钢结构施工方案及施工工艺

钢结构施工方案及施工工艺

第一节钢梁厂内制造工艺

一、制造工艺原则

1、工厂应严格按规范要求及标准制作检查，主要参考规范有《公路桥涵施工技术规范》、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》、《钢结构工程质量验收规范》和《铁路钢桥制造及验收规范》。

2、钢结构构件的制作过程中，应严格遵守公司质量管理程序文件与各项规定，确保钢结构在加工制作中的质量。

3、施工应严格遵守公司的安全生产程序文件与各项安全规章制度和安全操作规定，确保安全生产。

二、原材料管理

1、钢梁制作材料必须符合设计要求及现行标准规定，钢材进入公司后，必须持有材料质保单，还需对该质保单进行核对，材料入库前质管部门应对该批材料的数量、牌号、规格进行验收及复验，钢材材质应符合GB/T1591-2008和GB/T700-2006规定的化学成分及机械性能。其中40mm和28mm应满足《厚度方向性能板》（GB/T5313-2010）中Z35级要求。

2、制造使用的钢板、型材在材质或规格方面，不允许

自行更改钢材型号及板厚度如有意外变化，对原设计作更改，必须征得原设计单位同意方可实施。

3、当钢材表面出现局部磨坑或划痕时其深度在0.3～1.0mm时，可修磨匀顺，当深度超过1mm时，应进行焊补后修磨匀顺。

4、原材料进厂后不得露天堆放较长时间，堆放应整齐，避免潮湿、腐蚀，实行专料专用，并按规定涂刷标记及标记移植。

5、钢板及型材在下料前应对所有使用材料的规格，厚度进行确认并进行娇平及矫直，平面度与直线度（含型钢）允许偏差见下表；矫正后的钢材表面不得出现有明显的凹痕及损伤，下料时应避开损伤部位。

材料的形状要求及矫正允许偏差（单位：mm）

6、本工程主体结构采用Q345qD级钢，钢材材质应符合GB/T714-2008规定的化学成分及机械性能。

7、钢材应符合现行国家标准和规范并保证材质抗拉强度，伸长率，屈服强度，冷弯试验和碳、硫、磷的含量限值满足规范要求。钢材屈服强度有明显的屈服台阶，钢材的伸长率应不小于20%，钢材应由良好的可焊性和合格的冲击韧性。

8、焊接材料

⑴焊接材料根据焊接工艺评定试验结果确定，购进的材料按焊接材料的管理办法进行入库登记及编号。

⑵焊接材料的保管、领用、发放

a、焊条、焊丝、焊剂均应放在干燥、通风的地方，并有专人保管。

b、焊接材料的领用必须和工艺要求的牌号规格一致。焊工领料依工艺卡凭领料单领用焊接材料。

c、焊剂材料的发放记录和保管情况应经常检查和考核。

⑶焊接材料的初步确定

a、焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明

外，应按现行有关标准进行复验，并做好复验检查记录；

焊接材料复验标准

b、手工焊焊条采用与母材相匹配的焊条（E5015）；

c、自动焊与半自动焊焊丝、焊剂，Q345qD钢材采用

H10Mn2，其技术要求均应符合《焊接用焊丝》（GB/T14957-94）

的规定，焊丝相配合的焊剂选用SJ101焊剂，并满足

（GB/T5293-85）规定。CO2气体保护焊采用ER50-6实芯焊丝，工地拼接采用药芯焊丝E501T-1，焊丝直径均为φ1.2mm。

9、原材料采购：依据构件的零件尺寸，预先按照标准规定的钢材进行排版，确保用材规格数量，特殊零部件根据排版尺寸双定尺钢材，减少材料浪费，提高材料利用率。

10、根据设计要求，细分钢材的交货条件根据细分的要求编制采购清单，保证专料专用。

11、钢结构制作全面纳入钢结构质量追溯体系，对工程上的主要承载结构用料，建立追溯档案，保证在任何情况下都能够提供每个材料的质量证明，同时保证若这批材料出现任何问题均能够适时追溯符合相关材料的质量状况。

12、建立加工质量永久追溯档案，记录每一道工序的责任人，履行产品质量责任终身制。

13、焊材的烘干

焊材的烘干采用焊剂焊条烘箱（无锡联通焊接机械厂

LT100-500）。烘烤时应从100℃以下缓慢升温，保温后随炉缓冷，禁止突然放入高温炉或快速升温，以及从高温中突然取出冷却。常用焊材的烘干和使用要求如下：

焊接材料烘干和使用

密封的焊丝和密封盒装的焊丝原则上不在烘干。

烘干后的低氢型焊条，应保存在100～150℃的恒温箱中，随用随取。低氢型焊条在现场使用时，应备有性能良好的保温筒，超过允许使用时间后须重新烘干。

每位焊工每次的领用焊条量一般不超过30根为宜；焊丝每次的领用量为一盘；焊剂领用量每次以10kg为宜.焊剂领用时须装入带盖无锈的铁桶内。

三、钢结构制作前期准备工作

1、放样前放样人员必须熟悉施工详图及施工工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸和链接有否不当之处。如发现施工图错误，应及时与设计人员签发的设计变更文件后进行施工，不得擅自修改图纸。

2、放样时应在平整的放样平台上进行。采用电脑按照

实际尺寸进行建模，凡需放大样的构件，应以1：1的比例放出实样。

3、放样工作完成，对所有放大样（或下料图）先进行自检，无误后报专职检验员检查。

4、制造使用的量器具应定期经计量单位检测、矫正，以保证构件尺寸的准确。构件尺寸的计量基准温度为20℃，所有构件尺寸均应是在基准温度条件下的尺寸。制作过程使用的一切量具、仪表等均需经计量机构鉴定合格后方可使用，并在鉴定使用期内。工地用尺在施工使用前应与工厂用尺相互校对。

5、梁段的零件应在胎模和平台上拼装、施焊。采用多节段进行组装，以保证零件及构件的几何尺寸。

6、构件的工地接头均应设置工地拼装定位装置，以保证构件之间的工地连接准确度。

7、所有钢结构构件制造过程，板件及单元件的吊装，必须采取有效措施以保证板件及单元件具有足够刚度，防止吊装过程中产生变形。

8、制造要求及允许偏差

⑴、放样及号料

a、放样和号料应严格按图纸和工艺要求进行，样板、样杆、样条制作的允许偏差应符合下表的规定。

样板、样杆、样条制作允许偏差（单位：mm）

b、对于形状复杂的零部件，在图中不易确定的尺寸，应通过放样校对后确定。

c、放样和号料应预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。

d、号料前应检查钢材的牌号、规格、质量，管材钢料外形尺寸允许偏差为±1mm。

e、板件零件下料后必须合样。

f、号料前板必须进行整平处理，同时核对材质。

g、下料后的余料必须涂刷标记。

⑵切割

a、钢梁主要零部件的切割采用精密切割，如数控、自动、半自动切割。手工切割仅适用切割后边缘仍需机械加工的零件。

b、剪切仅用于钢板厚度不大于12mm的下料，机械剪切边缘应整齐、无毛刺、反口、缺肉等缺陷，并满足下列剪切偏差要求：板件长度：±2.0mm，边缘缺棱1mm，型钢端部垂直度≤2.0mm，手工切割时允许偏差为±2.0mm；精密切割（数控、自动、半自动、相贯线切割）时，切割边缘表面质量应符合下表的规定，切割面硬度不超过HV350。

切割表面质量要求

9、对加工部件有严格要求的零部件划线应采用划针工具进行划线，划线时应标明基准线，中心线和检验控制线，但作记号时不得使用凿子一类工具，少量的冲印标记其深度＜0.5mm，在钢板上不应留有永久性的划线痕迹。划线号料后应按规定做好标记的移植工作。

10、号料中的构件因板长不够拼接时拼板的对接焊缝的相对位置应相互错开200mm以上，并避开节点位置200mm以上（型材拼接应尽量避免中间位置拼接，还用考虑到焊接收缩余量等因素，加放适量的加工余量）。

11、构件下料时，根据设计图纸或下料清单划线，划线时应考虑到切割缝宽度，并考虑到焊接收缩量。顶底腹板宽

度预留2mm收缩量。切割宽度及补偿见下表：

切割宽度及补偿表（单位：mm）

12、钢板切割下料宽度=图示尺寸+焊接收缩量3mm+切割补偿。

13、构件在切割时还应考虑到长度方向切削量，一般特别要求加放3～4mm焊接收缩量，长度方向20mm余量（劲板焊接收缩量为每道0.5～0.8mm）。

14、切割时调整割具高度，割具离钢板表面10～15mm，风线与钢板表面垂直，并随时观察火焰是否正常，切割是否穿透，切割方向是否按切割要求进行并随时进行微调。切割后须自检零件尺寸，然后标上该零件所属工程号、图号、构件号再由质检部门专检各项指示尺寸，合格后方可转入下道工序。

15、火焰矫正的最高温度应控制在：材质为Q345，Q235时温度≤800℃（亮红色），严禁过烧，矫正后温度应缓慢冷却，降至室温前严禁锤击母材，严禁使用水急冷。

16、弯曲加工为热加工时要在热状态（900～1000℃）下进行，当温度降至700～800℃之前应结束加工，不可在蓝脆区（200～400℃）进行；弯曲加工为常温时主要受力杆件的内侧弯曲半径不得小于板厚的1.5倍。弯曲加工后零件边缘不得产生裂纹。

17、对需要磨光顶紧的部位，在数控端面铣上铣平，确保顶紧面光洁，无毛刺，确保达到磨光顶紧的要求。

四、焊接要求及工艺

（一）焊接基本要求

1、焊工（包括定位焊），必须有焊接资格证书，且只能从事焊工资格认定范围内的工作。脱离焊接工作岗位半年以上的焊工，重新工作时，应重新考核鉴定资格。

2、焊接前应检查并确认所使用设备工作状态是否正常，仪表工具是否良好、齐全可靠；方可施焊。

3、施焊应严格执行焊接工艺，不得随意变更参数。

4、施焊时，环境温度应不低于5℃，环境湿度应补高于80%；环境温度低于5℃时，原不要求焊前预热的构件增加预热措施。相对湿度高于80%时，焊前应用烤枪对焊区进行烘

烤除湿，焊条、焊剂在空气中暴露时间不宜超过2小时。室外作业时，宜在晴天进行，遇到风雨时应设置挡风板和遮雨棚。

5、焊接选用直流电源，采用反极性连接（即工件接负极）；

6、焊接前清楚坡口及坡口附近30mm范围内铁锈、割渣、毛刺、油污等物，露出金属光泽。多道焊时应将前道熔渣清楚干净；

7、焊接尽量采用多道焊，手工焊和CO2气体保护焊时焊条或焊丝可作适当横向摆动；

8、施焊时，母材的非焊接区域不得随意引弧，在条件许可时，尽量采用双面焊清根。

9、重要焊缝施焊过程应进行记录，确保焊接质量。

10、钢板对接接头，其纵横两个方向的对接焊缝，不允许十字交叉，T形交叉时交叉点的距离不得小于200mm，且拼接材料的长度不小于1000mm宽度不小于200mm。

11、梁段工地对接缝、弯形板腹板做成向上的V型坡口。

12、焊接坡口可采用火焰切割加工，加工后的坡口形式与尺寸应符合相关规定。火焰切割时，切口上下不得产生裂纹，并不宜有大于1mm的缺棱，切割后用砂轮清除边缘的氧化物、熔瘤和飞溅物等。

13、焊条和焊剂均为易吸潮货物，装运和使用前应妥善