图形和制作要点 (1) 箱形柱在制作中出现扭曲的可能较大，因此在制作过程中要逐步控制影响扭曲的因数。a. 组装前对原材料的平整度、直线度有要求， 组装时要按测量中心线组装。b. 焊接前，要进行打底焊以增加构件的抗变形能力。c. 同向双车自动焊接纵缝，完成自动焊完成后，要矫正构件的侧弯。d. 箱型柱外的另部件必须按修正后的中心线为基准。（2）柱底板 下料后的柱底板的平面度用直尺测量1mm 。 在底板上划出柱的十字中心线并延伸至板厚处用样冲标记。 钻孔，检验。（3） 箱形柱内隔板的预组装及加工a. 在平台上预先将隔板和四周的永久垫板（手工焊衬垫和电渣焊衬垫）按图一预先组合，每边加放铣削加工余量3mm。安装时衬垫板应与隔板贴紧，局部间隙0.5mm。b. 手工焊部位的隔板应按图2开出坡口，并在与电渣焊衬垫板连接处用割刀切出切口，以保证隔板的焊接质量。 c内隔板的四周进行铣削加工，表面精度Ra50um。加工后应保证四条边互相垂直，不垂直度1.0mm；对角线误差允许1.5mm；外形尺寸不允许出现负公差，允许为+1+2mm。（4） 箱形柱翼腹板的施工准备a. 提交组装的翼腹板其平整度和旁弯值应控制在允许的范围内（旁弯值1.0mm/m且3.0 mm），组装时应注意翼腹板的旁弯方向必须一致，以免组装后发生扭曲变形。b. 在翼腹板上打出柱中心线和柱上端楼层梁上翼板的对应隔板的位置线（注意是隔板的上表面），并以此为基准定出其余隔板和顶封板等的安装位置线，每块隔板之间放1mm焊接收缩余量，并将中心线和隔板位置线引到反面。c. 在翼腹板上按图纸要求开出焊接坡口，开坡口时应注意两边同时开，以减小变形，并应进行矫正。d. 在腹板的电渣焊位置上开出电渣焊孔。（5） 箱形柱的U形组装a. 将一块翼板平放在已找平的胎架上，调整好位置后安装隔板、顶封板及工艺隔板，隔板应与翼板贴紧，局部间隙0.5mm。b. 安装两侧腹板，各挡电渣焊孔应和隔板上的电渣焊缝对齐，如有个别对不准的可以用割刀修整孔边缘。c. 两侧加力夹紧，腹板应与隔板上的衬垫板贴紧，局部间隙0.5mm。d. 遇设计中两隔板间距3m的易变形的软挡处，应安装一块16mm的工艺隔板。e. 组装成U形后，下面两条纵向焊缝先定位焊，定位焊长度为50mm，间距300mm。f. 进行内隔板的两条手工角焊缝的焊接，焊接要求和焊缝检验详见焊接工艺。检查电渣焊缝与翼板是否紧贴，如间隙超标须用焊接封闭。g. 适当矫正U形组装后产生的旁弯值小于4mm和扭曲值小于2mm。（6）箱形柱的口形组装a. 清除U形槽内的垃圾，盖上上翼板，注意上翼板应和电渣焊衬垫板紧贴，可在电渣焊孔内检查，最大间隙0.5mm，否则应加外力顶紧。b. 进行上面两条纵向焊缝的定位焊。c. 安装引弧熄弧器，两边对称地进行内隔板电渣焊缝的焊接，并按要求进行UT检查。d. 两边对称地进行四条纵向角焊缝焊接，焊接要求详见焊接工艺，并按要求进行UT检查。e. 用粉线、线锤等工具测出柱子的旁弯值和扭曲值，然后采用局部加热加压法进行矫正，并根据箱形柱的实际旁弯值修正柱子中心线。 旁弯e 修正后中心线f. 按上部楼层梁的隔板上表面位置线铣削柱的上端及下端。长度为净长，长度公差为-3+3mm。铣削区域端部铣平的要求如下：序号项目允许偏差（mm）1两端铣平时构件长度-3+3mm2两端铣平时零件长度0.53铣平面垂直度0.304铣平面倾斜度（正切值）1/1500且0.505表面粗糙度0.03（6）牛腿的安装a. 由于牛腿的形式都是板制牛腿，且同规格数量较多，因此加工时，可先制成等规格的BH梁，长度以6m左右为宜，验收合格后再由自动火焰锁口机切割而成。b. 以柱子顶端基准，定出各牛腿的安装位置线。柱子中心线为修正后的中心线。c. 安装柱子各层水平方向牛腿和斜撑牛腿。每一焊透焊缝加2mm的焊接收缩余量，为了防止牛腿焊接后有较大变形，可临时加一些支撑，然后进行焊接并矫正。d. 铣削结束后，以矫正好的水平牛腿为基准，根据竖向牛腿的安装位置线，用对角线相等法安装柱子各层竖直方向牛腿，加适当临时支撑后进行焊接并矫正。（8） 底板的安装 柱子底板先组合成组件，焊接、矫正完工后备用，检验是否有箱型柱安装的位置线。（9）栓钉焊接，钢印标记各类安装符号。中心线、1M测量位置线。图：箱形柱端面加工实例6.2.5 柱子现场对接处的处理钢柱的现场对接焊缝，设计要求全焊透。制作时将下柱上端封顶板开出坡口后，与柱子翼板、腹板进行焊接。焊后根据柱子分段长度、对接时所留的间隙以及焊接时的收缩量，将封顶板面边缘、柱口进行机加工，使其形成光滑平面。上柱下端开出坡口，坡口角度为35，坡口根部留6mm间隙，以保证焊缝质量，达到全焊透。 钢柱工地焊接接头的上柱设置上柱横隔板，以防止运输、堆放和焊接时截面变形。上柱沿柱身所设置的衬板，端部必须铣平，保证衬板与封顶板紧密接触。如图所示。6.2.5.1 加工制作焊接方案1)焊接工艺焊接规范l 建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）l 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）l 气体保护焊用钢丝（GB/T14958-94）l 低合金钢焊条（GB5118-95）l 熔化焊用钢丝（GB/T14956-94）l 低合金钢埋弧焊用焊剂（GB12460-2003）l 钢制压力容器焊接工艺评定（JB4608-2000）l 钢制压力容器对接焊缝超声波探伤（JB1152）l 钢融化焊对接接头射线照相与质量分级（GB3323）l 中厚钢板超声波检验方法（GB/T2960-91）2)焊接材料（1）手弧焊钢材材质焊材型号Q235+Q235E4303Q235+Q345E4303，E5016Q345+Q345、Q345+Q390E5015，E5016Q390+Q390E5515，E5516（2）CO2气保焊钢材材质焊丝型号Q235+Q235ER49-1Q235+Q345ER49-1Q345+Q345、Q345+Q390ER50-3Q390+Q390ER50-3（3）焊接气体气体组成气体纯度（%）含水量（%）气压（Mpa）80%Ar+20%CO299.50.0051（4）埋弧焊材钢材材质焊丝牌号焊剂型号使用场所Q235+Q235H08AF4A0主焊缝、拼板焊缝的焊接Q345B+Q345BH08MnAF5014主焊缝、拼板焊缝的焊接Q390+Q390H10Mn2F5021主焊缝、拼板焊缝的焊接（5）氩气纯度要求气体含量（按容积%）成分氩氮氧水分百分比99.990.040.050.063)焊接方法序号焊接方法焊接部位1手工电弧焊主要用于薄板焊接，加劲板、连接板的焊接，焊接位置不利的部位2气体保护焊主要用于薄板焊接，加劲板、连接板的焊接，焊接位置较好的部位3电渣焊箱型构件隔板4栓钉焊钢梁、钢柱5埋弧焊主要用于主焊缝、拼板焊缝的焊接4)焊接工艺参数焊接工艺参数焊 接方 法焊材型号焊接位置焊条（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E430，E5015E501，E5515E5516全位置4.0150190232524325.018022026302228埋弧焊H08A+F4A0H10Mn2+F5021平焊横焊4.0500640304024345.056069031362840气保焊H08Mn2SiA+CO2+Ar1.2导电嘴到工件的距离1625mm。平焊、横焊21030026332430立焊/仰焊11016020252228CO2气体流量1825L/Min5)减小焊接变形的措施a)引起焊接变形的原因（1）焊接时焊件不均匀加热 焊接后，在焊缝以及焊缝附近金属受拉应力，离焊缝较远处的金属受压应力。b)熔敷金属的收缩 焊缝金属在凝固与冷却的过程中，体积要发生收缩，使焊件产生收缩与内应力。c)金属组织的变化 金属加热到很高的温度并随后冷却下来，金属内部组织要发生变化。由于各种组织的比容不同，收缩的程度也不一样。d)焊件的刚性 焊件的刚性本身限制了焊件在收缩过程中的变形，刚性不同的焊接结构，焊后变型的大小不同。e)焊件的装配间隙、对口质量 装配间隙过大，会使焊缝金属的填充量增大，引起的焊接变形就大。6.2.5.2防止变形的措施（1）反变形法对于单面角焊缝而言，此种方法比较有效。利用装配与焊接顺序来控制变形（2）双人对称焊接法此种方法可以有效的减小角变形，同时，可以减小相对于对称轴的平面内变形，钢梁可以采用此种焊接方法。（3）刚性固定法焊接之前加大焊件的刚性，构件焊后的变形可以减小。增大刚性的方法有：夹具、支撑、临时点固在刚性平台上。焊后拆除固定，仍有少许的焊接变形。由于焊件不能自由变形，焊后残余应力较大，对于重要的部位，要经过焊后去应力处理。（4）锤击焊缝法锤击使金属塑性变形，减少焊接应力与变形。敲击时必须均匀，敲击最好在热状态下进行。注意不能在金属的兰脆温度下锤击。6.2.5.3焊接变形的矫正（1）机械校正法其原理是将较短的部分伸展，并使之与尺寸较长的部分相适应，恢复到所要求的形状。用H型钢矫直机进行角变形矫正，就是典型的机械矫正法。（2）火焰矫正法其原理与机械矫正法相反，利用受热部分的压缩塑性变形来达到目的。为了防止金属的过烧，加热温度不应超过850度，温度过低时，生产效率不高。禁止用水急冷受热区，这样会使金属变脆。实践证明：火焰校正的效果与工件加热后的冷却速度关系不大，用水急冷仅仅会增加冷却速度。火焰加热的方法通常采用以下三种：序号加热方式在本工程中的应用范围1线状加热主焊缝焊接角变形2三角形加热H型钢构件平面内弯曲6.2.5.4焊接应力的降低与消除（1）合理的焊接顺序收缩量大的焊缝应当先焊，因为先焊的焊缝收缩时受到的阻力较小。H型钢拼接时，应先焊接腹板对接焊缝，再焊接翼缘板对接焊缝。在焊接腹板焊缝时，翼缘板处于自有状态；如果先焊接翼缘板焊缝，则腹板处于限定状态，腹板焊接之后，会产生很大的内应力。 采用小组立与大组立相结合的顺序，可以有效降低整体刚度对焊接自由收缩之影响。以屋架组焊为例，先将弦杆、腹杆进行组焊，使焊接收缩自由完成，然后再进行整体组焊。（2）冷焊法 冷焊法的原则是整个结构的温度分布尽可能均匀，具体的方法有：采用小直径焊条；用较低的焊接规范；每次焊接的焊缝短些；焊接环境温度尽可能提高。针对本项目，采取了如下措施： 平台板焊接用2.0或3.2的焊条进行焊接；焊接电流尽量采用适用电流的下限；尽