金融中心超高层建筑主塔楼钢结构制作施工方案73页.doc
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2024-09-04
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1、金融中心超高层建筑主塔楼钢结构制作施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目 录第一节 钢结构加工制作综述51. 钢结构工厂加工范畴概述与主要流程52. 钢结构加工概述与构件分类说明62.1 加工制作概况72.2 构件分类说明93. 钢结构加工重难点144. 主要构件加工思路17第二节 深化设计说明171. 详图设计概述171.1 深化设计遵循的原则171.2 深化设计流程181.3 详图设计重难点分析182. 深化设计总体思路192.1 深化设计使用软件19Xsteel 10.1环境(一)192CAD深2、化设计软件20CAD工作环境202.2 详图设计过程中应考虑的问题202.3 深化设计具体事项231整体建模232构件图及零件图分段原则233. 详图深化举例244. 节点对接节点与焊缝建议25第三节 加工制作通用工序工艺与技术要求261. 加工准备工艺与技术要求261.1 钢材矫正261.2 放样271.3 号料271.4 原材料的对接282. 加工工序工艺与技术要求282.1 切割和刨削加工282.2 坡口加工302.3 制孔302.4 焊接与矫正312.5 钉焊342.6 端面加工352.7 牛腿等构件组焊353. 表面处理工艺353.1 表面处理353.2 高强度螺栓连接板摩擦面的加工3、36第四节 具体节点和构件加工方案361. 矩型外框边柱Z2加工制作方案361.1 制作工艺流程372. 矩形外框中柱Z1、Z3与斜撑、腰桁架节点383. 腰桁架及节点分段和制作图解39外框柱与腰桁架示意图394. 伸臂桁架及铸钢件节点40(3)、现场桁架建议安装顺序41(4)、铸钢件的技术要求42(1)材质要求425. H型截面楼层梁和劲性柱制作工艺425.1 H型钢柱和楼层梁制作工艺流程:425.2 焊接H型钢梁主体制作工艺435.3 H型构件后期制作的工艺、设备436. 圆管顶拱44顶拱主要结构446.1 分段方案446.2 弯圆工艺44第五节 钢结构加工工艺专项方案451. 厚板焊接工4、艺451.1 焊前准备451.2 厚板焊接工艺技术46A. 预热温度确定482. 消残工艺482.1 振动时效(VSR)消残法482.2 超声波冲击振动法49广州博物馆进行超声波冲击502.3 冲砂除锈法消除应力503. 预拼装工艺503.1 预拼装内容及拼装流程503.2 工厂预拼装工艺流程513.3 工厂预拼装控制项目及检验标准524. 涂装工艺534.1 涂装工具534.2 涂装535. 运输方案及成品保护措施555.2 运输路线565.3 超宽运输方案565.4 成品保护措施56第六节 检测方案与质量控制措施571. 检测内容概述572. 原材料检测方案572.1 钢材验收572.2 5、焊材验收572.3 涂料验收573. 构件检测方案573.1 形位尺寸的检验573.2 焊缝外观检验593.3 钢构件的无损检测593.4 钢构件的涂装检验594. 质量控制措施604.1 焊接质量控制604.2 涂装质量控制措施615. 人员资质要求61第七节 进度保证措施621. 影响进度的几方面因素622. 产能协调与制作标段说明633. 进度保证措施633.1 加工制作能力保证633.2 进度保证的具体事项644. 劳动力计划645. 塔楼钢结构加工制作及运输进度计划55.1 编制依据55.2 进度计划5xx工程管道沟槽开挖7施工组织设计方案7第一节 钢结构加工制作综述xx.*金融中心6、共有五座建筑组成,其中A座金融大厦结构为钢框架核心筒剪力墙结构,其它B、C、D、E座无典型钢结构体系结构,同时,工程钢结构施工主要分为工厂加工和现场拼装或安装两大阶段,按照本施工组织设计方案安排,分别由相应章节编写,本节钢结构加工制作内容针对A座金融中心钢结构工厂加工制作而编制。考虑到本施工组织设计以工程真正实施为目的,故尽可能结合本工程实际情况及以往类似工程,如广州珠江新城西塔、上海环球金融中心等超高层建筑实施施工经验编制。1. 钢结构工厂加工范畴概述与主要流程钢结构加工厂工作范畴与分项施工内容,主要有以下几个方面:施工类别具体工作工厂实施单位技术方面实体建模、计算分析、结构优化、一次详图深7、化、二次零件图深化技术研发部/深化部加工制作分项方案、分段制作方案、焊接工艺评定、作业指导书等各项技术资料编制与实施技术工艺部构件加工方面钢材对接、下料、开坡口、钻孔、成形等准备/配送车间H型钢或箱型柱/梁组立、SAW焊接、端铣等流水线车间异型件等拼焊牛腿、筋板、耳板等装焊车间/分厂构件抛丸、喷漆、入库等涂装车间质量方面原材料检验、构件检验、NDT、资料提交质检部/品质部进度方面项目总体计划协调;原材料采购计划、资金需求计划、加工制作计划、发货计划等编制;发货等;现场安装协调等计划部材供方面钢材、辅材等及时采购供应部管理方面人员组织、场地、设备、产能协调生产部资金方面工程资金需求协调财务部工厂8、钢结构生产加工的主要流程如下: 相关重要节点和构件的制作流程及内容见本章节以下相关部分。2. 钢结构加工概述与构件分类说明2.1 加工制作概况A座金融大厦外围立面主要由16根组合钢柱钢框架,内部竖向核心筒22根H型钢柱,横向由五组以H型钢截面为主的腰桁架和各层楼层梁组成,在东西两面腰桁架间以巨型斜支撑构成稳定的钢结构体系。本工程主要的制作构件类别为矩型钢管柱、H型钢柱、H型钢梁、箱型钢柱、腰桁架和斜支撑等,具体形式如下:16根外框架柱东西两侧布置6道巨型斜撑。钢梁均为H型钢,截面尺寸:H400x200x8x13至H800x550x400x50杆件类型杆件类型杆件类型伸臂桁架:在3739层、559、57层、7375层分别设置了3道,每道包含8榀伸臂桁架,伸臂桁架与核心筒柱连接节点为铸钢件。杆件类型截面类型截面类型截面类型22根核心筒H型钢劲性钢柱。xx金融中心整体模型沿标高方向共布置了5道腰桁架,每道腰桁架把整个外框架柱联系成整体,每榀腰桁架跨越两个楼层。腰桁架构件均为H型钢,截面尺寸:H400x400x25x40至H900x900x50x70不等。2.2 构件分类说明本工程中所采用的构件主要有:热轧H型钢、焊接H型钢、焊接箱型钢、钢管、铸钢件等,各自使用部位如下:截面形式名称使用部位组合型钢截面最大高度3.95米,宽度2.7米巨型斜支撑、外框柱、酒店框架梁柱和斜撑、雨棚网格热轧方钢管大10、堂入口雨棚网格焊接H型钢外框架梁、楼层梁、腰桁架、剪力墙内钢柱热轧H型钢一般楼层钢梁钢管顶部结构及部分立柱焊接截面伸臂桁架通过对工程图纸分析,对于本工程而言,钢结构件总体可以概括为“六大构件、七大节点”。六大构件:矩型钢管混凝土外框柱;巨型斜支撑;腰桁架;伸臂桁架;核心筒H型钢柱;楼层H钢梁等。相关数据如下表示:编号型号构件名称材质备注矩型钢管混凝土外框柱Z1900x12002650x3200矩形组合柱Q345Z1是建筑南北侧外框中柱,共有8榀;Z3是建筑东西侧外框中柱,共有2榀;Z2为建筑外框角柱,共4榀。Z21500x25002700x3950Z31500x8002350x2350每个侧面11、都有立板,立板间通过钢筋电焊连接。巨型斜支撑MB1 1600x1400x100x100斜支撑Q345只在建筑的东西两侧布置了巨型斜支撑,共分6段,同标高东西两侧斜撑截面一样,板厚一样(除MB4、MB5板厚均为70mm外)。MB2 1200x1400x80x80MB3 1300x1100x80x80MB4 1200x1100x80x80MB5 1100x1100x80x80MB6 600x600x35x35腰桁架ME1H900x900x50x70弦杆Q345GJ本结构沿标高方向共布置了5道腰桁架,每道腰桁架把整个外框架柱联系成整体,每榀腰桁架跨越两个楼层。H900x900x50x70腹杆ME2H12、900x900x50x70弦杆Q345GJH900x900x50x70腹杆ME3H900x900x50x70弦杆Q345GJH900x900x50x70腹杆ME4H900x900x50x70弦杆Q345GJH750x750x40x40腹杆ME5H750x750x40x50H600x600x40x40弦杆Q345GJH550x550x40x40H400x400x25x40腹杆伸臂桁架ME2伸臂桁架Q345GJ结构在3739层、5557层、7375层分别设置了8榀伸臂桁架,伸臂桁架把外框柱和核心筒劲性柱联系在一起。ME3伸臂桁架Q345GJME4伸臂桁架Q345GJ核心筒H型钢柱1H850x50013、x45x45、H750x750x40x40、H500x500x30x40等核心筒钢柱Q345楼层H钢梁1H400x200x8x13、H450x300x11x18H700x300x20x20、H700x300x20x30H700x350x25x30、H700x450x25x40、H700x450x30x40等H钢梁Q345七大节点:外框柱与伸臂桁架节点;外框角柱与斜支撑节点;外框中柱与斜支撑节点;外框柱与腰桁架节点;伸臂桁架柱节点;腰桁架节点;铸钢件节点等。中柱与斜撑节点中柱与腰桁架节点角柱与斜撑节点腰桁架节点节点整体与局部分布和形式示意图伸臂桁架与外框柱节点伸臂桁架与劲性柱节点 Z2Z3Z1楼14、层钢梁分段按照结构自然分段腰桁架分段:腰桁架被外框架柱截断,分成节点和散件制作和安装钢柱分段原则:综合考虑吊装分段及运输限制吊装分段:柱Z1分53段,柱Z2分79段,柱Z3分41段。加工制作分段:除了柱Z1第53段需要分成两端制作外,其余各段均满足加工制作及运输的条件,钢柱分段斜撑分段方案斜撑分段示意图钢柱分段示意图2.3 制作分段腰桁架分段3. 钢结构加工重难点通过分析和归纳,本工程钢构件加工制作的难重点主要集中在以下几个方面:(1)重难点之一-构件加工制作分段与现场安装的协调首先是各种节点的分段问题,鉴于现场起重能力的要求,构件初步拟定最大重量为39t,但由于柱板较厚(最厚100mm),同15、时应考虑节点内隔板、加筋板和栓钉等总体重量,导致Z2一般为4.2m(基本一层)为一吊装段。另外一方面原因,由于矩型柱截面尺寸较大,宽度最大为3590mm,导致在工厂无法加装牛腿,对于部分边柱牛腿径向空间相临给分段点带来影响,部分分段点则落在牛腿部位,如下图:牛腿径向空间相临,分段点落在牛腿上由于构件截面较大,牛腿不能采用垂直切口形式采取4.2米最大运输宽度,牛腿也只能斜切建议在起重范围内,牛腿在现场卧拼,或高空拼接,采用垂直切口(2)重难点之二-厚板焊接和残余应力消减节点部位板厚集中在40100mm,且焊缝大多为全熔透的焊接,不但焊接变形大,影响节点的制作精度,同时全熔透的焊接,较大的热输入量16、对变形控制带来一定难度。节点箱管柱与牛腿定位精度和技术要求高,也是节点制作装配工艺上的一个要点。解决措施:对焊接接头进行优化,采取窄间隙小坡口焊接技术以及CO2气体保护焊施焊,减少焊接变形,保证焊缝质量;并通过设置临时刚性支撑、火工矫正等措施保证节点的制作精度。另外,各种节点厚板全熔透焊接且焊缝较密集,焊接残余应力大,必须综合采取措施,对构件的振动时效(VSR)以及冲砂等工艺对构件进行残余应力的消减。在焊接可达性方面,伸臂桁架与伸臂框架柱节点170mm和140mm板如何与铸钢件焊接? 100mm与70mm ,100mm与40mm板拼接与焊接的问题,如何有效解决焊接可达性?有没有更好的优化方案?17、是工程制作与安装要解决的一个问题。两拉板之间间距只有350mm,100mm与70mm ,100mm与40mm板拼接与焊接,只有通过先后装配顺序才能实现焊接可达性(3)重难点之三-超大超重构件的运输本工程钢柱斜撑节点形位尺寸较大,尤其是边柱节点尺寸宽高达4200*3550mm,单节重量均按现场最大起重量39t制作,超出公路运输条件限制,超大节点如何运输,是本工程管理的重点。解决措施:对于此类超大节点,采取构件分段方式,将节点在工厂进行截面上的分段,一侧牛腿单独制作,在现场与钢柱整体拼焊,控制节点的运输高度不超过公路和市内运输的限制条件。并采用特别通行证的方式,夜间进入市区,利用超宽车辆运输至施工18、现场。材料供应深化设计构件制作工艺编制钢柱制作1深化详图设计2总体制作技术工艺方案设;3生产与制作工艺的结合4检验与检测方案1下料:钢板矫平、数控切割机下料2拼装:拼装胎架设计,精度控制,拼焊顺序;3焊接:焊接工艺制定,变形的控制、焊接可达性的保证,焊缝强度的保证4表面处理:焊缝、构件抛丸、涂装质量5发货:配套性、及时性,成品保护1合理的材料采购计划2钢材及时供应保证与进厂验收3铸钢件/顶拱钢管的采购与验收 现场配合方面1安装用吊耳、连接耳板等临时构件的配合2不同标高,尺寸补偿和监测预案3及时反应机制4现场配合方案和与总包协调质量要点焊接质量装配质量外观质量过程主控点和工作重点,PDCA质量控19、制节点制作施工过程四个重要方面图纸深化工作/构件分段材料供应(厚板和宽板)焊接与尺寸控制“三超”运输、配套供货技术要点详图设计、加工分段、工艺编制加工要点六类主构件、七节点制作工艺要点定位、厚板焊接及变形控制管理要点进度保证、“三超”构件运输质量要点三个方面重点4. 主要构件加工思路主要阶段 构件分类 主要工序、设备、工艺箱型类构件箱型钢构件发货伸襞桁架其它箱型构件数控火焰切割机直条火焰切割机下料BOX制作流水线拼焊平台CO2气体保护焊接埋弧自动焊焊接UT探伤检查拼焊外观打磨喷砂或抛丸处理无气喷漆涂装矩型柱巨型斜撑主要阶段 构件分类 主要工序、设备、工艺H型类构件H型钢构件发货H型钢梁数控火焰20、切割机数控带锯机数控锁口机下料H型钢制作流水线H型钢加工流水线CO2气体保护焊接埋弧自动焊焊接拼焊外观打磨喷砂或抛丸处理无气喷漆涂装主要阶段 构件分类 主要工序、设备、工艺管类构件制管阶段钢管构件制作阶段发货卷管或压管成形为主顶拱钢管柱数控相贯线切割机数控火焰切割机下料大直径采用中频电加热弯圆;小直径采用冷弯弯圆对接拼焊,GMAW焊接、UT检查拼焊外观打磨喷砂或抛丸处理无气喷漆涂装雨棚钢管构件第二节 深化设计说明作为加工制作技术方面重点之一的详图设计工作,是在设计院施工图的基础上,二次设计出图用于工厂加工的零件图、组立图和装配图,指导工厂生产。详图图纸质量决定了构件加工的各方面质量。下面针对上21、面的相关内容对加工详图设计方案作系统介绍。1. 详图设计概述1.1 深化设计遵循的原则加工厂技术深化部将以设计院施工设计图纸和技术要求为依据,负责完成钢结构的深化设计,并完成钢结构加工详图的编制。深化部将根据设计文件、钢结构加工详图、吊装施工要求,并结合本公司制作厂的条件,编制制作工艺书包括:制作工艺流程图、每个零部件的加工工艺及涂装方案。加工详图及制作工艺书在开工前将由我公司委派的项目部报钢结构施工主承包单位审批,图纸由原设计单位确认和批准后才开始正式实施。1.2 深化设计流程1.3 详图设计重难点分析详图设计各阶段,工作重点主要在前期,主要是依据施工蓝图建立准确的模型,其间构造间细部处理、22、构件定位、结构完整性等要素,在建模过程中,会得到进一步验证和修正。对于具体工作内容,深化设计的重点和难点则是六大主受力构件、七大节点的深化设计工作。深化设计重点:1整体钢结构的建模准确度,完整性大体量,超高建筑结构体,空间结构复杂,多种结构,对建模质量提出很高要求。2主要构件分段定位,对接口设计,焊缝收缩量量化补偿3 与现场焊接的图纸配合,如坡口方向、连接板、灌浆孔等。结构节点的准确细部设计,是本工程深化设计的难点,主要节点有:外框柱与伸臂桁架节点;外框角柱与斜支撑节点;外框中柱与斜支撑节点;外框柱与腰桁架节点;伸臂桁架柱节点;腰桁架节点;铸钢件节点等。其难度主要在如何保证节点焊接与装配的可达23、性,如何有效减少焊接内应力和焊接变形,对于铸钢件则关键是其结构设计与制作的协调深深化设计难点2. 深化设计总体思路2.1 深化设计使用软件由于A座金融大厦钢结构为框架+核心筒结构体系,结合我们以往的深化工程设计经验,对于本次钢结构项目的深化设计,采用芬兰Tekla公司的软件Xsteel 10.1进行各楼层钢结构的详图设计;采用CAD绘图软件进行主桁架及典型节点的详图设计。2.1.1. Xsteel深化设计软件我公司为泰科拉软件公司的授权使用商,具体设计步骤如下:Xsteel 10.1程序设有适合中国标准的钢结构设计环境,所有的型材规格、节点形式都是按钢结构设计规范要求来设置,所以建模时选用的构24、件及截面规格严格按照原结构设计文件的要求,对于非标准的节点,也可以按要求进行自定义节点的设计。整个节点的“加装”是全参数化的。结合各种钢结构工程特点,该程序可以设定多用户环境,即整个建模工作可以通过局域网由多人分区分楼层进行,将其中的一台电脑用户设定为主服务器。由于整个深化设计使用程序来完成,钢结构模型经过多次校对审核,若不考虑工厂加工的误差,按深化图加工制作的所有构件至现场是能够准确无误的安装就位。对施工过程中的修改或调整,依然是根据修改或变更的内容先修改好整体模型,然后再次运行“重新编号”,程序会以原来的编号继续顺延下去,并将与之相关联的梁柱的修改以“更新标记”的形式出现,使修改内容一目了25、然,整个深化图始终保持最终最新的版本。Xsteel 10.1环境(一)Xsteel 10.1环境(二)2CAD深化设计软件AutoCAD是现在较为流行、使用很广的计算机辅助设计和图形处理软件。在CAD绘图软件的平台上,我司根据多年从事本行业设计、施工经验自行开发了一系列详图设计辅助软件,能够自动拉伸各种截面进行结构的整体建模;对于构件设计能够自动标注尺寸、出具详细的材料表格;对于节点设计能够自动标注焊接形式、螺栓连接形式、统计出各零件尺寸及重量等。本工程外框柱与伸臂桁架节点;外框角柱与斜支撑节点;外框中柱与斜支撑节点;外框柱与腰桁架节点;伸臂桁架柱节点;腰桁架节点;铸钢件节点节点比较复杂,采用26、灵活性能比较好的CAD绘图软件进行详图设计。CAD工作环境开发的辅助软件本工程的典型节点设计首先采用手工计算、ANSYS有限元计算分析,然后采用CAD进行详图设计及出图。2.2 详图设计过程中应考虑的问题经对金融大厦扩初图的分析,本工程详图设计方案主要考虑工作内容如下:深化设计前主要考虑内容有哪些?本工程采用何种结构体系,采用何种深化软件深化更有成效?明确钢结构纵向和横向主要由哪些构件组成?重要的节点有哪些?其主要结构如何?结构深化如何分段?如何解决超长超宽的问题,与现场如何拼装对接?二次深化图配套出图,由哪些部分组成?深化图表达方式、深化深度及内容如何安排?深化设计的流程是什么?深化思路是什27、么?深化组织管理和深化队伍如何安排?出图计划与出图质量如何控制?详图设计中主要考虑内容:结合施工设计总说明,编制深化设计总说明明确制作运输分段、构件编号要求明确钢材和连接材料(焊材、螺栓等)的性能要求明确节点结构与装配要求明确各连接部位焊缝等级要求与检验要求、焊接收缩量等标明组合柱对接、伸襞桁架、腰桁架、巨型斜撑、核心筒钢柱工地焊缝对接形式标明楼层梁间与柱、桁架,次梁与主梁对接形式标明箱型、圆管、H型等梁柱节点构造与对接要求等标明混凝土灌浆孔、钢筋穿孔、焊接工艺孔及补强内容明确涂装方案与检验要求明确焊缝通图等详图设计中与现场配合主要考虑内容有哪些?焊接收缩、安装压缩量、预变形、温度效应,对构件28、加工制作带来何种要求?面或高空拼装方式对工厂焊接坡口方向设计有何要求?现场地面或高空拼装对焊接工艺孔、混凝土灌浆孔、钢筋孔有何要求?现场安装吊耳、连接板、垫板等有何要求?构件拼装标识,十字线、洋冲眼等有何要求等?钢柱应考虑焊接收缩、安装压缩量、预变形、温度效应等腰桁架应考虑焊接收缩、预变形(结合计算结果)、温度效应等巨斜撑应考虑焊接收缩、预变形(结合计算结果)、温度效应等钢梁应考虑焊接收缩、预起拱(结合计算结果)、温度效应等构件加工制作分段考虑因素:工厂、现场起重吊装设备的能力;工厂加工制作切割、焊接等设备;运输的长度、宽度与高度、运输单元重量;工厂检验设备、检验控制点、隐蔽焊缝的检验等;结合29、焊接工艺,保证构件与节点翻身起吊后的俯焊、平焊、立焊位置;分段接口的做法(切口及坡口);分段连接的板件设置。现场吊装分段的拆分原则:立拼或卧拼的确定、分段接口的做法,以避免仰焊;由施工安装单位的吊机起重能力及吊装方法确定的吊装单元;拼装时的操作安全等部分节点设计应考虑的问题如下表示:节点说明图示与注解节点说明图示与注解斜支撑与中柱连接图深化设计需解决的问题:1. 节点分段方案,构件超宽、牛腿长度与节点补强区制作的矛盾2. 斜撑、梁与柱焊缝交叠,如何处理应力集中的问题 3. 内部加筋板设置问题斜支撑与外框柱连接节点图深化设计需解决的问题:1. 截面超大,牛腿预留方案,构件9t/m,构件分段方案确30、定2.焊缝设计,如何处理应力集中的问题3.牛腿准确定位的问题4.焊接收缩量及变形图纸数据修正矩型柱与腰桁架节点深化设计需解决的问题:1. 构件超宽分段方案2.节点补强区措施3.焊接收缩量与箱体变形量化补偿4.牛腿准确定位的问题楼面梁不等高刚接节点深化设计需解决的问题:主要是如何准确定位及螺栓孔精度保证的问题楼面梁等高连接节点深化设计需解决的问题:主要如何制作准确定位的问题伸臂桁架与铸钢节点连接节点图深化设计需解决的问题:1.铸钢件设计的问题2.内部焊接的可达性方案3.构件超宽分段方案与节点补强区制作的方案4.170/150mm钢板的拼焊焊缝设计箱型立柱现场连接接头H型钢柱现场连接接头2.3 深31、化设计具体事项加工制作深化图纸的设计:建立结构整体模型现场拼装分段(运输分段)加工制作分段分解为构件与节点结合工艺、材料、焊缝、结构设计说明等深化设计详图。1整体建模建实体建模前,对设计院提供的钢结构施工图进行仔细的阅读,将图中有不明确或有疑点的问题逐一列出,形成文件资料,并及时向负责该项目的总工程师汇报,在与设计院对问题进行核实后再进,整个建模工作可以通过局域网由多人分区分楼层进行,将其中的一台电脑用户设定为主服务器,可以随时观察和校对其他用户已经完成的模型。所有的钢结构模型“搭建”同时,可给每一构件定义它的前缀号,模型完成后,由程序来运行“拼装校核”,再次检查模型,最后再由程序完成“全部编32、号”工作。照上述步骤完成后,再由程序导出构件、零件号最终深化图纸,最后完成图纸的“自校互校校对审核签字”。2构件图及零件图分段原则构件图可通过整体模型导出,但需分别考虑加工制作、运输分段,安装方案,节点划分,制作工艺,焊接收缩及变形,结构预起拱等因素。3.施工详图表达的内容详图图纸分类图纸应用与表达内容1深化设计总说明按照原设计图纸的要求进行,包括:工程概况;规范、标准、规程和特殊的规定;主材、辅材等的型号、规格及建议;焊接坡口形式、焊接工艺、焊缝质量等级及检测要求;构件的几何尺寸及允许偏差;防腐、防火方案;施工技术要求等。2整体轴侧图反映工程整体三维关系、主要控制坐标等宏观信息3预埋结构定位33、预埋结构定位及详图4构件的平面布置和立面图注名明构件的位置和编号,构件的清单和图例5构件图主要用于工厂装配和现场组装:构件的编号、构件的几何尺寸和截面形式、定位尺寸确定分段点、节点位置和几何尺寸,连接件形式和位置焊缝形式、坡口等焊接信息,螺栓数量、连接形式等信息构件的长度、重量、材料等信息6零件图主要用于材料采购、工厂排料和下料切割:所有组件的编号,几何尺寸开孔、斜角、坡口等详细尺寸材料的材质、规格、数量、重量等材料表3. 详图深化举例4. 节点对接节点与焊缝建议结合以前超高层建筑实例,同时参照钢结构设计制图深度和表示方法03G102、多、高层建筑钢结构节点连接03SG519-1、多、高层建筑34、钢结构节点构造详图01SG519,对A座金融大厦部分节点节头与焊缝建议如下:本对接焊缝建议用于矩型方管柱间对接本对接焊缝建议用于核心筒H型柱间对接本焊缝可用于楼层梁与钢柱工地全焊和栓焊拼接焊缝本结接接头建议用于腰桁架H型钢梁翼板对接本接头适应楼层梁与主梁/腰桁架铰接接头结构中变截面工字形柱当框梁与柱刚接时,建议设水平加劲肋箱型钢柱与楼层梁节点构造顶拱与梁的连接节点第三节 加工制作通用工序工艺与技术要求下面首先介绍钢结构加工的通用工艺,其主要包括前准备、中间加工制作和后期表面处理三个阶段。1. 加工准备工艺与技术要求1.1 钢材矫正1) 对要进行加工的钢材,应在加工前检查其有无对制作有害的变形(35、如局部下绕,弯曲等)。如存在此类变形,根据实际情况采用机械冷矫正或用加热(线加热,点加热)矫正当采用机械矫正时,采用七辊校平机进行矫正,矫平机由泰安华鲁锻压机床有限公司制造,设备型号为WC43-80*2200,最大校平尺寸为80*2200mm,根据钢板宽度的不同,板厚可矫正到100mm,校平精度为平面度可达1.5mm以内。当采用热矫正时,应注意其热校正加热温度不超过820,矫正过程中严禁用水冷却。矫平机图片如下:2) 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。3) 矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度36、负允许偏差的1/2。4) 钢材矫正后的允许偏差下表规定:钢材矫正后的允许偏差(mm)项 目允许偏差图 例钢板的局部平面度t 141.5T141.01.2 放样1) 放样、切割、制作、验收所用的钢卷尺,经纬仪等测量工具必须经市、部级以上计量单位检验合格。测量应以一把经检验合格的钢卷尺(100m)为基准,并附有勘误尺寸,以便与监理及安装单位核对。2) 所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求,进行计算机放样,核定构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当。如发现施工图有遗漏或错误,以及其他原因需要更改施工图时,必须取得原设计单位签发的设计更改通知单,不得擅自修改;放样工作完成后,对所放大样和样杆37、样板(或下料图)进行自检,无误后报专职检验人员检验,放样检验合格后,按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板和胎架样板。3) 划线公差要求:项 目允许偏差基准线,孔距位置0.5mm零件外形尺寸0.5mm4) 线后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的工具,少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm,钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。1.3 号料1)号料前应先确认材质和熟悉工艺要求,然后根据排版图、下料加工单、配料卡和零件草图进行号料。2)号料的母材必须平直无损伤及其他缺陷,否则应先校正或剔除。3)号料的允许偏差见下表项 目允许偏差(mm)零件外形尺寸1.0孔 距0.5边缘机38、加工线至第一孔的距离0.54)号料后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的工具,少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm,钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。5)号料质量控制编号质量控制1号料前,号料人员应熟悉下料图所注的各种符号及标记等要求,核对材料牌号及规格、炉批号。当供料或有关部门未作出材料配割(排料)计划时,号料人员应作出材料切割计划,合理排料,节约钢材。2号料时,针对工程的使用材料特点,复核所使用材料的规格,检查材料外观质量,制订测量表格加以记录。凡发现材料规格不符合要求或材质外观不符合要求者,须及时报质管、技术部门处理;遇有材料弯曲或不平度影响号料质量者,须经矫39、正后号料,对于超标的材料退回生产厂家。3根据锯、割等不同切割要求和对刨、铣加工的零件,预放不同的切割及加工余量和焊接收缩量。4因原材料长度或宽度不足需焊接拼接时,必须在拼接件上注出相互拼接编号和焊接坡口形状。如拼接件有眼孔,应待拼接件焊接、矫正后加工眼孔。5号料时应在零、部件上标注验收批号、构件号、零件号、数量及加工方法等。6下料完成后,检查所下零件的规格、数量等是否有误,并作出下料记录。1.4 原材料的对接对接对接各项要求板材对接对接焊缝等级:一级,对接坡口形式如下图所示:坡口加工采用半自动火焰切割加工,并打磨露出良好金属光泽,所有切割缺陷应修整合格后方允许进行组装焊接;组装对接错边不应大于40、t/10且2mm;。对接焊缝焊后24小时进行100%UT检测,焊接质量等级一级。型钢的对接需要焊透,并进行探伤。接长段大于500mm,且错开附近的节点板及孔群100mm。焊缝视安装情况而定是否磨平。板制钢梁原则上由整块板下料。若允许对接,则在梁的上下翼板在梁端1/3范围内避免对接。上、下翼板与腹板三者的对接焊缝不设在同一截面上,应相互错开200mm以上,与加劲板的孔群应错开100mm以上,且分别对接后才能组装成型。2. 加工工序工艺与技术要求2.1 切割和刨削加工1)切割工具的选用项 目工 具NC火焰切割机半自动火焰切割机剪板机圆盘锯,冷锯角钢冲剪机t9mm的零件板t9mm的零件板型钢、角钢、41、2)切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气;切割后气割表面应光滑无裂纹,熔渣和飞溅物应除去,剪切边应打磨。3)气割的公差要求:项目允许偏差零件的长度长度1.0mm零件的宽度板制H钢的翼、腹板:宽度1.0mm零件板:宽度1.0mm切割面不垂直度et20mm,e1mm;t20,et/20且2mm割纹缺口深度0.2mm局部缺口深度对2mm打磨且圆滑过渡对2mm电焊补后打磨形成圆滑过渡4) 切割后应去除切割熔渣,对于组装后无法精整的表面,如弧形锁口内表面,应在组装前进行处理。图纸中的直角切口应以15mm的圆弧过渡(如翼腹板切口)。H型钢的对接若采用焊接,在翼腹板的交汇处应开R=15mm的圆弧,以使翼板42、焊透。5) 火焰切割后须自检零件尺寸,然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号,再由质检员专检各项指标,合格后才能流入下一道工序。6) 需进行铣削部位,每一铣削边需放5mm加工余量;7) 刨削加工的允许偏差编号项 目允许偏差(mm)1零件宽度、长度1.02加工边直线度L/3000且不大于2.03相邻两边夹角角度64加工面垂直度0.025t且0.55加工面粗糙度Ra0.0158) 端部铣平和半自动气割的允许偏差编号项 目半自动气割铣削检查内容允许偏差(mm)允许偏差(mm)1加工后构件两端长度根据附图公差2.02加工平面平面度-0.53两端铣平时零件长度2.00.84加工平面轴线的垂直度1.543、H/10001/1500且0.505表面粗糙度0.20.0159) 放样切割流程施工技术交底下料工场细部设计图纸计算机放样编套料图校 对画零件草图送制造车间编制数控程序制作样板手工下料数控下料光电下料焊接坡口切割钢管相贯线数控切割型钢数据专用机床切割钢板下料2.2 坡口加工1) 构件的坡口加工,采用半自动割刀或铣边机加工(厚板坡口尽量采用机械加工)。坡口形式应符合焊接标准图要求。2) 机械加工编号机械加工1钢板滚扎边和构件端部不需进行机加工,除非要求它们与相邻件精确装配在一起。包括底板在内的对接构件,在使用磨床、铣床或能够在一个底座上处理整个截面的设计机床制作完后,其对接面应进行机加工,火焰切44、割的边缘宜用磨床将表面磨光。2拼接受压构件的端部、柱帽后底板,应符合所有现行相关法规和规范要求。3用于重加劲肋的角钢或平板切割、打磨、以保证边缘和翼缘紧密装配3) 坡口面应无裂纹、夹渣、分层等缺陷。坡口加工后,坡口面的割渣、毛刺等应清除干净,并应除锈露出良好金属光泽。除锈可采用砂轮打磨及抛丸进行处理。4) 坡口加工的允许偏差应符合下表的规定:项目允许偏差坡口角度5坡口钝边1.0mm坡口面割纹深度0.3mm局部缺口深度1.0mm2.3 制孔1) 高强度螺栓孔、普通螺栓孔的加工采用数孔钻床加工;2) 地脚锚栓孔采用划线后摇臂钻床加工,划线孔位偏差控制在0.5mm以内,孔心用样冲标识,并应标明孔径大45、小,划线后必须对划线进行检查确认合格后方允许加工。3) 钻孔后应清理孔周围的毛刺、飞边。4) 零件钻孔并检查后方允许转入下道工序(装配)。5) 钻孔检验项目及允许偏差应符合GB50250-2001,如下表钻孔检验标准项目允许偏差孔壁表面粗糙度Ra类孔12.5m类孔25m类孔孔径允许偏差10180+0.1818300+0.2130500+0.25类孔允许偏差直径0+1.0圆度2.0垂直度0.03t且2.0同组螺栓孔孔距允许偏差5001.050112001.5相临两组的端孔间距允许偏差5001.550112002.0120130002.530003.0说明:1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺46、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、受弯杆件翼缘上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组。2.4 焊接与矫正1)组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配。2)组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求,并具有足够的强度和刚度,经验收后才能使用。3)构件组装要按照工艺流程进行,板制BH型钢四条纵焊缝处30mm范围以内的铁锈、油污等应清理干净。劲板的装配处应将松散的氧化皮清理干净。4)对于在组装后无法进行涂装的隐蔽面,应事先清理表面并刷上油漆。47、5)构件组装完毕后应进行自检和互检,准确无误后再提交专检人员验收,若在检验中发现问题,应及时向上反映,待处理方法确定后进行修理和矫正。拼装平台和拼装胎架形式如下图: 拼焊平台及胎架组立6) 构件组装精度项次项 目简 图允许偏差(mm)1T形接头的间隙ee1.52搭接接头的间隙e长度Le1.5L:5.03对接接头的错位eeT/10且3.04对接接头的间隙e(无衬垫板时)-1.0e1.05根部开口间隙(背部加衬垫板)埋弧焊:-2.02.0手工焊、半自动气保焊:-2.06隔板与梁翼缘的错位eBtCt时:Bt20 eCt/2Bt20 e4.0BtCt时:Bt20 eBt/4Bt20 e5.07焊接组装48、件端部偏差-2.0+2.08型钢错位1.0(连接处)2.0(其他处)9组合BH的外形-2.0b+2.0-2.0h+2.010BH钢腹板偏移ee2mm11BH钢翼板的角变形连接处eb/100且1mm非连接处e2b/100且2mm12腹板的弯曲e1H/150且e14mme2B/150且e24mm箱型双丝埋弧焊机 双丝双弧气保焊打底机三弧三丝埋弧焊机 电渣焊机采用特种设备和特种工艺,有效保证加工的质量和构件加工的效率。7) 矫正矫正方法矫正措施机械矫正一般应在常温下用机械设备进行,如钢板的不平度可采用七辊矫平机校平,H梁的焊后角变形矫正可采用翼缘矫正机,但矫正后的钢材,表面上不应有严重的凹陷凹痕及其49、他损伤。火焰矫正火焰矫正是材料的被加热温度约为850(Q345材料),冷却时不可用水激冷。热加工时在赤热状态(9001000)下进行,温度下降到800之前结束加工,避开蓝脆区(200400)。热矫正时应注意不能损伤母材。2.5 钉焊1) 焊接环境:焊接作业区域的相对湿度不得大于90。焊接作业环境温度低于0时,应将构件焊接区域内大于或等于三倍钢板厚度且不小于100范围内的母材加热到50以上。2) 焊前准备:栓钉焊接时,应配备具有与其焊接难度相当的焊接持证人员,严禁无证人员上岗。栓钉焊接前,应有针对性的进行焊接程序试验试验。焊接前由栓钉焊工对栓钉进行检查,保证无锈蚀、氧化皮、油脂、受潮及其他会对焊50、接质量造成影响的缺陷。在栓钉施焊处的母材附近不应有氧化皮、锈、油漆或潮湿等影响焊接质量的有害物质,且母材表面施焊处不得有水分,如有水分必须用气焊烤干燥。焊接用的陶瓷护圈应保持干燥,陶瓷护圈在使用前进行烘干,烘干温度为120,保温2小时。施焊前应对焊枪的性能进行检查。焊机距离墙体及其他障碍物应不低于30mm,焊机周围要保持气体流通,要利于散热。3) 焊接技术参数的选择: 焊接方法:SW(栓钉焊);焊接电流选择如下:在正式施焊前,应选用与实际工程要求相同规格的焊钉、瓷环及相同批号、规格的母材(母材厚度不应小于16mm,且不大于30mm),采用相同的焊接方式与位置进行工艺参数的评定试验,以确定在相同51、条件下施焊的焊接电流、焊接时间之间的最佳匹配关系。螺柱直径mm焊接能量Ws螺柱直径与焊接能量关系焊接时间 s电流强度A电流强度与焊接时间的关系提升高度伸出长度200mm/s100mm/s螺柱下送速度0.70.50.91.20.12006001000140018002400螺柱直径0.3电流强度 A焊接时间 s-10%+10%平焊位置栓钉焊接规范参考值栓钉规格(mm)电流(A)时间(s)伸出长度(mm)非穿透焊穿透焊非穿透焊穿透焊139509000.71.03-416125012000.81.24-519150014501.01.54-5221800-1.2-4-62.6 端面加工在端铣机有效加52、工范围内,及时安排采用端面铣床对箱体两端面进行机加工,保证构件的几何长度尺寸,从而提供钻孔基准面,有效地保证钻孔精度,如下图所示: 端面铣床2.7 牛腿等构件组焊牛腿等的组焊在拼焊平台上进行,按其部件在钢柱上的位置进行划线组立。如下图:钢柱牛腿装配示意图尺寸控制方法:在进行各附件装配时,其控制基准及主要的控制尺寸应注意以下几点:(1)牛腿在长度方向上的定位应以牛腿中心线来确定,而不应是牛腿翼缘的上表面,如控制尺寸L1。(2)对牛腿长度的定位时应注意控制牛腿腹板中心螺栓孔到钢柱中心轴线的距离,在牛腿装配前必须测量牛腿装配位置线所在的箱型柱的截面尺寸,然后根据该尺寸确定牛腿腹板中心螺栓孔中心到箱型53、柱表面的距离尺寸,如控制尺寸L5。3. 表面处理工艺3.1 表面处理表面处理部位处理措施磨光顶紧部需磨光顶紧的部位,在数控端面铣上铣平,确保顶紧面光洁,无毛刺,以求得紧密结合。涂装前基底面涂装前,必须保证构件已经过抛丸或喷沙处理,构件表面清洁度达到Sa2.57EA7,构件表面不得有油污或其他污染。3.2 高强度螺栓连接板摩擦面的加工序号摩擦面加工1加工机械及参数选择小型喷砂机;丸料采用11.5mm的高硬度矿砂;用于喷砂的空气压缩机的容量为6-20立方米/分,喷射力在0.5MPA以上。2加工过程喷射操作时:喷射角为9045,喷射距离100-300为宜,行进速度不宜过快,应注意构件反面死角部位的除54、绣。抗滑移摩擦系数需达到0.45(Q235)、0.50(Q345)以上对采用的磨料必须在包装袋上贴标签加以区分,防止磨料混杂或用错。加工处理后的摩擦面,应采用塑料薄膜包裹,以防止油污和损伤。3检验摩擦面处理之后,在高强螺栓连接的钢结构施工前,应对钢结构表面的抗滑移系数进行复验,保证高强度螺栓的施工质量,每2000t为一批,少于2000t按一批计,在工厂处理的摩擦面试件为三组,作为自检,构件出厂时摩擦面试件要有三组,作为工地复验,抗滑移系数试验的最小值应大于或等于设计规定。抗滑移系数试验用的试件,应与所代表的钢结构为同一材质、同一摩擦面处理方法、同批制造、相同运输条件、相同条件存放,同一性能等级55、的高强度螺栓。第四节 具体节点和构件加工方案1. 矩型外框边柱Z2加工制作方案矩型外框边柱Z2是本工程制作中重难点所在,在制作中需解决以下几个方面问题: 腰桁架巨型斜撑Z2拟分段线Z2钢柱与腰桁架,斜撑相交节点制作,要重点解决6个问题:1. 根据传力的需要,内部建议增加竖向贯通内隔板2. 节点最大重量不能超过现场起吊重量(暂定39t)3. 计算重量时,应充分考虑到内隔板、栓钉的重量4. 制作时应合理排布混凝土灌浆孔 5. 运输宽度最大不能超过4.2m,高度不能超过3.4m6. 如何进行上下段柱内隔板的连接?是栓接,还是焊接?经过分析,Z2节点拟以下面形式进行工厂制作:经过分析,Z2节点拟以下面56、形式进行工厂制作:现场高空拼焊。不带牛腿32.8t26.6t,高空拼焊32.8t不带牛腿运输35.2t带小牛腿运输19.2t高空拼焊 节点根据现场吊机最大起重量39t计,分为多段,同时由于柱宽度已达到3950mm,因此牛腿安排在现场进行卧拼后再吊装;对于斜撑只能不留牛腿,采取高空拼装;对于中间段牛腿位于对接口位置的,通过对接口位置调整也不能保证在地面先拼装的,只有在高空进行拼焊,或直接与后部构件做成一体,不做成牛腿。1.1 制作工艺流程不合格品控制矫平预处理精密下料切割二次矫平拼板对接、矫正检查不合格品控制翼腹板、隔板等坡口加工牛腿板、连接板等加工不合格品控制检查划线组装隔板箱体组装箱体焊接焊57、缝修磨、矫正端面机加工检验检查检 查检 查不合格品控制不合格品控制二次表面处理涂装NN胎架制造N包括无损检测运输至现场NN部分节点组焊牛腿 矩形组合柱加工工艺流程1.2 矩型柱节点加工制作图解1、零件下料、拼板钢板下料前采用钢板矫平机进行矫平;翼板、加筋板采用直条切割机、内隔板、耳板采用数控火焰切割机精切下料;坡口采用半自动切割机精切;拼接焊缝余高需磨平。考虑焊接收缩量,翼板放2mm、腹板放1.5mm 1、下料、拼接2、工艺隔板的组装工艺隔板四周采用铣加工,确保外形尺寸,作为箱体组立的内胎;横隔板组装前在内隔板组立机上组立垫板。截面高度1500mm的箱型构件在BOX生产流水线上依翼板上的定位基58、准线组立隔板、工艺隔板。截面高度1500mm的箱型构件在胎架上进行。考虑截面收缩,组装后截面宽放大3mm 2、隔板组立3、腹板组立、隔板焊接采用CO2气保焊施焊隔板与腹板、翼板焊缝。焊接24小时后对其UT探伤焊接时,为了防止腹板端部收收缩,可采用刚性支撑固定3、腹板组立、隔板焊接7、牛腿组焊,加连接板7、牛腿组焊以端铣面和箱体中线为基准,依据施工图划线组装牛腿等,焊接采用CO2气保焊。上部牛腿为拼焊,长截面牛腿为预拼。在尺寸检验后,焊接现场拼装耳板此牛腿预拼6、端面加工采用端铣机对箱型构件两端铣加工。由于节点截面较大,重量较大,采取上下两次翻身端铣。6、端面加工5、标志、入库8、标志、入库将构59、件编号、定位标记等参数按工艺规定进行标注。入库存放时应注意保护,枕木垫撑、控制堆放层高,以防止变形。2. 矩形外框中柱Z1、Z3与斜撑、腰桁架节点矩形外框中柱Z1、Z3与斜撑节点对于箱型柱本体而言,和Z2的制作工艺相同,在此需特别强调的是由于构件截面较大,工厂制作最大运输尺寸4.2m,而钢柱宽已经达到2.35m,只能六斜牛腿,考虑到会增加大量焊接量,拟采取斜撑不设牛腿,运输到现场后高空拼焊的方案。 26.8t17.9t27.2t斜截面牛腿18.1t 斜撑与柱,由于传力的需要,内部建议加设相贯内隔板。内部加相贯内隔板在U型组立使装焊3. 腰桁架及节点分段和制作图解腰桁架下弦预留牛腿腰桁架外框柱z60、1外框柱与腰桁架示意图腰桁架工厂制作分段示意图工厂分段原则同以上,由于Z1和Z3宽度较宽,故牛腿采取斜切方式 ,如下图:柱与腰桁架节点制作,箱型部分与Z1制作方法相同,腰桁架腹杆不留牛腿,现场与桁架节点卧拼部分节点区带加筋板的腰桁架节点,加工工艺见下面内容 下面介绍一下对接区有耳板的腰桁架节点制作工艺流程:下料切割1、下料H型主体与牛腿采用数控锯床,板件采用数控切割机下料其中H型主体下料放2.5mm焊接收缩量装焊加筋板2、组焊加筋板组焊加筋板并焊接焊接时采用对称焊接,防止H型钢旁弯装焊加筋板3、组焊筋板组焊加筋板并焊接焊接时采用对称焊接,防止H型钢旁弯或旁弯4、组装下耳板组装下耳板,考虑到焊接61、变形,只对下耳板点焊焊缝采用背面加垫板形式,保证其一级焊缝要求组装下耳板组焊H型牛腿装焊上耳板5、组焊H型钢牛腿组立H型牛腿,并对与主体H型钢对接部位进行焊接,在焊缝交叉部位,留R35过焊孔6、组焊上耳板组焊上耳板,并翻身对所有节点焊缝进行焊接,可采取刚性固定方式防止变形。24 h后进行UT检查,全部合格后,进行涂装。节点防止层状撕裂工艺措施:为了防止上下筋板焊接,造成层状撕裂,H型钢下翼板两侧加长70mm4. 伸臂桁架及铸钢件节点(1)、伸臂桁架的制作重点有以下几方面:单榀伸臂桁架伸臂桁架铸钢件节点工程只有伸臂桁架与伸臂框架柱节点为铸钢件,总共48件16.53t柱与伸臂桁架节点37.53t加62、工制作需解决技术问题:1、制作分段的问题,结合现场吊装方案,为了避免高空Q345B钢材与铸钢件焊接,节点预留牛腿,形式见上图单榀伸臂桁架节点。2、170mm和140mm板如何与铸钢件焊接的问量,综合分析,采用分层焊接是一个比较理想的方案。3、100mm与70mm ,100mm与40mm板拼接与焊接的问题,如何有效解决焊接可达性的问题,经分析现场采取分板拼焊方案,可有效解决高空焊接的问题。4、厚板焊接如何有效减少内应力和层状撕裂?5、有没有更好的优化方案?(2)、伸臂桁架铸钢件节点制作顺序伸臂桁架铸钢件节点的拼焊顺序,下图介绍铸钢节点的拼焊顺序,厚板与铸钢件焊接见下节专项方案。第一步:内柱穿入铸63、钢件,有利于防止变形第二步:点焊下部内侧耳板坡口采取双面坡口,采用钢性固定、对称焊接,焊接UT,打磨焊缝第三步:点焊上部内侧耳板坡口采取单面坡口,采用钢性固定、对称焊接,焊接UT,打磨焊缝第四步:点焊上部外侧耳板坡口采取单面坡口,采用钢性固定、对称焊接,焊接UT,打磨焊缝第五步:点焊下部外侧耳板坡口采取单面坡口,采用钢性固定、对称焊接,焊接UT,打磨焊缝(3)、现场桁架建议安装顺序为了能保证70+100或40+100mm钢板对接口在现场或工厂实现全熔透一级焊缝焊接,在断开点采取错位形式,先对内侧钢板进行焊接,UT合格打磨后装焊外侧钢板第一步:内侧先进行对接焊接,采取单面坡口,焊接UT第二步:对64、外侧板进行拼接在上述焊接过程中,由于采用单面焊接较多,应注意防止侧向收缩变形,可通过夹板或两板坡口点焊方式进行刚性固定。(4)、铸钢件的技术要求本工程铸钢件采取专业厂家采购,本方案中只对其技术条件作一说明,铸钢件的铸造工艺及要点如下:(1)材质要求铸钢节点的牌号建议为GS-20Mn5,参照德国标准DIN17182-1984,具体化学成份为(%):C 0.150.18;Si0.200.60;Mn 1.01.3;P0.020;S0. 020;Cr0. 30;Mo0. 15;Ni0.40;Re0.20.35(2)GS-20Mn5机械性能符合DIN17182-1984要求,按GB11352标准要求随炉65、提取试样,每一个炉号制备二组试样,其中一组备查。(3)为确保具有良好的焊接性能,节点铸件碳当量控制在CE0. 45。(4)铸件表面质量符合设计要求,表面粗糙度达到GB6060.1标准要求。(5) 铸件的探伤要求,按GB7233探伤, 采用6探测头,管口焊缝区域150mm以内范围超声波100%探伤,质量等级为级,其余外表面10%超声波探伤,质量等级为III级。不可超声波探伤部位采用GB9444磁粉表面探伤,质量等级为III级。(6)节点的外形尺寸符合图样要求,管口外径尺寸公差按负偏差控制。(7)热处理按照Q/32182HQA05-2002标准要求,铸件进行调质处理(92020,出炉液体淬火,加666、4020回火处理)。(8)涂装处理要求:表面采用抛丸或喷砂除锈,除锈等级Sa2.5级,随即涂水性无机富锌底漆,厚度250m.(或根据用户要求进行防腐)。5. H型截面楼层梁和劲性柱制作工艺本工程H型楼层梁和核心筒劲性柱构件截面尺寸最小为H400*200*8*13,最大为H800*500*40*50。焊接H型构件的制作根据截面大小,分别采用H钢制作流水线(截面高度1500mm)和胎架组立形式(截面高度1500mm)进行制作。其制作工艺如下:5.1 H型钢柱和楼层梁制作工艺流程:焊接H型构件制作工艺流程5.2 焊接H型钢梁主体制作工艺1、零件下料、拼板钢板下料前采用钢板矫平机进行矫平,防止钢板不平67、影响切割质量和下料精度。规则零件采用直条切割机、非规则零件采用数控火焰切割机精切下料,坡口采用半自动切割机精切。拼接焊缝余高需磨平。1、下料、拼接2、组装H型构件截面高度1500mm时,在H型钢自动组立机上组装H型构件;截面高度1500mm时,在胎架上进行组立;腹板和翼板的对接缝应错开200mm以上。2、组装H型构件3、组装H型构件在H型钢生产流水线上的门型埋弧自动焊机上采用船位焊接,焊接按照工艺要求的焊接顺序施焊,控制焊接变形。3、H型构件焊接 4、H型构件矫正在专用H型钢矫正机上进行变形矫正,矫正后进行端面铣加工,保证构件的长度且提供制孔的基准面。3、H型构件矫正 5.3 H型构件后期制作68、的工艺、设备H型(包括焊接H型钢、热轧H型钢)构件的制作主要工作是H钢的下料,钻孔,拼装和焊接。加工工艺如下:5.3.1. 加工工艺流程5.3.2. H型构件加工的关键工艺、设备1) 下料H型钢截面高度在1m以下的规则断面时,采用H型钢加工流水线上的数控锁口机或数控带锯机下料; H型钢截面高度在1m以上的规则断面时采用半自动切割机进行下料;H型钢的断面为不规则断面时可采用手工下料;主要设备如下: 数控锁口机 数控带锯机2) 钻孔翼板宽度450mm,截面高度1000mm的H型钢可利用流水线上数控九轴三维钻进行孔加工;截面高度1000mm的H型钢,孔的加工方式采用摇臂钻与磁座钻进行加工; 数控九轴69、三维钻 摇臂钻3) 装配、焊接外部零件长度方向以型钢顶面锯切面为装配基准,宽度方向以型钢截面中心线为装配基准,根据此原则,对各零件的装配位置进行划线,在H型钢长度及宽度方向上划出牛腿、节点板、安装耳板定位线,牛腿以牛腿中心线为定位基准,节点板、安装耳板以上端孔中心线为定位准,如下示意图所示,装配合格采用气保焊接外部零件:6. 圆管顶拱本建筑顶部造型拱,主要构件由三或四只弯弧圆管组成一束,下端支撑在结构钢柱上,上端共同支撑于一点形成拱,共有六榀这样的拱来完成整个造型,如下图所示:顶拱主要结构6.1 分段方案综合考虑吊装方案及运输条件限制,每榀拱现分为六段:每段长度约11米,如下图所示;6.2 弯70、圆工艺顶拱弯圆构件有着曲率小、半径大的特点,针对弯圆构件的这种加工特点,我们采用机械弯圆工艺进行弯圆。不同的管径则配以不同的弯圆模具进行。下面为机械弯圆机和模具图片:机械钢管弯圆机参数:弯管规格:81700mm;壁厚:t40mm 变曲半径:3500mm转速:无机调速弯曲半径调节方式:液压可调式机械弯圆工艺原理主要为选用与被弯钢管相匹配的模具,钢管在钢管弯圆机上前后行走,通过钢管弯圆机不断逐渐调节模具相对位置,最终成型。钢管弯圆时预留一定量,消减回弹量对弯曲半径的影响。弯曲成型后,检验成型后的拱轴线与理论轴线是否一致。弯曲后,钢管直径变化不大于1mm及设计外径的0.5中的较小值,壁厚变化不大于171、mm及设计壁厚10的较小值,矢高偏差不大于5mm,钢管表面不能出现折痕和凹凸不平的现象。第五节 钢结构加工工艺专项方案1. 厚板焊接工艺1.1 焊前准备根据JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程的有关规定,施工单位首次用于钢结构工程的钢材(包括钢材的牌号于标准相符但微合金强化元素类别不同和供货状态不同或国外钢号国内生产)必须进行焊接工艺评定。通过工艺评定试验结果,编制详细的焊接工艺规程,以确保工程施工焊接质量。1.1.1. 焊接设备本工程主要用到下列焊接设备焊接方法焊接设备电流和极性电流和极性电流和极性手工电弧焊ZX-500直流反接单弧手工CO2气体保护焊CPX-350直流反接单弧半自动埋72、弧焊MZ-1250直流反接单弧单弧、多弧自动1.1.2. 焊接材料1) 焊接材料的选择焊接方法母材牌号焊丝或焊条牌号焊剂或气体适用的场所手工电弧焊Q345、Q345GJE5015-定位焊;对接;角接CO2气体保护焊Q345、Q345GJER50-6CO2(99.99%)定位焊;对接;角接埋弧焊Q345、Q345GJH10Mn2SJ101对接;角接电渣焊Q345、Q345GJ角接2) 材料的烘焙和储存 焊接材料在使用前应按照材料说明规定的温度和时间进行烘焙和储存,若材料说明不详,则按照下表要求执行:材料名称焊条药皮或焊剂类型使用前烘焙条件使用前存放条件焊条:E5015低氢型330370:1小时173、20焊剂:SJ101烧结型300350:1小时1501.2 厚板焊接工艺技术本工程所有的材料大部分为Q345和Q345GJ,厚度最厚达100mm,很大一部分在45、50、60、70不等,而且节点复杂。焊接中主要难点是焊接裂纹问题,其次为层状撕裂等问题。1.2.1. 焊接变形的控制1) 角变形控制在焊接过程中,厚板对接焊后的变形主要是角变形。实践中为控制变形,往往先焊正面的一部分焊道,翻转工件,碳刨清根后焊反面的焊道,再翻转工件,这样如此往复,一般来说,每次翻身焊接三至五道后即可翻身,直至焊满正面的各道焊缝。同时在施焊时要随时进行观察其角变形情况,注意随时准备翻身焊接,以尽可能的减少焊接变形及焊74、缝内应力。另外,设置胎夹具,对构件进行约束来控制变形,此类方法一般适用于异形厚板结构,由于厚板异形结构造型奇特、断面、截面尺寸各异,在自由状态下,尺寸精度难以保证,这就需要根据构件的形状,制作胎模夹具,将构件处于固定的状态下进行装配、定位,焊接,进而来控制焊接变形。2) 采取合理的焊接顺序 选择与控制合理的焊接顺序,即是防止焊接应力的有效措施,亦是防止焊接变形的最有效的方法之一。根据不同的焊接方法,制定不同的焊接顺序,埋弧焊一般采用逆向法、退步法;CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法;编制合理的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”。3) 采用补偿加热法补偿加热法实则亦是求75、得焊缝焊接时热量“对称、均匀”的辅助手段。当厚板结构整体焊接存在不对称时,极易造成构件扭曲、旁弯等变形,且难以进行矫正,采用补偿加热法对结构的整体焊接效果颇佳。1.2.2. 焊接裂纹及防止措施1) 焊缝裂纹的形成焊接裂纹是焊接构件施工过程中最为严重的缺陷,轻则返修,重则构件报废。焊接裂纹有焊缝或熔合线或热影响区裂纹,有表面或内部贯穿裂纹,有弧坑或焊址或焊缝根部裂纹,有层状撕裂等。以焊缝冷却结晶时出现的时间阶段分,有热裂纹和冷裂纹或延迟裂纹。A. 热裂纹的成因影响热裂纹形成的因素有:焊缝在冷却结晶过程中,由于快速冷却凝固收缩,晶粒截面间的液态金属补充不足,致使液态薄层开裂;母材热影响区和多层焊的76、根部焊缝易产生低熔点共晶物的熔解(即硫酸偏析),产生裂纹。B. 冷裂纹的成因影响冷裂纹形成的因素有:焊接接头中金相组织的硬度、脆性较高;焊接接头中焊缝扩散氢的含量较高;焊接接头的拘束应力较大。2) 焊接裂纹的防止措施A. 控制焊材的化学成分由于钢材化学成分已经选定,因此焊材选配时应选硫、磷含量低、锰含量高的焊材。使焊缝金属中的硫磷偏析减少,改善部分晶体形状,提高抗热裂性能。B. 控制焊接工艺参数、条件控制焊接电流与速度,使每一焊道的焊缝成形系数达到1.11.2,减少在焊缝中心形成硫磷偏析,提高抗裂性能;避免采用小角度、窄间隙的焊缝坡口,致使焊缝成形系数过小;加强焊前预热,降低焊缝在冷却结晶过程77、中的冷却速度;采用合理的焊接顺序,使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接,减少焊缝收缩拉力。C. 提高根部焊缝质量焊缝根部焊接是厚板焊接的起始点;是保证焊缝质量的根基;亦是产生裂纹的敏感区,因此焊缝根部的焊接措施必须慎之又慎。加强焊缝坡口的清洁工作,清除一切有害物质;加强焊前预热温度的控制;焊前对坡口根部进行烘烤,去除一切水分、潮气,降低焊缝中氢含量。使用小直径手工焊条打底,确保根部焊透;控制焊层厚度,适当提高焊道成形系数;控制焊接速度,适当增加焊接热输入量。控制熔合比:在确保焊透的前提下,控制母材熔化金属在焊缝金属中的比例,减少母材中有害物质对焊缝性能的影响。根部焊材可选用低配:根据根部焊缝的施焊78、条件与要求,在保证焊缝力学性能的条件下,根部焊缝的焊材可选用韧性好,强度稍低的焊材施焊,以增加其抗裂性。严格控制线能量:根据本工程所用钢材特性,焊接线能量宜控制在24003000大卡以内,据此通过焊接电流,电压,速度三大参数的选配,保证焊层的厚度与焊料道的成形系数。D. 控制焊缝金属在800-500之间冷却速度(t8/5值)厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中,焊缝热影响区由于冷却速度较快,在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织,从而使焊接时钢材变脆,产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中,一定要严格控制t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处,从800冷却到500的时间,即t8/79、5值。t8/5过于短暂时,焊缝熔合线处硬度过高,易出现淬硬裂纹;t8/5过长,则熔合线处的临界转变温度会升高,降低冲击韧性值,对低合金钢,材质的组织发生变化。出现这两种情况,皆直接影向焊接结头的质量。对于手工电弧焊,焊接速度的控制:在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度,规定焊工按此执行,从而确保焊接速度,其它控制采用电焊机控制,从而达到控制焊接线能量的输入,达到控制厚板焊接质量之目的。当钢材、焊材选定,即碳当量CE已确定前提下,唯有控制t8/5速度方可降低焊缝中冷脆组织的出现。控制方法有焊前预热、适当增大焊接热输入、焊后后热和缓冷,都达到增大t8/5降低冷裂纹敏感性的效果。E. 焊后消氢处理80、:焊后对焊缝进行消氢(H)处理,降低焊缝中H的含量,将对减少冷裂纹的发生起到很大的作用。焊后消氢处理应在焊缝完成后立即进行。消氢处理的加热温度应达到200250,保温时间为1.5分/1mm2.0分/1mm,且不小于1h,而后缓冷至常温。具体温度与保温时间应通过试验给予确定。F. 提高焊缝清根要求:对采用双面坡口的全熔透焊缝,一面焊后,另一面清根结束必须达到下列要求:坡口内表面应光顺、无凸变,根部应圆滑,R6mm;坡口内表面应打磨,清除碳弧气泡时遗留下的全部碳(C)分子。1.2.3. 防止厚板层状撕裂的工艺措施1) 原材料Z向性能的要求根据层状撕裂经验公式计算层状撕裂危险性指数,若层状撕裂危险性81、指数计算结果介于1020者,采用+Z15钢板,介于2030者,采用+Z25钢板,若有更大风险,甚至考虑采用+Z35钢板。2) 焊接坡口减小,垫板间隙加大在本程中,所选用的钢板材料大部分为Q345、Q345GJ,板材厚度高达100mm,如果按照常规焊接工艺方法进行制作, 坡口面宽,必然导致整体热输入量巨大,焊缝表面裂纹的倾向性增加,增大了层状撕裂危险性3) 焊材的选择(要保证30以下的冲击韧性)焊接材料的选择受许多因素的影响,概括起来主要有三个方面的因素,即焊接性、工艺性和经济性。4) 焊接工艺参数确定A. 预热温度确定预热的目的是减小焊缝冷却速度,防止钢材在焊接时产生冷裂纹。预热温度并非越高越82、好,不适当地提高预热温度会降低焊缝的强度,同时还会增大熔合比,对焊缝产生不良影响。应该首先确定最低预热温度,实际的预热温度只要不低于最低预热温度即可。B. 后热温度确定后热的目的是减少扩散氢,防止延迟开裂,即:在冷裂纹尚在潜伏期未起裂前实施的焊后加热。后热一方面可以减少扩散氢,另一方面也可以减少残余应力和改善接头组织2. 消残工艺本工程构件,尤其是外框矩形柱节点,厚板全熔透焊接且焊缝较密集,焊接残余应力大,构件内部残余应力得不到有效的消减,将给工程带来较大的潜在危险,因此残余应力的消减至关重要;针对本工程构件的特点,结合我司在国家体育场、广州珠江新城西塔以及其他工程的技术研究和实际消残工作,针83、对本工程节点制定如下方案。主要消残对象消减方案消减场地外框矩形柱节点应用超声冲击、VSR、冲砂进行消减工厂应用超声冲击消减现场拼装场地外框斜撑应用VSR、冲砂进行消减工厂伸臂桁架应用超声冲击、VSR、冲砂进行消减工厂腰桁架应用超声冲击、VSR、冲砂进行消减工厂下面将对在本工程中使用的几种消残方法进行进行介绍:2.1 振动时效(VSR)消残法2.1.1. 振动工艺设备及应用实例VSR 时效振动工艺设备:主要由激振器,电脑控制器,传感器和打印输出等几部分组成。设备是将带有偏心轮的激振器牢固地夹持在被振工件上,激振器电动机带动偏心轮转动,产生沿垂直方向的周期激振力,使被振工件在其固有频率下振动20至84、30分钟,电脑控制器可使系统进入智能工作程序,即自动扫频,自动选择工艺参数,自动时效处理,结束后打印工艺参数和绘制工艺曲线。设备图片和使用工况见下图:应用实例:下面是我们公司在国家体育馆和广州西塔工程中对构件进行振动时效处理的图片。 国家体育馆双扭箱型构件VSR实验 西塔X型节点VSR消残2.1.2. 振动时效的效果及优缺点通过实验证明时效振动处理后,降低和均化了工件内部的残余应力,提高了尺寸的稳定精度。优点:降低工件内残余应力(峰值)30%-80%,与传统的热时效(TSR)相当,工件无氧化脱碳现象,无需清理氧化皮,减少了辅助工时。与TSR相比提高了工件抗载荷变形能力,VSR工艺的应用使工件抗85、静载变形能力提高30%以上,抗动载变形能力提高1-3倍多。VSR是目前超大型结构件和多种材料组合的结构件唯一时效方法,还适用于二次时效(一般在半精加工后),是唯一不受场地、环境、工序和工件形状限制的处理方法。运行费用低,VSR时效振动工艺的耗能仅为TSR热时效的1-2%,需人工工时吨,可有效降低工程施工成本。缺点:对残余应力的消减更多意义上是“削峰平谷”,对内部的平均残余应力并没有过多消减。2.2 超声波冲击振动法2.2.1. 超声波冲击时效工艺特点超声冲击原理超声冲击消应力技术由乌克兰巴顿焊接研究所提出,近年引入我国,已在北京电视台钢结构立柱上进行过试验。超声冲击消应力工艺的特点:(1)超声86、冲击对一定深度的表层有消应力的效果,在采用对焊道全覆盖冲击时,被冲击的表面会形成压应力,对24mm深度层消应力效果可达3455。(2)采用焊趾冲击法,可以快速修复焊趾的缺陷,降低应力集中。并伴随其压应力区的作用可以在一定程度上降低焊趾边未受冲击焊缝的残余应力,下降率达19,对提高接头的疲劳寿命有明显作用。(3)仅可以用于冲击工具可达的外表面,其工作效率约为1200mm/min。2.2.2. 超声波时效设备及应用实例冲击工艺是以点接触、压应力屈服为主要特征的“面效应”型消应力工艺,伴随一定的振动时效效果,比较适合高拘束状态短焊缝的局部处理。如局部的焊接修复、大构件的组配焊接以及在厚壁结构上焊小构87、件,其焊缝处承受较大的拘束应力,且焊后易产生延迟冷裂纹等情况。可作为其它消应力工艺的补充工艺。目前,我司已成功将此项技术应用于国家体育场、广东省博物馆新馆钢结构工程现场构件焊接残余应力的消除,并取得显著效果。超声波冲击设备 广州博物馆进行超声波冲击2.3 冲砂除锈法消除应力 冲砂除锈时,喷出的铁砂束高达2500MP/cm2,用铁砂束对构件焊缝及其热影响区反复、均匀的冲击,除了达到除锈效果外,对构件的应力消除亦将会起到良好的效果。3. 预拼装工艺3.1 预拼装内容及拼装流程拼装内容:序号预拼装构件预拼装内容、检验项目预拼装方式预拼装比例1腰桁架矩形组合柱、腰桁架、牛腿空间位置、对接衬板、错边量、88、标识、吊耳等地面平台拼装100%2酒店顶拱坡口间隙、错边量、弧度量、标识、吊耳、连接板等地面平台拼装100%制定的预拼装流程:3.1.1. 工厂预拼装场地准备钢结构预拼装选用40m70m的露天场地,分为预拼装场地和构件堆场。构件在堆场上按拼装顺序依次排放,避免吊装时起重机转向和二次倒运,影响效率和损坏构件。预拼装场地示意预拼装场地采用混凝土地面,并埋有按一定间距布置的预埋件,用于固定拼装胎架;构件堆场采用碎石面层,压实平整,并铺设垫木。3.1.2. 钢结构预拼装胎架准备工厂预拼装胎架由H300200812焊接H型钢制成,在支承处设置调节机构,以保证构件在预拼时的精度。胎架底座与预拼装场地预埋件89、连接,使整个胎架形成一个刚性体。预拼装胎架及调节机构示意如下:预拼装胎架示意3.2 工厂预拼装工艺流程以腰桁架的拼装为例阐述拼装工艺流程如下:流程图例说明流程一胎架布置流程二第一节矩形组合柱拼装流程三第二节矩形组合柱拼装流程四第三节矩形组合柱拼装流程五依次拼装完拼装批次包含的所有组合柱流程六从中间开始拼装腰桁架的下弦流程七拼装腰桁架上弦及节点流程八拼装腰桁架腹杆流程九向两边拼装腰桁架流程十向两边拼装腰桁架流程十一本拼装批次完成3.3 工厂预拼装控制项目及检验标准根据本工程的特点及以上的预拼装方案,工厂预拼装控制项目及允许偏差列于下表:钢构件预拼装的允许偏差(mm) 构件类型项目允许偏差检查方法90、多节柱预拼装单元总长5.0用钢尺检查预拼装单元弯曲矢高L/1500且不应大于10.0用拉线和钢尺检查接口错边2.0用焊缝量规检查预拼装单元柱身扭曲h/200且不应大于5.0用拉线、吊线和钢尺检查坡口间隙+2.0-1.0构件平面总体预拼装各层楼柱距4.0用钢尺检查相邻楼层梁与梁之间距离3.0各层楼框架两对角线之差H/2000且应不大于5.0任意两对角线之差H/2000且应不大于8.04. 涂装工艺4.1 涂装工具KQ3256C无气喷漆机设备简介:型号:KQ3256C无气喷漆机制造厂商:重庆长江涂装机械厂功 能:主要适用于构件的表面喷漆。技术指标:压力比:32:1空载稳态工作排量:56 L/min91、空气消耗量:501200 L/min高压无气喷漆室设备简介:高压无气喷漆室喷漆室内配2台德国瓦格纳尔高压无气喷漆机技术指标:压力比: 33:1最高压力: 264Pa4.2 涂装4.2.1. 涂装前检查1) 领料检查:核对所领材料是否为待施工部位油漆配套中规定的材料,双组份油漆看基料和固化剂是否一致。检查油漆桶密封是否完好,若有破损、渗漏、涨桶现象,应在征得油漆供应商许可的情况下才能使用。2) 开桶检查:若发现有凝胶、结块、变色等现象,则基本断定涂料已变质,应当废弃。但轻微的沉淀结块经充分搅拌均匀后仍可使用。3) 开桶:用风动搅拌机把基料、固化剂分别搅拌均匀,按照产品说明书中的混合比例把固化剂加92、入到基料中,搅拌均匀。如有需要,再按产品说明书中的要求加入适量配套稀释剂,搅拌均匀。 4) 喷涂施工前对待焊接的焊缝、不需涂漆的构件及设备进行保护。5) 涂装工作应尽可能在清洁和干燥的室内进行,相对湿度不大于80%,构件表面温度高于露点5度。若在室外作业,当环境温度低于5度或高于35度,或遇雨、雪、霜和大风天气均应停止作业。检验指标为涂装作业的环境因素。4.2.2. 涂装1) 施工人员必须在掌握一定的涂装工艺、安全防护和消防知识后才允许进行涂装操作。2) 采用KQ3256C无气喷漆机及在高压无气喷漆室内进行喷涂。3) 涂漆层数和漆膜厚度按设计要求,合格的漆膜厚度面积应不少于90%。检验指标为漆93、膜的合格面积大小。4) 涂装时构件应搁置在高度不低于0.5米的置架上,保持较好的视线和防止在喷涂时将地面尘埃和油漆滴反溅到工件的表面上。检验指标为涂装操作时构件的摆放要求。5) 无论采用何种涂装工艺方法,每道漆膜必须均匀、丰满、不得有漏涂、流挂和堆涂现象。6) 喷嘴距离构件表面的距离一般为30um左右,尽量使喷枪与被涂构件表面保持垂直,运行速度均匀。7) 喷涂过程中应经常使用湿膜卡,用于控制干膜厚度。8) 喷涂过程中要随时检查刚刚喷过的漆膜是否存在针孔、汽泡、鱼眼、流挂等缺陷4.2.3. 涂装后1) 喷涂结束后应及时用清洁剂清洗喷漆设备,尤其是喷漆泵和喷枪,防止油漆留在其中固化导致设备无法正常94、使用。2) 漆膜干透后应用可靠的干膜测厚仪,测出干膜厚度并作出记录,没有达到规定拟分段线时及时进行补涂。涂Z2巨型斜撑在腰桁架及中间取点,漆膜面积10m2时,应不少于3点;10m2时,每4 m2测一点,且不少于4点,所测点90%以上应达到规定的漆膜厚度,最小厚度值应不小于规定值的70%。检查指标为漆膜厚度的合格标准。3) 漆膜检查合格的构件,应检查构件编号和定位标志是否遗漏和错误。检查指标为涂装合格构件的标识。5. 运输方案及成品保护措施捆装汽车运输5.1 构件分类与包装、运输形式第一类构件 组合钢柱 H型钢梁节点或带节点的杆件,超宽构件等,如本工程的组合柱、桁架节点等裸装汽车运输第二类构件 95、组合柱节点 桁架节点其他散件和节点板,主要包括连接耳板、需要工厂带加工的现场定位靠板、制作范围内的螺栓和需由制作厂提供的油漆等其他材料。第三类构件5.2 运输路线绍兴加工基地到深圳施工现场运输路线5.3 超宽运输方案超宽构件采用公路运输的方法,因此对于此类的超宽构件都必须采用特殊的方法。在供货要领等其他方面除遵循常规运输的要求外,主要有几个方面需要作专门的计划:对超宽构件在浙江与广东分别设置专人管理,负责公路运输过程中相关手续的办理,确保构件在运输过程中不应人为关系导致构件的延期。对超宽运输车辆所需要经过的路线,实地考察,并对所经过的路段在整个运输期间的整修状态进行跟踪,确保车辆的顺利通过。对96、于超宽构件的公路运输过程进行严格管理,除遵守交通管理部门审批的运输路线外,必要时将提请交通管理部门给予协助,确保构件顺利运输。5.4 成品保护措施本工程如何进行成品及半成品保护必将对整个工程的质量产生极其重要的影响,特别是进场材料,必须重视并妥善地进行好成品保护工作,才能保证工程优质高速地进行生产。这就要求成立成品保护专项管理机构,对钢构件的制作、运输堆放、吊装及已完部分进行有效保护,确保整个工程的质量及工期。通过合理安排构件的运输及构件的吊装来对构件的质量进行维护,但是,构件在运输过程中及吊装过程中涂层若有碰损、脱落等现象,要按涂装要求补涂,构件在仓库中要加强保护,库房要场地平整,道路畅通,97、照明清晰,标记明显,堆放应成行,成方、成垛。5.4.1. 工厂制作成品保护措施工程生产过程中,制作、运输等均需制定详细的成品、半成品保护措施,防止变形及表面油漆破坏等,任何单位或个人忽视了此项工作均将对工程顺利开展带来不利影响,因此制定以下成品保护措施。(1)成品必须堆放在车间中的指定位置;(2)成品在放置时,在构件下安置一定数量的垫木,禁止构件直接与地面接触,并采取一定的防止滑动和滚动措施,如放置止滑块等;构件与构件需要重叠放置的时候,在构件间放置垫木或橡胶垫以防止构件间碰撞。(3)构件放置好后,在其四周放置警示标志,防止工厂其它吊装作业时碰伤本工程构件。(4)针对本工程的构件有不少管子散件98、的特点,设计专用的箱子放置工具。(5)在成品的吊装作业中,捆绑点均需加软垫,以避免损伤成品表面和破坏油漆。5.4.2. 运输过程中成品保护措施(1)构件与构件间必须放置一定的垫木、橡胶垫等缓冲物,防止运输过程中构件因碰撞而损坏。(2)散件按同类型集中堆放,并用钢框架、垫木和钢丝绳进行绑扎固定,杆件与绑扎用钢丝绳之间放置橡胶垫之类的缓冲物。(3)在整个运输过程中为避免涂层损坏,在构件绑扎或固定处用软性材料衬垫保护。5.4.3. 现场拼装及安装成品保护(1)构件进场应堆放整齐,防止变形和损坏,堆放时应放在稳定的枕木上,并根据构件的编号和安装顺序来分类。(2)构件堆放场地应做好排水,防止积水对构件的99、腐蚀。(3)在拼装、安装作业时,应避免碰撞、重击。(4)少在构件上焊接过多的辅助设施,以免对母材造成影响。(5)吊装时,在地面铺设刚性平台,搭设刚性胎架进行拼装,拼装支撑点的设置,要进行计算,以免造成构件的永久变形。5.4.4. 涂装面的保护(1)避免尖锐的物体碰撞、摩擦。(2)减少现场辅助措施的焊接量,尽量采用捆绑、抱箍。(3)现场焊接、破损的母材外露表面,在最短的时间内进行补涂装,除锈等级达到St3级,材料采用设计要求的原材料。5.4.5. 摩擦面的保护(1)工厂涂装过程中应作好摩擦面的保护工作。(2)构件运输过程中,作好构件摩擦面防雨淋措施。(3)冬季构件安装时,应用钢丝刷刷去摩擦面的浮100、锈和薄冰,保证干燥,无其他影响摩擦面的因5.4.6. 现场交货及验收为保证本工程施工工期、安装顺序,使产品数量质量达到安装现场的要求。特制定本交货及验收标准。钢结构产品运抵到安装地后根据发货清单及有关质量标准进行产品的交货及验收;派专人在安装地负责交货及验收工作;交货工作由我公司和定做方的专职人员共同进行交货及验收工作;包装件(箱包装、捆包装、框架包装)开箱清点时由双方人员一起进行;交货依据:依据开出的“产品发货清单”和图纸;交货:依据“产品发货清单”和图纸逐件清点,核对产品的名称、标记、数量、规格等内容;交货产品在名称、标记、数量、规格等和发货清单相符并双方确认,然后办理交接手续第六节 检测101、方案与质量控制措施1. 检测内容概述本工程检测主要包括原材料的检测,各种构件外形尺寸、涂装、无损检测及制作过程检测。2. 原材料检测方案原材料采购质量除需严格按照设计要求外,还须在公司内部建立整套的检验程序、标准及方法,同时建立完善的保管和领用程序,各相关部门必须严格把好材料质量关,杜绝不合格的材料投入工程中使用。2.1 钢材验收检验工具: 万能试验机、半自动冲击机、布氏硬度机、冲击试样缺口手动拉床、微机CS分析仪、RB-1试块、钢尺、游标卡尺等。检验内容:核对材质证书、炉批号、产品名称、数量、规格、重量、品质、技术条件、主要标志等是否符合要求;检查钢板尺寸、厚度、钢板标记、表面质量。检验过程102、:钢材到厂后,材料采购部提供一份材料到货清单及检验通知单给质检部。质检部接到通知单后,根据检验内容逐项组织钢材验收;钢材的复验按炉批号分批进行;Z向钢板将组织监理、政府质监部门赴钢厂进行出厂检验,进行事前控制。合格产品的资料整理、保管:钢材外观及复验检验合格后,填写钢材验收清单,对采购的材料需将产品证书、材料来货报验单、复验报告及材料验收清单由质检部一并整理成册,以便备查。材料来货验收确认后,由仓管员作好验收标记,并按规定进行保管和发放。2.2 焊材验收检验内容: 检验焊材证书的完整性,是否与实物相符,检验包装情况,焊丝、焊条是否有生锈等现象。检验过程:焊材到货后,材料采购部将焊材到货清单及检103、验通知单送质检部,质检部接到通知单后应根据检验内容逐项验收,验收合格后填写焊材验收清单。焊材的复验分批次进行,每批焊材复验一组试样。合格产品:焊材的各项指标符合设计要求和国家现行有关标准的规定。不符合标准的焊材不能使用。2.3 涂料验收检验内容: 检验涂料证书的完整性,是否与实物相符,检验包装情况。检验过程:涂料到货后,材料采购部将涂料到货清单及检验通知单送质检部,质检部接到通知单后应根据检验内容逐项验收。按有关规定按批进行复验,复验应送达国家法定检测机构进行复验,复验采用见证制度,在持见证员证书的监理工程师见证下共同取样送检。3. 构件检测方案构件外形尺寸检验依据钢结构工程施工质量验收规范(104、GB50205-2001)进行检验。3.1 形位尺寸的检验H形、箱形构件外形尺寸的允许偏差项目允许偏差检验方法图例一节构件高度(H)3.0用钢尺检查构件弯曲度(2)L/1500且不应大于5.0用拉线和钢尺检查构件的扭曲h/250且不应大于5.0用拉线、吊线和钢尺检查牛腿端面到柱轴线距离3.0端面平整度h/500,且不应大于2.0用拉线、直角尺和钢尺检查端面对角线差3端面宽、高尺寸2.0翘曲或扭曲(1)(1000)2.0翘曲或扭曲(1)(1000)3.0构件截面尺寸连接处3.0用钢尺检查非连接处4.0柱脚底板平面度5.0用1m直尺和塞尺检查矩形管截面连接处对角线差3.0用钢尺检查矩形管构件四角垂105、直度b/300且不应大于5.0用直角尺和钢尺检查矩形管构件板件局部平整度ft14b/300且1.5用直角尺和钢尺检查t14b/300且1.03.2 焊缝外观检验二级、三级焊缝外观质量标准3.3 钢构件的无损检测焊缝的无损检验,主要工作是根据设计总说明和图纸要求,按焊缝等级对各类焊缝进行NDT探伤。无损检验在焊缝及探伤表面经外观检验合格后进行,无损检验应在焊接完成24小时后进行,钢板厚度大于30mm以上的焊接件必须在48小时后进行超声波探伤。焊缝的UT无损检验按照钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析(GB/T11345-1989)执行。根据钢结构设计总说明的要求所有全熔透焊缝进行超声波探伤检查106、,其检验等级按钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB1345-89)标准中的B级要求执行,受拉焊缝100%检查,评定等级为B检查等级中级,受压焊缝抽查50%,评定等级为级。3.4 钢构件的涂装检验 主控项目(1)涂装前钢材表面除锈应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。处理的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。当设计无要求时,钢材表面除锈等级应符合下表的规定。各种底漆或除锈漆要求最低的除锈等级检查数量:按构件数抽查10%,且同类构件不应少于3件检验方法:用铲刀检查和用现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级GB8923规定的图片对照观察检查。(2)涂料、涂装遍数、涂层厚度均107、应符合设计要求。当设计对涂层厚度无要求时,涂层干漆膜总厚度:室外应为150m,室内应为125m,其允许偏差为-25m。每遍涂层干漆膜厚度的允许偏差为-5m。检查数量:按构件数抽查10%,且同类构件不应少于3件。检验方法:用干漆膜测厚仪检查。每个构件检测5处,每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值。 一般项目(3)构件表面不应误涂,漏涂,涂层不应脱皮和返锈等。涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等。检查数量:全数检查检验方法:观察检查(4)当钢结构处有腐蚀介质环境或外露且设计有要求时,应进行涂层附着力测试,在检测处范围内,当涂层完整程度达到70%以上时,涂层附着力达到合格质量108、标准的要求。检查数量:按构件数抽查1%,且不应少于3件,每件测3处。检验方法:按照现行国家标准漆膜附着力测定法GB1720或色漆和清漆,漆膜的划格实验GB9286执行。(5)涂装完成后,构件的标志、标记和编号应清晰完整。检查数量:全数检查。检验方法:观察检查4. 质量控制措施钢结构加工制作质量控制主要从三方面把控:原材料质量控制、焊接质量控制、涂装质量控制。4.1 焊接质量控制4.1.1. 质量控制流程4.1.2. 焊缝检验措施焊接完成后,应清理表面的溶渣及两侧飞溅物,进行焊缝检验,检验方法按照DBJ08-216-95及JGJ81-2002进行。外观检查编号焊缝外观检查措施1所有焊缝需由焊接工109、长100进行目视外观检查,并记录成表2焊缝表面严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、焊穿、弧坑、气孔等缺陷3对焊道尺寸,焊脚尺寸,焊喉进行检查4焊缝外形尺寸应符合现行国家标准钢结构焊缝外形尺寸的规定5焊接接头外形缺陷分级应符合现行国家标准焊接质量保证,钢熔化焊接头的要求和缺陷分级的规定无损检测编号无损检测的要求1探伤人员必须具有二级探伤合格证;2全焊透的三级焊缝可不进行检测所有测试项目应在经国家认可的独立的测试员监督下进行;3局部探伤的焊缝,有不允许的缺陷时,应在该缺陷的延伸部位增加探伤长度,增加的长度不应小于该焊缝的长度的10,且不小于200mm,当仍有不允许的缺陷时,应对该焊缝100探伤检查;且检验报告110、应在一批钢构验收前一个星期提交;4根据现行的相关法规和规范规定,焊缝应进行外观检查,并可以按照规定采用渗油试验对焊缝表面进行检查;5部分焊透焊缝 最少20超声波探伤;完全焊透焊缝 100超声波探伤。4.2 涂装质量控制措施根据TQC的基本思想,全员、全面、全过程抓好各项质量管理工作,强化涂装质量管理,对影响涂装工程质量的要素作出重点预控,使质量保证体系在一定深度下有效运行,切实保证工程(制作)的质量。涂装工艺涂装设备涂装人员涂装检查采用高压无气喷涂工艺。控制空压机的空气压力,提供无油无水的清洁压缩空气。油漆检验:粘度、密度、固含量、耐磨性、硬度、附着力符合相应标准;磨料烘干;油漆出厂18个月后111、不得使用。油漆工必须持证上岗,当发现涂装质量不稳定时,立即下岗培训,合格后再重新上岗。作业人员不得疲劳作业。控制喷砂角度6070;喷砂后4小时内进行涂装;表面清洁度达到设计要求,粗糙度Rz4080m;油漆未熟化前和超过混合使用期后均不得使用。控制油漆中稀释剂比例5%;棱角打磨R12mm圆弧。涂装作业的环境温度在5以上,室内相对湿度80%,室外90%。避免结露涂漆,钢板表面温度高于露点温度3以上。保持作业环境空气的清洁度。作业照明要求清晰、均匀、无阴影。外观:漆膜连续平整,无流挂、针孔、气泡裂纹,颜色按色卡。内部:干膜厚度,附着力。检验前必须校对测厚仪器的灵敏度,保证仪器正常使用。作业环境施工过112、程涂 装 质 量 控 制 项 点涂装材料5. 人员资质要求其中对焊工资质审查主要有两方面:特种作业证和技术等级证,由于本工程制作难度大,其加工和拼装质量要求高。因此,我们将在本工程开始前对焊工及铆工进行专门培训,并取得相应的资格证书或上岗证。对于超声波探伤人员必须持有中国机械工程学会无损检测学会的技术资格证书。 所有从事钢结构加工、制作与安装的焊工,必须按照JGJ812002焊工考试,取得有效的焊工合格证。焊工应递交可以胜任该项专门工作的证明。焊工必须按所有现行法规和规范相应细节接受试验测试。持证焊工必须在其考试合格项目及其范围施焊。第七节 进度保证措施1. 影响进度的几方面因素针对本工程,结113、合总承包计划安排,特编制钢结构加工制作进度计划网络图,见总体计划网络图分项内容。下面简单介绍一下以往工程实施过程中影响进度方面几个因素,以及统计出来的各方面因素给进度带来影响比例。2. 产能协调与制作标段说明产能协调相关问题:按总承包初步排定计划,现场68天一层,每层约600700t ,因此每天加工厂应至少加工100吨,按10t/人/月产能计算,本工程应安排300人/天。但考虑公司其它工程同时加工的因素,故建议本工程由A、B两家专业钢构公司交替加工,这样能较好保证工程的工期。目前吨位大、时间紧的工程基本采取这种模式安排施工。根据以往超高层建筑施工经验,两家钢结构加工分界建议如左图示。BABAB114、ABABA加工制作计划依据现场的施工进度计划进行安排,结合钢构件的分类、制作周期、现场施工需要的先后顺序及工厂加工制作能力等条件并考虑各种可能的不利因素进行制定。针对本工程我们按照现场构件的拼装和安装顺序,结合现场安装的进度计划进行加工制作计划编制。在项目实施过程中此计划应根据工程的实际进度情况进行及时调整,以满足现场安装要求,确保工程工期不因构件的加工制作而延误。3. 进度保证措施3.1 加工制作能力保证我司拥有浙江基地、武汉基地、广东基地、北xx地、安徽基地五大钢结构制作基地,设计年产量分别为18万吨、5万吨、6万吨、6万吨、5万吨。公司有轻钢、桁架、多高层、网架及特种钢结构加工生产线17115、条,具备年生产各类钢结构件40万吨的制作能力,设备多为国外进口领先设备,生产设备和工艺水平已达到国内最高水平。拥有聚氨酯板、彩钢压型板等板材生产线20余条,并具备自主开发板型设备的能力,使板型满足客户需要,始终走在市场前列。公司总部浙江设有二个大面积钢结构生产厂房,总占地750亩。下设轻钢、重钢、特钢、板材四大制造中心,达到年产各类钢结构件18万吨及各类板材550万平方米的生产制作能力。浙江总部基地3.2 进度保证的具体事项本工程的生产进度必须按总体计划执行,生产必须满足安装要求,所以总体进度计划应得到生产、质量、安装等部门的论证和认可,其他部门应密切配合,各司其责,具体应做到:(1)由项目计116、划部精心计划,计划做到周密、仔细、可行、及时,保证各部门工作协调一致。(2)供应部保证生产材料供应及时。(3)工艺部从中标开始起对本工程提出的特殊要求制订工艺文件和进行工艺评定,确保加工进度和产品质量。(4)生产部准备好各工种技术及工人,维护好生产设备,确保生产顺利进行。同时把生产作业计划、工作量、定额、作业次序排定到各个零部件、各工序,确保工作量按计划进行,关键时刻适当加班加点。以及时调整生产能力和进度计划。(5)各工序依次及穿插、交叉作业次序尽可能合理化,以减少不必要的停机和变换生产原材料。(6)各质检部门保证质检随时完成,及时转序。(7)钢结构制作完成后应根据安装顺序进行堆放,并提前7天117、安排作好运输准备。4. 劳动力计划为了保证工厂制作时间不影响主体钢结构安装进度时间,同时,考虑到本工程钢结构用钢量大,制作要求高等因素,我们计划从各个工序的制作小组中,抽调一批专业的熟练工人,专门调配进行本工程的制作工作。主要人员安排如下工种分类工厂加工制作阶段2008年11月2008年12月2009年1月2009年2月2009年3月2009年4月2009年5月2009年6月2009年7月2009年8月2009年9月2009年10月2009年11月2009年12月2010年1月2010年2月2010年3月项目管理层666888810141416161616161818下料、切割31333658118、5240536262686868708692112112工 长5568881212121212121212121414下料、切割2022243838263544444444444458627272辅助66612666661212121416182626喷涂、检验2731373737373737373745505050505050喷涂1822252525252525252533383838383838检验99121212121212121212121212121212组拼、焊接4148525562626262626270667976768686铆工121218181818181818182218119、2424242626焊工2431353535353535353548485552526060预拼装444000000000180000辅助人员8881288888814141616161616电 工44444444446688888机械维修44444444448888888总计117130143170167155168179183189213214249244250282282工种分类工厂加工制作阶段2010年4月2010年5月2010年6月2010年7月2010年8月2010年9月2010年10月2010年11月2010年12月2011年1月2011年2月2011年3月2011年4月2011120、年5月2011年6月2011年7月2011年8月2011年9月项目管理层181818181818161616161488888810下料、切割118118118118112112788274746862585450363030工 长1414141414141441414121212128844下料、切割727272727272445844444438383434202020辅助323232322626202016161212888866喷涂、检验505050505050505050503737303030302828喷涂383838383838383838382525181818181616检121、验121212121212121212121212121212121212组拼、焊接909090908686797666666262626262626262铆工262626262626242418181818181818181818焊工646464646060555248483535353535353535预拼装0180000180000018000180辅助人员1616161616161616141488888888电 工888888886644444444机械维修888888888844444444总计2923102922922822822572402202201891771841621581441541385. 塔楼钢结构加工制作及运输进度计划5.1 编制依据根据塔楼钢结构安装进度计划编写。5.2 进度计划xx工程管道沟槽开挖施工组织设计方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月