1.总则
2.材料
3.加工图及工艺流程
4.加工
5.组装
6.构件验收
二、焊接工艺规范
1.总则
2.焊工资质
3.焊接设备
4.焊接材料
5.焊接材料控制
6.焊接条件
7.焊接方法
8. 预热和层间温度
9.引弧块
10.矫正
11.焊缝外观质量
12.焊缝内部质量
13.焊接控制点
14.焊接缺陷的修复
15.焊缝消除应力热处理
16.工地焊接
17. BH柱焊接工艺流程图
18. BH柱焊接工艺
19. BH梁焊接工艺流程图
20. BH梁焊接工艺
三、钢结构安装主要施工方法及技术要求
1.安装技术准备
2.安装现场准备
3.钢构件与材料的进场和验收
4.主要施工顺序
5.钢柱的安装
6.屋面系统钢结构的安装(钢梁的安装)
7.钢吊车梁的吊装
8.工地焊接施工
9.围护结构的安装(彩色压型金属板)
10.平台、梯子及栏杆安装
11.钢结构的降、防火涂料
12.结构工程验收
一、制造工艺规范
1.总则
1.1本工艺规范适用于中建七局安装公司钢结构厂对河南科力新材料股份有限公司轻钢结构的厂房制作和运输。
1.2适用资料及依据标准:
⑴钢结构工程的结施图。
⑵钢结构工程的制作图。
⑶GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》。
⑷GB50221-95《钢结构工程质量检验评定标准》。
⑸JGJ81-91《建筑钢结构焊接规范》。
1.3如果对本制造工艺的内容有疑义,要求变更内容,或需要追加记载重要事项时,必须经技术部门认可后,方能实施。
1.4本制作工艺的内容,操作者必须领会和遵循。
2.材料
2.1钢材
⑴钢材必须附有钢材质量证明书,进料适应逐一核对材质规格尺寸,并将质保书提交业主认可。
⑵钢材应放置在规定的场所,避免将同工程的材料相混,为避免产生较大的变形,应整齐地放在台架上保管。
⑶焊接材料和涂装材料分别见“焊接”和“涂装”工艺。
3.加工图及工艺流程
3.1加工图
⑴加工图应根据业主提供的技术设计施工详图,并应做好设计图纸的自审和互审。
⑵加工过程中加工厂不得任意修改、变更图纸内容。
⑶如加工厂再审图中提出修改意见,必须得到原设计单位认可签证。
3.2工艺流程
⑴根据本工程钢架系统的结构形式,结合我厂的加工能力,在H型钢生产线上进行网络自动化加工,其工艺流程如下:
⑵工厂制作用的钢卷尺建议使用总包方(或由制造厂提供)统一标定的一级计量用尺进行效核,并标贴上修正值方可供制作、安装、监理、业主和总承包单位使用,标准测定拉力为5kgf(49N)。
⑶加工放样由工艺员根据设计要求在微机中进行真形放样,并根据需要加放焊接收缩余量及刨边、铣头等的工艺余量。
4.加工
4.1材料矫正
⑴根据需要,原材料的变形及因加工产生的变形要矫正。
⑵矫正时原则上采用机械的方法(压力机等),但超过机械能力或机械无法矫正的材料可采用加热法矫正,热矫正时尽可能局部加热,温度不得超过900℃,并严禁用强制降温措施。
4.2放样和号料
⑴根据施工祥图以1:1的比例在样板台上弹出实样,求取实长,根据实长制成样板(样杆)。放样应采用经过计量检定的钢尺,并将标定的偏差值计入量测尺寸。尺寸划法应先量全长后分尺寸,不得分段丈量相加,避免偏差积累。其允许偏差应符合表4.2—1的规定。
表4.2—1 样板、样杆制作尺寸的允许偏差
项 目 | 允 许 偏 差 | |
样 板 | 长 度 | 0 —0.5mm |
宽 度 | 0 —0.5mm | |
两对角线长度差 | 1.0mm | |
样 杆 | 长 度 | ±1.0mm |
两最外排孔中心线距离 | ±1.0mm | |
同组内相邻两孔中心线距离 | ±0.5mm | |
相邻两组端孔间中心距离 | ±1.0mm | |
加工样板的角度 | ±20‘ |
下料时要首先确认材质标记,然后根据零件加工清单和排版图在数控切割机和龙门式火焰切割机中进行号料,同时还要核对各零件的规格尺寸和数量。号料是以样板为依据,在材料上划出实样并打上各种加工记号。号料应使用经过检查合格的样板(样杆),避免直接用钢尺所造成的过大或看错尺寸而引起的不必要的损失。号料的允许偏差应符合表4.2—2的规定。
表4.2—2 号料的允许偏差(mm)
项 目 | 允 许 偏 差 |
零件外形尺寸 | ±1.0 |
孔 距 | ±0.5 |
表4.2—3 切割余量
加工余量 | 锯切 | 剪切 | 手工切割 | 半自动切割 | 精密切割 |
切割缝 | 1 | 4—5 | 3—4 | 2—3 | |
刨 边 | 2—3 | 2—3 | 3—4 | 1 | 1 |
铣 平 | 3—4 | 2—3 | 4—5 | 2—3 | 2—3 |
结构形式 | 收缩余量(mm) |
h | ⑴H≤1000 长度方向每米收缩 0.6 板厚≤25 H收缩 1.0 每对加劲板 h1收缩 0.8 |
⑴H≤1000 长度方向每米收缩 0.4 板厚>25 H收缩 1.0 每对加劲板 h1收缩 0.5 | |
⑴H>1000 长度方向每米收缩 0.2 各种板厚 H收缩 1.0 每对加劲板 h1收缩 0.5 | |
H 对接焊缝 | L方向每米收缩 0.7 H 方向收缩 1.0 |
格构式结构 | 轻型衍架:接头焊缝每个接口收缩 1.0 搭接焊缝每米收缩 0.5 重型衍架:搭接角焊缝每米收缩 0.25 |
圆筒型结构 | 板厚≤16 直焊缝一条缝周长收缩 1.0 环焊缝一条缝长度收缩 1.0 |
板厚>16 直焊缝一条缝周长收缩 2.0 环焊缝一条缝长度收缩 2.0 |
4.3切割
⑴ 材料的切割,使用下述机械
钢材种类 | 使用机械 |
钢板 | 数控切割机(NC)、龙门式火焰切割机 |
H型钢 | 自动式带锯机 |
角钢、钢管等型材 | 自动式带锯机、半自动火焰切割机 |
⑶锁口切割、坡口加工可采用坡口开铣机进行机械切削加工,也可根据情况采用自动或半自动气割。
气割的允许偏差应符合表4.3—1的规定
表4.3—1 气割的允许偏差(mm)
项 目 | 允 许 偏 差 |
零件宽度、长度 | ±3.0 |
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 |
表4.3—2 机械剪切的允许偏差(mm)
项 目 | 允 许 偏 差 |
零件宽度、长度 | ±3.0 |
边缘缺棱 | 1.0 |
型钢端部垂直度 | 2.0 |
⑴高强螺栓孔,螺栓孔和锚固螺栓孔原则上都采用数控钻孔机,连接板制孔在数控平面钻床上进行。BH和RH型钢上轻轻打上定位孔(即洋冲眼),以便后续组装牛腿和连接板等零部件定位用。
⑵制成的螺栓孔为圆柱状,并垂直于该位置的钢料表面,倾斜度小于0.5mm,孔缘均匀而无破裂或凹凸的痕迹,除设计图上另有规定者外,一般标准空之孔径较螺栓直径大0.5mm。
⑶孔径大小的允许偏差为0-0.5mm,每群螺栓孔中±0.5mm的误差,应在10%以内。
⑷制孔后的孔径允许偏差如下:
序号 | 名 称 | 示意图 | 允许偏差 |
1 | 孔的偏心△L | -0.5≤△L≤+0.5 | |
2 | 孔间距偏移△P | -0.5≤△P1≤+0.5 -1≤△P2≤+1 | |
3 | 孔中心至边缘的距离△a | △a1≥-1 △a2≥-1 |
柱接头的受压面,按照设计图纸进行端面加工,加工在端面铣床上进行,受压接触面积≥75%。
4.6高强螺拴连接部位磨擦面处理
⑴摩擦面处理采用抛丸机去处轧制氧化皮及加工、焊接等残留物,摩擦面表面处理的范围为整个连接板,并保证在垫圈直径的2倍以上。
⑵摩擦面处理的粗糙度应为90-110μm,摩擦系数应达≥0.45。
5.组装
5.1组装前的准备和处理事项
⑴组装前认真检查组装用零件的编号、材质、尺寸和数量,将连接接触面和沿焊缝边缘30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净。
⑵H型钢在组装前拼接,牛腿在H型钢的基础上拼接,加筋板和连接板最后组装。
5.2 H型钢柱和钢梁组装顺序如下:
微机放样→数控切割→H型钢自动组对→自动埋弧焊接→翼缘矫直→三维数控制孔→自动带锯机切断→坡口开铣机H型钢坡口→牛腿、加筋板和连接板组装焊接→H型钢柱矫正→抛丸机除锈→油漆→包装发运。
5.3焊接连接组装的允许偏差必须按照焊接工艺卡执行,满足GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》的要求。
5.4“焊接”见焊接工艺规程。
6.构件验收
6.1构件验收工作必须在制作完成后,由专职质检员进行验收。
6.2专职质检员必须严格按照加工工艺卡、焊接工艺卡、涂装工艺卡的要求,进行过程监督、检查,实现“过程精品,动态管理,节点考核,严格奖罚”。
6.3成品的外形和几何尺寸的允许偏差必须符合加工工艺卡焊接工艺卡涂装工艺卡的要求,并满足设计图纸和GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》、GB50221-95《钢结构工程质量检验评定标准》中有关构件验收的要求。
6.4构件出厂时,由工厂提供如下产品质量证明及下列技术文件:
⑴产品合格证;
⑵钢结构竣工图纸;
⑶所有钢材焊接材料的质量证明书及要求的实验报告;
⑷高强度螺栓抗滑系数的实测报告;
⑸焊接工艺评定报告;
⑹焊缝的无损检验报告,涂层检测资料;
⑺构件发云和包装清单;
⑻其他需要提交的资料。
二、焊接工艺规范
1.总则
为了确保能够达到要求的焊接接头,焊接前应认真确定下列内容:
⑴钢材种类和特性;
⑵焊接方法、坡口形状、焊接材料类型及特性;
⑶切头表面的切割精度、装备要求及焊接部位清洁和干燥情况;
⑷焊接材料的焙烘;
⑸焊接条件及工艺;
2.焊工资质
⑴从事钢结构工程焊接工作的焊工必须经过该工程规定的考核标准考试合格后方能上岗。焊工考核合格的等级应不小于其从事焊接工作内容的对应等级;从事重要钢结构工程焊接工作的焊工,必须是经过劳动部门考核合格并认可的焊工,并符合AWSD1.1、D1.5的要求;
⑵焊工至少有六个月从事焊接工作的经历,并在本工厂内至少连续二个月从事焊接工作。
3.焊接设备
焊接设备及辅助工具应适合于焊接接头、焊接材料的使用和破口的尺寸等。所有焊缝采用美国LINCOLN和日本Panasonic焊机焊接,因其具有良好的性能,所以能够稳定地进行焊接。
4.焊接材料
下表为焊接材料的选用标准:
⑴埋弧焊焊丝及焊剂
焊丝 | 焊剂 | 制造厂 | 适用钢种 |
(JW-1) | SJ101 | 上海电焊条总厂锦泰焊剂厂 | Q235、A572、Gr50、SM490、STE355、300W、350W |
焊丝 | 制造厂 | 适用钢种 |
JM-56 | 锦泰焊接材料厂 | Q235、A572、Gr50、SM490、 300W、350W |
焊条在使用前应放置焙烘箱内进行烘干,不同的焊条在焙烘箱中标记清楚,分类放置,确保不发生混淆。
下表为焊接材料的烘焙标准:
⑴焊条
焊条种类 | 存放条件 | 烘焙温度 | 烘焙时间 |
SH.J427、SH.J506、SH.J507 SH507.01、SH.OK48.04 | 暴露空气中4 小时以上吸潮 | 300~400℃ | 至少2小时 |
焊剂种类 | 烘焙温度 | 烘焙时间 |
J431,J330,SJ101 | 100~150℃ | 至少1.5小时 |
下表为焊接时选用的电流、电压、焊接速度标准:
⑴手工电弧焊电流
焊条
直径 | SH.J422 | 10SH.J427,SH.J506 SH.J509,SH507.01 | SH.OK48.04 |
φ3.2 | 94~120 | 90~120 | 100~145 |
φ4.0 | 110~190 | 100~180 | 110~190 |
φ5.0 | 140~280 | 130~270 | 140~280 |
焊丝 | 直径 mm | 对接 | 填角焊 | ||||
电流(A) | 电压 (V) | 速度 cm/min | 电流(A) | 电压 (V) | 速度 cm/min | ||
JM~56 | 1.2 | 190~340 | 22~34 | 20~60 | 180~320 | 22~34 | 18~65 |
板厚
(mm) | 正面焊 | 反面焊 | |||||
电流 (A) | 电压 (V) | 速度 (cm/min) | 电流 (A) | 电压 (V) | 速度 (cm/min) | ||
8~12 | 470~650 | 29~33 | 37~50 | 550~620 | 30~33 | 37~50 | |
13~25 | 500~650 | 30~34 | 35~50 | 570~650 | 30~35 | 35~50 | |
26~40 | 520~700 | 30~37 | 32~50 | 570~700 | 30~37 | 32~50 | |
40~60 | 550~750 | 30~37 | 32~50 | 570~700 | 30~37 | 32~50 | |
>60 | 550~750 | 30~38 | 32~50 | 570~750 | 30~38 | 32~50 |
焊角长
(mm) | 焊丝直径 (mm) | 电流(A) | 电压(V) | 速度(cm/min) |
5 | 3.2 | 380~450 | 27~29 | 40~60 |
6 | 3.2 | 420~500 | 27~29 | 40~60 |
7 | 4.0 | 500~570 | 28~31 | 35~50 |
8 | 4.0 | 520~620 | 29~31 | 35~50 |
9 | 4.0 | 520~650 | 30~33 | 32~47 |
10 | 5.0 | 580~670 | 30~33 | 30~45 |
11 | 5.0 | 580~670 | 30~34 | 30~45 |
12 | 5.0 | 600~680 | 30~34 | 30~45 |
13 | 5.0 | 600~680 | 30~34 | 30~45 |
⑴埋弧自动焊:
a)用于大于8mm的重要构件板的拼接;
b)用于拼BH梁填角焊接;
c)用于处于平焊位置,且焊缝较长的坡口焊接接头。
⑵手工焊及半自动焊:
a)筋板、连接板与梁连接的填角焊;
b)处于非水平位置的坡口焊;
c)受空间位置的其他接头。
8.预热和层间温度
根据钢材的材质、母材厚度的差异,预热应采用,预热范围为接头四周150mm范围,下列情况应按下表要求进行预热。
⑴当钢材的碳当量Cep大于0.4%时
Cep=C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Mo/4+V/4+Ni/40;
⑵采用预热的接头硬度(HV)大于350时;
⑶当环境温度低于5℃时。
预热按下表进行:
板厚
材质 | t≤19 | 19<t<38 | 38<t< | t> |
Q235,A572, Gr50,SM490 | 不预热 | 40~70℃(1) | 90~110℃(1) | 120~150℃ |
9.引弧块
⑴引弧块的材料采用Q235或强度更高的材质,其厚度应等于接头中最薄的板厚。
⑵对于对接接头,引弧块坡口的接头要求及准备同母材接头;对于填角焊、T型引弧块侧板应为80~100mm宽。
⑶电弧的引弧和熄弧应距正式焊缝50mm以上进行操作。
⑷焊接完成后,引弧应割去并对接口进行打磨。
⑸焊工完成焊缝后,需打上本人焊工钢印号,以便检验对照和焊缝追踪。
10.矫正
⑴因焊接引起变形的构件,原则上采用机械矫直机(翼缘矫直机和卧式矫直机等)进行矫正。
⑵不能采用机械矫直机矫正的部位,可以进行火焰加热矫正,但应注意加热均匀,保证正确的温度范围和冷却方式。
下表为采用的矫正温度和冷却方式:
钢材 | 钢材表面温度 | 冷却方式 |
Q235 | 650~950℃ | 空冷 ≥350℃时不得进行激冷 |
⑴焊缝外观应整洁、无夹渣、飞溅、焊瘤、未熔合、裂纹等缺陷。
⑵焊缝的外观轮廓应符合设计指定的规范要求。
12.焊缝内部质量
⑴对于重要构件的拼接和重要的对接接头,采用X射线检查焊接的质量。
⑵对于要求完成焊透的焊接接头及X射线难以进行操作的重要接头采用超声波(UT)检查焊缝的焊透情况、熔合、气孔、裂纹、夹渣等缺陷情况。
⑶重要填角焊缝采用磁粉检查(MT)或着色检查(PT)检查焊缝近表缺陷。
13.焊接控制点
⑴焊前清扫
焊缝区域附近无氧化皮、铁锈、油、湿气等影响质量的杂质;焊丝(焊条)上无铁锈。
⑵焊接接头表面的干燥
焊缝附近区域焊前应干燥,必要时,、可对焊缝附近区域加热50~70℃。
⑶焊接
尽可能使用夹具使焊接处于平焊位置,尽可能采用热量分散,对称施焊,采用焊接变形最小的方法施焊。
⑷定位焊
a)定位焊的工艺要求应同正式焊缝的工艺要求相同。
b)定位焊应避免在焊缝的起始,结束和拐角施焊,原则上避免在坡口内施焊。
c)定位焊尺寸以下表为标准:
材料厚度 | 定位焊长度 | 焊缝间距(mm) | |
(mm) | 手工焊 半自动焊 | 自动焊 | |
T<25 | 40~50 | 50~70 | 300~400 |
25≤t≤50 | 50~70 | 80~100 | 300~400 |
t>50 | 70~100 | >100 | ≤300 |
a)焊接材料在使用前应是干燥和完好的,暴露在空气中超过规定的焊条、焊剂严重吸潮,应进行熔烘,严禁使用脱皮或生锈的焊条。
b)焊材的使用保管和发放应严格按照规定。焊工应配备保温筒。
⑹预热和层间温度
焊接时应按规定的条件对母材进行预热,并进行测量达到规定温度后方可进行焊接。焊接时,层间温度不得低于预热温度,但层间温度控制在250℃以下。焊缝预热要有数据记录并归档。
⑺焊接条件
焊接时应按照焊接工艺评定的数据和焊接工艺合理地调节焊按电流、电压和速度,保证焊缝的质量和性能,严禁超规范操作。
⑻咬边和过溢的防止
采用的焊接条件应合理以不致竽产生焊缝的咬边或焊缝的过溢,若出现超标的咬边及过溢应进行修复。
⑼夹渣及飞溅的清理
焊后应清除焊缝表面的夹渣,并铲除焊缝附近的飞溅。
14.焊接缺陷的修复
⑴裂纹:用超声波检查裂纹的长度和深度,分析裂纹产生的原因,然后用碳刨将裂纹及周围各50mm完好金属清除,再进行补焊。
⑵)未焊透:用碳刨去除未焊透部分焊缝,重新焊接。
⑶夹渣和气孔:用碳刨刨除夹渣及气孔后糕点焊。
⑷尺寸不足、凹陷、咬边超标:用焊条补焊至规定尺寸。
⑸焊瘤及焊缝过高:用碳刨清除或砂轮打磨。
⑹定位焊开裂:用碳刨清除原来的定位焊缝,重新焊接。
⑺螺栓焊钉不牢固:用锤击落螺栓后,重新准备母材表面,用栓焊重焊。
⑻修复补焊宜选用直径不大于4mm的低氢焊条,补焊的工艺要求应同原工艺,但预热温度应提高30~50℃。
重要焊缝的修复应得到技术部门认可并出具修复工艺,第三次返修就按AWS规定执行。
15.焊缝消除应力热处理
⑴对于重要的接头及焊接残余应力较大的构件进行局部消除应力热处理或整体消除应力热处理。
⑵局部消除应力热处理采用履带式加热器进行加热,整体热处理在加热炉内进行。
⑶焊缝的热处理应在焊缝探伤合格后、构件机加工前进行。
⑷热处理的温度为580 ~650℃,温度时间如下规定:
板厚(mm) | t≤ | 6≤t≤50 | t>50 |
保温时间(min) | 15min | 60min | 120min每增加1mm延长15分钟 |
⑹加热温度超过300℃(或炉温超过300℃),加热速率和冷却速率不超过260℃除以焊件最厚部位的英寸值,冷却时当温度低于300℃时,可采用空冷。
⑺无论采用电热板加热或炉体加热,匀应有自动曲线记录升温和保温时间、数据一并归入技术档案。
16.工地焊接
⑴从事工地现场焊接的焊工,是经过劳动部门或设计指定要求考试合格的焊工,符合AWSD1.1的要求,并具有对应的操作等级资格。
⑵工地现场焊接主要采用手工电弧焊、气体保护电弧焊、药芯焊丝电弧焊以及螺栓焊接等焊接方法。
⑶必须进行现场焊接的接头,在工厂加工时应在坡口面及接头对应的附近区域去除油、铁锈、氧化物等后,再涂上一层较薄的对焊接无害的防锈涂料。
⑷进行现场接头焊接时,在接头的附近区域应采用必要的防风措施。
⑸现场焊接接头的工艺要求和质量要求与工场焊接要求相同。对现场有要求进行无损检验的焊缝,其检验和报验、监理确认顺序同工厂要求。
⑹高强螺栓和工地焊接并用接头,无特殊说明时,先初拧高强螺栓,再进行现场焊接,最后终拧高强螺栓。
⑺为保证安装精度及安装便利,采用合理的焊接顺序及工艺进行焊接,以减少变形。
17. H柱焊接工艺流程图
18. H柱焊接工艺
18.1 H柱结构示意图:(略)
18.2 H柱接点焊接坡口见施工详图。
18.3 H柱焊接制作要领
⑴H柱装配前,要对翼板、腹板矫平和桥直,下料经检验合格后,方可进行组对装配:
⑵组对时用H型钢组立机进行组对,精度、效率高,减少人为误差。工期很紧时也可以经测平的工作台上,腹板水平放置后进行BH装配,如图:
为防止变形,在H柱焊接一侧的反面,设置一定数量的临时防变形工艺支撑,如图:
⑶用龙门埋弧自动焊机进行焊接,反面碳刨清根后焊完。
⑷对于要求熔透的焊缝,腹板先焊一侧坡口焊缝不可一次焊完,一般焊至坡口深度的2/3或平齐后,反面碳刨清根后焊完,再焊完正面未焊完的部分或盖面;
⑸为防止出现扭曲变形,焊接时应保证四条纵向焊缝的焊接方向一致;
⑹BH柱较长时,一条纵缝采用2~3台焊机进行分段退焊法焊接;
⑺BH柱加劲板焊接时,应先焊劲板与腹板间焊缝,再焊接劲板与两侧翼板间焊缝,见施工图:
19. H梁焊接工艺流程图
(参见H柱焊接工艺流程图)
20. H梁焊接工艺
20.1 H梁结构示意图(见施工图)
三、钢结构安装主要施工方法及技术要求
本工程钢结构制作安装量为540t左右,包括焊接H型钢铁柱、钢梁和吊车梁。采用场外工厂预制加工,运至现场安装。先安装钢柱及柱间系杆、柱间支撑,再安装钢屋架梁、钢吊车梁、钢轨及檩条,最后安装墙面、屋面彩板。
1.安装技术准备
a)安装前要熟悉图纸、图集,了解施工工艺。弄清节点构造,掌握施工方法,注意构件的安装顺序和节点的连接形式及施工要求。
b)安装所用的水准点、座标点要引至安装现场并复核。安装前对建筑物的定位线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进行检查,并办理交接验收。当基础工程分批进行交接时,每次交接验收不应少于一个安装单元的柱基基础。
c)检查基础板是否符合要求。
d)用墨斗放好基础平面的纵、横向基准线作为柱底板安装定位线。
2.安装现场准备
a)钢构件的现场存放
堆放构件的地面平整坚实,排水良好,以防构件因地面下沉而倾倒。根据构件的制作及堆放的状况又可分为专用性堆放场和分散性堆放场两种如下:
专用性堆放场 就是在吊装前存放构件的露天场地,需根据业主和现场情况确定。
分散性堆放场 考虑到场内构件运输的方便,并结合起重吊装的特性,构件分散在各个安装对象附近,详细的堆放场地见平面图。
b)钢构件的堆放方法
构件运至现场堆放,钢构件不得直接置于地面上,要垫高200mm以上。要平稳放在支承座上,支承座之间的距离以不使结构产生残余变形为限。多层堆放时,钢结构之间的支承点要放置在同一坚直高度。不同类型的钢结构一般不堆放在一起。另外先行安装的构件堆放在装车前排,避免装车时翻动。
c)钢构件的布置
吊装前要将安装的构件按位置、方向摆放在吊装位置,施工中各厂房构件主要考虑以下两种布置形式:(现场确定)
3.钢构件与材料的进场和验收
a)钢构件以及材料的运输,根据安装进度计划来安排进场,进场按日计划精确到每件的编号,构件最晚在前一天进场,构件及材料进场前要考虑安装现场的堆场,尽量协调好安装现场与制作加工的关系,保证安装工作计划进行。
b)构件到场后,按随车货运清单核对所到构件的数量及编号是否相符,构件是否配套,如果发现问题,制作厂迅速采取措施,更换或补充构件,以保证现场急需。
c)严格按图纸要求和有关规范,对构件的质量进行验收检查,并做好记录。
d)对于制作超过规范误差和运输中受到严重损坏的构件,应当在安装前进行返修。
e)构件进场要堆放整齐,防止变形和损坏,堆放时放在稳定的枕木上,并根据构件的编号和安装顺序来分类。
f)构件的标记要外露以便于识别和检验。
g)堆放记录(场地、构件等)应当留档备查。
h)螺栓采用防水包装,并将其放在托板上以便于运输,存放时根据其尺寸和高度分组存放。只有在使用时才打开包装。
4.主要施工顺序
施工原则:一般从厂房一端开始,向另一端推进,由下而上进行,每一单元构件安装之后,要具有空间刚度和可靠的稳定性。为了防止安装累计偏差,一般选择有柱间支撑的标准柱或标准间节先进行施工,并在施工过程中遵循先竖向平面,先高跨后底跨,先大跨后小跨,先特殊后一般的原则。
施工顺序:钢构件进场→检查→构件摆放→钢柱吊装→钢柱校正→柱间系杆、柱间支撑→ 钢屋架梁吊装→钢吊车梁吊装→钢轨安装→防火涂料施工→楼层板施工→维护系统安装→屋、墙面板安装。
5.钢柱的安装
a)钢柱的吊装
钢柱为H型钢,最高安装标高约为26m,钢柱单重约3t。用25t或40t汽车吊按构件平面布置及沿轴线依次进行单机吊装。
钢柱起吊前,从平面到离柱脚底面约一米处,划一水平线,以便安装后复查牛腿平面标高之用;在柱脚和柱顶分别标记中心线,以便安装后测量垂直度。
钢柱脚与基础多用地脚螺栓连接,为了使钢柱在就位时能顺利套入地脚螺栓,通常采用垂直吊法吊装。吊装钢柱时要特别注意保护地脚螺栓和吊索,为避免钢柱柱脚套入地脚螺栓时碰坏丝扣,常用铁皮做成磁筒套在丝扣上,钢柱就位后,取去套筒,戴上螺帽。为了保护吊索不被钢柱边缘锐利的棱角所损伤,在绑扎处垫好护角垫板,也可以垫以橡皮,此外也可用专用吊索吊装。
吊装就位后,利用起重机起重臂回转进行初校,一般使钢柱垂直度控制在20mm之内,拧紧柱底地脚螺栓,起重机方可松钩。
基准标高点一般设置在柱基底板的适当位置,四周加以保护,作为施工阶段标高的依据。以基准标高点为依据,对钢柱进行标高实测,将测得的标高偏差用平面图表示,作为钢柱标高调整的依据。
柱间距检查是在定位轴线认可的前提下进行,采用标准尺(通过计算调整过的标准尺)实测柱距。柱距偏差值严格控制在±3mm范围内,不能超过±5mm。
b)钢柱校正
钢柱的校正包括两个内容:平面位置校正和垂直度校正。校正顺序为:先校正平面位置,后校正垂直度。钢柱临时固定后立即进行初校,焊接完毕后对钢柱的垂直度与标高进行最终测量并作好记录。
平面位置校正:
柱子就位时严格控制位移大小。校正方法采用千斤顶加链索、套环和托座,按水平方向顶校钢柱,方法(见图示二)。
用千斤顶校正平面位移
垂直度的校正:
柱子垂直偏差观测,利用两台经纬仪架设在纵横轴线上,仪器架设点距柱子1.5倍柱长的地方。一但当纵轴已有柱子,无法架设经纬仪,可将仪器架设在偏离大于或等于150的轴线上。(见图示三)。
柱子垂直度校正先校正偏差大的一面,后校正偏小的一面。常用的方法是用千斤顶法,用千斤顶法正柱子有斜顶和立顶之分,(略)。
钢柱校正完毕后,再度紧固地脚螺栓,并塞紧钢柱底部的斜垫铁,并用电焊点焊固定。
为防止钢柱垂直度校正过程中产生轴线位移,要在位移校正后在柱脚四周用4~6块10mm厚钢板作定位靠模,并用电焊与基础埋件焊接固定,防止移动。
c)钢柱扭转的调整
根据钢柱制作的记录,通过控制对角错边量来抵消钢柱的扭转偏差,特别是消除成批柱子安装扭转偏差的积累。柱的对角错边量不得超过3mm。
6.屋面系统钢结构的安装(钢梁的安装)
钢架梁的安装应在柱子矫正符合规定后进行,根据场地和起重设备条件,最大限度地将拼装工作在地面完成;钢架斜梁组装,先用临时螺栓和冲订固定,经检查达到允许偏差后,方可进行节点的永久连接。
安装顺序先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀钢架开始,在钢架安装完毕后进行效正,然后将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好,检查其铅垂度。然后以这两榀钢架为起点,向房屋另一端顺序安装。
a、钢梁的吊装
将预制好的钢梁构件运输到安装地点,利用25t或40t吊车吊装。钢梁的水平标高和纵横轴线的复测和调整根据实测值,作出标记并根据该值来进行调整。
在钢梁就位过程中用足够长的溜绳系在钢梁的两端,方便地面人员操作。
钢梁吊装时,还需对钢柱进行复核,一般采用倒链拉钢丝绳缆索进行校正,待钢梁安装完后,方可松开缆索。
b、钢梁的校正
钢梁校正是对高低和水平方向进行调整使之符合设计和规范规定。高低方向校正是对梁的端部标高进行调整,可用起重机吊空或千斤顶顶空,然后在梁底部填设垫块。
水平方向校正用橇棒、钢楔、链条葫芦进行调整。
7.钢吊车梁的吊装
a、起吊
用8t或16t吊车直接起吊,就位于钢柱牛腿上(略)。
b、校正
钢吊车梁的校正内容有三项:标高、平面位置(直线度和轨距)、垂直度。这三项中先校正标高。
标高校正:
在一跨吊车梁全部吊装完毕后进行,方法是将水准仪架在梁上或专门、搭设的平台上,对每根梁的两端进行高程测量,按其最高点算出各点所需垫板厚度(必要时考虑允许误差作出适当调整)。然后在梁的支座处垫钢板,如梁的支承是平面支承,要满填钢权;如是筋板顶端支承,则垫板要大于端支承面,必要时做成楔形,以便垫平支好。
平面位置校正:
在全长度上按吊车梁的设计中心线拉一根长钢丝,所有梁均按此钢丝拨正。在校正完毕之后要复查吊车轨距。
垂直度校正:
这是确保吊车梁正常工作非常重要的条件。检查方法是从梁的上翼缘挂线垂下去,测量线绳至梁腹板上下两处的水平距离,然后根据梁的倾斜程度用垫斜板的办法校正。
8.工地焊接施工
a)工地焊接
工地上单件构件间的连接最普通的形式是采用焊接连接,使单件构件间组成刚架,大多数采用的焊缝为角焊缝,同时也采用对接焊缝(如柱与柱、柱与梁、梁与梁等节点),有些部位也采用T型焊缝。
钢构件的焊接采用手工电弧焊。施焊前检查焊件接缝处是否符合设计要求,对要求焊透的焊缝要认真修整,组装定位点焊缝表面清理后要露出光泽。所用焊条在施焊前进行烘焙。
焊接完毕后,要及时清理焊缝表面的熔渣及飞溅物,并检查焊缝的外观质量。焊缝质量检验要按设计要求,并按国家施工及及验收规范执行。
b)焊接构件的矫正
焊接构件变形矫正,采用机械矫正法、火焰矫正法或混合矫正法进行矫正。矫正前要经检测确定变形的部位、性质等,作出相应标记,并确定有效的矫正方法。采用压力机(或千斤顶)配合胎膜架进行。火焰矫正变形使用焊炬加热,加热温度要在规定范围内,避免在同一位置反复烘烤。
c)高强度螺栓施工
本工程钢结构连接主要采用扭剪型高强螺栓副连接,一个扭剪型高强螺栓副包括一个螺栓,一个螺母和一个垫圈。
①、高强度螺栓施工前要对螺栓的制造质量进行检查,必须具备出厂证明书、产品合格证,并符合标准规定,同时还要检查螺栓的外形尺寸和外观形象。
②高强度螺栓要严格保管在防潮的专用仓库中,按规格、批号分类妥善保管,做到不生锈、不沾污,防止螺纹损伤、缺件、混批乱装,安装时才准开箱,根据施工计划定量使用。
③施工前,扭剪型高强螺栓连副要按出厂批号复验预拉力,其平均值和变异系数应符合国家现行标准钢结构《高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》的有关规定。
④高强度螺栓连接处和梁、柱连接板等磨擦面的抗滑移系数要达到设计要求,并在施工前对加在工厂提供的同等试件做抗滑移系数复验。复验合格后,构件同合格试件对比等同方可使用。
⑤磨擦面采取覆盖保护、妥善保管措施,使用前认真清理,做到不沾脏物和油污,不在上面作任何标记。对磨擦面上的孔边、板周边有毛刺、脏物、漆点、油污,焊接飞溅等疵点用铲刀、细钢丝刷、除漆剂、火焰等处理,确保磨擦面的质量。同时要求磨擦面要平整。
d)高强度螺栓施工工艺如下:
高强度螺栓连接安装前要先穿入适量的临时普通螺栓,使用冲钉固来调整孔位。不得直接用高强度螺栓兼做临时螺栓。
孔眼对准、自由穿入高强度螺栓、严禁锤击螺栓入孔。螺栓同连接板的接触面之间必须保持平整。垫圈要位于螺母的一侧。一个节点的所有螺栓穿入方向以施工方便为准,力求一致。如不能自由穿入时,该孔采用铰刀修整,为了防止铁屑落入板缝中,铰孔前要将四周螺栓全部拧紧,使板迭密贴后再进行,严禁气割扩孔。
高强度螺栓紧固时要分初拧、终拧。初拧采用扭矩扳手或定扭矩的电动扳手进行,初拧扭矩一般达到标准扭矩的50%。每组高强度螺栓拧紧顺序要从节点中心向边缘依次施拧,使所有的螺栓都能有效起作用。
扭剪型高强度螺栓终拧采用专用电动扳手进行施拧,至将尾部的梅花剪断,即认为终拧完毕。对于无法使用专用电动扳手进行施拧的,可按大六角头高强螺栓施拧的转角法进行施工,转角法按初拧和终拧两个步骤进行,第一次用定扭距的电动扳手或扭矩扳手拧紧到初拧值,终拧用定扭矩的电动扳手或其他方法将初拧后的螺栓再转一个角度,以达到螺栓预拉力的要求。在每班作业前后,均进行校正,其扭矩误差分别为使用扭矩的±5%和±3%。
扭剪型高强度螺栓是一种特殊的自标量型的高强度螺栓,由本身环形切口扭断力矩控制高强度螺栓的坚固轴力。复验时,只要观其局部难以使用电动扳手处,则可以参照高强度大六角螺栓的检查方法办理。
9.围护结构的安装(彩色压型金属板)
a)安装压型板屋面和墙前必须编制施工排放图,根据设计文件核对各类材料的规格、数量、检查压型钢板及零配件的质量。在安装墙板和屋面板时,墙梁和檩条要保持平直。
b)面板的接缝方向应避开主要视角。当主风明显时,应将面板搭接边朝向下风方向。压型钢板的纵向搭接长度应能防止漏水和腐蚀,一般为200~300mm。
c)屋面板搭接处均应设置胶条。纵横方向搭接边设置的胶条应连续。胶条本身应拼接。檐口的搭接边外应设置与压型板剖面相应的堵头。
d)压型钢板应自屋面或墙面的一端开始依序铺设,应边铺设、边调整位置、边固定。山墙檐口包角板与屋脊板的搭接处,应先安装包角板,后安装屋脊板。
10.平台、梯子及栏杆安装
a)钢平台、钢梯、栏杆安装应符合现行国家标准《固定式钢直梯》(GB4053.1)和《固定式钢斜梯》(GB4053.2)、《固定式防护栏杆》(GB4053.3)、《固定式钢平台》(GB4053.4)的规定。
b)平台钢板应铺设平整,与承台梁或框架密贴、连接牢固,表面有防滑措施。栏杆安装连接牢固可靠,扶手转角应光滑。
11.钢结构的降、防火涂料
a)在防火涂层施工前,首先对防火、涂料进行复验,并经现场防火性能试验,试验性能满足消防部门的要求后才能正式进行涂层作业。
b)防火涂料的试验包括耐火试验和粘结强度试验。
c)防火涂料要储存在干燥、通风、防潮的专用库房内,储存期过长而造成结块变质的涂料不能施工。
d)喷涂防火涂层的工人经技术培训才能上岗。
e)防火涂料喷涂前先清理掉钢构件上的灰尘、油污和其它杂物。对不需喷涂的部位用塑料布包扎保护,以免喷涂粘染。
f)喷涂前,要将钢结构上的标记处用贴片盖住,以备钢结构测量调整。喷涂分层进行,喷涂厚度要满足设计要求。喷涂时,喷垂直于被喷钢构件表面,同时喷与构件距离在10-15mm为宜,喷涂气压在4-6kg/cm2范围内。
h)防火涂层不宜在5℃以下喷涂。冬季施工时,应对现场进行封闭加温。
i)防火涂层外均匀一致,无大面积凹凸,且平整无缺角,涂层没有大于0.5mm以上的裂纹。
j)防火涂层施工避免出现空鼓现象。
12.结构工程验收
a)钢结构安装工程的验收包括:钢结构安装工程的交接验收、隐蔽工程验收和竣工验收。
b)钢结构安装工程的中间交接验收是工序完成后的交接验收,其原则是上道工序符合规定后,下道工序才能施工。
c)钢结构安装工程的竣工验收,要在结构全部或具有空间刚度单元部分的安装工作完成后进行