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首钢冷轧薄板生产线工程钢结构制作方案首钢冷轧薄板生产线工程钢结构制作方案一、工程概况：1、前言： 本工程为首钢冷轧薄板生产线工程钢结构制作工程。厂房钢结构包括刚架系统（柱子系统和屋面梁）、屋面系统和吊车梁系统。刚架系统由钢柱、柱间支撑及屋面梁组成，钢柱上柱为实腹式工字形柱，下柱为双肢钢管混凝土柱，柱脚采用分离式柱脚；檩条及支撑体系组成屋盖系统。吊车梁系统包括吊车梁、辅助桁架、水平支撑等，主要结构形式为焊接H型。吊车梁与制动板的连接、吊车梁上翼缘与钢柱的连接采用高强螺栓连接。屋面梁与柱之间采用混合接头（腹板高强螺栓连接、盖板焊缝连接）。高强螺栓：采用扭剪型高强螺栓连接副，性能10.9S，连接构件接触面采用喷砂处理，摩擦系数不得小于0.45。根据中冶集团的分工，我制造分公司主要承担一区、二区（不包括连退区）、三区及零区和五区部分的钢结构工程，钢结构总量约15000吨,其中一区刚架系统1104吨，吊车梁系统1042吨，屋面系统1472吨；二区（不包括连退区）刚架系统800吨，吊车梁系统1300吨，屋面系统1200吨；三区刚架系统560吨，吊车梁系统473吨，屋面系统623吨；五区和零区详图暂缺。2、主要加工设备：在钢结构制作过程中最大限度使用机械设备并利用各种工装夹具，以减少手工操作的随意性和不稳定性，提高生产效率。3、质量目标及监控：3.1、钢结构制作质量目标为产品合格率100，优良率90以上,争创精品工程,达到用户满意。3.2、严格按钢结构制作图纸、工艺要求和规范标准，进行工序控制和检验；并积极配合项目部、首钢建设质量检查站和监理的工作，不断提高产品的制作质量。二、材料的选用及管理: 1.材料进厂检验： 材料按计划到厂后，由材料质检员负责对其外观、规格等进行检验，及时填写材料验证记录，并检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等质保资料，符合设计要求后,方可投料；对设计及标准规定需要复验的材料及时按要求进行复验。2.设计对材质的要求： （1）钢柱下柱钢管、屋面梁、柱间支撑、屋面系统、吊车梁系统制动结构、辅助桁架、下翼缘水平支撑、垂直支撑以及其它零件采用Q235B（性能要求符合GB/T700-88的规定）；（2）钢柱上柱采用Q345B，吊车梁主材采用Q235D（性能要求符合GB/T1591-98的规定）；Q345钢其质量应符合低合金高强度结构钢（GB/T1591-98）的规定，应具有抗拉强度，伸长率，屈服点，冷弯实验以及碳、硫、磷含量的合格保证；Q235B其质量应符合碳素结构钢（GB/T700-88）的规定，应具有抗拉强度，伸长率，屈服点，冷弯实验以及碳、硫、磷含量的合格保证。钢材、焊材、涂装材料须有质量证明书，并符合设计要求和现行有关标准的要求。钢材表面锈蚀、划痕等缺陷不得超过钢材允许负偏差的1/2；并不得有麻点，否则严禁使用。3.焊接材料：（1）.焊材的选用应符合下表规定：焊接方法材质焊接材料焊条技术标准手工焊Q235B、Q235钢与Q235钢之间E4316GB/T5117-1995Q345B、Q235DE5016或E5015GB/T5118-1995自动焊Q235B、Q235钢与Q345钢之间H08A+ HJ431GB/T14957-1994Q345B、Q235DH08MnA+ HJ431GB/T14957-1994CO2气保焊Q235B、 Q345B、Q235DH08Mn2SiGB/T14957-1994（2）CO2气体保护焊的气体纯度应大于99.5。（3）焊材使用前应按下表进行烘干：名 称烘干温度（）烘干时间（h）备注焊条E5016E5015E431630040012恒温箱储存温度80100焊剂HJ4312502（4）材料如有代用须经设计部门同意后方可使用。4.油漆（待定）三加工制作：1、号料工序：1.1、板材进厂后应先核对其规格、材质及编号并清除表面杂质。钢材表面质量应符合下表规定，否则要先在平板机上进行矫正平直。项目板厚(mm)允许偏差(mm)钢板局部平面度(每米)T14T141.51.01.2、号料前应核对施工图和掌握工艺要求，发现问题及时向项目技术负责人提出。1.3、板材号料用钢尺及划针划线，或用多头直条切割机直接号切。如制作样板，其精度偏差如下： （1）长度、宽度：0.5mm （2）对角线差：1.0mm （3）孔距：0.5mm （4）加工样板角度：201.4、坡口加工用半自动切割机进行。1.5、放样号料时应按下表要求预留切割、刨边余量。加工余量剪切(mm)手工切割(mm)自动切割(mm)切割缝0.51.02.04.02.03.0刨边2.03.05.06.03.04.01.6、钢柱H型、屋面梁和吊车梁下料应按排版图进行，翼缘板及腹板的拼接采用整板拼焊后下料，长度方向预留3050mm荒料；翼缘板允许长度方向拼接，接料的长度方向应与轧制方向一致，翼缘板拼接长度不应小于2倍的板宽；腹板拼接宽度不应小于300 mm，长度不应小于600 mm，吊车梁翼缘板的拼接点应距梁端1/3范围内，翼缘板、腹板三者的对接缝不应设在同一截面，应互相错开200mm以上，与加劲板亦应错开200mm以上。1.7、板材接料焊缝及H型主焊缝两端应加100100的引弧板，其材质、规格、坡口型式应与母材相同。1.8、板材号料后应标明定货号、零件号、加工方法等有关数据，并作好标识移植工作。1.9、H型焊接后须经矫直机矫正，二次装配焊接修复后方能进行翼缘板、腹板上号钻孔，其它一次号钻孔。钻孔前均应规孔打冲眼。1.10、柱、屋面梁、吊车梁焊接前先把接口两侧各50mm范围内的铁锈、油污等杂质彻底清除干净。1.11、所有板材接料焊缝及H型主焊缝均采用埋弧自动焊焊接。1.12、板材接料剖口形式=1218mm=2050mm钢管接料应加衬圈，外单铲坡口450钝2，如图所示：1.13、K型焊缝坡口型式：1.14、（1）吊车梁腹板起拱：为保证不下挠，应采用号料起拱。具体方式可参考如下示意图：（2）.屋面梁腹板起拱：跨度大于24米的屋面梁采用号料起拱。具体方式可参考如下示意图：1.15、型钢接料形式：角钢、槽钢、工字钢采用加连接板标准接头的方式；焊接H型钢接料采用“Z”字形式并对焊缝无损探伤。1.16、吊车梁的劲板长度大于2m时，应尽量采用多头直条切割机切割；当采用半自动切割机进行切割时，应防止切割后筋板产生侧弯变形。2、切割工序:2.1、切割前,应将切割区表面的铁锈,油污等清除干净，严格按划线下料的标注进行切割.切割后,断口处不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱,并及时清除边缘的熔瘤和飞溅物，否则，严禁向下道工序传递。2.2、切割中如发现有重皮或缺陷严重的现象应停止切割,并及时通知技术人员解决。2.3、板材切割宜采用多头直条切割机切割；型材可用手工切割或剪切，坡口加工采用半自动切割机或刨边机加工。如采用半自动切割机进行切割要采取防变形措施。2.4、采用半自动切割时应控制切割工艺参数如下表：割嘴号码板厚(mm)氧气压力(MPa)丙烷压力（MPa）气割速度(mm/min)14100.690.780.3650450210200.690.780.3500350320300.690.780.3450300430500.690.780.3400300板厚小于8mm的加劲板、零件板可采用剪板机剪切，切割后打磨毛边、飞刺。2.5、 a)剪切切割偏差:2.0mm b)半自动切割偏差:1.5mmc)坡口角度偏差:5 d)钝边:1.0mm2.6、切割面与钢材表面的不垂直度偏差10%且不大于2.0mm.2.7、切割及剪切后应及时清除熔瘤、飞边和毛刺。2.8、多头切割工艺性能参数表：割嘴号气割钢板厚度气体压力105 Pa气体消耗量气割速度(mm/min)氧气丙烷氧气(立方米/h)丙烷(立方分米/h)151530.32.53350400450500215303.50.33.54.54505003504503304540.3565506002504002.9、梁、柱有刨平顶紧的零件采用精切后打磨，保证顶紧接触面有75以上的面积紧贴。3、制孔工序:3.1、按施工图纸要求选择钻头直径。3.2、钻孔前将构件放平、垫稳、固牢，防止钻偏钻斜，严禁套钻。3.3、H型钢采用摇臂钻钻孔。3.4、螺栓孔允许偏差:(mm)项目允许偏差直径1.00圆度2.0垂直度0.03t 且不大于2.03.5、螺栓孔孔距允许偏差：（mm）螺栓孔孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.03.6、钻孔完毕应及时清除毛边、飞刺，并用量规检查，不合格品须经技术人员同意方可扩钻或用与母材匹配的焊条焊补后重新钻孔,严禁用钢块填塞。 3.7、将加工完的半成品按规格分类，并标明零件号及数量，经检查后方可转交下道工序。4、组立工序:4.1、组立前应根据图纸要求和料单认真核对零件的尺寸、规格，严格检查质量，不合格不得组立。4.2、组立前，认真清除接口表面50mm范围内的铁锈、油污等杂质，并打磨干净，并认真检查腹板不平整度。4.3、组立时定位焊材型号均应与正式焊材相匹配，点焊高度不宜超过设计焊缝高度的2/3，焊缝长度不小于25mm,焊点间距为450550mm，点焊要牢固可靠，吊点处应加大焊缝长度。4.4、组立时应严格控制各部位的偏差如下:（1） 局部间隙1.0mm 。（2） 磨光顶紧接触部位75，边缘最大间隙0.8mm。4.5、封头板应在主体H型焊接矫直修复后方可组装。其它加劲板应在主焊缝焊完矫正后再二次装焊。4.6、焊接后的变形矫正，可采用矫直机机械矫正或火焰矫正两种方法。当采用火焰矫正时，同一部位的加热不得超过两次，加热温度严禁超过900，如采用手工捶击矫正须采取加锤垫等措施，以防凹痕和损伤母材。Q345钢火焰矫正后严禁水冷。4.7、柱脚及肩梁的隐蔽焊缝应认真施焊，检查合格后方可进行下一道工序。4.8、钢柱柱肢、加劲板磨平与肩梁上盖板顶紧达到要求后焊接。4.9、吊车梁支座加劲板的下端应磨平达到规范要求，在与梁焊接时，必须保证支座加劲板与腹板的垂直度和支座加劲板下端的水平度，平板式支座的加劲板下端应磨平达到规范要求与下翼缘板顶紧后再焊接，梁下支座窄垫板应与下翼缘板夹紧后焊接。4.10、吊车梁横向加劲肋下端点的焊缝应采用连续回焊后再灭弧。4.11、吊车梁的上翼缘板对接焊缝的上表面，下翼缘板对接焊缝的上下表面及所有引弧板割去处，均应砂轮打磨，使之与主体金属平整。吊车梁的受拉翼缘边缘，必须采取精切。吊车梁的上下翼缘板和腹板，均不得焊接设计图外的任何零件，在制作过程中不得焊接临时固定件等；屋面梁下翼缘不得任意切割或施以横向焊缝。4.12、钢柱下柱的制作：、将钢管与柱底板进行组装焊接，待检查合格后再进行格构式组装。、将制作完成的各柱肢与腹杆在胎具上进行组装、焊接，并矫正修复。、将柱肩梁处及其它各种连接板、加劲板按设计要求的开孔位置插入组装、焊接。、将焊接矫正修复完成的柱子上肢部分及下肢部分组装成钢柱构件，对钢柱几何尺寸复查无误后进行焊接，矫正修复后交工验收。4.13、桁架的组装：用型钢拼组的桁架等结构较复杂的构件，为保证制作精度应先放样后再下料装配。并在经测量的钢板平台上采用放1：1大样装配的方法，组装前应全面检查大样，大样在长度、宽度方向上加焊接收缩余量，并按设计及规范要求考虑预先起拱。所有型材亦应拼焊矫直合格后方可装配焊接。4.14、屋架梁的组装：屋架梁的组装应按图纸在平台上按1：1放大样进行。其两端与柱的连接孔应在拱度达到要求后二次号取，其连接板要进行套钻。5、矫正和成形：5.1、构件的变形矫正可采用机械矫正或火焰矫正。5.2、低合金结构钢在环境温度低于-12，碳素结构钢在环境温度低于-16不得进行冷矫正和冷弯曲。当零件采用热加工矫正时，加热温度宜控制在9001000，碳素结构钢与低合金结构钢在温度分别下降到700和800之前应结束加工，且低合金结构钢应自然冷却，严禁水冷。5.3、低合金结构钢在加热矫正时，加热温度不得超过900，且加热后必须缓慢冷却。四、焊接工艺要求:焊接工序为特殊工序，应由技术负责人进行监控，专检员负责检查，以确保产品质量，具体要求如下：1、焊工须持证上岗施焊，并在其许可的范围内进行施焊，严禁无证人员上岗施焊。2、焊接材料使用前应按规定进行烘干，烘干后存放在保温筒内随用随取。3、施焊前，应熟悉施工图及制作工艺要求，并对组装质量和焊缝区进行检查，如不符合要求，应待修整合格后方可施焊，焊完后及时清除金属飞溅，并在焊缝附近打上焊工钢印。4、多层焊接应连续施焊，并在每层焊完后及时清理焊渣，如有缺陷用碳弧气刨清除彻底，并将渗碳层打磨干净后重焊。碳弧气刨工艺参数碳棒直径（mm）电弧长度（mm）空气压力(Mpa)电流(A)5.0130.40.51802505、焊缝出现裂纹，焊工不得擅自处理，应上报项目技术负责人查清原因，并定出处理方案后方可处理，同一处的返修不得超过两次。6、严禁在焊缝以外的母材上打火引弧。7、板材接料及H型主焊缝均采用埋弧自动焊。8、T型焊缝、对接焊缝两端焊接时要设置引、熄弧板，施焊应在其两端设置的引（熄）弧板上起（落）弧。9、吊车梁、屋面梁H型钢的焊接顺序：钢柱H型的焊接顺序： 10、端板焊接顺序:翼缘板与端板的内侧焊缝翼缘板与端板的外侧焊缝腹板与端板焊缝11、CO2气保护焊时，新灌气瓶应预先倒置12小时，然后打开阀门放水，经放水处理后的气瓶在使用前放气23分钟，瓶中气压降到10个大气压时不再使用。12、CO2焊丝引弧前将球形端头剪去，并清理焊丝表面以防止产生飞溅。13、各种焊接工艺参数:13.1、CO2焊接工艺参数如下:焊丝焊丝直径(mm)干伸长(mm)电流(A)电压(V)焊速(mm/min)气体流量(L/min)H08Mn2si1.281220027030342003006813.2、手工焊接工艺参数如下:焊丝直径(mm)1.62.02.53.2455.8电流(A)25404060508010013016021020027026030013.3、H型钢T型接头单道埋弧自动焊工艺参数:焊角高度（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度（mm/min）备注8102.026507002732400450贴角焊12142.02700750343635040013.4、对接自动埋弧焊工艺参数如下:板厚（mm）焊丝（mm）接头型式焊接顺序焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）备注8144.0正反500580550650323430323040反面清根16185.0正反60065075078033363235253520225.0正反62067075078030343035203025405.0正1正2反1反265070065077075080065072030343437303434382025253013.5、T型接头单道自动埋弧焊工艺参数如下:焊脚高度（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（cm/min）备注6460065034365060船形焊8460065034364045104670720333530355750800343632401246707203335232857508003436263213.6、T型熔透接头自动焊工艺参数: 坡口型式焊接顺序焊接电流（A）电弧电压（V）焊接速度（mm/min）备注正反堆焊层650750650750650700323632363638350450350450焊丝4.0随板厚减小调节焊接速度和堆焊层数船形焊14、所有焊缝焊后要及时清理飞溅、熔渣等，有缺陷及时修补。除特殊要求外，焊缝以图纸要求为准。15、焊缝质量标准 刚架系统：凡等强对接或剖口焊透的部位的对接焊缝应按一级焊缝标准检查，角焊缝应按外观二级标准检查；屋面系统：檩条按二级焊缝检查，其它按三级焊缝检查；吊车梁系统：吊车梁上翼缘板与腹板的T型焊缝、吊车梁端加劲的T型焊缝、吊车梁的对接焊缝应按一级焊缝标准检查，其余角焊缝应按外观二级标准检查。16、质量等级为一级和二级的焊缝，应对其施焊过程进行严格监控，并派专职人员依据GB11345-89对焊缝进行超声波探伤，以确保焊缝达到设计要求。五、除锈及涂漆工艺要求：涂装工序为特殊工序，应由技术负责人进行监控，专检员负责检查，以确保产品质量，具体要求如下：1、完成半成品后及时填写自检表及构件质量评定表，经专职检查员检查合格并签字后，进行除锈、油漆。2、所有构件采用喷砂除锈，质量等级要求达到Sa2 1/2级。构件除锈后先按照工艺要求涂装底漆、中间漆，每道油漆涂装完毕应进行自检和专检，运输之前再涂装面漆。3、除锈经自检、互检、专检合格并经驻厂监理签证后，方可涂刷防锈底漆。4、涂装工作地点温度宜在538，相对湿度不大于85，雨天或构件表面有结露及灰尘较大时不得作业，涂后4小时内严防雨淋。5、高强螺栓摩擦面上严禁有电弧、气割污点、毛刺等不洁物，其连接面及现场焊缝两侧50mm范围内严禁涂漆，涂装前高强螺栓摩擦面应采用胶带进行保护，栓焊部位50mm范围内只涂底漆。6、油漆：（待定）。7、主体构件应全部采用高压无气喷涂进行涂装，小型构件可采用刷涂，且在每道油漆涂装前对前道表面进行彻底的清理，并在涂层间用砂纸进行打磨清理。8、当漆膜局部损伤时，应清理损伤的漆膜，并按原涂装工艺进行补涂。9、刷涂前应先将油漆搅拌均匀，刷涂时应从构件一边按顺序快速连续地刷，不宜反复刷涂，配好的涂料应当天用完。10、涂刷完毕经检查验收合格后，应及时按图纸要求标注构件编号。六、检查验收:1、构件制作完毕，检查人员应按施工图、制作工艺和钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）认真检查验收，记录表格按钢结构工程施工质量验收规范规定做好记录。 2、构件外形尺寸的允许偏差（mm）：(a)吊车梁外形尺寸的允许偏差(mm):吊车梁两端最外侧安装孔距离：3.0；吊车梁拱度：0、+10(l24m，不起拱)；245mm(24m)；306mm(30m)；侧弯矢高：L/2000且10.0；扭曲：h/250且10.0；翼缘板对腹板的垂直度：b/100且3.0；吊车梁上翼缘板与轨道接触面平面度：1.0；端部高度：2.0；梁长度：-40；腹板局部平面度：5.0（t14）；4.0（t14）；梁端板的平面度：h/500，且2.0；梁端板与腹板的垂直度：h/500，且2.0； (b)辅助桁架允许偏差(mm):最外端两个孔：-73.0；桁架跨中高度：3.0；跨中拱度：0、+10(l24m，不起拱)；245mm(24m)；306mm(30m)；杆件轴线交点错位：3.0；相邻节间弦杆弯曲：l/1000支承面到第一个安装孔距离：0.1(c)制动板允许偏差(mm):长度和宽度：5.0；两对角线差：6.0；表面平面度（1米范围）：4.0；与吊车梁接触平面度：1.0；相邻孔距：1.0；(d)支撑允许偏差(mm):构件长度：4.0；最外侧孔距：3.0；弯曲矢高：L/1000，且10.0； (e)钢柱外形尺寸的允许偏差(mm)：柱底面到柱端最上一个安装孔距离（L）允许偏差：L/1500柱底面到牛腿支撑面距离（L1）允许偏差：L1/2000柱身弯曲矢高允许偏差：H/1000且12.0牛腿面的翘曲允许偏差：2.0柱身扭曲允许偏差：a)牛腿处：3.0 b)其它处：8.0柱截面几何尺寸允许偏差：a)连接处：3.0 b)其它处：4.0翼缘板对腹板的垂直度允许偏差：a)连接处：1.5 b)其它处：b/100且5.0柱底板平面度允许偏差：3.0柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离允许偏差：2.0(f)屋面梁外形尺寸的允许偏差（mm）：长度允许偏差：3.0两端最外侧安装孔距离允许偏差：2.0高度允许偏差：2.0侧弯矢高6.0扭曲5.0腹板局部平面度3.0翼缘板对腹板的垂直度允许偏差：b/100且3.03、除上所述，其它参照设计图纸和钢结构工程施工质量验收规范的要求执行。七、成品构件保护、标识及发运：7.1、为确保构件外观质量，作好成品保护，所有构件应在出厂和运输过程中采取措施，防止构件变形、损坏。7.2、成品构件经检验合格后及时按图纸和规定要求进行编号、标识。7.3、对于小件或零散的杆件，将相同类型的构件进行捆扎包装后采用挂牌标识。7.4、按照拼装、安装的顺序，分类发运。发运前编制相应的“构件发运清单”。构件清单上应注明工程名称、构件编号、图号、收货单位名称、制作单位名称等。到达现场后签字交接。7.5、经检验合格的成品构件出厂时，应按批或分项进行报验，经项目部、监理等确认签字后出厂。八、质量保证措施:为实现质量目标，保证钢结构制作的质量，在首钢冷轧