大型车站钢结构制作与运输方案.doc

大型车站钢结构制作与运输方案 大型车站钢结构制作与运输方案1 技术准备工作11.1 焊接工艺评定试验21.2 火焰切割工艺评定试验51.3 涂装工程试验51.4 编制钢结构制造工艺文件61.5 管理、技术、检测人员及焊工培训71.6 工装设计72 深化设计72.1 深化设计范围72.2 深化设计流程92.3 钢结构深化设计拟采用的软件112.4 确保深化设计质量的技术组织措施113 材料采购及复验123.1 钢材采购123.2 焊接材料133.3 涂装材料143.4 材料复验154 钢材前期加工准备154.1 钢板矫平154.2 钢板预处理164.3 NC切割165 钢构件制作的工艺和要求175.1 放样175.2 号料195.3 切割205.4 矫正和成型235.5 制孔245.6 构件成型组装246 钢管桁架及钢管柱的制作256.1 管桁架及钢管柱的形式与分段256.2 大直径焊管的加工工艺276.3 主、支钢管的制作工艺336.4 管构件的焊接工艺要求356.5 管桁架及管柱的拼装流程437 H型钢、箱型桁架的制作511 H型钢桁架及箱型桁架主要构件形式及分段512 H型钢的制作工艺543 热轧H型钢的加工工艺554 箱型构件的制作工艺575 桁架的预拼装588 钢结构涂装工艺方案618.1 涂料配套方案设计618.2 工厂除锈工艺618.3 构件涂装防腐涂装施工工艺619 运输方案及成品保护699.1 运输方案699.2 构件的装车和装箱打包方案711 技术准备工作经过研究施工技术文件(设计施工图、设计规范、技术要求等资料)，经消化理解后，编制钢结构制造工艺方案、钢结构制造验收规则、完成施工图转换、焊接工艺评定、火焰切割工艺评定、涂装工艺评定、工艺文件编制、工装设计和质量计划编制等技术准备工作。焊接工艺评定试验、焊接变形测试等其它工艺试验编制工艺规则、制造方案的优选H型钢组立 H钢腹板用坡口机开坡口，坡口参数见左图编制工艺规则、制造方案的优选焊工及检验人员培训工装器具设计及制造精度控制的标准深化设计技术准备技术准备主要包括以下内容，如1-1下图所示：图1-1 技术准备内容1.1 焊接工艺评定试验1 焊接工艺评定流程 焊接工艺评定任务书 工程焊接工艺特点分析 制定焊接工艺评定方案 制定焊接工艺评定指导书 试件焊接 试样制备焊接工艺评定检验 焊接工艺评定报告 合格不合格焊接作业指导书焊接工艺卡 试样送检 焊工资格确认检测单位资格确认 工厂和现场应用 资料备案 制备焊接工艺评定试件图1-2 焊接工艺评定流程图2 焊接工艺评定试验是编制焊接工艺的依据，根据本工程设计图纸和技术要求以及有关的钢结构规范的规定，编写焊接工艺评定试验方案报业主、总包、设计及监理工程师审批，然后根据批准的焊接工艺评定试验方案，摸拟实际的施工条件和环境，逐项进行焊接工艺评定试验。3 依据设计图纸要求，本工程的焊接接头类型有以下几种：1) 对接焊缝Q345B：12 16 20、25 28 34 38 40mmQ345GJB:50mm；Q345GJC:60、70mm2) T型角接Q345B：12 16 20、25 28 34 40mm Q345GJB:50mm；Q345GJC:60、70mm4 依据规范“GJG81-2002”厚度履盖要求，见1-1表：表1-1 对接接头试板厚度焊接方法评定合格试件厚度(mm)工程适用厚度范围板厚最小值板厚最大值手工焊埋弧焊CO2焊250.75t2t250.75t1.5t5 在确定焊接工艺评定试验方案的同时，焊接工艺评定试验选用的材料要求首批进厂材料中选择碳当量偏高，非金属化学成份含量偏高的低温韧性偏低的材料进行焊接工艺评定试验。6 焊接工艺评定试验时应选择焊接方法、焊接材料、坡口形式(坡口尺寸、角度、钝边、组装间隙等)、焊接参数及施焊道数、层间温度、预热温度及后热措施等。7 抗裂性试验选择斜Y坡口焊接裂纹试验(小铁研)缺口试样在强制约束下进行抗裂性试验，以选择预热温度或其它相关的工艺措施。斜Y坡口焊接裂纹试验(小铁研)主要是评定焊接热影响区及焊缝金属产生冷裂纹的倾向性。试验按照GB4975.1-84斜Y坡口焊接裂纹实验方法的规定进行。8 试验要求焊后进行外观检验、无损检测等。9 试验要求进行焊接接头力学性能(b、s、5 冷弯及低温冲击韧性试验)，以及宏观断面、目视检查及硬度试验。10 焊接缺陷修补的焊接工艺评定试验1) 进行表面缺陷修补方法试验：CO2半自动焊、焊条手工电弧焊2) 内部缺陷修补方法试验，将视缺陷大小的情况，基本采用原焊接方法，对于焊接内部缺11 焊接规范参数：表1-2 埋弧自动焊对接规范参数焊缝焊丝直径mm电流A电压V焊速 m/h对接及角接5.0650503322230表1-3 CO2气体保护焊规范参数焊丝直径mm焊接位置电流A电压V干伸长mm气体流量L/min1.2(药芯)平焊2803030213151520立焊1803030213151520表1-4 手工电弧焊规范参数焊接位置焊条直径 mm电流 A平位4.0170103.214010立位、仰位4.0130103.2110101.2 火焰切割工艺评定试验1 在产品加工制造前，根据材料的使用情况用有代表性的试件进行火焰切割工艺评定，对于切割前已经过抛丸预处理并涂上车间底漆的钢材，进行切割工艺评定时，试件也必须涂上同样的底漆和底漆厚度。2 进行火焰切割工艺评定的试件，当试件厚度为20mm时，其工艺评定的结果适用于小于20mm的各种厚度的钢材，当试件厚度为40mm时，其工艺评定的结果适用于大于20mm而小于40mm的各种厚度的钢材，当厚度大于40mm时，按每增加10mm厚分别进行工艺评定。3 通过火焰切割工艺评定试验，应验证热量控制技术并达到以下切割质量目的和要求。切割端面无裂纹，切割端面局部硬度不超过350HV。不得出现其它危害永久性结构使用性能的缺陷。确定不同板厚的熔化宽度。1.3 涂装工程试验1 对防护系统进行车间和现场的涂装工艺试验，试验方案必须经监理工程师批准后才能实施，涂装工艺试验至少在正式涂装施工前10天完成，试验时必须以实际施工时相同的设备和人员进行。2 试件从2m2到10m2的钢材中取样以代表主要钢构件，必要时试件进行镀锌处理，主要钢构件的金属喷涂和油漆，只能在监理工程师认可后才能在车间或现场进行。3 通过涂装工艺试验以证明有能力用喷砂和电动辅助工具来进行表面预处理，有能力施敷所选用的金属喷涂层和漆层。4 除非监理工程师的同意，当替换涂装设备或替换熟练技工时，应再次进行涂装工艺试验。1.4 编制钢结构制造工艺文件按照招标图纸要求和设计文件的要求，编制京沪高速铁路某虹桥站新建工程结构构件制造验收标准作为内控标准来指导和控制钢结构制造的全过程，并对制造验收标准进行分解细化，编制各个工序的工艺文件用于指导生产，控制施工质量，如后附表所列各种工艺文件。表1-5 某虹桥站新建工程结构构件制造工艺文件清单编 号工 艺 文 件 名 称01制造验收标准02制造质量计划03原材料采购及管理使用规定04制造检验规程05板件切割工艺规程06钢板焰切缺陷修补工艺规程07制管工艺细则08钢管组装工艺规程09钢管焊接工艺规程10钢管矫正工艺规程11钢管存放、吊装运输规程12涂装工艺规程13无损检验规程14无损检验记录规定15组装工艺规程16测量工艺规程17焊缝编号规定18焊缝返修工艺规程19焊工培训考试方案20电焊工上岗范围规定1.5 管理、技术、检测人员及焊工培训为达到优良的制造质量，使业主、设计满意，将对参加京沪高速铁路某虹桥站新建工程结构构件制造的管理人员、技术人员和焊工进行上岗前全员技术培训和质量意识教育、技术交底和应知应会教育，对于主要工种，如焊工、涂装工、组装工、划线工、检查工等进行特殊培训和考试，实行持证上岗制度。其中，电焊工按焊接方法、焊接位置分别进行考试，合格者发给相应范围的合格证书，不得超越证书范围作业。1.6 工装设计为保证钢结构生产制造的质量、提高制造精度、生产效率，尽量使构件进行标准化生产，宜设计制造或改制一系列工装，经对本工程的结构特点分析，拟采用以下工装进行试验件的制造，如下表所示。表1-6 工装设计一览表类别项目适用部位钢管钢管加工样板钢管加工钢管弯曲用成形压模所有钢管的弯曲成形桁架组装焊接钢管对接组装钢管小段节组装2 深化设计2.1 深化设计范围1 本工程深化设计范围主要包括以下内容:1) 钢结构与土建混凝土相搭接的所有预埋件的深化设计；2) 钢结构深化设计；3) 支座节点的深化设计；4) 钢管相贯节点的深化设计；5) 桁架现场拼装节点的深化设计2 深化设计的依据及参考标准1) 招标文件、设计图、答疑文件及相关技术资料；2) 钢结构设计规范(GB50017-2003)；3) 建筑结构荷载规范(GBJ50009-2001)4) 建筑抗震设计规范(GB500112001)5) 建筑钢结构焊接规程(JGJ1812002)6) 钢结构防火涂料应用技术规程(CECS24)7) 钢结构工程施工与验收规范(GBJ 502052001)8) 钢结构设计制图深度和表示方法(03G102)；9) 其它与本工程相关的现行的国家规范及标准3 深化设计图纸表达的深度深化设计图纸的表达至少(但不限于)要达到如下要求的深度：1) 图纸目录，图纸清单至少应包含以下内容：应注明详图号构件号、数量、重量、构件类别图纸的版本号以及提交的日期其它资料2) 钢结构设计总说明，主要应包含以下内容：工程概况及设计依据(主要为遵照的设计、施工规范、规程)；钢材、焊接材料、涂料等材料选用说明及依据；加工、制作、安装及涂装的技术要求和说明；焊接、除锈、涂装等工艺的质量要求；加工、制作、安装及涂装需要特别强调的事宜；图例说明；其他需要说明的内容。 3) 构件清单：准确而详细的表达所有构件和图纸的对应关系以及所有应当表达的构件信息；4) 地脚螺栓布置图、平、立面布置图(包括剖面布置图)，至少应包含以下内容：构件编号、安装方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息；5) 构件图加工图，至少应包含以下内容：构件细部、材料表、材质说明、构件编号、焊接标记、连接细部、锁口和索引图等；轴线号及相对应的轴线位置；加工、安装所必须具有的尺寸；方向；图纸标题、编号、改版号、出图日期；加工厂及安装所需要的必要信息。2.2 深化设计流程图1-3 深化设计流程图2.3 钢结构深化设计拟采用的软件采用国际上较流行的通用有限元程序Staad pro2005作为验算程序来进行校核，对结构形式、结构布置、材料种类、节点类型向设计单位提出详细的建议。节点验算采用通用有限元程序Ansys10.0进行分析，对焊接连接、螺栓连接、拱支座、节点板和加劲肋进行计算和完善，给出详尽合理的预拼装和吊装计算。采用计算机虚拟技术进行本项目的深化设计。首先，利用Autocad三维和Xsteel软件将整个结构在计算机中按现实的实际情况进行虚拟建造，建造过程可以将施工图设计阶段无法考虑到的问题一一暴露出来，并加以解决；然后，我们根据确定的安装方案及通用原则将虚拟建成的三维模型拆解，进行节点和构造方面的处理；最后，根据加工制作和安装的各种要求，将拆解下来的三维构件利用三视图原理生成平面深化图纸，图纸上的所有目标，包括杆件长度、断面尺寸、杆件相交角度、螺栓孔间距等，均在杆件模型上直接投影产生。在这一过程中，及时统计工程材料、螺栓用量、油漆面积及其他统计用量。2.4 确保深化设计质量的技术组织措施整个工程全部采用计算机三维实体模拟建造方法产生深化设计图纸和数量；加强与设计院和加工厂的协调沟通，将设计、加工、安装问题发现和解决在萌芽或初期阶段，充分了解和掌握加工厂和安装单位的需求，使设计成果尽早与具体要求吻合，少走弯路；对本工程的深化设计图纸采用自审、互审、专业审核的三级审核制度。项目设计人员自审，项目设计人员之间要相互进行审核，专业审核人员负责专业审核，同时，由专家顾问组对钢结构的重大问题进行讨论把关。审核内容包括：原设计图及变更资料、计算模型及计算书、深化设计三维模型、深化设计图纸等。具体审核项目有：1 结构和节点计算模型、计算书；2 轴线和标高尺寸；3 型材和板材规格尺寸；4 材质；5 连接节点的正确性和合理性；6 螺栓规格尺寸和孔位；7 焊缝的正确性和合理性；8 视图对应关系及表达的完整性；9 与原设计的一一对应关系；10 设计变更资料的处理；11 图面；3 材料采购及复验3.1 钢材采购本工程主要材料采购范围如下：1 主要材料采购范围:1) 钢管的直径主要有700*18 550*19 500*16 450*16 400*24 350*12 248*12 245*12 168*10等。2) Q345B：12 16 20、25 30、35 38mm3) Q345Bz15:40、54mm；Q345Bz25:64 70mm4) Q345GJB:60、50mm；Q345GJC:16 34 60、70mm5) Q345GJCz15:40、50、54mm；Q345GJCz25:60、70mm2 所有钢材除必须有生产钢厂的出厂质量证明书外，并应按合同和GB50205-2001标准进行复验，做好复验记录，用于主要受力部位的40mm及以上厚板，应购买经过超声波检验合格的钢材，且入库前必须按GB/T2970-91中厚钢板超声波检验方法进行复验，质量标准为级。3 制作使用的钢板，在材质或规格方面，未经监理工程师批准，不得更换钢材型号，如有意外变化，对原设计需做任何改变时，应按有关程序进行变更设计，并征得业主及原设计单位的确认后，方可实施。4 钢材采购标准和化学成分、力学性能。表1-7 钢材采购标准项 目标准名称标准号材料复验性能指标碳素结构钢GB700-88低合金结构钢GB/T1591-94表1-8 钢材化学成分牌号及质量等级化学成分(%)CSiMnPSAlsCeqQ345B0.200.551.101.600.0250.0150.0150.43表1-9 钢材力学性能牌号及质量等级钢板厚度屈服点(MPa)抗拉强度(MPa)伸长度(%)V型冲击力(纵向)180弯曲试验钢材厚度(mm)温度()J时效(J)1616Q345B1616353550501003453253153055104904704702120202003434d=2ad=3a3.2 焊接材料1 焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定，应采用与母材相匹配的焊条、焊剂和焊丝，且符合相应的国家标准。2 焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外，并应按现行有关标准进行复验，做好复验检查记录。3 若采用其它新型焊接材料或进口焊接材料，应重新进行焊接工艺试验和评定，并经监理工程师批准后，方可投入使用。4 选定焊接材料应符合下表的规定标准选择与所焊件材质相匹配的焊接材料。表1-10 焊接材料标准名称型 号标 准标准号焊条低合金钢低合金钢焊条GB/T5118-1995焊丝碳素钢、合金钢熔化焊用钢丝GB/T14957-1994焊丝低碳钢、低合金钢、合金钢气体保护焊用钢丝GB/T14958-1994焊丝碳钢碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001焊丝碳钢、低合金钢气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-1995焊剂碳钢埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999焊剂低合金钢低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470-19903.3 涂装材料1 涂装材料应根据图纸要求选定，以确保预期的涂装效果，禁止使用过期产品、不合格产品和未经试验的替用产品。2 对试验件应进行专门的涂装工艺设计，试验件的不同涂层应选用同一厂家的产品，涂装材料进厂后，应按出厂的材料质量保证书验收，并做好复验检查记录备查。3 涂装材料进厂后，经专业质量检评单位(第三方)负责抽检合格后，承包人应进行试喷涂试验，试验结果符合相关技术要求时，报请监理工程师批准后，方可进行正式涂装。4 涂装材料应兼有耐候、防腐蚀、美化结构等多种功能，使用期应满足图纸要求年限，如须改变涂装设计，则变更的涂装材料应符合以上要求，并报监理工程师会同业主、原设计单位研究批准后，方可实施。3.4 材料复验1 材料复验按设计和监理工程师的要求根据国家现行规范进行。2 按钢材复验规则：钢材名按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态每10个炉批号抽检一组试件，焊接材料和涂装材料也应按有关规定抽样复检，所有材料复验合格后方可使用。3 对于用于主要受力部位的40mm及以上厚钢板，应扩大超声波探伤范围，进行100%超声波复探，复探合格的钢材方可使用。4 钢材前期加工准备4.1 钢板矫平采用钢板矫平机对钢板进行矫平，矫平的目的是消除钢板的残余变形和减少轧制内应力，从而可以减少制造过程中的变形，这是保证板件平面度的必要设备，见下图示： 图1-4 矫平机 图1-5 零件二次矫平4.2 钢板预处理采用专用钢板预处理生产线对钢板进行除锈，喷车间底漆和烘干，保证钢材的除锈质量达到Sa2.5级，如下图示：图1-6 钢板预处理生产线 图1-7 自动喷漆4.3 NC切割构件放样采用计算机放样技术，放样时必须将工艺需要的各种补偿余量加入整体尺寸中，为了保证切割质量，厚板切割前先进行表面渗碳硬度试验，切割时优先采用数控精密切割设备进行设割，选用高纯度98.0%以上的丙稀气加99.99%的液氧气体，可保证切割端面光滑、平直、无缺口、挂渣，坡口采用专用进口切割机进行切割，见下图示： 图1-8 数控切割机 图1-9 数控直条切割机 图1-10 数控切割机图 图1-11 坡口专用切割机本工程切割最为重要的当属钢管的相贯线切割，由于本工程大量采用了大直径的钢管，且设计要求均为相贯节点，所以大口径钢管的相贯线切割成为本工程的重中之重，为此将采用下面的专用相贯线切割机进行本工程钢管的切割，如下图所示：图1-12 相贯线切割设备5 钢构件制作的工艺和要求5.1 放样工艺材料科利用制作详图直接在车间内进行排料、放样。在实际生产中，根据构件材料规格和数量，在所购钢材上进行下料前排料，可以克服车间工人构件加工精度低、差错率高、耗料大等缺陷，是生产控制中重要的环节之一。一般来说设计图是以一定的比例进行缩小绘制的。放样的目的在于，在制作过程中，为了把握复杂构件的详细尺寸和曲线线型，制作原尺寸放样资料(包括加工工艺卡片、型板)可以大大提高制作精度。1 加工工艺卡片由工艺人员在充分地考虑各零部件装配焊接所产生的收缩余量后，事前给出预留量，直接给出所需构件的长、宽(外径)、厚(壁厚)以及制作数量，同时标注出坡口、弯折、钻孔、倒角等，下发车间后即可据此进行主要板材的切割下料。2 型板 型板是按实际放样尺寸以1:1大小做成(包括各种孔径)，并且在其上注明了该钢板的所有制作要求。放样、切割、制作、验收所用的钢卷尺，经纬仪等测量工具必须经市、部级以上计量单位检验合格。测量应以一把经检验合格的钢卷尺(100m)为基准，并附有勘误尺寸，以便与监理及安装单位核对。所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求，进行手工1：1放大样或计算机的模拟放样，核定所有构件的几何尺寸。如发现差错需要更改，必须取得原设计单位签署的设计更改通知单，不得擅自修改，放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板和胎架样板。(审核深化图的尺寸、要求及施工性)(根据标准进行11放样)图纸工艺审查制作图放 样取 样检 验划线胎夹具检 验(进行样板制作)(夹具制作)图1-13 实尺放样作业流程图3 划线公差要求表1-11 公差要求对照表项 目允许偏差基准线，孔距位置0.5mm零件外形尺寸1.0mm划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。5.2 号料号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料。号料的母材必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。型钢对接需要焊透，并进行探伤。焊接长段500mm，且错开附近的节点板及孔群100mm。焊缝视安装情况而定是否磨平。所有构件的原材料长度先进行对接，符合要求后再制作构件。5.3 切割1 工具的选用表1-12 切割工具选用表项 目工 具火焰切割机半自动火焰切割机剪板机带锯， 角钢冲剪机t8mm的零件板t8mm的零件板H型钢、角钢、 钢管2 切割事项 切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去，剪切边应打磨。切割气体对于切割质量的影响很大，故对于切割气体的选择很重要。氧气和切割燃气是钢结构加工的必须材料，也是影响切割质量的重要因素，选用不当会造成不良后果和较大经济浪费。常用的切割气有乙炔、丙烷和丙烯。在切割和矫正厚板时，由于乙炔具有火焰温度高、加热速度快的特点，通常采用乙炔，成本较高。在薄板和中板的切割中，丙烷和丙烯被应用较多。通过对乙炔、丙烷和丙烯厚板切割的对比试验，发现丙烷和丙烯同样可以完成厚板的切割，特别是采用丙烯不但可保证切割质量，而且节约了切割成本。表1-13 各种燃气对照表项目乙炔丙烷丙烯氧气中火焰温度300033002100260025002900热值(KJ/kg)500002150049167空气中爆炸范围2.580.02.49.62.011.1毒性低低低最大使用压力(Mpa)0.10.850.92回火机率高低低耗氧量(M3/kg)11.92.6预热时间短较长较短产生1000千焦的热量费用0.34元0.40元0.19元切割速度较快稍慢稍慢切割质量一般较好较好试验和工程实践证明，工人只要掌握了完整的切割方法和有效的操作经验，采用合适的丙烯气体，完全可进行厚板的有效切割，同时，由于丙烯火焰温度稍低、比较温和，使切割面光洁度更高，切割质量更好，既经济又安全。表1-14 自动、半自动切割工艺参数割嘴号码板厚(mm)氧气压力(MPa)丙烷压力(MPa)切割速度(mm/min)16-100.69-0.780.3650-450210-200.69-0.780.3500-350320-300.69-0.780.3450-300430-400.69-0.780.3400-300540-600.69-0.780.4350-2503 切割的公差度要求表1-15 气割公差要求项 目允 许 偏 差零件的长度长度2.0mm零件的宽度翼、腹板：宽度1.0mm零件板：宽度1.0mm切割面不垂直度et20mm，e1mm；t20，et/20且2mm割纹缺口深度0.2mm局部缺口深度对2mm打磨且圆滑过度。对2mm电焊补后打磨形成圆滑过渡切割后应去除切割熔渣。对于组装后无法精整的表面，如锁口内表面，应在组装前进行处理。在翼腹板的交汇处应开R=15mm的圆弧，以使翼板焊透。火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后才能流入下一道工序零件的切割线与号料线的允许偏差,应符合下列规定:手工切割: 1.5mm；自动半自动切割:1.0mm；精密切割: 0.5mm端部半自动气割的允许偏差。表1-16 允许偏差对照表序号项 目半自动气割铣削检查内容允许偏差(mm)允许偏差(mm)1加工后构件两端长度根据附图公差2.02加工平面平面度0.53加工平面轴线的垂直度1.5H/10001/1500且0.504表面粗糙度0.20.015手工下料施工技术交底下料工场细部设计图纸计算机放样编套料图校 对画零件草图制造车间编制数控程序制作样板数控下料光电下料焊接坡口切割钢板下料4 放样、切割图1-14 放样、切割流程图5.4 矫正和成型 钢材的机械矫正，一般应在常温下用机械设备进行，如钢板的不平度可采用七辊矫平机，矫正后的钢材，表面上不应有严重的凹陷，凹痕及其他损伤。材料矫正及弯曲加工，火焰矫正时材料的被加热温度约为850C(Q345材料)，冷却时不可用水激冷。弯曲加工为常温加工或热加工。热加工时在赤热状态(900-1000C)下进行，温度下降到800C之前结束加工，避开蓝脆区(200400C)。热矫正时应注意不能损伤母材。5.5 制孔采用数控钻床钻模板后套钻节点板螺栓孔群(针对相同类型数量多)，一般螺栓孔(针对相同类型数量较少)和地脚螺栓孔可采用划线孔的方法。采用划线钻孔时，孔中心和周边应打出五梅花冲印，以利钻孔和检验。表1-17 钻孔公差项 目允许偏差直 径0+1.0mm圆 度1.5mm垂直度0.03t且2.0mm螺栓孔的允许偏差超过上述规定时,不得采用钢块填塞,采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔；首先检查工件上划线标识内容与各实物对照的一致性与准确性,并按照划线标识的内容选择相应的钻模板；使工件与钻模板对齐,并使两者夹紧固定或成一体即完成装夹。钻孔的质量应按GB50205-2001有关的要求进行检验，在新规范发行生效后按新规范进行检验。5.6 构件成型组装1 检查零部件有无印记，尺寸形状的正确性。合格后方能组对。在组立机、自制胎架上进行构件组立。后面将在典型构件的组装工序中详细描述。2 定位焊技术要求1) 焊接操作必须由持焊工合格证的工人施焊；2) 点焊所用的焊接材料，应与正式焊接用的材料相同或相当(有工艺要求按工艺执行)；3) 焊脚高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3，点焊长度应大于40 mm，间距为200300mm，强度不能满足时，可以减小间距，焊接时应填满弧坑。4) 点焊处不应出现气孔或裂纹，如果出现裂纹，应在查明原因后，将原来焊接位置清除(碳弧气刨)干净后，在组对尺寸正确的前提下重新点焊；5) 严禁在非焊接部位引弧。3 构件组装注意事项1) 装配前,零部件要经检查合格；连接接触面和沿焊缝边缘每边3050mm范围内的铁锈、毛刺、冰雪等清除干净；2) 板材、型材的拼接，在装配前进行；构件的装配在部件装配、焊接、矫正后进行；3) 装配顺序根据结构形式、焊接方法和焊接顺序等因素确定；4) 构件的装配工作在坚固的平台或装配胎具内进行,保证各个零件相互间的尺寸精度；5) 施工前应认真审查图纸,尤其要详细阅读工艺文件和技术文件中的有关要求,认真审查配料草图,确定施工方案；6) 用角焊缝连接的构件应尽量紧密配合,最大装配间隙应小于2mm；6 钢管桁架及钢管柱的制作6.1 管桁架及钢管柱的形式与分段表1-18 主要管构件的形式名 称规格材质长度(m)钢管柱400x24Q345B18.28连接杆245x6.5Q345BG1G4G7名称规格材质长度(m)G1377x16Q345B63.5G4377x35Q345BG7245x16Q345B续表1-18 主要管构件的形式G1与主桁架共用G3G8G2G6G5名称规格材质 长度(m)G2245x6.5Q345B18.00G3245x6.5Q345BG5245x6.5Q345BG6245x6.5Q345BG8168x4.5Q345B2 桁架的分段分节根据设计图纸，结合实际运输条件以及现场的操作情况，对符合以下条件的构件按要求分段，以便现场施工，其他构件均以图纸构件发货，(分段形式见图1-15,图1-16)1) 桁架跨度15米，工厂按构件形式加工后发运。2) 桁架跨度15米，工厂分段加工后发运，由施工现场进行组装。6.2 大直径焊管的加工工艺1 由于本工程使用的部分钢管直径较大，构件加工精度要求高，加上焊接工作量大，构件加工变形和焊接后残余应力极大，合理的加工工艺成为实现设计思想、保证构件质量的关键。图1-17为大直径钢管的工艺示图：桁架弦杆上牛腿节点桁架主弦杆桁架腹杆图1-15 倒三角桁架散件分段示意管柱及撑杆拼接节点处理A段B段A段C段C段 B段图1-16 圆管钢柱散件分段示意图1-17 大直径钢管的工艺流程(1) 8 图1-18 大直径钢管的工艺流程(2)2 纵缝的焊接工艺1) 钢管的合缝预焊接钢管卷制后进行纵缝的合缝预焊接，开始前应先对钢管进行收口成型，保证钢管板边错边量和焊缝间隙满足预焊的要求，成型后的钢管在合缝机上进行0间隙对接，并连续自动CO2气保焊预焊打底，其规范严格按焊接工艺执行，如下图示： 图1-19 收口成型专用四柱压力机 1-20 合缝预焊示意2) 钢管的纵缝焊接(1) 焊接方法:筒体焊接采用在筒体自动焊接中心进行，筒体内外侧均采用自动埋弧焊进行焊接；(2) 焊接顺序：预焊清理后的钢管即可进行内缝焊接，该工序为双丝自动埋弧焊接；内焊工序完成后进行外焊缝的焊接，该工序为三丝自动埋弧焊接，内外焊接过程均为全程电视监控，电控调节焊缝跟踪，焊接规范严格按工艺执行。(3) 焊前装好引熄弧板，并调整焊机机头，即可进行焊接；如下图示：图1-21 内焊缝成型 图1-22 外焊缝成型3) 钢管的矫正(1) 筒体加工过程中和加工成型及纵缝焊接后均需采用专用样板进行检查筒体的成型，其精度要求应达到下述要求：上、下端面平面平行度偏差2mm上、下端面圆心垂直偏差2mm上、下端面平面椭圆度偏差3mm上、下端面平面周长偏差3mm筒体高度(长度)偏差3mm圆弧偏差1.5mm，为于纵缝两侧的圆弧偏差只允许外凸，不允许内凹。对接缝板边偏差1.5mm(2) 当管节达不到以上要求时，将采用矫直机对管进行直线度矫正，校直后的钢管进入精整工序，钢管由形模具精确整形，以达到较高的圆度和直度。图1-23 钢管圆度精整6.3 主、支钢管的制作工艺1 管子相贯线剖口切割此项工程腹杆有大量的管子相贯剖口。管子相贯线是一个空间曲线，且其坡口角度是随曲线的变化而变化的，管子相贯线的切割好坏直接关系到桁架的焊接质量及外观质量，是制作过程的关键。采用数控相贯线切割机进行切割，能够根据放样程序在电脑上控制自动切割，并能一次性坡口成形，坡口角度可随圆周变化，以满足相贯线接头处趾部、根部和侧部的不同焊接要求。2 管子线型加工桁架是空间桁架，管子的线型必须光顺美观且要达到标准要求，为确保钢管平直，必须防止起鼓、起皱。3 焊接变形控制和制作精度控制采取双面对称焊接及合理的拼装顺序，以减少焊后变形。先焊接变形大的部位，后焊接变形小的部位。桁架采取整体放样，以保证精度。4 本体加工要领1) 放样所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求，进行手工1：1放大样或计算机的模拟放样，核定所有构件的几何尺寸。放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板和胎架样板。样板的允许偏差如下表：表1-19 允许偏差对照表项目平行线距离和分段尺寸对角线差宽度长度孔距样板角度允许偏差0.5mm1.0mm0.5mm0.5mm202)构件收缩余量的要求构件收缩余量图纸和工艺文件有要求时按照要求执行，没有要求时按照下表执行：表1-20 收缩余量对照表板厚每个对接缝收缩余量(mm)每个环缝接口收缩量(mm)161.51.0162.51.53) 下料(1) 钢管件应采用管子切割机或锯床下料，钢管两端坡口30度；(2) 对主管原则上长度按定尺采购，下料时放焊接收缩余量，焊接收缩量根据图纸或工艺要求进行预留，无要求是按照以下要求进行预留：钢管壁厚6mm，每个节点预留1mm；钢管壁厚8mm，每个节点预留1.5mm；(3) 钢管切割前应事先排料，钢管桁架分段弦杆应以钢管最大利用长度对接，但应使接头至腹杆与弦杆节点的距离大于或等于500mm。腹杆原则上不允许对接时，如果必须对接接头位置应位于杆件长度的三分之一，且每根腹杆中最多只允许有一个对接接头，最短的管子不能小于2倍的管子直径。对接接头要求为一级焊缝。 拼接时，必须设置衬管。对接接头具体坡口如下图,并在工装划出纵向直线，相隔900、四条及节点圆周环线，打样冲眼。图1-24 钢管对接及端头坡口示意图对于支管杆件，下料时，焊接收缩量按照以下要求进行预留：钢管壁厚6mm，预留1-1.5mm；钢管壁厚8mm，预留1.5-2mm； 下料后，必须立即对构件或杆件进行检验，当钢管不平直及有局部凹陷时，应对钢管进行矫正(4) 坡口加工的要求钢管的相贯面切割采用六维相贯线自动切割机切割成带变化坡口的与主管外表面完全吻合的空间曲线形状；支管壁厚6mm时应切坡口，支管壁厚6mm时可不切坡口，支管切割时应考虑主管为曲杆等因素对切割轨迹的影响，下料阶段不得采用人工修补的方法修正切割完的支管。6.4 管构件的焊接工艺要求1 人员要求焊工应按焊工技术考试规程的规定，通过考试并取得合格证后，方可持证上岗从事焊接作业。焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相适应，严禁低资质焊工施焊高质量等级的焊缝。2 焊接设备和方法的要求尽量采用工厂焊接，并优先采用自动焊接和半自动焊接。选用的焊接设备应具 满足焊接工艺要求和安全可靠的性能。3 焊接一般要求1) 焊接顺序的选择应考虑焊接变形的因素，尽量采用对称焊接，对收缩量大的部位应先焊，焊接过程中要平衡加热量，使焊接变形和收缩量减小。2) 对厚度较大的碳钢和低合金钢应采用焊前预热和焊后热处理措施，预热及焊后热处理温度按照下表进行：表1-21 预热温度对照表钢材牌号接头最厚部件的板厚t(mm)t2525t40401.15t,且he1.25t(t为支管的壁厚)。对角焊缝，最小焊脚尺寸为1.5 t(t为较厚焊件厚度)。5 钢管插入节点板连接焊缝1) 焊缝应沿全周连续焊接并平滑过渡。2) 钢管与节点板连接焊缝为受力焊缝；封板与节点板连接焊缝为构造焊缝，保证钢管密封。并确保组装、安装过程中构件内不得积水。3) 构造焊缝采用角焊缝；受力焊缝当管壁厚6mm时，采用双面角焊缝，管壁厚6mm时，采用全熔透对接焊缝。焊缝其他要求同钢管相贯焊缝。6 主钢管与节点板连接焊缝1) 主钢管拼接处钢管断开，钢管坡口与节点板采用全熔透对接焊缝。2) 其他部位钢管连续，采用如下图，所示对接焊缝：h=min(t,t1/2)图1-25 节点板与钢管连接3) 所有主钢管与节点板连接焊缝质量等级为二级。其他要求同钢管相贯焊缝。7 节点板之间连接焊缝1) 节点板之间连接焊缝尽量采用下图所示对接焊缝。焊缝等级要求二级。图1-26 节点板之间的连接2) 采用其他连接方式要求连接板与连接焊缝等强。3) 其他要求同钢管相贯焊缝。8 钢管相贯焊缝形式桁架结构采用腹杆与弦杆直接焊接的相贯节点，弦杆截面贯通，腹杆焊接于弦杆之上，焊接时，对如下图所示节点，当支管与主管的夹角小于90度时，支管端部的相贯焊缝分为A，B，C三个区域，其中A，B区采用等强坡口对接熔透焊缝，C区采用角焊缝，焊缝高度为1.5倍管壁厚。当支管与主管相垂直时，支管端部的相贯焊缝分为A，B两个区域，当支管壁厚不大于6mm时可不开坡口，由于在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝，侧边由熔透焊缝逐渐过度到角焊缝，同时考虑焊接变形，因此必须先焊趾部，再焊根部，最后焊侧边。A：趾部 B:侧边 C：根部 图1-27 圆管相贯节点焊接9 钢管相贯线焊接要领1) 钢管对接钢管对接焊缝主要为桁架上下弦杆、大直径管材，现场焊接方式主要为手工电弧焊。对接焊接是本次安装焊接的重中之重，必须从组对、校正、复验、预留焊接收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后热调、质量检验等工序严格控制，才能确保接头焊后质量全面达到标准。(1) 组对：组对前将坡口内壁1015mm仔细去除锈蚀。坡口外壁自坡口边1015mm范围内也必须仔细驱除锈蚀与污物；组对时，不得在接近坡口处管壁上引弧点焊夹具或硬性敲打，以防圆率受到破坏；同径管错口现象必须控制在规范允许范围之内。注意必须从组装质量始按I级标准控制。(2) 校正复验、预留焊接收缩量：加工制作可能产生的误差以及运输中产生的变形，到现场组对时将集中反映在接头