適用範圍:適用於建築鋼結構的加工制作工藝,包括工藝流程的選擇、放樣、編號、切割、調直、成型、邊緣加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端頭加工、構件組裝、圓管構件加工、鋼構件預組裝等
1 材料要求
1.1.1 鋼結構所用的鋼材、焊接材料、油漆材料和緊固件應有質量合格證,必須符合設計要求和現行標準。
1.1.2 進廠的原材料,除應具有生產廠的出廠質量證明書外,還應按照合同要求和有關現行標準在甲方和監理的見證下,進行現場見證取樣、抽樣、檢驗和驗收,並做好檢驗記錄。並向甲方和監理提供檢驗報告。
1.1.3在加工過程中,如發現原材料有缺陷,必須由檢驗人員和監理、主管技術人員共同研究處理。
1.1.4材料代用應由制造單位事先提出材料合格證申請(技術審批單),報甲方和監理審核,經設計單位確認後方可代用。
1.1.5 嚴禁使用焊劑起皮或焊芯生銹的焊條、受潮結塊或已熔化燒焦的焊劑和銹絲。用於螺栓連接的螺栓表面不得有裂紋、條痕、凹陷和毛刺等影響使用的缺陷。
1.1.6 焊接材料應集中管理,設立專用倉庫,倉庫應幹燥、通風良好。
1.1.7 螺栓應存放在幹燥、通風的室內。高強螺栓的驗收應按現行國家標準《高強螺栓連接鋼結構設計、施工及驗收規範》JGJ82的要求進行,嚴禁使用銹蝕、汙損、受潮、碰傷和混批的高強螺栓。
1.1.8油漆應符合設計要求,並存放在專用倉庫內,不得使用過期、變質、結塊和失效的油漆。
2主要機具
1.2.1主要機具
鋼結構制作長具。
3作業條件
1.3.1完成施工詳圖,並經原設計人簽字認可。
1.3.2編制了施工組織設計、施工方案、作業指導書等各種技術準備。
1.3.3 已完成各種工藝評定試驗和工藝性能試驗及材料采購計劃。
1.3.4 主要材料已進廠。
1.3.5 各種機械設備調試驗收。
1.3.6所有生產工人已進行開工前培訓,並取得相應資格的上崗證。
4、操作工藝
鋼結構
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海上皇宮鋼結構
1.4.1 工藝流程
1.4.2 操作工藝
1 放樣、編號
1)熟悉施工圖紙,發現疑點應及時與有關技術部門聯系,與有關技術部門聯系解決。
2)準備好樣板、樣桿的材料,壹般薄鐵皮、小扁鋼均可。
3)樣板需要鋼尺必須經過計量部門校準和復核,合格後方可使用。
4)下料前必須了解原材料的材質和規格,檢查原材料的質量。不同規格、不同材質的部位應分別編號。並根據先大後小的原則依次編號用料。
5)樣板樣桿應寫明油漆加工編號、部件編號、規格,同時標明孔徑、工作線、彎曲線等加工符號。
6)樣板和材料的編號應預留收縮量(包括現場焊接收縮量)和切割、銑削等加工余量要求:
銑削加工余量:剪切加工壹般每邊加 3-4mm,氣割加工每邊加 4-5mm。
切割加工余量:自動切割加工余量:自動氣割寬度為 3mm,手動氣割寬度為 4mm。
焊接收縮量根據構件的結構特點由工藝給出。
7)主要受力構件和需彎曲的構件,在取料數量上應按工藝方向取料,彎曲部位外側不應有樣板沖點和纏繞缺陷。
8)號料應有利於切割,保證零件質量。
9)號料後的余料應有余料標識,包括余料號、規格、材質和爐批號等,以便於余料的再利用。
2下料
下料劃線後的鋼材必須按所需形狀和尺寸下料。
1)切割時應註意以下幾點:
(1)當鋼板排列部位較多、有多條相交剪切線時,切割前應預先安排合理的剪切程序。
(2)剪切後材料的彎曲變形必須矯正;剪切面粗糙或有毛刺,必須修補打磨。
(3)剪切過程中,被剪切附近的金屬,因受剪切力作用而擠壓彎曲,重要結構件與焊縫的接口位置,必須采用銑削、刨削或砂輪磨削等方法。
2)鋸切機械的施工應註意以下施工要點:
(1)鋸切前應將型鋼調直。
(2)單個構件鋸切時,先畫出編號線,再鋸切線。批量加工構件時,可預裝定位塊進行加工。
(3)加工精度要求高的重要構件,應考慮預留適當的加工余量,鋸切後再進行端面銑削。
(4)鋸切時應註意控制切面的垂直度。
3)氣割作業中應註意以下工藝要點:
(1)氣割前,必須檢查整個氣割系統的設備和工具,確保全部正常、安全運行。
(2)氣割時應選擇正確的工藝參數。切割時應調整氧氣射流(風線)的形狀,以達到並保持輪廓清晰、風線長、射流功率大。
(3)氣割前應清除鋼材表面的汙垢、油汙、浮銹等雜物,並在下方留出壹定空間,以利於吹渣。
(4)氣割時,必須防止回火。
(5)為防止氣割變形,操作時應先從短邊開始;先切小件,後切大件;先切較復雜的,後切較簡單的。
3 矯直和成型
1)矯直
(1)成品冷矯直壹般采用機械力,如法蘭整平機、支撐機、液壓機和壓力機等。
(2)火焰矯直,加熱方法有點加熱、線加熱和三角加熱三種。
①低碳鋼和普通低合金鋼熱矯的加熱溫度壹般為600~900℃,而800~900℃為熱塑性變形的理想溫度,但不允許超過900℃。
②中碳鋼會因變形而產生裂紋,所以中碳鋼壹般不采用火焰矯正。
③普通低合金鋼加熱矯直後應緩慢冷卻。
④工藝
2)成型
(1)熱加工:對於低碳鋼壹般在 1000 ~ 1100 ℃,熱加工終止溫度不應低於 700 ℃。加熱溫度在 500 ~ 550 ℃。鋼材產生脆性時,嚴禁錘擊和彎曲,否則易使鋼材斷裂。
(2)冷加工:鋼材在常溫下進行加工制作,大多采用機械設備和專用工具進行。
4.邊緣加工(包括端銑平)
1)常用的邊緣加工方法有:鏟、刨、銑、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。
2)氣割的零件,當需要消除沖擊區進行邊緣加工時,最小加工余量為 2.0mm。
3)邊緣的加工深度應能保證將表面的缺陷去除,但不能小於 2.0mm,被加工表面不應有損傷和裂紋,在用砂輪加工時,磨削痕跡應沿邊緣。
4)碳素結構鋼零件的邊緣,手工切割後表面應清理幹凈,不平度不應大於 1.0mm。
5)構件端部支承邊要求刨頂嚴密,構件端部截面精度要求高,無論采用何種切割方法,用何種鋼材制成,均應刨邊或銑邊。
6)施工圖紙有特殊要求或規定的焊邊需要刨邊,壹般板材或型鋼的剪切邊不需要刨邊。
7) 零件邊緣進行機械自動切割和氣弧切割時,切割面的平整度,均不大於 1.0mm。主要受力構件的自由邊緣,氣割後需刨削或銑削加工余量,每邊不少於 2mm,應無毛刺等缺陷。
8)柱端銑削後頂緊接觸面的面積應大於75%,用0.3mm塞尺檢查,塞緊面積不得大於25%,邊緣間隙不應大於0.5mm。
9)對銑口和銑削量的選擇應根據工件材料和加工要求合理確定,選擇合理是加工質量的保證。
10)構件的端面加工應在校正合格後進行。
11)應根據構件的形式采取必要措施,保證銑平後端面與軸線垂直。
5孔
1)構件采用高強度螺栓(大六角頭螺栓、扭剪螺栓等)﹑半圓頭鉚釘自攻螺釘等配合制作孔的制作方法有:鉆孔、銑孔、沖孔、擴孔或沈孔等。
2)構件的孔系優先使用鉆孔,當證明某些材料的質量、孔的厚度和直徑、沖孔不會引起脆性時才允許使用沖孔。
厚度不超過5mm的所有普通結構鋼允許使用沖孔,厚度小於12mm的二次結構允許使用沖孔。沖孔後不得進行後續焊接(開槽),除非證明材料在沖孔後仍具有相當的韌性,則允許采用焊接結構。壹般在需要沖孔的孔上再鉆大孔,則沖孔直徑必須小於規定的3mm。
3)鉆孔前,壹是要磨好鉆頭,二是要合理選擇切屑余量。
4)制成的螺栓孔,應呈正圓柱形並垂直於鋼材表面在位置,傾斜度應小於1/20,其孔周邊應無毛刺,破裂、擴口或凹陷等切削痕跡應清除幹凈。
5)精加工或擴孔後的螺栓孔直徑與螺栓桿直徑相等,用鉆孔或擴孔後裝配,孔的精度應達到 H12,孔壁表面粗糙度 Ra≤12.5μm 。
6、摩擦面的處理
1)高強度螺栓連接摩擦面的處理,可采用噴砂、拋丸和打磨等方法磨削渦輪。 (註:磨削渦輪的方向應垂直於構件受力方向,且磨削範圍不得小於螺栓直徑的4倍)。
2)處理過的摩擦面應防油、防損壞。
3) 制造廠和安裝單位應分別對鋼結構制造批進行抗滑系數試驗。制造批可按分部(子分部)工程量規定的每 2000t 為壹批,不足 2000t 可視為壹批。當選用兩種或兩種以上表面處理工藝時,每種處理工藝應分別檢驗,每批三套試件。
4)用於抗滑系數檢驗的試件應由生產廠家加工制作,試件與所代表的鋼結構構件應采用相同的材料、同壹批次、相同的摩擦表面處理工藝和相同的表面狀態,並應用同壹批次、同壹性能等級的高強度螺栓連接,並在相同的環境條件下存放。
5) 試件鋼板厚度應根據鋼結構工程中的代表性鋼板厚度確定。試件鋼板表面應平整、無油汙,孔、板邊緣無飛邊、毛刺。
6) 生產廠家應在鋼結構制造的同時進行抗滑系數試驗,並出具試驗報告。試驗報告應說明試驗方法和結果。
7)根據現行國家標準《鋼結構高強螺栓連接設計、施工及驗收規範》JGJ82的要求或設計文件的規定,采用相同材料和處理方法復核抗滑系數的構件,應與構件同時制作、同時移交。
7管球加工
1)桿件制作工藝流程:鋼管采購→檢驗材質、規格、表面質量(防腐處理)→下料、坡口→與錐頭或密封板組裝點焊→焊接→檢驗→防腐預處理→防腐處理。
2)螺栓球制造工藝:鋼筋(或鋼錠)壓力加工或圓鋼材料機加工→鍛造毛坯→正火→加工定位螺紋孔(M20)及其表面→加工螺紋孔及平面→打數加工、打數球→防腐處理→防腐處理。
3)錐頭及密封板生產工藝:成品鋼材下料→輪胎模具鍛造毛坯→正火處理→機加工。
4)焊接球節點網架制作工藝流程:采購鋼管→檢驗材質、規格、表面質量→放線→下料→空心球制作→組裝→防腐處理。
5)焊接空心球制造工藝流程:下料(用仿形切割機)→壓制(加熱)成型→機床或自動氣割坡口→焊接→焊縫無損檢測檢驗→防腐處理→包裝。
8、裝配
1)裝配前,工作人員必須熟悉構件施工圖紙及相關技術要求,並按施工圖紙的要求審查待裝配構件的質量。
2)因原材料尺寸不足,或技術要求需拼接的零件,壹般必須拼接後方可完成裝配。
3)在使用輪胎模具裝配時必須遵循以下規定:
(1)選擇的場地必須平整,並有足夠的強度。
(2)在布置和裝配胎模時,必須根據其鋼結構構件的特點,考慮焊接收縮等加工余量。
(3)首批構件組裝完成後,必須經質檢部門全面檢驗,合格後方可繼續組裝。
(4)構件在裝配過程中必須嚴格按照規定的裝配工藝進行,當有隱焊縫時,必須先施焊,經檢驗合格後方可覆蓋。當有復雜的裝配部件不易焊接時,也可以采用邊裝配邊焊接的方法來完成其裝配工作。
(5)為了減少變形和裝配順序,可采取先裝配成零件,再裝配成部件的方法。
4)鋼結構構件裝配方法的選擇,必須根據構件的結構特點和技術要求,結合制造廠的加工能力、機械設備等,選擇能有效控制裝配質量、生產效率高的方法。
5) 典型結構組裝
(1)焊接 H 型鋼施工工藝
工藝流程
下料→組裝→焊接→校正→二次下載→制孔→焊接其他部位→校正打磨
(2)箱型鋼構件加工
(3)強橫柱加工
(4)壹般卷管工藝流程圖
1)預拼裝數量根據設計要求和技術文件確定。
2)預裝件組合的選擇原則:盡量選擇主要受力骨架、節點連接結構復雜、構件公差接近極限且有代表性的構件組合。
3)預組裝應在堅實、穩定的平臺輪胎架上進行。其支承點水平度:
A≤300~1000m2允許偏差≤2mm
A≤1000~5000m2允許偏差<3mm
(1)預拼裝所有構件應按施工圖紙控制尺寸,每根桿件的重心應交於節點中心,且完全處於自由狀態,不允許外力強行固定。單個構件的支承點不論柱、粱、支座,均不應少於兩個支承點。
(2)預拼裝構件的控制基準,其中心線應標註清楚,並與平臺基線和地面基線相對壹致。控制基準應與設計要求基準壹致,如需改變預裝配基準的位置,應經工藝設計認可。
(3)凡需要預裝配的部件,生產完成後必須經檢驗員驗收,並達到單個部件的質量標準。同壹單個零件,最好能夠互換,而不影響整體幾何形狀。
(4)在胎架預拼全過程中,不得使用火焰或機械手段對構件進行校正、切割,或使用重碴、沖孔、錘擊。
(5)大架露天預拼裝檢查時間,建議在日出前、日落後定時進行。所用卷尺的精度,應與安裝單位壹致。
4)高強度螺栓連接預組裝時,可采用沖釘定位和臨時螺栓緊固。壹組螺栓中試裝孔不得少於螺栓孔的 30%,且不得少於 2 個。
6)按本規程第 5 條規定檢查不能通過的孔,允許修孔(擴孔、磨孔、刮孔)。修孔後,如不合格,允許用與母材材質相匹配的焊材焊補後重新打孔,但不允許在預裝輪胎架上進行。
5質量標準
見《結構工程質量驗收規範》GB50205-2001
6成品保護
1.6.1制作過程中每道工序之間應有成品保護措施,上道工序與下道工序的交接必須符合有關規範和設計要求。
1.6.2 邊緣加工好的坡口,需塗上保護膜塗層,並註意不要碰撞。
1.6.3校正成型件、拼裝半成品,堆放時,應合理墊點和堆放數量,防止彎曲變形。
1.6.4經處理的摩擦面應防油、防損壞。
1.6.5已塗防腐漆的零件、半成品(空心球、螺栓球及附件)和裝配體應防止磕碰,如有磕碰,應補塗防腐漆。
七、應註意的問題
1.7.1 技術質量
1.當對鋼材有懷疑時,應取樣復試,只有檢驗結果符合國家標準的規定和技術文件的要求,方可使用。
2.放樣所用的鋼尺必須經計量單位檢驗合格,並與所用鋼尺的土建、安裝等有關方面進行核對。
3.用火焰矯正時,鋼號為Q345、Q390、35、45的焊縫不允許水冷,必須在自然狀態下冷卻。
4.高強度螺栓孔及孔間距必須符合規範要求,這是直接關系到安裝質量的大問題。
5.摩擦面處理後應妥善保護;自然銹蝕後,壹般銹蝕期不得超過90天,摩擦面不得重復使用。
1.7.2 安全措施
1.認真執行各工種的安全操作規程。
2、對電氣設備采取漏電保護措施,防止觸電。
3、起重機嚴禁超載起吊。
4.各工種作業時,穿戴好勞動防護用品。