鋼結構制作與安裝施工方案及質量保證措施

鋼結構制作與安裝施工方案及質量保證措施

目前地上部分結構設計圖紙還不完整，針對鋼結構制作與施工方面的普遍做

法及要求進行論述。

6.11.1鋼結構施工重難點分析

1、鋼結構深化設計重點、難點及解決措施

鋼結構施工單位的深化設計工作量及如何保證深化設計的節(jié)點滿足受力要

求及安裝要求，是本工程的重點。

2、鋼結構加工制作重點、難點分析及解決措施

本工程鋼結構加工制作的內容有大直徑鋼管柱、焊接H型鋼梁、電影院屋

頂鋼桁架等。從鋼構件制作難易角度分析，鋼管柱是制作的難點，特別是鋼管柱

組成的節(jié)點組裝，焊接難度大。為此，為確保鋼構件制作質量符合設計要求，鋼

柱牛腿節(jié)點組裝采取“地樣放樣+全鉆儀精確定位技術”，有效控制組裝牛腿的

空間角度。組裝焊接采取熱輸入量小的C02氣體保護焊，先腹板后翼板；焊接

時由雙人同時從趾部向根部施焊，確保焊接質量。

3、變形檢測是工程施工的重點

測量定位是鋼結構安裝的重點，本工程整體高度高，鋼柱的測量定位要求高,

難度大。

解決措施：

1).采用全站儀及激光經緯儀等高精度測量儀器，保證測量的準確性。同時

由于多道工序對結構安裝精度的影響，在結構施工過程中，對每道工序施工前均

應進行測量復核和調整，在施工過程中要求跟蹤測量。施工完成后進行復核，法

線偏差及時采取措施糾正。

2).現場檢測的內容主要有主結構構件的軸線位置、標高、垂直度和復雜節(jié)

點的應力監(jiān)測。

4、構件吊裝精度控制

本工程鋼結構定位尺寸較為復雜，吊裝時鋼柱為臨邊構件安裝定位難度大,

是鋼結構安裝的難點。

解決措施：主要利用經緯儀和全站儀對構件進行定位和復核。水準儀進行標

高測量。

對于臨邊鋼柱的定位和測量，采取纜風繩加可調剛性支撐進行定位的方法進

行安裝，為了使撐桿不影響樓層鋼框架梁構件的安裝，撐桿支撐點盡量設置在鋼

柱下部牛腿底面以下。

5、現場焊接工作量大、焊接難度大

鋼柱對接采用焊接連接，梁柱連接也采用焊接連接方式，整個工程現場焊接

工作量相當大，當結構安裝達到一定的高度后，焊接施工受風力影響較大。

解決措施：在焊接接頭處設置防風棚，保證施工環(huán)境要求。冬季施工時對厚

板焊接部位采取焊前預熱和焊后保溫措施。增加焊機數量和焊接工人數量，保證

焊接工期。派遣又資質和經驗豐富的焊工施焊。

6、安全防護要求高

鋼柱施工為臨邊施工，懸挑部分為高空作業(yè)，安全防護難度大。

解決措施:在結構外圍設置安全防護網。在鋼柱連接接頭處設置安全防護棚。

鋼柱吊裝時在柱頭處設置操作平臺和爬梯，保證人員操作安全和上下安全。連廊

下部設置安全網，保證結構安裝時有多道安全防護措施。

6.11.2鋼結構加工制作方案

1、材料采購方案

(1)原材料采購要求

1)鋼材

根據原設計圖及招標文件，工程主要采用Q345級鋼材。鋼材的機械性能(抗

拉強度、屈服點、冷彎試驗、沖擊韌性)和化學成分應符合現行國家標準《低合

金高強度結構鋼》(B/T1591-94)、《建筑結構用鋼板》(GB/T19879-2005)。

鋼材力學性能及化學成分必須符合標準《低合金高強度結構鋼》

(GB/T1591-94),其曲強比不得小于1.2,有明顯的屈服臺階且伸長率應大于

20%,有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。

2)焊材

焊條：

Q345B鋼材的焊接采用E50系列型焊條，主要用于構件制作過程中的定位

點焊，焊條應符合國家標準《低合金鋼焊條》GB/T5118-95規(guī)定。

鋼種焊條型號

Q235BE43XX

Q345BE50XX

焊絲：

a.埋弧焊絲：主要采用H08MnA和H10Mn2（表面鍍銅）。焊絲直徑采用

3.0或4.0毫米。焊絲化學成分如下:

焊絲化學成分（％）熔敷金屬力學性能》

牌

5b6s

號CWMnSiWCrWNiWPW

MPa

0.80?410?

II08MnA0.100.070.200.300.0300.03030022

1.10550

1.5-410?

H10Mn20.120.070.200.300.040.0430022

1.9550

b.氣體保護焊絲：采用氣體保護焊，焊絲溶化速度快，熔敷效率高，電弧穩(wěn)

定，焊接飛濺極小，焊縫成型美觀，并且抗氧化銹蝕能力強，熔敷金屬氣孔敏感

性小，全方位施焊工藝性好；用于碳鋼及500Mpa級強度鋼的焊接，焊絲直徑選

用1.2毫米。

焊絲的化學成分及力學性能

焊絲化學成分（％）熔敷金屬力學性能力

8

6b85

CWMnSiWCuWswrO.2

(%)

MPa

1.4?0.80?

0.06-0.150.500.0250.03550042022

1.851.15

焊劑:

與H08MnA和H10Mn2相對應的焊劑采用HJ43K熔煉型高錦高硅低氟焊

劑，紅棕色至淺黃色玻璃狀顆粒，粒度為2.5?045mm,可采用交直流兩用，直

流時焊絲接正極，焊接工藝性能良好。

2、原材料采購及質量保證措施

（1）材料采購分析

材料采購計劃必須服從于整個加工制作工期和現場拼裝工期計劃，根據每批

構件出廠計劃、工廠的生產加工能力、速度等因素，推算出材料采購的理論周期，

同時考慮各種不確定因素的情況下，下正式訂單給生產廠家，并明確材料的交貨

期。在這期間，定期向生產廠家或公司派駐廠家的人員了解材料生產的進展情況，

確保材料按合同所規(guī)定的交貨時間交貨。以上這種方式我們稱之為“時間倒推法”,

其模式如下:

圖6.11.2-1時間倒推法模式圖

為保證鋼結構現場施工的順利進行，鋼結構運至現場堆場場地的時間與數量

原則上根據吊裝提前5天左右，需在現場進行地面拼裝的鋼構件則提前15天左

右運至現場堆場場地。具體結合現場安裝的節(jié)點工期，編排相關的制作計劃和采

購計劃。材料采購原則基本如下：

為充分利用資金，專款專用，采取分批次的采購原則；

基本按安裝分區(qū)為一采購批次；

每批次提前15~20天下定單，確保材料及時供應。

各工序時間節(jié)點初步按以下圖執(zhí)行，待實施一段時間后，據實際情況再作調

整。

圖6.1122材料進廠檢驗、驗收程序

本工程所用的材料主要為各種鋼板、型鋼、焊絲、焊條、油漆等，必須按

IS09000標準的程序文件和作業(yè)指導書規(guī)定要求由合格分包方供應以及進行進

廠前的檢驗、化驗、試驗。其他輔助材料如焊劑、氧氣、乙煥、二氧化碳等也都

必須由合格分承包方供應并按規(guī)定項目進行檢查。所有采購的原材料均應由計劃

部提前制定采購需求計劃，并應具體明確每批次材料的到貨期限、規(guī)格、型號、

質量要求、數量、采用的技術標準等，各主要材料檢驗的主要項目除核對采購文

件外，具體見下表：

名稱檢驗內容檢驗方法和手段檢驗依據

鋼質保資料對照采購文件采用標準、數量、規(guī)格、型號采購標準

材及質量指標

外結疤、花紋、鐵皮、麻點、壓宏觀檢查，目測判斷相應標準

觀痕、刮傷

損裂紋、夾雜、分層、氣泡宏觀檢查，機械儀器檢查，如超聲波探傷儀、相應標準

傷磨光機、晶向分析儀

化C、Si、Mn>P、S、V鎰磷硅微機數顯自動分析儀，電腦數顯碳硫相應標準及規(guī)

驗自動分析儀、光普分析儀、常規(guī)技術分析范

機屈服強度、破壞強度、伸長率萬能液壓試驗機進行拉伸試驗相應標準

械沖擊功沖擊試驗機及規(guī)范

性彎曲試驗萬能液壓試驗機及應變儀

能焊接性能，加工工藝性焊接工藝評定，晶向分析儀

幾何尺寸直尺、卷尺、游標術尺、樣板相應標準

高強質保資料同“鋼材”相應標準

螺栓外螺紋損傷幾何尺寸目測、螺紋規(guī)、游標卡尺相應標準

觀

機屈服強度破壞強度同“鋼材”相應標準

械硬度洛氏硬度計相應標準

性扭矩系數軸力機、應變儀、傳感器、拉力機相應標準

能

焊條規(guī)格、型號、生產日期、外觀采用標對照采購文件及標準檢查采購文件，相應

焊絲準，質保書、合格證的標準及規(guī)范

焊接工藝評定拉力試驗機、探傷儀、晶向分析儀

涂生產日期、品種、合格證、權威部門對照采購文件及標準檢查采購文件，相應

料鑒定報告，外觀的標準及規(guī)范

工藝性能試驗附著力試驗，涂層測厚儀

焊劑質保書、濕度相應標準

氣體質保書、純度相應標準

3原材料供應保證措施

國內大型鋼廠一般是上月排產下月生產計劃，且按定單生產，因此定貨周期

約在20~30天，為此，在投標之日起我公司制定了以下幾個方面切實可行的材料

保障措施。

(1).調動公司所有的資源，從人力、物力、財力全面支持本工程，對工程

的材料采購和加工制作進行一元化管理，從而高效、統一地開展各項工作；

(2).由項目總指揮部領導的材料設備部全面負責材料和設備的采購，合約財

務部及時提供專項資金支持，綜合辦公室負責材料的運輸等事務；

(3).由材料設備部協同計劃科制定詳細的采購和運輸方案及到貨進度計劃，

并經指揮部論證后，認真執(zhí)行；

(4).在投標階段我們公司既和各大材料供應商簽定《合作意向書》，確保

中標后，各項材料的按合同履約。

(5).在投標階段，技術部門根據標準及深化設計圖和深化設計加工圖及時

算出所需的各種原輔材料和外購零配件的規(guī)格、品種、型號、數量、質量要求以

及設計及甲方指定的產品的清單。

(6).在中標后，技術部門將列出的產品清單移交綜合計劃部，綜合計劃部

根據庫存情況以及技術部提供的原輔材料清單，及時排定原材料及零配件的采購

需求計劃，并具體說明材料品種、規(guī)格、型號、數量、質量要求、產地及分批次

到貨日期，送交供應部采購。

(7).供應部將嚴格按技術部列出的材料的品種、規(guī)格、型號、性能的要

求進行采購，嚴格按程序文件要求到合格分承包方處采購。具體將根據合格分承

包方的供應能力，及時編制采購作業(yè)任務書，責任落實到人，保質、保量、準時

供貨到廠。對特殊材料應及時組織對分承包方的評定，采購文件應指明采購材料

的名稱、規(guī)格、型號、數量、采用的標準、質量要求及驗收內容和依據。

(8).質管部負責對進廠材料的及時檢驗、驗收，根據設計要求及作業(yè)指

導書的驗收規(guī)范和作業(yè)方法進行嚴格進貨檢驗。確保原材料的質量符合規(guī)定要求。

所屬檢測中心應及時做出材料的化學分析、機械性能的測定。

(9).材料倉庫應按規(guī)定保管好材料，并做好相應標識，做到堆放合理，

標識明晰，先進先出。并做到按產品性能進行分類堆放標識，確保堆放合理，標

識明確，做好防腐、防潮、防火、防損壞、防混淆工作，定期檢查。

(10).材料信息資料的編制與傳遞。材料交接時，材料管理部門對材料進

行檢查登記，將材料的爐批號用不褪色記號筆標注在材料側面。準確的材料信息

編輯成冊，信息包含規(guī)格、材質、爐批號等。材料信息傳遞給公司設計部、工藝

技術部、生產部。

為了保證材料的按時到貨，我們配備了專門的材料管理小組，有了材料供應

商的優(yōu)先供貨保證，還需要在材料的供貨的關鍵時間節(jié)點上進行計劃和落實。

按照現場安裝控制節(jié)點及時間的要求，每一階段所需要的鋼材必須在開工前

到位，并預期留1~2天檢驗和按照焊接工藝評定方案進行工藝評定的時間。

4原材料檢驗及質量保證措施

材料驗收的內容包括鋼材驗收、高強螺栓驗收、焊材驗收、涂料驗收等，本

工程材料檢驗原則總體上按照《鋼結構設計總說明》、GB50205-2001《鋼結構

工程施工質量驗收規(guī)范》。結合本工程招標文件的有關要求材料檢驗有關內容如

下：

(1)鋼材技術性能指標要求

鋼材Q345B其質量標準符合現行國家標準《低合金高強度結構鋼》

(GB/T1591-94)；有厚度方向性能要求的剛才其質量標準符合現行國家標準《建

筑結構用鋼板》(GB/T19879-2005)。具體參數見下表：

低合金高強度結構鋼的力學性能(GB/T159L94)

伸長180°彎曲試

屈服點OS(MPa)

率8沖擊功Akv驗屈強比

抗拉強

S縱向0s/0b

度鋼板厚度，

材質鋼板厚度，mm(%)

0mm

溫

b(MPa)不小J不

>>>度>不大于

6?16于小于

16?3535?5050-100℃1616-100

d=

Q3452345325295275470-63021-262034d=3a0.80

2a

d=

Q235235225215205375-50023027d=3a0.80

2a

(2)主要原材料的檢驗

鋼材的檢驗：

1)鋼材的品種、規(guī)格、性能等應符合現行國家產品標準和設計要求。進口

鋼材產品的質量應符合設計和合同規(guī)定標準的要求。

檢查數量：全數檢查

檢驗方法：檢查質量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等。

2)對于下列情況之一的鋼材，應進行抽樣復驗，其復驗結果應符合現行國

家產品標準和設計要求。

a.國外進口鋼材；

b.鋼材混批;

c.板厚大于或等于40mm,且設計有Z向性能要求的厚板；

d.建筑結構安全等級為一級，大跨度鋼結構中主要受力構件所采用的鋼材;

已設計有復驗要求的鋼材

￡對質量有疑義的鋼材

檢查數量：全數檢查

檢驗方法：檢查復驗報告

3)鋼材的品種、規(guī)格、性能等應符合現行國家產品標準和涉及要求。進口

鋼材產品的質量應符合涉及和合同規(guī)定標準的要求。

檢查數量：全數檢查。

檢驗方法：檢驗質量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等。

4)本工程鋼柱、鋼梁等構件，主要采用Q345B鋼材，其質量標準應符合現

行國家標準《低合金高強度結構鋼》(B/T1591-94),《建筑結構用鋼板》

(GB/T19879-2005)的要求，應保證材料的抗拉強度、伸長率、屈服點、冷彎

試驗、沖擊韌性合格。

對于有Z向厚度方向性能要求時，應符合《厚度方向性能鋼板》(GB/T5313

-85)的要求.

5)鋼材應滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011)的要求，鋼材的屈服強

度實測值與抗拉強度實測值的比值對Q345鋼和Q345GJ鋼不應大于0.83；鋼材

應具有明顯的屈服臺階，且伸長率55應大于20%；鋼材應具有良好的可焊性和

合格的沖擊韌性；同時應具有冷彎試驗的合格保證。

6)Z向性能厚板的檢驗

當設計對管鋼板厚度方向性能有要求時或厚度在40mm以上的各類鋼板進

行100%UT探傷，檢驗其Z向性能。其材質應符合GB/T5313《厚度方向性能鋼

板》，對于此類鋼板，我們將不但要求生產廠家提供《質量合格證明》，還要對

進廠鋼板進行復檢和提交驗收報告，并依據JGJ81-2002《建筑鋼結構焊接技術規(guī)

程》進行拉伸、彎曲、V型缺口沖擊、Z向性能和熔煉分析。其性能應符合下表

要求:

斷面收縮率（<1>2%）

級別含硫量W（%）

三個試樣平均值不小于每個試樣值不小于

Z150.011510

7）鋼材訂貨的技術條件，應包括鋼材執(zhí)行標準、尺寸、外形、重量及允許

偏差，牌號、化學成份、力學性能和工藝性能，交貨狀態(tài)，表面質量，試驗方法，

檢測規(guī)則，包裝、標志和質量證明書等內容，并經設計、總包、業(yè)主、監(jiān)理各方

審核確認。

8）鋼材的復驗

鋼材應成批驗收。對于厚度小于40mm的板材，首批鋼材以600噸為驗收批，

首批檢驗合格且質量穩(wěn)定后，可按每300噸為一個驗收批;對于厚度不小于40mm

的板材，尚應作厚度方向性能檢查，其首批鋼材以600噸為驗收批，首批檢驗合

格且質量穩(wěn)定后，可按每300噸為一個驗收批。厚度小于40mm的板材的驗收批

指同一鋼廠、同一牌號、同一交貨狀態(tài)；厚度不小于40mm的板材的驗收批指同

一鋼廠、同一牌號、同一厚度、同一交貨狀態(tài)。

對有厚度方向性能要由的鋼板，應逐張進行超聲波檢驗，檢驗方法按國家規(guī)

范GB/T2970執(zhí)行，質量等級為III級或HI級以上（II級）。

9）鋼板厚度及允許偏差應符合其產品標準的要求。

檢查數量：每一品種、規(guī)格的鋼板抽查5處。

檢驗方法：用游標卡尺量測。

10）鋼材的表面外觀質量除應符合國家現行有關標準的規(guī)定外，尚應符合下

列規(guī)定：

a.當鋼材的表面有銹蝕、麻點或滑痕等缺陷時，其深度不得大于該鋼材厚度

允許偏差值的1/2；

b.鋼材表面的銹蝕等級應符合現行國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除

銹等級》GB8923規(guī)定的C級及C級以上；

c.鋼材端邊或斷口處不應有分層、夾渣等缺陷

11）熱軋鋼板、鋼帶厚度允許偏差按《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、垂直

和允許偏差》（GB709-88）的有關規(guī)定執(zhí)行，但負偏差不應超過一0.3mm。鋼板

的不平度，板厚不應大于25mm時不應大于7mm/m；板厚大于25mm時不應大

于5mm/m。

12）規(guī)格尺寸及允許偏差應符合其相應標準的要求。

檢查數量：每一品種、規(guī)格的型鋼抽查5處。

檢驗方法：用鋼尺和游標卡尺測量。

13）鋼材的表面外觀質量除應符合國家現行有關標準的規(guī)定外，尚應符合下

列規(guī)定：

當鋼材的表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時，其深度不得大于該鋼材厚度允

許偏差值的1/2；

鋼材表面的銹蝕等級應符合現行國家標準《圖裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹

等級》GB8923規(guī)定的B級及B級以上；

鋼材端邊或端扣處不應有分層、夾渣等缺陷。

焊接材料的檢驗：

1）焊接材料的品種、規(guī)格、性能等應符合現行國家標準和設計要求。

檢驗數量：全數檢查。

檢驗方法：檢查質量合格證明文件、中文標識及檢驗報告等。

對用于屋面桁架等構件焊接的焊接材料應進行抽樣復驗，復驗結果應符合下

表現行國家標準和設計要求。

焊接材料

序號材質埋弧焊

手上電弧焊CO2氣保焊

焊絲焊劑

H08MnAF5014

1Q345BE5015ER50-3

H10Mn2F5011

焊條應符合國家標準《碳鋼焊條》GB/T5117-95.《低合金鋼焊條》

GB/T5118-95規(guī)定。

焊絲應符合國家標準《熔化焊用焊絲》GB/T14957-94.《氣體保護電弧焊

用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110-95及《碳鋼藥芯焊絲》GB/T10045-200《低

合金鋼藥芯焊絲》GB/T17493-98的規(guī)定。

埋弧焊用焊絲和焊劑應符合國家標準《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》

GB/T5293-99、《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》GB/T12470-2003的規(guī)定。

涂裝材料的檢驗：

1）鋼結構防腐涂料、稀釋劑和固化劑等材料的品種、規(guī)格、性能等應符合

現行國家產品標準和設計要求。

檢查數量：全數檢查。

檢驗方法：檢查產品的質量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等。

2）鋼結構防火涂料的品種和技術性能應符合設計要求，并應經過具有資質

的檢測機構檢測符合國家現行有關標準的規(guī)定。

檢查數量：全數檢查。

檢驗方法：檢查產品的質量合格證明文件、中文標注及檢驗報告等。

防腐涂裝耐久年限不應小于25年，底漆干膜鋅粉含量不少于80%。整套防

腐系統附著力23MPa（水性無機富鋅）。

3）防腐涂料和防火涂料的型號、名稱、顏色及有效期應與其質量證明文件

相符。開啟后，不應存在結皮、結塊、凝膠等現象。

檢查數量：按桶數抽查5%,且不少于3桶。

6.11.3鋼管柱加工制作工藝

1、鋼管制作綜合能力說明

根據壓力鋼管制造、安裝及驗收規(guī)范（DL5017-93）,大直徑鋼管加工成型

方法主要包括有兩種：（1）、鋼管壓制成型法（鋼管內徑（D）和壁厚（t）之

比滿足D/t?20）；（2）、鋼管卷制成型法（鋼管內徑（D）與其壁厚（t）之比

D/t230）；工廠現有的設備配置能夠滿足以上兩種加工方法。下面就加工能力

做如下說明：

（1）大直徑厚壁鋼管的卷制綜合能力說明

大直徑厚壁鋼管的卷制加工，它是鋼板在大型卷板機上沿鋼板軋制方向的一

個連續(xù)壓制成型過程。卷制后在旋轉式滾輪胎架上進行筒體縱、環(huán)焊縫的拼接、

對接；以至達到設計的要求長度。

工廠現有鋼板卷板機：EZWHS-100X4000C型水平下調式三餛卷板機和

EZW-80X3200三輻卷板機。

（2）大直徑厚壁鋼管的壓制綜合能力說明

大直徑厚壁鋼管的壓制加工，它是鋼板在大型成型機上順著鋼板軋制方向進

行的一個間隔性壓制成型過程。壓制后在鋼管（或半圓管）在專用焊接設備上進

行焊接、矯直、精整成型等過程。

工廠現有大直徑壓制鋼管線一條，主要配置加工設備有：預彎機、成型機、

內焊機、外焊機、矯直機、精整機等；實現從鋼板下料到鋼管成型的全自動生產

過程。該生產線可壓制最大長度為12.4m,最大規(guī)格01600x50mm的鋼管。

2、工程鋼管柱管加工工藝方案

本次工程鋼管柱鋼管加工擬采取壓制成型工藝。

為有效控制鋼柱加工成本，充分利用市場上現有的常規(guī)規(guī)格材料；同時結合

工程柱鋼管的工藝特點，本次柱鋼管壓制采取“半圓+半圓=圓鋼管”的組合工

藝方法；

即先進行半個柱鋼管的分別壓制成型，然后再進行兩半圓的縱焊縫組合；接

著是筒體的對接接長，使整個柱鋼管成型。具體工藝方法說明如下：

（1）柱鋼管壓制成型工藝流程

焊接工藝評定卜*加工工藝方案制定

材料復蛤擠平預處理口放樣劃線L鋼板探傷

r

下料、切割

I

鋼板邊單頸彎

T—過程監(jiān)測

半囪分別壓制成型卜」

.彳預.|—外形尺寸檢查|

.縫啰卜;—|—探.酬|

減芯效必

圖6.11.3-2柱鋼管壓制成型工藝流程

（2）柱鋼管加工成型關鍵技術和設備

鋼板下料：

1）放樣技術

鋼板放樣：根據以往經驗，鋼管在壓制時沿徑向會伸長，所以在進行鋼板放

樣時應按圓理論直徑-1mm進行展開放樣。如本次加工柱鋼管01100,半圓弧展

開鋼板寬度為1728mm,其實際鋼板放樣寬度為1726mm。

2）鋼板下料、坡口

鋼板下料采取數控火焰切割機或NC直條切割機進行精密切割，為保證下料

質量，在進行切割前先調整各割炬位置，使其處于待割縫的正上方；離鋼板表面

12mm左右為宜；并進行試割，合格后才開始進行鋼板的正式下料。為確保鋼板

的切割質量和精度要求，切割氣體選用高純度98.0%以上的丙稀氣加99.99%的

液氧氣體；下料后進行鋼板邊緣毛刺的打磨。

鋼板預彎是進行壓制前的準備工序，預彎質量的好壞直接影響鋼管最終成型

后的幾何尺寸誤差（即圓度、棱角度），鋼板預彎段模具為漸開線形式，且下模

角度可根據計算進行調節(jié)；以滿足該模具使用范圍內的最佳圓弧成型段。

半圓鋼管的折彎技術：

①、鋼板的折彎是壓制鋼管的關鍵工序，是保證鋼管質量的重要工序之一；

鋼板折彎在數控折彎成型機上進行。

②、進行折彎前，首先按折彎鋼板的寬度進行若干等分，劃出折彎母線；劃

線采取鋼針等工具；線條應清晰均勻。

③、根據板料規(guī)格、材質等設定鋼板成型機參數，如壓制壓力、上模規(guī)格、

下模開口、壓制深度、步長等等；然后進行試壓，試件壓制的PC參數按理論計

算后角度由大到小進行現場修正，直至與內圓弧樣板吻合時定出PC參數；進入

鋼板投產壓制加工。

鋼管合圓組裝：

為有效保證鋼管合圓的準確性，壓制后半圓鋼管組裝在專用胎架上進行合圓;

專用胎架由圓弧支撐胎架和定位板共同組成，合圓組裝過程如下表述。

序

工序名稱簡圖示意工藝簡述

號

1.專用胎架模板全部采取機加工。

鋼管下半圓

12.吊上鋼管的下半圓部分至胎架，定

胎架定位

對基準位置后固定在胎架上。

1.接著吊上鋼管上半圓部分，通過設

鋼管上半圓置在胎架上的定位板對上下半圓鋼管

2

組裝定位，控制半圓的錯邊現象。

2.定位板接觸面為鋼管的切線方向。

1.鋼管合圓后進行定位焊，定位焊采

取C02氣體保護焊，焊接遵循工廠標

3合國定位埠準工藝或現行規(guī)范。

2.合圓后鋼管外形尺寸需保持穩(wěn)定。

鋼管合縫預焊：

為有效保證合縫的精度，合圓預焊在0形合縫機上進行。合縫預焊采取C02

氣體自動保護焊。

鋼管縱向焊縫焊接：

鋼管縱焊縫焊接分為內焊和外焊，焊接方法均采取C02氣體保護+埋弧自動

焊（多絲）相結合技術；焊接均在專用設備上進行。

1）鋼管縱焊縫焊接技術

鋼管縱焊縫焊接總體順序為：先進行焊縫1的內側打底，然后外側清根，進

行外側焊縫的打底和填充至焊縫高度的2/3。緊接著進行焊縫2的內側打底；外

側清根，并進行外側的打底和填充至焊縫高度的2/3后，反至內側進行填充和蓋

面，再是外側的填充和蓋面，使焊縫2成型。最后是焊縫1的成型。

圖6.11.3-3鋼管縱焊縫焊接總體順序示意圖

2）鋼管縱焊縫焊接關鍵設備

圖6.11.3-4內側焊縫焊接

3）鋼管縱焊縫焊接工藝參數要求

鋼管縱焊縫焊接工藝參數應符合下表要求:

焊絲焊接電流焊接電壓氣流

焊層焊道焊接方法焊絲牌號焊劑

r'l.if'AVL/min

1內打底co?藥芯焊E501T501.2260-280A30~3215^18

2內填充埋弧焊H10Mn204.0SJ101550?70036?38

3外面清根

4外打底?）2藥芯焊E501T501.2260?280A30~3215r8

5外填充埋弧焊H10Mn204.0SJ101550?70036?38

6內蓋面埋弧焊H10Mn204.0SJ101550?70036?38

7外蓋面埋弧焊H10Mn204.0SJ101550?70036?38

4）鋼管（單體）焊后質量檢驗

鋼管縱焊縫焊接完成后，鋼管需要進行檢驗，其精度要求應達到：

上下端面平面平行度偏差W2.0mm

上下端面圓心垂直度偏差W2.0mm

上下端面平面橢圓度偏差W3.0mm

上下端面平面周長偏差W3.0mm

鋼管立柱（單節(jié)）長度偏差W3.0mm

圓弧周長偏差WL5mm，位于縱縫兩側地圓弧偏差只允許外凸，不允許內凹,

對接焊縫板邊偏差WL5mm。

鋼管柱筒體的對接接長技術：

本次加工的柱單體長度范圍為：5950-14271mm,其中長度在

11740~14271mm范圍鋼柱占總量的近93%,根據設備性能最大壓制長度為12.4m

可知；這類鋼柱鋼管壓制后均需進行對接接長。鋼管筒體的對接接長加工在專用

“旋轉式-滾輪胎架焊接中心”完成。其具體工藝方法說明如下：

1）筒體對接環(huán)縫坡口制作

對接環(huán)縫坡口加工主要采取半自動氣割切割，坡口大小設置的一般原則：內

側Hi=2/3（t-p）,外側H2=l/3（t-p）（t為鋼板厚度，p留的鈍邊）。實際加

工偏差允許參見下表：

適應板厚允許偏差（mm）

坡口形狀示意圖坡口尺寸（mm）備注

(mm)施工圖實際裝配

60±5°11=2/3(t-p)0,+1.50,+1.5

『-----

夕卜

p—40,+4.00,+6.0

外面清

230H=l/3(t-p)

濤2根

1_J由=60°-5°,+5°-5°,0°

內

a2=50°0°,+5°0°,+5°

坡口制作后，清除割渣、氧化皮和磨削毛刺等，同時檢驗幾何尺寸，合格后

進入下道工序。

2）筒體對接組裝

首先在對接組裝前，檢驗每一節(jié)鋼管兩端部的橢圓度是否符合要求。

在需要組裝的每一節(jié)鋼管端部筒體上分別彈出0°、90°、180°、270°基

準對合線并標識，檢驗合格后方可進入下道工序。

依次將需組裝的鋼管吊上滾輪胎架，在進行組裝時，每相鄰鋼管的兩縱焊縫

沿圓周方向需要相互錯開300mm以上。

3）環(huán)縫焊接

對接環(huán)縫焊接順序：先焊內側，后焊外側面。即先用CO2氣體保護焊內側

打底（焊絲01.2mm藥芯），然后用埋弧焊填充，待內側焊滿2/3坡口深度后進

行外側碳弧氣刨清根；接著是外側打底，打底方法同內側一樣采用CO2氣體保

護焊，打底完成后是埋弧焊填充至坡口的2/3后，再反至內側，焊滿內側大坡口；

最后是焊滿外側大坡口，使整條焊縫成型。

內部加強環(huán)板組裝：

1）加強環(huán)板下料

鋼柱節(jié)點區(qū)鋼管內部設置有加強環(huán)板，環(huán)板與鋼柱管壁焊接為全熔透焊縫;

為提高材料的利用率，沿周長方向分為四等份，然后再將其進行拼裝。

2）加強環(huán)板組裝

將拼裝好的環(huán)板按鋼管上的組裝位置線進行裝配，環(huán)板與壁板組裝焊接采取

C02氣體保護對稱施焊；

在鋼管的上下端分別進行內襯板和定位環(huán)板的組裝，組裝時需要保證與鋼管

內壁的組裝間隙；工藝上規(guī)定組裝間隙不用大于0.5mm。然后進行固定焊接，焊

接采取CO2氣體保護焊。

柱鋼管端面銃削加工：

（A）、銃削余量留3?4mm

（B）、鋼管（柱）另一端銃削后，復測全長，沿著鋼管（柱）圓周方向每

隔90°測量一次，確保平面度和垂直度要求，銃削表面光潔度為46.4。

（C）、鋼管（柱）銃削后除去銃邊毛刺。

（D）、鋼管銃削后的允許偏差符合下表

項目允許偏差（mm）檢查方法圖例

構件（管段）長±3.0用鋼尺和百分表檢查

度

L

管端面對管軸線d用角尺、塞尺和百分表檢

的垂直度查((Jj

Dw500,且不應大于3,0

管端面局部不平f<1.0用游標卡尺檢查

度

3鋼柱組裝方案

（1）牛腿制作工藝

鋼柱連接牛腿主要為焊接H型鋼構件，為比較常規(guī)的鋼構件；下面就牛腿

制作的主要工序做簡要說明:

序工序圖示及說明工藝

號名稱簡述

1.牛腿為焊接H型鋼，翼腹板

均為直條式鋼板，下料采取NC

直條切割或數控切割；

2.為有效保證下料的精度要

求，下料時需加放一定的切割

和焊接收縮余量。

L牛腿為鋼柱節(jié)點區(qū)，本體主

焊縫要求全熔透。

2.本體焊縫焊接采取“C02氣體

保護焊+埋弧自動焊”相結合的

焊接技術。焊接設備主要為門

式埋弧自動焊機

1.本次加工牛腿截面為

1900"2500mm,截面尺寸比較

大；連接螺栓孔數量比較多。

2.為有效保證螺栓孔加工精

度，本次加工的連接牛腿端部

螺栓孔加工采取連接板套鉆技

術；所以在這里建議連接板同

鋼柱一起由同一企業(yè)加工。

⑵鋼柱牛腿組裝工藝

牛腿組裝精度直接影響整個鋼柱的加工質量，本次加工的鋼柱均為大直徑圓

鋼管柱，牛腿組裝采取鋼柱下端正造技術，并結合全站儀精確定位方法進行牛腿

組裝。

牛腿與柱子主管焊接全部采取線能量輸入量小的C02氣體保護對稱施焊，

先腹板后翼板，焊后進行檢測，對局部超差部位實施矯正；確保鋼柱出廠時完全

符合設計尺寸要求。

4H型構件加工制作工藝

(1)工程焊接H型鋼構件制作工藝流程

(2)工程焊接H型鋼制作工藝細則

詳見操作手冊。

(3)焊接工藝

(A)焊接工藝方法及工藝

通過對本工程構件構造的分析，結合工廠先進焊接設備，本工程構件的焊接

采用埋弧焊、電渣焊、C02氣保焊施焊、栓釘焊，下面介紹各焊接方法焊接工

藝，其中焊接工藝參數暫作為參考，具體由合格的焊接工藝評定試驗制定。

(B)埋弧焊焊接工藝

(a)焊接材料的選擇：埋弧焊焊絲采用H10Mn2/H08MnA,直徑”4.8；焊

劑：F5011/F5014；焊絲質量符合標準《熔化焊用鋼絲》(GB/T14957-94)的規(guī)

定，焊劑質量符合標準《低合金鋼埋弧焊用焊劑》(GB/T12470-90)的規(guī)定。

焊劑使用前必須在3OO-35OC溫度下烘干2h,沒有烘干的焊劑嚴禁使用。

(b)埋弧焊焊接工藝措施

焊接前必須清除待焊處表面的水、氧化皮、銹、油污等；

對于大于40mm的板在焊接前必須進行焊接預熱，預熱溫度100~150℃；焊

后應進行保溫處理；

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超過設計

焊縫厚度的2/3,定位焊的長度應大于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；

焊縫應連續(xù)施焊，一次完成，焊完每道焊縫后及時清理，發(fā)現缺陷必須清除

后再焊。若因故中斷，在重新開始焊接前，如有預熱方面的要求，應按此要求進

行預熱，并確保接頭處的焊接質量

插板、加勁板、連接板的端部必須為不間斷圍角焊；引弧和熄弧點距接頭端

部150mm以上；

BOX流水線焊接時必須保證兩臺焊機同步同方向進行，避免箱體由于熱輸

入不平衡造成彎曲變形。

(c)具體焊接工藝

埋弧焊采用多道焊接，使用氣體保護焊打底機打底，從第二層開始用雙絲雙

弧進行單層兩道焊；蓋面層并排焊三道。每道焊縫熔敷金屬的厚度應控制在3mm

以內，嚴禁焊道增寬大于10mm,埋弧焊中間層應嚴格清渣。

埋弧焊焊接時，必須在焊縫兩端設置引弧或引出板，引弧板和引出板的長度

應大于或等于100mm,寬度應大于或等于80mm，焊縫引出長度應大于或等于

60mm，保證引弧及收弧處質量，防止引弧及收弧處焊接缺陷。

引弧板及引出板要用氣割切除，嚴禁錘擊去除。

采用對接鋼板時，必須保證腹、翼板對接焊縫彼此錯位不小于200mm,且

翼板拼接長度不小于2倍板寬，腹板拼接長度不小于60