鋼結(jié)構(gòu)工程主要施工方法

鋼結(jié)構(gòu)工程主要施工方法

第1節(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程概況及重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

一、鋼結(jié)構(gòu)工程概況

鋼結(jié)構(gòu)工程共分為十個(gè)分部：觀眾廳、前廳、主舞臺(tái)、后側(cè)辦公區(qū)、前廳左

側(cè)休息區(qū)、前廳右側(cè)休息區(qū)、四條飄蓬、舞臺(tái)柵頂結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、吊頂馬道及鋼樓梯

系統(tǒng)。

本工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、構(gòu)件形式多樣、現(xiàn)場施工難度較大。其中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)

件主要是由H型鋼、矩型管、箱型柱、圓管等構(gòu)件組合而成的平面桁架網(wǎng)，同時(shí)，

各個(gè)區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件均不相同，同一區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件中許多為變截面構(gòu)件，從而使得

鋼結(jié)構(gòu)工程無論是在制作、拼裝上，還是現(xiàn)場安裝過程中，均存在較大的難度。

二、編制依據(jù)

鋼結(jié)構(gòu)施工在整個(gè)工程的施工過程中，必須嚴(yán)格按照國家及地方有關(guān)規(guī)范標(biāo)

準(zhǔn)組織施工。

鋼結(jié)構(gòu)部分在編制的過程中主要采用的依據(jù)和規(guī)范有：

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001

《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98

《鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB50221

《普通碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》GB700

《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》GB699

《低合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》GB1591

《合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》GB3077

《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》GB8162

《普通螺栓基本尺寸》GB196

《鋼的化學(xué)分析試樣、取樣及成品化學(xué)成分允許偏差》GB222

《鋼的力學(xué)及工藝性能試樣取樣規(guī)定》GB2975

《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ81-97

《焊條分類及型號(hào)編制方法》GB980

《碳素焊條》GB5117

《低合金焊條》GB5118

《焊接用鋼絲》GB1300

《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本型式與尺寸》GB985

《埋弧焊焊縫坡口的基本型式與尺寸》GB986

《焊縫符號(hào)表示法》GB324

《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)》GB11345

《焊接接頭機(jī)械性能試驗(yàn)取樣法》GB2649

《鋼熔化焊對(duì)焊接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》GB3323

《涂裝前鋼材表面除銹和除銹等級(jí)》GB8923

《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ50017-2003

《冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范》GBJ50018-87

《壓型金屬板設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》YBJ216-88

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001

《焊接質(zhì)量保證》GB/T12467-90

《厚度方向性能鋼板》GB50313

《熱軋H型和部份T型鋼》GB/T11263-98

本公司對(duì)相似結(jié)構(gòu)類型工程的施工經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)力量和機(jī)械化施工能力；

公司的質(zhì)量手冊(cè)、程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書等相關(guān)文件；

其它相關(guān)規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

三、鋼結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

經(jīng)過認(rèn)真閱讀招標(biāo)文件、招標(biāo)設(shè)計(jì)圖紙及對(duì)施工現(xiàn)場施工工況的分析，我們

認(rèn)為本工程在鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝過程中主要存在以下特點(diǎn)及難點(diǎn)：

1、本工程結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、構(gòu)件形式多樣。

主要表現(xiàn)在：本工程屋面鋼構(gòu)件主要采用的是由各根平面桁架、空間立體桁

架等組合而成的空間立體桁架網(wǎng)。各桁架與桁架之相，采用各種不同的連接方式

相互串連在一起，組合而成整個(gè)屋面系統(tǒng)。從構(gòu)件的形式上來講，除了主舞臺(tái)部

分構(gòu)件以外，各個(gè)區(qū)的構(gòu)件均不相同。其組合構(gòu)件形式包括了箱型構(gòu)件、H型鋼

構(gòu)件、方管、矩型管、圓管、梯形的不規(guī)則構(gòu)件、船型的不規(guī)則構(gòu)件等幾乎所有

鋼結(jié)構(gòu)能制作而成的桿件。

同時(shí)，在結(jié)構(gòu)形式上看，每一單獨(dú)的區(qū)域內(nèi)，其構(gòu)件也不盡相同。除了有空

間桁架、平面桁架以外，就桁架本身而言，在同一區(qū)內(nèi)，其大小、尺寸、截面等

也存在差異。

這使得本工程鋼結(jié)構(gòu)無論在制作、拼裝上，還是現(xiàn)場安裝上，均大大增加了

工作量，提高了難度。

2、構(gòu)件體形大、截面各異，受運(yùn)輸條件的限制，無法全部在工廠完成制作及

拼裝任務(wù)，絕大部分構(gòu)件均需要在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝作業(yè)。這不但大大增加了現(xiàn)場的

工作量，而且，對(duì)于如何保證現(xiàn)場的制作質(zhì)量、保證整體施工工期等，均是極大

的考驗(yàn)。

3、工程施工面積廣，分區(qū)多，各區(qū)工況各異，需要現(xiàn)場安裝隊(duì)針對(duì)不同的部

位，采取不同的安裝方式進(jìn)行施工。

本工程中部地區(qū)存在有三個(gè)不同層面的標(biāo)高的地下室，吊機(jī)將無法在該地區(qū)

進(jìn)行作業(yè)。由于中間部位安裝高度大，結(jié)構(gòu)層數(shù)多，如何合理安排吊機(jī)是施工的

關(guān)鍵。

另外，由于兩側(cè)有四個(gè)大型的飄蓬，是由不同截面的方管及箱型梁組合而成

的桁架網(wǎng)，構(gòu)件重量重，現(xiàn)場拼裝難度大。

4、本工程鋼構(gòu)件最大板厚達(dá)到60mm,部分構(gòu)件采用的是Q345c級(jí)鋼材。

由于構(gòu)件許多將在現(xiàn)場進(jìn)行焊接施工，針對(duì)厚板焊接工藝、保證焊接質(zhì)量等

方面，也是本工程需要注意的問題。

針對(duì)以上難題，我們將在工程實(shí)施以前，充分了解到工程實(shí)施過程中的各項(xiàng)

情況，做好充分的思想準(zhǔn)備，在事先做好各項(xiàng)前期準(zhǔn)備，調(diào)配公司現(xiàn)有的人力、

物力、機(jī)械及技術(shù)能力，并以極大的信心及滿腔的工作熱誠來完成本工程的各項(xiàng)

內(nèi)容，力爭達(dá)到業(yè)主滿意的效果。

第2節(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程總體部署

為了保證工程的順利進(jìn)行，從各個(gè)子項(xiàng)上，滿足本工程的各項(xiàng)需要。我們特

根據(jù)本工程的特點(diǎn)及工作內(nèi)容，制定了以下各個(gè)方面的部署：

一、管理目標(biāo)

如我公司有幸承建本工程，我公司將集中優(yōu)勢(shì)，專門組建一批從各個(gè)專業(yè)部

門抽調(diào)的，曾安裝過類似復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)工程和具有同類工程施工管理經(jīng)驗(yàn)、年富力

強(qiáng)、責(zé)任心強(qiáng)的項(xiàng)目專業(yè)人員，代表我公司直接對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行統(tǒng)一管理，統(tǒng)籌

組織本屋面工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)、制作與施工。

與此同時(shí)，我公司將在人力、機(jī)械、材料、資金等方面對(duì)本工程給予重點(diǎn)支

持，確保生產(chǎn)及施工的需要。

為加強(qiáng)施工控制，我公司針對(duì)工程質(zhì)量、施工進(jìn)度、安全、文明施工、環(huán)境

保護(hù)、服務(wù)等控制要素嚴(yán)格按IS09001質(zhì)量體系和IS014000環(huán)境管理體系要求

制訂了管理目標(biāo)。

1、質(zhì)量目標(biāo)

工程合格率100%,確保一次通過竣工驗(yàn)收備案，確保魯班獎(jiǎng)。各種竣工資料

符合合同要求及有關(guān)部門的規(guī)定。

2,工期目標(biāo)

全力滿足招標(biāo)文件的要求，同時(shí)精心組織施工，實(shí)施立體交叉、水平流水作

業(yè)，發(fā)揮企業(yè)管理優(yōu)勢(shì)，全力滿足合同要求的工期目標(biāo)，確保建設(shè)單位按時(shí)投入

生產(chǎn)使用。

3、安全及文明施工目標(biāo)

死亡事故為零；重傷事故為零；月均負(fù)傷率控制在0.1%。以下；安全隱患整改

率100%；施工期間無重大火災(zāi)；爭創(chuàng)文明標(biāo)化工地和安全標(biāo)化工地。

4、服務(wù)承諾

工程施工前：作好圖紙的深化設(shè)計(jì)，作好與土建工程的交接手續(xù)，為工程盡

早開工創(chuàng)造有利條件。

工程施工中：協(xié)助業(yè)主作好與有關(guān)部門的協(xié)調(diào)工作，積極主動(dòng)地為使工程優(yōu)

質(zhì)高速的實(shí)施提出合理化建議。對(duì)工程實(shí)施當(dāng)中若出現(xiàn)一般工程問題則有現(xiàn)場項(xiàng)

目經(jīng)理解決，對(duì)與重大問題則由公司總師辦在24小時(shí)內(nèi)解決。

工程竣工后：作好與建設(shè)、監(jiān)理單位的工程移交工作。

用戶回訪：由回訪小組與業(yè)主商定具體的回訪日期及程序，征詢業(yè)主對(duì)工程

質(zhì)量的評(píng)價(jià)，對(duì)存在的施工缺陷協(xié)商處理辦法，同時(shí)作好回訪記錄并保存。

5、環(huán)境保護(hù)方針

本工程從實(shí)際出發(fā)，堅(jiān)持“預(yù)防為主，防治結(jié)合，綜合治理，化害為利”的

環(huán)境保護(hù)方針，為工程周邊創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。

二、工程管理與勞動(dòng)力投入計(jì)劃

根據(jù)工程實(shí)際情況，本公司決定選派各方面技術(shù)骨干，加強(qiáng)工廠及施工現(xiàn)場

的組織與管理，保證工程順利完成。各工種、專業(yè)施工隊(duì)伍之間必須緊密配合，

服從統(tǒng)一規(guī)劃和安排。

在現(xiàn)場管理人選方面，我們將專門配備鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目副經(jīng)理、技術(shù)工程師各一

名，并配備齊全鋼結(jié)構(gòu)工程的管理班子。

鋼結(jié)構(gòu)管理部由施工、技術(shù)、質(zhì)安、動(dòng)力設(shè)備和后勤等幾個(gè)職能部門組成。

其中技術(shù)部全面負(fù)責(zé)工程的技術(shù)工作，同時(shí)負(fù)責(zé)同設(shè)計(jì)院、深化設(shè)計(jì)部門聯(lián)系；

施工隊(duì)伍由鋼結(jié)構(gòu)吊裝隊(duì)、現(xiàn)場拼裝隊(duì)、板材安裝隊(duì)、測量隊(duì)等組成，負(fù)責(zé)測量

放線、吊裝、現(xiàn)場拼裝、板材安裝工作；質(zhì)安部負(fù)責(zé)質(zhì)量、安全監(jiān)督；動(dòng)力設(shè)備

負(fù)責(zé)機(jī)械調(diào)度、維修、保養(yǎng)及施工用電；后勤部負(fù)責(zé)文件資料、保衛(wèi)及與施工單

位、建設(shè)單位、其它專業(yè)分包單位的管理協(xié)調(diào)。

施工作業(yè)層由具有專業(yè)操作技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的工人班組組成，具體實(shí)施各項(xiàng)施工

作業(yè)。

根據(jù)本工程工期特點(diǎn)，各專業(yè)施工隊(duì)伍按照施工需要配備充足的勞動(dòng)力進(jìn)場

施工，保證工程按期完工，工程開工前，我們將組織人員進(jìn)場，安排職工生活，

進(jìn)行技術(shù)、安全、文明施工交底。

具體各專業(yè)施工人員進(jìn)場安排如下:

現(xiàn)場制作、安裝勞動(dòng)力投入計(jì)劃表

序號(hào)工種人數(shù)

1測量工6人

2起重1：18人

3電焊工80人

4鉀工26人

5架子工18人

6維修電工2人

7輔工22人

8涂裝工10人

合計(jì)182人

由于本工程現(xiàn)場施工條件復(fù)雜，現(xiàn)場焊1妾、拼裝等工作量很大，我們將本

工程進(jìn)展情況，合理調(diào)配各項(xiàng)專業(yè)人員，確保勞動(dòng)力的允足及合理利用，保證整

體安裝進(jìn)度要求。

三、機(jī)械設(shè)備投入計(jì)劃

根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場施工進(jìn)度，確定各設(shè)備的投入，以保證

工程的順利進(jìn)行。為保證此工程的順利進(jìn)行，我公司在此工程中投入的機(jī)械設(shè)備

如下：

加工制作設(shè)備

序號(hào)機(jī)械或設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量產(chǎn)地

1直條切割機(jī)GZ-30003中國

2鋼板校平機(jī)W43-24X10002中國

3H型鋼組立機(jī)HG-1503中國

4門式電焊機(jī)MZ-1-10004中國

5翼緣矯正機(jī)JZ60801日本

6翼緣矯正機(jī)JZ-40H3中國

7數(shù)控帶鋸生產(chǎn)線SHM38/18-MC1美國

8數(shù)控三維鉆BDL-12501美國

9數(shù)控鎖口機(jī)ABCM-1250/31美國

10帶鋸床DJ13001

11AMADA帶鋸HK10001日本

12AMADA帶鋸HK700CNC2日本

13AMADA鉆床6BH-1000II2日本

14SHINX鎖口機(jī)MV-10501日本

15組焊一體機(jī)HJ1202中國

16帶鋸SHN38/18MC2美國

17管子坡口機(jī)BP/38LX3國產(chǎn)

18管子等離子切割機(jī)MAX1001美國

19數(shù)控管子相貫線切割機(jī)HID-600EH1日本

20數(shù)控鋼管等離子切割機(jī)GGKW41-6001中國

21大型彎管機(jī)JXW-5002中國

22管子坡口機(jī)GPK630I3中國

23剪板機(jī)QC12Y-20X25002中國

C0

24氣保焊機(jī)XCM-50036日本

2

25逆變弧焊機(jī)ZX7-8004中國

26懸臂式雙邊三極埋弧焊機(jī)FABARC-TESW300BT4

27懸臂式熔嘴電渣焊機(jī)FABARC-TESW2-12

28懸臂式雙邊雙極C02焊機(jī)FABARC-TESW30004

29箱形柱組立機(jī)FABARCBA14002

30箱形柱端面銃JXX1502

31大型八拋頭拋丸機(jī)PB-8-2502美國

2、拋丸涂裝及檢測設(shè)備

序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量產(chǎn)地

1拋丸機(jī)HJ160/BP2中國

2噴漆烘干線1中國

3無氣噴漆機(jī)W33-701德國

4無氣噴漆機(jī)KP3256C1中國

5噴砂機(jī)15561中國

6液壓式萬能試驗(yàn)機(jī)WE-1000B1中國

7布式硬度試驗(yàn)機(jī)HB-3000B1中國

8沖擊試驗(yàn)機(jī)JB-30B1中國

9微機(jī)高速自動(dòng)碳硫分析儀CS-5001中國

10鎰、磷、硅微機(jī)數(shù)顯自動(dòng)分析儀HCA-3B1中國

11超聲波探傷儀CTS-22B2中國

12磁粉探傷儀MT-20003中國

3、現(xiàn)場施工機(jī)具設(shè)備

序數(shù)

機(jī)械或設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格備注

號(hào)量

1塔式起重機(jī)SCM-M9001中國

2300噸履帶吊機(jī)CC20001日本

3汽車吊30T2中國

平面桁架拼裝

4鋼馬凳定制26

架

立體桁架拼裝

5立式拼裝胎架定制24

架

6手動(dòng)螺旋千斤頂LQ15/15噸10拼裝微調(diào)

7油壓千斤頂YQ30/30噸6拼裝微調(diào)

8手動(dòng)螺旋千斤頂LQ5/5噸15地面拼裝微調(diào)

9手拉葫蘆SH10/10噸26臨時(shí)固定、矯正

10直流電焊機(jī)BX2-50048拼裝焊接

11交流電焊機(jī)AX2-50032拼裝焊接

12焊條烘箱5KG12焊條烘干

13保溫筒10焊條保溫

14倒鏈2-5噸15

15磨光機(jī)中10012

16經(jīng)緯儀J2-13測量定位

17全站儀SET2CII1測量定位

18水準(zhǔn)儀DS32測量定位

19氣割工具300型15

各

20鋼卷尺50m/100m

5

21碳弧氣刨機(jī)TH-10010

22卷揚(yáng)機(jī)JJK-1B4

23無齒切割機(jī)WCG6

若

24鋼尺50米/3米

干

25活搬子300毫米15

各

26卡環(huán)M20、M24

20

27花籃螺絲UU型3噸60

28螺孔沖頭Ml2、M2010

2

29油漆工具

套

30于電鉆20

若

31鋼絲繩/棕繩

干

32V型H型鋼斜撐架16

付

若

33腳手管/枕木等

干

四、鋼結(jié)構(gòu)施工平面布置

1、現(xiàn)場構(gòu)件進(jìn)場及臨時(shí)堆場布置

根據(jù)現(xiàn)場場地情況及土建場地布置情況，結(jié)合施工進(jìn)度要求，鋼構(gòu)件我們將

采取分批進(jìn)場，以避免構(gòu)件堆放時(shí)間過長，占用現(xiàn)場用地。

臨時(shí)構(gòu)件的堆場以場內(nèi)東南方管理用房一側(cè)為主要堆放場地，構(gòu)件由汽車運(yùn)

輸至工地后，在該場地內(nèi)進(jìn)行卸貨，安排一臺(tái)30噸汽車吊機(jī)在場內(nèi)協(xié)助卸貨。

2、現(xiàn)場拼裝場地安排

本工程現(xiàn)場拼裝工作量大，由于構(gòu)件臨時(shí)堆場與吊裝工作面相距較遠(yuǎn)，不利

拼裝后吊裝作業(yè)，因此，我們計(jì)劃在場內(nèi)安排三塊場地進(jìn)行構(gòu)件的接裝作業(yè)。

其中，前廳東側(cè)空地，我們將作為主要的拼裝場地，進(jìn)行大型構(gòu)件，如箱型

桁架、鋼柱等的拼裝作業(yè)；另外，計(jì)劃在飄帶區(qū)二側(cè)，再安排二塊較小的拼裝場

地，進(jìn)行局部區(qū)域內(nèi)的較小型構(gòu)件的拼裝作業(yè)。

第3節(jié)鋼結(jié)構(gòu)制作工藝

一、工程制作的難點(diǎn)

1、大截面的異形箱體構(gòu)件的制作

在本工程中，部分箱體構(gòu)件不但截面大，而且是非矩形的，如下圖的形狀,

在制作中如何控制截面尺寸及質(zhì)量是一難點(diǎn)。

在制作時(shí)通過以下幾個(gè)方面來解決:

①原材料的質(zhì)量控制：在原材料的驗(yàn)收中，必須嚴(yán)格控制，特別是不平度方

面，必須符合國家的相關(guān)規(guī)范的要求。

②下料時(shí)質(zhì)量的控制：對(duì)箱體的板件必須采用精密機(jī)器（如數(shù)控激光切割機(jī)

或數(shù)控等離子切割機(jī)等）進(jìn)行下料，下料時(shí)嚴(yán)格控制板件的幾何尺寸，使其寬度

偏差在1mm。

③組裝時(shí)質(zhì)量的控制：箱體的組裝必須在胎架上進(jìn)行；組裝必須嚴(yán)格按照工

藝文件要求的順序進(jìn)行；組裝時(shí)嚴(yán)格控制裝配間隙和收縮余量。

④焊接變形的控制：減少焊縫截面積：在得到完好、無超缺陷的前提下，盡

可能采用較小的坡口尺寸（角度和間隙）；優(yōu)先采用熱輸入量小的焊接方法；采

用合理的焊接順序。

2、厚板的焊接：厚板的焊接在本工程中的制作中，也是一個(gè)較難的問題，主

要注意以下幾個(gè)方面：

①層狀撕裂的預(yù)防：層狀撕裂是一種不同于一般熱裂紋和冷裂紋的特殊裂紋,

一般產(chǎn)生在T形和十字形接頭的熱影響區(qū)夾層中，主要是T形和十字形接頭角焊

縫的橫向收縮對(duì)板厚方向產(chǎn)生的拉應(yīng)力在接頭拘束度較大的情況下，易發(fā)生夾雜

物與金屬脫開而形成的裂紋。一般通過以下幾方面的措施進(jìn)行預(yù)防。

A、控制鋼材的含硫量：鋼板厚度大于等于40mm時(shí)，采購的鋼材應(yīng)滿足《厚

度方向性能鋼板》（GB5313-85）Z15級(jí)的斷面收縮指標(biāo)和含硫量不超過0.01%的

要求。

B、采用合理的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：

在滿足設(shè)計(jì)要求焊透深度的前提下，宜采用較小的坡口角度和間隙，以減少

焊縫截面積和減少母材厚度方向承受的拉應(yīng)力。

在角接接頭中采用偏向與側(cè)板的坡口，使焊縫收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力與板厚方向

成一角度。

采用對(duì)稱雙面坡口來減少焊縫截面積，減少層狀撕裂的傾向。

在T形或角接接頭中，使板厚方向受拉應(yīng)力的板端伸出接頭焊縫區(qū)。

C、采用合理的焊接工藝：

雙面坡口時(shí)采用兩側(cè)對(duì)稱多道焊，避免收縮應(yīng)變集中；

采用適當(dāng)小的熱輸入多層焊接，以減少收縮應(yīng)力；

采用塑性過渡層，即先用低強(qiáng)度焊條在坡口內(nèi)母材板面上堆焊過渡層，然后

再焊連續(xù)焊縫的方法；

采用低強(qiáng)度匹配的焊接材料，使金屬具有低屈服點(diǎn)，高延性，使應(yīng)力集中于

焊縫；

采用低氫、超低氫焊條或氣保焊焊接。

通過計(jì)算和工藝試驗(yàn)確定合理的預(yù)熱溫度，以降低冷卻速度，改善接頭區(qū)組

織韌性。采用后熱消氫處理。

②焊接變形

厚板的焊接變形主要在對(duì)接中產(chǎn)生的較多。主要通過以下方法來控制：

通過合理的坡口角度和焊接間隙盡量減少焊縫的截面積；

焊接時(shí)盡可能采用多層焊代替單層焊；

盡可能的采用雙面對(duì)稱坡口，并在多層焊時(shí)采用與構(gòu)件中和軸對(duì)稱的焊接順

序；

采用焊前反變形方法控制焊后的角變形；

采用剛性夾具固定方法控制焊后變形。

3、另外在本工程中圓管柱上栓釘自動(dòng)焊接比較困難，由于接觸面為圓弧形,

在陶瓷圈及圓管面形成間隙，間隙處漏渣，導(dǎo)致焊接不良。采用如下方法加以解

決：

圖2采用專用相貫

陶瓷圈

如圖1所示，采用普通陶瓷圈，漏渣間隙為t,所以不能得到滿意的焊接效

果，采用圖2所示的工藝改進(jìn)方法，能獲得滿意的焊接效果。栓釘焊接工藝，通

過工藝評(píng)定最終確認(rèn)。

二、生產(chǎn)制作工藝流程

在本工程中涉及到的結(jié)構(gòu)形式，主要有箱形結(jié)構(gòu)、H鋼結(jié)構(gòu)等，下面對(duì)這幾

種結(jié)構(gòu)形式的工藝流程作一大致的介紹：

1、箱形結(jié)構(gòu)的制作工藝流程

2、H鋼的制作工藝流程

入庫待運(yùn)或轉(zhuǎn)裝配

三、制作工藝方案

1、工藝準(zhǔn)備

①確定工藝分段面

加工時(shí)桿件的分界面在兩相鄰節(jié)點(diǎn)的1/3處附近，且各弦桿應(yīng)錯(cuò)位，安裝時(shí)

對(duì)接的間隙是兩側(cè)各占一半。

②工藝試驗(yàn)

用同類管子及節(jié)點(diǎn)形式，進(jìn)行三個(gè)節(jié)點(diǎn)以上的桁架段的工藝試驗(yàn)：焊接后，

測量其收縮量。

安裝時(shí)對(duì)接接頭的收縮量的測定，此舉主要是由于現(xiàn)場安裝時(shí)的對(duì)接，在兩

側(cè)耳板夾固情況下（耳板及連接板拋丸處理成摩擦面），進(jìn)行焊接，焊完冷卻后，

卸下螺栓后測量。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值：弦桿每段放焊接收縮余量3?5mm,對(duì)腹桿等桿件放焊接收縮余

量1mm。

2、下料

矩形管或圓管腹桿與弦桿之間為焊接連接，為保證焊接質(zhì)量，減少焊接變形，

采取以下措施：

①切割設(shè)備：

鋼管相貫桿件的切割采用從日本進(jìn)口的HID-900MTS六維數(shù)控相貫線切割機(jī)

（可切割方管），它能根據(jù)事先編制的放樣程序在計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)切割，所以

對(duì)相貫鋼管的切割來說，切割程序的編制極為重要。編程人在編制程序方面有著

豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，按照數(shù)控切割集成軟件PIPE-COAST、WIN3D、WINCAD等結(jié)合

XsteeKAUTOCAD等軟件實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，具體的編制過程如下：

先用Xsteel或AUTOCAD軟件建立三維線框模型，不同的管徑用不同的顏色

表示，這是計(jì)算機(jī)放樣的基礎(chǔ)，要求建模必須正確，為此放樣人員對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格

的復(fù)檢，做到100%的正確。

線框模型建立后，將此模型轉(zhuǎn)換成DXF格式標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換文件，并將此文件輸入

WIN3D設(shè)計(jì)軟件中。再按顏色設(shè)置相應(yīng)的管徑，然后編程師對(duì)在WIN3D中對(duì)相貫

桿件進(jìn)行相貫線分析。

將分析后的數(shù)據(jù)保存到PIPE-COAST軟件上，然后在PIPE-COAST軟件將各種

桿件事先確定好的焊接收縮余量及機(jī)械切割余量輸入；再按照制作要領(lǐng)書選擇正

確的加工設(shè)備，切割速度、坡口角度等工藝元素，并由專人對(duì)切割數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真

仔細(xì)的復(fù)查，保證在進(jìn)行加工指令編制前所有的數(shù)據(jù)正確無誤。

PIPE-COAST接受切割數(shù)據(jù)后，先生成單根管件的加工指令，然后再根據(jù)材料

規(guī)格進(jìn)行合理的套料，即可將放樣程序下發(fā)車間，分批實(shí)施切割。

按樹控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行相貫線的切割和坡口的加工，為保險(xiǎn)起見，如果每批切割的

桿件數(shù)量較多時(shí)，可先割一根，進(jìn)行外形尺寸的檢查，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行大批量

的切割。

②桿件切割長度的確定：

通過試驗(yàn)事先確定各種規(guī)格的桿件預(yù)留的焊接收縮量，在計(jì)算桿件的鋼管的

斷料長度時(shí)計(jì)入預(yù)留的焊接收縮量。

③切割相貫線管口的檢驗(yàn)：

先由技術(shù)科通過計(jì)算機(jī)把相貫線的展開圖在透明的塑料薄膜上按1：1繪制成

檢驗(yàn)用的樣板，樣板上標(biāo)明管件的編號(hào)。檢驗(yàn)時(shí)將樣板根據(jù)“上、下、左、右”

線標(biāo)志緊貼在相貫線管口，據(jù)以檢驗(yàn)吻合程度。根據(jù)長期實(shí)踐，證明為檢驗(yàn)相貫

口準(zhǔn)確度的最佳方法。

④切割長度的檢驗(yàn)：

技術(shù)科放樣人員將PIPE-COAST軟件自動(dòng)生成的桿件加工圖形打印出來交車

間及質(zhì)檢部門，車間操作人員和檢驗(yàn)人員按圖形中的長度對(duì)完成切割的每根桿件

進(jìn)行檢查，并填表記錄。

⑤管件切割精度：

采用等離子切割能使偏差控制在土1.0mm，從而來保證桁架的制作質(zhì)量和尺寸

精度。

⑥切割件的管理：

加工后的管件放入專用的儲(chǔ)存架上，以保證管件的加工面。

⑦板件切割：

采用進(jìn)口的數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控等離子切割機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)或直條切

割機(jī)進(jìn)行下料。

⑧切割允許偏差:

加工后鋼管或矩形管外形尺寸允許偏差（mm）

項(xiàng)目允許偏差

直徑（d）±d/500,且不大于±5.0

構(gòu)件長度（L）±3.0

管口圓度d/500,且不大于5.0

管徑對(duì)管軸的垂直度d/500,且不大于3.0

彎曲矢高L/1500,且不大于5.0

對(duì)口錯(cuò)邊t/500,且不大于3.0

鋼板下料允許偏差（mm）

項(xiàng)目允許偏差（mm）

零件的長度±3

重要零件（如箱體腹板）的寬度±1

普通零件的寬度±3

切割面平面度0.05t且不大于2.0

割紋深度0.3

局部缺口深度1.0（但要求平滑過渡）

3、鉆孔

零部件的打孔工藝視工藝不同而采取不同的方式，對(duì)一般性的連接板采用搖

臂鉆成孔，對(duì)精度要求較高的銷孔則采用進(jìn)口的數(shù)控平面鉆鉆孔。鉆孔定位采用

劃線定位和配鉆定位。

孔的毛口用打磨機(jī)磨平。

孔徑按圖紙精度制作。

4、對(duì)接

①鋼管與鋼管（或矩形管與矩形管、箱體與箱體）之間的對(duì)接。

②鋼板與鋼板之間的對(duì)接：

鋼板與鋼板的對(duì)接形式很多，應(yīng)視具體的焊接方法和板厚及對(duì)接情況而定，

一般可按下表進(jìn)行選擇，在選擇接頭形式時(shí)既要保證焊接的質(zhì)量，又要考慮減少

焊接工作量、焊接變形等，在厚板的對(duì)接中還需考慮如何防止層狀撕裂等方面。

鋼板對(duì)接的形式（采用埋弧焊焊接）

序J字慶衿」皮口/xl、J?mm務(wù)注

名稱

號(hào)6mm號(hào)Cl。BP

15—14I形」皮匚JII—O-1-

北屯邊

14-

2也V形坡了35°~5O°0-261O背面濘j根

20

口

第?隹屯邊?T'

1O

3也V形上占20~~4O°--1O~4

30

小板J皮1—1

坡口尺寸MM備注

序號(hào)厚度&MM名稱符號(hào)a°BP

15~14I形坡口II0~1

帶鈍邊單

35°-50°背面

214~20邊V形成0~26~10

青根

坡口

帶鈍邊單

20°~40°

310~30邊V形帶2~40~4

墊板坡口

背面

0?25?8

410^40Y形坡口V40°-80°清根

Y形不定

2?52?5

510~40期墊板坡Yj40°-80°

口

a=40°

50°背面

雙Y形坡0-25-8

640~100a1=50°?清根

口X

60°

鋼板對(duì)接的形式（用氣保焊或手工焊焊接）

坡口尺寸MM備注

序號(hào)厚度&MM名稱符號(hào)a°BP

0?3背面

13-8I形坡口II

青根

I形帶墊

6

26-10板坡口

30°-60°0?31-4背面

36-10Y形坡口

X青根

帶鈍邊V6?

5°-15°

4>16形坡口X15

帶鈍邊V

45°-55°3~60-2

56-26形坡口X

雙Y形坡a=40°?60°0-31-3背面

712-40

11X青根

a=40°~50°

雙Y形坡0?31-3背面

8>40a1=50°飛0°

口X青根

5、主要構(gòu)件的組裝

①H鋼的組裝：

H鋼作為現(xiàn)今鋼結(jié)構(gòu)制作中最簡單、常見的一種結(jié)構(gòu)形式，制作工藝簡單,

本公司擁有幾條國內(nèi)最先進(jìn)流水線，從鋼板的下料、H鋼的組立、焊接、矯正、

下料、鉆孔到鎖口為止。

H型鋼梁的尺寸允許偏差

項(xiàng)目允許偏差（mm）測量工具

端部有凸緣支

0

座鋼尺

-0.5

梁的長度L板

其他形式±L/2500±10.0

截面高度hW2000±2.0

hh>2000±3.0

截面寬度b±2.0

腹板中心1.5

接合部位

偏移e

2.0

其它部位

b/100直角尺

接合部位

翼緣板垂且不大于1.5

直度△b/100

其它部位

且不大于3.0

L/2000且不大于

H鋼梁旁彎S

10.0

鋼絲線

設(shè)計(jì)要求起拱±L/5000注：吊

鋼尺

H鋼梁拱車梁

度C不允許

設(shè)計(jì)未要求起-5.0?10.0

下?lián)?/p>

拱且WL/1000

鋼絲線

梁的扭曲a（梁高h(yuǎn)）H/250且不大于4.0線錘

鋼尺

腹板局部1m鋼直尺

腹板t<143.0

平面度f/塞尺

腹板t，142.0

豎向偏差L/300鋼尺、吊線

懸臂梁段水平偏差3.0

端部偏差

水平總偏差

4.0

懸臂梁段

±3.0鋼尺

長度偏差

②箱形構(gòu)件的組裝:

箱形構(gòu)件由于自身在整體結(jié)構(gòu)中的作用決定了其形位尺寸精度、焊接質(zhì)量要

求較高，裝配總的原則是在保證組裝質(zhì)量的前提下，力求不強(qiáng)制性組裝，借以減

小構(gòu)件的拘束度，因此在箱形構(gòu)件組裝時(shí)主要分為兩部分，一是裝配前的準(zhǔn)備工

作，二是箱形的裝配工藝，如下將從這兩個(gè)方面進(jìn)行介紹。

A、焊前準(zhǔn)備：

A）焊工檢驗(yàn)各被組裝零部件的零件號(hào)，核對(duì)鋼板材質(zhì)、規(guī)格，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)

反饋。

B）檢查零件的外觀尺寸及坡口面，對(duì)零件的焊接坡口不規(guī)則處用磨光機(jī)或風(fēng)

砂輪打磨。

B、劃線:

劃線時(shí)，利用裝配樣板鋼帶以頂端端面銃削位置作為基準(zhǔn)，在下翼板及二塊

腹板的內(nèi)外側(cè)劃出隔板、頂板等裝配用線及電渣焊孔位置并打樣沖眼，并劃出各

板中心線；

工具：平直尺、墨線斗，帶狀鋼樣板，直角尺，劃針，樣沖，小錘，石筆。

C、檢驗(yàn)劃線的準(zhǔn)確性并打印記。

D、焊接裝配工藝

首先，介紹內(nèi)隔板裝配工藝：

為保證箱形構(gòu)件的尺寸偏差在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，采取的方法是用內(nèi)隔板的

幾何尺寸和正確形狀來保證，在對(duì)整個(gè)隔板組件進(jìn)行裝配前，先對(duì)隔板組件中的

夾板端面進(jìn)行機(jī)加，然后，再與橫隔板在胎具上裝配，并進(jìn)行焊接，保證幾何尺

寸在允許范圍內(nèi)。

其次，介紹箱形構(gòu)件裝配工藝：

A）在箱形構(gòu)件的腹板上裝配焊接襯板，定位焊并焊接（采取斷續(xù)焊縫焊接,

焊縫長度30mm,間距200mln）；焊接采用氣保焊（ER50-6,*1.2焊絲）進(jìn)行。

B）在裝配胎架上把劃好線的下翼板置于胎架上，把已裝配好的各隔板定位在

下翼板上，隔板與下翼板之間的裝配間隙不得大于0.5mm,定位好后，檢驗(yàn)隔板垂

直度，隔板與下翼板的垂直度不得大于1mm；定位焊采用C02氣體保護(hù)焊（ER50-6,

少1.2焊絲）。

C）兩側(cè)腹板，使隔板對(duì)準(zhǔn)腹板上所劃的位置，翼板與腹板之間的垂直度不得

大于b/500（b為邊長）。

D）對(duì)腹板與隔板及腹板與翼板之間的焊縫進(jìn)行定位焊，定位焊時(shí)電流比焊接

時(shí)大20%?25%,定位焊縫長度為40-60mm,焊腳高度3-4mm,焊道間

距為300-400mmo定位焊點(diǎn)必須焊透，不得有未焊透、裂紋等缺陷，操作時(shí),

要注意收弧處必須填滿弧坑，杜絕弧坑裂紋。

E）定位焊采用C02氣體保護(hù)焊（ER50-6,（H.2焊絲）。

F）在進(jìn)行U型組裝時(shí)，要控制柱的彎曲和扭曲，同時(shí)控制柱總長和各層加勁

板橫隔板的位置，從而達(dá)到控制牛腿位置的目的，U型的組裝將在自制的胎架上

進(jìn)行，組裝前，用中心線法檢查各板的平直度，如果彎曲超差，則必須進(jìn)行矯正。

G）對(duì)隔板與腹板之間的全焊透焊縫進(jìn)行焊接，采用C02氣體保護(hù)焊（ER50-6,

“1.2焊絲）焊接；翼板與腹板之間的垂直度不得大于b/500（b為邊長）。

H）翻轉(zhuǎn)90度，使腹板在下（當(dāng)兩隔板間距大于1m的，在兩腹板之間加一

支撐棍，用625mm圓鋼或方鋼a=25,點(diǎn)固在兩腹板之間。圓鋼長度與兩腹板間距

相等，公差為土0.5）,裝配上翼板，并用千斤頂頂緊或用夾具夾緊，借以保證

裝配精度。

J）定位焊腹板與上翼板間的焊縫；定位焊的電流比焊接時(shí)大20%?25隊(duì)定位

焊縫長度為40-60mm,焊道間距為200-300mm,定位焊點(diǎn)不得有未焊透、裂紋等缺

陷；定位焊采用C02氣體保護(hù)焊（ER50-6,（1）1.2焊絲）。腹板與翼板之間的垂

直度不得大于1mm。

K）在上翼板封蓋前應(yīng)認(rèn)真檢查上翼板的垂直度是否符合要求，若不符合要求,

必須矯正。若符合要求，組裝時(shí)還要與下翼板的側(cè)彎方向一致，如果相反，則經(jīng)

四條主焊縫焊接受熱后將產(chǎn)生扭曲變形。

L）裝配、焊接箱形構(gòu)件的頂板，裝配頂板時(shí)，將頂板深入箱形構(gòu)件內(nèi)部3mm,

然后，用磨光機(jī)或風(fēng)砂輪打磨焊接處的焊接余高及飛濺物；焊接采用C02氣體保

護(hù)焊（ER50-6,巾1.2焊絲）。

M）清理、矯正。

6、整體拼裝

在本工程中，主要構(gòu)件主要包括以下幾種典型節(jié)點(diǎn)：

球型支座節(jié)點(diǎn)，H柱與H鋼弦桿連接節(jié)點(diǎn)，H鋼桁架間連接節(jié)點(diǎn)，H鋼與箱

型桁架間連接節(jié)點(diǎn)，箱型桁架間連接節(jié)點(diǎn)等。

7、焊接

鋼管、鋼板拼接采用全熔透連續(xù)對(duì)接焊縫，鋼管的最小調(diào)整長度20.8mm。

①焊縫施焊及清理：

焊接前必須清除待焊處表面的水、氧化皮、銹、油污等；

對(duì)于大于40mm的板在焊接前必須進(jìn)行焊接預(yù)熱，預(yù)熱溫度100T50C；

焊后應(yīng)進(jìn)行保溫處理。

定位焊的焊接材料必須與正式施焊的相同；定位焊的焊縫厚度不應(yīng)超過設(shè)計(jì)

焊縫厚度的2/3,定位焊的長度應(yīng)大于40mm,間距為500-600mm。

二面施焊的熔透焊縫，在反面焊接前用碳弧氣刨在反面刨止正面完整金屬。

焊縫應(yīng)連續(xù)施焊，一次完成，焊完每道焊縫后及時(shí)清理，發(fā)現(xiàn)缺陷必須清除

后再焊。若因故中斷，在重新開始焊接前，如有預(yù)熱方面的要求，應(yīng)按此要求進(jìn)

行預(yù)熱，并確保接頭處的焊接質(zhì)量。

插板、加勁板、連接板的端部必須為不間斷圍角焊；引弧和熄弧點(diǎn)距接頭端

部150mm以上。

②缺陷的修復(fù)和矯正：

焊縫上或母材上的裂紋：用磁粉檢查法或滲透法確定裂紋的大小，然后用碳

弧氣刨刨掉裂紋和距裂紋兩端各50mm的焊縫金屬重新焊接。

過量焊縫氣孔、夾渣、未熔合：用碳刨清除不合格部分后重新焊接。

過凹的焊縫或弧坑、尺寸不足的焊縫、超標(biāo)咬邊：用砂輪機(jī)或磨光機(jī)打磨好

表面后重新補(bǔ)焊。

焊瘤或過高焊縫：用碳刨刨掉或砂輪打磨掉過多的焊縫金屬。

焊縫同一位置的返修不得超過兩次。

因焊接產(chǎn)生變形的構(gòu)件，一般采用機(jī)械矯正和火工矯正進(jìn)行矯正，但矯正后

的鋼材，表面不得有凹陷、凹痕及其它損傷?；鸸こC正時(shí)應(yīng)注意不能損傷母材，

加熱的溫度應(yīng)控制在900℃以下，低合金鋼嚴(yán)禁用水激冷，矯正必須避開藍(lán)脆區(qū)

(200℃-400℃)o

焊接時(shí)，實(shí)施多人對(duì)稱反向焊接，最大限度減少焊接變形。

焊接時(shí)，考慮焊接變形，因此必須先焊趾部，再焊根部，最后焊側(cè)邊。焊接

時(shí)，考慮焊接變形，應(yīng)先焊管壁厚的，再焊薄的；先焊受拉的桿件，再焊受壓的

桿件。

焊接的焊工必須持有有效證件上崗，施焊前應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)。

③焊接檢驗(yàn)：

焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)包括焊縫的外觀檢驗(yàn)和焊縫無損探傷檢驗(yàn)。焊縫探傷根據(jù)設(shè)

計(jì)圖紙及工藝文件要求而定，并按照國標(biāo)GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方

法和探傷結(jié)果的分級(jí)》來進(jìn)行檢測。

焊縫外觀不允許有裂紋、熔穿、缺陷和弧坑，一般焊縫外觀缺陷允許偏差符

合表1、表2、表3規(guī)定。

表1

允許偏差(mm)

焊縫質(zhì)量

等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)

項(xiàng)目

裂紋不允許不允許不允許

每米焊縫長度內(nèi)允許直徑W

表面氣孔不允許不允許0.4t,且W3.0的氣孔2個(gè)，孔

距26倍孔徑

深W0.2t長W0.5t,且W

表面夾渣不允許不允許

20.0

W0.05t,且W

咬邊不允許0.5t;連續(xù)長度<0.It且W1.0,長度不限

W100.0,

且焊縫兩側(cè)咬邊

總長《10%焊縫

全長

缺口深度0.05t,

缺口深度0.It,且W1.0

接頭不良不允許且W0.5

每1000.0焊縫不超過1處

W0.2+0.02t且

W0.2+0.04t且<2.0

根部收縮不允許WL0

長度不限

<0.2+0.02t且

<0.2+0.04t且W2.0

未焊滿不允許W1.0

每1000.0焊縫內(nèi)缺陷總長W25.0

在任意300mm焊縫長度內(nèi)W在任意300mm焊縫長度內(nèi)W

焊縫邊緣不直度f

2.03.0

電弧擦傷不允許允許存在個(gè)別電弧擦傷

允許存在個(gè)別長度W5.0的弧

弧坑裂紋

坑裂紋

坡口角度士5'

全熔透焊縫焊腳尺寸允許偏差表2

項(xiàng)目允許偏差(mm)

腹板翼板對(duì)接

B<20.0:0~3.0B<20.0:0~4.0

焊

B220.0:0—4.0B220.0:0?5.0

縫余高C

腹板翼板對(duì)接

d<0.15t且W2.0d<0.15t且W3.0

焊

縫錯(cuò)邊d

tlR2W2tl/15且W3mm

結(jié)合的錯(cuò)位

tl<t2W2t1/6且W4nmi

一般全熔透的

角接與對(duì)接組合焊hf>(t/4)+4且W10.0

縫

需經(jīng)疲勞驗(yàn)算

的全熔透角接與對(duì)hf2(t/2)+4且W10.0

接組合焊縫

tW40mm+5

T型接頭a=t/4mm0

焊縫余高t>40mm+5

a=10mm0

角焊縫及部分熔透的角接與對(duì)接組合焊縫偏差表3

項(xiàng)目允許偏差(mm)圖例

焊腳高度hf偏hfW6時(shí)

差0-1.5

hf>6時(shí)

0-3.0

hfW6時(shí)C為0-1.

5

角焊縫余高(C)

hf>6時(shí)C為0-3.0

注:焊腳尺寸hf由設(shè)計(jì)圖紙或工藝文件所規(guī)定

1、hf>8.0mm的角焊縫