管桁架结构制作与安装施工工艺

钢管桁架构造制作与安装施工工艺1一般规定1.1适用范围本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形态的空间构造的建筑物以及构筑物。1.2编制依据的标准与标准优质碳素构造钢GB／T699—1999平凡碳素构造钢GB／T700—1998低合金高强度构造钢GB／T1591—1994一般工程用铸造碳素钢GB5576—1997铸件尺寸差GB6414—86构造用冷弯空心型钢GB／T6728—1986铸钢件超声探伤方法及质量评级方法GB7233—87焊接构造用碳素钢铸件GB／T7659—1987构造用无缝管GB／T8162—1999铸件重量公差GB／T11351—89直缝焊管GB／T13793—1992构造用不锈钢无缝钢管GB／T14975—1994钢构造工程施工质量验收标准GB50205—2001建筑工程施工质量验收统一标准GB50300—2001建筑钢构造焊接技术规程JGJ81—2002合金钢铸件JB／ZQ4297—1986铸件质量分等通那么JB／JQ82001—901.3材料要求管桁架运用的管材、板材、焊材、铸钢，除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求，还必需符合下述规定：1管材1)材质：必需符合《优质碳素构造钢》GB／T699—1999、《平凡碳素构造钢》GB／T700—1998、《低合金高强度构造钢》GB／T1591—1994和《构造用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994的规定；2)型材规格尺寸及其允许偏差：矩管必需符合《构造用冷弯空心型钢》GB／T6728—1986标准规定，无缝钢管必需符合《构造用无缝管》GB／T8162—1999标准规定，焊管必需符合《直缝焊管》GB／T13793—1992标准规定，不锈钢无缝钢管必需符合《构造用不锈钢无缝钢管》GB／T14975—1994标准规定。2板材1)材质：必需符合《平凡碳素构造钢》GB／T700—1998和《低合金高强度构造钢》GB／T1591—1994标准的规定；2)规格尺寸和允许偏差：必需符合《碳素构造钢和低合金钢热轧厚板和钢带》GB／T3274—1988和《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB／T709—1988标准规定。3焊材1)焊条：分别应符合《碳钢焊条》GB／T5117—1995、《低合金钢焊条》GB／T5118—1995和《不锈钢焊条》GB／T983—1995标准规定；2)焊丝分别应符合《熔化焊用钢丝》GB／T14957、《气体爱惜电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB／T8110、《碳钢药芯焊丝》GB／T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB／T17493标准规定。3)焊剂分别应符合《碳素构造钢埋弧焊用焊剂》GB5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB／T12470标准规定。4铸钢1)化学成分、力学性能管桁架所运用铸钢节点铸件材料接受ZG25Ⅱ、ZG35Ⅱ、ZG22Mn等，优先接受ZG35Ⅱ、ZG22Mn铸钢，其化学成分、力学性能分别应符合《一般工程用铸造碳素钢》GB5576—1997、《焊接构造用碳素钢铸件》GB／T7659—1987和《合金钢铸件》JB／ZQ4297—1986标准规定。注：管桁架所运用的钢支座通常也接受35号、45号构造钢锻件，其化学成分、机械性能符合《优质碳素构造钢》GB／T699—1999的要求。辊轴锻件用钢锭锻造时，锻造比不少于2.5，锻造过程中应限制锻造最终温度，锻件应进展正火处理后回火处理。锻件不得有超过其单面机加工的余量的50%的夹层、折叠、裂纹、结疤、夹渣等缺陷，不得有白点，且不允许焊补。2)尺寸公差和未注尺寸公差管桁架所运用的铸钢构件的尺寸公差应满足设计文件的规定。当设计无规定时，未注尺寸公差按GB6414—86CT13级，壁厚公差按GB6414—86CT14级，错型值为1.5mm;未留意量公差按GB／T11351—89MT13级。1.4截面形式管行架单元断面形式一般接受三角形、矩形、梯形及其组合形式〔图1.4-1〕。图1.4-1管行架单元断面形式注三角形断面;矩形断面;梯形断面;组合断面。1.5构件类型管行架组成构件分类一般有上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹干、横联杆、斜联杆,—1所示。图1.5-1管桁行架组成构件分类1.6腹杆及联杆组和类型管桁架的腹杆和联杆依据建筑要求、受力大小以及便利相贯节点处理，一般可接受单斜式或双斜式两种组合形式，如图1.6—1和图1.6—2所示。图1.6-1单斜式图1.6-2双斜式1.7节点及其形式管桁架节点分为球节点、板节点、铸钢节点、鼓节点、法兰节点和相贯节点等。其相贯根本节点形式有T、K、Y;复合节点形式有T—Y、T—K、＋、X等。2施工准备2.1材料准备1管桁架制造运用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等必需符合设计要求和现行标准的规定。2材料代用，接受等截面和等强度的原那么，任何材料代用均必需经设计单位核算认可，并按有关规定办理审批手续。3进厂的原材料除必需有生产厂的出厂质量证书，还应按合同要求和有关现行标准进展检验和验收，做好检查记录。4钢材当钢材的平直度不能满足工艺要求时，应先行矫正。其钢材矫正后，应符合表9.2—1规定的允许偏差要求。表2—1钢材经矫正后允许偏差工程允许偏差钢板，型钢的局部绕曲矢高f在1m范围内厚度〔t〕矢高〔f〕≤14mm≤1.5mm>14mm≤1.0mm角钢、槽钢、工字钢绕曲矢高f长度的1/1000，但不大于5.mm管材绕曲矢高f≤15mm≤1.5mm﹥15mm≤2.0mm5焊条钢管焊条出厂必需遵照标准进展严格检查，各项指标到达标准方能容许出厂。运用单位在焊条入库前，应按焊条质量保证书检查焊条质量是否符合要求，型号、牌号是否符合要求。对于管桁架等重要构造的焊条，应按规定经质量复检合格后验收入库。2.2焊接准备1管桁架构造焊接全过程，均应在焊接责任工程师的指导下进展。焊接责任工程师必需具备工程师以上技术职称〔或焊接技师〕，并依据工程的详细要求及设备实力，编制焊接工艺指导书。2焊接责任工程师和其它焊接技术人员，应具有担当焊接工程师的总体规划、管理和技术指导的实力。3焊接责任工程师和其它焊接技术人员应具有钢构造、焊接冶金、焊接施工等方面的学问和经验，并具有焊接施工的准备管理和施工技术指导的实力。4无损检验员必需经过培训，其资格应有文件或证书确认。假设规定由业主委派人员进展检验，应在合同文件中声明。中级以上无损检验员可以在其监视下，让助理检验员完成详细工作，助理检验员同样仍需经过专业培训、考核和实践，取得相关资格方能进展相关的检验工作。中级以上无损检验员应对无损检测结果进展审查、判定，并应对出具的监测报告签证、盖章、存盘、呈报。2.3深化设计1管桁架构造一般均需钢构造施工单位进展深化设计，因此要求管桁架构造施工单位应具有相应工程等级的钢构造专项设计资质。2管桁架构造深化设计的要求如下：1)应当建立构造整体三维线框模型，对重要部位的困难节点，还应进展三维实体仿真放样，条件允许时宜建立整体构造三维实体仿真模型。2)合理选用正确的构造节点形式，重要节点部位应当进展复核计算。3)依据材料定尺长度，正确确定桁架弦干拼接点位置，同时依据安装条件，确定桁架节段拼接位置。4)多根杆件相贯时，为保证节点施焊便利，同时保证焊缝质量，应当和构造设计师充分探讨，确定节点工作点的定位以及允许偏心量。5)对三维的曲线桁架，宜将其弦杆进展二维弧形绽开，绽开放样时应当充分考虑桁架拼接节点的安装精度与难度，和构造设计师充分探讨，选用合理的拼接节点形式。当二维绽开难以满足设计曲线形态时，除考虑三维成型的加工设备条件外，宜和构造师进展充分沟通，对加工曲线进展调整。6)确定全部节点的合理焊缝形式，针对不同焊接部位制定相适宜的焊接工艺。7)对于困难节点，必需明确节点的装配关系。8)确定重要零件、构件的加工工艺。3相贯线绘制在具有构造三维实体仿真模型和五轴以上数控相贯线切割机条件下，可以不进展特地的相贯线绘制，当不具备数控相贯线切割机条件时，必需进展相贯线绘制。1)深化设计常用节点形式：图2.3—1主管支管干脆相贯图2.3—2带加强套管相贯图2.3—3球管相贯钢管鼓钢管鼓图2.3—4管鼓相贯过渡板过渡板加劲板加劲板图2.3—5管板相贯节点连接筒连接筒图2.3—6管筒相贯节点连接法兰连接法兰图2.3—7法兰连接节点说明：1.上图中的节点形式为管桁架深化设计过程中常接受的节点形式，其构造要求以及计算原那么按《钢构造设标准》GB50017-2003和《网架构造设计与施工规程》JGJ7-91以及相关的钢构造设计构造手册内容执行。2.对于某些重要部位的特别节点形式，当难以接受手册简化计算公式确定其节点强度时，必需接受帮助手段供应其承载实力数据作为平安保障，一般的手段为有限元仿真计算或试验检测。2)支座节点管桁架构造接受的支座节点形式较多,对于一些新型的支座形式,如板式橡胶支座、万向球铰支座、滚轴支座、铸钢支座等应当通过与支座生产专业厂家的沟通,在深化设计阶段应当明确其构造要求,装配关系等，特别是支座安装后钢构造二次施工对支座的不利影响因素以及相应接受的工艺措施必需明确。2.4制作准备1放样和号料是管桁架构造制作工艺中的第一道也是至关重要的一道工序，从事放样、号料的技术人员和操作工人要求必需熟悉图纸，细致了解技术要求，对图纸构件的尺寸和定位方向进展细致核对。2对于构造杆件空间关系困难、连接节点呈空间定位、杆件之间或者杆件与相邻建筑体干预较多的管桁架构造，宜接受三维实体放样，三维实体放样分为整体实体放样和节点局部实体放样，如图2.4a和图2.4b所示。图2.4a整体实体放样图2.4b节点实体放样3由放样图进展胎架平台制作时，胎架平台工艺补偿尺度一般不得超过2mm.4构件放样尺寸确定以后，为保证放样精确，应当进展自检，检查样板是否符合图纸要求，核对样板数量，并且报专职检验人员检验。5下料加工之前，宜在计算机上进展电子图预拼装，当基于三维仿真实体模型条件下放样，可以干脆进展数控切割。3制作3.1工艺流程管桁架加工制作，可以依据详细工程状况在工厂或工地现场进展，其工艺流程见图3.1-1。3.2工作细那么1喷丸〔砂〕除锈管桁架的构件引荐运用喷丸除锈，允许运用其他方法，如喷砂除锈、手工除锈、酸洗除锈等，但必需到达设计要求的除锈等级。其除锈等级必需满足GB8923标准的规定。2接收1〕管材对接，必需按JGJ81—2002标准规定进展焊接工艺评定,确定焊接材料、焊接方法以及焊接工艺参数，以保证接收的质量。2〕管材对接焊缝，通常接受加内衬管〔板〕〔见图3.2-1〕和加隔板焊〔见图3.2-2〕的等强度全熔透焊接以及加外套筒〔见3.2-3〕和插入式的等强度角焊缝焊接，焊缝的质量等级必需到达设计图纸详细要求。3〕一样管材〔同管径同壁厚〕对接形式：见图3.2-1、图3.2-2、图3.2-3所示。图3.1-1加工制作工艺流程相贯线切割相贯线切割弯管节点球、板或铸件加工管桁架分段单元拼装检验检验节点焊接检验油漆、标识合格或货合格或货管材验收喷丸或喷砂机除锈退货或换货接管检验不合格合格不合格合格喷〔刷〕工厂底漆不合格不合格不合格退货或换货管材验收不合格退货或换货管材验收合合格图3.2-1加内衬管〔板〕的单面焊示意图图3.2-2加隔板焊示意图图3.2-3加外套筒角焊示意图4〕不同管材对接形式分为：内径一样壁厚不同、外经一样壁厚不同和内径外经均不同三种状况。不同管材对接，分别应接受下述措施到达管材之间的平缓过渡。详见图3.2—4、图3.2—5、图3.2—6所示。图3.2-4内径一样壁厚不同管材对接示意图图3.2-5外径一样壁厚不同管材对接示意图图3.2-6内径外经均不同管材对接示意图5〕焊缝的坡口形式，在管壁厚度不大于6mm时，可用I形坡口，其坡口宽度b应限制在4mm～8mm，见图3.2—7。在在管壁厚度大于6mm时，可用V形坡口，间隙应限制在2～5mm内，坡口角度α应依据管壁厚度和运用焊条或焊丝直径，在55°～80°内选择，见图3.2—8。6〕内衬管一般选用壁厚4～10mm,长度40～60mm为宜。图3.2-7I形坡口管对接图图3.2—8V形坡口管对接图7〕管材焊接，可以接受二氧化碳气体焊和手工电弧焊。接收焊缝应冷却到环境温度后进展外观检查，Q195、Q235、20＃材质的管材应在焊接后焊缝自然冷却到环境温度；Q295、Q345、09MnV、09MnNb、12Mn、12Mn、14MnNb、16Mn、16MnRE、18Nb材质的管材应在焊接完成24h后；Q390、Q420、Q460、15MnV、15MnTi、16MnNb、15MnVN、14MnVTiRE材质的管材应在焊接完成48h后，进展超声波探伤检查。8〕管材的最短接长为二倍D〔管材外经〕且不得小于600mm。管材接收后,每10000mm的对接接头不得超过3个；每5000mm的对接接头不得超过2个；每3000mm的对接接头不得超过1个。且对接接头处焊缝应与节点焊缝错开为1D并不得小于200mm的距离,如图3.2-9所示。图3.2-9对接接头焊缝与节点焊缝错开示意图9〕一样管材〔同管径同壁厚〕对接，接口错边小于0.15t(t为壁厚)且小于等于3mm。3相贯线切割1〕相贯线的切割，必需接受专用数控相贯线切割机进展。管件在切割前，必需用墨线弹出基准线，作为相贯线切割的起止和管件拼装的定位线。并保证相交管件的中心轴线交汇于一点。假如管桁架中，斜腹杆中心线交汇于弦杆中心线的外侧〔即正偏心〕或内侧〔负偏心〕，那么应使交汇的偏心距最小，且应满足：-0.55d0≤e≤0.25d0或-0.55h0≤e≤0.25h0，如图3.2-10所示。相贯线的切割，应遵照先大管后小管、先主管后支管、先厚壁管后薄壁管的依次进展。图3.2-10斜腹杆、弦杆中心线的偏心示意图注：d0为圆管直径；h0为矩管高度；e为偏心距。2〕管件壁厚大于6mm,应按图3.2-27、图3.2-28、图3.2-29和表3.2-5的坡口要求，接受定角、定点、固定坡口的方式与相贯线配套切割相贯节点焊接坡口。3〕相贯线形式主要分为：〔1〕二管相贯线a垂直相交相贯线如图3.2-11所示。b斜交相贯线如图3.2-12所示。c偏心相交相贯线如图3.2-13所示。图3.2-11垂直相交相贯线图3.2-12斜交相贯线图3.2-13偏心相交相贯线(2)三管相交相贯线和多管交相相贯线如图3.2-14，图3.2-15所示。图3.2-14三管相交相贯线图3.2-15多管相贯线〔3〕与环管或球相贯线a.与外环管相贯线如图3.2-16所示。b.与内环管相贯线如图3.2-17所示。c.与球相贯线如图3.2.17-18所示。—18管球相贯线4〕假设接受火焰或等离子数控相贯线切割机进展相贯线切割，切割后必需将相贯线四周残留熔渣去除干净，防止焊接缺陷产生。5〕管件切割时应依据不同的节点形式，参考下述规定预留焊接收缩余量：钢管球节点加衬管时，每条焊缝收缩余量应留1.5～3.5mm，不加衬管时，每条焊缝收缩余量应留1.0～2.0mm。焊接钢板节点，每个节点焊缝收缩余量应留2.0～3.0mm。相贯节点，每条焊缝收缩余量应留1.0～2.0mm。4弯管1〕弯管可以接受冷弯和热弯的方法。但对于管径较大和壁厚较厚弯曲半径较小〔通常R﹤20m〕的管件引荐运用较为先进的中频热弯工艺。2〕弯管工艺流程：设定模形靠板弯曲〔冷弯、热弯〕成型放样设定模形靠板弯曲〔冷弯、热弯〕成型放样3〕弧形、平面内函数曲线或平面内自由曲线的管件在弯制成形之前必需进展详细的限制点坐标计算，对单曲率杆件，每根下料杆件的弯曲前限制计算点不得少于5个点，对于曲率较大的杆件或多曲率杆件，其形态限制点相应增加。同时要求弯管成形后的检查限制点应不少于桁架上下弦杆节段限制点，检查时可以接受节点相对坐标进展校核〔图3.2-19〕。4〕弯管的质量应满足表3.2-1规定的加工公差要求。〔〕〔〕(c)(c)图3.2-19曲线桁架成形限制点表3.2-1弯管加工公差要求项目允许偏差备注管径的椭圆率〔Dmax-Dmin〕/Dmax8%矢〔弦〕高0～＋20mm弧长L／1500，且≤20mm壁厚减薄量13％t,且≤1.5mm注：1、Dmax、Dmin为管测点的最大、最小直径；2、t为管壁厚度。5节点板或节点球加工1)节点板(1)焊接钢板节点分为单板和十字节点板，用于连接收桁架杆件(图3.2-20)。十字节点板宜由二块带企口的钢板对插而成，也可以由三块钢板焊接而成。十字节点板构造如图3.2-21(a)、(b)所示。图3.2-20单板节点示意图()()图3.2-21十字节点板构造示意图(2)板节点所用的钢材应同管桁架杆件钢材一样，板材厚度由设计依据内力计算确定，一般比连接杆件厚度大2mm，但不得小于6mm。节点板大小尺寸由设计确定。十字节点板的竖向焊缝宜接受V形或K形坡口的全熔透对接焊缝。(3)钢板节点的节点板长度尺寸允许偏差为±2mm，角度允许偏差为±20′，可用角尺或样板检查，其接触面应密合。2)节点球加工焊接空心球节点，是目前管桁架中应用较多的一种节点。它构造简洁，受力明确，球体无方向性，可以与随意方向的管件连接。(1)焊接空心球加工工艺流程：装配焊接冲压成半球〔热压、冷压〕圆板下料机械加工装配焊接冲压成半球〔热压、冷压〕圆板下料机械加工(2)焊接空心球构造，由两个半球焊接而成，可分为不加肋〔图3.2-22〕和加肋〔图3.2-23〕两种。空心球外径与壁厚的比值按设计要求一般可选25～45。空心球壁厚与连接收件最大壁厚的比值选用1.2～2.0。空心球壁厚一般不小于4mm。(3)当空心球外径大于等于300mm,且杆件内力较大须要提高承载力时，可在球内两半球对焊处增设肋板，使肋板与两半球三者焊成一体，见图3.2-23。肋板厚度不小于球体壁厚；肋板本身可挖空以减轻自重，一般可挖去其直径的1／3～1／2。为了便利两个半球的拼装，在肋板上可接受凸台，其凸台高度不得大于1mm。内力较大的管件应位于肋板平面内。图3.2-22不加肋空心球图3.2-23加肋空心球(4)焊接空心球装配焊接前须在半球上钻一个5mm～10mm的排气孔，待焊接完成检验合格后用塞焊的方式将孔封闭。(5)焊接球节点的半球出胎冷却后，应对半圆球用样板修正弧度，然后按半径切割半圆球平面，并留出拼圆余量。半圆球修正、切割以后，宜接受机械或自动、半自动火焰切割方法打坡口。其坡口角度、钝边、间隙如图3.2-22和图3.2-23所示。(6)加肋空心球，按加肋的形式分为加单肋和加垂直双肋。对于加垂直双肋的空心球，在圆球拼装前，应对半球进展加肋、焊接。(7)球拼装应在胎具上进展，拼装应保持球的直径尺寸和圆度一样。(8)空心球焊接可用手工电弧焊或CO2爱惜焊的多层焊。壁厚大于16mm的大型空心球焊接时，为了保证质量，宜先接受CO2爱惜焊或手工电弧焊小直径焊条打底，再用埋弧焊填充、盖面。其焊接工艺参数与对应的平板焊接相近。拼装好的球体，应放在焊接胎架上转动〔手工或机械〕，接受180°对称依次焊法，见图9.3.2-24。图3.2-24球体转动对称焊接依次示意图(9)焊接空心球，焊接后的球外表应光滑平整，不得有局部凸起或折皱，其加工的尺寸公差必需符合表3.2-2规定。表3.2焊接空心球加工尺寸公差球直径〔mm〕直径公差〔mm〕圆度〔mm〕壁厚减簿量〔mm〕两半球对口错边量〔mm〕≤300±1.5≤1.513%t且≤1.5≤1.0﹥300±2.5≤2.5注：t为空心球壁厚。(9)焊接球焊缝应按JG／T3034.1标准进展超声波探伤检查，其质量应符合设计要求，当设计无要求时，应符合GB502005—2001标准规定的二级焊缝标准。3)铸钢件加工(1)管桁架铸钢节点构件铸造一般工艺流程：热处理浇铸落砂机加造型热处理浇铸落砂机加造型(2)管桁架铸钢件铸造模型尺寸应考虑铸件的收缩量，砂必需接受优质砂。为保证铸件外表光滑、不粘砂，砂型应用枯燥型或自硬型。(3)铸造钢水应充分精炼纯净，尽量削减非金属夹杂物，应从炉中取样进展化学成分分析，保证钢水质量。(4)应接受高强度的耐火釉砖作烧口系统，并保证钢水能顺当凝固和充分的补灌，防止浇铸系统中的型砂剥落而使铸件夹砂。(5)浇铸完成的铸件应慢慢冷却，幸免由于铸件应力或局部冷却产生的热应力使铸件变形或开裂。拆箱后应全面清砂，去除冒口、飞溅等附属物。(6)管桁架铸钢件清砂后，必需经整体退火处理，以消退铸造应力，整形或缺陷修补后再经正火加回火处理。正火处理过程中，保温时间不少于4h。(7)管桁架铸钢件不允许有冷裂、热裂、白点〔发裂〕、和热处理裂纹存在。如有裂缝应铲除焊补，其铲削深度和铲削面大小必需满足如下要求：在支座、节点主要受力部位及其四周50mm范围内，经铲削后缺陷面积不超过该面积的10%，断面减弱不超过10%。(8)管桁架所运用的铸钢件成品的外观质量和内在质量分别应符合表9.3.2-3、表9.3.2-4的规定。表3.2-3管桁架铸件外观质量要求序号项目要求备注1形态尺寸形态铸钢件的形态必需符合设计规定。其根本尺寸公差符合设计要求，或符合GB6414—86GT13级规定〔壁厚公差符合GB6414—86GT14级规定〕。根本尺寸公差符合设计要求，或符合GB6414—86GT13级规定。壁厚公差符合设计要求，或符合GB6414—86GT14级规定。错型值1.5mm2重量重量公差符合设计要求，或符合GB／T11351—89MT13级规定。3外表粗糙度Ra与其它管件连接部位12.5μm其它部位50μm4外表缺陷飞翅、毛刺、抬型、胀砂、冲砂、掉砂、外渗物、冷隔、浇注断流、外表裂纹、鼠尾、沟槽、夹砂结疤、粘砂、皱皮、缩陷、浇不到、未浇满、跑火、型漏、变形翘曲、冷豆，以及外表夹杂物、气孔、缩孔、砂眼等缺陷。符合设计要求和JB／JQ82001—90合格品的规定。表3.2-4管桁架铸件内在质量要求序号工程要求备注1力学性能屈服强度符合设计和《一般工程用铸造碳素钢》GB5576—1997、《焊接构造用碳素钢铸件》GB／T7659—1987和《合金钢铸件》JB／ZQ4297—1986标准规定。抗拉强度伸长率断面收缩率冲击韧性硬度2化学成分符合设计和《一般工程用铸造碳素钢》GB5576—1997、《焊接构造用碳素钢铸件》GB／T7659—1987和《合金钢铸件》JB／ZQ4297—1986标准规定。3特别性能低温性能设计要求。断裂性能乏累性能4内部缺陷缩孔、缩松、疏松、气孔、夹杂物、裂纹等经超声波无损检查符合设计要求，或符合GB7233—87规定的二级质量等级规定。6拼装和节点焊接1)管桁架跨度和自体重量超出吊装机械吊装实力时，在地面按起重量分段进展组焊。各段管件之间设置固定连接点〔以点焊连接〕，分段组焊完成后经焊缝及各部尺寸检验合格，再拆开分段处的临时连接点，逐段吊运至安装位置的台架上，进展合拢焊缝的焊接。2)管桁架拼装单元的拼装和焊接应在预先准备好的胎架上进展，以保证构造形态的精确性。单元拼装的尺寸必需精确，以保证高空安装〔总拼〕季节点的吻合和削减累积误差。单元体拼装，总体上应按先平面、后空间，从中间向两边，从下到上的依次进展；在同一节点上按先大管后小管、先主管后支管依次进展。尽量削减焊接变形和焊接应力。单元体拼焊完成后，标上编号、画出安装定位线，等候安装。3)管桁架拼装应按表3.2-9规定严格限制拼装尺寸偏差。4)当管桁架为弧形时，上下弧形杆的弦高允许偏差小于等于跨度〔弦长〕的1／1500，且不超过40.0mm。5)管桁架管球节点，管件应开坡口。管球连接应尽量接受在管件端头加衬管与球焊接，并在管件与球之间应留有必需的间隙以保证焊透，以实现焊缝与管件等强(图3.2-25)。在条件不允许的状况下，允许不加内衬管而接受坡口加角焊缝的措施，保证焊缝强度到达与管件等强〔图3.2-26〕。图3.2-25管件加衬管连接图3.2-26坡口加角焊缝连接角焊缝的焊脚尺寸K应符合以下要求：当管壁厚度t≤4mm时，K≤1.5t且不宜小于4mm;当管壁厚度t﹥4mm时，K≤1.2t且不宜小于6mm。6)一般状况下，球面上相邻管件的净间距不宜小于10mm。当球面上汇交的管件较多时，允许局部管件相贯，但必需符合下述要求：(1)汇交管件的轴线必需通过球体中心线；(2)相贯连接的两管件中，截面积大的主管件必需全截面焊在球上〔当两管件截面相等时，取拉杆为主管件〕。另一管件那么坡口焊在主管件上，但必需保证有3／4截面焊在球上，并以加肋板补足减弱的面积。7)管材相贯接头的拼焊，应符合图3.2-27、图3.2-28、图3.2-29和表3.2-5的要求图9.3.2-27圆管、矩形管相贯接头焊缝分区形式示意图注：圆管及方管的相配连接；圆管及方管的台阶连接；圆管接头分区；台阶状矩形管接头分区；相配的方管接头分区图3.2-28局部两夹角〔Ψ〕和坡口角〔α〕示意图图3.2-29管材相贯接头全焊透焊缝的各区坡口形态与尺寸示意图〔焊缝为标准平直状剖面形态〕注：1—尺寸he、hL、b、b′、Ψ、ω、α、见表9.3.2-5；2—最小标准平直焊缝剖面形态照实线所示；3—可接受虚线所示的下凹状剖面形态；4—支管厚度tb﹤16mm;5—hK:加强焊角尺寸2-5圆管T、K、Y形相贯接头全焊透焊缝坡口尺寸及焊缝厚度坡口尺寸趾部ψ=180°～135°侧部ψ=150°～50°过渡局部ψ=75°～30°跟部ψ=40°～15°坡门角度α最大90°ψ≤105°时60°40°最小45°37.5°；ψ较小时1／2ψψ较大时1／2ψ支管端部斜削角度ω最大依据所需的α值确定最小10°或ψ＞105°时45°10°根部间隙b最大四种焊接方法均为5mm气爱惜焊(短路过渡)、药芯焊丝气保护焊：α＞45°时6mm；α≤45°时8mm；手工电弧焊和药芯焊丝自爱惜焊时6mm最小1.5mm打底焊后坡口底部宽度b′最大手工电弧焊和药芯焊丝自保护焊：α为25°～40°时3mm；α为15°～25°时5mm。气爱惜焊(短路过渡)和药芯焊丝气爱惜焊：α为30°～40°时3mm；α为25°～30°时6mm；α为20°～25°时10mmα为15°～20°时13mm焊缝有效厚度he≥tbψ≥90°时，≥tb；ψ＜90°时，≥≥,但不超过1.75tb≥2tbhL≥,但不超过1.75tb焊缝可堆焊至满足要求注：坡口角度α＜30°时应进展工艺评定；由打底焊道保证坡口底部必要的宽度b′8〕由于管件的直径、圆度及坡口制作中都存在着误差，为便于操作，在开坡口时不留钝边。间隙保持在0-1.5mm，当间隙大于1.5mm时，可按超标间隙值增加焊脚尺寸。当间隙大于5mm时，应接受堆焊和打磨方法，修整支管端头或在接口处主管外表堆焊焊道，以减小焊缝间隙。但要幸免过多地堆焊。9〕焊接方法一般接受低氢型焊条手工电弧焊或二氧化碳气体爱惜焊，焊接参数按表3.2-6、表3.2-7和表3.2-8所列数值范围选用。表3.2-6T、Y、K形节点手工电弧焊焊接工艺参数焊条直径〔mm〕焊接电流〔A〕平焊横焊立焊仰焊φ3.2120~140100~13085~12090~120φ4.0160~180150~170140~170140~170φ5.0190~240170~220——表3.2-7CO2气体爱惜焊细颗粒过渡焊接工艺参数焊条直径φ〔mm〕焊接姿态焊接参数气体流量〔L／min〕电流〔A〕电压〔V〕速度〔mm/min〕1.2仰焊200～23024～30150～20020～80立焊220～26026～34俯焊280～34030～381.6仰焊230～26026～34300～400立焊250～30030～38俯焊320～35034～42表3.2-8CO2气体爱惜焊短路过渡焊接工艺参数焊丝直径〔mm〕焊接位置焊接参数气体流量〔L／min〕电流〔A〕电流〔V〕速度〔mm/min〕0.8俯焊90～11019～21250～4509～121.2俯焊160～20024～2612～15立焊100～13022～2312～15仰焊120～15023～2412～151.6俯焊260～30031～3322～25立焊190～23028～3018～22表3.2-9管桁架拼装尺寸允许偏差项目允许偏差〔mm〕图例节点中心位置偏移L／500，且不超过5mm相贯节点弯曲偏心e－0.55d0(h0)≤e≤0.25d0(h0)相贯节点扭转偏心e12%d0(h0),且不超过5mm焊接球节点与钢管中心偏移2%D,且不超过10mm管件轴线的弯曲矢高fL1/1000,且不大于5.0直腹杆垂直度±L1／1500，且不超过±3.0管材接口错边t/10,不大于3.0截面尺寸平面管桁架高度±H／250，且不超过±15.0三角形管桁架角度±1°四边形管桁架高度±H／250，且不超过±15.0对角线Δ±1%拱度设计要求起拱±L／5000设计未要求起拱0～＋20分段单元长度≤20m±20﹥20m±30注：L1管件长度；t为管壁厚度；H为管桁架截面高度；L为管桁架长度；d0为弦管外经；h0为矩管高度；D为焊接球外经；为理论对角线长度。4安装4.1管桁架安装应由具备相应钢构造工程施工资质的施工单位担当，施工现场应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量限制及检验制度和经审批的施工组织设计、施工方案〔或作业指导书〕等技术文件。4.2安装前应依据《钢构造工程施工质量验收标准》GB50205—2001和本标准对管、板、焊接球以及分段制作单元进展检查验收，不符合要求应先进展处理。4.3管桁架工地现场安装常用方法有六种：高空散装法、分条分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法和整体顶升法。各种方法均有其各自的特点和适用条件，管桁架安装应依据管桁架受力和构造特点〔如构造形式、刚度，外形特点，支撑形式，支座构造与分布等〕，在满足质量、平安、进度和经济效益的要求下，结合本地区的施工技术条件和设备资源配备等因数，因地制宜、综合确定合理的安装方法。4.4当管桁架安装要在高空搭设拼装支架时，支架上支撑点的位置应设在节点处。支架应验算其承载力和稳定性，必要时可进展试压，以确保平安牢靠；当天安装的管桁架节段应与支架形成整体稳定体系；支架支座下应接受措施防止支座下沉。在撤除支架过程中应防止个别支撑点集中受力，宜依据各支撑点的构造自重挠度值，接受分区分阶段按比例下降或用每步不大于10mm的等步下降法撤除支撑点。4.5将管桁架分成条状或块状单元在高空连成整体时，管桁架单元应具有足够刚度并保证运输和吊装中自身的几何不变性，否那么应接受临时加固措施。拱形管桁架在拼装过程中应随时检查基准轴线位置、标高及垂直度偏差，并刚好订正。4.6为保证管桁架顺当拼装，在分条、块或段合拢处，可接受安装螺栓等措施。合拢时，可用千斤顶将管桁架单元顶到设计标高，然后连接。4.7管桁架无论接受何种吊装方法，吊点〔或受力点〕应选在管桁架的节点处，并对节点的承载力以及变形进展验算，以保证吊装的平安和管桁架单元不至出现塑性变形。管桁架一般吊装工艺流程如图9.4.7-1所示。4.8管桁架安装焊缝现场焊接一般工艺流程如图4.8-1所示。在焊缝焊好后，应刚好用砂轮和钢丝刷打磨处理焊缝及其热影响区域，补涂防锈底漆，以防止焊缝锈蚀。收缩横缆风收缩横缆风接头临时拴接定位、焊接下一节段或临时支撑试吊吊装系缆全面检查吊装组织及施工观测组成立桁架吊装段运输到起吊位置节段捆绑、扣索前锚连接正起吊、正落位调正、斜拉和扣挂测量限制桁架检测焊接质量检查图4.7-1吊装工艺流程焊接平安设备准备与检查焊接平安设备准备与检查焊接设备与材料备准定位焊接衬板和引弧板坡口检查记录气象条件检查记录坡口外表清理焊接焊接外观及超声波探伤焊接施工记录检查验收记录焊接结束下一个作业点外表涂装防腐切换停顿焊接作业焊接电源调整和焊道清理修补焊接图4.8-1现场焊接工艺流程.9管桁架安装应按表4.9-1的规定，限制形态和位置尺寸偏差，保证平安和运用功能。表4.9-1管桁架安装形态和位置允许偏差项目允许偏差图例单榀桁架垂直度H1／250，且不大于15mm单榀桁架侧向弯曲矢高L1／1000，且不大于50mm不同方向桁架连接垂直方向偏差4％D，且不超过Min(25mm，R－r)水平方向偏差2％，且不超过10mm整体垂直度〔H／2500＋10.0〕，且不大于50mm整体平面弯曲L／1500，且不大于50mm支点中心偏移L／3000，且不大于30mm相邻两支点凹凸差L2／1500，且不大于10mm顶标高偏差H／1000，不大于30mm注：H1为单榀管桁架的截面高度；L1为单榀管桁架的跨度；H为管桁架高度；L为管桁架的纵向、横向长度；L2为相邻两支座的距离；D为弦杆外经；R为相互连接的管件中大管的外半径；r为相互连接的管件中小管的外半径。4.10管桁架节段在高空安装过程中，腹杆管件两端头，由于节点管件较多空间位置受其他管件的限制，无法喂入要求的节点位置时，管件可以接受下述措施进展拼接：1断管措施：将管件从偏离中间1／6以外斜口断开，分别将两端喂入定位焊接后，再接受坡口熔透焊将斜口对接。斜断口的角度限制在30°～45°为宜。如图9.4.10-1所示。图4.10-1断管连接示意图揭盖措施：将管件端头从管径中间剖开必需距离后向上斜断下，然后将管件两端喂入并焊接后，再将揭盖扣回接受坡口熔透焊焊接复原。其斜口角度不大于45°—2所示。图4.2—2管端揭盖示意图4.11管桁架接受分段制作空中对接时，弦杆的节点可在一个节间内，其上下弦杆的交织间距应≥500mm，空中对接的节点可不加内衬管进展焊接，其焊缝应满足设计要求的对接焊缝等级。4.12全部钢管的端部均应用钢板封闭并沿周边连续满焊以防空气进入管内造成管内壁生锈，影响工程运用寿命。当管壁厚度小于6mm时，封板厚度与管壁厚度相等；当管壁厚度大于等于6mm时，封板厚度应不小于6mm。4.13在安装过程中有可能积水的管件，应在管件的低端钻一个φ10mm的排水孔，以防管内积水；待管桁架安装完成后，用塞焊的形式将孔封闭。5质量限制和检验5.1材料管桁架所运用的钢材、焊材等必需符合设计要求并按GB50205—2001《钢构造工程施工质量验收标准》中第4条的规定做相应的检验和试验。5.2焊接球加工检验焊接球的质量遵照主控工程和一般工程进展分类限制与检验。Ⅰ主控工程1焊接球焊缝应进展无损检验，其质量应符合设计要求，当设计无要求时应符合GB50205—2001标准中规定的二级质量标准。检查数量：每一规格按数量抽查5％，且不少于3个。检验方法：超声波探伤或检查检验报告。Ⅱ一般工程1—1规定。检查数量：每一规格按数量抽查5％，且不少于3个。检验方法：用卡尺和测厚仪检查。2焊接球外表应无明显水纹及局部凹凸不平不大于1.5mm。检查数量：每一规格按数量抽查5％，且不少于3个。检验方法：用弧形套模、卡尺和视察检查。3焊接球的两半球对口错边应不大于1.0mm。检查数量：每一规格按数量抽查10％，且不少