钢结构工程施工工艺

钢结构工程施工工艺材料准备1钢材建筑钢结构采用的钢材以碳素结构钢Q235B。钢材应有质量保证书，按图纸及有关规范进行复试，并应达到设计要求及国家有关标准的规定。2钢材性能复验钢材复验分化学成分分析及力学性能试验两部分。(1)钢材的化学成分分析执行国家标准《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》（GB222—1984）。(2)钢材的力学性能试验执行国家标准《钢材力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975—1982），在产品标准或双方协议对取样另有规定时，则按规定执行。3焊条、焊丝及焊剂的选择(1)手工焊1)焊接3号钢时：采用T420～T425型焊条。2)焊接10Ｍｎ或10Ｍｎq钢时：采用T500～T505型焊条。(2)自动焊或半自动焊1)焊接3号钢时，一般情况下可采用H08、H08A、H08ＭｎA焊丝配合高锰高硅型焊剂或选用低锰型、无锰型焊剂配合H08ＭｎA和H10Ｍｎ2焊丝。2)焊接10Ｍｎ钢或10Ｍｎq钢时，可采用H08A、H10Ｍｎ2焊丝配合高锰型或低锰型焊剂。4对焊条、焊丝及焊剂的要求(1)应有质量保证书，并符合设计要求。(2)焊条使用前应在250～350°C条件下烘干。5高强螺栓应有质量保证书，并按设计要求进行摩擦因数试验，以满足图纸及国家有关标准的规定。6防腐涂料涂料的品种、牌号、色别及配套的底漆、稀料等应有产品合格证，并符合图纸要求及国家标准的规定。2.设备准备(1)下料设备：锯床、型钢切割机、半自动及全自动切割机、等离子切割机、剪板机等。(2)组拼设备：钢平台、人工组拼胎模、自动组立机等。(3)焊接设备：二氧化碳气体保护焊、半自动或全自动埋弧焊、气焊、电焊机等。(4)矫正设备：自动矫正机、压力机等。(5)机加设备：钻床、刨边机、车床等。(6)除锈防腐设备：空压机、喷砂设备、磨光机等。(7)起重设备：汽车起重机、塔式起重机、卷扬机等。3机具准备(1)测量工具：钢卷尺、直尺、角度尺、塞尺、卡尺、水准仪、经纬仪等。(2)工具：钻模、鎯头、焊炬、割炬、撬杆、夹具、楔铁、千斤顶等。(3)起重机具：钢丝绳、绳夹、钢板夹、滑轮、倒链等。4加工工艺准备1场地准备要准备好足够的材料堆放、半成品堆放、成品堆放及涂刷场地。2作业条件准备(1)制作前应根据设计图及有关技术文件编制工艺路线卡。(2)制作前应根据主体设计院设计图进行施工详图深化设计。(3)根据设计图、施工详图及有关规范进行技术交底。(4)统一校测计量用具，经计量检测后使用。(5)生产线及全部设备保养调试，处于良好运行状态。(6)构件所用主材及辅材全部备齐并具备图纸设计及规范要求。材质、型号、规格分类放置，以免错误使用。4钢柱的安装4.1内容钢柱、柱间支撑、系杆等。4.2特点稳定性要求高，对于截面、高度和重量大的钢柱，安装尺寸要求高，校正难。4.3安装预埋锚栓交接验收→钢柱就位→钢柱安装→校正→锚拉栓紧固→检验→柱间撑安装→系杆安装→检验→二次灌浆。4.4钢柱出厂前准备1.连接件准备包括所用的螺栓、螺母、压板、垫板等。2.辅助材料准备包括焊条、油漆等。4.5主要机具准备1.设备起重设备；运输设备；焊接设备；气割设备；喷涂设备。2.机具钢丝绳、吊索具、钢板夹、卡环、棕绳、倒链、千斤顶、鎯头、扳手、撬杆、钢卷尺、经纬仪、水平仪、冲子等。4.6安装方案准备起重机械选择；吊装工艺；劳力组织；钢构件现场堆放；安全措施；作业前技术交底。4.7作业条件所需梯子，安全防护栏杆、操作平台、脚手架等。4.8钢柱现场预拼准备：拼装用临时平台。4.9安装操作工艺(1)临时平台搭设应平整和稳固，要有临时固定措施，以防钢柱予拼中发生位移变形。(2)分别在钢平台和钢柱上弹出中心线，上下柱要垫平、找直、用绳纬仪与通线校验后，用夹具定位焊。(3)焊接：为减少焊接变形，一般采用对称焊，未焊好前夹具和临时固定板不要拆除，待两面都施焊完后拆除临时固定装置。如有变形，用火焰法校正。(4)起吊绑扎：选好绑扎点（即吊点），钢柱绑扎点一般选在重心的上部或牛腿的下部。根据钢柱的长度、重量选择吊车及吊装方法，单机吊装通常用滑移法或旋转法，双机抬吊通常用递送法。(5)钢柱起吊前，将调节螺母先拧到锚拉栓上，钢柱起吊后，当柱底板距锚拉栓约30～40cm时，要将柱底板螺栓孔与锚拉栓对正，这时缓慢落钩，就位。同时将钢柱定位线与基础轴线对齐，初步校正，戴上紧固螺母，临时固定后脱钩。(6)钢柱就位后要用经纬仪或线锤进行校直，并用双螺母进行柱底调平，调节范围超出设计尺寸时，事先要用垫板找平。(7)固定：钢柱整体校正后，要将紧固螺母拧紧，并做临时加固，待其他钢构件全部安装检查无误后，浇灌细石混凝土。(8)钢柱校正固定后，将柱间撑系杆安装固定。(9)高层及超高层钢结构钢柱校正1)柱基标高调整，首层柱垂偏校正，与单层钢结构钢柱校正方法相同。2)柱顶标高调整和其他节框架钢柱标高控制可以用两种方法：一是按相对标高安装，另一种按设计标高安装，通常按相对标高安装。安装以线控制，将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行综合处理。3)第二节纵横十字线校正。为上下柱不出现错口，尽量做到上下柱十字线重合，如有偏差，在柱柱的连接耳板的不同侧面夹入垫板，钢柱的十字线偏差每次调整3mm以内，若偏差过大分2～3次调整。4.10质量控制与检验标准(1)质量控制分主控项目与一般项目，主控项目是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。(2)检验标准执行国家标准GB50205规程。(3)基础支承面、地脚螺栓的偏差应符合表3的规定;钢柱安装的允许偏差应符合表4的规定。表3支撑面、地脚螺栓(锚栓)的允许偏差和检验方法项次项目允许偏差/mm检验方法1支撑面标高±3.0用水准仪检查水平度l/1000用1m直尺和塞尺检查2地脚螺栓(锚栓)螺栓中心偏移0用钢尺检查螺栓露出长度+30.0螺纹长度03预留孔中心偏移10.0用钢尺检查注:l为支撑面长度。表4钢柱安装的允许偏差和检验方法项次项目允许偏/mm检验方法1柱脚底座中心线对定位轴线的偏移0用钢尺检查2柱基准点标高有吊车梁的柱+3.0-0用水准仪检查无吊车梁的柱+0-8.03挠曲矢高H/100010用钢尺检查4柱轴线垂直度单层柱H≤1010.0用经纬仪或吊线和钢尺检查H10H/100010多节柱底层柱10.0柱全高30注:H为柱全高。3钢柱焊接H形钢的制作1制作工艺流程：生产准备→原材料矫正→放样→号料→剪、冲、据、气割→零件平直→弯制（煨、滚圆、模压）→边缘加工（铣、刨、铲）→制孔（冲、钻）→半成品库分类堆放→接板→超声波探伤→矫正→拼装→拼装点焊→焊接(埋弧焊)→焊缝检查→矫正→端部铣平→总装配→焊接→焊缝检查→矫正→成品钻孔→摩擦面处理→除锈→油漆→成品堆放。焊接H形钢生产线设备及工作过程原理1下料设备焊接H形钢生产线的下料设备一般配备数控多头切割机或直条多头切割机。此类切割设备是高效率的板条切割设备，纵向割矩可根据要求配置，可一次同时加工多块板条。设备状况及技术性能可参见气割下料的有关部分。2组立设备H形钢组立机的工作程序分两步：第一步组成⊥形，第二步组成I形，其工作原理是：(1)翼缘板放入，由两侧辊道使之对中。(2)腹板放入，由翻转装置使其立放，由辊道使之对中。(3)由上下辊使翼板和腹板之间压紧（组对翼板、腹板间留有间隙的H形钢时，要采取垫板等特殊措施）。(4)数控的点焊机头自动在两侧每隔一定间距点焊一定长度，一定焊缝高度的间断焊。3焊接设备H形钢生产线配备的焊机一般为埋弧自动焊机，从类型上分，可分为门式焊接机及悬臂式焊接机两种类型。龙门式双焊机自动焊时，有两种布置方式：(1)在同一工件的两侧同时焊接，采取角接焊形式焊接。(2)两个工件同时进行船形位置焊。由两台焊机的内侧焊接是因为在内侧焊时，操作者在中间同时照顾两台焊机。4H形钢翼缘矫正机经过焊接，H形钢的翼缘板必然产生菌状变形，而且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，H形钢矫正机可以解决这两个问题。其原理如图6所示。导辊布置在图剖面的前后，以校正垂直。从图的校平原理看出，可以是两侧下压，也可以是主动托辊上下，而两侧压辊只作左右调整。这样机构比较合理，但同时由于托辊的上下行动，其前后辊道也需要调整其高度。3.2放样在样台上1:1的比例放出大样，制作样板和样杆，作为下料、弯制、铣刨和制孔等加工的依据。放样前应与土建施工部门核对钢尺，放样与号料时，应根据工艺要求预放焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。3.3配料根据来料尺寸和用料要求，统筹安排合理配料，并做出排版图。3.4柱间支撑制作一般柱间支撑大部分用角钢组焊而成,大型柱间撑多用槽钢组焊。其制作工艺为：原材校正→放大样→制作样板→下料→钻孔→拼装→焊接→矫正→检测→除锈→油漆。为了运输及安装方便，可将柱间撑分解制作，但必须按大样预拼装，并留出安装螺栓孔。3.5防锈钢结构在涂刷防锈涂料前，必须对构件表面彻底清理，清除毛刺、铁锈、油污及其他附着物，使构件表面露出金属光泽。(1)人工除锈：即人工用刮刀、钢丝刷、砂布或电动砂轮等简单工具，将钢材表面的氧化皮、铁锈等除去(2)喷砂除锈：喷砂时一般用石英砂或海砂，如改用铁砂或铁丸，效果更好。(3)涂料的施工在晴天和有良好通风的室内进行较为合适，应避免在雨、雪、雾、风沙天气或烈日下在室外施工。涂漆必须最后施工，不能与钢结构的焊、铆、割等工序交错进行，以免损伤漆膜。3.6质量控制与检验标准(1)质量控制分主控项目与一般项目,主控项目是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。(2)检验标准执行国家标准GB50205规程。(3)钢柱制作的外形尺寸允许允许偏差应符合表1和表2的规定。表1单层钢柱制作允许偏差和检验方法项次项目允许偏差/mm检验方法1柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离(l)±l/1500±10用钢尺检查2柱底面到牛腿支承面距离(l1)±l1/500±8.0用钢尺检查3受力支托表面到第一个安装孔距离±1.0用钢尺检查4牛腿面的翘曲2.0用拉线、直角尺和钢尺检查5柱身弯曲矢高H/10005.06柱身扭曲牛腿处其他处3.08.0用拉线、直角尺和钢尺检查7柱截面几何尺寸连接处其他处±3.0±4.0用钢尺检查8翼缘板对腹板的垂直度连接处其他处1.5b/1000用直角尺和钢尺检查9柱脚底板平面度0用1m直尺和塞尺检查10柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离3.0用钢尺检查注:H为柱高(长)度;b为柱截面翼缘板宽度。表2多节钢柱制作外形尺寸允许偏差和检验方法项次项目允许偏差/mm检验方法1一节柱高度±3.0用钢尺检查2两端最外侧安装孔距离±2.0用钢尺检查3柱底铣平面到牛腿支承面的距离±2.0用钢尺检查4铣平面到第一个安装孔距离±1.0用钢尺检查5柱身弯曲矢高H/15000用拉线、直角尺和钢尺检查6一节柱的柱身扭曲H/2500用拉线、直角尺和钢尺检查7牛腿端孔到柱轴线距离±3.0用钢尺检查8牛腿的翘曲l1≤10001l＞10002.03.0用直角尺和钢尺检查9柱截面尺寸连接处其他处±3.0±4.0用钢尺检查10柱脚底板平面度0用1m直尺和塞尺检查11翼缘板对腹板的垂直度连接处其他处1.5b/1000用直尺和钢尺检查5柱脚螺栓孔对柱轴线的距离3.0用钢尺检查6箱形截面连接处对角线差3.0用直尺和钢尺检查7柱身板平面度H(b)/1500用直尺和钢尺检查注:H为一节柱高度;b为柱翼缘板宽度;l1为柱牛腿外侧安装孔至柱轴线的距离。组装工序的一般规定(1)拼装必须按工艺要求的次序进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格方可覆盖。当复杂部位不易施焊时，亦须按工艺规定分别先后拼装和施焊。(2)布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量及齐头、加工的余量。(3)为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。胎具及装出的首件必须经过严格检验，方可大批进行装配工作。(4)组装前，零件、部件的连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50