超高层商业楼框筒钢结构加工制作施工方案(180页).doc
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2024-12-11
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1、目 录第一章 编制依据1第一节 主要编制依据1一 施工图纸、合同及施工组织设计1二 主要标准1第二章 工程概况及重难点分析3第一节 工程概况3一 工程简介3二 项目概况3三 结构总体概况4四 核心筒结构体系7五 外框架结构体系11六 伸臂桁架15七 楼层钢梁18八 技术要求19九 钢结构加工制作范围24第二节 加工制作难点与重点25一 巨型箱型柱加工制作精度保证是重点25二 核心筒内超厚组合钢板墙的加工制作是重点26三 大型复杂节点的加工制作是本工程的难点27四 超厚钢板的焊接质量是本工程的重点28五 焊接残余应力的消减是本工程的难点29六 高强螺栓孔的一次穿孔合格率的保证29第三章 深化设计2、方案31第一节 本工程深化设计的重点31第二节 深化设计软件的选定31第三节 深化设计的范围及内容31第四节 钢结构深化设计流程33第五节 本工程深化设计进度及人员安排34一 深化设计人员34第六节 深化设计的质量保证措施34第四章 原材料采购、检验检测方案36第一节 原材料采购36一 钢材采购36二 焊接材料采购36第二节 原材料的检验及质量控制措施37一 原材料的检验及质量控制措施37第五章 钢结构加工制作计划及资源配置43第一节 钢结构加工制作计划43一 工期保证措施43第二节 资源配置计划46一 本工程加工制作机械设备和检测设备46二 加工制作劳动力安排计划51第六章 构件加工制造方案3、52第一节 主要构件加工概况52第二节 加工制造工艺流程54第三节 加工制作技术准备55一 焊接工艺评定试验55二 焊接反变形试验59三 编制工艺文件59四 管理、技术、检测人员及焊工培训59第四节 钢材的前期加工工艺60一 钢板矫平工艺60二 钢板切割60第五节 构件加工制作工艺方案61一 巨型箱型柱加工制作工艺方案61二 边柱典型分段的制作方案73三 典形箱型剪力墙分段的制作方案77四 焊接H型钢柱的制作方案88五 典型环桁架的制作方案92六 桁架区复杂节点的制作方案103七 桁架节点区超厚箱形剪力墙板制作方案110第七章 焊接工艺及焊接应力消减措施117第一节 焊接工艺117一 焊接特点4、难点分析117二 焊接资质及焊工培训118三 焊接材料的选配118四 焊接设备的选择118五 焊接环境118六 引弧和熄弧板119七 定位焊119八 预热及焊接过程中层间温度的控制120九 焊接过程控制121十 厚板焊接技术措施123十一 焊接裂纹及防止措施126十二 层状撕裂及防止措施128十三 栓钉焊焊接工艺130十四 焊接应力消减方案131第八章 构件涂装工艺方案133第一节 构件涂装设计方案133第二节 防腐涂装施工工艺133一 构件防腐施工工艺流程133二 构件防腐涂装施工细则134三 构件的冲砂和涂装134四 涂装检测方法及检测标准138第九章 构件运输方案及成品保护措施140第5、一节 构件运输特点分析140一 编制依据140二 构件运输特点分析140第二节 构件运输方式150一 运输方式150二 主要运输车辆150三 运输路线151第三节 构件运输包装形式152一 包装的重要性152二 包装的总体要求152三 本项目的包装与标识思路153第四节 运输途中的安全保障措施155一 运输安全保证措施155二 安全质量保证措施156三 运输质量保证体系157四 运输通讯措施保证158五 运输应急措施159第十章 质量保证措施161第一节 质量保证体系的建立与运行161一 企业质量保证体系161二 工程项目质量保证体系161第二节 质量管理控制主体与手段162第三节 质量保证管6、理制度163第四节 加工制作质量保证措施163第五节 工程质量控制流程165一 钢结构总体质量控制流程图165二 钢结构制作工程质量程序控制图166三 焊接工程质量控制程序图167四 涂装工程质量程序控制图168第六节 成品保护措施169一 工厂制作成品保护措施169二 运输过程中成品保护措施169第十一章 工程配合措施170一 服从及配合总承包管理和协调的措施170第十二章 构件出厂流程及工程资料管理173第一节 构件出厂流程173一 构件出厂流程图173第二节 工程资料管理173一 工程资料的收集173二 工程资料的整理、归档1744第一章 编制依据第一节 主要编制依据一 施工图纸、合同及7、施工组织设计图纸(方案)名称图纸编号编制单位地上部分结构图结施-T-000结施-T-813广州市设计院总包安装方案总承包单位工程总进度计划总承包单位二 主要标准序号类别名 称标准号1国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20012建筑防腐蚀工程质量评定标准GB50224-953建筑防腐蚀工程施工及验收规范GB50212-20024钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T 2975-19985涂装前钢材表面锈蚀等级及除锈等级GB8923-886厚钢板超声波检验方法GB/T 2970-20047碳素结构钢GB/T700-20068低合金高强度结构钢GB/T1591-20089厚8、度方向性能钢板GB/T5313-201010钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T12281231-200611钢结构扭剪型高强度螺栓连接副 GB/T36323633-200812紧固件机械性能螺栓,螺钉和螺柱GB/T3098.1-200013电弧螺柱用圆柱头焊钉GB/T10433-200214碳钢焊条GB/T5117-199515低合金钢焊条GB/5118-199516溶化焊用钢丝GB/T14957-199417气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-200818埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-199919埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470-200320六角头螺栓C9、级GB/T5780-200021热轧H型钢和部分T型钢GB/T11263-201022建筑结构用钢板GB/T19879-200523国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB/T11345-198924金属熔化焊焊接接头射线照相GB3323-200525热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB709-200626结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T6728-200227钢及钢产品交货一般技术要求GB/T17505-199828热轧钢板表面质量的一般要求GB/T14977-200829金属材料室温拉伸试验方法GB/T228-200230金属材料夏比摆锤冲击试验方法G10、B/T229-200731金属材料弯曲试验方法GB/T232-201032低合金钢药芯焊丝标准GB/T17493-200833建筑变形测量规范JGJ8-200734建筑工程资料管理规程JGJT185-200935行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-9836型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-200137建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-200238钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-201139钢筋焊接及验收规程JGJ18-200340钢骨混凝土结构设计规程YB9082-200641钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程YB9238-9242高层建筑结构用钢板YB11、4104-200043工程建设协会规范规程矩形钢管混凝土结构技术规程CECS159:200444钢管混凝土结构设计与施工规程CECS28:9045高强混凝土结构技术规程CECS104:99第二章 工程概况及重难点分析第一节 工程概况一 工程简介项 目内 容工程名称广州钢结构工程工程地址广州XXXXXX大道东侧工程规模总建筑面积36万平方建设单位XXX广州市XX房地产开发有限公司设计单位广州市设计院监理单位广州XX工程建设监理公司总包单位XXXX股份有限公司二 项目概况广州XXXXXX位于XXXXCBD中心地段,项目西临XX大道,北望XX大道,与对面已经封顶的XX一起形成双塔,分别位于新城市中轴12、线两侧,南面隔江对望新建的XXX电视塔,北面为XX体育中心。广州XXXXXX是一个包括甲级写字楼、精品商铺、五星级酒店和超高档公寓的综合开发项目。XX包括塔楼、裙楼及地下室三部分,外形呈现四方形,与XX的圆形正好遥相呼应。项目建成后高530米,地上112层,建成后将超越广州XX(437.5米),成为华南地区第一高楼,届时XXXX“三高”- XX、XX、XX电视塔将交相辉映,共同成为XXXX中轴线具有国际水平的地标性建筑,同时,也将成为广州新的城市天际线。广州XX效果图广州XX钢结构三维轴测图三 结构总体概况XX地上部分包括塔楼、裙楼二部分,塔楼结构采用了带加强层的巨型框架+核心筒双重抗侧结构体13、系。1 塔楼功能区分布塔楼高518米,地上112层,地上总建筑面积约40.4万平方米,建筑总高度530米,集办公、公寓、酒店和餐厅于一体,7至67层为办公区,68至92层为酒店式公寓,93层以上为酒店,并在L6、23、40、56、67、79、92层设置共七层通风式避难层。功能区分布图避难层分布图2 塔楼钢结构总体概况本工程塔楼钢结构采用了带加强层的巨型框架+核心筒双重抗侧结构体系。主体结构由核心筒、外框钢结构(含环形桁架)、楼层梁、及伸臂桁架等四大结构体系组成。塔楼轴测图结构单元轴测图四五 核心筒结构体系地震作用和风荷载所产生的剪力及倾覆弯矩,由巨型框架、核心筒及伸臂桁架组成的整体抗侧体系共同14、承担,其中剪力主要由核心筒承担,倾覆力矩由巨型框架和核心筒一起承担。本工程核心筒主体结构自底到顶分别由钢板剪力墙混凝土结构和劲性钢柱混凝土结构组成,其中钢板剪力墙又分为组合箱型钢板剪力墙和单板钢板剪力墙二种,劲性钢柱又分为箱型钢柱和H型钢柱二种。1 组合箱型钢板剪力墙1.1 组合箱型钢板剪力墙布置范围组合箱型钢板剪力墙布置于核心筒外围,自底(0.00)向上至标高+79.850止,见下图所示:组合箱型钢板剪力墙轴测效果图组合箱型钢板剪力墙平面图2 核心筒劲性柱核心筒内墙在标高+58.35+76.35处布置了组合箱型劲性钢柱和H型钢柱,标高+76.35以上布置了H型钢柱。2.1 +58.35+7615、.35核心筒内墙劲性柱布置+58.35+76.35核心筒内墙劲性柱布置见下表所示:+58.35+76.35核心筒内墙劲性柱轴测效果图+58.35+76.35核心筒内墙劲性柱平面图2.2 核心筒内墙标高+76.35以上劲性柱布置核心筒内墙标高+76.35以上劲性柱布置见下表所示:核心筒内墙标高+76.35以上劲性柱轴测效果图核心筒内墙标高+76.35以上劲性柱平面图3 单钢板剪力墙3.1 单钢板剪力墙布置范围单钢板剪力墙布置于标高+79.85向上,详见下图所示。单钢板剪力墙轴测效果图单钢板墙平面图六 外框架结构体系1 外框架结构外框架结构主要由8根巨型柱和8根边柱自底向顶,钢柱与L23-24、L16、56-57、L92-94的环桁架连为整体,构成巨型外框架结构体系。外框架结构体系示意图2 巨型柱巨型柱根据结构受力情况不同,钢柱截面尺寸从地下室至塔楼顶部在结构高度方向进行逐步收缩变化,详见下图所示。 巨型钢柱截面图3 边柱边柱根据结构受力情况不同,钢柱截面尺寸从地下室至塔楼顶部在结构高度方向进行逐步收缩变化,详见下图所示。边柱截面图4 环形桁架在塔楼高度方向上位于L23-24、L56-57、L92-94层间,布置有8道环形桁架,将8根巨柱和8根边柱连为整体,构成巨型外框架整体结构体系,详见下图所示:环桁架布置图七 伸臂桁架1 伸臂桁架布置为了增加塔楼主体结构在高度方向上的抗侧弯刚度,在核心筒17、和外框架间位于L2324、L9293层间,设置了两道伸臂桁架。伸臂桁架采用厚板组合箱型截面,伸臂桁架截面及布置如下图所示。伸臂桁架截面及布置2 伸臂桁架与剪力墙的节点选用本工程伸臂桁架与剪力墙的节点有两种形式:铸钢节点和钢板焊接节点。伸臂桁架与剪力墙的节点选用铸钢节点与伸臂桁架和剪力墙的连接钢板焊接节点与伸臂桁架和剪力墙的连接铸钢件节点大样钢板焊接节点大样八 楼层钢梁1 楼层钢梁布置在外框架与核心筒之间设有楼层钢梁,将外框架与核心筒连为一体组成塔楼结构的整体结构体系,楼面钢梁主要采用焊接H型钢梁,主梁与核心筒和钢柱间采用刚接连接,次梁与主梁间采用铰接连接,楼面钢梁布置如下图所示。楼面钢梁布置九18、 技术要求1 钢材材质1.1 钢材材质 本工程构件的材质选用见下表所示:构件材质选用表位置钢材材质质量等级伸臂桁架层钢结构包括伸臂桁架、腰桁架及相邻层之楼面钢梁Q345/Q345GJC级钢管混凝土框架柱/型钢混凝土柱Q345伸臂桁架层及其上、下相邻层核心筒外墙内型钢Q345核心筒墙内型钢、连梁内型钢Q345B级或更高楼面主梁/次梁Q345屋顶钢结构及其他露天结构Q345/Q345GJC级或更高其余构件Q235/Q345/Q345GJB级或更高塔楼桁架(包括非伸臂桁架层的腰桁架和塔楼第四层的东西侧桁架)、Q345C级型钢柱和钢管柱(塔楼和裙房)、裙房桁架、裙房活动广场屋顶钢结构注:(1)除非特别19、注明,所有加劲板件钢材材质及质量等级同相应被加劲板件。(2)钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;且伸长率应大于20%.,钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性,钢材应具有明显的屈服台阶。(3)承包商亦应考虑高空作业的工作条件,根据其加工方法和焊接工艺的需要,对某些构件适当提高钢材的质量等级。1.2 钢材性能1.2.1 钢材及铸钢件的物理性能指标弹性模量E(N/mm2)剪变模量G(N/mm2)线膨胀系数(/ oC)质量密度(kg/m3)206x10379x10312x10-678501.2.2 化学成分及力学性能CSiMnPSV抗拉屈服接伸率最大0.220.351.60.020、30.040.15最小0.020.0862047018单位%MpaMpa%1.2.3 钢材冲击韧性要求:钢材材质B级C级D级Q23520时AK27J0时AK27J-20时AK27JQ345,Q345GJQ345,20时AK34J0时AK34J-20时AK34J1.2.4 钢材厚度方向性能要求:钢材材质t4040t6060100钢板厚度方向性能级别Z15Z25Z35注:除图纸特别注明外,Z向性能按上表取值2 焊接与栓接要求2.1 焊接要求本工程钢结构焊缝要求如下:(1)除非另外说明,所有对接焊缝及节点坡口均采用全熔透等强度焊缝,焊缝质量等级为一级,所有角焊缝焊缝质量等级为三级。其外观质量需符合钢21、结构施工质量验收规范二级焊缝的规定。当不同强度的钢材焊接时,可采用与低强度钢材相适应焊接材料。焊缝的机械性能应不低于原构件的等级。手工焊接应采用符合现行国家标准碳钢焊条(GB/T 5117) 及低合金钢焊条(GB/T 5118)规定的焊条。对Q235级钢采用E43型焊条。对Q345级钢采用E50型焊条。对Q345GJ级钢采用E55型焊条。(2)自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应,焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝(GB/T 14957)或气体保护焊用钢丝(GB/T 14958)的规定。(3)除非另外说明,焊接工作所采用的焊接方法、工艺参数应符合现行国家标准建筑钢结构焊22、接规程(JGJ81-2002)的规定,评定合格后方可应用。(4)除非另外说明,结构构件间的焊接连接应具有最小6mm的连续角焊缝。(5)钢构件因板长不够需要对接拼接时,翼缘与腹板的对接焊缝间的相对位置应错开200mm以上,并避免与加劲板重合。腹板拼接缝与它平行的加劲板至少相距200mm,拼接焊缝应采用坡口全熔透焊,焊缝质量等级为一级。(6)对接接头,T型接头和全、半熔透焊应在焊缝两端置引弧板和引出板。其材质与焊件相同。手工焊引板长度不应小于60mm,埋弧自动焊引板长度不应小于150mm,引焊到引板上的焊缝不得小于引板长度的2/3。(7)箱形柱或双层钢板墙内横隔板的焊接:当外层钢板封闭后不能施焊的23、焊缝,采用熔咀电渣进行焊接,要求按JGJ99-98第10.6.15要求执行。(8)梁柱刚接时,梁翼缘与柱翼缘采用全熔透坡口焊,应检验焊缝的V形切口冲击韧性,其夏比冲击韧性在-20时不低于27J。(9)所有焊缝均要求进行外观检查和验收,对疑虑处应进行磁粉探伤;一级、二级剖口焊超声波不能作出判断时,应采用射线探伤。(10)全部焊接施工与验收应遵循中国国家规范要求。2.2 螺栓连接要求(1)普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓-A和B级(GB/T5782)和六角头螺栓-C级(GB/T 5780)的规定。(2)除非另外说明,所有螺栓连接节点采用摩擦型高强度螺栓,高强度螺栓连接采用10.9级摩擦型高强度24、螺栓。高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件(GB/T 12281231)和钢结构用扭剪型高强度螺栓连接刚(GB/T 3632 3633)的规定。(3)除非特别注明,所有高强螺栓连接的摩擦面均应采用喷砂(丸)处理,摩擦面的抗滑移系数验收要求Q235钢=0.45,Q345钢=0.5,摩擦面抗滑移系数均应由试验确定,其试验结果须提交监理工程师及设计单位审核。2.3 栓钉连接要求(1)除非另外说明,抗剪栓钉为直径19mm,长100mm的带柱头栓钉或经业主代表批准的等效的类型。栓钉的尺寸、性能和强度应符合GB/T10433。(极限抗拉强度400MPa,材料为25、ML15) 在梁顶栓钉穿过压型钢板焊接的位置,应不喷涂。(2)所有宽度大于150mm的支撑组合楼板的构件,包括托梁和桁架弦杆应采用双排抗剪栓钉,中心间距150mm,栓钉尺寸为19mm100mm长;所有宽度小于150mm的楼板梁应采用单排抗剪栓钉,中心间距150mm,栓钉尺寸为19mmx100mm长,除非另外说明。3 防腐与涂装3.1 钢结构防腐设计年限为25年。防腐及耐候性要求3.1.1 底漆或整个防腐涂料系统应至少满足1)、2)所述的防腐性能要求之一。1) 底漆防腐性能采用加速盐雾试验进行常规耐腐蚀性测试,5000小时以上无明显物理变化,采用国家标准色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定(GB/T126、771-2007)(相当于ISO7253:1984)。2) 整个防腐涂料系统性能采用循环防腐测试用来模拟温度冷热循环、紫外线循环照射、以及干湿环境的交替等多种恶劣环境要素,4200小时划痕腐蚀宽度小于1mm,采用挪威海上平台防腐测试方法及标准(NORSOK M501)。3.1.2 面漆耐候性能通过人工紫外线照射测试,保证钢结构防腐涂装系统的面漆在长期使用后仍然具有良好的外观效果,限制其光泽损失程度。在人工紫外线照射时间6,000小时后,面漆满足以下性能要求:光泽保持度:90颜色变化:E1.0涂装材质:面漆表面无起泡、粉化采用国家标准色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露(GB/T 1865-2027、09) (相当于ISO113411994)。3.2 钢结构防腐蚀采用的涂料、钢材表面的除锈等级以及防腐蚀对钢结构的构造要求等,除应符合工业建筑防腐蚀设计规范(GB 50046)和涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB/T 8923)的规定外,尚应满足以下要求。钢结构表面处理:钢结构在进行涂装前,必须将构件表面的毛刺、铁锈、氧化皮、油污及附着物彻底清除干净,采用喷砂、抛丸等方法彻底除锈,达到Sa2.5级。现场补漆除锈可采用电动、风动除锈工具彻底除锈,达到St3级,并达到40m70m的粗糙度。经除锈后的钢材表面在检查合格后,应在要求的时限内进行涂装。3.3 对于钢骨混凝土柱和剪力墙中的钢结构,不需28、要涂刷防火防腐涂料,但其结构表面处理同上,也必须达到Sa2.5级。3.4 涂装要求: (1)有防腐要求的钢构件在出厂前均涂环氧富锌底漆;喷砂除锈完成后至底漆喷涂的时间间隔不得大于3小时;(2)构件出厂安装前,钢结构表面摩擦连接面、现场焊缝两侧各100mm不能涂漆。但工地焊接部位及两侧应不影响焊接的防锈处理;(3)对于预留底漆部分及运输安装过程中损坏的底漆,应手工打磨后补足底漆厚度;高强螺栓连接未涂涂料区亦应补涂;(4)对于现场焊缝,应仔细打磨后再刷防锈漆,要求与本体部分相同;(5) 室内钢结构建议涂环氧富锌底漆,干膜厚度80m,环氧云铁中间漆,厚度为100m,丙烯酸聚硅氧烷面漆60m。(6) 29、室外钢结构建议涂环氧富锌底漆,干膜厚度2x50m,环氧云铁中间漆,厚度为100m,丙烯酸聚硅氧烷面漆60m。(7) 环氧富锌底漆锌粉含量不少于80%,整套防腐系统附着力8MPa。(8) 所有锚具、螺杆、轴销均做电镀锌处理,厚度为30m;(9) 如采用其它防腐方案,其性能应有可靠保证(耐久年限25年以上),并应经结构设计师认可。(10)符合性能要求时,防火涂层可取代环氧云铁中间漆的相应厚度,但应设置30m环氧封闭漆,以保证防火涂层与面漆的附着力。并保证中间层的总厚度不小于原方案环氧云铁中间漆的厚度。 (11)面漆颜色需要建筑师确定。 (12)涂装工程应考虑施工难点,提交专项方案,由结构工程师审批30、后施工。3.5 钢结构防火(1)钢结构的防火应符合建筑设计防火规范(GBJ 16)和高层民用建筑设计防火规范(GB 50045)的要求。本工程耐火等级为一级。本设计要求对钢结构做防火喷涂,防火涂料的厚度须达到构件耐火极限(参见建筑图要求)。防火涂料与钢结构防锈漆必须相容。防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合钢结构防火涂料(GB 14907)和钢结构防火涂料应用技术规范(CECS 24)的要求。本工程所选用的防火涂料必须通过国家级检测单位的检测。(2)对外观要求高的部位,如外露的钢结构包括雨篷、天窗、观光电梯、屋顶装饰钢结构等,应采用薄型防火涂料;对外观要求低的部位,如非外露的钢结构包括楼面31、钢梁,伸臂桁架、钢管混凝土柱及腰桁架等,应采用厚浆型防火隔热涂料。应保证基层涂料、面层涂料与防火涂料之间的相容性、附着力及耐久性、并结合建筑装饰要求做好面层的配色。(3)钢结构钢梁防火涂料厚度最大为20mm并同时达到以上各项要求。若涂料厚度大于20mm,必须经工程师及设计单位,就楼层净高的影响进行审核通过后方可使用。十 钢结构加工制作范围如下图所示,二标段为我司加工制作范围钢结构制作划分范围详图第二节 加工制作难点与重点一 巨型箱型柱加工制作精度保证是重点本工程塔楼外框采用了巨型箱型柱,箱体截面净尺寸最大达到34005000mm,钢柱壁厚达到50mm,属超大型箱体,为保证巨型柱现场安装的精度,32、制作时对钢柱壁板的平整度以及钢柱的外形尺寸精度要求较高,因此保证巨型钢柱的制作精度是本工程的重点。巨型箱形柱截面解决措施:充分发挥公司以往类似大型箱型构件的加工经验,优化箱体的组装焊接工艺,将箱体拆分成若干个箱体壁板单元,分别进行组装焊接,保证板单元的加工质量,然后再进行箱体的整体组装,尽可能地减少箱体组装时的焊接工作量,减少焊接变形,控制箱体的组装误差和总体焊接变形,保证巨型柱的制作精度。二 核心筒内超厚组合钢板墙的加工制作是重点本工程核心筒与伸臂桁架连接楼层处,核心筒相应部位设置了超厚钢板剪力墙,剪力墙局部钢板厚度达到了70mm和130mm,且为转角形状的组合箱型结构,转角节点处采用了复杂33、的连接节点,由于箱体内部空间较小造成转角处焊接空间狭小,焊接施工难度大且焊接变形大,因此如何保证超厚剪力墙板的加工制作质量是本工程的重点。核心筒内超厚钢板剪力墙解决措施:通过优化组装方法和焊接工艺,先对超厚墙板和不同对接的厚板进行对接焊接并进行矫正,然后再组装箱体,箱体转角处的焊接采用CO2窄间隙焊的方法进行焊接,保证焊接质量,控制焊接变形。三 大型复杂节点的加工制作是本工程的难点本工程最为复杂的节点为伸臂桁架、环桁架与塔楼核心筒及巨型柱之间的连接节点,由于该部位所用的钢板厚度最厚,达到130mm,且伸臂桁架与巨型柱的连接板(连接板外形尺寸75006500130mm)直接斜向伸入巨型柱内,造成34、巨型柱节点区比较复杂且重量超重,又由于受吊装重量和构件运输尺寸的限制,该部位巨型柱吊装时必须进行分段吊装,因此如何合理对桁架区巨型钢柱进行制作分段的划分尤为重要,同时又要保证分段划分对结构的影响最小,保证现场安装工作量最少,是本工程的一大难点。巨型柱与伸臂桁架连接节点解决措施:首先在深化设计阶段对节点区巨柱分段的重量进行不同方案的划分计算并比较优缺点,然后对分段的合理性进行多方案比较,从结构的合理性、焊接的可行性、现场焊接环境和焊接质量、运输限制等多方面对比,最终确定合理的分段划分,通过将局部节点板、牛腿断开或在现场安装等方法最大限度地保证节点的制作质量。四 超厚钢板的焊接质量是本工程的重点本35、工程钢材材质有Q345B、Q345C、Q345GJC,板厚最厚达130mm,存在焊接性较差、层状撕裂倾向严重、焊接残余应力大,焊接变形对精度的影响等不利因素,严重影响焊接质量,而本工程中板厚40mm占钢结构总体工程量的70之多,厚板的焊接质量对本工程有直接性的影响。本工程采用大量的超厚板,且结构构造独特,焊接量巨大,结构在焊接过程中易产生严重的角变形、扭曲变形、局部或整体变形,相对于超厚板焊接结构而言,若焊接变形得不到有效控制,将会直接导致构件的外形尺寸精度严重超差,构件精度根本就达不到设计、规范要求,特别是会给安装带来难以想象的施工难度;因此防止层状撕裂,保证接头质量和接头的延性、韧性性能,36、减小焊接变形及残余应力,确保高强钢厚板焊接质量是本工程的重点。解决措施:发挥以往工程厚板加工制作经验及多年钢结构高强钢厚板焊接技术的积累的优势,针对本工程特点,按钢结构焊接规范AWSD1.1及建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002的相关规定进行焊接工艺评定和焊工资格考试,制定WPS,焊工全部持证上岗。优化焊接顺序,采取焊后消应处理等措施,保证厚板焊接质量。同时根据TQC的基本思想,全员、全面、全过程抓好各项质量管理工作,强化焊接质量管理,对影响焊接工程质量的“人、机、料、法、环”五要素作出重点预控,使质量保证体系在一定深度下有效运行,切实保证高强钢厚板焊接质量。五 焊接残余应力的消减是本工37、程的难点由于本工程厚板焊接结构,多为封闭的箱形结构,焊接填充量大,焊接应力相当集中,而对于超高层建筑结构而言,构件从制作到安装一般周期仅为15天左右,这使构件内大量的焊接残余应力无处释放,若构件的大量残余应力得不到释放,将会对构件的承载能力、抗疲劳强度产生极大的下降,易造成结构脆性断裂;所以,如何采取经济合理的工艺措施,来消除(降低)构件内的残余应力是本工程加工制作的又一大难点。解决措施:结合本工程构件大、重、厚的特点,应力消减至关重要,需在制作各阶段进行残余应力的控制与消减,以使残余应力得到有效消减和控制,根据目前国内类似工程如中央电视新台址、广州XXXXXX,广州新电视塔及正在施工的上海中38、心大厦等工程的技术研究和实际消残工作经验,我公司将综合本工程的特点,对上述经验进行有效整合,编制科学合理的“构件焊接残余应力控制与消减方案”。 六 高强螺栓孔的一次穿孔合格率的保证本工程楼面钢梁大量采用高强螺栓连接节点。螺栓孔数量较大,钢板的平整度、制孔、装配、焊接等各个工序均对螺栓孔的精度有所影响,进而影响到穿孔率,因此如何保证本工程高强螺栓孔的穿孔率,是本工程的重点和难点。解决措施:分析影响高强螺栓孔穿孔率的各个因素,制定精度保证专项工艺方案,优化各工序工艺,根据构件构造的不同、拼焊顺序的优化分层次制孔,选择相匹配的制孔工艺和设备;从钢板矫正、下料、制孔、装配、焊接等各个工序上严格把关;对39、于桁架等构件通过预拼装检验,确保本工程全部高强螺栓孔一次穿孔合格率。第三章 深化设计方案第一节 本工程深化设计的重点本工程钢结构简洁匀称,在深化设计中必须以下列几点作为重点:A必须保证整个结构的受力安全。B必须保证节点焊缝的完整性,避免重叠焊缝。C节点科学合理,可操作性强且能最大限度减少焊接残余应力。D构件的分段、分段处的节点设计、制作和安装过程中辅助吊耳及吊点的设计。第二节 深化设计软件的选定目前国内三维建模常用的软件主要有两个,分别为AUTOCAD和XSTEEL,这两种软件均能进行三维建模,完成图纸深化工作,但它们各自有各自的特点。其中XSTEEL在赋予构件截面特性、实现单线实体化方面具有40、很大的优势,模型和图纸相互关联,使用方便,特别是对于高层结构等比较规则的结构,不但速度快,错误率低,而且可以对其截面特性进行详细直观的描述。对于高层结构是比较理想的出图软件。AUTOCAD属于绘图通用软件,它也能够完成建模和出图的任务,其在实现单线实体化方面比较复杂,并对AUTOCAD进行了二次开发,对其附加了许多自己开发的小模块,在赋予构件截面方面达到了同XSTEEL几乎同样的功能,但其对空间管桁架结构其优势比较明显。 经过分析比较,结合本工程的特点,我们决定主要采用XSTEEL软件,以AUTOCAD软件为辅,对本工程进行深化设计。第三节 深化设计的范围及内容本工程深化设计范围主要包括以下内41、容:(1) 结构整体验算,对杆件截面进行适当的优化;(2) 钢结构与土建混凝土相搭接的所有埋件的深化设计;(3) 钢柱、钢梁、钢支撑、加强层桁架等钢结构深化设计;深化设计内容要求施工详图说明(1)施工依据的规范、规程、标准及规定;(2)主材、焊材、连接件等的使用;(3)焊接坡口形式、焊接工艺、焊缝质量等级及无损检测要求;(4)构件的几何尺寸及允许偏差;(5)表面除锈、涂装,等技术要求;(6)构造、制造、运输、安装,等技术要求。构件平、立面布置图(1)注明构件的位置和编号;(2)构件的清单和图例。构(组)件施工详图(1)构件几何形状和断面尺寸,轴线编号,标高;(2)构件材料表;(3)构件连接件;42、(4)构件开孔;(5)焊缝符号:位置、形式;(6)相关件:连接尺寸、几何方向精度、标志等。节点施工图(1)确定连接件的形式、位置等;(2)确定连接材料的材质、规格、数量、重量等;(3)细部处理。施工安装图(1)构件的平立面布置:位置、编号、标高、方向等;(2)构件布置的连接要求。(4) 节点的深化设计;第四节 钢结构深化设计流程设计院提供技术资料工艺性复查制造、安装方案论证阅读、消化工艺方案的确定施工图绘制材料明细表节点大样详图杆件加工图节点定位坐标图节点制作总说明节点拼装总图节点拼装顺序图图纸校对(一审)图纸审核(二审)送设计院审定报 批蓝图发放第五节 本工程深化设计进度及人员安排一 深化设43、计人员为了使施工准备时间尽量缩短,保证构件加工和安装能提前开工,深化设计工作在本工程项目实施过程中显得尤其重要,为此,必须针对本工程成立钢结构深化设计项目部,并配置具有类似项目深化设计经验丰富的深化设计人员进行深化设计,确保在较短的时间内,保证深化设计质量。 钢结构深化设计人力资源配备表序号职务(职能)职称本工程深化设计人数1总工程师教授级高工12焊接总工程师研究员13(项目主任工程师)高级工程师14(项目主管工程师)工程师25(项目焊接工程师)工程师16(三维建模组)工程师47(节点设计)一级注册结构工程师28施工图绘制组工程师30第六节 深化设计的质量保证措施(1).配备一名设计项目经理,44、负责整个深化设计过程管理,包括与原设计、加工、安装的联系,内部人员的分工与协调,过程文件控制管理及质量、进度要求。(2).配备一名审核工程师。审核工程师负责模型审核和图纸审核。建模及互审、模型审核、图纸审核均以最新的图纸、技术文件及设计联系单为依据,由设计项目经理统一发放。(3). 模型审核工程师对模型内材料、截面参数设定进行审核。(4). 出图时,每个深化设计人员应先出一部分图纸用于审核,以便及早发现问题并进行统一处理;最终图纸100%审核。(5). 交付打印的图纸必须要提供图纸目录,供打印员核对图纸用。(6). 打印员应对打印出的图纸进行检查,对重叠对象、线型及深浅、图签等进行检查,发现问45、题及时通知项目经理,共同解决。第四章 原材料采购、检验检测方案第一节 原材料采购一 钢材采购本工程原材料全部由本公司自行采购,所有用于本工程制造的钢材均按合同文件的要求,从大型钢厂采购。本公司将成立原材料采购控制组,严格控制采购程序,制定钢材质量控制、检验方案;实行严格的钢材原材料出厂检验、制作厂复验、制作流程全方位质量控制。制作使用的钢板或型钢,在材质或规格方面,未经监理工程师批准,不得更换钢材型号,如有意外变化,对原设计需做任何改变时,应按有关程序进行变更设计,并征得业主及原设计单位的确认后,方可实施。钢材采购标准钢材牌号标准名称标准号Q345GJC建筑结构用钢板GB/T19879-20046、5Q345B、C低合金高强度结构钢GB/T1591-2008二 焊接材料采购焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定,应采用与母材相匹配的焊条、焊剂和焊丝,且符合相应的国家标准。焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外,并应按现行有关标准进行复验,做好复验检查记录。若采用其它新型焊接材料或进口焊接材料,应重新进行焊接工艺试验和评定,并经监理工程师批准后,方可投入使用。取焊接材料时应符合下表的规定标准选择与所母材材质相匹配的焊接材料。焊接材料标准名称型 号标 准标准号焊条碳钢碳钢焊条GB/T5117-1995焊条低合金钢低合金钢焊条GB/T5118-1995焊丝碳素钢、合金钢熔化焊用钢丝GB47、/T14957-1994焊丝碳钢碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001焊丝碳钢、低合金钢气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-2008焊剂碳钢埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999焊剂低合金钢埋弧焊用低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470-2003第二节 原材料的检验及质量控制措施一 原材料的检验及质量控制措施1 原材料检验流程(1)所有钢材除必须有生产钢厂的出厂质量证明书。(2) 按供货方提供的供货清单清点各种规格钢板数量,并计算到货重量。(3) 按供货方提供的钢板尺寸及公差要求,对于各种规格钢板,检查其长宽尺寸、厚度及平整度,以及钢板的外表面质量。(4) 汇总各项48、检查记录,交监理确认,并报业主。(5) 原材料检验程序详见(原材料检验程序流程图)原材料检验程序流程图原材料运抵工厂型钢堆场钢管堆场钢板堆场核对质保书两侧同方向(顶板矫 箱型结隔板腹板与坡口板UUUT检查 位焊、机加工支撑杆控制变形,厚隔板应翻身对称焊接。装引、熄弧块。次数。核对质保书核对质保书清点根数计算重量计算重量检查外表面质 量 检查外表面质 量检查外表面质 量原材料复验书面汇总报业主审批后投入施工监理认可焊接材料核对质保书检查外表面质 量清点根数计算重量计算重量清点张数计算重量计算重量清点数量计算重量计算重量抽查口径、壁厚及椭圆度抽查断面尺寸直线度抽查长、宽、厚度、平整度抽查外径2 原49、材料的复验所有原材料应按合同和GB/T1591-2008标准及高层建筑用钢板GB/T19879-2005的标准进行复验,做好复验记录,用于主要受力部位的40mm及以上厚板,应购买经过超声波检验合格的钢材,且入库前必须按GB/T2970-2004厚钢板超声波检验方法进行检验,质量标准为级。2.1 原材料复验方法对首批600吨进厂的钢材按60吨为一批取样抽查复验。60吨一批的组批原则是按同一钢厂生产的、同一牌号、同一质量等级、同一厚度(钢板)或规格(型材)、同一交货状态的钢材组成检验批。在首批检验合格且质量稳定后,可允许按同一钢厂生产的、同一牌号、同一质量等级、同一冶炼和浇铸方法、不同炉罐号组成混50、合批,对Q345B钢取500t为一个批号,对Q345C钢取每400t为一个批号,对Q345GJC取每300t为一个批号。复验内容包括化学成分和机械性能,对于厚度方向性能钢板还包括Z向拉伸试验。复验时的取样和复验内容应按有关国家标准执行。2.2 原材料复验标准(1)钢材化学成分牌号及质量等级化学成分(%)CSiMnPSAlsCeqQ345GJC0.200.551.600.0250.0150.0150.38Q345B、C0.200.501.700.0350.0350.0150.42碳当量可根据出厂证明书记载的化学成份含量或制造厂抽检得到的化学成份含量,用下式计算: Ce(%)= C + Mn/6+51、(Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15(2)厚度方向性能厚度方向性能硫含量%Z150.010Z250.007Z350.005(3)钢材力学性能牌号及质量等级钢板厚度屈服强度(MPa)抗拉强度(MPa)伸长率(%)V型冲击力(纵向)180弯曲试验钢材厚度(mm)温度()J1616Q345B161635345325470630202034d=2ad=3aQ345C16163534532547063020034d=2ad=3aQ345GJC35505010033545532544549061022034d=2ad=3a3 原材料管理3.1 储存保管 选取合适的场地或仓库储存本工程材料,材料入52、库前,除对材料的外观质量、性能检验外,还应对材料质量证明书、数量、规格进行核对,经材料检查员、仓库保管员检查达到要求后才能办理入库手续,对检验不合格的材料要进行处理,不得入库。 钢板、钢管、型钢按品种、按规格集中堆放,并用明显的油漆加以标识和防护,注明工程名称、规格型号、材料编号、材质、复验号等,以防未经批准的使用或不适当的处置,并定期检查质量状况以防损坏,同时填写钢材入库报验记录,报生产部门。 焊接材料应按牌号和批号分别存放在具有适温或干燥的贮藏室内。焊条和焊剂在使用之前按出厂证明书上的规定进行烘焙和烘干。 所有螺栓均按照规格、型号分类储放,妥善保管,避免因受潮、生锈、污染而影响其质量,开箱53、后的螺栓不得混放、串用,做到按计划领用,施工未完的螺栓及时回收。(5) 涂料应存放于干燥、遮阳、避雨的固定场所,并编号进行分类。3.2 焊材的保管与发放 保管:每批焊材入库前必须写明入库日期、规格牌号、产地、质保证书、复验编号等,每批焊材必须检验、复验合格后才能入库,否则分开堆放,不合格的进行退货,库房内要通风良好,保持干燥,库房内要放温度计和湿度计,相对湿度不大于60%,仓库保管员必须在每天上班后观测记录库房内温度、湿度,使库房内保持达到规定的标准。焊条、焊丝、焊剂搬运时不得乱放,应注意轻放,不得拆散焊材原始包装,以防散包混杂,焊材存放于专用的货架上,货架离地面、墙均在300mm以上,焊材库54、房内所有焊材必须按其品种、规格、牌号等分类存放于货架上,并有明显标牌以示区别。 发放: 焊材发放严格按库房发放制度执行,领用者必须按焊材发放台帐签字,严格按工艺要求发放,发出时由库房保管员填写焊材发放记录,注明规格牌号、数量、批号。同时发放焊材时坚持按焊材入库日期的先后原则发放,发防存久变质。另外车间施焊人员每次领取的焊条数量,不得超过4小时的用量,酸性焊条不能超过一天的用量,焊条发放要进行登记,用不完的焊条应当天交回库房。3.3 原材料的使用(1) 材料的使用严格按排版图和放样配料卡进行领料和落料,实行专料专用严禁私自代用。(2) 材料排版及下料加工后的重要材料应按质量管理的要求作钢印移植。55、(3) 车间剩余材料应加以回收管理,钢材、焊材、螺栓应按不同品种规格、材质回收入库。(4) 当钢材使用品种不能满足设计要求需用其它钢材进行代用时,代用钢材的化学成分及机械性能必须与设计基本一致,同时须取得设计人员的书面认可。(5) 所有型材一律采用轧制型材,无特殊情况不得采用板材焊接代替,如要进行代替,则必须取得原设计的书面认可。(6) 严禁使用药皮剥落、生锈的焊条及严重锈蚀的焊丝。(7) 钢材、焊材的质量证明书、复验单及报料单等资料,按单项工程分册装订,以备查用。(8) 材料使用流程详见(材料使用流程图)材料使用流程图实际到料尺寸各种余料详图深化设计编制材料清单订购各种材料仓 库预排版、套料56、领料、下料排版、放样余料管理制作第五章 钢结构加工制作计划及资源配置第一节 钢结构加工制作计划一 工期保证措施为保证该项目能按计划顺利、有序地进行,并达到预定的目标,必须对可能影响工程按计划实施的因素进行分析,事先采取措施,实现对项目工期的主动控制。影响项目进度的主要因素有计划管理因素、人员因素、材料和设备因素、机具因素、对于上述影响工期的诸多因素,我们将按事前、事中、事后控制的原则,分别对这些因素加以分析、研究、制定对策,以确保工程按期完成。针对上述潜在工期制约因素,我们制定实施以下针对性措施,措施大体可分为组织、管理、技术、经济、资源保障等方面。1 确保工期的组织措施(1)成立管理组织机构57、我们将充分发挥本公司的人才优势,在本项目配备具有同类型工程施工经验的业务精、技术好、能力强的项目管理班子及满足各工种工艺技能要求的足够数量的技术工人。 (2)定期召开专题会议定期召开工期专题会议,会议由项目经理主持,业主指定专业分包和劳务作业主管生产的负责人参加。会议内容主要为:1)总结经验总结前一阶段工期管理方面的经验教训,提交并协调解决各类问题;2)预测调整根据前期完成情况和其他预测变化情况,及时调整后期计划并下达部署;3)兑现奖罚兑现工期奖罚。(3)开展工期竞赛活动拿出一定资金作为工期竞赛奖励基金,引入经济奖励机制,结合质量管理情况,奖优罚劣,充分调动全体施工人员的积极性,力保各项工期目58、标顺利实现。(4)本工程列为公司重点工程我们将本工程列为2012年的重点工程,从设备、人员、资金等各方面给予全力投入,确保本工程按质、按量、并尽全力提前完工。2 确保工期的管理措施(1)工期计划1)计划编制A、依据合同总工期要求编排合理的总进度计划,对生产诸要素(人力、机具、材料)及各工种进行计划安排,在空间上按照一定的位置,在时间上按照先后的顺序,在数量上按照不同的比例,合理地组织起来,在总体工期统一的指挥下,有序地进行,确保达到预定的目的;B、总进度控制计划依据与业主签定的施工承包合同,以整个工程为对象,综合考虑各方面的情况,对施工过程作出战略性的部署,确定主要施工阶段的开始时间及关键线路59、工序,明确施工的主攻方向;C、分包商根据总进度计划要求,编制所施工专业的分部、分项工程进度计划,在工序的安排上服从施工总进度计划的要求和规定,时间上既保证又留有余地,确保施工总目标(合同工期)的实现。2)工期月报A、每月25日向项目指挥部提供经监理确认的当月分包工程执行情况。B、每月25日向项目指挥部提供经监理确认的下月施工进度计划。C、应每月25日向项目指挥部提供经监理确认的各种资源与进度配合调度状况。(2)严格掌控深化设计及设计变更1)做好对钢结构的深化设计基础工作,根据各施工阶段的材料生产周期情况,提前13个月向业主报送订货计划,督促订货、加工和组织进场。2)深入研究施工图纸,统计掌握60、潜在设计变更项目,进场后立即同业主、设计沟通,督促尽早实施变更。3)对于某些工艺复杂、技术不成熟、材料成本高的设计项目或材料,在本着降低造价、缩短工期的原则,建议业主尽早变更为工艺成熟、施工速度快的设计方案。3 确保工期的技术措施“科学技术是第一生产力”,先进施工技术措施的合理运用为工期管理提供最直接的根本保障。我单位将充分发挥企业在大型项目施工中积累的丰富经验和技术优势,精心组织,精心施工,确保本工程顺利实现既定的工期目标。(1)编制科学合理的施工组织方案加工前对本工程的实施难点、关键点加以分析、研究,充分理解设计意图:根据本工程的结构特点提出多种施工方案,通过对比从中选择既能保证质量、满足61、设计要求,又能缩短工期的科学合理的施工组织方案。(2)积极应用新技术,发挥技术优势 先进的施工技术可以保证工程质量,缩短工期。在本工程施工中,将充分发挥本公司在施工工艺设计技术、计算机放样下料技术、数控切割技术、激光(全站仪)测量技术、半自动CO2气体保护焊、质量管理和质量保证、计算机及软件应用等技术优势。根据施工方案制定各工序的作业指导书、对参与施工的人员提前进行有针 对性的技术交底与再培训从而做到在技术上加以保证。(3)采用流水作业法在各阶段构件加工制作过程中采用”定工位、定设备、定人员”的流水作业法,提高工效,为进度计划的完成创造条件。4 确保工期的资源保障措施资源的投入包括劳动力、施工62、机械及设备器具、材料等,如何保障资源投入是确保工期的关键所在。(1)劳动力的保障本工程施工量大,质量要求高,施工周期短,本公司拥有一大批具有丰富施工经验的技术人员、工人,来组建好一个善于管理能打硬仗的施工队伍。(2)施工机械设备的保障本公司拥有强大的施工机械设备资源,包括性能先进的各类施工机械设备、测量仪器设备、检验试验设备,完全能满足本工程的需要。 (3)材料供应的保障1)锁定资源在施工图确定后,立刻与赴钢厂彻底锁定资源,必要时将预付一定额度的定金。2)组织钢材采购,催货小组钢材合同签订后,立即组织专人赴钢厂催交,从资源落实直至成品钢材发运全程监控,确保钢材准时到厂。第二节 资源配置计划一 63、本工程加工制作机械设备和检测设备1 投入本工程的加工制作机械设备投入的加工制作机械设备表序号设备名称型号数量(台)总功率(kw)国别产地状态目前所在地一切割设备1数控气割机GS-8500D6德国合资完好江苏宜兴2光电跟踪气割机WEG-20002中外合资完好江苏宜兴3半自动气割机CG1-3025国产上海完好江苏宜兴4数控直条气割机GS/2-4000BA10国产无锡完好江苏宜兴5数控圆盘锯LC9602德国进口完好江苏宜兴6液压剪板机QC12Y/1632001国产完好江苏宜兴7数控带锯床BS50/24-INC2美国培廷豪斯完好江苏宜兴8数控等离子门式切割Omnimat-LK3日本进口完好江苏宜兴二压64、力设备1800T油压机800t2自制完好江苏宜兴22000T油压机Y2017-121国产完好江苏宜兴3400T油压机400t2自制完好江苏宜兴4油压矫直弯曲机315t1国产天津完好江苏宜兴三卷板(平板)设备1三棍卷板机2550001长冶机器厂完好江苏宜兴2三棍卷板机CDW11-1232001长冶机器厂完好江苏宜兴3数控三棍卷板机CDW11-3032001长冶机器厂完好江苏宜兴4数控三棍卷板机CDW11-8030001鄂州合强机械厂完好江苏宜兴5数控三棍卷板机EZW11-10032001湖北重型机器厂完好江苏宜兴6钢板校平机W43-7010002湖北重型机器厂完好江苏宜兴7钢板校平机W20-1065、015002湖北重型机器厂完好江苏宜兴8钢板校平机W6-5040002湖北重型机器厂完好江苏宜兴四组装设备1数控火焰锁口机ABCM-1250/32美国培廷豪斯完好江苏宜兴2数控钻锯流水线LC9602德国培廷豪斯完好江苏宜兴3钢板矫平机W43-10010001国产湖北完好江苏宜兴4H型钢自动组立机HDC-25004国产无锡完好江苏宜兴5H型钢重型自动拼装机ZLJ204国产无锡完好江苏宜兴6重型H型钢翼缘矫正机YTJ-60B4国产无锡完好江苏宜兴7数控三维钻BDL-1250/34美国培廷豪斯完好江苏宜兴8摇臂钻床Z3050168上海完好江苏宜兴9磁钻A0-300016进口日本完好江苏宜兴10车床C66、614015006沈阳完好江苏宜兴11门型H型钢埋弧焊机生产线MZG-2400004国产无锡完好江苏宜兴五焊接设备1螺柱焊机Nelson6000/1014美国完好江苏宜兴2门式双边多弧气保护打底焊接设备FABARC GCW30004台湾欧悴完好江苏宜兴3筒体自动焊接中心LB-34成都焊研成达完好江苏宜兴4双边多弧气保护打底设备GCW30004进口完好江苏宜兴5栓钉焊机NELSON600/1014美国完好江苏宜兴6CO2焊机CPXC-500300日本OTC完好江苏宜兴7交直流两用多头焊机ZXE1-3500/40080浙江电焊机厂完好江苏宜兴8程控焊条烘箱YGCH-X-40010吴江电热厂完好江苏67、宜兴9电焊条烘箱HY704-38吴江电热厂完好江苏宜兴10焊剂烘箱NZHG-5006吴江电热电器厂完好江苏宜兴11焊条保温箱PR-4/450300温州焊接设备厂完好江苏宜兴12远红外电加热板200400800扬中发电设备厂完好江苏宜兴13电加热数字温控箱LWK-9B8吴江温控设备厂完好江苏宜兴14碳弧气刨ZX5-63020南通完好江苏宜兴六端铣设备1端铣机5TX3250江阴组合机床厂完好江苏宜兴七喷砂设备1型钢、钢管抛丸除锈机ZJ0722国产青岛完好江苏宜兴2构件冲砂涂装工场80m25m2自制完好江苏宜兴3空压机L22/7-X2上海完好江苏宜兴4空压机V6/8-13上海完好江苏宜兴5空压机V368、/8-13上海完好江苏宜兴6无气喷涂机GPQ6C6上海完好江苏宜兴7无气喷涂机GPQ9C4上海完好江苏宜兴8H型钢喷丸机QZJ0152国产青岛完好江苏宜兴2 投入本工程的试验和检测设备拟配备的试验和检测设备表序号仪器设备名称型号规格数量(台)总功率(KW)国别产地状态目前所在地1超声波探伤仪EPOCH-23006美国完好宜兴2超声波探伤仪CTS-20004进口德国完好宜兴3磁粉探伤仪B301S2美国完好宜兴4超声波测厚仪LA-104北京完好宜兴5数字式测温仪HY-30212进口日本完好宜兴6漆膜测厚仪9C6进口日本完好宜兴7液压万能试验机WE-1001天水红山完好宜兴8摆锤式冲击试验机JB3069、0B1济南完好宜兴9高频红外碳硫分析仪CS-902G1北京万联完好宜兴10直读光谱仪ARLMA34601进口瑞士完好宜兴11低温槽CDC1大连完好宜兴12冲击试样缺口投影仪CTS-C1大连完好宜兴13布氏硬度计HB30001山东完好宜兴14多功能里氏硬度计HLN-11D1山东完好宜兴15电光分析天平TG328A1上海完好宜兴16可见分光光度计722N1上海完好宜兴17维氏硬度计EV-3000A1上海完好宜兴18金相显微镜4XC1上海完好宜兴19金相试样抛光机PG-11上海完好宜兴20箱式电阻炉4-101南京完好宜兴21恒温干燥箱101A-11上海完好宜兴22电热蒸馏水器5L/时1上海完好宜兴270、3高级电子晒相机JDY0011缙云红日完好宜兴24上光机12”1缙云红日完好宜兴二 加工制作劳动力安排计划劳动力安排计划说明:加工制作劳动力安排计划暂定到24层,其他楼层待定。项目2012年34567891011深化设计303030303030552管理6616161616168质检6610101010108放样、下料6615151515158切割加工1010161616161610组装5050150250250250250150焊接5050150250250250250150打磨55152020202015涂装1010152020202015捆包发运1010152020202015累计18371、183432647647622622381第六章 构件加工制造方案第一节 主要构件加工概况本工程主要构件的形式和主要外形尺寸图巨柱分段剪力墙板一剪力墙板二桁架节点区巨型钢柱桁架节点区钢板剪力墙环桁架米字型节点边柱分段核心筒劲性柱第二节 加工制造工艺流程技术准备设计图转换成制造图焊接工艺评定试验,焊接变形测试等编制工艺规范及制造方案的优选焊工及检验人员培训施工组织设计工装器具设计及制造验收标准的制订材料采购及复验钢材前期加工钢板下料切割、校平NC切割,焊接坡口加工杆件加工胎架组装焊接及焊接变形控制校形检验节点整体组装组装方法,胎架及机具整体检验拆卸涂装抛丸处理涂装运输第三节 加工制作技术准备一 72、焊接工艺评定试验1 焊接工艺评定要求焊接工艺评定试验是编制焊接工艺的依据,根据本设计图纸和技术要求以及有关的钢结构制造规范的规定,编写焊接工艺评定试验方案报监理工程师审批,然后根据批准的焊接工艺评定试验方案,模拟实际的施工条件和环境,逐项进行焊接工艺评定试验。 在确定焊接工艺评定试验方案的同时,焊接工艺评定试验选用的材料要求首批进厂材料中选择碳当量偏高,非金属化学成份含量偏高的低温韧性偏低的材料进行焊接工艺评定试验。焊接工艺评定试验时应选择焊接方法、焊接材料、坡口形式(坡口尺寸、角度、钝边、组装间隙等)、焊接参数及施焊道数、层间温度、预热温度及后热措施等。2 焊接工艺评定试验内容序号焊接方法材73、质焊接材料示意图焊接位置工艺评定编号覆盖范围使用部位1CO2气体保护焊Q345GJC20mmE501T-11.2BFHN034-515-40mm构件对接2埋弧焊Q345GJC80mmH10Mn2+SJ1015 BFHN090-1060120mm对接焊缝3CO2气体保护焊Q345GJC20mmE501T-11.2BVHN090-21540mm构件对接4CO2气体保护焊Q345GJD42mmE501T-11.2BV2005-06031.563mm对接焊缝5CO2气体保护焊Q345C8mmE501T-11.2 TFZTGG-NC-136-16mm构件角接6CO2气体保护焊Q345GJC-Z3510074、mmE501T-11.2 TFZTGG-NC-2175-150mm构件角接7CO2气体保护焊Q345C20mmE501T11.2 THHN151-115-40mm构件角接8CO2气体保护焊Q345D10mmE501T11.2 TFHN040-67720mm构件角接9CO2气体保护焊Q345GJD-Z1542mmE501T-11.2 TFHN039-253263mm构件角接10CO2气体保护焊Q345D10mmE501T-11.2 TVHN040-687-20mm构件角接11CO2气体保护焊Q345GJD-Z1542mmE501T-11.2 TVHN039-263263mm构件角接12栓钉焊Q375、45GJC30mmML1516*80 TFHN071-31560mm栓钉焊13埋弧焊Q345GJC-Z35120mmH10Mn2+SJ101 BFHN135-190-180mm构件对接14CO2气体保护焊Q345GJC-Z35120mmE501T-11.2 TVHN135-290-180mm构件角接15CO2气体保护焊Q345GJC-Z35+ZG310-570120mmE501T-11.2 TVHN135-390-180mm构件角接16CO2气保焊+埋弧焊Q345GJC-Z35120mmE501T-11.2十字形HN135-490-180mm十字接头17栓钉焊Q345GJC-Z3590mmML76、1519*90 TFHN135-590-180mm栓钉焊二 焊接反变形试验本工程中部分构件采用了焊接H型钢,且截面较大、钢板厚度达到1055mm,同时组合连接部分为全熔透焊缝,考虑到结构为超高层建筑,对钢构件的外形尺寸控制比较严格,为了能够更好地控制焊接H钢的外形尺寸,就必须控制焊接H形钢的焊接变形,故拟对不同厚度的焊接H形钢进行角变形模拟试验,以得到在实际焊接过程中的相关经验数据,从而控制焊接变形,焊接反变形试验如下图示(得出变形角度值)。三 编制工艺文件按照施工图纸要求和设计文件的要求,编制广州XX钢结构工程制造验收标准作为内控标准来指导和控制钢结构件制造的全过程,并对制造验收标准进行分解77、细化,编制各个工序的工艺文件用于指导生产,控制施工质量。四 管理、技术、检测人员及焊工培训为达到优良的制造质量,使业主、设计满意,本公司决定,对参加本工程钢结构的管理人员、技术人员和焊工进行上岗前全员技术培训和质量意识教育、技术交底和应知应会教育,对于主要工种,如焊工、涂装工、组装工、划线工、检查工等进行特殊培训和考试,实行持证上岗制度。其中,电焊工按焊接方法、焊接位置分别进行考试,合格者发给相应范围的合格证书,不得超越证书范围作业。第四节 钢材的前期加工工艺一 钢板矫平工艺国内钢厂的厚板产品,存在着波浪形的不平整,有时还有扭曲变形,造成厚钢板不平、不直。这样的厚板如直接加工制作,会产生焊缝不78、规则,构件不平直,尺寸误差大等缺陷。厚板拼装的构件一旦装焊完成,矫正将非常困难。根据我公司的经验,必须将厚钢板原材料的平整度控制在每平方小于1mm,方可确保能加工制造出高精度的厚板构件。对于本工程中1080mm厚的钢板,我们先采用专用的七辊矫平机进行矫平,然后对二次下料切割后的零件用其它矫平机再次进行矫平,确保每个零件达到每平方小于1mm的要求。七辊矫平机初次矫平零件下料后的二次矫平二 钢板切割切割质量的好坏,直接影响到后道工序装配组立、焊接的质量,尤其是厚板的大坡口切割,对焊接的影响很大,为了保证厚板切割质量,本公司吸收国外的先进工艺,采用精密切割方法:选用高纯度98.0以上的丙稀气体99.79、99的液氧气体,使用大于49的割咀,切割火焰的焦距温度大2900,这样的切割工艺,使60mm-120mm厚板的坡口、端面光滑、平直、无缺口、无挂渣,对钢板的表面硬度深度影响降低至0.2mm(普通火焰切割表面硬度深度0.5mm)。为降低及消除切割对钢板的金相组织的影响,本公司采用在切割后,由切割操作工对每条切割的端面,用电动砂轮打磨机进行打磨,再经过钢板矫平机的滚压,基本消除了切割对钢板强度的应力影响,见下图示。厚板切割厚板坡口切割等离子数控切割数控直条切割第五节 构件加工制作工艺方案一 巨型箱型柱加工制作工艺方案1 巨型箱型柱结构说明广州XX钢结构外框部分有8根巨型箱型钢柱,巨型钢柱最大截面净80、尺寸达到34005000mm,柱身钢板最大厚度50mm,箱体内布置了一道纵向和横向十字加劲贯通腹板以及纵向加劲肋板、水平横向加劲隔板,为超大型组合钢柱。2 巨型箱型柱加工制造工艺流程巨型箱形柱加工制造工艺流程3 巨型箱型柱典型分段的制作方案3.1 巨型箱型柱典型分段的组装工艺方案本工程巨型箱型柱由四块壁板和中间二道腹板、局部纵横向加劲板组合而成,钢柱钢板较厚重量重、截面尺寸大,焊接全部为全熔透焊缝,焊接要求高。本工程为超高层建筑,钢柱对接处对外形尺寸控制要求严,故巨型箱型柱的组装焊接工艺非常重要。为了保证箱体不产生过大的焊接变形,箱体组装采用先进行板单元组装焊接,然后以板单元组装的方法进行整体81、组装,这样可以将大量的焊接工作量在板单元阶段进行消化,同时在箱体总体组装后,焊接工作量已减少,对控制箱体焊接变形和焊接应力的集中非常有利。巨型箱型柱横截面示意图3.2 箱体板单元分块的划分方案根据上述组装思路,对箱体先进行板单元的划分,根据箱体安装分段的划分及特点,将巨型箱形钢柱划分成7个板单元,板单元划分如后图所示。箱体板单元划分示意图3.3 巨型箱型柱组装焊接工艺箱体板单元分块的组装焊接工艺1.标准节巨柱整体效果图轴测图2、巨柱解体图说明:按其结构体系,巨型柱可分解成7板单元(含板单元加强劲板),其中板单元1、2、3、4组合成巨型柱外框结构;板单元5、6、7组合成与巨型柱内腔十字形加劲隔板82、。箱体板单元分块的组装焊接工艺3.巨柱板单元组装胎架说明:在重型平台上划出板单元的加劲板的位置线、外形尺寸线及构件中心线;完工后的组装胎架上表面必须为一水平面,胎架模板要求上口水平度偏差不大于1mm;组装胎架必须有足够到承载强度;胎架必须检查方可使用。4.壁板划线定位示意说明:胎架设置后,将钢板吊上胎架进行定位固定,钢板必须与胎架模板上表面密贴;钢板定位时必须对准平台基面上的相应位置线;根据平台基面上相应加劲板位置线用线锤上引至钢板表面,划出中心线以及纵横构架的安装位置线,划线偏差不大于1mm。箱体板单元分块的组装焊接工艺5.纵向加劲肋的组装说明:进行纵向加劲肋的组装,纵向加劲肋安装时必须保证83、两端的安装位置以及与壁板的组装间隙和垂直度,安装后进行固定6.横向加劲肋的组装说明:纵向加劲肋安装后,即进行安装横向加劲肋,安装时必须保证与壁板及纵向加劲肋的组装间隙、垂直度等,然后进行定位焊。箱体板单元分块的组装焊接工艺7.板单元焊接说明:板单元组装后,经检查合格后进行板单元的焊接。根据焊接工艺文件规定的焊接顺序,与焊机工艺参数进行焊接:焊接采用双数焊工从中心向四周扩散焊接;先焊纵横加劲肋间的竖向角焊缝;后焊平角焊缝。焊接采用CO2气保护焊,焊接顺序如图所示。8.板单元栓钉组装焊接说明:板单元焊接后,进行壁板上栓钉的组装焊接,栓钉采用专用栓钉焊机进行焊接,如上图所示,对板单元进行测量和焊接变84、形的校正,至此完成板单元的制造。对上述板单元进行检测验收(含焊缝探伤)。箱体板单元分块的组装焊接工艺9.巨柱组装胎架说明:在重型平台上划出钢柱的中心线、分段位置线及钢柱两端端面位置线;搭设胎架模板高差 不大于1mm。10. 巨柱十字加劲隔板单元6的组装定位安装十字加劲隔板板单元6,定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm。定位焊必须有足够的连接强度,防止钢板倾覆,必要时可加设斜撑进行临时固定。箱体板单元分块的组装焊接工艺11. 巨柱十字加劲隔板单元5和7的组装定位安装十字加劲隔板板单元5和7,定位要求同上。12、巨柱腹板单元分块1和2组85、装定位安装巨柱腹板单元分块1和2,定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm。安装时必须保证与十字劲板的焊缝间隙。箱体板单元分块的组装焊接工艺13巨柱外侧翼缘板单元分块3和4组装定位安装巨柱外侧翼缘板单元分块3和4,定位同求同上14、巨柱焊接说明:箱体焊接按上图所示先后顺序进行箱体焊接,其中焊接工序须将箱体翻身旋转至水平工位时焊接。每条焊缝施焊时采用由中向两侧进行焊接。箱体板单元分块的组装焊接工艺15、巨柱焊接箱体焊后经校正,重新在组装胎架上其按工艺要求进行定位和检测:其外型尺寸、四角垂直度、端面垂直度、端面平面度及端面对角线偏差均符合工86、艺要求。16巨柱端面机加工巨柱端面进行端面机加工。二 边柱典型分段的制作方案1 边柱典型分段制作说明在外框巨型柱之间各有二根箱型边柱,边柱截面最大为10002000mm,箱体壁厚20mm,边柱结构相对比较简单,在桁架节点区域,边柱与环桁架上下弦相交,造成桁架节点区边柱构造发生改变,本工程典型边柱分段结构构造如下图所示。典型边柱分段示意图2 边柱典型分段制作工艺由于边柱与环桁架连接处,节点板外形和钢板厚度均发生了变化,且边柱箱体内部的加劲构造也发生较大变化,为保证边柱的整体加工精度,节点区边柱制作采用整体组装的方法加工,具体组装工艺流程见后附图。典型边柱工厂加工制作流程图(一) 1、组装胎架的设87、置说明:在重型平台上划出钢柱的中心线、分段位置线及两端企口位置线,然后进行胎架模板的设置,胎架设置后必须对模板上口进行检查,其上口水平度误差不得大于0.5mm,胎架检查合格后方可使用。 2、箱体翼板与节点板的对接和定位划线说明:胎架设置后,将箱体翼缘板与环桁架连接的不等厚节点板在胎架上进行对接拼板,焊后进行矫正,然后与胎架进行定位,定对中心线、楼层位置线以及翼板的四角水平度,与胎架进行固定,并划出箱体内部构架安装位置线。典型边柱工厂加工制作流程图(二) 3、箱体内节点加劲肋的组装定位说明:翼缘板拼板对接定位划线后,先进行箱体内节点区域的加劲肋板的组装定位,对于较小加劲肋采用先组装焊接后整体组装88、的方法,由于箱体截面较大,为保证箱体对接接口处的截面尺寸,在箱体端口处设置一临时工艺隔板。 4、箱体侧板单元的组装定位说明:箱体内加劲肋组装后即先焊接,然后组装箱体二侧的侧板单元,侧板组装前先进行纵横向加劲肋的组装焊接和矫正,形成板单元,侧板定位必须保证垂直度以及相对位置,由于侧板高度较大,定位采用斜撑辅助。典型边柱工厂加工制作流程图(三) 5、连接板组装及箱体内部的焊接说明:侧板单元定位后,安装与环桁架下弦连接的节点板(插入箱体内),并组装该处外伸牛腿节点,定对相对位置和牛腿面的垂直度,然后进箱体内部构架和牛腿节点的焊接,焊接提交检查。6、箱体盖板及焊接说明:箱体内部焊接完成并矫正后,进行箱89、体盖板,盖板前箱体翼缘板与侧板一样,应先与纵向加劲肋进行组装焊接矫正,以板单元的形式组装,箱体盖板后应保证箱体上下端口的开挡尺寸,以及箱体的直线度、扭转等,然后进行箱体纵向焊缝的焊接以及箱体内部的焊接。典型边柱工厂加工制作流程图(四) 7、箱体端面加工 说明:箱体焊接结束后,在自由状态下进行矫正,然后以箱体与环桁架下弦连接牛腿的中心线为基准,划出箱体端面加工线,用端面铣进行端面加工。 8、箱体连接牛腿的组装定位说明:箱体端面加工后,重新在胎架上进行定位,定对箱体四角水平度、中心线垂直度等,以环桁架下弦牛腿中心线为基准,划出环桁架上弦牛腿以及其它楼层钢梁牛腿的定位线,然后安装焊接桁架节点和钢梁的90、连接牛腿。三 典形箱型剪力墙分段的制作方案1 箱型剪力墙分段制作说明(W1+W10) 本工程混凝土核芯筒内设置了组合箱型钢板剪力墙,墙板由内外侧墙板、纵向加劲肋、横向隔板和剪力栓钉组成,下图为典型箱形剪力墙示意图。典型箱形剪力墙板结构透视图2 箱型剪力墙制作分段划分方案由于墙板节段外形尺寸较大,工厂加工必须分段进行制作,为此墙板应进行分段,根据拟定的吊装方案以及墙板的运输尺寸限制,拟将墙板(W1+W10)分为二个加工制作分段,墙板分段如下图示。W1+W10箱形剪力墙板制作分段划分图3 箱形剪力墙板分段的制作工艺典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图1、箱型剪力墙分段1组装胎架说明:在重型平台上划91、出板单元的位置线、外形尺寸线;完工后的组装胎架上表面必须为一水平面,胎架模板要求上口水平度偏差不大于1mm;组装胎架必须有足够到承载强度;胎架必须检查方可使用。2、箱型剪力墙分段1墙板划线定位说明:胎架设置后,将钢板吊上胎架进行定位固定,钢板必须与胎架模板上表面密贴;钢板定位时必须对准平台基面上的相应位置线;根据平台基面上相应加劲板位置线用线锤上引至钢板表面,划出中心线以及纵横构架的安装位置线,划线偏差不大于1mm。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图3、箱型剪力墙分段1纵向加劲肋的组装定位说明:按墙板的安装位置线,安装箱体内的纵向加劲肋,安装定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏92、差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm,连接焊缝的坡口及间隙满足工艺要求;然后进行箱体内的焊接,焊后进行矫正。4、箱型剪力墙分段1横向加劲肋的组装定位说明:按墙板的安装位置线,安装箱体内的横向加劲肋,安装定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm,连接焊缝的坡口及间隙满足工艺要求;然后进行箱体内的焊接,焊后进行矫正。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图5、箱型剪力墙分段1盖板的组装划定位线说明:箱体内部焊接后,进行初步矫正,然后组装内侧墙板,定对相对位置以及与纵向隔板间的组装间隙、四角水平度等,并在盖板上划出转角处墙板的安装位置93、线。6、箱型剪力墙分段1加劲肋的组装定位说明:按墙板的安装位置线,安装转角处箱体内的加劲肋,安装定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm,连接焊缝的坡口及间隙满足工艺要求;然后进行箱体内的焊接,焊后进行矫正。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图7、箱型剪力墙分段1箱体侧板的组装定位说明:箱体内部焊接后,进行初步矫正,然后组装侧墙板,定对相对位置以及与纵向隔板间的组装间隙、四角水平度等。8、箱型剪力墙分段1运输分块加强,并焊接栓钉说明:由于转角处墙板为开口的箱形结构,易产生结构变形,为此在箱体的上下二端各增设一道临时工艺隔板,以及在中间设94、两道加强支撑,以确保结构刚度和端口处的截面尺寸。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图9、箱型剪力墙分段2组装胎架说明:在重型平台上划出板单元的位置线、外形尺寸线;完工后的组装胎架上表面必须为一水平面,胎架模板要求上口水平度偏差不大于1mm;组装胎架必须有足够到承载强度;胎架必须检查方可使用。10、箱型剪力墙分段2墙板划线定位说明:胎架设置后,将钢板吊上胎架进行定位固定,钢板必须与胎架模板上表面密贴;钢板定位时必须对准平台基面上的相应位置线;根据平台基面上相应加劲板位置线用线锤上引至钢板表面,划出中心线以及纵横构架的安装位置线,划线偏差不大于1mm。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图11、箱型95、剪力墙分段2纵向加劲肋的组装定位说明:按墙板的安装位置线,安装箱体内的纵向加劲肋,安装定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm,连接焊缝的坡口及间隙满足工艺要求;然后进行箱体内的焊接,焊后进行矫正。12、箱型剪力墙分段2横向加劲肋的组装定位说明:按墙板的安装位置线,安装箱体内的横向加劲肋,安装定位后必须满足下列要求:垂直度偏差、上端面水平度偏差、两端面的垂直度及空间位置线偏差均不大于1mm,连接焊缝的坡口及间隙满足工艺要求;然后进行箱体内的焊接,焊后进行矫正。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图13.、箱型剪力墙分段2盖板的组装划定位线96、说明:箱体内部焊接后,进行初步矫正,然后组装内侧墙板,定对相对位置以及与纵向隔板间的组装间隙、四角水平度等。14、焊接栓钉说明:板单元焊接后,进行壁板上栓钉的组装焊接,栓钉采用专用栓钉焊机进行焊接,如上图所示,对板单元进行测量和焊接变形的校正,至此完成板单元的制造。对上述板单元进行检测验收(含焊缝探伤)。典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图 15、分段1和分段2的组装胎架说明:在重型平台上划出板单元的位置线、外形尺寸线;完工后的组装胎架上表面必须为一水平面,胎架模板要求上口水平度偏差不大于1mm;组装胎架必须有足够到承载强度;胎架必须检查方可使用。16、分段1上组装平台说明:分段1上组装平台。97、典形箱型剪力墙分段工厂加工制作流程图17、分段2上组装分段2上组装平台,在分段1处划出分段2的板边线,组装时以此板边线为基准18、测量验收说明:测量验收:箱体外型尺寸、端面垂直度和水平度、端面对角线等偏差必须符合工艺文件要求。四 焊接H型钢柱的制作方案1 工艺流程焊接H型钢工艺流程2 加工制作工艺流程焊接H型钢加工工艺流程3 加工工装、关键工艺及设备焊接H形构件组装采用在专用H型钢自动组装机上组装,如下图示。龙门式H形钢组装生产线焊接H形构件焊接采用在专用H型钢生产线上进行,采用龙门式自动埋弧焊机在船形焊接位置焊接,如下图示。龙门式H形钢埋弧自动焊焊接生产线焊接H构件的矫正采用在H型钢翼缘矫正98、机上进行翼板角变形矫正,采用弯曲矫直机进行挠度变形的调查,如下图所示。H型钢翼缘矫正机焊接H形杆件的钻孔采用数控钻床进行出孔,根据三维数控钻床的加工范围,优先采用三维数控钻床制孔,对于截面超大的杆件,则采用数控龙门钻床进行钻孔,如下图示。固定式数控三维钻床数控龙门移动式钻床焊接H型钢的冲砂涂装焊接H型钢加工制作后,对于截面高度小于600mm以下的采用H型钢抛丸除锈机进行冲砂涂装,对于截面相对较大时宜采用手工冲砂除锈,如下图。H型钢抛丸除锈机五 典型环桁架的制作方案1 环桁架制作说明本工程环桁架沿塔楼高度共布置了8道,有跨一层和跨二层二种,环桁架平面布置上又分为外框桁架和内框桁架,其中外框桁架除99、了与巨型箱形柱和楼面钢梁连接外,还与边柱连接,内框桁架则只与巨型柱和楼面钢梁连接,环桁架从结构上分为上下弦箱形杆件和K型、米字形连接节点,由于环桁架的外形尺寸过大,工厂加工只能制作成杆件和节点,现场根据吊装方案在地面进行拼装后吊装,环桁架的主要形式如下表所示。环桁架结构布置示意图2 环桁架的制作分段划分内框环桁架分段划分图外框环桁架分段划分图3 环桁架的制作工艺流程环桁架制作工艺流程图4 桁架杆件和节点的组装工艺4.1 拼装余量及焊接收缩余量的加放要求:桁架上弦、中弦、下弦三根水平弦杆两端与钢柱牛腿连接处各加放50mm拼装余量,此余量待在预拼装时进行切割。 桁架高度方向须加放焊接收缩余量,即上100、弦杆与中弦杆间,中弦杆与下弦杆间高度均加放3mm收缩余量。所有腹杆一端正作,一端加放30mm拼装余量。如桁架设计有起拱要求,为保证桁架组装后的起拱值,则放样时须在实际拱高的基础上再加放一反变形量(此反变形量将根据桁架的自重、荷载进行位移计算确定),并在下料时就直接按放大后的拱度值进行下料。4.2 桁架箱型上下弦杆的制作工艺4.2.1 UT(箱形)构件制作加工工艺流程UT(箱形)构件制作加工工艺流程4.2.2 加工工艺流程图箱形构件加工工艺流程图(一)箱形构件加工工艺流程图(二)4.2.3 加工工装、关键工艺及设备1)在箱形两端面处采用经机加工的工艺隔板对箱形端面进行精确定位,以控制端口的截面尺101、寸,避免焊接变形而引起几何尺寸精度不能保证,影响钻孔精度,工艺隔板设置如下图示。 BUT构件加工工艺隔板设置2)组装采用专用箱形构件组装机进行自动组装,如下图示。 箱形构件组装流水线3)焊接采用CO2自动打底焊和双弧双丝埋弧焊,采用对称施焊法和约束施焊法等控制焊接变形和扭转变形,如下图所示。 箱形构件焊接设备CO2自动打底焊接生产线 箱形自动埋弧焊接生产线4)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。端面铣床箱形数控三维钻床4.3 环桁架节点制作工艺4.3.1 环桁架节点制作说明环形桁架米字型节点说明:环桁架中节点最复杂、外102、形尺寸较大的节点位于桁架中部的米字型节点,节点内外侧采用较大的整块连接板,连接板间通过加劲肋形成节点,连接板与斜撑、中间弦杆连接的部位,采用箱形结构过渡,以便于与弦杆箱体的对接,节点如下图示。4.3.2 节点组装胎架及连接板的定位线划节点组装胎架及连接板定位划线说明:在重型平台上搭设节点专用组装胎架,胎架上口水平度要保证,把其中的一块连接板先与杆件连接的不等厚翼缘板进行拼板对接,然后吊上胎架定位,并划出连接板上各中心线和构架安装位置线。 4.3.3 节点板间加劲肋的组装焊接加劲肋组装说明:划线后,安装内外连接板间的加劲肋板,先安装水平方向贯通的加劲肋,后安装其余加劲肋,为保证加劲肋的焊接空间,103、将四块与斜撑连接的较短的加劝肋后装,待另一块连接板组装焊接后再最后塞装。4.3.4 另一块连接板的组装和焊接节点盖板组装说明:加劲肋组装后,进行焊接和矫正,然后安装另一块连接板,连接板安装前先与杆件连接的不等厚翼缘板进行拼板对接,并线出中心线和构架安装位置线,组装时定对上下连接板的中心线和相对位置,组装后翻身进行焊接。4.3.5 后装加劲肋的组装和焊接后装加劲肋的组装说明:节点内部加劲肋全部焊接后,进行整体矫正,特别是连接板的平整度和连接端口处的开挡尺寸必须保证,然后把节点重新与胎架定位,塞装余下的四块较短加劲肋,定位后进行焊接。4.3.6 节点矫正和划线节点整体焊接后,进行矫正和检测,最后把104、所有的纵横向中心线和斜向中心线从平台上驳至连接板上,并用洋冲标记,作为桁架预拼装的基准,如下图示。节点整体划线说明:节点整体焊接后,进行矫正和检测,最后把所有的纵横向中心线和斜向中心线从平台上驳至连接板上,并用洋冲标记,作为桁架预拼装的基准。六 桁架区复杂节点的制作方案1 桁架节点区加工制造说明本工程沿塔楼高度共设置了4道伸臂桁架和8道环桁架,所有桁架均与塔楼外筒巨型钢柱进行连接,因此造成巨型钢柱与桁架连接区段的结构非常复杂,一方面在节点范围内,所有的桁架连接牛腿和楼层钢梁均要焊接在巨型柱上,而且伸臂桁架的大连接板直接斜向插入巨型钢柱内,给巨型钢柱的加工和安装分段划分带来了极大的困难。另外,由105、于桁架节点区的钢板厚度较厚,钢板厚度达到130mm,节点区段内钢柱高度较高,造成巨型柱节点段重量超重,节点区重量达到约300余吨,同时,节点区外形尺寸超大,无论是宽度或高度都远远超过了运输极限,所以巨型柱节点段的加工制造方案在本工程中非常重要,巨型钢柱节点区如下图所示。桁架节点区巨柱透视2 巨柱节点区加工制造分段的划分根据拟定的吊装方案,按照塔吊的起重能力范围,在桁架节点区段内将巨型钢柱划分成三个水平分段,环桁架的上弦牛腿和下弦牛腿全部拆分成至现场拼装。 节点分段划分如下图示。桁架节点区巨型钢柱分段划分2.1 伸臂桁架牛腿加工制造方案伸臂桁架牛腿为伸臂桁架与巨型钢柱连接处组合构件,与插入巨柱内106、的连接板相连,由于牛腿节点钢板厚度厚达130mm、外形尺寸较大,重量较重达近40吨,因此将其单独作为一个分段进行制造,加工工艺见后述,牛腿节点三维图如下。伸臂桁架牛腿加工制作流程图(一)1、牛腿节点三维视图2、牛腿节点胎架调置及腹板定位说明:在平台上划出节点的外形轮廓线和相关中心线,设立胎架模板,保证胎架的水平度、承载强度和刚度,然后将其中一块节点的腹板放置在胎架上进行定位。伸臂桁架牛腿加工制作流程图(二)3、 牛腿节点内加劲肋的组装焊接说明:腹板定位后,即进行划线安装牛腿内部的加劲肋,加劲肋安装后即与腹板先行焊接,焊后进行局部矫正。4、牛腿节点另一块腹板的封板组装焊接说明:箱体内部焊接后,将107、另一块腹板进行组装,定对相对位置和四角水平度,特别是二侧连接端面的垂直度、开挡尺寸等,组装后即进行焊接。伸臂桁架牛腿加工制作流程图(三)5、牛腿中间箱体腹板的组装焊接说明:节点整体焊接后,进行局部矫正,然后重新与胎架定位,组装节点中间与伸臂桁架连接的箱体腹板,组装时必须控制好箱体的开挡尺寸和端面垂直度等相对位置,然后进行焊接6、牛腿节点的对合标记说明:伸臂桁架牛腿节点整体组装焊接后,为便于现场安装,应将相关的安装标记驳至节点腹板上,将所有的牛腿中心线、对接处的对合位置线等用洋冲印驳至节点的腹板上。3 节点区巨型柱分段与环桁架牛腿的组装方案3.1 组装胎架和巨柱的定位巨型与环桁架组装胎架说明:巨108、柱与环形桁架的组装采用立式组装的方法,即将巨型柱分段正置于胎架上进行组装,在平台上划出钢柱的十字中心线、环桁架牛腿的投影中心线、端面企口线等,然后设立胎架,胎架必须保证水平,然后将巨柱分段吊上胎架进行定位,定对中心线和垂直度等,然后在箱体壁板上划出牛腿的安装位置线。3.2 环形桁架牛腿的组装焊接巨柱与环桁架牛腿的组装说明:巨柱定位后,将环桁架的牛腿吊上胎架与巨柱进行定位组装,定对相对位置以及平台上的中心线等,定位后提交检查并焊接,所有的牛腿全部打上洋冲,均不焊接,到现场进行组装。七 桁架节点区超厚箱形剪力墙板制作方案1 桁架节点区钢板剪力墙加工制造说明本工程核芯筒与伸臂桁架连接楼层处,核芯筒相109、应部位设置了超厚钢板剪力墙,墙板从外向内由几种不同厚度的钢板过渡对接而成,从外向内钢板厚度分别为130mm、70mm、35mm,且为转角形状的组合箱型结构,桁架节点区墙板外形尺寸较大且重量较重,另外转角节点处采用了复杂的连接节点,由于箱体内部空间较小造成转角处焊接空间狭小,焊接施工难度大且焊接变形大,故桁架节点区剪力墙板的加工制造方案非常重要,下图为伸臂桁架节点区典型的超厚钢板剪力墙的三维示意图。伸臂桁架节点区钢板剪力墙2 桁架节点区钢板剪力墙加工制作分段的划分由于桁架节点区钢板剪力墙的外形尺寸较大且重量达到约125吨,为此需进行分段划分,根据钢板墙的结构特点以及拟定的吊装方案,按最大运输构件110、的外形尺寸和最大起重能力对桁架节点区进行分段的划分,将桁架节点区的钢板剪力墙分为五个加工制作分段,划分成一个带转角的分段和四个平面型分段,分段划分如后图所示。桁架节点区钢板剪力墙分段划分3 桁架节点区超厚钢板墙分段(第一分段)的加工制作工艺3.1超厚钢板剪力墙板加工制作工艺流程节点区超厚钢板剪力墙加工制作流程图(一)1、组装胎架及墙板定位划线说明:平台上的胎架位置线,设立胎架模板,组装胎架上表面必须为一水平面,胎架模板要求上口水平度偏差不大于1mm;组装胎架必须有足够到承载强度和刚度;胎架必须检查方可使用。2、墙板定位划线说明:将外侧130mm和70mm墙板对接后吊上胎架进行定位,定位后划出箱111、体内的纵向和横向加劲肋安装位置节点区超厚钢板剪力墙加工制作流程图(二)3、超厚箱型钢板剪力墙加劲肋安装说明:安装箱体内的130mm墙板加劲肋,定对垂直度和组装间隙,为保证焊接后的尺寸精度,可在二块纵向加劲肋间每隔1m设置一块工艺隔板,并与加劲肋定位焊接,然后组装横隔板,定对相对位置和垂直度,组装后先进行横隔板与纵向加劲肋的竖向角焊缝的焊接后进行横隔板与墙板的平角焊缝的焊接,墙板间暂时不焊。4、另一块贯通墙板的组装说明:箱体内部加劲肋安装后,将另一块贯通的墙板吊上胎架进行箱体的封板,定对组装间隙和相对位置。节点区超厚钢板剪力墙加工制作流程图(三)5、安装外侧与伸臂桁架连接的牛腿说明:墙板箱体组装112、后,安装外侧与伸臂桁架连接的牛腿,与贯通墙板定位组装,定对开挡尺寸以及组装角度,在二块墙板间可采用工艺隔板进行临时加强,组装后进行预热,采用对称焊接的方法进行墙板间的焊接,先焊箱体内部焊缝,后焊外侧焊缝,焊后进行探伤和矫正。6、组装好的部件翻身说明:将组装好的部件翻转180度,使外侧与伸臂桁架连接的牛腿朝下,有利于组装转角处的墙板分块。节点区超厚钢板剪力墙加工制作流程图(四)7、转角处墙板分块的组装说明:将转角处的墙板分块(先组装焊接)吊上胎架进地定位组装,定对垂直度和相对位置,并将对合位置线用洋冲印驳至各墙板上。8、转角处墙板分块的焊接说明:进行预热和对称焊接,焊后探伤和矫正。完成超厚剪力墙113、第一分段。第七章 焊接工艺及焊接应力消减措施第一节 焊接工艺一 焊接特点、难点分析本工程设计新颖,结构复杂、特别是各重要节点处理难度相当大,经综合研究、分析本工程在焊接方面主要有以下几项特点、难点。1 使用钢板厚度大,强度等级高本工程钢柱使用的钢板基本上以t40mm、50mm为主体,伸臂桁架处钢板厚度则达到130mm,钢材等级以Q345B、Q345C、Q345GJC级为主体、钢板厚度厚强度高。2 结构复杂,焊接残余应力大,变形也大本工程使用钢材均为厚板、超厚板,焊接时填充焊材熔敷金属量大,焊接时间长,热输入总量高,因此结构焊后应力和变形大;构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大;加之本工程结构114、复杂,各单体结构均属“复合型”构件,焊接应力方向不一致,纵、横、上、下立体交叉,互相影响极易造成构件综合性变形。3 焊缝裂纹的发生可能性大本工程由于板厚焊接时拘束度大,且节点复杂,焊接残余应力大,焊缝单面施焊熔敷金属量大,施焊作业时间长,工艺复杂。因此在焊接施焊过程中,稍有不慎易产生热裂纹与冷裂纹。4 层状撕裂倾向性大从焊接理论与焊接实践中证实,层状撕裂缺陷最易产生在钢板厚度方向的“十字角接和T形角接”接头上。此类接头在本工程中比比皆是,加上其它因素,该倾向性将增大。针对本工程在焊接方面的上述特点,我们将根据编制本工程“焊接作业指导书”的指导思想在施工过程中从每一个细微之处着手,采取措施,确保115、每一个构件的质量,进而保证整体工程的质量。二 焊接资质及焊工培训按照JGJ81-2002建筑钢结构焊接规程“焊工考试”的规定,对焊工进行复训与考核。只有取得合格证的焊工才能安排进入现场施焊。如持证焊工连续中断焊接6个月以上者或持证超过三年,有效期内,焊接质量未保持优良焊工,需重新考核上岗。焊工考试需严格按照规范进行。针对本工程主要重要部位钢结构焊接接头的特点,需对参与焊接人员进行专门培训和提高性培训,以达到熟悉焊接工艺操作规程和提高焊接技能水平,保证工程焊接质量等级达到优良。三 焊接材料的选配根据钢材化学成分、力学性能,拟对Q345钢材进行焊材选配,见下表。焊材的选配屈服强度级别手工焊条型号C116、O2气体保护焊药芯焊丝型号埋弧焊焊接材料 (焊剂+焊丝)Q345E5015E501T-1SJ101+H10Mn2 四 焊接设备的选择 下列焊接设备适用于本工程的焊接工作。焊接设备表焊接方法焊接设备电流和极性单弧或多弧手工或机械埋弧焊ZD5-1250直流反接单弧自动三弧三丝埋弧焊GSW3000BT直流反接单弧自动手工焊条电弧焊ZX-500直流反接单弧手工CO2气体保护焊KR-500直流反接单弧半自动电渣焊SESNET-W交 流单弧自动五 焊接环境当焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施,否则禁止施焊:室温低于-18时。被焊接面处于潮湿状态,或暴露在雨、雪和高风速条件下。采用手工电弧焊作业117、(风力大于8m/s)和CO2气保护焊(风力大于2 m/s)作业时,未设置防风棚或没有措施的部位前情况下。焊接操作人员处于恶劣条件下时。六 引弧和熄弧板重要的对接接头和T接头的两端应装焊引弧板和熄弧板,其材料及接头原则上应与母材相同,其尺寸为:手工焊、气体保护焊5030tmm;自动焊10080tmm;焊后用气割割除,磨平割口。七 定位焊、定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同,对于厚板,定位焊预热温度高于正式施焊预热温度。、定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊,弧坑应填满,严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧,定位焊必须由正式的持证焊工进行施焊。、定位焊尺寸118、参见下表要求执行。定位焊尺寸母材厚度(mm)定位焊焊缝长度(mm)焊缝间隙(mm)手工焊自动、半自动t2040505060500-6002060506070100500-600、定位焊的焊缝厚度不应大于焊缝设计尺寸的2/3。、定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时,必须清除后重新焊接,如最后进行埋弧焊时,弧坑、气孔可不必清除。定位焊时一般采用3.2mm的焊条进行,同时应采用较大的电流,以保证定位焊缝有一定的熔深。八 预热及焊接过程中层间温度的控制厚板在焊接前,钢板的板温较低,在始焊时,电弧的温度高达1250-1300,厚板在板温冷热骤变的情况下,温度分布不均匀,使得焊缝热影响区容易产生淬硬马氏体119、组织,焊缝金属变脆,产生冷裂纹的倾向增大,为避免此类情况发生,厚板焊前必须进行加热,加热时按板材的不同厚度进行,母材的最小预热温度应按下表要求执行。预热温度材料强度级别预热温度层间温度Q345厚度40mm,不预热。厚度40mm,预热 60-150。220Q345GJC厚度36mm,不预热。厚度36mm,预热 100-150。200加热采用红外线电加热板,并配备数显电控箱,自动控制与调节焊接过程中的温度。厚板焊前预热接头的预热温度应不小于上表规定的温度,层间温度不得大于220。接头预热温度的选择以较厚板为基准,应注意保证厚板侧的预热温度,严格控制薄板侧的层间温度。预热时,焊接部位的表面用电加热均120、匀加热,加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围,但不得小于100mm区域。加热时应尽可能在施焊部位的背面。当环境温度(或母材表面温度)低于0(当板厚大于30mm时为5),不需预热的焊接接头应将接头的区域的母材预热至大于21,焊接期间应保持上表规定的最低预热温度以上。焊接过程中层间温度的控制厚板焊接时,因板温的冷却速度较快,造成温度下降,为了使焊接的层间温度一直保持在200-220之间,除了采用数显自动温控箱来调节红外线加热板加热温度外,同时采用数显测温仪,随时对焊接点的前后方向、侧面进行测温。必须注意:预热温度和层间温度必须在每一焊道即将引弧施焊前加以核对。九 焊接过程控制1 定位焊定位焊是121、厚板施工过程中最容易出现问题的部位。由于厚板在定位焊时,定位焊处的温度被周围的“冷却介质”很快冷却,造成局部过大的应力集中,引起裂纹的产生,对材质造成损坏。解决的措施是厚板在定位焊时,提高预加热温度,加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。2 手工电弧焊的引弧问题有些电焊工有一种不良的焊接习惯,当一根焊条引弧时,习惯在焊缝周围的钢板表面四处敲击引弧,而这一引弧习惯对厚板的危害最大,原理同上。因此在厚板焊接过程中,必须“严禁这种不规范”的行为发生。3 多层多道焊在厚板焊接过程中,坚持的一个重要的工艺原则是多层多道焊,严禁摆宽道。这是因为厚板焊缝的坡口较大,单道焊缝无法填满截面内的坡口,而一些焊工为了方便就摆122、宽道焊接,这种焊接造成的结果是,母材对焊缝拘束应力大,焊缝强度相对较弱,容易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生。而多层多道焊有利的一面是;前一道焊缝对后一道焊缝来说是一个“预热”的过程;后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程,有效地改善了焊接过程中应力分布状态,利于保证焊接质量。4 焊接过程中的检查厚板焊接不同于中薄板,需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件,因此加强对焊接过程的中间检查,就显得尤为重要,便于及时发现问题,中间检查不能使施工停止,而是边施工、边检查。如在清渣过程中,认真检查是否有裂纹发生。及时发现,及时处理。5 焊接后热措施厚板对接焊后,应立即将焊缝及其两侧各100123、mm范围内的局部母材进行加热,加热时采用红外线电加热板进行。加热温度到250350,然后用石棉铺盖进行保温,保温26h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗入熔池的扩散氢迅速逸出,防止焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。对于厚板的超声波检测时应焊后48小时或更长时间进行检测,如进度允许,也可在构件出厂前再次进行检测。确保构件合格,以免延迟裂纹对工件的破坏。十 厚板焊接技术措施1 厚板钢材焊接的控制环节针对厚板焊接固有特点,厚板焊接方案的选择和确定时,集中把握以下环节:对厚板焊接结构和接头进行分析,尽可能避免板厚方向承受较大焊接收缩应力,加强与设计单位沟通,必要时改变接头板厚方124、向上传力方向,避免层状撕裂。板厚方向承受较大焊接应力的焊透T型接头,下料后装配前对翼板进行UT检查,确保厚板内无分层或其它层状杂质,避免层状撕裂产生。严格控制厚板构件的装配和焊接顺序,确保接头的焊接应力最小。通过对构件拘束度的水平计算和推算出厚板待焊接接头的应力水平和状态,根据焊接接头应力或拘束最小原则,确定厚板接头的装配和焊接顺序;严格控制厚板焊缝中的含氢量水平,使焊缝含氢量处于H4状态以下。严格控制焊接接头的淬硬性。焊接施工时控制预热和层间温度,焊后采取缓冷和后热处理。承受拉应力的对接焊缝进行焊后热处理。严格控制厚板焊接接头的热输入(线能量),避免焊接接头的淬化和恶华。开工前作好焊接工艺评125、定和试验,优选焊接材料和焊接工艺参数范围,根据合格的工艺评定报告(PQR)制定厚板焊接工艺规范(WPS),按照WPS的要求进行车间厚板施焊,确保接头的性能优良结合。选择有厚板焊接经验的优秀焊工担任厚板焊接工作,选择有经验的焊接检验员进行厚板结构的焊接检查和控制。2 焊接变形的控制措施厚板结构的制作,除预防与避免层状撕裂外,还必须注意避免厚板结构的变形,如若变形,那矫正的难度是非常大的(如果是箱形构件,出现扭曲变形构件只能报废)。同时,构件的外形尺寸精度得不到保证,导致无法安装,由于厚板结构焊接熔量大,焊道深,特别是厚板的箱形结构,截面小、坡口大、焊接应力集中,更容易产生变形形。本公司在厚板结构126、预防与减少变形方面,采取了以下的控制方法及措施:制作组装焊接水平工位胎架本公司重型钢结构生产、制造企业,所有的厂房、平台的地坪下,都浇筑了间距600mm的T形钢板预埋件,每平米可以承受200吨的压力和拉力的混凝土平台,我们在这样牢固的平台上,用工字钢、钢板制作构件的装配组立、焊接的水平胎架,经激光经纬仪测量的水平胎架,能够确保厚板结构在装配、焊接作业在水平、牢固的状态下进行。设置反变形、预放焊接收缩变形余量对H型构件,将上下翼缘板预先进行反变形加工,减少焊接角变形,同时针对不同的板厚、不同的截面、不同的坡口形式,预先考虑纵向变形和横向变形的收缩余量,以确保构件的外形尺寸。选用合理的坡口形式,减127、少熔接填充量本公司对60-120mm的厚板坡口,采用小角度坡口,焊接时先用1.2药芯焊丝打底,5双弧双丝埋弧焊盖面,通过减少焊接填充量来减小结构的焊接变形。设置胎夹具约束变形设置胎夹具,以构件胎架约束控制变形,此类方法一般适用于异型厚板结构,异型厚板结构,因造型奇特、异型、断面尺寸各异,在自然状态下的尺寸,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、再选用合理的焊接工艺和焊接方法,将应力降至最低限度。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,128、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”。A、分散1)从一个构件总体看,焊缝纵、横、上、下交叉,十分复杂。经对焊缝位置仔细研究,可将其分割成若干小区,而这些小区内的焊缝排布又各自比较有序。2)将各小区内的焊缝又可分成顶、底、立三个面(立:即垂直焊缝)。3)施焊时可根据构件总体焊接变形的趋势,对逐一进行的顺序进行。通过以上措施,目的是将构件焊接时的热量分散,避免集中。B、对称各小区施焊及小区内部施焊时都应根据构件总体的中和轴对称布置工位。1)小区内按轴心对称布置工位,相互对称的二工位应同时焊接,此时,129、焊接时产生的应力在小区内将互相平衡,抵消。2)各小区的施焊工位与焊接起始时间,对构件的轴心而言亦必须对称,此时各小区的残余应力在构件总体上亦将取得平衡。C、 均匀对构件的焊接工作,根据上述二点“分散、对称”进行施焊的目的亦是为了求取“均匀”,即对构件整体而言,在焊接每一阶段内取得焊接热量的均匀分布。D、减小焊缝在焊接时的拘束度在焊接较多的组装条件下,应根据构件形状和焊缝的布置,采取先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝;先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝,后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝以达到减小焊接应力的目的。厚板、超厚板的角接、对接接缝,坡口大,焊接填充熔敷金属量大,焊接热输入量高,变130、形亦大。为了减少变形必须对每条焊缝正反两面分阶段反复施焊,或同一条焊缝分二个时间段施焊,这时,必须加强焊缝预热的控制工作。E、采用补偿加热法补偿加热法实则亦是求得焊缝焊接时热量“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。十一 焊接裂纹及防止措施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。1 热裂纹的成因影响热裂131、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。2 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。3 焊接裂纹的防止措施了解了影响裂纹形成的因素,我们便可采取措施给予防止。(1)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。(2)控制焊接工艺参数、条件1)控制焊接电流与132、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。2)加强焊前预热,降低焊缝在冷却结晶过程中的冷却速度。3)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。(3)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由慎。1)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。2)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。133、3)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。4)根部焊材可选用低配:根据根部焊缝的施焊条件与要求,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。5)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。(4)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134、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t8/5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t8135、/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。(5)焊后消氢处理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。十二 层状撕裂及防止措施层状撕裂是一种不同于一般热裂纹和冷裂纹的特殊裂纹,一般产生于T形和十字形角焊接头的热影响区轧层中,有的起源于焊根裂纹,或板厚中心。1 影响因素(1)钢材含硫量:由层状撕裂的成因可知其最主要136、的影响因素是钢材的含硫量。含硫量越高,夹杂物含量多,易于产生层状撕裂。(2)钢材的碳当量:钢材的碳当量越高,钢材组织易脆化,层状撕裂越敏感。(3)焊缝中扩散氢含量:焊缝扩散氢含量会促使层状撕裂的扩展,对于起源于焊根或发生于热影响区附近的层裂,扩散氢则起了间接却重要的影响。2 防止措施(1)控制钢材的含硫量,增加、控制钢材的Z向性能。(2)采用合理的坡口1)在满足设计要求焊透深度的前提下,宜采用较小的坡口角度和间隙,以减小焊缝截面积和减小母材厚度方向承受的拉应力。2)宜在角接接头中采用对称坡口或偏向于侧板的坡口,使焊缝收缩产生的拉应力与板厚方向成一角度,尤其在特厚板时,侧板坡口面角度应超过板厚中137、心,可减小层状撕层倾向。防层状撕裂坡口图序号易产生层状撕裂的结构可改善的结构说明1箭头所示的方向为焊接时可能出现拘束应力作用的方向2通过开坡口或改变焊缝的形状来减少厚度方向的收缩应力,一般应在承受厚度方向应力的一侧开坡口3避免板厚方向受焊缝收缩力的作用4在保证焊透的前提下,坡口角度尽可能小;在不增加坡口角度的情况 下尽可能增大焊脚尺寸,以增加焊缝受力面积,降低板厚方向的应力值。3 采用合理的焊接工艺(1)双面坡口时宜采用两侧对称多道次施焊,避免收缩应变集中。(2)采用适当小的热输入多层焊接,以减小收缩应变。(3)采用低强度匹配的焊接材料,使焊缝金属具有低屈服点、高延性,可使应变集中于焊缝,以防138、止母材发生层裂。(4)箱形柱角接接头,当板厚较大时(60mm及以上),侧板板边火焰切割面宜磨(或刨)去由热切割产生的硬化层,防止层状撕裂起源于板端表面的硬化组织。(5)采用低氢、超低氢焊条或气体保护焊方法。(6)采用或提高预热温度施焊,以降低冷却速度,改善接头区组织韧性,但采用的预热温度较高时易使收缩应变增大,在防止层状撕裂的措施中只能作为次要的方法。十三 栓钉焊焊接工艺1 栓钉焊前准备焊接前检查栓钉质量。栓钉应无皱纹、毛刺、发裂、扭曲、弯曲等缺陷。但栓钉头部径向裂纹和开裂不超过周边至钉体距离的一半,则可以使用。施焊前必须经过严格的工艺参数试验,对不同厂家、批号、不同材质及焊接设备的栓焊工艺,139、均应分别进行试验后确定工艺。使用专用栓钉熔焊机进行焊接施工,该设备需要设置专用配电箱及专用线路。2 栓钉焊接安装前先放线,定出栓钉的准确位置,并对该点进行除锈、除漆、除油污处理,以露出金属光泽为准,并使施焊点局部平整。3 焊接面除锈清理将瓷环摆放就位,瓷环要保持干燥。施焊人员平稳握枪,并使枪与母材工作面垂直,然后施焊。焊后根部焊脚应均匀、饱满,以保证其强度要达到要求。4 栓钉焊接工艺参数栓钉规格电流(A)时间(S)伸出长度(mm)提升高度(mm)普通焊穿透焊普通焊穿透焊普通焊穿透焊普通焊穿透焊19150018001.01.2582.53.0焊接电压,电流,时间及栓钉枪提起和插下等参数都要调到最140、佳状态。这将根据过去的经验和栓钉制造厂以及设备制造厂的说明来进行。操作时,要待焊缝凝固后才能移去焊钉枪,如果焊钉枪不能使用时或用于返修不饱满的栓钉时可采用手工电弧焊,焊后要去掉瓷环,便于检查。5 栓钉焊接过程示意十四 焊接应力消减方案尽管采取一些焊接措施来控制焊接应力,但因本工程构件的特殊性,焊接完工后依然存在相当大的应力。结合本工程构件大、重、厚的特点,根据本公司以前施工过类似工程的技术研究和实际消残工作,以及各消残方法的有效组合,采用局部烘烤释放应力和冲砂除锈法消除应力二种方法进行焊接残余应力的消除。1 局部烘烤释放应力构件完工后在其焊缝背部或焊缝二侧进行烘烤。此法过去常用于对“T”形构件141、焊接角变形的矫正中,不需施加任何外力,构件角变形即可得以校正。由此可见只要控制加热温度与范围,此法对消余应力是极为有效的。 构件焊后烘烤二侧焊缝消除残余应力2 冲砂除锈法因为冲砂除锈时,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。第八章 构件涂装工艺方案第一节 构件涂装设计方案1、室内部分钢结构涂装:环氧富锌底漆 干膜厚80m(江苏沪宁工厂完成)环氧云铁中间漆 干膜厚100m(江苏沪宁工厂完成)丙烯酸聚硅氧烷面漆 干膜厚60m(总包在现场完成)2、室外部分(屋面以上)钢结构涂装:环氧富锌底漆 干142、膜厚100m(江苏沪宁工厂完成)环氧云铁中间漆 干膜厚100m(江苏沪宁工厂完成)丙烯酸聚硅氧烷面漆 干膜厚60m(总包在现场完成)第二节 防腐涂装施工工艺构件加工、制作;焊缝、棱边、打磨;除锈一 构件防腐施工工艺流程清 洁检 验涂环氧富锌底漆(含边角加强)检 验涂环氧云铁中间漆检 验保护,运输二 构件防腐涂装施工细则1、技术数据抛丸除锈:Sa2.5级;手工打磨ST3级表面粗糙度Rz4070m;施工的环境:温度10-30,相对湿度30-80%;2、钢材表面处理的操作方法及技术要求对钢材表面抛丸除锈,除锈质量的好坏是整个涂装质量的关键。黑色金属表面一般都存在氧化皮和铁锈,在涂装之前必须将它们除尽143、,不然会严重影响涂层的附着力使用寿命,造成经济损失,而所有除锈方法中,以抛丸除锈为最佳;因为它即能除去氧化皮和铁锈,又能在金属表面形成一定的粗糙度,增加了涂层与金属表面之间的结合力。由于施工工作的流动性,目前国内一般施工都采用干法抛丸除锈,一般用钢丸作为磨料,以5-7kg/cm2压力的干燥洁净的压缩空气带动磨料喷射金属表面,可除去钢材表面的氧化皮和铁锈。3、抛丸除锈的操作过程如下:开启空压机,达到所需压力5-7kg/cm2,操作工穿戴好特制的工作服和头盔(头盔内接有压缩空气管道提供的净化呼吸空气)进入抛丸车间;将干燥的磨料装入抛丸机,抛丸机上的油水分离器必须良好;将钢材摆放整齐,就可开启抛丸机144、开始抛丸作业,抛丸作业完成后,对钢材表面进行除尘、除油清洁,对照标准照片检查质量是否符合要求,对不足之处进行整改,直至达到质量要求,并做好检验记录。三 构件的冲砂和涂装1、钢结构构件涂装前的处理涂装前须对构件表面进行检查,并作出标识,采用手动或电动工具按下表进行打磨处理,必要时需先进行补焊。 补焊、打磨标准序号部 位焊缝及缺陷的补焊打磨标准评定方法1自由边用砂轮磨去锐边或其它边使其圆滑过渡,最小曲率半径为2mm。(2)圆角可不处理。目测2飞 溅1. 用刮刀或砂轮机除去可见飞溅物。2.钝角飞溅物可不打磨。目测3焊接咬边超过0.8mm深或宽度小于深度的咬边需采取补焊或打磨进行修复。目测4表面损伤超145、过0.8mm深的表面损伤、坑点或裂纹必须采取补焊或打磨进行修复。目测5手工焊缝表面超过3mm不平度的手工焊缝或焊缝有夹杂物,须用打磨机打磨至表面不平度小于3mm。目测6自动焊缝一般不需特别处理。目测7正边焊缝带有铁槽、坑的正边焊缝应按“咬边”的要求进行处理。目测8焊接弧按“飞溅”和“表面损伤”的要求进行处理。目测9切割表面打磨至凹凸度小于1mm。目测2、表面清理构件进入抛丸车间前,在临时存放点清扫其表面的浮尘和附着物;清除表面油污、盐份及杂质按下表要求)表面油污及杂物的清洁要求类 别清理要求清理方法检验标准、方法油污无可见油迹专用清洗剂清洗(或擦洗)洒水法检验或按GB/T13312-97(验油146、试纸法)检验粉笔记号、油漆及粉尘无可见杂物人工清除目测3、抛丸1)抛丸作业环境要求见下表抛丸作业环境要求项目控 制 要 求检 测 方 法备 注空气相对湿度85%干湿球温度计测量再查表换算,或直接用仪器测量空气湿度涂装房内采用除湿机、加热干燥机等达到抛丸作业环境要求钢板表面温度空气露点温度3钢板温度仪测量空气露点露点测试仪或由空气温度和空气相对湿度查表求出构件冲砂示意图在抛丸过程中,对外表面进行抛丸处理,抛丸时严格按抛丸工艺参数进行施工。在抛丸过程中,每天至少进行一次环境检测,并根据实际情况安排除湿、加温。4、喷漆(1)喷漆作业环境及检测方法见下表检测项目控 制 要 求检 测 方 法备 注环境温147、度5-38温度计测量喷涂时如温度、湿度不满足环境要求,可用加热干燥机、鼓风机、通风机达到环境要求空气相对湿度85%相对湿度仪、干湿度摇表钢板表面温度大于露点温度+3钢板温度仪、露点测试仪构件涂装示意图(2) 喷漆施工要求1)表面抛丸处理检验合格后4小时内进行涂装,涂装前应保护涂装表面,防止二次污染;2)喷涂底漆前应预涂所有焊缝、角位等不易喷涂的部位,以保证该部位的漆膜厚度;3)注意油漆的熟化期和混合使用期,在过了熟化期方能施工,超过混合使用期禁止使用,在施工过程中应根据施工需要调配适量的涂料;4)严格按涂装工艺施工,涂层要均匀,不出现流挂、漏喷、干喷等缺陷;5)不同漆种选用不同漆泵,喷枪与工作148、面应保持适当的距离和角度(90)。为便于喷涂,可对油漆进行不超过规定值的5%的稀释;6)为保证涂装干膜厚度,涂装时应用湿膜卡连续自测湿膜厚度(无机锌除外),其计算公式如下:湿膜厚度=干膜厚度(1+稀释比)100固含量(V)7)按供应商提供的资料,根据施工的实际温度、湿度等环境因素,确定重涂的间隔时间,并严格执行;8)正确记录施工环境条件、油漆品种、数量、涂装部位等参数;9)待焊接的焊缝处50mm范围内贴胶带保护。四 涂装检测方法及检测标准施工过程中应严格按有关国家标准和公司质量保证体系文件进行半成品、产品检验、不合格品的处理,计量检测设备操作维护等工作,从施工准备、施工过程进行全面检测,及时预149、防不合格品的产生,具体保证以下检验项目必须按工艺规定进行。序号项目自检监理验收1打磨除污现场检查2除锈等级书面记录监理确认3表面粗糙度抽检4涂装环境书面记录5涂层外观现场检查6涂层附着力现场检查7干膜厚度书面记录监理确认8涂层修补现场检查9中间漆厚度书面记录监理确认检测依据:国家标准:GB9286-98色漆和清漆漆膜的划格试验质量标准:外观:表面平整、无气泡、起皮、流挂、漏涂等缺陷。附着力:有机涂层与金属涂层结合牢固。外观检查:肉眼检查,所有工件100进行,并认真记录,监理抽查;油漆外观必须达到涂层、漆膜表面均匀、无起泡、流挂、龟裂和掺杂杂物等现象。附着力检查:现场测试用划格法,划格法规定,在150、漆膜上用单面刀片划间隔为1mm的方格36个,然后用软毛刷沿格阵两对角线方向,轻轻地往复各刷5次,按标准的要求评判合格与否。第九章 构件运输方案及成品保护措施第一节 构件运输特点分析一 编制依据本方案适用于“广州XX钢结构工程”钢构件从工厂到工地的运输部分,并且本方案是依据该工程的施工图纸和施工方案编制而成,另外此次采用的运输方案,借鉴了本公司曾运输过广州最近几年一些重点工程超大构件成功的运输方案和一些宝贵经验,所以运输方案完全可以满足本工程构件的运输要求。二 构件运输特点分析本工程构件主要形式为巨型箱型柱、组合直角箱形剪力墙柱、组合平面形箱形剪力墙柱,构件外形尺寸较大、超宽较严重,最大构件重量151、约为68.6吨左右,最大宽度约为4.5m, 最大高度达到3.4m;钢柱的最大长度为19.5m;较多构件为超宽、超重构件,为此,应针对本工程构件的特点,制定切实有效的运输方案。在运输时首先要考虑到公路收费站的通过性,以及进入市区后,高架桥、市区车道的通过性。1 巨型柱主体分段的外形尺寸与重量巨型柱主体分段的外形尺寸与重量一 序号柱号分段号长L(mm)宽B(mm)高H(mm)单重(t)数量总重(t)1TKZ1TKZ8DS-1550003400450048.682TKZ1TKZ8DS-1650003400450048.683TKZ1TKZ8DS-1750003400450048.684TKZ1TKZ152、8DS-1850003400450046.185TKZ1TKZ8DS-1950003400450045.886TKZ1TKZ8DS-2048003400450045.187TKZ1TKZ8DS-2148003400450045.188TKZ1TKZ8DS-2248003400450045.189TKZ1TKZ8DS-2348003400450045.1810TKZ1TKZ8DS-2448003400450045.1811TKZ1TKZ8DS2945003400685068.6812TKZ1TKZ8DS3045003400680065.7813TKZ1TKZ8DS3145003400680068153、.1814TKZ1TKZ8DS3245003400680065.7815TKZ1TKZ8DS3345003400640067.6816TKZ1TKZ8DS3445003400475070.2817TKZ1TKZ8DS3545003400625067.2818TKZ1TKZ8DS3642003400900067.7819TKZ1TKZ8DS3739003400900063.2820TKZ1TKZ8DS3839003400900063.28巨型柱主体分段的外形尺寸与重量二序号柱号分段号长L(m)宽B(m)高H(m)单重(t)数量总重(t)21TKZ1TKZ8DS3939003400900063.2154、822TKZ1TKZ8DS4039003400900063.2823TKZ1TKZ8DS4139003400900063.2824TKZ1TKZ8DS4239003400900063.2825TKZ1TKZ8DS4339003400900063.2826TKZ1TKZ8DS4433003700900062.5827TKZ1TKZ8DS4530003400900050.5828TKZ1TKZ8DS4630003400900050.5829TKZ1TKZ8DS4730003400700037.5830TKZ1TKZ8DS4826503400800044.1831TKZ1TKZ8DS49265034155、00775044.9832TKZ1TKZ8DS5026503400400042.4833TKZ1TKZ8DS5126503400620036.5834TKZ1TKZ8DS5226503400750034835TKZ1TKZ8DS5326503400700035.9836TKZ1TKZ8DS5426503400700035.9837TKZ1TKZ8DS5526503400700035.9838TKZ1TKZ8DS56150030001050038.8839TKZ1TKZ8DS57150030001150040.9840TKZ1TKZ8DS58150030001400037.58巨型柱主体分段的外156、形尺寸与重量三 序号柱号分段号长L(m)宽B(m)高H(m)单重(t)数量总重(t)41TKZ1TKZ8DS59150030001400037.5842TKZ1TKZ8DS6015003000910026.3843TKZ1TKZ8DS6115003000740035.9844TKZ1TKZ8DS62150024001705042.2845TKZ1TKZ8DS63150024001500034.8846TKZ1TKZ8DS64150024001500034.2847TKZ1TKZ8DS65150024001950037.6848TKZ1TKZ8DS66150024001405027.384950157、515253545556575859602 钢板剪力墙分段的外形尺寸与重量钢板剪力墙分段的外形尺寸与重量一序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)最大单重(t)数量总重(t)1W85750800450025.352W95750800450025.353W125450800450023.65序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)最大单重(t)数量总重(t)1W59925800450042.352W29925800450042.35钢板剪力墙分段的外形尺寸与重量二序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W1112600800450049158、.65序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W1940508001350055.62钢板剪力墙分段的外形尺寸与重量三序号墙号最长L (mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W18325800450033.452W48325800450033.45序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W1036508001350051.722W736508001350051.72钢板剪力墙分段的外形尺寸与重量四号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W3425080159、0450017.65序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W637008001350050.62序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W29925800450024.232W59925800450024.233W63700800900026.214W85750800450017.235W95750800450017.236W125450800450016.137W194050800900025.71序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W18317800450017.9160、32W34792800450011.633W48317800450017.934W1113092800450024.93序号墙号最长L(mm)最宽B(mm)最高H(mm)单块最重(t)数量总重(t)1W73650800900026.712W103650800900026.71第二节 构件运输方式一 运输方式根据加工厂至广州XX工地沿途的考察,本工程的钢结构构件运输拟采用公路进行运输。采用公路运输具有机动灵活,运输周期短、减少中间倒运装卸时间,一般23天左右就能从工厂到达工地等优势。根据广州市交通管理规定,货车进入市区时间为每晚20点以后。前一周提供出货清单,根据钢结构出运清单量安排车辆,一般在161、下午两、三点钟到达装货地点装车;当构件进入广州市区时,执行当地交通管理规定,大构件运输进入广州时,选择晚上12点后入城。在进城时,可采取前面车辆告知和构件安装警示标记装置,以确保运输安全。二 主要运输车辆为使本工程大型构件安全顺利地运至目的地,对参与运输的车辆,工器具必须认真配置,在满足使用性能、强度、稳定性的条件下,使用前必须进行严格检查,实验及计算验证,以保证安全正确使用。为我公司服务的大件运输公司拥有各种运输车辆,以及大型中型吊车、叉车,满足本工程的构件长、宽、重的要求。根据具体工程构件情况,选用重型底板车运输:载重能力均为60吨。重型底板车厂牌WQY9381DP制作厂商山东威海载重量6162、0t车辆尺寸17.6530.75m三 运输路线 公路运输主路线加工厂杭州金华福泉深汕广深高速广州,单程运输距离约1500km。 公路运输应急路线考虑到本工程钢结构运输周期逾一年,主路线虽然路线相对较短,但在夏季,由于东南沿海多发台风,为避免由于台风原因沿海高速公路关闭对构件运输带来的影响,我们备选了一条内陆的高速公路应急运输路线:加工厂杭州金华鹰潭南康连平广州,单程运输距离约1700km。虽然该路线比主路线长约200km,但有效保证了台风来临时的构件运输。由于本公司距广州工地路途较远,运输时采用汽车进行,运输途中约需要48小时,具体行走路线如下图:运输路线说明:蓝线代表主运输路线红线代表应急路163、线加工地地厂第三节 构件运输包装形式一 包装的重要性(1)保护构件,不会引起损坏与质量降低;(2)与装箱清单一一对应,便于构件的管理;(3)合理装车使构件的运输体积紧凑,减少运输费用,便于构件装卸。二 包装的总体要求(1)根据构件的特点编制包装方案;(2)产品包装应具有足够强度,保证产品能经受多次装卸、运输无损伤、变形、降低精度、锈蚀、残失,能安全可靠地运抵目的地。(3)包装材料与构件之间应有隔离物,避免磨损与互溶;(4)所有箱上应有唛头、重心与起吊标志;(5)装箱清单中,构件号要明显标出;(6)大件制作托架,小件、易丢件采用捆装和箱装;(7)包装材料与构件的颜色应有显著区别;(8)涂料等具有164、失效期的物品应注明生产日期与有效期;(9)分段运输的构件采取补强措施;(10)打包时,突出的零件尽量朝向包装箱内侧,避免运输过程中碰撞变形;三 本项目的包装与标识思路1、本项目的包装与标识特点全部为大件物品,单根构件成一包装箱的情况较多;对外观质量要求较高,应避免表面破损;相似构件多,标识的重要性很大。2、包装与标识思路采用捆绑式包装(主要包装材料为枕木与钢筋拉杆),避免构件接触地面;较长构件采用包装吊耳;由于单独杆件居多,又为异形构件,标识的位置必须有章可循,醒目易辨。3、包装方式(1)构件单根重量2吨时,采用单件裸装运输。(2)构件单重2吨且为不规则构件也采用单件裸装运输,如埋件支架等。(165、3)构件较小但数量较多时,采用装箱包装方式,如连接板、螺杆、螺栓等。以下为本工程主要典型构件的包装形式示意图,详见后图示。构件名称构件包装形式巨型钢柱分段组合墙板一组合墙板二组合墙板三螺栓等小零件高强螺栓连接板和焊接垫板第四节 运输途中的安全保障措施一 运输安全保证措施大型设备的运输是特种运输,牵涉到沿途的公路、桥梁、公安、交通、通讯、电力、民政等许多部门,是一项复杂的系统工程,实施中有难度、有风险,因此,必须有一套安全保证措施,以保证车组和货物安全及运输工作的顺利进行。装车时:设备用铁链进行多处捆扎,使设备绑紧,防止通过陡坡或紧急制动时设备发生移位。指定专人在运输中定期检查各连接件、倒链的紧166、固程度,发现松动及时紧固。运输中:挂车、框架及设备的四周放置明显的标志,白天悬挂三角红旗,夜间安装警灯或红灯,以便其它车辆安全通过。车组通过交叉路口,铁路道口和繁华路段,安全人员要配合与当地交通民警疏导车辆,维护交通以便车组安全通过。途中更换轮胎等需要临时停车时,特别是在外环上停车,需在车尾放置安全标志(大型停车牌),并派安全人员在车后疏导过往车辆。由于大型运载车组行驶速度较慢,在公路上行驶时,车组后方警车要打开警告灯,提示后面车辆注意,防止追尾事故发生。为保证设备的绝对安全,大型运输车车速限制为平坦道路行驶20公里,车辆交会时,时速限制为10公里,普通行驶时速15公里,整个运输过程中严禁急刹167、车,急加速,通过桥梁时,限速5公里,匀速前进,严禁加速,不允许剧烈振动,山区道路行驶时速限制为5公里,配有开道联络车随时监测道路情况,山路不允许停车,监护人员做好前后的防护。为保证车辆、设备、桥梁的安全,大型车组通过跨度较大的桥梁时,要断路通过,使桥上只行驶大型车组,不准其它车辆同时在桥上行驶,车组在桥上行驶时速5公里,且必须居中匀速慢行,不准加速,不准换档,不准停车,以减少对桥梁的冲击载荷。通过下坡及弯道路段前,运输车辆必须进行全面的检查,尤其要保证制动系统良好,其他随车人员必须随车跟行,做好协调准备。二 安全质量保证措施建立以运输负责人为质量第一责任人的组织保证体系,层层把关、人人设防、签168、字上岗、严格遵守大型设备的运输技术要求,保证超限设备在运输过程中的各项指标控制在规定范围内。运输技术负责人在运输前应向参加运输全体人员,认真细致进行运输措施交底,无措施或未交底,严禁作业。三 运输质量保证体系凡用于运输的一切车辆工器具,使用前应详细检查维修;由质检员、安全员共同鉴定确认合格后,方可使用。运输过程中的各项工作,专人指挥,严禁多头指挥。指挥信号应清晰、醒目、明确。吊运杆件必须有专人负责,使用合适的工夹具,严格遵守吊运规则,以防止在吊运过程中发生震动、撞击、变形、坠落或其它损坏。装载时,必须专人监管,清点上车的箱号及打包号,车上堆放牢固稳妥,并增加必要捆扎,防止构件松动遗失。货物的重169、心投影在车箱的纵横中心交点上,超长货物前部不超出车板500mm,后部不超出车板2500mm,超宽货物超出车板部分应左右均匀,装车后货物总高度不超过4500mm,确保能通过沿途空障。运输过程中,保持平稳,采用车辆装运时对超长、超宽、超高物件运输,必须由经过培训的驾驶员,押运人员负责,并在车辆上设置标记。严禁野蛮装卸,装卸人员装卸前,要熟悉构件的重量、外形尺寸,并检查吊马、索具的情况,防止意外。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。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,车板和货物之间铺垫薄木板,货物装到位后用4个手拉葫芦利用170、货物的加固点在两侧各牵拉两个八字形加固,确保货物在运输中不产生位移。捆扎级别表捆扎级别货物重量捆绑数量(道)一级203023二级306023三级6010046四级100以上7以上四 运输通讯措施保证大件运输车辆配备GPS卫星定位装置,对讲机多部,所有人员配备全球通手机,随时保证信息沟通渠道的畅通,满足运输途中对货物及车辆的监护要求,确保项目组对临时情况作出快捷反应。序号具体优点详细内容1高度定位车辆的具体位置、行驶方向、行驶速度,有效调度,保障货物及时送达目的地。2轨迹回放,根据需要,可调阅被控车辆60天内的行程、轨迹记录,有效分析,分配调度车辆。3有效监管车辆的行车线路、速度、停车地点、时间171、,公车私用、拉私货的能得到有效控制。4受车辆所有移动信息均被存储在控制中心计算机中,有序存档、方便查询。5车辆在任意地点均可方便寻车保障汽车安全,降低车辆风险。6精确地统计里程,节约燃油费、过路费、高速通行费,节约运输成本。7可以给进出区域的车辆进行短信报警,可以对车辆进出区域的时间进行自动统计,清楚掌控车辆的卸货、装货作业时间和地点便于管理。偏移路线报警,有效杜绝司机不按计划路线行驶,有效保证运输时效性,可以对车辆的运行速度进行分析,并出具报表,对超速行驶可以及时报警,有效保证运输安全,对保险公司索赔时很重要的依据8远程控制车辆,通过监控中心的计算机对被控车辆远程进行断油断电、锁车,保障汽车172、安全。9所有资料均可打印,方便制作领导或车辆管理单位要求的各项报表。10GPS专用地图和谷歌卫星地图结合,直观掌握车辆动态。图例:GPS运输控制工作原理示意图五 运输应急措施为切实保障广州XX钢结构工程钢构件道路运输的生命和财产安全,确保一旦发生突发事件,道路运输能够保持安全畅通,及时有效运送应急物资,保证应急救援行动的顺利开展,我们在整个运输方案中建立了道路运输系统突发事件应急预案。1 四重应急响应信息报告。建立突发事件应急值班制度、应急报告制度和应急举报制度,公布统一的道路运输突发事件报告电话,保证突发事件道路运输应急信息畅通。接到有关道路运输突发事件的报告后1小时内,立即采取有关预防和控173、制措施,内容包括:道路运输突发事件的实际发生情况;预防、控制和处理道路运输突发事件的情况;保障交通畅通的情况。应急处置。发生道路运输突发事件后,及时对出入的交通工具及其乘运人员、构件实施道路运输应急处理的决定,配合政府相关部门在道路客运站(场)、道路路口等设立道路交通检查点(卡),依法实施检查。参加应急处置的工作人员,按照有关道路运输突发事件应急预案的要求,采取必要的防护措施。应急保障。道路运输突发事件应急处置预案启动后,对车辆的安全保卫、维护检修,保证其经常处于良好的运行状态。紧急运输。道路运输突发事件发生后,采取积极措施保证应急处理所需运输的人员群体以及货物、设备、器械等紧急物资及时运输。174、协助紧急调用有关人员、车辆以及相关设施、设备。必须确保完成有关人员和紧急构件运输任务,不得延误和拒绝。承担应急处理紧急运输任务的道路运输经营者应当遵守下列规定:车辆在运送人员、装卸货物前后根据需要进行车况检查、卫生处理;有关运输人员事前应当接受应急处置知识培训,配备相应的安全防护用具;保证驾驶员充足休息,不得疲劳驾驶;进入道路运输突发事件发生地前,应当采取严格的防护措施。2 五大保障措施经费保障。道路运输突发事件应急处置所需的专项工作经费列入所年度财务预算。运力保障。负责协调各物流责任公司,组织好司机服务人员和运输车辆,保证5辆大货车及相应司乘人员(不含大货车司机)能随时应急参加救援。人员保障175、。根据工作需要和安排,落实应急处置队伍,积极参加救助工作,随时听候调遣,做到各司其职、密切配合,人员及时到岗到位,并做好相应的人员应急部署。宣传保障。充分利用广播、电视、报纸、互联网等新闻媒体,开展法制教育和正面的舆论宣传,积极引导突发事件的及早平稳解决。突发事件处置相关单位及成员保持通讯畅通,随时保持联系,确保信息畅通,并建立值班带班和工作记录制度。后勤保障。保证车辆、物资、饮食等供应,做好后勤保障工作。通过上述举措,建立起统一、规范、科学、高效的道路运输突发事件应急处置指挥体系,确保一旦发生突发事件,应急运输系统能以最快的速度、最高的效能,快速处置构件的应急运输。第十章 质量保证措施第一节176、 质量保证体系的建立与运行一 企业质量保证体系按GB/T19001-2000-ISO9001系列标准和本公司质量保证体系文件成立以项目经理为首的质量管理机构,通过标准化、规范化、程序化和制度化质量管理来保证各项工作开展有计划、有依据、有标准、有措施、有检查和有改进。二 工程项目质量保证体系项目质量管理体系是一个围绕着特定的工程实体而建立的一次性管理体系,建设单位、监理单位、施工总承包单位、分包单位(钢结构专业分包),以及政府质量监督部门都是这个体系中的一部分,各自独立又互相制约和影响。在工程实施过程,要围绕这建设单位的质量要求和法律法规(如建筑法)的相应规定建立自身的质量体系。项目部质量控制架177、构图建设单位监理单位建设单位钢结构专业施工单位项目经理执行经理生产经理技术负责人质安经理施工员技术员质检员各施工作业班组政府质量监督单位第二节 质量管理控制主体与手段序号控制性质控制主体控制手段1监控建设单位、监理单位、设计单位、政府质量监督部门(1)程序控制:方案审批;施工工序交接;隐蔽工程验收;检验批验收等。(2)材料复验:原材料见证取样复验;构件进场验收审批等。(3)现场检查:质量巡检;监理旁站等(4)文件控制:施工合同协议;工程(设计)变更等。2自控施工总承包单位、钢结构专业分包单位、材料供应商(1)选择专业素质较高的项目管理人员和劳务分包单位;(2)通过PDCA的控制方法,努力提高质178、量水平。(3)开展QC小组活动。(4)发挥项目参与人员或单位的主观能动性,全面、全过程、全员参与,保证质量管理系统良好运行。第三节 质量保证管理制度序号制度名称制 度 主 要 内 容1过程三检查制度实行并坚持自检、互检、交接检制度、自检要作文字记录,预检及隐蔽工程检查做好齐全的隐预检文字记录2质量否决制度对不合格的分项、分部工程必须返工至合格,执行质量否决权制度,对不合格工序流入下一道工序造成的损失应追究相关者责任3成品保护制度分阶段分专业制定专项成品保护措施,设专人负责成品保护工作。管理者合理安排工序,上、下工序之间做好交接工作和相应记录,下道工序对上道工序的工作应避免破坏和污染。采取“护、179、包、盖、封”的保护措施,对成品和半成品进行防护和专人廵视检查,发现现有保护措施损坏时要及时恢复4工程质量评定制度各工序及最终工程质量、均需进行评定和质量等级核定,分部工程由我公司项目管理部核定,单位工程由监督站核定,未经核定或不合格者不得交工5培训上岗制度工程项目所有管理人员及操作人员应经过业务知识技能培训。对于焊接,必须经过焊接知识技能培训,考试合格者方可按照要求持证上岗6质量奖惩制度(1)工程管理遵循“谁施工,谁负责”的原则,对施工班组进行全面质量管理和追踪管理。(2)凡各施工班组违反施工过程中操作规程,不按图纸施工或发生了质量问题,项目应及时对其进行处罚,处罚形式为停工整改、罚款直至清退180、出本工地。(3)凡各施工班组在施工过程中,按图施工后质量达到优良或优质的,项目部应及时给予奖励,奖励形式为表扬、表彰、资金。(4)项目部在实施奖惩过程中,以平常检查、抽查,每月二次大检查或由质监站检查的结果,及根据监理平时监管的反映情况作为评定的质量依据第四节 加工制作质量保证措施工序生产制作过程质量控制内容放样各施工过程如钢板下料切割,各部件和零件组装,构件预拼组装都需有专业放样工在加工面上和工装上进行精确放样。放样后须经检验员检验,以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸、形位公差、角度、安装接触面等的准确无误。划线和号料对较小、较为简单的板、管材在无数控切割必要的情况下,采用人工划线、号料。181、划线、号料人员应做到熟练制作样板、样杆,熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含意,搞清号料数量。下料切割含坡口包括气割、相贯线切割和坡口。下料切割的主要设备有伊萨汉考克等离子、火焰多头数控切割机、小车式火焰切割机、数控管子相贯面切割机、坡口机、卧式带锯床、剪板机等。加工的要求应按公司内控标准检验切割面、几何尺寸、形状公差、切口截面、飞溅物等,检验合格后进行合理堆放,做上合格标识和零件编号。焊接(1)焊接操作规定本工程从事焊接的焊工须由合格焊工施焊,并将焊工合格证复印件送业主监理单位备核。非焊接人员不得施焊。焊接人员设电焊工程师,专司焊接工作的管理。焊接前,焊道端面及左右各50mm均须清除锈、油脂及182、其他杂物。多道焊接时,于焊接完成后,须清除焊渣,并以钢刷清除焊道,必要时以砂轮磨除不清洁物方可施焊。双面对接焊接时,背面焊接前须以砂轮、钢刷等工具清除焊渣及不清洁物。焊接时必须使用干燥的焊条以确保质量。焊道的检查人员以目视的检查,若有任何缺陷应立即修正,有质量员再次检查,直到通过为止。(2)焊接检查 材料焊接垫板与原钢板的密接度及端接收、引弧板的固定;坡口的角度;焊接面的清扫;预热,板厚大于30mm的Q345钢板定位焊处火焰预热100150;定位焊点的状态以检查裂缝、未焊透为主。施焊中应管理检查的项目电焊工的资格; 各焊接的接头是否在正确位置及焊接处的表面情况;焊接程序、焊接顺序; 检验人员必183、须对工艺要求的内容进行检查检查焊接方法、焊接参数、预热、层间温度及焊接后热等是否按要求进行;施焊后的目视检查项目。所有焊缝100%的目视检查。焊道的尺寸及长度。检视下列缺陷,并按照有关规定进行修补。裂缝、夹渣、气孔、焊瘤、未填补的凹洞;凸出的焊道是否按规定加工使之光滑;渣或铁屑是否已清除。(3)矫正矫正工作贯穿钢结构制作的整个过程,从下料前到下料切割、组装手工焊等均应矫正,确保构件尺寸、质量、形状满足规范要求。这主要依赖于设备的精确度和工艺的可操作性。(4)构件表面处理加工后的零件、部件、构件应均按规定进行边缘加工,去除毛刺、焊渣、焊按飞溅物、污垢等,并进行表面检查。待构件成品并去净表面后,用184、抛丸除锈机进行表面除锈处理。除锈等级应在Sa2.5级以上。(5)油漆吊点等标记和标识。(6)验收构件成品应由在技术、质量工程师的指导下在厂内进行,以检查构件的整体质量及安装情况,确保现场能顺利安装,同时由专职检验员对构件的检验、试验结果进行检查,待以上检验均合格后在构件上贴上合格证,以供包装和出厂。(7)焊工资格审查进行焊接操作的焊工必须是经培训、考核后成绩合格的焊工。第五节 工程质量控制流程一 钢结构总体质量控制流程图质量整改工程回访使用过程执行验收标准检查进度处理工序搭接按图施工严格执行操作规程办理上道工序交接手续资料整理质量评定自检记录施工记录隐蔽工程验收记录质量评定记录事故处理记录材料185、合格证甲方代表检查试验记录中间检查工长参加自 检施工施工准备分部分项工程书面交底学习操作规程与质量准备学习图纸和技术资料技术交底有代表性的抽查10,二 钢结构制作工程质量程序控制图钢材、焊条准备、出具合格证场地和焊接工具准备焊工考试合格检验工具准备核实下料品种、规格、尺寸按不同型号挂牌保证焊接质量中间检查自检材料代用核定单材料合格证焊接试验记录自检记录质量评定记录出厂合格证明施工记录钢材、焊条准备、出具合格证场地和焊接工具准备钢焊工考试合格检验工具准备核实下料品种、规格、尺寸按不同型号挂牌保证焊接质量中间检查自检材料代用核定单材料合格证焊接试验记录自检记录质量评定记录出厂合格证明施工记录准备工作钢材、焊条准备、出具合格证场地和焊接工具准备焊工考试合格检验工具准备核实下料品种、规格、尺寸按不同型号挂牌保证焊接质量中间检查自检材料代用核定单材料合格证焊接试验记录自检记录质量评定记录出厂合格证明施工记录学习操作规程和质量标准学习图纸和技术资料技术交底书面交底操作人员参加厂内下料制作质量评定资料整理制作拼装模板架办理隐蔽部位签证焊接试验清理现场、文明施工执行验评标准不合格的处理办理出厂证明三 焊接工程质量控制程序图焊条、焊剂准备、出具合格证