北京某大型图书馆钢结构加工制作施工方案（鲁班奖 钢桁架 超厚板）

1目 录1 总 则 .31.1 适用范围 .31.2 工程概况 .31.3 编制依据 .52材 料 .62.1 钢材 .62.2 焊材 .62.3 高强度螺栓 .72.4 栓钉 .72.5 油漆 .72.6 原材料质量控制 .73加工制作工艺 .93.1 放样 .93.2 号料、划线 .93.3 切割、铣削加工 .93.4 制孔 .133.5 组装 .143.6 箱型柱、梁制作工艺 .173.7 焊接 H 型钢梁制作工艺 .283.7.1 制作流程 .283.7.2 各工序加工要领 .283.8 热轧 H 型钢制作工艺 .313.8.1 制作加工流程 .313.8.2 热轧 H 型钢梁的制作要领 .314. 钢结构制作工艺要点 .334.1 箱型柱制作工艺要点（以 HJ2-5 为例） .334.2 屋架桁架的制作工艺要点 .344.3 巨型桁架的制作要点 .375焊接工艺 .4725.1 焊接工艺评定 .475.1.1 焊接工艺评定的依据 .475.1.2 焊接工艺评定分析 .475.2 焊工培训及焊工资格 .485.3 焊接方法和焊接设备 （表 19） .495.4 焊接材料 .505.5 焊接变形与焊接残余应力的控制措施 .505.6 防止厚板层状撕裂的措施 .525.7 焊接裂纹的预防措施 .545.8 焊后消氢热处理措施 .555.9 焊接工艺控制 .555.10 栓钉焊接 .605.11 焊缝质量检测 .615.12 焊接接头的基本形式和尺寸 .646检验标准 .687构件的除锈、涂装要求 .718构件标记 .739包装、发运 .7510环境保护、职业健康、安全防护 .75附 主桁架构*件清单工厂制作计划工厂制作顺序工厂组织机构图主桁架立面图屋顶钢结构布置图31 总 则1.1 适用范围本方案适用于*二期工程暨*工程钢结构的加工制作。1.2 工程概况1.2.1 工程简介*二期工程暨*工程，是国家重点文化建设项目，位于北京市*号，主要建筑内容为数字图书馆的大型计算机机房、数字资源存储机房、数字处理间及数字图书馆辅助用房等，占地 2.2 万 m2，总建筑面积 8 万 m2，底层建筑面积约 1.1 万 m2，建筑总高度约 27 米。建筑外形效果图：*二期的主楼由地下三层和地上五层组成；地下车库为地下两层。主楼三层以下的钢骨混凝土结构及六个钢筋混凝土筒体结构形成基座区；屋顶区钢桁架结构坐落在六个核心筒上，外形尺寸 116m105m，由 6 榀巨型主钢桁架、4 榀次钢桁架（主桁架柱间支撑）和 6 榀屋面钢桁架及 2000 余件主、次钢梁、层间钢柱、梁间支撑等组成大楼四层、五层楼板及屋面承重结构。最重单件构件达 765t，钢结构总重约 12300t。结构分区情况见下图： 屋 顶 区基 座 区 26.1900.-13441.2.2 本工程钢结构特点(1) 钢结构体量大：本工程钢结构总重约 12300t，其大部分集中在刚性节点的六榀主桁架、四榀次桁架及主、次桁架间刚接/栓接的主梁上。最重构件为 HJ-1，其重达 765t(不含节点短肢)，其外形尺寸为长 116.6m*宽 1.2m*高 10.04m。(2) 结构形式箱型为主：构件主要由焊接箱形构件、焊接 H 型钢及热轧 H 型钢等组成，但以箱型为主，且箱型截面尺寸最大宽度为 1200mm，高 1500mm，最大板厚为80mm。(3) 连接形式以焊接和栓接为主：除钢屋架与巨型桁架的连接形式采用销轴连接外，其余均采用高强度螺栓连接和焊接的形式进行连接。 (4) 杆件及节点出厂，现场组拼：由于桁架外形尺寸高大：主桁架高达 10 余米，长达 100 余米，一个单元的次桁架也高达 10 余米，长 22.7 米，工厂必须将所有主、次桁架分解成杆件及节点，加工成型，按编号运至现场组装。1.2.3 钢结构制作加工重、难点分析(1) 由于本工程结构复杂、且属超厚板工程，焊接工作量大且要求高（焊缝填充量估计在 330 吨左右），所以确定正确合理的钢结构加工工艺及焊接工艺是保证本工程钢结构加工质量的前提。(2) 由于本工程结构复杂，选择正确合理的构件检测方案将是本工程钢结构加工质量的有效保证。(3) 本工程采用大量的超厚板，且结构构造独特，结构在焊接过程中易产生严重的角变形、扭曲变形、局部或整体变形。对于超厚板焊接结构，若焊接变形得不到有效控制，将会直接导致构件的外形尺寸精度严重超差，所以，如何控制本工程厚板焊接的变形，控制构件加工制作精度，是本工程钢结构加工制作中的突出难点。(4) 由于本工程多为封闭的厚板箱形焊接结构，焊缝填充量大,焊接应力集中，若构件的大量残余应力得不到释放，将大大降低构件的承载能力、抗疲劳强度，易造成结构脆性断裂，所以，如何采取经济合理的工艺措施，来消除(降低)构件内的残余应力是本工程加工制作的又一难点。(5) 厚板在加工焊接过程中易出现裂纹，甚至母材容易产生层状撕裂，一旦构件出现层状撕裂，会直接导致构件报废，所以如何采取有效的工艺措施，预防与控制焊缝的裂纹与母材的层状撕裂的发生，是本工程焊接的一大难点。51.3 编制依据钢结构工程施工及验收规范 GB502052001建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002 高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ99-98钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 JGJ82-91钢结构焊缝外形尺寸 GB5777-96碳素结构钢 JGJ81-2002低合金高强度结构钢 GB/T1591优质碳素结构钢 GB/T669-1999厚度方向性能钢板 GB/T5313圆柱头焊钉 GB/T10433低合金钢焊条 GB/T5118-95气体保护焊钢丝 GB/T14958-94熔化焊用钢丝 GB/T14957-94低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T12470涂层钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB8923-88钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法 GB11345-91本工程设计图纸及施工图设计说明 1.4 所有在原设计上的修改和变更都必须经原设计者的确认和签字认可后才能进行，施工人员不得擅自进行修改和变更。1.5 在钢结构件的制作过程中，应严格遵守公司质量管理的各项规定，确保构件的加工质量。遵守公司的生产安全规则和安全技术操作规程，确保生产安全。62材 料2.1 钢材本工程承重结构的钢材应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷含量符合限值。对焊接结构尚应保证碳含量符合限值。本工程钢桁架、钢柱、楼面主梁、钢屋架、钢支撑等采用的钢材的屈强比不应小于 1.2；应有明显的屈服台阶；伸长率应大于 20%；应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。承重结构处于外露情况和低温环境时，其钢材性能尚应符合耐大气腐蚀和避免低温冷脆的要求。本工程主要材料采用 Q345C、Q235B，质量标准分别符合 GB/T700碳素结构钢与 GB/T1591低合金高强度结构钢 ，次要部位采用部分 Q345B、Q235B 材料。主要钢材为定制，厚度为 4080mm 有 Z 向要求的 Q345C 板材全部由舞阳钢厂轧制；1030 mm Q345C 钢材，从济钢和首钢采购。钢材使用情况如下表：表 1所用部位 钢材牌号 质量标准主材（未注明的钢材，包括型钢和板材）Q345C低合金高强度结构钢(GB/T 1591)当 40mm60mm，为 Q345CZ15当 60mm 时，为 Q345CZ25耳板 Q235B 碳素结构钢 GB/T 700焊接垫板 Q345B 低合金高强度结构钢 GB/T 1591螺杆、销轴 45 号 优质碳素结构钢 GB6992.2 焊材表 2焊接方法 母材钢号 焊材牌号、规格手工电弧焊Q235B、Q345E4303 E5015 3.2、4.0Q345C H10Mn2 + SJ101埋弧自动焊Q235B H08MnA + SJ1014.0、4.8CO2气体保护焊 ER50-6 1.2电渣焊Q235、Q345ER50-6+JF600 1.6(1) 手工焊 E5015 焊条，其性能应符合低合金钢焊条 （GB/T5118-95）的规定；7(2) 气体保护焊焊丝质量应符合气体保护焊钢丝GB/T14958-94 的规定；埋弧焊焊丝质量符合熔化焊用钢丝GB/T14957-94 的规定，焊剂质量符合低合金钢埋弧焊用焊剂GB/T12470 的规定；(3) 保护气体采用 100%CO2 气体，其纯度不得低于 99.95%（体积法） ，含水量不得大于 0.005%（重量法） 。(4) 焊剂 SJ101 在使用前必须在 300350烘干 2 小时，否则不得使用。2.3 高强度螺栓本工程中凡未注明的螺栓均为 10.9 级摩擦型高强度螺栓，产品选用扭剪型高强度螺栓连接副。普通螺栓的质量标准应符合六角头螺栓 （GB 5782）和六角头螺栓-C 级 （GB 5780）的规定。高强度螺栓的质量标准应符合钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件 （GB/T 12281231）或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 （GB 3632GB 3633）的规定。2.4 栓钉本工程中所用栓钉，其钢材牌号为 Q235B，经冷加工制作而成。栓钉的质量标准应符合圆柱头焊钉 （GB 10433）中的规定。2.5 油漆 柱、梁、钢桁架表面厂内仅涂底漆，为水性无机富锌底漆，干膜厚度 100 微米；对除上述以外的构件，涂水性无机富锌底漆，干膜厚度 100 微米；环氧云铁中间漆，干膜厚度为 60 微米。2.6 原材料质量控制2.6.1 原材料进厂验收原材料进厂必须核对其质量合格证明文件、标志及检验报告等。钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的 1/2，钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923 规定的 C 级及 C 级以上，钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。材料进厂后，由专检人员按相应的国家标准及设计总说明的相关要求验收确认，然后由保管员作好验收标记，并按规定进行材料存放、保管和发放。2.6.2 原材料复验按照钢结构工程施工及验收规范GB502052001 中第 4 章的规定，对 40mm 以上有 Z 向性能要求的钢板及跨度大于860mm 的主要受力构件所用钢板，应进行抽样复验，其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求。对一级焊缝所用焊接材料应进行抽样复检。对进厂的有 Z 向要求的钢板，每 10 张抽检一张，探伤质量等级为三级。钢材及焊材具体复验要求由监理、业主、总包单位提出，经专家组论证后确定。2.7 本工程中凡未注明的高强度螺栓摩擦面抗滑移系数 均不得小于 0.45（Q235）及 0.50（Q345） 。应根据设计要求，做高强螺栓摩擦面抗滑移系数试验。2.8 进入车间施工的材料应平整无弯曲和变形，否则应进行矫正。矫正可用机械或火焰矫正的方法进行，火焰矫正的加热温度应根据钢材性能确定，一般不得超过 650，低合金钢材料严禁用水激冷。钢材矫正后的允许偏差（mm）见下表：表 3 钢板一般的外形要求 简图 允许偏差（mm）f1.0 （t14）f1.5 （t14）fL/1000，且5.093加工制作工艺3.1 放样3.1.1 放样和车间施工、验收用的钢卷尺等计量工具，必须经计量部门与本工程使用的标准尺进行校核，并标贴修正值后才能使用，标准测定拉力为 5Kg。3.1.2 放样作业依据施工详图进行，在进行放样时必须认真核对图纸，加放焊接和铣削的加工余量并作出标记。3.2 号料、划线3.2.1 号料前应先确认材料的材质、尺寸和规格，按零件图和下料加工清单及排版图进行号料。3.2.2 钢梁、钢柱板材拼接时，应符合下列要求：a、焊接 BOX 钢柱/钢梁的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝两者的间距应大于 200mm。b.焊接 H 型钢梁，翼板拼接缝和腹板拼接缝之间的间距应大于 200mm。上下翼板的对接焊缝不应设置在同一截面上，也应错开 200mm 以上，翼缘的拼接应避开梁跨度的 1/3 范围，翼缘板拼接长度不小于 2 倍板宽，腹板拼接长度不小于 600mm；c.热轧 H 型钢梁长度方向拼接时，焊缝应采用 Z 型接口，且应避开梁跨度的 1/3范围，最小拼接长不得小于 1 米，且拼接缝应避开节点及孔群 100mm 以上；d. 板材下料应与钢板轧制方向一致，拼接焊接应在杆件组装前进行，材质为Q345 的板材拼接焊后至少 24 小时后，才能对焊缝进行 UT 探伤。3.2.3 号料时，使用的钢材应平整且无损伤和缺陷，否则应进行矫正或剔除。3.2.4 在钢板上划线和做记号时，不得使用凿子，洋冲印的深度0.5mm，对于需弯曲的钢材不能使用洋冲和凿子作标记。3.2.5 号料所划的切割线必须正确清晰。号料尺寸允许偏差为1.0mm。3.2.6 号料后，应按公司质量管理的规定，做好材质标记的移植。3.3 切割、铣削加工钢材的切割原则上采用火焰自动切割或数控切割，次要部位的零件可以采用火焰半自动切割。材料切割后，自由边缘必须进行打磨。3.3.1 条料切割加工(1)切割加工方法厚度12mm 的条料的切割加工采用直条切割机加工，同一条料两边同时切割。10也可采用集气瓶进行供气，半自动切割机同时进行切割。如下图示：(2)切割准备：a.切割前对变形钢板必须火焰矫正合格后方允许切割；b.将钢板吊上切割平台，放置时应调钢板边缘与轨道平行，不平行度不大于3mm。并应调整钢板表面水平，保证切割时割嘴到钢板表面距离偏差控制在 3mm 以内；c.划线：根据排料图以及零件图划出切割加工线，划线时应按零件图加放切割余量。宽度方向应根据割嘴型号加放割缝余量；d. 切割前应将预切割缝两侧 50mm 的油污等杂物，清除干净；(3)切割：11a.调整割嘴与钢板的距离（1015mm）并确认割嘴中心与切割线对正；b.点火后根据切割火焰焰心对割嘴位置调整，使焰心与切割线对齐（偏差应控制在 0.5mm 以内） ；c.切割工艺参数按下表选取：表 5 气割切割工艺参数割嘴型号割嘴孔径切割厚度mm割缝余量氧气压力Mpa丙烷压力Mpa切割速度mm/min2 1.00 12-30 2 0.6-0.7 0.05-0.06 500-6003 1.25 30-40 2.5-3 0.6-0.7 0.06-0.08 400-5004 1.50 40-70 3 0.65-0.75 0.08-0.1 300-4005 1.75 70 3.5-4 0.7-1.0 0.15 250-350d.切割加工开始后应检查零件宽度是否符合要求，并检查切割面有无切割缺陷，当有缺陷产生时应及时调整切割工艺参数；e.条料端部应用自动火焰切割，严禁用手工火焰切割。(4) 切割清理检查a.切割完工后清理切割件，并自检检查切割件质量，检查项目及允许偏差应符合要求，并应做好自检记录；b.检查合格后对零件进行标识，标识内容：工程名称、零件编号、规格、材质、钢板炉批号。标识位置：距条料端头 500mm 处；c.报专检检查合格后转入下道工序。3.3.2 厚度12mm 规则形状（矩形）件的切割加工采用半自动火焰切割，其他形状的零件采用数控火焰切割加工；厚度为 9mm 以下的钢板可采用剪切，但剪切面上的硬化层应予以除去，并必须矫平直。123.3.3 切割面的精度要求如下：表 6项 目 图 例 允许偏差切割断面的粗糙度坡口面100m自由边50m切割断面的局部割痕 d d坡口面d1.0mm自由边d0.5mm切割断面的垂直度 e ete 0.05t、且2.0mm表 7 气割的精度要求项 目 允 许 偏 差零件的长度 长度1.0mm零件的宽度 板制 H 钢的翼、腹板：宽度1.0mm零件板：宽度1.0mm切割面不垂直度 e t20mm，e1mm；t20，et/20 且2mm割纹深度 0.2mm局部缺口深度 对2mm 打磨且圆滑过渡对2mm 电焊补后打磨形成圆滑过渡3.3.4 当达不到上述要求时应用砂轮打磨，必要时进行堆焊补修后，再用砂轮打磨平整，以保证切割断面的质量。3.3.5 有铣削加工要求的零部件，刨（铣）加工后的允许偏差：表 8序号 项目 允许偏差（mm）1 两端铣平时构件长度 3.02 两端铣平时零件长度 0.53 铣平面垂直度 0.304 铣平面倾斜度（正切值） 1/1500 且0.505 表面粗糙度 0.036 表面缺陷 应无杂刺、渣、波纹，对各种不允许缺陷应修磨匀顺3.3.6 坡口(1)板材用半自动切割坡口。坡口的尺寸应符合焊缝的设计要求。坡口尺寸偏差要13求详见下表：表 91 坡口角度aa+a a=2.5a=52坡口角度aa+aa=2.53 坡口钝边aa+a a=1.0(2)当焊接坡口边缘发现钢材有夹层缺陷且缺陷长度已超过 25mm 时，应用 UT 探伤检测其深度，如深度不大于 6mm，应用砂轮机打磨清除后焊接填满；如深度大于 25 mm时，应采用超声波探伤测定其尺寸，当单个缺陷面积或缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积的 4%时为合格，否则应由工艺科提出处理意见后，方可继续施工。3.4 制孔3.4.1 螺栓孔、高强螺栓孔必须采用钻孔的方法，钻孔在数控钻床和摇臂钻床上进行，或可用空心钻、磁力钻进行钻孔。3.4.2 划线钻孔时，使用划针划出基准线和钻孔线，螺栓孔的孔中心和孔周敲上五点梅花冲印。便于钻孔和检验。3.4.3 连接板钻孔允许叠钻，但叠钻的厚度必须控制，以保证眼孔垂直于钢材的平面。且最上面的板必须要划好线，不允许用钻好的钢板直接套上去钻孔。3.4.4 钻出的孔应为圆柱状，并垂直于钢材的平面，垂直度偏差不大于 0.05t，且小于 1mm，钻孔孔径偏差 0+0.5。孔的边缘应光滑无毛刺。3.4.5 用摇臂钻床加工孔时，划线孔位偏差控制在 0.5mm 以内，孔心用样冲标识，并应标明孔径大小，划线后必须对划线检查确认合格后方允许加工。对于直径大于 50mm的孔采用数控火焰加工后，打磨切割面。a+a143.4.6 制孔的精度要求如下：表 10项 目 图 例 允许偏差（mm）孔的偏心L圆心线 L 基准线L L-1 L +1孔的间距偏移PP1+ P1P2+P2-1 P1 +1-2 P2 2孔中心至边缘的距离aa2+a2a1+a1a1 -2a2 -23.4.7 对于销轴连接孔,应采用机加工精制孔，销轴孔内表面粗糙度为 1.6 级，公差为 00.5。3.5 组装3.5.1 组装前，组装人员必须熟悉*的施工详图、加工工艺等有关技术要求，检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能装配。3.5.2 装配用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求，并具有足够的强度和刚度，经检查验收后才能使用。3.5.3 构件装配时必须按照工艺流程进行，组装前焊缝两侧各 50mm 范围以内的铁锈、氧化铁皮、油污、水分清除干净，并显露出钢材的金属光泽。3.5.4 施焊前，焊工应检查焊接部位的组装和表面清理的质量，如不符合要求，应修磨补焊合格后方能施焊。如果坡口组装间隙超过允许偏差时，可在坡口单侧或两侧堆焊、修磨使其符合要求，但当坡口组装间隙超过较薄板厚度 2 倍或大于 20mm 时，不允许用堆焊的方法增加构件长度和减小组装间隙。3.5.5 箱型的翼板和腹板下料后须进行矫正，拼装后按焊接工艺进行焊接和矫正。3.5.6 构件组装完毕后应进行自检和互检，最后提交质检人员检验和验收，在检验中若发现问题，应及时进行修理和纠正。3.5.7 当采用夹具组装时，拆除夹具时不得损伤母材；对残留的焊疤应修磨平整。3.5.8 焊接连接组装的允许偏差：15表 11项次 项 目 简 图 允许偏差（mm）1焊接组装件端部偏差 aa a -2.0a+2.02 长度偏差 -0.503 宽度偏差 -0.504对角线偏差1.0 a+b165水平隔板电渣焊偏差2.06内隔板拼装间隙偏差0.5t1t2 且t120t2/2t1t2 且t1204.0t1205.0400 3.015翼缘板倾斜度结合部位 1.0h800 1.516截面尺寸偏差 h800 2.03.6 箱型柱、梁制作工艺3.6.1 工艺流程原材料进厂检验、矫正节点板 隔板 本体 牛腿翼腹板 底板、顶板下料、切割下料、切割 翼、腹板下料、切割下料、切割 下料、切割划线、钻孔 装焊衬垫板 矫正、划线 划线、钻孔 划线、钻孔喷砂处理 铣边 装焊衬垫板 组装焊接 检验检验 检验 型组装 检验ab+ht18非电渣焊隔板焊接喷砂处理UT 探伤型组装焊接、探伤矫正柱长度铣削组装、焊接探伤、矫正装顶部节点板 焊接、矫正检验包装、发运 喷砂防腐3.6.2 主材下料(1)如果主材长度不足，在条料切割前应先行拼接:a. 下料前必须对钢板的不平度进行检查。按拼接图要求,对钢板进行划线，将要拼接的翼板或腹板吊上水平胎架，两头拉直中心线进行拼板，焊前并用卡具将两边缘卡牢，以防焊接时产生侧向弯曲，如图示： S14*50b.焊接均采用双面埋弧自动焊，焊后翻身再焊，焊后拆除引、熄弧板后进行火工校正，并同时再测量板两边缘的直线度，超差须校正，校正后焊缝需 100%超声波探伤。合格后才能进行主材的条料下料；(2)条料切割，长度方向的余量为 3050mm（根据杆件长度及焊接节点数量定） ，19腹板宽度方向预留 24 mm 焊接收缩余量；(3)采用半自动切割机对腹板进行坡口加工，坡口形式应严格执行工艺要领书、设计图纸等技术文件的要求。开坡口一般分两次进行。第一次对半熔透部分开坡口。第二次进行全熔透坡口加工。两次加工的范围应以封板端为基准，划线分段确定。第二次加工要注意，熔透焊缝坡口底部的间隙必须保证；(4)钢板装配允许错边量要求见表 12。表 12 装配时允许的错边量钢板厚度（mm）允许错边量 s（mm） 钢板厚度（mm）允许错边量 s（mm）20 2.0 40 4.0(5)对于 40mm 以上厚板，焊接前，对母材焊道中心线两侧各 2 倍板厚加 30mm 的区域内进行超声波探伤检查，母材中不得有裂纹夹层及分层等缺陷存在；要求施工组在组立前及时报检（探伤通知） 。UT 探伤范围及位置详见下表及图。表 13板厚（mm） 40 45 50 55 60 70 80超探区域（单侧） 110 120 130 140 150 170 1903.6.3 隔板加工(1)箱形柱电渣焊内隔板的预组装及加工:a. 电渣焊隔板的尺寸按详图及工艺要求，下料时可按 0+1mm 公差范围控制。隔板的两对角线长度的误差应控制在 0+1.5mm 范围内。电渣焊隔板用的衬板及四条主焊缝的工艺衬板必须矫平矫直；b. 隔板坡口应按设计图纸的规定。为防止电渣焊的漏渣，在隔板的两端（与电渣焊垫板搭接处）不开坡口，因此需开坡口的长度为 L2=B1-50（电渣焊孔横截面尺寸为25 mm 时） ；隔板中心孔切割，按设计图纸划线,确定中心，采用圆规式气割方法切割圆孔；20c. 隔板、垫板、衬条板组装前，应对尺寸进行核查，并必须将油、锈、氧化皮、水等清理干净，方可开始组装；d. 将隔板上二垫板、二衬板条与隔板采用 3.2mm 的焊条进行分段点固焊（每段30mm，间隔 50） ，点固时应在非电渣焊区进行。板间应贴紧、平整，间隙要求0.5mm。翻转 180，将隔板下面的二垫板重新放置于隔板上面，进行分段点固焊接。安装时衬垫板应与隔板贴紧。且每两块 SES 垫板应保证平齐，高低差不得大于0.5mm，每边加放适当铣削加工余量；e内隔板的四周进行铣削加工，加工后应保证四条边互相垂直，外形尺寸不允许出现负公差；f.电渣焊隔板加工公差要求：08mm 时， 进行 100%的 UT 检查；板厚8mm 时，因 UT 探伤范围限制，采用工艺措施保证及质量控制，再 100%MT检查，验收标准按 JGJ81-2002 规定执行。(5)对图纸上有起拱要求的钢梁，用火工进行起拱，达到图纸要求。(6)H 型钢加工流水线上进行切割、钻孔和锁口以及通孔。33(7) 对于中部有连接件/支撑的 H 型钢梁，以加工好的加工面为基准，划线并装焊连接件/支撑。基准选择：高度方向：对于梁的上表面；长度方向：中心线；宽度方向：中心线。(8) 对热轧 H 型钢构件进行喷丸、涂漆、标识、包装、发运。4. 钢结构制作工艺要点4.1 箱型柱制作工艺要点（以 HJ2-5 为例）4.1.1 构件形式示意 FFEECCAABD344.1.2 构件组装顺序：制作第一节柱（箱型）并矫形，上端端铣，以端铣面为基准取长并用半自动切割坡口 制作第二节柱（箱型）并矫形 ，半自动切割出上端坡口 制作第三节横梁并矫形（箱型）并加工坡口 制作斜牛腿 1、2、3、4、5 并喷丸除锈 制作直牛腿 1、2、3 并喷丸除锈 第一节柱、第二节柱、第三节横梁十字组拼 矫正 放样划线确定牛腿位置 将斜牛腿 1、3、4，直牛腿 2 与主体点焊 将斜牛腿 2、直牛腿 1、3 与主体点焊 斜牛腿 1、3、4，直牛腿 2与主体焊接 斜牛腿 2、直牛腿 1、3 与主体焊接 牛腿端口取长 焊接牛腿上的连接板 总体取长，半自动割出现场坡口 焊接连接板 整体喷丸处理 油漆 包装 运输 4.2 屋架桁架的制作工艺要点4.2.1 钢屋架的分段钢屋架主要由箱形杆件连接组成，屋架高度为 2.5 米，跨度 45 米，屋面共分布 6榀，最大重量 42 吨，其两端通过销轴与巨型桁架和钢梁连接。为了最大限度的减少工地的施工工作量，工厂制作时将每榀屋架制作成三个单元，运输至工地组装后进行安装。分段示意图：第一分段 第三分段第二分段上弦杆下弦杆 腹杆354.2.2 屋架杆件结构示意（以 WJ1-2 为例） 50DA180 180523L=50925 L=29329L=BCLm4.2.3 结构特点分析(1)屋架结构为桁架，弦杆及腹杆均为箱型结构件，上、下弦杆为5005002525，腹杆为5002001612。腹杆布置为 W 型，节间间距为3750；(2)弦杆两端现场拼接接头处，腹板上下齐口，上下翼板相互错开 250；(3)弦杆与腹杆之间采用全熔透焊缝连接；(4)上弦杆内位于节点处设三块加劲板，位于节点中心的加劲板与箱体下翼板之间为全熔透焊缝，与腹板之间为角焊缝，焊脚高度为 12mm；两边加劲板与箱体下翼板、腹板之间都为角焊缝，焊脚高度为 12mm；(5) 下弦杆内位于节点处设三块加劲板，三块加劲板与箱体上翼板之间为全熔透焊缝，焊缝形式可采用；与腹板之间为角焊缝，焊脚高度为 12mm；(6) 上下弦杆节点处一定区域，翼、腹板间为全熔透焊缝；其它部位为半熔透焊36缝，熔深为 2/3t；(7)弦杆两端头采用全熔透焊缝，中间部位采用半熔透焊缝焊接；(8)上下弦杆端头各 250焊缝不焊，为现场焊缝；(9)以上全熔透焊缝、半熔透焊缝形式见焊接工艺。4.2.4 钢桁架加工要领4.2.4.1 弦杆下料时长度方向留 3050余量，腹杆下料时也预留 20余量；4.2.4.2 弦杆、腹杆箱体焊接完成，焊缝经外观及 UT 探伤检验合格，连接板、腹杆端部焊接衬板已焊接完毕，杆件矫形完成；4.2.4.3 弦杆及腹杆各面画出中心线，并在两端打上洋冲标记。在上、下弦杆上划出腹杆各节点的装配位置线，划线时可按每节间加放 2mm 焊接收缩余量； 4.2.4.4 在组装平台上按详图及起拱图放出大样，包括弦杆、腹杆的中心线、外形线及各位置尺寸线；按放样，点焊定位块，用于装配定位；4.2.4.5 装配、焊接腹杆，焊接矫正后割正上、下弦杆的长度，半自动切割出现场焊接坡口，然后装配、焊接端部节点板、焊接工艺衬板，用空心钻或磁力钻钻箱体腹板上的孔。4.2.4.6 桁架焊接：(1) 桁架焊接时应注意焊接顺序，应首先焊接中间节点，再向桁架两端节点扩展的焊接顺序，以避免由于焊缝收缩向一端累积而引起的桁架个节点间尺寸误差。并且不在同一个腹杆两端同时焊接，应首先焊接下弦杆的节点，然后焊接上弦节点。(2) 焊缝尺寸应符合设计要求的计算厚度值或焊脚尺寸，但也要避免过多的堆焊加强高而产生较大的焊接残余应力。(3) 焊缝坡口的根部间隙大于标准值 1.5mm 以上时，应按超标间隙值增加焊脚尺寸。但间隙大于 5mm 时应事先用堆焊和打磨方法修整端头或在接口处堆焊焊道，以减小焊缝间隙。4.2.4.7 外形整修、清除焊疤、飞溅、并打磨光洁，包括外露切割边缘。4.2.4.8 钢桁架外形尺寸允许偏差见第 6 节。4.3 巨型桁架的制作要点 374.3.1 钢桁架的运输分段情况钢桁架全长 116 米，上弦共划分为 9 个分段，下弦共 11 个分段，最长分段长度不超过 15 米，桁架弦杆上带牛腿以便于腹杆的安装。中间腹杆不进行划分，两端斜腹杆与桁架端部曲线段制作成整体参与吊装。钢桁架分段划分示意图见下图。 第 六 段 第 十 一 段第 十 段第 九 段第 八 段第 七 段第 五 段第 三 段 第 四 段第 一 段 第 九 段第 七 段第 六 段第 五 段第 四 段第 三 段第 二 段第 一 段4.3.2 工厂制作分段原则以上各分段均整体出厂，但在工厂制作过程中，考虑到车间吊装能力及组立过程中构件的翻转，对重量大的箱型梁必须分段，按最大吊装能力为 38 吨考虑，分段原则如下：(1)构件总重在 30 吨以下的：小件先抛丸除锈，箱型本体与牛腿制作完成并抛丸除锈后，外表面涂刷 20 微米的车间底漆，整体大组立后，涂漆；(2)构件总重在 30-40 吨的：a. 下料前板料先行抛丸，单面涂 20 微米的车间底漆；b. 有弯曲段的，分两段制作，分段选在弯曲一侧板厚变截面处，翼、腹板对接焊缝应相互错开 200。箱体与牛腿分别抛丸后外表面涂刷 20 微米的车间底漆，然后进行大组立，整体涂底漆（中间漆）后出厂；c. 直梁整体制作，箱体与牛腿分别抛丸后外表面涂刷 20 微米的车间底漆，然后进行大组立，涂底漆（中间漆）出厂。(3)总重在 40 吨以上：考虑分二三段制作。分段选在板厚变截面处（有弯曲段的，在此处必须分开） ，翼、腹板对接焊缝应相互错开 200。下料前板料先行抛丸，单面涂 20 微米的车间底漆，然后下料制作。384.3.3 各类型桁架梁分段示意图4.3.3.1 HJ1-1T2 (图号 GT-022)，总重量 36.6 吨，本构件整体制作4.3.3.2 杆件号：HJ3-3T2（加工图号 GT-068）， 重量 43.6 吨，分为两段，箱型腹板从板厚变截面处断开，翼板从与腹板之间错开 200处断开，示意图如下：第一段： d=14039第二段：4.3.3.3 杆件号 HJ3-4B1（加工图号 GT-075） ，总重量 45.5 段，分为两段制作：4.3.4 箱型钢桁架杆件制作要点4.3.4.1 杆件结构示意图以杆件 HJ1-6B1 为例，该杆件结构示意图如下：第 二 段第 一 段404.3.4.2 分段方法该杆件重量 54 吨，分三段制作：第一段：弯曲段，右端腹板在板厚变截面处、翼板在与腹板错开 200处分开。41第二段：直箱型段第三段：左端腹板在板厚变截面处、翼板在与腹板错开 200处分开。4.3.4.3 制作要点 第 一 段 弯曲段加工(1) 翼、腹板材一面抛丸除锈，并喷涂 15 微米的车间底漆； (2) 弯曲梁翼板的加工：a. 翼板放实样得出实长，长度方向在实长的基础上加放 30mm 的加工余量；b. 翼板切割下料，钢板热加工弯曲成型，外协滚圆，翼板转角处翼板严禁拼接；弯曲后应按照图示尺寸和角度放出地样进行检验；c.按要求开出坡口。42(3)腹板下料：a. 根据深化图纸弯曲梁放样图进行放样，划出腹板外形尺寸，拱高、弧度、长度、宽度、箱梁的中心轴线；b. 用数控切割机割准腹板拱高、弧度、圆角、长度、宽度，宽度方向半自动切割出两侧坡口。箱梁腹板长度两端各放 30mm 余量，宽度放 2mm 焊接收缩量；c. 检验；检测腹板的弦长、拱高及对角线(拱高尺寸按图样大段的标高尺寸检验)。翼、腹板对角线允许偏差40;St/10,但4.05.9.2 焊前预热和道间温度的确定*工程大量厚板焊接，母材的最小预热温度和道间温度应按下表（25）要求执行：母材厚度母材牌号 t25mm 25t40mm 4040 60-70 70-100 300-400d.定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的 2/3，且不大于 8mm，但不应小于4mm；e.定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接。5.9.5 引弧和熄弧板对接接头、T 接接头和要求全焊透的角焊缝，应在焊缝两端配置引弧板和引出板，焊接引弧板及引出板，厚度应与母材相同或相当，引弧板及引出板要与母材材质相同，焊接引弧、熄弧板的去除应首先采用气割在离母材约 3-5mm 处切割，然后再用砂轮机打磨至母材齐平。严禁用锤击直接去除。表 27 焊接引弧板、熄弧板的要求类型 引弧板和引出板 长度 mm 引弧板和引出板 宽度 mm 焊缝引出长度埋弧焊对接接头 150 80 80埋弧自动焊 T 型接头 250 150 80箱形主焊缝接头 150 100 80手工焊或气体保护焊对接 80 50 5058手工焊和气体保护焊T 形接头 100 50 505.9.6 焊接a. 施焊前，焊工应检查焊接部位的组装情况和表面清理的质量，如有不符合要求时，应修正合格后方能施焊；b. 严禁在焊接区以外的母材上打弧、熄弧，焊缝区外的斑痕应通过磨光完全清除，必要时在磨光后采用磁粉检查裂纹显示，并在需要时按焊接工艺对其进行修补；c. 钢板对接角变形控制：在厚板焊接过程中，为控制变形，采取先焊正面的打底焊道（通常四层） ，翻转工件，碳刨清根后焊反面的焊道（通常焊 1/3） ，再翻转工件，焊接正面的 1/3，然后再翻身完成反面的中间层，再翻身焊接正面的 1/3，最后进行反面的盖面焊接，施焊时要随时进行观察其角变形情况，并根据实际情况，随时注意准备翻身焊接，以尽可能的减少焊接变形及焊缝内应力；d. 36以上厚板焊缝焊接完毕后，为使焊缝能缓慢冷却，焊接完毕进行焊后预热后应立即用岩棉覆盖保温，使焊缝缓冷；e. 多层和多道焊时，应严格清除焊道或焊道间的焊渣、夹渣、氧化物等，清理可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行；f. 从接头两侧进行的全焊透焊接，在反面开始焊接之前，采用适当的方法（碳刨、凿子等）清理根部至正面完整焊缝金属为止，清理部分的深度不得大于该部分的宽度；g. 每一焊道熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度；h. 焊缝应连续施焊，一次完成。焊完每一道焊缝后及时清理，发现缺陷必须清除后再焊。只要能保证熔敷焊缝金属的深度至少等于最终焊缝厚度的 1/3，焊接工作可以在必要时中断。在中断后重新开始焊接之前，如果有预热方面的要求，应按此要求进行预热；i. 焊接尽可能采用平焊焊接和平焊盖面，加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置距端部应大于 10mm，弧坑应填满；j. 焊道不在同一平面时，应由低向高填充；k. 多道焊的接头应错开，多层焊应在端部作出台