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鋼結(jié)構(gòu)制作施工工藝

適用范圍：適用于建筑鋼結(jié)構(gòu)的加工制作工序，包括工藝流程的選擇、放樣、號(hào)料、切割、矯正、成型、邊緣加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、構(gòu)件的組裝、圓管構(gòu)件加工和鋼構(gòu)件預(yù)拼裝

1.1.1鋼結(jié)構(gòu)使用的鋼材、焊接材料、涂裝材料和緊固件等應(yīng)具有質(zhì)量證書，必須符合設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1.1.2進(jìn)廠的原材料，除必須有生產(chǎn)廠的出廠質(zhì)量證明書外，并應(yīng)按合同要求和有關(guān)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)在甲方、監(jiān)理的見證下，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見證取樣、送樣、檢驗(yàn)和驗(yàn)收，做好檢查記錄。并向甲方和監(jiān)理提供檢驗(yàn)報(bào)告。

1.1.3在加工過程中，如發(fā)現(xiàn)原材料有缺陷，必須經(jīng)檢查人員、主管技術(shù)人員研究處理。

1.1.4材料代用應(yīng)由制造單位事先提出附有材料證明書的申請(qǐng)書（技術(shù)核定單），向甲方和監(jiān)理報(bào)審后，經(jīng)設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后方可代用。

1.1.5嚴(yán)禁使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條、受潮結(jié)塊或已熔燒過的焊劑以及生銹的焊絲。用于栓釘焊的栓釘，其表面不得有影響使用的裂紋、條痕、凹痕和毛刺等缺陷。

1.1.6焊接材料應(yīng)集中管理，建立專用倉庫，庫內(nèi)要干燥，通風(fēng)良好。

1.1.7螺栓應(yīng)在干燥通風(fēng)的室內(nèi)存放。高強(qiáng)度螺栓的入庫驗(yàn)收，應(yīng)按國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ82的要求進(jìn)行，嚴(yán)禁使用銹蝕、沾污、受潮、碰傷和混批的高強(qiáng)度螺栓。

1.1.8涂料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并存放在專門的倉庫內(nèi)，不得使用過期、變質(zhì)、結(jié)塊失效的涂料。

1.2.1主要機(jī)具

鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)長用工具。

1.3.1完成施工詳圖，并經(jīng)原設(shè)計(jì)人員簽字認(rèn)可。

1.3.2施工組織設(shè)計(jì)、施工方案、作業(yè)指導(dǎo)書等各種技術(shù)準(zhǔn)備工作已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。

1.3.3各種工藝評(píng)定試驗(yàn)及工藝性能試驗(yàn)和材料采購計(jì)劃已完成。

1.3.4主要材料已進(jìn)廠。

1.3.5各種機(jī)械設(shè)備調(diào)試驗(yàn)收合格。

1.3.6所有生產(chǎn)工人都進(jìn)行了施工前培訓(xùn)，取得相應(yīng)資格的上崗證書。

1.4.1工藝流程

1.4.2操作工藝

1、放樣、號(hào)料

1）熟悉施工圖，發(fā)現(xiàn)有疑問之處，應(yīng)與有關(guān)技術(shù)部門聯(lián)系解決。

2）準(zhǔn)備好做樣板、樣桿的材料，一般可采用薄鐵皮和小扁鋼。

3）放樣需要鋼尺必須經(jīng)過計(jì)量部門的校驗(yàn)復(fù)核，合格后方可使用。

4）號(hào)料前必須了解原材料的材質(zhì)及規(guī)格，檢查原材料的質(zhì)量。不同規(guī)格、不同材質(zhì)的零件應(yīng)分別號(hào)料。并依據(jù)先大后小的原則依次號(hào)料。

5）樣板樣桿上應(yīng)用油漆寫明加工號(hào)、構(gòu)件編號(hào)、規(guī)格，同時(shí)標(biāo)注上孔直徑、工作線、彎曲線等各種加工符號(hào)。

6）放樣和號(hào)料應(yīng)預(yù)留收縮量（包括現(xiàn)場(chǎng)焊接收縮量）及切割、銑端等需要的加工余量：

銑端余量：剪切后加工的一般每邊加3—4mm，氣割后加工的則每邊加4—5 mm。

切割余量：自動(dòng)氣割割縫寬度為3mm，手工氣割割縫寬度為4mm。

焊接收縮量根據(jù)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由工藝給出。

7）主要受力構(gòu)件和需要彎曲的構(gòu)件，在號(hào)料時(shí)應(yīng)按工藝規(guī)定的方向取料，彎曲件的外側(cè)不應(yīng)有樣沖點(diǎn)和傷痕缺陷。

8）號(hào)料應(yīng)有利于切割和保證零件質(zhì)量。

9）本次號(hào)料后的剩余材料應(yīng)進(jìn)行余料標(biāo)識(shí)，包括余料編號(hào)、規(guī)格、材質(zhì)及爐批號(hào)等，以便于余料的再次使用。

2、 切割

下料劃線以后的鋼材，必須按其所需的形狀和尺寸進(jìn)行下料切割。

1）剪切時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn)：

（1）當(dāng)一張鋼板上排列許多個(gè)零件并有幾條相交的剪切線時(shí)，應(yīng)預(yù)先安排好合理的剪切程序后再進(jìn)行剪切。

（2）材料剪切后的彎曲變形，必須進(jìn)行矯正；剪切面粗糙或帶有毛刺，必須修磨光潔。

（3）剪切過程中，切口附近的金屬，因受剪力而發(fā)生擠壓和彎曲，重要的結(jié)構(gòu)件和焊縫的接口位置，一定要用銑、刨或砂輪磨削等方法。

2）鋸切機(jī)械施工中應(yīng)注意以下施工要點(diǎn)：

（1）型鋼應(yīng)進(jìn)行校直后方可進(jìn)行鋸切。

（2）單件鋸切的構(gòu)件，先劃出號(hào)料線，然后對(duì)線鋸切。成批加工的構(gòu)件，可預(yù)先安裝定位擋板進(jìn)行加工。

（3）加工精度要求較高的重要構(gòu)件，應(yīng)考慮預(yù)留適當(dāng)?shù)募庸び嗔浚怨╀徢泻筮M(jìn)行端面精銑。

（4）鋸切時(shí)，應(yīng)注意切割斷面垂直度的控制。

3）在進(jìn)行氣割操作時(shí)應(yīng)注意以下工藝要點(diǎn)：

（1）氣割前必須檢查確認(rèn)整個(gè)氣割系統(tǒng)的設(shè)備和工具全部運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并確保安全。

（2）氣割時(shí)應(yīng)選擇正確的工藝參數(shù)。切割時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)好氧氣射流（風(fēng)線）的形狀，使其達(dá)到并保持輪廓清晰，風(fēng)線長和射力高。

（3）氣割前，應(yīng)去除鋼材表面的污垢、油污及浮銹和其它雜物，并在下面留出一定的空間，以利于熔渣的吹出。

（4）氣割時(shí)，必須防止回火。

（5）為了防止氣割變形，操作中應(yīng)先從短邊開始；應(yīng)先割小件，后割大件；應(yīng)先割較復(fù)雜的，后割較簡(jiǎn)單的。

3、 矯正和成型

1）矯正

（1）成品冷矯正，一般使用翼緣矯平機(jī)、撐直機(jī)、油壓機(jī)、壓力機(jī)等機(jī)械力進(jìn)行矯正。

（2）火焰矯正，加熱方法有點(diǎn)狀加熱、線狀加熱和三角形加熱三種。

①低碳鋼和普通低合金鋼的熱矯正加熱溫度一般為600～900℃，而800～900℃為熱塑性變形的理想溫度，但不準(zhǔn)超過900℃。

②中碳鋼則會(huì)由于變形而產(chǎn)生裂紋，所以中碳鋼一般不用火焰矯正。

③普通低合金鋼在加熱矯正后應(yīng)緩慢冷卻。

④工藝流程

2）成型

（1）熱加工：對(duì)低碳鋼一般都在1000～1100℃，熱加工終止溫度不應(yīng)低于700℃。加熱溫度在500～550℃。鋼材產(chǎn)生脆性，嚴(yán)禁錘打和彎曲，否則容易使鋼材斷裂。

（2）冷加工：鋼材在常溫下進(jìn)行加工制作，大多數(shù)都是利用機(jī)械設(shè)備和專用工具進(jìn)行的。

4 、邊緣加工（包括端部銑平）

1）常用邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機(jī)加工等。

2）氣割的零件，當(dāng)需要消除影響區(qū)進(jìn)行邊緣加工時(shí)，最少加工余量為2.0mm。

3）機(jī)械加工邊緣的深度，應(yīng)能保證把表面的缺陷清除掉，但不能小于2.0mm，加工后表面不應(yīng)有損傷和裂縫，在進(jìn)行砂輪加工時(shí)，磨削的痕跡應(yīng)當(dāng)順著邊緣。

4）碳素結(jié)構(gòu)鋼的零件邊緣，在手工切割后，其表面應(yīng)做清理，不能有超過1.0mm的不平度。

5）構(gòu)件的端部支承邊要求刨平頂緊和構(gòu)件端部截面精度要求較高的，無論是什么方法切割和用何種鋼材制成的，都要刨邊或銑邊。

6）施工圖有特殊要求或規(guī)定為焊接的邊緣需進(jìn)行刨邊，一般板材或型鋼的剪切邊不需刨光。

7）零件邊緣進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)切割和空氣電弧切割之后，其切割表面的平面度，都不能超過1.0mm。主要受力構(gòu)件的自由邊，在氣割后需要刨邊或銑邊的加工余量，每側(cè)至少2mm，應(yīng)無毛刺等缺陷。

8）柱端銑后頂緊接觸面應(yīng)有75%以上的面積緊貼，用0.3mm塞尺檢查，其塞入面積不得大于25%，邊緣間隙也不應(yīng)大于0.5mm。

9）關(guān)于銑口和銑削量的選擇，應(yīng)根據(jù)工件材料和加工要求決定，合理的的選擇是加工質(zhì)量的保證。

10）構(gòu)件的端部加工應(yīng)在矯正合格后進(jìn)行。

11）應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的形式采取必要的措施，保證銑平端與軸線垂直。

5 、制孔

1）構(gòu)件使用的高強(qiáng)度螺栓（大六角頭螺栓、扭剪型螺栓等）﹑半圓頭鉚釘自攻螺絲等用孔的制作方法有：鉆孔、銑孔、沖孔、鉸孔或锪孔等。

2）構(gòu)件制孔優(yōu)先采用鉆孔，當(dāng)證明某些材料質(zhì)量、厚度和孔徑，沖孔后不會(huì)引起脆性時(shí)允許采用沖孔。

厚度在5mm以下的所有普通結(jié)構(gòu)鋼允許沖孔，次要結(jié)構(gòu)厚度小于12mm允許采用沖孔。在沖切孔上，不得隨后施焊（槽形），除非證明材料在沖切后，仍保留有相當(dāng)韌性，則可焊接施工。一般情況下在需要所沖的孔上再鉆大時(shí)，則沖孔必須比指定的直徑小3mm。

3）鉆孔前，一是要磨好鉆頭，二是要合理地選擇切屑余量。

4）制成的螺栓孔，應(yīng)為正圓柱形，并垂直于所在位置的鋼材表面，傾斜度應(yīng)小于1/20，其孔周邊應(yīng)無毛刺，破裂，喇叭口或凹凸的痕跡，切削應(yīng)清除干凈。

5）精制或鉸制成的螺栓孔直徑和螺栓桿直徑相等，采用配鉆或組裝后鉸孔，孔應(yīng)具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。

6 、摩擦面加工

1）高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面的加工,可采用噴砂、拋丸和砂輪機(jī)打磨等方法。(注：砂輪機(jī)打磨方向應(yīng)與構(gòu)件受力方向垂直，且打磨范圍不得小于螺栓直徑的4倍。)

2）經(jīng)處理的摩擦面應(yīng)采取防油污和損傷保護(hù)措施。

3）制造廠和安裝單位應(yīng)分別以鋼結(jié)構(gòu)制造批進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)。制造批可按分部（子部分）工程劃分規(guī)定的工程量每2000t為一批，不足2000t的可視為一批。選用兩種及兩種以上表面處理工藝時(shí)，每種處理工藝應(yīng)單獨(dú)檢驗(yàn)，每批三組試件。

4）抗滑移系數(shù)試驗(yàn)用的試件應(yīng)由制造廠加工，試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)為同一材質(zhì)、同批制作、采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態(tài)，并應(yīng)用同批同一性能等級(jí)的高強(qiáng)度螺栓連接副，在同一環(huán)境條件下存放。

5）試件鋼板的厚度，應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程中有代表性的板材厚度來確定。試件板面應(yīng)平整，無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。

6）制造廠應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)制造的同時(shí)進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)，并出具報(bào)告。試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)寫明試驗(yàn)方法和結(jié)果。

7）應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》JGJ82的要求或設(shè)計(jì)文件的規(guī)定,制作材質(zhì)和處理方法相同的復(fù)驗(yàn)抗滑移系數(shù)用的構(gòu)件，并與構(gòu)件同時(shí)移交。

7 、管球加工

1）桿件制作工藝：采購鋼管→檢驗(yàn)材質(zhì)、規(guī)格、表面質(zhì)量（防腐處理）→下料、開坡口→與錐頭或封板組裝點(diǎn)焊→焊接→檢驗(yàn)→防腐前處理→防腐處理。

2）螺栓球制造工藝：壓力加工用鋼條（或鋼錠）或機(jī)械加工用圓鋼下料→鍛造毛坯→正火處理→加工定位螺紋孔（M20）及其表面→加工各螺紋孔及平面→打加工工號(hào)、打球號(hào)→防腐前處理→防腐處理。

3）錐頭、封板制作工藝：成品鋼材下料→胎模鍛造毛坯→正火處理→機(jī)械加工。

4）焊接球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架制造工藝：采購鋼管→檢驗(yàn)材質(zhì)、規(guī)格、表面質(zhì)量→放樣→下料→空心球制作→拼裝→防腐處理。

5）焊接空心球制作工藝：下料（用仿形割刀）→壓制（加溫）成型→機(jī)床或自動(dòng)氣割坡口→焊接→焊縫無損探傷檢查→防腐處理→包裝。

8 、組裝

1）組裝前，工作人員必須熟悉構(gòu)件施工圖及有關(guān)的技術(shù)要求，并根據(jù)施工圖要求復(fù)核其需組裝零件質(zhì)量。

2）由于原材料的尺寸不夠，或技術(shù)要求需拼接的零件，一般必須在組裝前拼接完成。

3）在采用胎模裝配時(shí)必須遵循下列規(guī)定：

（1）選擇的場(chǎng)地必須平整，并具有足夠的強(qiáng)度。

（2）布置裝配胎模時(shí)必須根據(jù)其鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件特點(diǎn)考慮預(yù)放焊接收縮量及其它各種加工余量。

（3）組裝出首批構(gòu)件后，必須由質(zhì)量檢查部門進(jìn)行全面檢查，經(jīng)檢查合格后，方可進(jìn)行繼續(xù)組裝。

（4）構(gòu)件在組裝過程中必須嚴(yán)格按照工藝規(guī)定裝配，當(dāng)有隱蔽焊縫時(shí)，必須先行施焊，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可覆蓋。當(dāng)有復(fù)雜裝配部件不易施焊時(shí)，亦可采用邊裝配邊施焊的方法來完成其裝配工作。

（5）為了減少變形和裝配順序，可采取先組裝成部件，然后組裝成構(gòu)件的方法。

4）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件組裝方法的選擇，必須根據(jù)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)特性和技術(shù)要求，結(jié)合制造廠的加工能力、機(jī)械設(shè)備等情況，選擇能有效控制組裝的質(zhì)量、生產(chǎn)效率高的方法進(jìn)行。

5）典型結(jié)構(gòu)組裝

（1）焊接H型鋼施工工藝

工藝流程

下料→拼裝→焊接→校正→二次下料→制孔→裝焊其它零件→校正打磨

（2）箱形截面構(gòu)件的加工工藝

（3）勁性十字柱的加工工藝

（4）一般卷管工藝流程圖

1）預(yù)拼裝數(shù)按設(shè)計(jì)要求和技術(shù)文件規(guī)定。

2）預(yù)拼裝組合部位的選擇原則：盡可能選用主要受力框架、節(jié)點(diǎn)連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件允差接近極限且有代表性的組合構(gòu)件。

3）預(yù)拼裝應(yīng)在堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固的平臺(tái)式胎架上進(jìn)行。其支承點(diǎn)水平度：

A≤300～1000m2 允差≤2mm

A≤1000～5000m2 允差＜3mm

（1）預(yù)拼裝中所有構(gòu)件應(yīng)按施工圖控制尺寸，各桿件的重心線應(yīng)交匯于節(jié)點(diǎn)中心，并完全處于自由狀態(tài)，不允許有外力強(qiáng)制固定。單構(gòu)件支承點(diǎn)不論柱、粱、支撐，應(yīng)不少于兩個(gè)支承點(diǎn)。

（2）預(yù)拼裝構(gòu)件控制基準(zhǔn)，中心線應(yīng)明確標(biāo)示，并與平臺(tái)基線和地面基線相對(duì)一致。控制基準(zhǔn)應(yīng)按設(shè)計(jì)要求基準(zhǔn)一致，如需變換預(yù)拼裝基準(zhǔn)位置，應(yīng)得到工藝設(shè)計(jì)認(rèn)可。

（3）所有需進(jìn)行預(yù)拼裝的構(gòu)件，制作完畢必須經(jīng)專檢員驗(yàn)收并符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的單構(gòu)件。相同單構(gòu)件，宜能互換，而不影響整體幾何尺寸。

（4）在胎架上預(yù)拼全過程中，不得對(duì)構(gòu)件動(dòng)用火焰或機(jī)械等方式進(jìn)行修正、切割，或使用重物壓載、沖撞、錘擊。

（5）大型框架露天預(yù)拼裝的檢測(cè)時(shí)間，建議在日出前，日落后定時(shí)進(jìn)行。所使用卷尺精度，應(yīng)與安裝單位相一致。

4）高強(qiáng)度螺栓連接件預(yù)拼裝時(shí)，可采用沖釘定位和臨時(shí)螺栓緊固。試裝螺栓在一組孔內(nèi)不得少于螺栓孔的30%，且不少于2只。沖釘數(shù)不得多于臨時(shí)螺栓的1/3。

5）預(yù)裝后應(yīng)用試孔器檢查，當(dāng)用比孔公稱直徑小1.0mm的試孔器檢查時(shí)，每組孔的通過率不小于85%；當(dāng)用比螺栓公稱直徑大0.3mm的試孔器檢查時(shí)，通過率為100%，試孔器必須垂直自由穿落。

6）按本規(guī)程5）規(guī)定檢查不能通過的孔，允許修孔（鉸、磨、刮孔）。修孔后如超規(guī)范，允許采用與母材材質(zhì)相匹配的焊材焊補(bǔ)后，重新制孔，但不允許在預(yù)裝胎架進(jìn)行。

詳見《結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205—2001

1.6.1在制作過程中的各工序間都要有成品保護(hù)措施，上工序移交給下道工序必須符合有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

1.6.2邊緣加工的坡口，需要涂保護(hù)膜的涂好，并注意不要碰撞。

1.6.3矯正和成型零件，組裝好的半成品，堆放時(shí)，墊點(diǎn)和堆放數(shù)量合理，以防壓彎變形。

1.6.4經(jīng)處理的摩擦面應(yīng)采取防油污和損傷保護(hù)措施。

1.6.5已涂裝防腐漆的零部件、半成品（空心球、螺栓球和附件）和組裝件，要防止磕碰，如有磕碰，再用防腐漆補(bǔ)上。

1.7.1技術(shù)質(zhì)量

1.當(dāng)對(duì)鋼材有疑義時(shí)，應(yīng)抽樣復(fù)驗(yàn)，只有試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和技術(shù)文件的要求時(shí)，方可采用。

2.放樣使用的鋼尺必須經(jīng)計(jì)量單位檢驗(yàn)合格，并與土建、安裝等有關(guān)方面使用的鋼尺相核對(duì)。

3.用火焰矯正時(shí)，對(duì)鋼材的牌號(hào)Q345、Q390、35、45的焊件不準(zhǔn)澆水冷卻，一定要在自然狀態(tài)下冷卻。

4.高強(qiáng)度螺栓孔及孔距必須符合規(guī)范要求，它直接關(guān)系到安裝質(zhì)量的大問題。

5.處理后的摩擦面應(yīng)妥為保護(hù)；自然生銹，一般生銹期不得超過90天，摩擦面不得重復(fù)使用。

1.7.2安全措施

1.認(rèn)真執(zhí)行各工種的安全操作規(guī)程。

2.對(duì)用電設(shè)備采取漏電保護(hù)措施，以防觸電。

3.對(duì)起重機(jī)要嚴(yán)禁超載吊裝。

4.各工種操作時(shí)，要佩帶好勞動(dòng)保護(hù)用品。