高架库钢结构制作工艺标准.docx
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高架库钢结构制作工艺标准
高架库钢结构制作
工艺标准
山东中通钢构建筑股份有限公司
1总 则…………………………………………………………………2
2基本规定…………………………………………………………………2
3施工准备……………………………………………………………………4
3.1技术准备…………………………………………………………………4
3.2材料要求…………………………………………………………………4
4制作施工工艺………………………………………………………………6
4.1工艺流程…………………………………………………………………6
4.2制作工艺…………………………………………………………………7
5钢结构构件的组装………………………………………………………12
5.1钢结构构件组装的一般规定……………………………………………12
5.2钢结构构件组装方法的选择……………………………………………13
5.3典型结构组装……………………………………………………………13
5.4马鞍支座的制作工艺……………………………………………………15
6质量标准……………………………………………………………………17
6.1主控项目…………………………………………………………………17
6.2一般项目…………………………………………………………………24
7成品保护……………………………………………………………………24
8安全环保措施………………………………………………………………25
8.1安全措施…………………………………………………………………25
8.2环保措施…………………………………………………………………26
9质量记录……………………………………………………………………26
1 总则
1.0.1为加强高架仓库(以下简称高架库)钢结构工程制作和质量管理,保证高架库钢结构工程制作质量,制定本标准。
1.0.2本标准适用于高架库钢结构工程的加工制作。
1.0.3本标准应与现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300和《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001配套使用。
1.0.4高架库钢结构工程制作施工质量的验收除应执行本标准的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
1.0.5编制参考标准及规范
(1)《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99—1998
(2)《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300
(3)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
(4)《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
(5)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82-91
(6)《钢结构工程施工工艺标准》中国建筑工业出版社ISBN7-112-05990-9
2基本规定
2.0.1高架库钢结构工程制作施工现场应有相应的加工制作技术标准、质量控制标准及检验制度,技术图纸、加工方案等技术文件。
2.0.2高架库钢结构工程制作施工质量的验收,必须采用经计量检定、校准合格的计量器具。
2.0.3高架库钢结构工程应按下列规定进行施工质量控制:
(1)采用的原材料及配套产品应进行进场验收。
凡涉及安全功能及最终产品主要性能的原材料及配套产品应按本标准规定进行复验,建设单位要求见证取样、送样的,应经监理工程师(或建设单位委派的技术负责人)见证取样、送样。
(2)各工序应按技术标准进行质量控制,每道工序完成后,应进行检查。
2.0.4钢结构制作前,应根据设计文件、施工详图的要求,编制加工制作工艺。
2.0.5连接复杂的构件,应根据合同要求在加工完毕后进行工厂预拼装。
2.0.6技术准备和施工质量控制除本标准特殊规定的要求外,通用部分执行《钢结构工程施工工艺标准》、《钢结构工程施工质量验收规范》的有关要求。
3施工准备
3.1技术准备
3.1.1图纸会审:
进行图纸会审,与甲方、设计人员、监理充分沟通,了解设计意图。
3.1.2加工方案及工装设计
1)根据施工图及合同对钢结构质量、工期的要求编制钢结构的加工工艺方案。
2)根据构件特点和工厂实际情况,为保证产品质量和操作方便,应适当设计制作部分工装夹具。
3.1.3组织必要的工艺实验,如焊接工艺评定等试验,尤其是对新工艺、新材料,要做好工艺试验,作为指导生产的依据。
3.2材料要求
3.2.1钢材
钢材的品种、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应符合设计和合同规定标准的要求。
3.2.2焊接材料
焊条、焊丝、焊剂、保护气体等材料应符合现行国家标准的规定。
设计图纸有规定的按设计要求执行。
3.2.3紧固件
高架库钢结构工程所用的紧固件(普通螺栓、高强度螺栓),应有出厂质量证明书,其质量应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
3.2.4涂装材料
1)高架库钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
2)高架库钢结构防火涂料的品种和技术性能应符合设计要求,并应经过具有资质的检测机构检测符合国家现行有关标准的规定。
3)防腐涂料和防火涂料的型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件相符。
开启后,不应存在结皮、结块、凝胶等现象。
4制作施工工艺
4.1工艺流程
4.2制作工艺
4.2.1放样、号料
1)熟悉施工图,并认真阅读技术要求及设计说明,并逐个核对图纸之间的尺寸和方向等。
特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
发现有疑问之处,应与有关技术部门联系解决。
2)放样和号料应预留收缩量(包括现场焊接收缩量)及切割、铣端等需要的加工余量。
铣端余量:
剪切后加工的一般每边加3~4mm,气割后加工的则每边加4~5mm。
切割余量:
自动气割割缝宽度为3mm,手工气割割缝宽度为4mm(与钢板厚度有关)。
焊接收缩量根据构件的结构特点由工艺给出。
3)主要受力构件和需要弯曲的构件,在号料时应按工艺规定的方向取料,弯曲件的外侧不应有样冲点和伤痕缺陷。
4)钢料不平直、锈蚀、有油漆等污物影响号料或切割质量时,应矫正、清理后再号料,号料尺寸允许偏差为士1.0mm。
4.2.2切割
1)剪切仅适用于次要零件或边缘进行机加工的零件,剪切尺寸允许偏差应为+2.0mm。
2)型钢切割线与边缘垂直度允许偏差应为1.0mm。
3)机械切割和气割的允许偏差见表4.2.2-1、表4.2.2-2。
机械切割的允许偏差表4.2.2-1
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
1.0mm
气割的允许偏差表4.2.2-2
项目
允许偏差
零件的宽度、长度
+2.0mm
切割面平面度
0.05t,但大于1.0mm
割纹深度
0.3mm
局部缺口深度
1.0mm
注:
t为切割面厚度。
4.2.3矫正和成型
1)碳素结构钢在环境湿度低于-16℃、低合金结构钢在环境湿度低于-12℃时,不应进行冷矫正和冷弯曲。
碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时,加热温度不应超过900℃。
低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。
2)矫正后钢材表面,不应有明显的凹面损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
3)零件矫正允许偏差应符合表4.2.3-1的要求。
零件矫正后的允许偏差(mm)表4.2.3-1
4.2.4边缘加工
1)气割或机械剪切的零件,需要技能型边缘加工时,其刨削量不应小于2.0mm。
2)焊接坡口加工宜采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。
3)边缘加工一般采用铣、刨等方式加工。
边缘加工时应注意控制加工面的垂直和表面粗糙度。
4)边缘加工允许偏差见表4.2.4。
边缘加工允许偏差表4.2.4
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±1.0
加工边直线度
l/3000,且不应大于2.0
相邻两边夹角
±6′
加工面垂直度
0.025t,且不应大于0.5
加工面表面粗糙度
图4.2.4边缘加工允许偏差
4.2.5制孔
1)采用数控钻床制孔、划线制孔和钻模制孔三种方法。
较多频率的孔组能采用数控钻床制孔的采用数控钻床制孔,特殊制孔组要设计钻模,以保证制孔过程中的质量要求。
制孔前考虑焊接收缩余量及焊接变形的因素,将焊接变形均匀地分布在构件上。
2)A、B级螺栓孔(二类孔)应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。
其孔径的允许偏差应符合表6.2.5-1的要求。
A、B级螺栓孔孔径的允许偏差(mm)表6.2.5-1
序号
螺栓公称直径、螺栓孔直径
螺栓公称直径允许偏差
螺栓孔直径允许偏差
1
10-18
0.00
-0.18
+0.18
0.00
2
18-30
0.00
-0.21
+0.21
0.00
3
30-50
0.00
-0.25
+0.25
0.00
3)C级螺栓孔(Ⅱ类孔),孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm其允许偏差应符合表6.2.5-2的规定。
C级螺栓孔(Ⅱ类孔)孔壁表面粗糙度允许偏差(mm)表6.2.5-2
项目
允许偏差
直径
+1.0
0.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t,且不应大于2.0
4)螺栓孔孔距的允许偏差应符合表6.2.5-3的规定。
螺栓孔孔距允许偏差(mm)表6.2.5-3
螺栓孔孔距范围
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
-
-
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
注:
1在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组;
2对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;
3在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款所规定的螺栓孔;
4受弯构件翼缘上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组。
5)螺栓孔孔距的允许偏差超过本标准表6.2.5-3规定的允许偏差时,应采用与母材材质相匹配的焊条补焊,并经超声波探伤(UT)合格后,重新制孔
4.2.6端部加工
1)构件的端部加工应在矫正合格后进行。
2)应根据构件的形式采取必要的措施,保证铣平端面与轴线垂直。
3)端部铣平的允许偏差,应符合表6.2.6的要求。
端部铣平的允许偏差表6.2.6
项目
允许偏差
两端铣平时构件长度
±2.0
两端铣时零件长度
±0.5
铣平面的平面度
0.3
铣平面对轴线的垂直度
l/1500
5钢结构构件的组装
5.1钢结构构件组装的一般规定:
A.组装前,工作人员必须熟悉构件施工图及有关的技术要求,并根据施工图要求复核其需组装零件质量。
B.由于原材料的尺寸不够,或技术要求需拼接的零件,一般必须在组装前拼接完成。
C.在采用胎模装配时必须遵循下列规定:
a.选择的场地必须平整,并具有足够的刚度。
b.布置装配胎模时必须根据其钢结构构件特点考虑预放焊接收缩量及其他各种加工余量。
c.组装出首批构件后,必须由质量检查部门进行全面检查,经检查合格后,方可进行继续组装。
d.构件在组装过程中必须严格按照工艺规定装配,当有隐蔽焊缝时。
必须先行施焊,并经检验合格后方可覆盖。
当有复杂装配部件不易施焊时,亦可采用边装配边施焊的方法来完成其装配工作。
e.为了减少变形和装配顺序,可采取先组装成部件,然后组装成构件的方法。
5.2钢结构构件组装方法的选择
必须根据构件的结构特性和技术要求,结合公司的加工能力、机械设备等情况,选择能有效控制组装质量、生产效率高的方法进行。
5.3典型结构组装
5.3.1、工艺流程
5.3.2、工艺要求
1)下料
a)板材下料
①下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净,以保证切割质量。
②钢板下料宜采用多头切割机几块板同时下料,以防止零件产生马刀弯。
③钢板下料应根据配料单规定的规格尺寸落料,并适当考虑构件加工时的焊接收缩余量。
b)H型钢对接和下料
①所有H型钢对接焊缝均为等强焊缝,最小对接长度为≥600mm。
②横梁的对接焊缝距跨中必须≥500mm,且一般避免在跨中三分之一范围内。
c)钢管的对接和下料
①按图纸要求对钢管进行下料,确保两端的角度尺寸。
②钢管对接焊缝按有关技术要求进行,最小对接长度为≥600mm。
③钢管内必须添加与钢管内径相符衬板管,其长度≥100mm。
d)所有构件下料后将割缝处的流渣清除干净,转入下道工序。
2)装配
H型钢柱、梁装配在组装平台上进行,装配前,应先将焊接区域内的氧化皮、铁锈等杂物清除干净;
柱顶和柱底板必须采用专门的定位装置,其精度要求必须高于构件的精度要求;
H型钢横梁和斜撑钢管按图纸在装配平台上制作定位块,确保横梁和斜支撑的位置,并用专用卡具将构件固定牢固,装配间隙控制在2~4mm(半熔透焊缝、贴角焊不留间隙),定位焊固定,再用角钢点焊固定横梁和斜支撑。
定位焊焊材材质应与主焊缝材质相同,长度40mm左右,间距200~300mm,焊缝高度不得大于6mm,且不超过设计高度的2/3。
马鞍支座平台梁不应下挠。
3)焊接
①单片桁架梁焊接采用CO2气体保护焊,手工电弧焊两种焊接方法。
②工艺参数应参照工艺评定确定的数据,不得随意更改。
③焊接顺序:
为了避免桁架的扭曲变形,一般采用两名电焊工对称施工焊接和分段施焊的方法进行。
4)矫正
①单片桁架梁焊接后容易产生挠曲变形、柱顶板与H型钢柱不垂直等焊接变形,一般采用火焰加热矫正的方法矫正。
②火焰矫正注意事项:
根据构件的变形情况,确定加热的位置及加热顺序;加热温度最好控制在600~650℃。
5)装焊其他零件
装焊单片桁架梁之间的连接件的连接板,定位板等。
装焊时一般要采用专用的定位样板或工装来保证其定位的准确。
6)校正打磨,最后校正构件,将构件表面的焊疤、焊瘤、飞溅等杂物清理干净,即可出车间。
7)抛丸除锈,使用抛丸除锈机进行单片桁架梁整体除锈,除锈等级达到图纸要求。
8)按设计要求和有关涂装工艺进行。
9)构件预拼装,检验构件的制作精度,确保工程的顺利安装。
10)贮存等待运输。
5.4、马鞍支座的制作工艺
1)下料
a)板材下料
①下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净,以保证切割质量。
②钢板下料宜采用多头切割机几块板同时下料,以防止零件产生马刀弯。
③钢板下料应根据配料单规定的规格尺寸落料,并适当考虑构件加工时的焊接收缩余量。
b)马鞍支座上支撑面的制作
①下料,因上支撑面为不对称面,采用两件组合一起下料,完成圆弧面的制作后再切割分开。
②用专用铣床铣削制作铝卷包装带用的工艺槽。
③圆弧面的制作,采用专用模具或滚弧机制作。
圆弧面的平面度为≤1mm。
c)所有构件下料后将割缝处的流渣清除干净,转入下道工序。
2)装配
马鞍支座的组装必须在专用的工装上进行,凡能在组装前组焊的部件,均需组焊完成后再进行组装,以减少焊接变形对支座的整体尺寸的影响。
装配在组装平台上进行,装配前,应先将焊接区域内的氧化皮、铁锈等杂物清除干净;
3)焊接
①马鞍支座的焊接采用CO2气体保护焊,手工电弧焊两种焊接方法。
②工艺参数应参照工艺评定确定的数据,不得随意更改。
③焊接顺序:
为了避免支座的扭曲变形,一般采用对称施工焊接和分段施焊的方法进行。
4)矫正
①马鞍支座焊接后容易产生挠曲变形,一般采用火焰加热矫正的方法矫正。
②火焰矫正注意事项:
根据构件的变形情况,确定加热的位置及加热顺序;加热温度最好控制在600~650℃。
5)校正打磨,最后校正构件,将构件表面的焊疤、焊瘤、飞溅等杂物清理干净,即可出车间。
6)抛丸除锈,使用抛丸除锈机进行单片桁架梁整体除锈,除锈等级达到图纸要求。
7)按设计要求和有关涂装工艺进行。
6质量标准
6.1主控项目
(1)钢材
1)钢材、钢铸件的品种、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应符合设计和合同规定标准的要求。
检查数量:
全数检查
检验方法:
检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
2)对属于下列情况之一的钢材,应进行抽样复验,其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求:
A.国外进口钢材;
B.钢材混批;
C.板厚≥40mm,且设计有Z向性能要求的厚板;
D.建筑结构安全等级为一级,大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材;
E.设计有复验要求的钢材;
F.对质量有疑义的钢材:
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查复验报告。
(2)焊接材料
1)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:
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告。
2)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产品标准和设计要求:
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查复验报告。
(3)切割
钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察或用放大镜及百分尺检查,有疑义时作渗透、磁粉或超声波探伤检查。
(4)矫正和成型
1)碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时,不应
进行冷矫正和冷弯曲。
碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时,加热温度不应超过900℃。
低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查制作工艺报告和施工记录。
2)当零件采用热加工成型时,加热温度应控制在900~1000℃碳素结构钢和低合金
结构钢在温度分别下降到700℃和800℃之前,应结束加工;低合金结构钢应自然冷却。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查制作工艺报告和施工记录。
(5)边缘加工
气割或机械剪切的零件,需要进行边缘加工时,其刨削量不应小于2mm。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查工艺报告和施工记录。
(6)制孔
A、B级螺栓孔(Ⅰ类孔)应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。
其孔径的允许偏差应符合表6.1-1
A.B级螺栓孔Ⅰ类孔)孔径的允许偏差(mm)表6.1-1
序号
螺栓公称直径、螺栓孔直径
螺栓公称直径允许偏差
螺栓孔直径允许偏差
1
10~18
0.00
-0.21
+0.18
0.00
2
18~30
0.00
-0.21
+0.21
0.00
3
30~50
0.00
-0.25
+.25
0.00
C级螺栓孔(Ⅱ类孔),孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm,其允许偏差应符合表6.1-2的规定
C级螺栓孔(Ⅱ类孔)孔径的允许偏差(mm)表6.1-2
项目
允许偏差
直径
+1.0
0.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t,且不应大于2.0
检查数量:
按钢构件数量抽查10%,且不少于3件。
检验方法:
用游标卡尺或孔径量规检查。
(7)组装
Ι主控项目
1)马鞍支座平台梁不应下挠。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
构件直立,在两端支承后,用水准仪和钢尺检查。
Ⅱ一般项目
2)焊接连接组装的允许偏差应符合图纸设计要求的规定。
检查数量:
按构件数抽查10%,且不应少于3个。
检验方法:
用钢尺检验。
3)顶紧触面应有75%以上的面积紧贴。
检查数量:
按接触面的数量抽查10%,且不少于10个。
检验方法:
用0.3mm塞尺检查,其塞入面积应小于25%,边缘间隙应不应大于0.8mm。
(8)端部铣平及安装焊缝坡口
Ι主控项目
1)端部铣平的允许偏差应符合表8.1的规定。
检查数量:
按铣平面数量抽查10%,且不应少于3个。
检验方法:
用钢尺、角尺、塞尺等检查。
表8.1端部铣平的允许偏差(mm)
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
Ⅱ一般项目
2)安装缝坡口的允许偏差应符合表8.2的规定。
检查数量:
按坡口数量抽查10%,且不少于3条。
检验方法:
用焊缝量规检查。
表8.2安装焊缝坡口的允许偏差
项目
允许偏差
坡口角度
±5º
钝边
±1.0mm
3)外露铣平面应防锈保护。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察检查。
(9)钢构件外形尺寸
Ι主控项目
1)钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差应符合表9.1的规定。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
用钢尺检查。
表9.1高架库钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
多节柱铣平面至第一个安装孔距离
±1.0
实腹梁两端最外侧安装孔距离
±2.0
构件连接处的截面几何尺寸
±2.0
柱、梁连接处的腹板中心线偏移
1.0
受压构件(杆件)弯曲矢高
l/1000,且不应大于10.0
Ⅱ一般项目
2)高架库钢构件外形尺寸一般项目的允许偏差允许应符合本规范附录C中表C.0.3—C.0.8的规定。
检查数量:
按构件数量抽查10%,且不应少于3件。
检验方法:
见本规范附录C中表C.0.3—C.0.8。
(10)钢构件预拼装工程
1)一般规定
A本章适用于高架库钢构件预拼装工程的质量检验。
B高架库钢构件预拼装工程可按钢结构制作工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批。
C预拼装所用的支承凳或平台应测量找平,检查时应拆除全部临时固定和拉紧装置。
D进行预拼装的钢构件,其质量应符合设计要求和本标准合格质量标准的规定。
2)预拼装
Ι主控项目
高强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠,应采用试孔器进行检查,并应符合下列规定:
1当采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时,每组孔的通过率不应小于85%;
2当采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时,通过率应为100%。
检查数量:
按预拼装单元全数检查。
检验方法:
采用试孔器检查。
钢桁架外形尺寸的允许偏差应符合表10.1的规定
表10.1钢桁架外形尺寸的允许偏差(mm)
项 目
允许偏差
检验方法
图 例
桁架最外端两个孔或两端支承面最外侧距离
L≤24m
+3.0
-6.0
用钢尺检查
L>24m
+4.0
-8.0
桁架跨中高度
±8.0
桁架跨中拱度
设计要求起拱
±L/5000
设计未要求起拱
8.0
-4.0
相邻节间弦杆弯曲
(受压除外)
L/1000
支承面到第一个安装孔距离a
±1.0
用钢尺检查
檀条连接支
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- 高架库 钢结构 制作 工艺 标准