超高层钢结构制作工艺介绍

1 超高层钢结构制作工艺介绍超高层钢结构制作工艺介绍 H 型柱 十字型钢骨柱 箱形柱 十字柱与箱型柱 钢柱牛腿 型柱 十字型钢骨柱 箱形柱 十字柱与箱型柱 钢柱牛腿 1 H 型柱制作工艺 2 十字型钢骨柱制作工艺 3 箱形柱制作工艺 4 十字柱与箱型柱的拼接 5 钢柱牛腿的制作 6 材料质量控制 7 除锈 涂装 编号 8 包装 运输与交接 1 H 型柱制作工艺型柱制作工艺 1 放样 各施工过程如钢板下料切割 H 型钢组合 各部件和零件的组装 构件预拼 件组装都需有专业放样工专业放样工在加工面上和组装大样板上进行精确放样 放样后须经检验员检 验 以确保零件 部件 构件加工的几何尺寸 形位分差 角度 安装接触面等的准确无 误 2 划线和号料 对尺寸较小的板 杆材在不必要数控切割的情况下 采用人工划线 号料 划线 号料人员应做到熟练制作样板 样杆 熟悉样板 样杆上标注的符号和文字 含意 搞清号料数量 3 下料切割 含坡口 包括气割 剪切和坡口 本公司下料切割的主要设备有 1 伊萨 汉考克等离子切割机 2 火焰多头数控切割机 3 小车式火焰切割机 4 卧式带锯床 5 坡口机 6 剪板机等 切割前应用矫正机对钢板或型材进行矫正 对焊接钢板或型钢还必须进行检验和探伤 确认合格后才准切割 加工的要求应按公司内 控标准检验切割面 几何尺寸 形状公差 切口截面 飞溅物等 检验合格后进行合理堆 放 做上合格标识和零件编口 4 H 型钢组立 组立主要是指 H 型钢埋弧焊前的点焊定位固定 组立是在自动组立 机上进行 组立前应对翼缘板和腹板去除毛刺 割渣 并应进行矫正 由放样人员划出中 2 心线 定位线 待检验合格后才准上组立机进行组立点焊固定 5 埋弧焊 埋弧焊主要是对钢柱 钢梁类的 H 型钢的焊接 柱 钢梁的埋弧焊一般 采用门式埋弧焊机电焊 量大而较规则的 H 型钢则采用 H 型钢自动生产线制作 埋弧焊时 必须根据钢板的厚度和品种按工艺文件采用相应的焊丝 电流 电压以及焊接速度 同时 必须注意焊剂质量 特别是焊剂干燥度 H 型钢焊随后应进行矫正 6 锁口和端头加工 H 型柱与主梁一般设计选用高强度螺栓连接 待 H 型钢加工及 检验合格后 用端头铣进行端头铣平加工 加工时应保证尺寸准确 7 构件组装 组装构件主要是柱 屋面钢梁以及支撑 构件组装前必须先放大样 梁 柱的 H 型钢端头板焊接前应进行端头铣平处理 组装构件一般为点焊成型 应待检验后才 准交付正式焊接 8 组装件手工焊接 组装件手工焊接采用 CO 2气体焊机 焊接人员均按规定考核持 证上岗 所有电焊 包括埋弧焊 气体焊 电弧焊 的焊缝也均须打上焊工的钢印号码焊工的钢印号码 焊接后由检验人员进行外观检验和超声波探伤检验 合格后标上合格标识 9 制孔 钢结构的零件钻孔采用万向摇钻进行精密机械钻孔 部件 构件采用三维钻 或磁性钻加划线和模板进行钻孔 为了确保钻孔精度和质量 采用模钻时均须有放样工放 样划线划出基准轴线和孔中心 采用数控钻的 其首次加工品均应在检验员首检合格情况 下才准批量钻孔 零件 部件 构件钻孔后均需经检验员检验合格 做上合格标识后才准 转序 10 矫正 矫正工作贯穿钢结构制作的整个过程矫正工作贯穿钢结构制作的整个过程 从下料前到下料 埋弧焊 组装手 工 焊等均须矫正 以确保构件的尺寸 质量 形状满足规范要求 矫正的方法主要有自动矫 正 火焰矫正等 主要采用设备为 H 型钢矫正机 11 摩擦面处理 构件的连接摩擦面端头应用铣床铣平 摩擦面经抛丸机处理表面摩 擦度 在自然情况下使其产生浮锈 摩擦面加工同时应采用相同的材料和加工方法制作试 件 并进行摩擦系数试验 以确保摩擦系数达到规定要求 12 构件表面处理 加工后的零件 部件 构件应均按规定进行边缘加工 去除毛刺 焊渣 焊接飞溅物 污垢等 并进行表面检查 待构件成品并去净表面后 用抛丸除锈机 进行表面除锈处理 除锈等级应在 Sa2 5 级以上 13 油漆 除锈后的构件应立即进行表面清理 并喷涂防锈底漆 油漆的要求应按设 3 计规定 油漆的工艺应按作业指导书和相应品种的油漆和使用说明书进行作业 油漆时的 环境温度和湿度由温湿度计控制以确保符合相应品种油漆工艺的要求 喷涂的厚度由测厚 仪检验控制 每道油漆的厚度应按使用说明书控制 油漆后 应由专人按图纸要求做上标 识 构件的主要标识有拼装号码 高度基准点 拼装基准线中心线 吊点等标记和标识 2 十字型钢骨柱制作工艺 十字型钢骨柱制作工艺 十字柱的制作主要采用美国美国 PEDDINGHAUS 生产流水线生产流水线 十字柱工程制作主要的难 点在于装配精度及焊接变形的控制问题装配精度及焊接变形的控制问题 对于装配精度 我们采取自动组立与工装夹具自动组立与工装夹具来 保证 对于焊接变形 采取适当的焊接工艺及加上必要的机械与火工校正 T 型钢制作两 种方案 先组成 H 型钢焊接 后再切割成 T 型钢 先组成 T 型钢 后再组成 H 型钢焊接 以上两种方案要通过工艺试验来最终确定 建议用方案 1 方案 制作流程 十字柱制作流程 H 型及 T 型钢制作流程图 4 2 方案 制作流程 十字柱制作流程 H 型钢制作流程图 5 T 型钢制作流程图 3 下料 主材下料和开坡口使用火焰切割 切割前应选择合适的割嘴 主材切割使用多头切割 机 并为以后的型钢下料适当放加工余量 由直条切割机进行两边同时切割下料 开坡时 使用两台双头半自动切割机以控制焊接变形 由于十字柱的腹板需开双面坡口十字柱的腹板需开双面坡口 因此由铣由铣 边机来完成边机来完成 切割后应检查尺寸并记录 如超差应立即向主管工艺员汇报 对切割后可能产生的旁 弯等变形应使用火焰矫正达到规定尺寸 切割后打磨去除割渣 飞溅 氧化物 对切割和 坡口面的超差缺陷补焊 打磨处理 4 组立 组立前应对焊接面仔细检查 消除氧化皮等异物 1 H 型钢的组立由自动组立机进行 保证装配精度 2 T 型组立 为减少 T 型钢焊接变形 采取 2 根 T 型钢组对焊接的方法 组立顺序如下 将两块腹板用工艺板连接 工艺板两面对称安装 6 组立 同 H 型钢的组立 如下图 3 组立后的 H 型钢及 T 型钢 已组立成 H 型钢 的下料 钻孔 锁口 两端头开 坡口 均由美国 peddinghaus 公司生产的锯床 三维钻 锁口机组成的流水线上自动完成 然后 将 T 型钢中的工艺板去掉 并磨平焊点 5 焊接 1 焊接坡口形式 7 2 焊接顺序和焊接方法 H 型焊接和 T 型焊接 已组立成 H 型 采取埋弧自动焊 船形焊位置 保证焊缝 质量 T 型柱的制作 考虑到 T 型柱焊接的变形 采取使两个 T 型柱组成 H 型后再进行焊 接 严格控制了焊接变形 大大提高了产品的质量 十字柱组立后的焊接采取对称分段退对称分段退 焊焊 以控制变形 十字型焊接按以下顺序 a 埋弧自动焊 水平位置两侧同时焊接 两丝前后交叉 200cm 以控制焊接变形 具体顺序 第一步 正面焊接 1 层 翻转 180 第二步 背面焊接至板厚 翻转 180 第三步 正面焊接至板厚 b 埋弧自动焊船形焊位置 保证良好的焊缝外观和成型 6 矫正 H 型钢和 T 型钢采用机械矫正和火焰矫正相结合 十字型矫正使用火焰矫正 矫正时 应特别注意对扭曲变形的控制和防止 7 十字型柱组立 十字型柱的制作采用专用的胎具来保证其尺寸要求 如下图 8 3 箱形柱制作工艺 箱形柱制作工艺 1 箱形柱制作流程 箱形柱制作流程 9 2 箱形柱制作流程图 10 箱型柱内隔板均进行机械加工 并在 BOX 自动组立机装配定位 保证装配精度 埋 弧焊由美国林肯双弧双丝焊机来完成 两边同时焊接 电渣焊由日产电渣焊机来进行 采 取两边同时焊接 以控制变形 箱型柱端面由端面铣床进行机加工 保证了端面的垂直度 3 下料 方法与十字柱相同 4 组立 1 内隔板与电渣焊隔板进行组装后 进行机加工保证装配精度 如下图 11 2 U 型组立如下图 3 箱型柱的组立在专门的流水线上进行 如下图 4 安装上翼板 如下图 12 5 焊接 1 焊前准备 检验各被组装零部件的标记 检验各组装件的图号及尺寸形状的正确性 对零件的焊接坡口处用磨光机或风砂轮打磨 焊接时所用的 E5015 焊条 在使用前用烘干炉 350 400 烘 1 2 小时 焊接时 放 在保温筒内 随用随取 2 焊接参数 40mm 厚的钢板焊接应先预热 150 200 后 方可进行焊接 先用气保焊打底 然后进行双丝埋弧焊 CO2气体保护焊 H08Mn2SiA 1 2 焊丝 焊接电流 280 350A 电压 28 38V 焊接速度 300 150mm min 气体流量 25 50l min 手工电弧焊 E5015 型 4mm 焊条 焊接电流 160 180A 电压 26 28V 埋弧焊 H08MnA 4mm 焊丝 HJ431 焊剂 焊接电流 700 800A 电压 35 45V 焊接速度 350 400mm min 焊丝伸出长 35mm 电渣焊 2 4mm 焊丝 焊接电流 450 500A 电压 45 50V 3 坡口型式 13 4 十字柱与箱型柱的拼接 十字柱与箱型柱的拼接 1 十字柱与箱型柱拼接流程 2 十字柱与箱型柱拼接方案 1 将十字柱的十字腹板插入到箱型柱里面 然后用专用的长臂焊机进行焊接 如下 图 14 2 将箱型柱四块板上开槽 并开一定的坡口 然后将十字柱的十字腹板插入四条槽 中 最后进行焊接 如下图 3 十字柱与箱型柱拼接图 栓钉焊使用专用的螺柱焊机焊接 15 16 5 钢柱牛腿的制作 钢柱牛腿的制作 牛腿的组对应有工装 模具 并对牛腿的标高和垂直角度重点控制 牛腿制作质量的 好坏直接关系到现场安装质量 对重要钢构件的首件检查和验收是必要的 它能防止产生钢构件批量的质量缺陷 6 材料质量控制 材料质量控制 1 检查进场材料的质量证明文件是否齐全 清晰 真实有效 原 辅材料名称主 要 检 验 内 容 钢板 钢管 质保书 出厂证明书或试验报告单 外观损伤及几何尺寸 理化试验 强度试验 弯曲试验 30 mm 以上厚板应进行探伤和工艺性能评定 高强螺栓连接副 质保书 合格证 外观 包括裂纹等缺陷 及几何尺寸 理化试验 强度试验 扭矩试验 硬度 焊丝 焊条 质保书 合格证 生产日期 型号规格 外观 首次使用的应进行工艺评定试验 涂 料 质保书 生产日期 型号 外观 工艺性能试验 初次使用的分承包方应提供权威部门鉴定报告 焊 剂质保书 湿度 气 体质保书 纯度 2 材料进厂时要检查其合格证书及炉 批号是否与钢板上钢印号相符 3 材料进厂后应进行外观检查和尺寸检查 表面无明显锈蚀 麻坑等缺陷 材料力学 性能及化学成分应符合 GB T 1591 94 的规定 4 40mm 材料进厂后应抽样进行 Z 向拉伸试验和 UT 探伤试验 Z 向拉伸试验是利用钢板厚度方向的断面收缩率来评定钢材的层状撕裂敏感性 试件 的制取部位和尺寸形状如图所示 17 5 检查合格的材料应做好材质和工程色标 并摆放在平整的材料堆放胎架上 7 除锈 涂装 编号 除锈 涂装 编号 1 加工后的零件 部件 构件均应按规定进行边缘加工 去除毛刺 焊渣 焊接飞溅 物 污垢等 并进行表面检查 待构件成品并去净表面后 进行除锈处理 构件的连接板摩擦面经抛丸机处理表面摩擦度 摩擦面加工同时应采用相同的材料和 加工方法制作试件 并进行摩擦系数试验 以确保摩擦系数达到规定要求 2 涂料涂装遍数 涂层厚度均应符合设计要求 构件表面不应误涂 漏涂 涂层不应 脱皮和返锈等 涂层应均匀 无明显皱皮 流坠 针眼和气泡等 3 涂装完成后 构件的标志 标记和编号应清晰完整 如钢柱中心线 柱 梁方向 标高以及构件名称或编号等 8 包装 运输与交接 包装 运输与交接 构件的包装形式由各加工厂自选 应以不影响安装质量和不丢失为原则 进行装箱或 捆绑发运 构件发运应按委托方要求的时间和安装顺序配套提供 1 钢结构配件应分类标识打包 各包装体上作好标识 零配件应标明名称 数量 生 产日期 螺栓等应有可靠的防水 防雨防潮措施 同一区域的小构件打包在一起 不同使 用部位的构件避免混包 2 严格执行中华人民共和国公路法 要求运输单位对参与运输的车辆进行全面检查 18 检修 在材料运输前必须制定可靠的运输计划 作好运输车辆的调度安排 考虑雨天等不利 因素 作好提前准备工作