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钢结构工程施工方案word文档
第五节钢结构工程
1、设计概况及施工部署
1.1设计概况
钢材性能:
本工程主要采用Q235B级、Q345B级的钢板及型钢。
连接形式:
现场安装主要连接形式为焊接和高强螺栓连接两种方式。
1.2型钢柱施工顺序见图4.5.1。
图4.5.1型钢柱施工顺序
2、钢结构加工
2.1放样
2.1.1放样人员必须熟悉施工图纸和工艺要求,核对结构及构件相互连接的几何尺寸和连接是否存在不当之处。
如发现施工图的遗漏或错误之处,以及其它原因(一般指可操作性)需要修改施工图时,需征得原设计单位同意并出具书面设计变更通知单,不得擅自修改。
预计会出现大量焊接收缩和需铣削的构件,应在长度和宽度方向加放适当加工余量。
2.1.2放样应在平整的放样平台上进行,凡需放大样的构件应以1:
1的比列放出实样。
当零件构件较大难以制作时,样板可通过CAD放样。
2.1.3放样工作完成,对所有大样进行自检,再报专职之间人员检查。
2.2下料
2.2.1下料前检查材料的牌号、规格(本工程除临时连接板采用Q235钢以外,其它均采用Q235B级钢)是否满足设计要求,材料表面是否有超出标准要求的缺陷,确认后方可下料。
2.2.2所有长度方向加放焊接收缩和机械加工余量,原则上宽度方向不得拼接,其余部位按不同节点、板厚加放焊接收缩量。
2.2.3本工程钢板厚度均小于50mm,采用V或U型坡口焊。
2.2.4相邻主材拼接焊缝应相互错开200mm以上,最短拼接长度大于600mm。
2.2.5下料后应标明基准线、中心线和检验线以利于组装和检验,对于Q235、Q245B强度等级的材料允许用洋冲或凿子一类的工具进行标记,其深度不应大于0.5mm。
2.3切割、铣削加工
2.3.1切割工具的选用
(1)条形钢板:
可优先采用多头火焰切割机(MG-600)及NC火焰切割机(WKQ-600);
(2)零件板:
可采用NC多头火焰机及半自动切割机;
(3)H型钢,采用圆盘锯(LC-1250)。
2.3.2切割前,应清除表面油污、铁锈和潮气,切割后表面应去熔渣和飞溅物。
对组装后无法精准的的表面,如引弧锁口内表面等,应在组装前进行处理,所有构件自由端必须进行R倒角。
2.3.3火焰切割后,矫正切割引起的变形(如旁弯等),且标上零件所在的构件号、材质标志后才能进行下一道工序。
2.3.4气割允许偏差见表4.5.1。
坡口加工面的粗糙度及切口深度见表4.5.2。
表4.5.1气割允许偏差
项目
允许偏差
零件的长度
±3.0mm
零件的宽度
±3.0mm
切割面平面度
t≤0.05且小于2mm
割纹深度
0.3mm
局部缺陷深度
1.0mm
表4.5.2坡口加工面的粗糙度及切口深度
粗糙度
0.2m以下
切口深度
2.0mm以下(用砂轮打磨)
2.0mm以上(补焊后砂轮打磨)
2.3.5开锁口原则:
为避免焊缝重叠,后装的零件必须开锁口。
当板厚≤19mm时,锁口尺寸R=20mm;
当板厚>19mm时,按板厚,锁口必须打磨。
2.3.6柱的断面需进行铣削加工,设备采用端面铣床。
表4.5.3端部铣平的允许偏差
项目
允许偏差
两端铣平时构件长度
±2.0mm
两端铣平时零件长度
±0.5mm
加工面平整度
0.3mm
加工平面对轴线的垂直度
≤1/1500
表面粗糙度
12.5μm
2.3.7坡口和锁口的加工
(1)坡口、锁口加工工具见表4.5.4。
表4.5.4坡口、锁口加工工具
工具
项目
半自动切割
刨边机(B81120A/I)
高精度高速锁口机(HS-38ML)
坡口加工
√
√
锁口加工
√
(2)坡口加工允许偏差见表4.5.5。
表4.5.5坡口加工允许偏差
坡口名称
焊接方法
厚度
(mm)
钝边
a
(mm)
垫板厚度
b
(mm)
内侧间隙
c
(mm)
外侧间隙
d
(mm)
坡口高度
e
(mm)
坡口半径
R
(mm)
坡口角度
(0)
坡口形式
V型坡口
手工焊
6-8
10-26
1±1
2±1
1±1
2±1
70±5
60±5
自动焊
16-22
7±1
0+1
60±5
U型坡口焊
自动焊
<30
2±1
6
2±1
7±1
>30
2±1
6
4.8±1
6.5±1
≥25
(大管径)
2±1
0+1
6.5±1
90±5
2.4矫正
钢板切割后钢板如有变形应矫正后再进行组装,以保证组装精度。
矫正可采用两种方法:
2.4.1火焰矫正法
当采用火焰矫正时,加热温度不得超过900℃,不得用冷水急冷。
2.4.2机械矫正时为防止过压,油压机应防止限位装置,对厚板采用机械矫正时应火焰配合矫正,温度降至800℃应停止加工。
2.5制孔
本工程钢结构制孔主要为高强螺栓孔及钢筋穿过孔。
2.5.1本工程所有高强螺栓都采用钻孔成型,凡是可以在数控机床上加工的孔一律在数控机床钻制加工,螺栓孔应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。
图4.5.2钢筋穿孔示意图
2.5.2螺栓孔孔距的允许偏差应符合表4.5.6。
表4.5.6螺栓孔孔距的允许偏差
项目
允许偏差
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
同一组内任意两孔间距离
±0.5
±1
-
-
相邻两孔的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注:
以上为一般的划线钻孔标准,采用数控床时可适当提高精度。
2.5.3凡不能在数控机床上加工的,一律采用钻模板加工,以保证孔群的加工精度,从而保证安装施工的顺利进行。
2.6组装
2.6.1组装前必须熟悉图纸,仔细审核几何尺寸和构件之间的连接尺寸;核对零件的编号、材质、数量等,熟悉相应的制造工艺及焊接工艺,以便明确各构件的加工精度和焊接要求。
2.6.2装配用的工具如卷尺、角尺等需预先检验合格,样板和样条在使用前应仔细核对,组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求(胎具的水平应在3mm之间),并具有足够的刚度和强度,使用前应检验合格。
2.6.3装配前,零部件应检查合格;连接接触面和沿焊缝边缘每边30~50mm范围内的铁锈、毛刺等杂物应清除干净。
2.6.4装配顺序应根据结构形式、焊接方法及焊接顺序等确定。
2.6.5构件的装配工作应在坚固的平台或装配胎内进行。
2.7典型构件的制作
本工程主要有H型型钢柱、十字型钢柱及型钢梁的制作。
2.7.1焊接H型型钢柱制作工艺
(1)下料
1)原材料的要求
a材料应具有质量证明书,并符合设计Q235及Q235B级钢的要求。
b材料表面锈蚀、麻点或划痕深度不得大于该钢材厚度负偏差值的一半,钢材实际厚度不得小于允许的最小厚度,断口处不得有分层等缺陷。
c钢板矫正后允许偏差(1米范围内):
δ>14f≤1.0mm
δ≤14f≤1.5mm
d角钢肢的垂直度应不大于b/100。
2)主要设备
钢带设备、门式火焰切割机、光电跟踪切割机、数控等粒子切割机、HS-38MI高精度高速开铣机(开坡口)、MZ1000-1埋弧自动焊机碳弧气刨、行车配合。
3)号料加工
a认真熟悉施工图纸及工艺要求,理解各种技术文件后方可施工;
b必须按照排料图等加工资料进行加工,不得擅自代用;
c板材拼接均采用埋弧焊;
d拼接要求:
翼板与腹板的拼接缝应相互错开200以上;
e拼接缝与劲板错开应大于100以上;
f柱翼缘、腹板长度方向加放余料50,焊接后进行矫正,矫正合格后切头,多节柱上下端各留50切削余量;
g翼缘板和腹板的落料采用自动氧-乙烯直线多头切割机进行;
h板材的拼接应在组装前进行,焊后冷却24小时进行UT100%探伤。
号料精度见表4.5.7所示
表4.5.7号料精度表
项目
允许偏差(mm)
基准线位置
±0.5
零件外形尺寸
±1.0
i切割要求
表4.5.8气割余量
板厚(mm)
切割间隙(mm)
10~30
2
30~50
2~3
表4.5.9气割的允许偏差
项目
允许偏差(mm)
零件宽度、长度
翼缘板±3.0,腹板±1.0
切割平面度
0.05t,且不大于2
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
4)坡口加工
a坡口加工采用:
自动火焰切割机、自动开铣机
b坡口加工的精度见表4.5.10。
表4.5.10坡口加工精度表
项目
允许偏差
钝边
±1.0mm
坡口面角度
±5°
坡口面粗糙度
0.2mm
坡口面垂直度
≤1/20
5)可追溯性
下料后必须将母材的材质、炉号、批号和零件用钢印打到每一块零件上。
(2)加工
1)主要设备
ZYZ-104型桥式摇臂钻床、SCOM数控平面钻床、6BH-1000三位数控钻床、断面铣床。
2)钻孔
a连接板上的孔均采用加工S-COM数控平面机床钻孔。
bH型钢构件主体上的孔待BH桥矫正合格两端部铣平后,采用6BH-1000三位数控钻床钻孔。
当使用钻模板钻孔时,应注意保证精度。
c钻斜孔时,必须精确计算钻孔角度(利用CAD放样)。
d高强螺栓孔偏差要求见表4.5.11。
表4.5.11高强螺栓孔允许偏差
项目
允许偏差(mm)
孔径偏差
0——+1
圆度
2.0
垂直度
0.03t,且不大于2
同组内任意两孔距
±1.0
螺栓孔的允许偏差超过上述规定时,不得采用钢块填塞,可采用与母材相匹配的焊条补焊后重新制孔。
3)端部铣平
表4.5.12端部铣平的允许偏差
项目
允许偏差
两端铣平时构件长度
±2.0
两端铣平时零件长度
±0.5
铣平面的平面度
0.3
铣平面对轴线的垂直度
L/1500
(3)组立H型型钢柱
1)工艺流程见图4.5.4
2)组装步骤
a装配前对焊缝周边50以内,清除浮锈及杂物。
b定位焊所用焊丝与焊材相匹配,采用CO2保护焊。
c焊接方法及焊缝等级。
焊接方法:
埋弧自动焊,用于钢板拼接料的焊接(特别注意:
钢板拼接不允许采用CO2气体保护焊及手工电弧焊)。
手工电弧焊,用于焊缝的修补焊,拼接的点焊。
CO2气体保护焊:
组立时的点焊,劲板、底板的焊接。
焊缝等级,按设计要求为二级焊缝。
3)焊接规范要求见表4.5.13-1,4.5.13-2,4.5.13-3。
图4.5.3H型型钢柱组装焊接工艺流程图
表4.5.13-1埋弧自动焊
焊接方法
板厚
焊丝直径mm
接头形式
焊接顺序
焊接电流A
焊接电压V
焊接速度(mm/min)
埋弧自动焊
20-60
Ф4
X
正
550-600
30-35
400-500
反
650-750
34-36
450-550
表4.5.13-2CO2保护焊
道次
焊接方法
焊丝直径mm
焊接电流A
焊接电压V
焊接速度(m/h)
气体流量(l/min)
1
GMAW
Ф1.2
180-280
26-32
16-28
22
表4.5.13-3手工电弧焊
焊接方法
焊条直径mm
焊接位置
焊接电流A
焊接电压V
焊接速度(m/h)
手工电弧焊
Ф3
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