金属雕塑施工工艺设计说明书及施工组织设计.docx

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金属雕塑施工工艺设计说明书及施工组织设计

金属雕塑施工工艺说明及施工案

工程特点：

根据本工程要求制作工期紧，表面由白钢材质锻造结合，雕塑造型为异形式造型，工艺要求制作模型、模板时线条流畅，造型尺寸为精准，才能体现出雕塑谨的造型特征。

现场基台已施工完毕，现雕塑安装位置在公园

9米高的山坡上，公园已基本建设完毕，道路已基本铺装完，运雕塑的

货车和吊车都不能进入公园吊装施工，需用人工从公园外把每单组雕塑抬到安装

位置，搭设钢管龙门架，用葫芦移位提升，定位安装，为保证工程质量，提快施

工时间，结合本工程情况，我公司准备采用以下工艺案施工。

一、雕塑家

1:

1泥塑创作造型放大部分

这一阶段根据甲提供的定稿案，用雕塑专用泥

1：

1创作造型塑造。

主要解决雕塑的层次与结构关系，需专业雕塑家亲自动手制作与塑造，以确保雕

塑的艺术效果和作品质量。

泥塑完工后，请相关领导到泥塑施工现场进行审稿并

签字验收，再进行下一步模具翻制工作。

二、专业技工玻璃钢、膏模型翻制部分

这一阶段在验收定稿后的泥塑模型上，进行阴阳模分块翻制工作。

在这

一阶段把质量关。

安排专业技工细致翻制。

以确保雕塑不失型、不变型。

并进

行阴模子加固处理，确保每一分块的完整性。

玻璃钢模型的翻制环节要在翻制过

程中控制稀释的比例，做到操作工艺谨、合理，使翻制玻璃钢模型温度均匀，

收缩系数控制在

1%，确保翻制成型的模型硬度大，且无变形现象。

为确保模

型的准确性，整个过程由雕塑家亲自监理完成。

三、模型分块部分

在翻制好的模型上，根据锻造所要求加工的尺寸进行格分块。

这一阶

段重点是分块的合理性、科学性，分块缝要避开大平面部分，分缝要求尽量做到

隐蔽以保证整体效果。

四、金属锻造部分

金属锻造部分是整个制作工程中最重要的阶段，首先我公司在原材料采购上

把好质量关，所使用的材料必须是正规厂家生产的优质产品，符合设计要求

和规定的质量标准，提供材料的出厂合格证、材质单、质量检测报告等

其他资料。

制作工程中各种专业技术人员必须是持证上岗。

考虑到该工程的特点，

大平面易热变形，我公司结合以往的制作经验及工艺，采取以下三个措施：

焊接

传热法（焊接传热法，在焊接面下部垫上钢板，焊接时使热量尽快从钢板散热，

传热到钢板减少因受热变形）

（2）收缩缝均匀预留（在平面铜板对焊接时，预留

够相应的热收缩缝，防止焊缝添加焊丝是不能消除收缩，产生焊接起拱、不平整

等）（3）流水冷却法（在焊接时，用自来水在焊缝围不停地浇水，让焊接热能

不扩散，减少变形）整个锻造面全部焊接完成后（预留工作窗口），用锉刀细致

校正，锉平表面，打磨抛光，做到不见焊缝，表面平整。

五、钢结构制作部分

钢结构是整个支撑雕塑的关键部分，我公司将安排持证的专业焊工焊接，

结构部分按的钢结构规施工，钢材防锈部分采用热镀锌工艺，焊接头防锈

喷涂采用船用水下防锈漆。

1、材料及主要机具

电焊条：

其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。

按要求施焊前经过烘

焙，禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。

设计无规定时，焊接

Q235钢时宜选

用

E43系列碳钢结构焊条；焊接

16Mn钢材宜选用

E50系列低合金结构钢焊条：

焊接重要结构时宜采用低轻型焊条（碱性焊条）。

按说明书的要求烘焙后，放如

保温桶，随用随取。

酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。

引弧板：

用坡口连接

时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。

主要机具：

电焊机（交、直流）、

焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、棉布、测温计

等。

2、作业条件

（1）熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。

（2）施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊

接工作。

（3）现场供电应符合焊接用电要求。

（4）环境温度低于

0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。

3、工艺流程

作业准备

→电弧焊接（平焊、立焊、横焊、仰焊）→焊缝检查

4、钢结构电弧焊接

（1）平焊

选择合适的焊接工艺，焊条直径、焊接电流、焊接速度，焊接电弧长度等，

通过焊接工艺试验验证。

理焊口：

焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，

定位焊是否牢固，焊缝围不得有油污、锈物。

焙焊条应符合规定的温度与时间，

从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶，随用随取。

焊接电流：

根据焊件厚度、

焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因

素，选择适宜的焊接电流。

弧：

角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于

10mm，

不应随便打弧，打或引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持

2～4mm间隙产生电弧。

对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板

和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊逢接头前

15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊逢起始处，把溶池填满

到要求的厚度后，可向前施焊。

焊接速度：

要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩看溶池

中池水与熔渣保持等距离（

2～3mm）为宜。

接电弧长度：

根据焊条型号不同而

确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为

3～4mm，碱性焊条一般为

2～3mm为宜。

接角度：

根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个面，一是焊

条与焊接前进向的夹角为

60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，

当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为

45°；当焊件厚度不等时，焊条与较

厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

弧：

每条焊缝焊到末尾，应将

弧坑填满后，望焊接向相反的向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉，

焊接完毕，应采用气割切除弧板，

并修磨平整，不用锤击落。

清渣：

整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确

无问题后，可转移地点继续焊接。

（2）立焊：

基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：

①在相同条件下，焊接电源比平焊电流小

10%～15%。

②采用短弧焊接，弧长一般为

2～3mm。

③焊条角度根据焊件厚度确定。

两焊件厚度相等，焊条与焊条左右向夹角

均为

45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的

夹角。

焊条应与垂直面形成

60°～

80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。

④收弧：

当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。

禁使弧坑甩在一边。

为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件

垂直或由弧稍向下吹。

横焊：

基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小

10%～15%，电弧长

2～4mm。

焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为

70°～

80°，防止铁水下坠。

根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，

焊条与焊接前进向为

70°～

90°。

仰焊：

基本与立焊、横焊相同，其焊

条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接向成

70°～

80°角，宜用小电

流、短弧焊接。

5、冬期低温焊接：

（1）在环境温度低于

0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规

定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。

风离超过四级，应采

取挡风措施；焊后末冷却的接头，应避免碰到冰雪。

（2）钢结构为防止焊接裂纹，应预热、预热以控制层间温度。

当工作地点

温度在

0℃以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热，后热温度。

6、保证项目

（1）焊接材料应符合设计要求和有关标准的规定，应检查质量证明书及烘

焙记录。

（2）焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。

（3）Ⅰ、Ⅱ级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收规

的规定，检查焊缝探伤报告。

焊缝表面Ⅰ、Ⅱ级焊缝的得有裂纹、焊瘤，烧穿、

弧坑等缺陷。

Ⅱ级焊缝不得有表面气、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，

切Ⅰ级焊缝不得有咬边、未焊年、满等缺陷。

7、基本项目

（1）焊缝外观：

焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过度平

滑，焊渣和飞溅物清除干净。

（2）表面气：

Ⅰ、Ⅱ级焊缝不允：

Ⅲ级焊缝每

50mm长度焊缝允直

径≤

0.4t；且≤

3mm气

2个；气间距≤

6倍径。

（3）咬边：

Ⅰ级焊缝不允。

Ⅱ级焊缝：

咬边深度≤

0.05t，且≤

0.5mm，

连续长度≤

100mm，且两侧咬边总长≤

10%焊缝长度。

Ⅲ级焊缝：

咬边深度≤

0.1t，

且≤

1mm。

（4）焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。

低温下应采取缓冷

措施。

（5）不准随意在焊缝外母材上引弧。

（6）各种构件校正好之后可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造

成构件尺寸偏差。

隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，可进行下道隐

蔽工序。

（7）低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。

（8）尺寸超出允偏差：

对焊缝长度、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯

折等偏差，应格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后准焊接，焊接时精心

操作。

焊缝裂纹：

为防止裂纹产生，应选择合适的焊接工艺参数和施焊

程序，避免有大电流，不要突然熄火焊缝接头应搭

10～15mm，焊接中木允

搬动、敲击焊件。

表面气：

焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必

须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体

完全逸出。

焊缝夹渣：

多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运正确，弧长

适当。

注意熔渣的流动向，采用碱性焊条时，上须使熔渣留

在熔渣后面。

六、锻铜部分表面抗氧化封闭保护处理及不锈钢烤漆部分

铜材质部分在室外长期裸露时，经空气中酸雨不断腐蚀，容易氧化变色，起

霉斑。

我公司采用法国进口（巴斯夫）防腐罩光清漆全封闭保护抗氧化处理。

中

间不锈钢部分，因不锈钢材质密度大，一般原子灰不容易长时间附着牢固，在室

外长期使用时热胀冷缩后容易起泡开裂，影响使用效果，我公司对于类似工程，

采用法国进口（巴斯夫）不锈钢专用合金底灰，附着力强，硬度大，

不受热胀冷缩系数影响，表面中涂漆红色烤漆，面层罩光清漆，全部采用法

国进口（巴斯夫）漆，使用后达到表面漆膜光滑，坚硬，不易划伤，抗老化长久，

不变色，长期使用，光洁如新的效果。

七、现场准备部分

因本工程施工时间紧，现场安装不能使用吊车，施工时安排，厂锻造制作

雕塑和现场搭设吊装用钢管龙门架同时进行。

具体工艺要求，现场基台高约

0.8m，雕塑高

9.9m，合计为

10.7m，吊装钢管龙门架中心净空高不能低于

13m，

宽度净空

6m，三双排立柱架，正面预留吊装口，用

2.5吨手动葫芦移位提升

到每个单组安装定位点，全部到位后，根据尺寸校正定位焊接（现场基台混凝土

已做好，现未留预埋焊接钢板，根据基台施工提供的图纸，在焊接位上打出原

有混凝土钢筋，请甲和监理确认焊接位钢筋是否合适，能否满足本雕塑各项

施工要求，做好和雕塑对焊的前期准备工程）。

八、脚手架吊装工程部分

脚手架搭设必须牢固、可靠、外脚手架四按照安全规定设置安全网。

搭设

落地双排钢管脚手架。

落地式外脚手架安全施工案

1．架子搭设：

（1）搭设脚手架前，应清除搭设围的障碍物，平整场地，夯实基土，作好

现场排水工作。

（2）立杆基底要坚实，应在立杆底座上加垫木，垫木宽不小于

200mm，厚不

小于

60mm，同时在纵、横向均设扫地杆。

（3）外架搭设杆应纵成线、横成、垂直度偏差不小于架高

1／200，立杆间

距不大于

2m，砌筑为

1.2m，装饰为

1．8m，小横杆间距不大于

1．5m，大横杆间

距不小于

1．2m，小横杆应设有大横杆与立杆的交点处，且相邻的杆接头不

得在同一步架。

（4）架子两端转角处，每一组从上到下要连续设置剪刀撑，剪刀撑钢管接点

用旋转扣件搭接，接头长度不小于

500m，剪刀撑斜杆与地面成

45°～

60°角。

剪刀撑第节斜撑应用旋转扣与立杆和小横杆扣牢，斜杆中部也至少两点扣牢。

（5）施工层

1．2m高处设防护栏杆和档脚板

（高

18cm）脚手架板应敷设密，

不得有空隙和空头板，脚手架外侧用密目式安全网密围护，施工层以下用平网

封闭，施工层脚手架立杆与建筑之间敷设架板全封闭。

（6）卸料平台及外架

3m设安全通道，通道顶用双层架板纵横交错敷设。

（7）搭设扣件式钢管脚手架的钢管、扣件、架板等材质必须符合安全技术操

作规程之规定。

（8）脚手架在搭设前必须进行技术交底，搭设完毕办理验收手续。

2．架子拆除

（1）工程施工完毕经全面检查，确认不再需要脚手架时，由工程负责人签证

可进行拆除。

（2）拆除脚手架时，围应设围拦或警戒标志，并设专人看管，禁止入。

（3）拆除脚手架前，把脚手架上的材料等物清理干净。

（4）拆除顺序应自上而下，按后装构件先拆，先装后拆，一步一清的原则，

依次进行，不准上下同时作业。

（5）拆除脚手架纵横杆、剪刀撑应先拆中间扣，再拆两头扣，由中间操作的

人员往下顺杆子。

（6）拆下的脚手架、钢管、扣件、竹架板、安全网等物应竖直运输或向下传

递、绳吊运送到地面，禁从高处向下抛掷，运到地面的杆件、物品应及时按规

格、品种堆放整齐，妥善保管。