钢结构工程施工方案和技术措施

第九章钢结构工程施工方案和技术措施第一节工程概况本工程为66459部队库房翻建和改造工程新建装备库房本工程钢结构部分建筑等级为3级，钢结构为门式钢结构，建筑结构安全等级二级，结构设计使用年限50年，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。建筑结构的防火等级为二级，屋面防水等级为二级。第二节施工现场平面布置2.1考虑到安装效率需设置地面装配场地，其中大型空间桁架主要在大厅柱间空地搭设操作平台进行拼装。2.2根据现场条件和构件情况，利用汽车吊将全部钢架结构吊装就位。2.3设置电焊机10台，分装在5个移动式焊机房内，分别靠近主轴两侧放置。2.4气焊工具共10套，氧气、乙炔瓶装供应，钢瓶分类存放在4个气瓶房内，靠近轴线两侧放置。2.5设置2x1个存放高强螺栓的仓库。2.6施工工具存放在工具房内。2.7现场设置2个焊接材料库兼烘干机房，储存焊接材料并进行烘干处理。2.8屋面板在现场加工厂加工，工地需设置料场及屋面板加工场地。见施工总平面布置图。第三节钢结构制作3.1技术要求3.1.1材料根据设计要求，对其材料的选用要求如下：（1）钢架、钢架柱、钢梁、夹层钢结构、加劲板及连接板：采用Q345B，其化学成分及力学性能应符合GB/T1591-94的规定。（2）檩条、墙梁、支撑等;采用Q235B，其化学成分及力学性能应符合GB/T4957-1994的规定。（3）以上钢材应具有抗拉强度、伸长、屈服点和硫、磷含量的合格证，焊接结构应出具碳含量的合格证，此外承重结构采用的钢材应具有冷弯实验的合格证，当有抗震要求时：钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2，钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%，钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。（4）焊接材料：焊接用焊条、焊剂、焊丝应符合现行国际的有关技术要求并与主体金属强度相适应。Q235钢：手工焊焊条采用E43型焊条，埋弧焊焊丝采用H08A焊丝及相应焊剂。Q345钢：手工焊焊条采用E50型焊条，埋弧焊焊丝采用H08A或H05MnA焊丝及相应焊剂。Q235钢与Q345钢焊接采用E43行焊条。（5）螺栓：高强度螺栓采用大六角头高强度螺栓，螺栓的性能等级为10.9级，其材质20MNATiB和40B，应符合《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（JGJ82-91）的规定，普通螺栓采用Q235钢C及螺栓，应符合GB/T5780-86，GB/T41-86，GB/T95-86的技术规定。（6）薄壁型钢檩条采用热镀锌带钢加工而成，其镀锌量不宜小于180-275g/m,漆膜厚度室内为125微米，室外为159微米。（7）屋面板、墙板均双层压型钢板夹100厚玻璃棉卷毡构造，室外侧压型钢板厚度为0.6㎜，室内侧压型钢板厚度0.5㎜.3.1.2材料采购1）钢材、钢铸件的品格、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求；进口钢材产品的质量符合设计和合同规定标准的要求。2）对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验，其复验结果符合现行国家产品标准和设计要求。⑴国外进口钢材；⑵钢材分批；⑶板厚等于或者大于40mm，且设计有Z向性能要求的厚板；⑷建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力结构件所采用的钢材；⑸设计有复验要求的钢材；⑹对质量有疑义的钢材。3）钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：⑴当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值得1/2；⑵钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和锈等级》GB8923规定的C级及C及以上；⑶钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。4）焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。5）重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合现行国家标准和设计要求。6）焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈、潮湿等缺陷；焊剂不应受潮结块。7）材料管理人员必须经过培训和资格认证，熟悉基本业务。8）材料入库前必须办理入库交验手续，核对实物和相应的技术文件、外观质量和材料复验均符合设计要求等得到质量检查人员确认后，方可使用。9）材料进场后的检查流程图NYNNYNY3.2钢结构制作工艺所有钢柱、钢梁及墙面彩板、包件等均在生产工厂预制完成，大型屋架现场拼装，屋面板在现场制作。3.2.1焊接工艺评定试验：为了保证焊接质量，对于结构中的主要接头形式应根据《钢结构施工材料进场复验材料尺寸、厚度核对核对材质单，确定是否抽检确定式样切取部位及尺寸试样切取和加工检查试验室试验检查投入使用和供应商交涉退货检查进行第二次试验质量验收规范》（GB50205-2001）的有关规定进行一系列的焊接工艺评定，以确定最佳的焊接方法和焊接工艺参数来指导施工。认真学习图纸，吃透设计意图，加强图纸的自审、会审。在此基础上，进行详图设计,减少制作过程中问题的发生，加快制作施工进度。3.2.2放样、号料、切割：1）放羊人员必须熟悉图纸和工艺要求，根据加工工艺图进行。以1：1放出平面及节点大样。核对构件外形尺寸、安装关系、焊接形式，经过核实无误后才能进行制作。2）应推广计算机放样，放羊后必须经过专人进行核算，并且备有详细的图表、几何尺寸、简图、计算数据等资料。3）放样和样板允许偏差项目允许偏差平行线距离和分段尺寸±0.5mm对角线差1.0mm宽度、长度±0.5mm孔距±0.5mm加工样板的角度±20´4）号料的允许偏差：项目允许偏差零件宽度、长度±2.0切割面平面度0.05t,且≤2.0mm割纹深度0.3mm局部缺口深度1.0mm5）机械剪切的允许偏差项目允许偏差零件宽度、长度±2.0mm边缘缺棱1.0mm型钢端部垂直度2.0mm6)放样注意事项：钢柱、钢梁必须按照设计图纸实际放样，尺寸准确无误后方可下料施工，发现问题应及时和生产科联系，放养前必须将有关图纸详细核对清楚，掌握了解设计意图、制作标准个质量要求。7）焊接收缩余量结构类型焊接特征和板厚焊接收缩余量（mm)钢板对接各种板厚长度方向每米0.7宽度方向每个接口1.0H型钢焊接端面高度≤1000mm且板厚≤25mm四条纵缝每米0.6焊锈梁高1.0每对加劲肋梁长收缩0.3端面高度≤1000mm且板厚≤25mm四条纵缝每米1.4焊锈梁高1.0每对加劲肋梁长收缩0.3端面高度1000mm的各种钢板四条纵缝每米0.2焊锈梁高1.0每对加劲肋梁长收缩0.5注意事项：制作时应充分考虑焊接形变、收缩对构件的影响，在相应的位置上应留出荒料，待按地样预装无误后方可切割。8）摩擦型高强螺栓的连接，必须对摩擦面进行除锈喷砂处理，并测定其抗滑移系数合格。处理好摩擦面的构件应有保护摩擦面的措施，不得涂料油漆或污损。3.3钢结构构件制作3.3.1焊接H型钢制作工艺流程图及制作技术要点。1）工艺流程：焊接H型钢制作工艺流程图翼板切割刨坡口翼板切割小构件切割刨坡口拼接拼接焊接焊接UTUT切条切条反变形刨边矫正切端头矫正钻孔端头铣装焊零件抛丸除锈栓焊检查油漆标识成品组装H型钢、自动焊接、（检查）二次加工检查2）制作技术要点⑴组对H型钢时，为保证成型角度保持不变形，必须做到腹板宽度准确，组对胎具统一标准化，多设防止变形支撑点。⑵短梁制作可先叠加长度，焊接矫正后好料上筋板。⑶钢构件安装中的控制线应在组装后标注，构件的中心线，标高控制线，定位线等，做好构件预检验收依据。标注应在构件的明显部位，同时注明各构件名称和数量。⑷钢板的拼接应符合规范及设计要求，H型钢翼板、腹板纵向不得有接料，横向的接料长度不小于300mm.⑸H型钢组装要在腹板/翼板上拼接、矫正、平直，且探伤合格后进行。梁上的孔应在修正、平直切检验合格后施钻。⑹钢柱、组装重点控制直度、垂直度，严格按规范要求进行。⑺在每道工序施工前都必须对其材质、规格及质量标准核实后方能施工。⑻气割前应将钢材切割区域表面50mm范围内的锈蚀、污物清理干净。如果出现1-3mm的缺棱，可用机械加工或修磨平整。坡口不宜超过1/10，当缺棱沟槽超过3.0mm则应用Φ4mm的低氢型焊条补焊并修磨平整。切割后应清楚边缘上氧化物、熔瘤和飞溅等。⑼冷矫正后钢材表面无明显的凹痕损伤，表面划痕深度不大于0.5mm。热矫正时，加热温度不得超过800℃。在垫平矫正后应缓慢冷却，严禁用冷水急冷⑽所有焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合现行《手工弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》（GB985）和《焊剂层下自动与半自动焊接接头的基本型式和尺寸》（GB986）中的规定。原则上遵照焊接工艺评定报告的参数尺寸。3.3.2钢构件组装1）预组装前的工作⑴组装前的零件、部件应检验合格，连接接触面和沿焊缝边缘每边30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢应清理干净。⑵板材、型材的拼接应在组装前进行。⑶组装时应不断地确认零件和部件加工图的尺寸、编号及材质。⑷组装时必须在零件上划出其定位线，定位基准线和关键中心线在自制的专用胎具上进行定位组装。定位焊接所采用的焊接材料型号应与焊件材质相匹配。焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，且不应大于8mm，焊缝长度50-100mm，间距400-600mm，定位焊缝必须布置在焊道内，并距端头30mm以上，并应由持有合格证的焊工施焊。2）组装⑴组装必须按照工艺流程的规定进行，组装前应编制组装顺序表，组装要严格按顺序表进行组装，组装顺序应根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。组装应遵循如下的原则：A、遇到隐蔽焊缝时，必须先进行焊接，检验合格后才能进入下一道工序。B、布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放的收缩量、加工量。C、组装前零部件的连接接触面和沿焊缝边缘两侧30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等清理干净。D、板材、型材的拼接应在组装前进行，构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行，以便减少构件的残余应力。E、要求磨光顶紧的部位，其顶紧的贴合面应有75％以上的面积密贴，用0.3mm的塞尺检查，塞入面积小于25％，边缘间隙小于0.8mm。F、组装好的构件应立即在构件的安装标识面上标明图号和数量。G、采用夹具组装的拆除夹具时不得用锤击落，需用气割切除，不得损伤母材，并且要打磨平整。H、钢构件所需用的控制线应在组装后标记，注明构件的中心线、标高控制线、定位线等，并且打上永久标记，作为构件检查、验收的依据。I、钢板拼接应遵循如下原则：焊接H型钢的翼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.⑵板拼接除按沿轧制方向进行外，接头的位置应布置在跨度1/4-1/3处，受拉翼缘应采用斜接，斜度不大于45度。⑶避开安装孔和复杂部位，一般接头也应尽量布置在受力较小的部位。⑷对接在无特殊情况下，较大厚度钢板的坡口最大允许值为1：2.5.3）组装的精度要求见下表，组装允许偏差表：构件类型项目允许偏差钢构件对口错边±1.0mm间隙±3.0mm缝隙±2.0mm型钢高度b/100且±20mm型钢垂直度±2.0mm型钢中心偏移±1.0mm型钢连接处错位±2.0mm型钢其它部位错位t/100且≤3.0mm普通螺栓的多板叠，应采用试孔进行检查。组装点焊原则上不在破口进行，如不得不在坡口处进行预组装焊接，正式焊接前应将坡口处的顶装点焊部分完全去除。4）制作完成后，应对柱、梁进行自由状态预拼装，允许偏差应符合下表的规定。⑴单层钢柱外形尺寸允许偏差应符合下表：项目允许偏差检验方法图例柱身弯曲失高fH/1200,且不应大于12.0用拉线和钢尺检查柱底面到柱端最上一个安装孔距离L±L/1500±15.0用钢尺检查柱截面尺寸连接处±3.0用钢尺检查非连接处±4.0柱脚板底平面度5.0用直尺和塞尺检查翼缘板对腹板的垂直度连接处1.5用直角尺和钢尺检查其它处b/100,且不大于5.0柱脚螺栓孔对柱轴线的距离a3.0用钢尺检查⑴焊接H型钢的允许偏差应符合下表。项目允许偏差图例截面高度（h)h500±2.0500≤h≤1000±3.0h1000±4.0截面宽度（b)±3.0中心偏移2.0翼缘板垂直度（Δ）b/100