建筑施工技术-钢结构工程施工

5.1钢结构加工机具的使用5.2钢结构的制作工艺5.3钢结构连接施工工艺5.4钢结构涂装施工学习目标1．了解钢结构加工测量、画线、切割、切削等工序常用机具。2．掌握钢结构放样、号料、切割、矫正和成型、边缘加工、制孔、组装、表面处理及构件成品验收的要求和方法。3．掌握焊接方法选择要求、焊接工艺，掌握高强度螺栓连接施工安装工艺。4.掌握钢结构工程安装方法。5.熟悉钢材表面除锈等级与除锈方法、钢结构防腐涂料的类型、防腐涂装方法、厚涂型与薄涂型防火涂料涂装工艺。5.1.1测量、画线工具（1）钢卷尺（6）样冲（5）划规与地规（3）卡钳（4）划针（2）直角尺5.1.1测量、画线工具卡钳5.1.1测量、画线工具划针示意图5.1.1测量、画线工具划规示意图1—弧片；2—制动螺栓；3—淬火处5.1.1测量、画线工具样冲5.1.2切割、切削机具（1）半自动切割机5.1.2切割、切削机具（2）风动砂轮机5.1.2切割、切削机具（3）电动砂轮机5.1.2切割、切削机具（4）风铲5.1.2切割、切削机具（5）砂轮锯5.1.2切割、切削机具（6）龙门剪板机5.1.2切割、切削机具（7）联合冲剪机5.1.2切割、切削机具（8）锉刀5.1.2切割、切削机具（9）凿子5.1.2切割、切削机具（10）型锤几种常见型锤5.1.3其他机具其他机具主要包括钢尺、游标卡尺、手锯、锤、自动气体切割机、等离子切割机、铣边机、矫正机、数据冲床、冲剪机等。5.2.1放样和号料1.放样工作内容5.2.1放样和号料样板号料1—样杆；2—角钢；3—划针；4—样板5.2.1放样和号料2.号料工作的内容5.2.1放样和号料3.放样、号料用工具5.2.1放样和号料4.放样、号料应注意的问题（1）放样时，铣、刨的工作要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求放出焊接收缩量，高层钢结构的框架柱尚应预留弹性压缩量。（2）号料时要根据切割方法留出适当的切割余量。5.2.1放样和号料（3）如果图纸要求桁架起拱，放样时上、下弦应同时起拱，起拱后垂直杆的方向仍然垂直于水平线，而不与下弧杆垂直。（3）样板、号料的允许偏差应满足要求。5.2.2切割1.气割氧割或气割是以氧气与燃料燃烧时产生的高温来熔化钢材，并借喷射压力将溶渣吹去，造成割缝，达到切割金属的目的。但熔点高于火焰温度或难以氧化的材料则不宜采用气割。5.2.2切割2.机械切割5.2.2切割3.等离子切割等离子切割适用于不锈钢、铝、铜及其合金等，在一些尖端技术上应用广泛。具有切割温度高、冲刷力大、切割边质量好、变形小、可以切割任何高熔点金属等特点。5.2.3矫正和成型1.矫正矫正就是造成新的变形去抵消已经发生的变形。型钢的矫正分机械矫正、手工矫正、火焰矫正等。5.2.3矫正和成型钢材矫正的允许偏差5.2.3矫正和成型5.2.3矫正和成型2.弯曲成型型钢冷弯曲的工艺方法有滚圆机滚弯、压力机压弯、顶弯、拉弯等，先按型材的截面形状、材质规格及弯曲半径制作相应的胎模，经试弯符合要求方准加工。5.2.3矫正和成型单曲率制钢板的卷曲5.2.4边缘加工常用的边缘加工方法有铲边、刨边、铣边、切割等。对加工质量要求不高并且工作量不大的采用铲边，铲边有手工铲边和机械铲边。刨边使用的是刨边机，由刨刀来切削板材的边缘。铣边比刨边机工效高、能耗少、质量优。切割有碳弧气刨，半自动与自动气割机、坡口机切割等方法。5.2.5制孔1.制孔的质量（2）普通螺栓孔（3）孔距（1）精制螺栓孔5.2.5制孔2.制孔的方法1）钻孔：是钢结构制作中普遍采用的方法。2）冲孔：是冲孔设备靠冲裁力产生的孔，孔壁质量最差，在钢结构制作中已较少采用。5.2.6组装组装亦称装配、组拼，是把加工好的零件按照施工图的要求拼装成单个构件。钢构件的大小应根据运输道路、现场条件、运输和安装单位的机械设备能力与结构受力的允许条件等来确定。5.2.6组装1.一般要求（1）钢构件组装应在平台上进行，平台应测平。用于装配的组装架及胎模要牢固地固定在平台上。（2）组装工作开始前要编制组装顺序表，组拼时严格按照顺序表所规定的顺序进行组拼。（3）组装时，要根据零件加工编号严格检验核对其材质、外形尺寸，毛刺飞边要清除干净，对称零件要注意方向，避免错装。5.2.6组装（4）对于尺寸较大、形状较复杂的构件，应先分成几个部分组装成简单组件，再逐渐拼成整个构件，并注意先组装内部组件，再组装外部组件.（5）组装好的构件或结构单元应按图纸的规定对其进行编号，并标注构件的重量、重心位置、定位中心线、标高基准线等。构件编号位置要在明显易查处，大构件要在三个面上都编号。5.2.6组装2.焊接连接的构件组装根据图纸尺寸，在平台上画出构件的位置线，焊上组装架及胎模夹具。（1）每个构件的主要零件位置调整好并检查合格后，把全部零件组装上并进行点焊，使之定形。（2）为了减少焊接变形，应该选择合理的焊接顺序，如对称法、分段逆向焊接法、跳焊法等。（3）5.2.7表面处理1.高强度螺栓摩擦面的处理2.构件成品的防腐涂装5.2.8构件成品验收钢结构构件制作完成后，应根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）及其他相关规范、规程的规定进行成品验收。钢结构构件的加工制作与质量验收可按相应的钢结构制作工程或钢结构安装工程检验批的划分原则，划分为一个或若干个检验批进行。5.3.1焊接施工1.焊接方法选择钢结构焊接的类型、特点和适用范围5.3.1焊接施工2.焊接工艺要点（1）焊接工艺设计（3）定位点焊（6）焊后热处理（4）焊前预热（5）焊接顺序的确定（2）焊条烘焙5.3.2高强度螺栓连接施工1.一般要求使用高强度螺栓前，应按有关规定对高强度螺栓的各项性能进行检验。（1）工地储存高强度螺栓时，应放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内，并不得沾染脏物。（2）安装时，应按当天需用量领取，当天没有用完的螺栓，必须装回容器内，妥善保管，不得乱扔、乱放。（3）5.3.2高强度螺栓连接施工安装高强度螺栓时，接头摩擦面上不允许有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物，摩擦面应干燥，没有结露、积霜、积雪，并不得在雨天进行安装。（4）使用定扭矩扳子紧固高强度螺栓时，每天上班前应对定扭矩扳子进行校核，合格后方能使用。（5）5.3.2高强度螺栓连接施工2.安装工艺（1）一个接头上的高强度螺栓的连接应从螺栓群中部开始安装，向四周扩展，逐个拧紧。（2）接头如有高强度螺栓连接又有焊接连接时，宜按先栓后焊的方式施工，先终拧完高强度螺栓再焊接焊缝。（3）高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内，当板层发生错孔时，允许用铰刀扩孔。扩孔时，铁屑不得掉入板层间。5.3.2高强度螺栓连接施工（4）一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈，螺母和垫圈不应装反。（5）高强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣应外露2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。5.3.2高强度螺栓连接施工3.紧固方法1）大六角头高强度螺栓连接副紧固2）扭剪型高强度螺栓紧固5.4.1钢结构防腐涂装工程1.钢材表面除锈等级与除锈方法钢结构构件制作完毕并经质量检验合格后应进行防腐涂料涂装。涂装前钢材表面应进行除锈处理，以提高底漆的附着力，保证涂层质量。除锈处理后，钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛除锈等级可分成喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈、火焰除锈三种类型。5.4.1钢结构防腐涂装工程各种底漆或防锈漆要求最低的除锈等级5.4.1钢结构防腐涂装工程2.钢结构防腐涂料钢结构防腐涂料是一种含油或不含油的胶体溶液，被涂敷在钢材表面，结成一层薄膜，使钢材与外界腐蚀介质隔绝。涂料分底漆和面漆两种。5.4.1钢结构防腐涂装工程3.防腐涂装方法（1）刷涂法（2）喷涂法5.4.2钢结构防火涂装工程1.厚涂型防火涂料涂装1）施工方法与机具厚涂型防火涂料一般采用喷涂施工。机具可为压送式喷涂机或挤压泵，配上能自动调压，喷枪口径为6～12mm，空气压力为0.4～0.6MPa的0.6～0.9m3/min的空压机。局部修补可采用抹灰刀等工具手工抹涂。2）涂料的搅拌与配置5.4.2钢结构防火涂装工程（1）由工厂制造好的单组分湿涂料现场应采用便携式搅拌器搅拌均匀。（2）由工厂提供的干粉料现场加水或用其他稀释剂调配，应按涂料说明书规定配比混合搅拌，边配边用。5.4.2钢结构防火涂装工程（3）由工厂提供的双组分涂料按配制涂料说明规定的配比混合搅拌，边配边用。特别是化学固化干燥的涂料，配制的涂料必须在规定的时间内用完。（4）搅拌和调配涂料，使稠度适宜，即能在输送管道中畅通流动，喷涂后不会流淌和下坠。3）施工操作5.4.2钢结构防火涂装工程231喷涂应分2～5次完成，第一次喷涂以基本盖住钢材表面为宜，以后每次喷涂厚度为5～10mm，一般以7mm左右为宜。通常情况下，每天喷涂一遍即可。喷涂时，应注意移动速度，不能在同一位置久留，以免造成涂料堆积流淌；配料及往挤压泵加料应连续进行，不得停顿。33施工过程中，应采用测厚针检测涂层厚度，直到符合设计规定的厚度方可停止喷涂。4喷涂后的涂层要适当维修，对明显的乳突应用抹灰刀等工具剔除，以确保涂层表面均匀。5.4.2钢结构防火涂装工程2.薄涂型防火涂料涂装1）施工方法与机具（1）喷涂底层、主涂层涂料宜采用重力（或喷斗）式喷46mm，空气压力为0.4～0.6MPa的0.6～0.9m3/min的空压机。（2）面层装饰涂料一般采用喷涂施工，也可以采用刷涂或滚涂的方法。喷涂时，应将喷涂底层的喷嘴直径换为1～2mm，空气压力调为0.4MPa。5.4.2钢结构防火涂装工程（3）局部修补或小面积施工可采用抹灰刀等工具手工抹涂。5.4.2钢结构防火涂装工程2）施工操作1底层及主涂层一般应喷2～3遍，每遍间隔4～24h，待前遍基本干燥后再喷后一遍。头遍喷涂以盖住基底面70%为宜，二、三遍喷涂每遍厚度以不超过2.5mm为宜。施工过程中应采用测厚针检测涂层厚度，确保各部位涂层达到设计规定的厚度。32面层涂料一般涂饰1～2遍。若头遍从左至右喷涂，二遍则应从右至左喷涂，以确保全部覆盖住下部主涂层。