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1、第5章 钢结构加制作方案5.1 加工制作概况本工程加工制作内容主要为外框钢管柱、箱型钢柱、核心筒内劲性柱及钢骨梁、斜撑杆件、楼层钢梁、焊接H型钢梁及各类节点等。针对本工程的钢构件制作,将以生产质优产品为使命、保障现场安装进度为前提、为业主提供优质服务为目标,在材料、人员、设备等制作各要素方面加以保障,为本工程最终圆满完成打下良好基础。5.2 钢结构制作总体思路本工程构件类型多,规格多样。共含有箱型柱、圆管柱、十字形钢骨柱、H型钢梁四种类型的构件。其中,尤以厚板箱型构件的制作为本工程的重点加工制作难点。本工程结合现场安装分区分段及安装进度,制定各分区构件加工制作进度计划,并根据制作计划科学安排材
2、料、人员及加工设备投入;加工前依据构件形式特点进行工艺策划,制订合理有效的加工工艺方案;制作实施过程中严格执行各工序工艺,并根据项目进展不断调整加工计划,在科学估测的前提下预先做好资源投入调整,切实保障每一制作工期节点的完成。5.3 重难点分析(1)构件数量多,工期紧。本工程单体建筑面积巨大,构件数量大,单层钢柱数量多达200余根,钢梁数更是达到近2000根,而工期还不到一年,在如此短的时间完成如此庞大数量的构件将给制作厂的加工制作和质量检测带来巨大的压力。(2)节点种类多,制作压力大。本工程节点形式复杂,将给工厂制作能力带来不小考验;同时节点种类繁多,制作厂将在构件管理、运输方面面临较大挑战
3、。(3)残余应力的消除。本工程圆管柱数量很多,圆管柱在卷制或压制过程中,一定会产生相当的残余应力,对于这些残余应力的消除,是本工程制作过程中又一个难点。5.3.1 原材料准备5.3.1.1 材料要求5.3.1.1.1 钢材(1)本工程所用钢材主材质为Q345B和Q235B,均应符合现行国家标准和规范、工程设计图纸中的相关规定。不同结构采用钢材种类略有不同,具体如下:构件材质应符合标准外框钢梁、钢柱及支撑Q345B低合金高强度结构钢GB/T1591-1994次梁、隅撑及连接板、耳板锚栓Q235B碳素结构钢GB/T700-1988(2)本工程所用钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和碳、
4、磷含量的合格保证。(3)钢材的屈服强度实测值与的抗拉强度实测值比值不应大于 0.85。(4)钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于21%。(5)钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。(6)柱内的水平加劲隔板材质同柱,梁加劲肋材质同梁。5.3.1.1.2 焊材(1)选用的焊接材料应与主体金属强度相适应,且其产生的焊接金属的机械性能不低于母材的机械性能。当不同强度的钢材焊接时,采用与低强度钢材相适应的焊接材料。焊条的选用及应符合的相关标准如下:a) 手工电弧焊材料选用适用钢材焊条型号符合标准直 径用 途Q235BE4315、E4313低氢型GB/T51173.2mm4.0mm缺陷修补Q345BE5
5、015、E5016低氢型GB/T5118b) 半自动气体保护焊材选用适用钢材焊丝型号符合标准焊丝直径用 途Q235BER49-1GB/T81101.2mm组装焊接Q345BER50-6GB/T8110c) 埋弧焊丝、焊剂选用适用钢材焊剂-焊丝组合型号符合标准焊丝直径用 途Q235BF4A2-H08A低氢型GB/T52934.8mm主体焊缝焊接Q345BF48A2-H08MnA低氢型GB/T14957(2)焊条应符合现行国家标准碳钢焊条(GB/T5117-95)与低合金钢焊条(GB/T5118-95)的规定。(3)埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准熔化焊用钢丝(GB/T14957-94)与低合
6、金钢埋弧焊用焊剂(GB/T12470-2003)的规定。(4)保护焊的焊丝应符合现行国家标准气体保护焊用钢丝(GB/T14958-2008)与碳钢药芯焊丝(GB/T10045-2001)的规定。(5)气体保护焊使用的二氧化碳应符合国家现行标准焊接用二氧化碳(HG/T2537)的规定,二氧化碳气体质量应符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量(V/V)不得低于99.5%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。5.3.1.1.3 栓钉(1)本工程栓钉主要用于钢梁翼缘栓钉及钢骨砼构件中的柱、梁栓钉。其中钢梁翼缘栓钉采用B2型,d=16mm;钢骨砼构件中梁、柱栓钉为B1
7、型,d=19mm。(2)栓钉应符合国家标准圆柱头焊钉(GB/T10433)的规定。(3)圆柱焊钉与钢柱及钢梁焊接时,应在所焊的母材上设置焊接瓷环,以保证圆柱头焊钉的焊接质量5.3.1.1.4 防腐油漆(1)防腐油漆应符合工业建筑防腐蚀设计规范(GB50046-2008)、涂料前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB/T8923-2009)和建筑钢结构防腐蚀技术规程(JGJ/T2511-2011)。(2)防火油漆分为3种,包括底漆、中间漆和面漆。油漆选用及要求如下表:油漆类型油漆品种质量要求底漆环氧富锌底漆产品固体含量不低于60%,产品干膜中金属锌含量不低于80%中间漆快干型环氧云母氧化铁中间漆产品固
8、体含量不低于74%面漆聚氨酯面漆(3)防腐涂层配套油漆应采购同一生产厂家的产品,以确保质量。产品应具有第三方权威检测机构出具的锌含量测试报告。(4)为保证底漆、中间漆、面漆的附着力,涂层间漆膜的抗拔力需5MPa,粗糙度仪进行检测外,还必须用复制胶带将检测部位的粗糙度记录下供检查。5.3.1.1.5 防火涂料(1)本工程耐火等级为一级。柱及支撑耐火极限为3小时,梁为2小时,楼梯、楼板为1.5小时。(2)防火涂料产品必须通过国家检测机关检测合格,消防部门认可,且能满足底漆要求。5.3.1.2 材料采购5.3.1.2.1 钢材采购(1)所用钢材应根据设计总说明中的钢材材质要求进行采购(2)钢材订货的
9、技术条件,包括钢材的国家现行执行标准,钢材尺寸、外形、重量及允许偏差、牌号、化学成分、力学性能和工艺性能,交货状态,表面质量,实验方法,检测规则,包装、标志和质量证明书等内容,并经监理审核确认。(3)根据本工程设计的材料规格,我司将分别对各种规格的材料有选择性的从符合设计要求的供应商处订购。订购的材料经甲方或监理认可,按制造需要运至工厂,所有进厂材料均应有生产厂家的材质证明书,并经审定合格后方可入库,按照国家规范规定,需做复检的应按相应要求复检合格后方可使用。(4)在供货合同中对钢材的力学性能和化学成份严格按国家规范进行控制,保证为本工程提供的钢材满足设计要求。(5)成品钢管采购时根据需要定尺
10、采购,成品钢管的加工成形,我司将派专人进行质量监控。5.3.1.2.2 焊材采购(1)所用焊材应根据设计总说明内的焊接材料要求进行采购。(2)购入的焊接材料应具有焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告;其化学成分、力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定;(3)购入的焊接材料按现行国家相关标准进行复验,合格后方准发放使用;(4)焊材进场时,应具有完整的质量合格证明,无破损或受潮等现象。(5)技术管理部根据工程用钢材牌号及不同牌号钢材的搭接情况,和焊接工艺要求,确定与工程材料相匹配的焊接材料(焊接工艺评定认可的)品种、规格、数量,及其性能应达到现行国家产品标准和设计要求。5.3.1.2.3
11、栓钉采购(1)所用栓钉应根据设计总说明中的材料要求进行采购。(2)栓钉尺寸、性能和强度应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉(GB10433-2002)的规定,栓钉成品表面应无有害的皱皮、毛刺、裂纹、扭弯、锈蚀等。(3)购入的栓钉应具有钢厂和栓钉材料厂出具的质量证明书或检验报告,其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准的规定,栓钉进厂必须经过检验复试合格后方能使用。(4)栓钉应按其使用说明书的规定在仓库内妥善堆放、存贮,避免栓钉表面受潮锈蚀。(5)瓷环的质量应符合电弧螺栓焊用圆柱头焊钉(GB/T10433-2002)的规定,其尺寸公差应能保证与同规格栓钉具有互换性。瓷环应保持干
12、燥,受过潮的瓷环在使用前应置于烘箱中经120高温烘干12小时干燥后方可使用。5.3.1.2.4 涂料采购(1)涂装材料应根据图纸要求选定,以确保预期的涂装效果,禁止使用过期产品、不合格产品和未经试验的替用产品。钢结构防腐涂装前,涂装材料经检测合格后才能使用。(2)没有设计单位书面认可,不得更改防腐方案体系及已经通过检测的涂装材料。(3)采用防火涂料作耐火防护,材料必须选用经消防管理部门鉴定认可的、并有质量保证资料。选用的防火涂料应与防锈漆相适应,并有良好的结合力及耐久性。(4)涂装涂料出厂时,产品质量应符合相关标准以及本项目设计要求,并应附有涂料品种的名称、技术性能、制造批号、贮存期限及使用说
13、明等。(5)防腐涂料的底漆、中间漆应相互配套,底层涂料不得锈蚀钢材,油漆进厂时外包装上须严格写明“仅供东南航运中心钢结构项目使用”字样。(6)涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。5.3.1.3 材料检验5.3.1.3.1 钢材复检(1)钢材进场验收的依据为钢材买卖合同,本公司物资管理人员将严格按照合同中对所购钢材的规定组织质量、检测、车间等部门人员进行钢材的联合验收工作。(2)物资管理人员主要侧重钢材的外表面检查。一是核对质量证明书上的相关内容(如:炉批号、数量、重量、执行标准等)是否与实物方面的标识相符,是否与订货合同上标注的钢材定货技术条件相符;二是核查该种规格钢材的规格、材质是否有
14、合同作为验收依据;三是核查钢材外表面是否锈蚀严重、是否存在麻坑及凹凸不平现象。(3)质量、检测人员主要侧重钢材内在成分的检查。一是按相关规定复验钢材的机械性能和化学成份;二是对有探伤要求的钢板进行超声波检验,其检验方法应符合GB/T2970的规定。(4)交货状态检验。钢材交货状态根据结构形式及构件确定。交货状态应满足本工程钢结构加工制作工艺的需求。钢材材质单均应附有交付钢材的供货状态,并注明正火和回火温度等相关数据。5.3.1.3.2 焊材复检焊材的包装应完好无损,送货清单及材质证明书应与实物相符,焊材无外观缺陷。焊条不应有药皮脱落、焊芯生锈的缺陷;焊丝表面应光滑平整,不应有毛刺、划痕、锈蚀和
15、氧化等,镀铜层应均匀牢固,无起磷和脱落现象。其包装运输均应符合安全与环境的相关条例。焊剂的各项技术性能指标应符合碳素钢埋弧用焊剂(GB/T5293-1999)的要求,不应存在受潮结块的现象。5.3.1.3.3 栓钉复检栓钉表面应无锈蚀、氧化皮、油脂和毛刺等,其规格尺寸须与送货清单及所签合同保持一致,质保书应与实物一致。5.3.1.3.4 油漆复检油漆应具有质量合格证明文件、中文标注及检验报告,防腐涂料型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件相符,开启后油漆不应存在结皮、结块、凝胶等现象。所送油漆的种类应与送货清单一致,油漆桶上应明确标明“仅供厦门东南航运中心钢结构工程使用”字样,油漆的运输装
16、载、储存应符合安全及环境的相关规定。5.3.1.4 材料使用及管理5.3.1.4.1 材料使用(1)材料的使用严格按照工艺排版图进行领料和下料,实行专料专用,严禁私自代用。(2)车间剩余材料应加以回收管理,钢材、焊材等应按照不同品种规格、材质回收入库,并建立材料台账。(3)当钢材使用品种不能满足设计要求需用其他钢材进行代用时,代用钢材的化学成分及机械性能必须与设计基本一致,同时需取得设计人员的书面认可。(4)所有型材一律采用轧制型材,无特殊情况不得采用钢板焊接代替,如要进行代替,则必须取得原设计人员的书面认可。(5)严禁使用药皮剥落、生锈的焊条及严重锈蚀的焊丝。(6)钢材、焊材的质量证明书、复
17、验单及报验单等资料,按单项工程分册装订,以备查用。5.3.1.4.2 材料入库管理(1)钢材入库后,保管员按工程、材料的规格进行堆放;按规定将质量证明书上的炉批号移植到实物上,并做好材料的材质和工程色标工作,并在每堆材料上摆放标牌,注明工程编号、规格、材质等以保证专料专用,并具有可追溯性。(2)焊材必须在干燥通风性良好的室内仓库中堆放,焊材库房内不允许放置有害气体及腐蚀性介质,室内应保持清洁。焊条应摆放在货架上,距离地面高度不低于300mm,离墙壁距离不小于300mm。堆放时应按种类、牌号、批次、规格及入库时间分类堆放,每跺均应标识清楚,避免混乱。焊条贮存库内应置温度计湿度计。低氢型焊条室内温
18、度不低于5,相对空气湿度低于60%。(3)油漆库房应加强明火管理,应有“禁止烟火”或“禁带火种”等明显标志,并备用相应的消防器材。 油漆库房内应干燥、阴凉、通风,防止烈日、爆晒。库房内温度一般保持在1825,相对湿度55%75%。在使用时应做到先进先出,确保油漆均能在有效期内使用。(4)栓钉仓库应保持干燥,按规格、型号分类储放,堆放时底下应垫放托盘,严禁直接堆放在地面上,避免栓钉的受潮、生锈以影响其质量。栓钉在开箱后不得混放、串放,并应做好标识(规格型号、项目、进场日期、生产厂家等),堆码应符合堆垛原则,不宜过高。(5)我司将确保材料回厂后有足够的存放场地且妥善保管,材料按合格区、待验区和不合
19、格区分区存放,各种标识清晰。材料复验合格后入库,由质检部门在质保书上加盖合格印章,编上序号,作为领料依据;在实物指定位置做明显检验合格标识,以免混用。(6)所有材料存放时避免积水,防止腐蚀。(7)材料的使用严格执行专料专用,严禁私自代用,生产部门严格依据工程零件图和出库单进行领料,材料出库时,应将零件图与所领材料的炉批号一一对应。5.4 构件加工制作5.4.1 加工制作流程构件加工制作总体流程5.4.2 加工制作通用工艺5.4.2.1 钢板矫正(1)为保证本工程钢构件的加工制造质量,钢板如有较大弯曲、凹凸不平等问题时,应先进行矫正,钢材矫平后的允许偏差见下表:项目允许偏差图例钢板的局部平面度t
20、141.5t141.0碳素结构钢在环境温度低于-16、低合金结构钢在环境温度低于-12时不应进行冷矫正。(2)采用加热矫正时,加热温度控制在600900范围,然后自然冷却,当温度下降到200400时,须将外力全部解除,使其自然收缩。(3)矫正后的钢板表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢板厚度负允许偏差的1/2。(4)钢板矫正后的允许偏差应符合钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)有关条款的规定。5.4.2.2 划线(1)划线作业须满足加工精度要求,并注意必要事项,正确实施。如采用自动加工机械等能确保加工精度的方法加工时,无须进行划线。(2)切
21、割加工后的零件,在非后续加工表面用记号笔标识零件编号、尺寸规格。(3)高延伸率钢材(Q345B)及弯曲加工的软钢种(Q235B)表面,不能用钢印,钢针等划线。但钻孔,切割,焊接等最后去除的部分,可适当采用钢印,钢针等划线。5.4.2.3 切割(1)材料的切割加工使用下列设备加工:钢材种类切割加工设备钢 板t12:剪板机、多头直条火焰切割机、数控火焰/等离子切割机、半自动火焰切割机t12 :多头直条火焰切割机、数控火焰切割机、半自动火焰切割机H型钢、槽钢半自动火焰型钢切割机、带锯角钢、样板铁砂轮切割机、剪板机(2)火焰切割原则上采用自动火焰切割机或半自动火焰切割机,自动(半自动)切割无法实施的位
22、置可以在加靠模的情况下采用手工火焰切割。(3)钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。切割后,切割面的割渣等应清除干净。(4)气割加工的零件允许偏差应符合下表的规定:项目允许偏差(mm)零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t,且不应大于2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0注:t为切割面厚度(5)机械剪切的允许偏差应符合下表的规定:项目允许偏差(mm)零件宽度、长度3.0边缘缺棱1.0型钢端部垂直度0.35.4.2.4 端部铣平加工(1)钢柱现场焊接的下段柱顶面应进行端部铣平加工,箱型截面内需电渣焊的隔板为保证加工精度需要进行端部铣平加工。(2)端部铣平加工应在矫正合格后
23、进行。(3)钢柱端部铣平采用端面铣床加工,零件铣平加工采用铣边机加工。(4)端部铣平加工的精度应符合下表的规定:项目允许偏差(mm)两端铣平时的构件长度3.0铣平面的平面度0.3端面倾斜度(正切值)l/15005.4.2.5 坡口加工(1)构件的坡口加工,采用半自动火焰切割机进行。(2)坡口面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷。坡口加工后,坡口面的割渣、毛刺等应清除干净,并应打磨坡口面露出良好金属光泽。(3)坡口加工的允许偏差应符合下表的规定:项目允许偏差坡口角度2.5坡口钝边1.0mm坡口面割纹深度0.3mm局部缺口深度1.0mm(4)坡口加工质量如割纹深度、缺口深度缺陷等超出上述要求的情况下,须用
24、打磨机打磨平滑。必要时须先补焊,再用砂轮打磨。5.4.2.6 弯曲成型加工(1)弯曲成型加工原则在常温下进行(冷弯曲)。(2)碳素结构钢在环境温度低于-16、低合金结构钢在环境温度低于-12时不应进行冷弯曲。(3)弯曲成型加工后钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。5.4.2.7 制孔(1)零件上螺栓孔应采用摇臂钻床、自动数控钻床加工。型钢上螺栓孔采用三维钻床加工或用磁力钻钻模板进行钻孔加工。(2)地脚螺栓孔,原则上采用钻孔方式加工;直径在80mm以上地脚螺栓孔可采用数控火焰切割加工,加工后应清理割渣并用磨头打磨孔壁符合精度要求。
25、(3)钻孔后孔周围的毛刺、飞边等须用打磨机清除干净。(4)螺栓孔直径控制如下(C级螺栓孔):螺栓种类螺栓公称直径d(mm)孔直径D(mm)高强度螺栓普通螺栓d27+2.020d242.012d161.5底脚螺栓全部公称直径设计无要求时:d5(5)螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不应大于25m,其允许偏差应符合下表的规定:项目允许偏差(mm)直径+1.0圆度2.0垂直度0.03 t,且不应大于2.0(6)螺栓孔孔距的允许偏差应符合下表的规定:螺栓孔孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5-相临两组的端孔间距离1.52.02.53.05.4.2.8 高强度螺栓
26、连接摩擦面的加工(1)高强度螺栓与构件连接处接触面采用喷砂处理,其抗滑移系数不小于0.50。在钢结构制造的同时进行抗滑移系数试验,并出具试验报告,应根据钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91的要求,制造材质和处理方法相同的复验抗滑移系数用的试件,并与构件同时提交监理工程师及建设单位技术负责人认可。(2)在钢构件制造的同时,按制造批为单位(每2000t为一批,不足2000t视为一批)进行抗滑移系数试验,并出具试验报告。同批提供现场安装复验用抗滑移试件。(3)高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁。不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等。(4)加工处理后的摩擦面,应
27、采用塑料薄膜包裹,以防止油污和损伤。5.4.2.9 组装(1)组装准备:组装前按施工详图要求检查各零部件的标识、规格尺寸、形状是否与图纸要求一致,并应复核前道工序加工质量,确认合格后按组装顺序将零部件归类整齐堆放。选择基准面作为装配的定位基准。清理零部件焊接区域水分、油污等杂物。(2)组装设备、工具:组装设备以及胎架、定盘、卡具等组装工具应能满足构件组装的精度要求。(3)组装时的注意事项:组装或组装焊接时,应对施工详图的尺寸、零部件编号及材质等进行确认,并明确组装的焊接的要求,正确使用直角定位卡具的使用方法等以保证组装质量。不合格零部件的修整应由原工序进行。组装时应注意构件的保护,避免母材损伤
28、。角焊接部分尽可能连接紧密,对接焊接时根部间隙、衬垫板的间隙及零部件的错边在装配时要特别注意。对接接头坡口的组装,在操作时应避免错边或电弧檫伤。组装出首批构件后应进行首检认可,经认可合格后方可继续进行组装。(4)组装精度:装配时应采取适当的拘束以控制焊接变形,并应加放焊接收缩余量以及合适的反变形以控制构件尺寸,保证形状正确。焊接连接制造的组装的允许偏差以及构件外形尺寸允许偏差应符合钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)的要求5.4.2.10 组装定位焊接(1)组装定位焊接采用半自动实芯焊丝气体保护焊(GMAW)进行。(2)从事组装定位焊接的焊工应具有建筑钢结构焊接技术规程(JG
29、J81-2002)规定的相应资质证书。(3)定位焊必须由持相应合格证的焊工施焊,所用焊接材料与正式施焊相同。定位焊焊脚高度应不大于设计焊脚高度的2/3,同时也不应低于设计焊脚高度的1/2。定位焊焊缝长度为4060mm,间距300600mm,主焊缝两端50mm范围不得点焊。(4)定位焊缝的位置,应避开焊缝起始和终端,并应避免在产品的棱角、端部、角落等强度和工艺上容易出问题的部位进行定位焊接。(5)当为T型接头时,应从两面对称进行定位焊接;同时应尽量避免在坡口内进行定位焊接。(6)当为坡口全熔透焊接时,如采用背面清根,其定位焊接应在清根坡口中实施。(7)焊接垫板、引熄弧板的组装焊接位置,应按照有关
30、标准实施。(8)组装焊接所选用焊接材料应与正式焊接时的一致,采用与实际焊接时相同的焊接材料,高强度钢与低强度钢间的组装焊接应按低强度钢选择焊材。(9)组装定位焊接的施工应按照第五章焊接的相应条款进行施工。组装定位焊接完成后,应对定位焊缝进行清除后检查焊缝外观质量,确认有无裂缝等有害缺陷。(10)为了构件组装固定以及防止焊接收缩变形所采用的焊接在构件上的支撑等,在全部的焊接施工完成后必须彻底去除,并应将焊接部位修整与周围母材平滑,并应检查有无缺陷残留,确认无裂缝等有害缺陷。5.4.2.11 矫正焊接产生的变形超过设计、规范允许范围时,应设法进行矫正,使其符合产品质量要求。在生产过程中普遍应用的矫
31、正方法,主要有机械矫正、火焰矫正和综合矫正等。(1)机械矫正一般应在常温下用机械设备进行,如钢板拼接后产生的焊接变形超差可采用七辊矫平机校平,H梁的焊后角变形矫正可采用翼缘矫正机,但矫正后的钢材,表面上不应有严重的凹陷凹痕及其他损伤。(2)火焰矫正火焰矫正是采用火焰对钢材的变形部位进行局部加热,使其在较高温度下发生塑性变形,冷却后收缩而变短,这样使构件变形得到矫正。火焰矫正时加热温度不宜过高,过高会引起金属变脆、影响冲击韧性。Q345材料淬硬倾向较大的钢材在热矫正时不可用水冷却。火焰矫正时应注意不能损伤母材。5.4.3 典型构件加工制作5.4.3.1 箱形构件制作5.4.3.1.1 箱型构件加
32、工制作流程4.3.1.2 箱型构件制作工序 1、装配下面板、弹出隔板位置线2、装配隔板3、装配两侧腹板、焊接4、装配上面板、箱体隔板电渣焊5、断面铣平6、外形控制尺寸检查5.4.3.1.2 箱型构件加工注意事项(1)下料:下料前对钢板矫平,切割时进行多块板同时下料,以防止零件切割后产生侧弯。切割前将钢板表面的铁锈、油污等杂物清除干净,以保证切割质量。切割后应将切割面上的氧化皮、流渣清除干净,然后转入下道工序,切割公差和质量应满足相关规定要求。(2)装配下面板:将箱体下翼缘板吊至胎架,从下端坡口处(包含预留现场对接的间隙)开始划线,按每个隔板收缩0.5mm、主焊缝收缩3mm均匀分摊每个间距,划隔
33、板组装线位置,隔板中心线延长到两侧并在两侧的翼板厚度方向中心打上样冲点。(3)装配隔板:组装时必须保证隔板的垂直度以及电渣焊衬垫板与下面板的间隙,先装中间两块隔板,装好后即行焊接,然后依次向两侧装焊。(4)装配两侧腹板:在部分焊透的区域每1.5mm处设置一块工艺隔板。隔板定位合格后,组装腹板,组装时将腹板与翼缘板下端对齐,用千斤顶和夹具将腹板与下翼缘板和隔板顶紧靠牢。腹板定位合格后安装腹板与面板全熔透焊缝的焊接衬垫板。箱体U型组立后交专人检测,合格后进行隔板和腹板的焊接,隔板与腹板焊接坡口形式为单面V形坡口,焊接采用CO2气体保护焊进行,焊后对焊缝进行探伤检测。(5)装配上面板:组装时用外力将
34、上面板与腹板及隔板顶紧靠牢,然后进行点焊固定,面板组装后交专人检测,合格后进行电渣焊。为保证电渣焊焊接过程稳定和电渣焊焊接质量,应使设备调整、引弧造渣、正常焊接及焊缝收尾等关键环节连续完成,中间不宜中断。(6)断面铣平:箱体检测合格后进行端铣,未经检测、矫正合格的箱体不得进行端铣,端铣时箱体应卡紧、固定,避免加工时发生窜动,并且保证箱体端面与刀盘平行。5.4.3.2 圆管构件制作5.4.3.2.1 圆管构件加工制作流程5.4.3.2.2 圆管构件制作工序1、两侧预压圆弧2、卷管成形3、钢管纵焊缝焊接4、环缝焊接、内环板组拼5、端部铣平6、外形控制尺寸检查5.4.3.2.3 圆管构件加工注意事项
35、(1)下料:下料工艺同箱形构件。(2)两侧预压圆弧:采用2000吨油压机进行钢板两端部压头,钢板端部的压制次数至少压三次,先在钢板端部150mm范围内压一次,然后在300mm范围内重压二次。压头检验用样板必须使用专用样板(样板公差1mm),样板要求用23mm薄钢板制作,且圆弧处必须上铣床加工,从而保证加工质量,切割两端余量后并开坡口。(3)卷管成形:将压好头的钢板吊入三辊轧车后,必须用靠模式拉线进行调整,以保证钢板端部与轧辊成一直线,防止卷管后产生错边,然后按要求徐徐轧制,直至卷制结束。(4)钢管纵焊缝焊接:管体内外侧均采用自动埋弧焊进行焊接,焊接前必须对焊缝两侧(2t+100)mm范围内进行
36、预热(t为壁厚),预热采用陶瓷电加热板进行预热,预热温度100150。先焊内侧,后焊外侧面,内侧焊满2/3坡口深度后进行外侧碳弧气刨清根,并焊满外侧坡口,再焊满内侧大坡口,使焊缝成型。(5)环缝焊接、内环板组拼:钢管段节对接组装胎架制作时必须在地面划出钢管中心线、钢管定位企口线等,并提交专职检查员验收合格后方可使用。接管前每节小段节必须进行校正,特别是椭圆度必须校正好。相邻管节拼装组装时,纵缝应相互错开大于300mm,符合要求后定位焊。拼接后在所有管体上弹出0、90、180、270母线,并用样冲标记。同样,将拼接好的管体用埋弧焊进行环缝的焊接,焊接要求同纵缝要求,环缝焊接先焊管体内侧焊缝,清根
37、后再焊管体外侧焊缝。环缝焊接前同样采用陶瓷电加热板进行焊前预热。(6)端部铣平:柱体检测合格后进行端铣,未经检测、矫正合格的箱体不得进行端铣,端铣时箱体应卡紧、固定,避免加工时发生窜动,并且保证箱体端面与刀盘平行。5.4.3.3 H型构件制作5.4.3.3.1 H型构件制作工序 1、零件下料、切割坡口2、H型组立3、H型腹板与翼缘板焊接4、H型钢矫正5、端部数控钻孔6、外形控制尺寸检查5.4.3.3.2 H型构件加工制作流程5.4.3.3.3 H型构件加工注意事项(1)下料切割焊接H钢腹板、翼缘板切割下料前应用矫平机对钢板进行矫平,切割设备主要采用火焰多头直条切割机。切割时进行多块板同时下料,
38、以防止零件切割后产生侧弯。下料前应仔细核对钢板的材质、规格、尺寸是否正确,核对无误后方可进行切割,同时应对钢板的不平度进行检查,不平度超过下表规定的应先进行矫平。板厚1m长度内的允许不平度t14mm1.5mmt14mm1mm切割前将钢板表面的铁锈、油污等杂物清除干净,以保证切割质量。切割后应将切割面上的氧化皮、流渣清除干净,然后转入下道工序。切割公差和质量应满足下表规定要求。气割的允许偏差项目允许偏差(mm)零件宽度2.0长度图纸有要求时按图纸要求,图纸无要求时为2.0(弧形板为弦长)切割面平面度0.05t且不大于2.0割纹深度0.2局部缺口深度1.0与板面垂直度0.5锯齿状不直度()0.5直
39、线度(拱度)()每1000允许1.0切割熔渣清除干净(2)H型组立焊接H型钢在组立前应标出翼板中心线与腹板定位线,同时检查翼缘板、腹板编号、材质、尺寸、数量的正确性,合格后方可进行组立。在H型钢自动组立机上进行组立时,先进行翼缘板与腹板的T型组立,并进行定位焊接。然后将T型与翼缘板组立成H型。组立时翼缘板的拼接缝与腹板拼接缝应错开200mm以上。 工厂H型钢T型组立实景工厂 H型钢T型与翼缘组立实景H型钢进行胎架组装时,组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求,并具有足够的强度和刚度,组装前需经专人验收合格后方可使用。焊接H型钢组立时定位焊缝严禁出现裂纹或气孔,定位焊必须由持相应合格证的焊工
40、施焊,所用焊接材料与正式施焊相同。定位焊焊脚高度应不大于设计焊脚高度的2/3,同时也不应低于设计焊脚高度的1/2。定位焊焊缝长度为4060mm,间距300600mm,定位焊距H型钢端部距离大于50mm。H型钢定位焊示意图H型钢组立精度应满足下表要求。项目H型钢组立允许偏差(mm)长度L3.0高度H2.0垂直度B/100且不大于2.0中心偏移e2.0焊接组装构件端部偏差a3.0翼缘板角变形连接处eb/100且1mm非连接e2b/100且2mm腹板的弯曲elH/150且4mm(3)H型钢焊接H型钢组立合格后吊入龙门式自动埋弧焊接机上进行焊接。焊接前应清除焊缝区域存在的铁锈、毛刺、氧化物、油污等杂质
41、。焊接前应在两端加装与构件材质相同的引弧板和熄弧板,焊缝引出长度不应小于50mm。焊接前用电加热对焊缝两侧100mm范围内进行预热,预热温度为80120,加热过程中用红外线测温仪进行测量,防止加热温度过高,待加热至规定温度后即可进行焊接。焊接方法采用门式埋弧焊进行自动焊接,焊接时严格按照下图焊接顺序进行,对于厚板需先进行打底焊。进行埋弧焊焊接时,焊脚高度应满足设计图纸要求,焊接过程中应观察焊丝的位置,及时调整,避免焊丝跑偏。焊接过程中如发生断弧,接头部位焊缝应打磨出不小于1:4的过渡坡才能继续施焊。焊接完成后,除去焊缝表面熔渣及两侧飞溅物,用气割割除引弧板和引出板,将割口修磨平整,严禁用锤击落
42、。焊后24小时后进行焊缝无损探伤,探伤合格后进行矫正。(4)焊接H型钢矫正焊接H型钢焊接完成后应进行校正,校正分机械矫正和火焰矫正两种形式,其中焊接角变形采用火焰烘烤或用H型钢翼缘矫正机进行机械矫正,矫正后的钢材表面不应有明显的划痕或损伤,划痕深度不得大于0.5mm。弯曲、扭曲变形采用火焰矫正,矫正温度按4.4执行,应控制在600-900,且不得有过烧现象。5.4.3.3.4 H型构件精度要求焊接连接制作的组装的允许偏差以及构件外形尺寸允许偏差应符合钢结构施工质量验收规范(GB50205-2001)的相关要求。项目允许偏差检验方法图例截面高度hh5002.0用钢尺检查500h10003.0h1
43、0004.0截面宽度b3.0腹板中心偏移e2.0用钢尺检查翼缘板垂直度b/100,且不应大于3.0用直角尺和钢尺检查腹板和翼板的对齐1弯曲失高f(受压杆件除外)l/1000,且不应大于10.0用拉线、直角尺和钢尺检查扭曲h/250,且不应大于5.0用拉线、吊线和钢尺检查腹板局部平面度ft143.0用1m直尺和塞尺检查t142.0特别注意:H型钢的翼缘板拼接焊缝和腹板拼接焊缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽;腹板拼接宽度不应小于300mm,长度不应小于600mm,对接焊缝应错开加劲板等焊缝200mm以上。5.4.3.4 十字型构件制作本工程的多数核心筒钢骨柱为十字形截面构
44、件。其截面形式如下十字形截面构件根据十字柱构件的特点分析可以把十字柱构件制作分为H型和T型制作,十字柱的在胎架上装配焊接两个过程。在H型钢生产流水线上或在胎架上组装拼焊进行H型和T型制作,T型焊接时采用两个T型点焊为H型采用门型埋弧焊进行船位焊接,此制作工艺下面不再进行赘述。制作工艺流程制作工艺要点焊接H型钢的制作(同焊接H型钢梁制作工艺流程)同焊接H型钢梁制作工艺流程在拼装胎架上放置好H型钢、弹出T型钢腹板位置线将制作好的H形钢吊至胎架,从在H型钢腹板纵向中心开始划线,中心线画好后,按照T形钢腹板厚度画好其腹板拼装位置线,然后沿腹板样线打上样冲点。装配焊接一边T形钢放样线完成后,将制作好的T
45、型钢吊至H型钢腹板上,通过调节校正使T形钢腹板与所放样线精确重合,然后点焊固定,同时在端部设置引弧板,然后进一步校正,无误后焊接固定。装配两侧腹板、焊接一面T型钢焊接完成后,将构件翻身然后重复画线放样过程,进行另一半T形钢的安装焊接,焊接完成后,应对其进行焊缝探伤检测,尺寸验收校正。5.5 钢结构涂装与标识5.5.1 钢结构涂装钢结构防腐蚀采用的涂料、钢材表面的除锈等级应符合工业建筑防腐蚀设计规范(GB 50046)和涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB/T 8923-88)的规定,钢结构在进行涂装前,必须将构件表面的毛刺、铁锈、氧化皮、油污及附着物彻底清除干净,采用喷砂、抛丸等方法彻底除锈,局部修补时可采用手工机械除锈,除锈等级应分别达到Sa2.5级,表面粗糙度达到40m70m范围内,现场补漆除锈可采用电动、风动除锈工具彻底除锈,达到St3级。根据本工程涂装要求:5.5.1.1 涂装工艺流程图本工程钢结构防腐涂装采用环氧富锌底漆,中间漆采用环氧云母漆,两道552um,对于不喷防火涂料的室外钢结构构件需涂聚氨酯面漆3遍,漆膜厚度353um。钢构件表面采用喷砂除锈,除锈等级为Sa2.5。5.5.1.2 底漆涂装(1)涂装开始:抛丸(喷砂)完成后4h内应进行喷涂作业。(2)预涂:对
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