钢结构施工方案05529

'钢结构施工方案一、施工准备（一）施工技术准备1、图纸会审施工图是施工的主要依据，施工前组织技术人员和总工认真熟悉、理解本工程的图纸，将图中不明确的问题解决在施工之前。图纸审核的主要内容包括：（1）构件的几何尺寸是否齐全；（2）相关构件的尺寸是否正确；（3）节点是否清楚，是否符合国家标准；（4）标题栏内构件数量是否符合工程总数；（5）构件之间的连接形式是否合理；（6）加工符号、焊接符号是否齐全。2、方案编制本工程进场后，组织有丰富工程管理和施工经验的技术人员，编制详细的施工方案和施工管理措施，以便为施工提供足够的技术支持。3、建立测量控制网根据甲方提供的坐标点和水准点，建立适合本工程的测量定位网和高程控制网。4、学习标准、规范组织技术员、施工队长等人员学习与施工有关的技术规范、标准。（二）加工准备1、为保证所承建本工程的质量最终达到甲方的满意，对项目所使用的材料、半成品、机械设备按ISO9002质量体系文件的要求实行全过程管理和控制。2、从送样报批、签定供货合同、物资采购、供应至现场最终在工程上使用的各环节，均实行质量把关，责任落实到人，确保物资供应及时、准确的用于施工生产。3、材料加工，必须在合格的生产厂家内选用，并具备出厂合格证、生产许 可证、准用证和销售许可证。严格按照图纸要求检查材料的材质、外型尺寸、焊缝质量等，严把质量关，对不合格的材料必须退回重新加工。4、对于进场的材料要严格按照总平面图的布置要求的地点摆放。（三）焊接材料的准备1、采购的焊接材料应符合的各项要求，并具有相应的材质合格证。（1）对于钢材Q345B，手工焊时,用E5001—E5014型焊条,对于直接承受动力荷载的构件用E5015、E5016、E5018型焊条。自动焊接时选用HJ402-H08或HJ402-H08A。（2）对于钢材Q235B，手工焊时,用E4300—E4313型焊条,对于直接承受动力荷载的构件用E4315、E4316型焊条。自动焊接且无坡口对焊时选用HJ402-H08A，有坡口对焊时选用HJ402-H08MnA、HJ402-H10Mn2。2、本工程的焊接采用自动埋弧焊及气体保护手工焊接。（四）进场资料的准备1、各种材料的合格证，复验报告。2、焊接工艺性资料。3、进场材料报验及相应出厂合格证，制作验收资料。4、产品自检记录和产品合格证。（五）进场构件的准备及出厂1、进场构件（1）本工程构件进场前，首先要对图纸和基座基础进行复测，主要有：测量标高，画出轴线，检查预装基座螺栓的位置是否准确，螺栓外露丝扣是否准确，并做好详细记录，并提供复测数据。支承面、预埋螺栓的允许偏差表项目允许偏差支承面标高0-30水平度L/1000(L-短边长度)预埋螺栓（锚螺栓中心偏移5.0 栓）螺栓露出长度±30.00螺纹长度±30.00预留孔中心偏移10.0检查数量按柱基数抽查10%，且不小于3个（2）若实测数据（轴线和标高）偏差在允许范围内，则进行下一步构件的运输、安装。偏差不在允许范围内，进行偏差调整。并呈报调整方案，调整方案须按照规范允许的偏差进行调整。2、构件出厂（1）构件出厂前必须经检验合格后才可出厂。（2）构件出厂装车前，必须保证在涂层干燥后进行。（3）构件装车时，先事先垫好木块，塑料等衬垫加以隔离保护措施，以防止构件变形。（4）根据构件长度选择适当长度车辆，以防钢构件变形。（5）构件运到现场后，须听从现场指挥，放到预先指定位置，不得随意堆放，摆放整齐的同时又要保证安全，且有利于吊装。（6）对进场构件进行检验，如有变形，油漆脱落等现象应及时修补、样正，对变形较大的构件应返回厂里处理。（7）构件不能直接放在地上，必须用枕木等垫起。3、现场准备（1）根据现场情况，构件进场应以多车次、少批量的方式来安排。（2）运输路线：通过现场考察，道路条件基本能满足构件的运输条件要求，而最多进场车次数量及最少的进场车次数量可根据实际的安装情况确定。二、钢构件制作及质量控制（一）钢结构制作工艺流程 （二）制作工艺制作工艺适用于焊接H型钢组合角钢桁架的制作及焊接H型钢的其它组合产品。1、制作准备⑴各技术人员熟悉图纸，工程师进行图纸分解，工艺技师、焊接工程师进行工艺指导书编制。⑵由品质部对原材料进行检验，合格后入库。①钢材的数量和品种应与订货合同相符。②钢材的出厂质量证明书数据必须与钢材上打印的记号相一致。③各种钢材必须有其生产厂提供的质量证明书，其上标明钢材牌号、生产批号、化学成分和力学性能。④钢材表面质量检验。不论扁钢、钢板和型钢，其表面均不许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷。有上述缺陷的应另行堆放，以便研究处理。钢材的锈蚀深度，不超过其厚度值的1/2。⑶机修工、机操工对机具设备进行检修，以保证生产中不发生大的维修而窝工。⑷钢材代用和变通钢材代用必须与建设单位设计单位共同研究确定，并办理书面代用手续后方可实施代用，同时应注意下述各点阐明的代用一般原则：①钢的牌号虽然能满足设计要求，但生产厂提供的质量证明书中缺少设计部门提出的部分性能要求时，应做补充试验。补充试验的试件数量，每批每种型号和规格一般不少于3个。②钢材性能虽然能满足设计要求，但性能优于提出的要求时，应注意节约，以保证钢材代用的安全性能和经济合理性。在化学成分方面还应注意可焊性。钢材要有可靠的试验依据。③如钢材性能满足设计要求，而质量低于设计要求时，不允许代用。结构性质和使用条件允许，在性能相差不大的情况下，经“采购方”设计单位同意亦可代用。⑸各项文件审批。 2、原材料矫正对于板材的矫正采用成对导向辊矫平机进行机械矫正如图所示：成对导向辊矫平机机械矫正用矫平机矫平钢板，一般要使矫正辊与下辊要调整到略小于被矫钢板厚度，使钢板受轴辊的摩擦力带动而进入下辊之间强行进行反复弯曲。当钢板弯曲应力超过材料屈服极限时，纤维产生塑性变形而伸长，使钢板趋于平整。3、放样、号料（划线）⑴放样工作内容包括核对图纸的安装尺寸和孔矩，以1：1的大样放出节点，核对各部分的尺寸，制作样板和样杆作为下料、弯曲、铣、刨、钻孔等加工的依据。⑵放样时，铣、刨加工的工件要考虑加工余量，所有加工边一般要留加工余量5mm。焊接构件要按工艺要求放出焊接收缩量。各种钢焊接头的预放收缩量（手工或半自动焊）见下表：名称接头式样预放收缩量（一个接头处）注释δ=8～16δ=20～40钢板对接V形单面坡口X形双面坡口1.5～22.5～3无坡口对接预放收缩量比较小些槽钢对接1～1.5大规格型　钢的预放收缩量比较小些工字钢对接1～1.5⑶不同规格、不同牌号的零件应分别号料，同一种材料按照“先大后小” 一般原则依次号料。⑷尽量使相等宽度或长度的零件一起号料。⑸需要拼接的同一种构件必须一起号料，以利于拼接。⑹矩形样板划线，要检查钢板两边是否垂直，如果不垂直，则要划好垂直线后，再进行号料。⑺带圆弧型的零件，不论是剪切还是气割，都不应该使各个零件号料边线相切或共用，必须留有间隙，以便于剪切或气割。⑻钢板长度不够需要焊接拼接时，在接缝处，必须注意焊缝的大小及形状，在焊接和矫正后再划线。⑼钢板或型钢采用气割切割时，要预留气割的割缝宽度，其宽度可按下表给出的数值考虑。切割方式材料厚度/mm割缝宽度留量/mm气割下料≤101～210～202.520～403.040以上4.0⑽号料工作完成后，在零件的加工线和接缝线上，以及孔的中心位置，应视具体情况打上錾印或样冲，同时应根据样板上的加工符号、孔位等，在零件上，用白铅油标注清楚，为下道工序提供方便。⑾为了合理使用和节约原材料，必须最大限度地提高材料的利用率。一般常用的号料方法有下述几种：集中号料法、套料法、统计计算法、余料统一号料法。4、气割气割是工厂加工中最常用的技术之一，分为手工和机械两种，手工气割的设备主要是割炬，机械主要有自动气割机和半自动气割机。气割工艺除要掌握气体气压及分配外，还应注意割嘴的选用。割嘴选用的适当与否直接会影响加工成本。气割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物，钢板开条采用半自动切割。气割后零件的允许偏差如下表：项目允许偏差 零件的宽度、长度+3.0mm切割面平面度0.05t但不大于2.0mm割纹深度0.2mm局部缺口深度1.0mm5、剪切、冲⑴剪板机工作示意图如下所示：1．工作台2．被剪板料3．防护栅4．上刀片5．定位档块6．下刀片654321剪板机工作示意图⑵钢板剪切厚度不得超过12mm，角铁、槽钢切断厚度为不超过10mm，对切割质量要求应以切断面不变形为宜。⑶切断面须去除毛边并打磨修齐。⑷剪切完成的板料、型钢须分类堆放整齐并按规定标识。6、制孔、冲孔孔的加工在钢结构制造中占有一定的比重，尤其是高强度螺栓的采用，使孔加工厂不仅在数量上，而且在精度要求上都有了很大的提高。制孔主要采用数控三维钻机组及数控平板钻床⑴制孔通常采用钻孔和冲孔方法钻孔是钢结构制造中普遍采用的方法，能用与几乎任何规格的钢板、型钢的孔加工。冲孔一般只用于较薄钢板和非圆孔的加工，而且要求孔径一般不小于刚才的厚度。⑵孔超过偏差的解决办法当螺栓孔的偏差超过允许值时，允许先采用与钢材材质匹配的焊条进行补焊孔洞后，重新制孔，但严禁才用钢块添塞方法处理。⑶当精度要求较高、叠板层数较多、同类孔距也多时，可采用钻模制孔或预钻小孔，在组装时扩孔的办法。预钻小孔直径的大小取决于叠板的层数，当叠板数量少于五层时，预钻小孔的直径一般小于公称直径一级（－3.0㎜）；当叠板 层数大于五层时，预钻小孔的直径小于公称直径二级（－0.6㎜）。⑷钻孔的加工方法划线钻孔、钻模钻孔和数控钻孔。⑸扩孔的种类可分为扩大圆柱孔、扩锥形埋头孔、扩柱形埋头孔。⑹铰孔铰孔时必须选择好铰削用量和冷却润滑液。铰削用量包括铰孔余量、切削速度（机铰时）和进给量，这些对铰孔的精度和光洁度都有很大影响。7、边缘加工⑴铲边---对质量要求不高，并且工作量不大的边缘加工，生产中采用手工铲边，主要工具手锤和铲头等。⑵刨边---刨边使用的设备是刨边机。需切削的板材固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘。刨边的加工余量一般为2～4mm。⑶铣边---铣边机利用滚铣切削原理，对钢板焊前的坡口边、斜边、直边一次铣削成形。⑷碳弧气刨---碳弧气刨的切割用于焊接中的清根处理，碳棒主要用Φ6、Φ7、Φ8、Φ10。⑸气割机切割坡口---坡口的气割是使用手工和半自动、全自动气割机进行的。此种方法简单易行，效率高，能满足开V形、X形坡口的要求，也是我工厂广泛采用的开坡口形式。8、组立组立采用H型钢自动组立机HG-1500型进行组立。HG-1500型钢组立顺序如下图示：组立顺序下图⑴操作人员在组立前熟悉分解工艺详图及相关工艺操作。⑵组立前，操作人员应严格检查零件质量，是否有污垢、毛刺、飞边、变形等缺陷。如有，应通知上一工序进行返修，符合组立要求后，接收，进行组立。 ⑶组立点焊要求：焊接前须将焊接面及其临近位置的黑皮、铁锈、油漆、油脂等杂物彻底清除干净。焊接材料须与主焊材料材质保持一致。点焊道长度、间距须符合相关作业标准，参见下表：板厚焊道长焊道间距组立缝间隙不超过25mm10-20mm300-400mm不超过1mm超过25mm30-50mm300-400mm不超过1mm点焊完成后，必须将焊渣及飞溅渣清除干净。⑷组立中几何尺寸控制应遵从下表。项目允许偏差截面高度h≤500±2.0500＜h≤1000±3.0h＞1000+4-3腹板中心偏移（e）2.0翼板垂直度（△）b/1003.0翼板与腹板端头偏差4⑸组立首件完成应报品质部检验、合格后由品质签字认可，不合格应由班组进行处理，作业中，操作人员应配合品质部做好产品检验。⑹组立完成应做好工序交接，负责将合格部件运输至下一工序作业。9、矫正（这里的矫正指成形矫正、焊后矫正）矫正分冷矫正和热矫正(冷矫正：机械矫正；热矫正：火焰矫正)⑴成品冷矫正①成品冷矫正一般使用翼缘矫平机、撑直机、油压机、压力机等机械力进行矫正。②机械式的H型钢翼缘矫正机JZ-800型，翼缘厚度可达40mm，翼缘的宽度控制在200～800mm,腹板高度的最小限值为350mm。⑵火焰矫正①般采用三角形加热方法，其对于厚度较大、刚性较强的构件效果较显著。加热温度一般为600℃~900℃，800℃~900℃是热塑性变形的理想温度，但不 得超过900℃。中碳钢严禁火焰矫正。加热矫正后应自然冷却。②做好矫正前的准备，检查氧、乙炔、工具、装备情况，选择合适的焊矩、焊嘴。③了解矫正件的材质及其塑性、结构特性、刚性、技术条件及装配关系等，找出变形原因。④用目测或直尺、粉线等测量变形尺寸，确定变形大小，并分析变形类别。⑤确定加热位置和加热顺序，考虑是否需加外力。一般先矫正刚性大的方向和变形大的部位。⑥确定加热范围、加热温度和深度。一般对于变形大的工件，其加热温度为600℃~800℃。焊接件的矫正加热温度为700℃~800℃。⑦对未能达到质量要求的范围进行再次的火焰矫正。矫正量过大的应在反方向进行火焰矫正，直至符合技术要求。⑧一般工件经矫正后不需要退火处理，但对有专门技术规定的矫正工件需做退火处理，以消除矫正应力。焊接件的退火温度一般为650℃。10、焊接本工程采用手工电弧焊、CO2气体保护焊、自动埋弧焊、半自动埋弧焊。半自动埋弧焊用于整料板的拼接；自动埋弧焊用于焊接H型钢的焊接成形；手工电弧焊用于补焊及CO2气体保护焊不易焊接到的地方；CO2气体保护焊用于节点的焊接。⑴手工电弧焊工艺①采用交流电源时，碱性低氢型焊条药皮中需要增加低电离电势的物质作为稳弧剂才能稳定施焊。采用直流电源时，一般药皮焊条直流反接。②低氢型焊条要求短弧、低电压操作。③焊接时应正确选择焊接电流，不合适的电流值会造成焊缝缺陷。如下：电流过强时电流过弱时1、容易产生咬边、熔深过大、飞溅多2、渣的覆盖恶化，焊道外观粗糙3、焊条红热，熔化速度过快4、焊区过热脆化1、容易产生焊瘤2、熔深不足、容易夹渣3、焊道窄，余高大4、焊条熔化速度慢 5、容易产生热裂纹、气孔6、焊接中引起药皮脱落5、易产生冷裂纹焊接电流的选择还应与焊条直径相配合，直径大小主要影响电流密度。一般按焊条直径的4倍值选择焊接电流，但立、仰焊位置时宜减少20%。焊条药皮的类型对选择焊接电流值有影响，主要由于药皮的导电性不同。④焊接速度的选择应与电流相配合。焊接速度太小时，母材易过热变脆，焊缝过宽；焊接速度太大时，焊缝很窄，也会造成夹渣、气孔、裂纹等缺陷。⑤无论是角接还是坡口对接，均要根据板厚和焊道厚度、宽度安排焊接层次以完成整个焊缝。多层次焊时，施焊后必须进行回火处理，以此改善接头的组织和力学性能。⑵CO2气体保护焊①焊接采用实芯焊丝，对于碳钢和一般低合金结构钢均必须使用H08Mn2Si低合金钢焊丝，必要时还应根据冲击韧性及其他要求（如减小飞溅等）通过焊丝添加适当的微量元素。并须符合《气体保护焊用钢丝》（GB/T14958）规定。②CO2气体保护焊工艺参数除了与一般电弧相同以外，还有CO2气体保护焊所特有的保护气成分配比流量、焊丝伸出长度（即导电嘴与工件之间距离）、保护气罩与工件之间距离等，对焊缝成形和质量有重大影响。③焊接电流和电压的影响当电流大时，焊缝的熔深和余高大；当电压高时，熔宽熔深浅。焊接电流大，则焊丝熔敷速度大，生产效率高。采用恒压电源（平特性）等速度送丝系统时，一般规律为送丝速度大则焊接电流大，熔敷速度随之增大。④CO2+Ar混合气配比的影响短路过渡时，CO2含量在50%～70%范围内都有良好效果；在大电流滴状过渡时，Ar含量为75%～80%时，可以达到喷射过渡，电弧稳定，飞溅很少。在20%CO2+80%Ar混合气体条件下，焊缝表面最光滑，但熔透率减少，熔宽变窄。⑤保护气流量的影响气体流量大时保护较充分；但流量太大时对电弧的冷却和压缩很剧烈，扰乱熔池，影响焊缝成形。⑥导电嘴与焊丝端头距离的影响导电嘴与焊丝伸出端的距离称为焊丝伸出长度，见图3-3中Le。该长度大，有利于提高焊比的熔敷率；但伸出长度过大 时，会使电弧过程不稳定，应予以避免。通常Φ1.2㎜焊丝伸出长度保持在15～20㎜，按焊接电流大小作选择。⑦焊距与工件的距离焊距与工件距离太大时，焊缝易出气孔。距离太小，则保护罩易被飞溅堵塞，需经常清理保护罩。严重时，出现大量气孔，焊缝金属氧化，甚至导电嘴与保护罩之间产生短路而烧损，必须频繁更换。合适的距离根据使用电流大小而定，⑧电源极性的影响采用反接时（焊丝线接正极，母材接负极），电弧稳定。反之则电弧不稳。⑨焊接速度的影响CO2气体保护焊，焊接速度的影响与其他电弧焊方法相同。焊接速度太慢，则熔池金属在电弧下堆积；反而减小熔深，且热影响区太宽。对于热输入敏感的母材，易造成熔合线及热影响区脆化。焊接速度太快，不仅易出现焊缝成形不良（波纹粗）、气孔等缺陷，而且对淬硬敏感性强的母材易出现延迟裂纹。因此焊接速度应根据焊接电流、电压的选择来加以合理匹配。⑩CO2气体纯度的影响气体的纯度对焊接质量有一定的影响，杂质中的水分和碳氢化合物使熔敷金属中扩散氢含量增高，对厚板多层焊易于产生冷裂纹或延迟裂纹。我国国家现行标准《焊接用二氧化碳》（HG/T2537-93）规定二氧化碳的技术要求如下表所示。二氧化碳技术要求项目组分含量优等品一等品合格品二氧化碳含量（V/V）≥液态水油水蒸气+乙醇含量（m/m）≤气味99.6不得检出不得检出0.005无异味99.7不得检出不得检出0.02无导味99.5不得检出不得检出0.05无异味注：对以非发酵法所做的二氧化碳、乙醇含量不作规定。在重、大型结构中，低合金高强钢特厚板节点拘束应力较大的主要焊缝焊接时应采用优等品；在低碳钢厚板节点主要焊缝焊接时，可采用一等品；对一般轻型结构薄板焊接，可采用合格品。 ⑩CO2气体保护许多焊缝缺陷及过程不稳定的产生原因均与保护气体和细焊丝的使用特点有关⑶埋弧焊①焊剂堆放高度：焊剂堆放高度一般为25～50㎜。高度太小时，对电弧的保护大全，影响焊接质量。堆放高度太大时，易使焊缝产生气也和表面成形不良。因此必须根据使用电流的大小适当选择焊剂堆放高度；当电流及弧压大时，应适当增大焊剂堆放高度和宽度。②焊剂粒度：电流大时，应选用细粒度焊剂，否则焊缝外形不良；电流小时，应选用粗粒焊剂，否则焊缝表面易出现麻坑。一般粒度为8～40目，细粒度为14～80目。③焊剂回收次数：焊剂回收反复使用时，要清除飞溅颗粒、渣壳、杂物等。反复使用次数过多时应与新焊剂混合使用，否则影响焊缝质量。④焊丝直径：在焊接电流相同时，与粗焊丝相比，细焊丝比可提高焊接速度、生产率，节约电能。⑤在实际生产中，通过焊接工艺评定试验仔细选择焊接直径、电流、电压、焊接速度、焊接层数等参数值，对于焊缝质量的保证是很重要的。⑥埋弧焊焊缝的常见缺陷种类及防治措施，除了与手工电弧焊时相似的情况以下，还有一些不同情况，如夹渣与焊剂的存在有关，如裂纹则与埋弧焊熔深较大以及焊丝与焊剂的成分匹配有关。⑦埋弧焊的焊剂保护方式使焊接位置一般限于平焊。在特定情况下，对板厚约20㎜的横向焊接，可采取增加铜托的方法，进行坡口下方的焊接。其他焊位难以操作。弧焊焊接材料选配如下表。（4）注意①一般钛钙型焊条如为新品则不必干燥，未用完的回收品则必须经60-100℃的干燥再使用。②低氢焊条须经300℃温度、1个小时以上的干燥后，再放入100℃的干燥箱内进行干燥。酸性焊条（钛型、钛钙型、氧化铁型药皮）一般烘干温度为100～120℃，保温时间为30～60min；碱性焊条（低氢型药皮）一般烘干温度为300～400℃，保温时间为60～120min。如加热温度取高值，则保温时可取低值。 ③如焊条装在焊条袋内到现场使用4小时内不必干燥，而装在干燥器内到现场使用10小时内不必再干燥。从焊剂新箱打开使用时，必须完全干燥状态下施焊。④焊剂如打开经12小时后，须经120℃、1小时的干燥。⑤新购买的焊条必须交仓库保管，置于通风、干燥、不直接接触地面的场所，使用时须填写领料单向仓库领用。⑥工作结束，剩余焊条必须收回置于干燥箱内，次日再取用。⑦为达到设计要求，钢材接合部板厚9mm以上的全熔透焊接必须开坡口，坡口的形状、尺寸、加工方法应按照设计图（制造图）或放样图所规定的要求进行。坡口表面要清理干净并作防锈处理或立即焊接。火焰开坡口若有伤痕，须用电焊修补后再用砂轮机磨平，并清理干净割渣和焊渣。⑧在低温或母材为厚板时可进行焊接前加热，从而避免焊接部位因急冷而发生裂纹。预热温度控制如下：根据钢材及板厚确定根据含碳量确定钢材焊材板厚(mm)含碳量(%)预热温度(0C)t<2525