高精度型钢柱对接施工工法.doc

中国建筑第六工程局有限公司企 业 级 工 法 申 报 材 料( 2014 年度) 工法名称 高精度型钢柱对接施工工法法 类 别 公共建筑 专业分类 钢结构工程 申报单位 中建六局土木工程有限公司 中国建筑六局科技部2014年制申 报 资 料 目 录一、中建六局局级工法申报表3二、工法内容材料11三、工程应用证明34四、经济效益证明36一、中建六局局级工法申报表中国建筑第六工程局有限公司企 业 级 工 法 申 报 表( 2013 年度) 工法名称 高精度型钢柱对接施工工法 类 别 公共建筑 专业分类 钢结构工程 申报单位 中建六局土木工程有限公司 中国建筑六局科技部2014年制工法名称高精度型钢柱对接施工工法类别公共建筑专业分类钢结构工程主要完成单位1、中国建筑第六工程局有限公司通讯地址天津塘沽区杭州道72号邮编300451联系人陆海英电话手机：132121589162、中建六局土木工程有限公司通讯地址天津开发区洞庭路66号邮编300457联系人王丽梅电话手机要完成人姓名工作单位职务电话孙玉华中建六局土木工程有限公司项目执行经 政中建六局土木工程有限公司项目生产经学强中建六局土木工程有限公司项目安全经丽梅中建六局土木工程有限公司技术部副经法应用工程情况工程名称1、河北联合大学新校园建设工程之公共教学活动区及学院组团二工程-钢结构工程开竣工时间2014.11未竣工工程所在地区河北省工程名称2、开竣工时间工程所在地区工程名称3、开竣工时间工程所在地区5工法关键技术名称、组织审定的单位和时间工法关键技术获科技成果奖励的情况工法形成企业技术标准情况原工法名称、完成单位、中建总公司级工法批准文号及工法编号(升级版工法填写此栏)工法内容简述：本工法严格按总公司工法要求编制，共有十一项内容组成。 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。 具有重量轻，塑性和韧性好，密封性好，耐久性好，更接近于匀质和各向同性体、制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短等优点；但防火性能差，易于锈蚀，应采取防护措施。同时钢结构在类似的工程中起着提高结构刚度和抗震能力，在公共建筑中得到了广泛的应用和推广！ 钢结构的制作安装施工首先是控制材料质量，优质的材料是保证施工质量的前提，在图书馆钢结构工程中我们选择了天津钢铁集团有限公司和安阳钢铁股份有限公司生产的Q345B钢板，严格执行材料检验标准，所有材料复试均符合设计和规范要求，良好的材料是保证施工质量的前提。根据现场实际情况，我们采用大型塔吊和汽车吊辅助吊装钢柱。该工程钢柱截面采用焊接H型截面和十字型截面。主要包括钢结构柱和转换桁架两部分，其中钢柱工程量约400吨。型钢混凝土中钢柱安装时采用工地的塔吊进行吊装，每层钢柱需要经过吊装、临时固定、精确校正、焊接、无损检测等工序。钢柱共184根，一层一节，接口位置在每层结构面以上1.2米，方便进行焊接和吊装，塔吊选择根据钢柱的平面布置，选择70米臂长的塔吊，塔吊覆盖范围之外的钢柱，采用汽车吊进行辅助安装，单根钢柱最长9米，截面最大钢柱每米重量550Kg,单根钢柱最重5吨，塔吊70米以内范围可吊5吨，满足大部分钢柱吊装要求。高精度型钢柱对接施工工法，包含深化图纸、材料控制、构件制作、构件运输、钢结构安装等施工工艺的集成体，严密的组织、科学的管理、精心的计划、合理的安排、各工序间的密切配合是保证安装精度的关键。关键技术及保密点（如有专利权，请注名专利号）：技术水平和技术难度（与国内外同类技术水平比较）：技术成熟，施工成本小，节约工期。工法成熟、可靠性说明（当该工法应用工程少于3项时填写）：工法应用情况及应用前景：河北联合大学新校园建设工程之公共教学活动区及学院组团二工程-图书馆钢柱按结构层分节，接口位置在每层结构面以上1.2米，方便进行焊接和吊装。根据钢柱的平面位置选择塔吊型号和位置，单根钢柱最长9米，截面最大钢柱每米重量550Kg,单根钢柱最重5吨，塔吊70米以内范围可吊5吨，即可满足施工要求。最终选择选择70米臂长塔吊，塔吊覆盖范围之外的钢柱，采用汽车吊进行辅助安装。该施工工法涵盖了深化图纸、材料控制、构件制作、构件安装、构件焊接等工艺，规范化的要求提高了施工质量和效率。从而达到缩短工期，降低成本，提高质量的目的。该工法采用了常规的施工设备和合理的施工工艺，对型钢混凝土结构钢柱安装施工的推广应用做出了启示。经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）：现场安装施工速度快、占用场地时间短。钢柱工厂化生产，再运抵现场完成焊接对接，对现场施工作业面非常狭小的场地，具有非常明显的优势。通过严格控制施工质量，杜绝了返工的现象，从而大大地缩短现场钢结构安装工期。从而使混凝土施工与钢构件安装可以做到有序结合，平行作业。 环保节能，有效降低了施工成本，现场管理科学化、规范化、标准化、信息化，安全文明达标，对外展示中建品牌形象。同时锻炼和培养了一批专业技术人才，积累了丰富的施工经验和大量的技术资料，提高了项目的施工技术与管理水平，增强了企业的市场竞争能力，提升了企业在社会上的知名度和影响力。主要完成单位意见：该工法采用了简单且成本低的爆破技术和边坡支护技术，对于深基坑工程施工有很好的推广应用前景。（如工法应用工程实例少于3项，对该工法关键技术可靠、成熟性补充意见如下：） 第一完成单位 公 章 第二完成单位 公 章2012年 月 日 2012 年 月 日 工法评审意见： 主审（签字）： 副审（签字）： 2012年 月 日二、工法内容材料高精度型钢柱对接施工工法完成单位：中建六局土木工程有限公司主要完成人: 孙玉华 高政 李学强 1、前言 随着我国经济的发展和科技的进步，高层建筑的层数越来越多，柱网也越来越密，为了满足承载力要求，结构底部几层柱的截面尺寸势必会加大，这不仅会影响结构的使用功能，还会形成不利于抗震的短柱。型钢混凝土结构作为一种新型结构体系，它利用型钢、钢筋与混凝土协同作用的原理，大大提高了结构的承载力、刚度、耐火性、抗震性能等。型钢混凝土结构中的钢结构对提高结构刚度优势明显，避免由单独混凝土结构承担受力，造成结构构件尺寸过大和空间过小造成的建筑美学上的尴尬。为了解决型钢混凝土框架中的钢柱节点处型钢与钢筋在空间上的分布关系，实现柱中主筋自下而上连续、贯通，保证其整体性，型钢柱必须要严格按照施工图纸进行施工，所以型钢柱对接的精度就成了影响型钢混凝土整体质量关键节点。 2、工法特点2.1对型钢柱钢筋穿孔位置进行深化设计，避免在对接焊口处附近进行开孔，避开支座负弯矩最大处。接口位置在每层结构面以上1.2米处，焊口位置为受力较小处，同时满足施工方便。2.2构件制作时应严格按照设计要求进行施焊，多采用机械下料、焊接，保证破口尺寸及加工精度。构件安装时采用多点观测、多次复核以减少测量误差。冬雨季采取有效的措施，以保证钢构件焊接质量。2.3根据实际情况，采取合适的施焊顺序和合理的焊接速度，减少焊接变形，保证钢柱对接质量。合理利用塔吊性能，每层分节吊装，可以减轻吊装重量，有利于安装时精确校核钢柱垂直度。3、适用范围 本工法适用于多层、高层和大型公共建（构）筑物的型钢结构的钢柱施工。4、工艺原理 型钢混凝土柱中型钢柱制作和安装是关乎整个结构质量安全的重要环节，高精度型钢柱对接工艺正是基于此，通过广泛收集工人、班组长、质检员、各级工程技术专家的意见，认真分析施工中的每一个环节后，提出了以下五大措施以保障钢结构的施工质量，从而保障整个工程的施工质量。第一、施工前图纸深化时选择合理的破口形式和焊口位置，既能保证工程质量，又可使施工方便；第二、采购正规厂家生产的钢材，是提高钢材可焊性的重要环节；第三、构件制作时严格按照施工图纸和国家规范进行，可以减少材料变形、坡口尺寸偏差大、打磨质量差等质量问题，第四、钢构件安装时选择具有丰富安装经验的施工队伍以保证构件安装的精度。第五、钢柱焊接时焊工根据安装的实际情况采用合理的施焊顺序和施焊速度保证构件焊接质量。通过以上五个方面的严格管控才能保证钢柱对接达到高精度的要求。5、施工工艺流程及操作要点51工艺流程深化图纸材料控制构件制作构件安装构件焊接52图纸深化5.2.1 深化设计依据1）招标文件及相关技术资料；2）原设计图及相关技术文件；3）国家现行设计规范；4）国家、行业现行的施工验收规范及规程；5.2.2深化设计主要节点形式图书馆型钢柱主要节点形式序号节点名称图示1工字柱柱脚节点2型钢柱与土建钢筋连接节点3十字柱节点4H型钢对接节点详图设计应该是在充分考虑并结合了原材料规格、运输的各种限制以及最终确定的安装方案的基础上进行的。对于一般性项目，设计时仅考虑运输便可，因为运输单元便是安装单元。本工程钢柱尺寸、型号各异，运输单元与安装单元之间存在很大差异，详图设计时应该充分的考虑这些因素，并在图纸中进行考虑并配有图示。同时，构件运输、安装中需要用到的吊耳等辅助零件也应在详图设计阶段就进行充分的考虑，设计中应根据计算所得具体规格和确定的位置进行图纸的设计。5.3材料控制5.3.1材料准备1）本工程材料的性能要求（1）钢材本工程钢材材质为Q345B，钢材的力学、机械性能、化学成分应符合低合金高强度钢GB/T1591-2008的规定，且必须有抗拉强度、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格的机械性能，碳、硫、磷的极限含量的合格保证。凡板厚40mm时，应满足厚度方向性能钢板GB5313-2010中Z15级及以上规定的要求。（2）焊条、焊丝和焊剂手工电弧焊钢种焊条型号Q345E50*自动焊接及半自动焊接钢种埋弧焊CO2保护焊药芯焊丝焊剂焊丝Q345HJ431H08MnATHY-51B上表所列焊条、焊剂及焊丝牌号最终应根据焊接工艺评定确定，焊缝强度不应低于母材的强度，焊缝及热影响区冲击韧性要求同母材。5.3.2材料的检验1）进厂检验（1）钢材的进场验收钢材的出厂证明文件：钢材进场时应检查质量合格证明书、中文标志及检验报告等，钢材表面的各种标识符号应与上述文件的表述相一致。钢材的几何尺寸：钢板的几何尺寸允许偏差应符合其产品标准的要求。检查数量：每一品种、规格的钢板抽查5处。检验方法：游标卡尺测量厚度，水平尺测量平整度，钢尺测量长度。钢板宽度和不平度允许偏差应符合下表规定：项目技术要求及允许偏差宽度偏差公称厚度=1660mm+30.0mm公称厚度60mm+35.0mm不平度偏差公称厚度=1025mm每米长度内小于8.0mm公称厚度25mm每米长度内小于7.0mm（2）焊材的进场验收主控项目：焊材的品种、规格、性能应符合国家现行产品标准和设计的要求。适用范围：进厂焊材。检查数量：全数检查。检验方法：检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。本工程的一、二级焊缝所采用的焊材应按焊材生产批号逐批进行抽样复验，检验方法按相应焊材标准，其结果应符合现行国家产品标准和设计要求。检查数量：全数检查。检验方法：检查复验报告。一般项目：焊剂不应受潮结块。检查数量：按量抽查1%，且不应少于10包。检查方法：观察检查。2）钢材的复验（1）复验要求根据钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）的规定，对属于下列情况之一的钢材，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：国外进口钢材；钢材混批；板厚等于或大于40mm，且设计有Z向性能要求的钢板；建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；设计有复验要求的钢材；对质量有异议的钢材；检查数量：全数检查。检验方法：检查复验报告。本工程中对于厚度大于等于40mm的钢板，根据上述第三条的规定，应进行抽样复验。（2）复验内容钢材复验化学分析和力学性能试验两部分：钢材的化学成分分析主要采用试样取样法。按国家标准钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差(GB222-2006)规定，复验属于成品分析(相对于钢材的产品质保书上规定的是熔炼分析)，成品分析的试样必须在钢材具有代表性的部位采取。试样应均匀一致，能代表每批钢材的化学成分，并应具有足够的数量，以满足全部分析要求。钢材的力学性能试验包括拉伸试验、冲击试验和弯曲试验。5.4构件制作5.4.1材料预处理采用钢板预处理生产线对钢板进行预除锈，喷底漆，保证钢材的除锈质量达到Sa2.5级，其工艺流程按自动喷砂喷漆的流程进行。5.4.2钢材排版、号料1）本工程用的钢卷尺必须经计量部门进行校核，并标贴修正值后才能使用，标准尺测定拉力为L30m时5kg，以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性。2）号料前应先确认材质并熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。3）号料的母材须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。4）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，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）钢板下料应严格按照排版单中指定的钢板号进行下料。H型钢的主板及零件板下料完毕应在端头标明构件号、零件编号及尺寸规格，同一整体构件的零部件宜摆放在一起，以便后续装配。5.4.3零部件放样1）放样人员必须熟悉施工图和工艺要求，核对构件及构件相互连接的几何尺寸和连接有否不当之处。如发现施工图的遗漏或错误，以及其它原因需要更改施工图时，必须取得原设计单位认可的设计变更文件，不得擅自修改。2）放样和车间施工，验收用的钢圈尺等计量工具，必须经公司计量部门与本工程使用的国家标准尺进行校核，并标贴修正值后才能使用，标准测定拉力为5Kg。3）放样作业依据施工详图进行，在进行放样和编制草图时，必须认真核对图纸，加放焊接的加工余量，并做出标记。4）钢材切割质量的好坏是钢结构加工质量控制的关键，坡口加工的好坏直接影响到各种焊接型材拼装质量。（1）钢材的切割原则上采用火焰自动切割，次要部位的零件可以采用火焰半自动切割或手工切割。材料切割后，自由边缘必须进行打磨。所有构件自由端必须倒角。钢板主材切割（2）切割前先检查钢材的规格、材质、质量等是否符合要求，钢材表面上的油污、松动的氧化皮杂物等应清除干净。切割后切割面应除去熔渣和飞溅物。对于组装后无法精整的表面，如弧形锁口内表面等，应在组装前进行处理。（3）钢板切割面的精度要求见下表：项 目图 例允许偏差切割断面的粗糙度坡口面100um自由边50um切割断面的局部割痕d坡口面d1.0mm自由边d0.5mm切割断面的垂直度ee 0.05t、且2.0mm（4）当达不到上述要求时应用砂轮打磨平整，以保证切割断面的质量。（5）零件板的坡口采用数控火焰切割，见下图所示：坡口加工精度允许偏差见下表：1坡口角度aa=2.52坡口角度aa=53坡口角度aa=2.54坡口角度pP=1.05.4.4零部件和构件的组装钢结构在拼装过程中必须严格按照工艺规定拼装，当有隐蔽焊缝时，必须先行施焊，并经检验合格后方可覆盖。当有复杂拼装部件不易施焊时，亦可采用边拼装边施焊的方法来完成其拼装工作。拼装出首批钢构件后，必须由质量检查部门进行全面检查，经检查合格后，方可进行继续拼装。拼装好的钢构件必须立即用油漆在明显部位编号，写明图号、构件号和件数，以便查找。1）组装前，须熟悉施工图，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，确认后才能进行装配。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）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。4）对于在组装后无法进行涂装的隐蔽面，应在组装前喷砂除锈。5）H型钢的翼板和腹板下料后须进行矫正，组装应在H型钢胎架或H型钢拼装机械上进行拼装，拼装后按焊接工艺进行焊接和矫正。6）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，低合金钢材料严禁用水激冷。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。8）加工完毕后，外形整修、清除焊疤、焊接飞溅并打磨光洁，外露切割边缘应打磨倒角，提交检验。9）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。10）装配允许偏差见下表：项目简 图允许偏差（mm）T形接头的间隙ee1.5对接接头的（错位e）eT/10且3.0对接接头的（间隙e）-1.0e1.0焊接组装件端部（偏差a）-2.0a+2.0 5.5构件安装5.5.1吊装流程 构件进场构件现场验收吊装机具准备安装轴线检验合格钢柱临时固定测量校正搭设操作平台首节钢柱安装临时固定焊 接焊缝检测下节钢柱安装测 量测量校正超声波检测报告测量成果报告拉紧缆风绳连接板固定拉缆风绳地脚螺栓(B1层) 拧紧5.5.2构件吊装1）吊装前应清除柱身上的油污、泥土等杂物以及连接面上的浮锈。2）检查钢柱质量符合设计要求和现行规范钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）的规定后，在柱身上测放出十字中心线并在上下端适当部位用白色或红色油漆标出中心标记，以便就位对中和校正钢柱垂直偏差用。标高位置标记3）在构件上弹线的同时，应按照施工图，核对构件上的编号标记，如不齐全、不明显的，应加以补编，不易判别方向的应在构件上加以标明，以免装错。4）将吊索具、防坠器、缆风绳、爬梯，溜绳等，固定在钢柱上的相应位置上，固定要牢靠。 钢柱吊装前的附件安装5）准备好柱脚螺母的扳手及加力杆、柱脚板下的调整垫铁。6）吊点选择及起吊方式吊点的选择：利用吊具与卡环连接作二点或四吊点。 钢柱的起吊方式：通过吊索具，与塔吊吊钩连接，起吊时采用单机回转法起吊。起吊前，钢柱应横放在垫木上，柱脚板位置垫好垫板，起吊时，不得使柱的底端在地面上有拖拉现象。钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直离地。 吊点及起吊方式7）临时固定和测量校正（1）临时固定：当钢柱吊到就位上方200mm时，停机稳定，对准螺栓孔和十字线后，缓慢下落，下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣，当柱脚板刚与基础接触后应停止下落，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况（四边要兼顾），如有不符，立即进行调整。将钢柱的就位偏差调整在3mm以内后，再下落钢柱，使之落实。收紧四个方向的缆风绳，拧紧地脚螺栓的锁紧螺母。如受环境条件限制，不能拉设缆风绳时，可采用在相应方向上以硬支撑的方式进行临时固定和校正。 柱子的临时固定图（2）测量校正 钢柱标高调整：先在柱身上标定标高基准点，然后以水准仪测定其偏差值，利用在柱脚底板下设置的调整螺母来调整柱的标高和垂直偏差。钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到与柱底板标高齐平。放上柱子后，利用底板下的螺母控制柱子的标高，柱子底板下预留的空隙应用微膨胀混凝土浇灌密实。钢柱标高的调整（3）位移的调整：标高调整好后，再将钢柱四边中心线与基础的十字轴线对准，四边要兼顾，位移偏差要控制在3mm以内。（4）钢柱垂直校正：先采用带磁性的双向水准的水平尺对钢柱垂直度进行初校，然后再利用纵横轴线上的经纬仪，借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或硬支撑、调整螺母等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后，将柱脚锁紧螺母拧紧固定。校正时应先校正偏差大的，后校偏差小的。如两个方向偏差相近，则先校正小面，后校正大面。 5.5.3钢柱精确校正与紧固1） 当完成了一个钢柱安装后，用水准仪和经伟仪校正柱子的水平标高和垂直度。吊 装调整间隙和垂直度检查偏差校 正就位焊 接复核实际偏差报 告报 告报 告 校正工艺流程2）校正的方法：校正前节点螺栓不能全部拧紧，有个别已拧紧的螺栓在校正前要略松开，以便校正工作的顺利进行，校正方法是在两柱之间，安装交叉钢索各设一个手拉葫芦，根据相垂直轴线上两台经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度，同时校正柱网尺寸及轴线角度。中央第一个单元的安装精度，对由本单元柱高控制的整个（二至三层）结构安装精度起决定作用，故应提高其校正精度。不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接，这样在其它构件安装时，稍有外力该单元的构件都会变动，安装尺寸将不易控制，也很不安全。安装完毕的构件要在当天形成稳定的空间体系。安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固，因为随时可能由于停电、刮风、下雨、下雪而停止安装。（1）首节钢骨柱是采用柱脚下的地脚螺栓连接固定，而第二节钢柱与首节钢骨柱接头连接是通过普通六角螺栓，连接板将上下柱上的耳板临时连接固定，其连接形式 十字柱柱连接形式（2）标高的调整利用上下柱上的耳板孔径间隙来调整两柱之间的间隙或者是增减柱子的长短来调整标高。示意图一铁锤调扭转垫板钢楔上节柱下节柱高强螺栓千斤顶示意图二上节柱下节柱千斤顶上盖板下盖板耳板盖板千斤顶焊接焊接焊接（3）定位和扭转的调整各节柱的定位轴线，均从地面控制轴线引上来，并且要在下部柱栓接、焊接完成并验收合格后进行引线工作；如果提前将线引上来，该层有的构件还在安装，结构还会变动，引上来的线也在变动，这样就保证不了柱子定位轴线的准确性。上下柱间发生较大的扭转偏差时，可以在上柱和下柱连接板的不同侧面局部加减垫板，通过连接板夹紧来调整柱的扭转偏差，但四面要兼顾。（4）垂直偏差的调整：柱子安装时，先不留焊缝收缩量。在安装和校正柱与柱之间的主梁时再把柱子撑开，留出接头焊接收缩量，这时柱子产生的内力在焊接完成和焊缝收缩后也就消失。高层建筑钢结构对温度很敏感，日照，季节温差，焊接等产生的温度变化，会使它的各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸。构件安装的测量校正工作，尽量安排在日照变化小的早、中、晚或阴天进行，但不能绝对，否则将会拖延工期。不论什么时候，都以当时经伟仪的垂直平面为垂直基准，进行柱子的测量校正工作。温度的变化会使柱子的垂直度发生变化，这些偏差在安装柱与柱之间的主梁时，用外力复位，使回到要求的位置（焊接接头别忘了留焊缝收缩量），用缆风绳或支撑校正柱子时，在松开缆风绳子或支撑时，柱子的垂直偏差应控制在钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）中规定的范围内尽量取小值。仅对被安装的柱子本身进行测量校正是不够的，柱子一般有多层梁，一节柱有二、三、四层梁，柱和柱之间的框架梁、次梁截面大、刚度也大，在安装主梁时，柱子会变动，产生超出规定的偏差因此，在安装柱和柱之间的主梁时，还要对柱子进行跟踪校正，主梁连接的两端柱子要同时观测。 各节柱的定位轴线一定要从地面控制轴线引上来。校正柱子垂直偏差时，要以地面控制轴线为基准。 5.6构件安装5.6.1焊接方法及焊接材料设备选择根据现场焊接条件等因素，选用药芯焊丝二氧化碳气体保护焊的焊接方法，焊接设备选用CO2气体保护焊机。焊接材料选择序号母材牌号药芯焊丝二氧化碳气体保护焊(GMAW)1Q345+Q345THY-51B5.6.2焊接工艺评定焊接工作正式开始前，对本工程中首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头形式、焊前热处理、焊后热处理等必须进行焊接工艺评定试验，对于原有的焊接工艺评定试验报告与新做的焊接工艺评定试验报告，其试验标准、内容及其结果在得到工程监理认可后才可应用于本工程。5.6.3焊接工艺流程 焊接工艺流程5.6.4焊接过程控制1）预热处理：厚板材焊接前进行预热处理，加热方法以电加热为主，火焰加热为辅。便于敷设电加热带的焊口，均采用电加热；不便于敷设电加热带的，采用火焰加热器加热。 焊缝预热 履带式电加热2）打底层：在焊缝起点前方50mm处的引弧板上引燃电弧，然后运弧进行焊接施工。熄弧时，将电弧引带至超越接头处50mm的熄弧板熄弧，运弧采用往复式运弧手法，在两侧稍加停留，避免焊肉与坡口产生夹角，达到平缓过度的要求。3）填充层：在进行填充焊接前应清除首层焊道上的凸起部分及引弧造成的多余部分，CO2气体流量宜控制在4055（L/min），焊丝外伸长2025mm，焊接速度控制在57mm/s，熔池保持水准状态，运焊手法采用划斜圆方法。4）面层：焊接前应对全焊缝进行修补，消除凹凸处，在最后一道焊缝焊接时，注意防止边部出现咬边缺陷。5）后热处理：母材厚度25mmT90mm的焊缝，焊后立即进行后热处理，后热应在焊缝两侧各100mm宽幅均匀加热，加热时自边缘向中部，又自中部向边缘由低向高均匀加热，严禁持热源集中指向局部，后热消氢处理加热温度为200-250，保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚1小时确定。达到保温时间后应缓冷至常温。6）无损检测：焊件冷至常温24小时后，进行无损检验，检验方式为UT检测，检验标准应符合JGB-11345-89钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级方法规定的检验等级并出具探伤报告。5.6.5典型焊接顺序本工程中主要焊接接口焊接顺序见下图。（a）十字柱对接（c）H型钢对接 5.6.7厚板焊接工艺本工程的钢板厚度最大达55mm。厚板焊接的关键是防止焊接裂纹的产生，准确的预热温度、层间温度、后热温度是防止裂纹产生的关键，这是因为其直接影响和控制裂纹产生三要素，即扩散氢含量、硬淬倾向和拘束应力。钢材的焊接性能是随着其厚度的增加而变差，在焊接施工中稍有不当(如预热温度不符合要求、焊接线能量掌握不当、焊接顺序不当等)，就可能出现焊缝裂纹、母材层状撕裂等质量问题。必须针对不同的焊接接头，制订出有针对性的、经评定合格的焊接工艺。同时组织足够数量、操作技能高的焊工队伍，严格进行焊接过程管理，配备充足的人员监督焊接工艺执行情况。6、主要材料、设备6.1主要材料6.1.1钢板：Q345B，所有材料有出厂证明书及复试报告。6.1.2焊接材料：THY-51B的药芯焊丝，所有材料有出厂证明书及复试报告。6.1.3气体：二氧化碳保护气体，纯度99.5%。6.2主要设备设备名称规格型号单位数量塔式起重机7052台1单面眼镜扳手M20M22把8螺旋千斤顶5t台4八 角 锤10磅把4防 坠 器个20经纬仪台2水准仪台2铝合金塔尺5m把2磁力线锤铜质0.5、1个各4 卷尺50M把1钢尺5M把5切割锯2CO2半自动电弧焊机SD-5001CY台4空气压缩机V-1.05/10型台2碳弧气刨枪W-500型把5特 制 烤 枪多火头把2射吸式焊炬H01-40套5电动角向磨光机125把8CO2焊咀防堵剂盒30CO2气瓶按实提供安全帽个20安全带条207、质量控制7.1深化设计质量保证措施深化设计图是指导工厂加工、现场安装的最终技术文件，必须严格进行质量审核。要充分表达设计意图，文字精练，图面清晰，避免一般性的错、漏，避免各专业间配合上的矛盾、脱节和重复，尽量采用通用设计和通用图纸，力求设计高质量、高效率、高水平。深化设计的质量保证措施序号项目具体内容1深化设计人员本项目选用专业化深化设计队伍，四名成员均为一级注册结构师，从事专业工作年限在10年以上，为图纸深化设计的质量提供了可靠的人力保证。2深化设计三级审核制度严格合理的工作流程、体制和控制程序是保证深化设计质量的关键因素。我局建立完善的三级审核制度。设计制图人员根据设计图纸、国家和部委的规范、规程以及本公司的深化设计标准完成自己负责的设计制图工作后，要经过以下检查和审核过程：设计制图人自审设计制图人将完成的图纸打印白图（一次审图单），把以下内容的检查结果用马克笔做标记：（1）笔误、遗漏、尺寸、数量（2）施工的难易性（对连接和焊接施工可实施性的判断）（3）对于发现的不正确的内容，除在电子文件中修改图纸外，还要在一次审图单上用红笔修改，并做出标记（圈起来）（4）自审完成后将修改过的图纸重新打印白图（二次审图单），并将一次审图单和二次审图单一起提交审图人员审图人员校核审图人员的检查内容和方法同自审时基本相同，检查完成后将二次审图单交设计制图人员进行修改并打印底图，必要时要向制图人将错误处逐条指出，但对以下内容要进行进一步审核：（1）深化设计制图是否遵照公司的深化设计有关标准（2）对特殊的构造处理审图（3）结构体系中各构件间的总体尺寸是否冲突最终审核审定时的审图以深化设计图的底图和二次审图单为依据，对图纸的加工适用性和图纸的表达方法进行重点审核。对于不妥处，根据情况决定重复从审图人员开始或制图人员开始的上述工作3信息反馈处理（1）简单的笔误迅速修改错误，出新版图，并立即发放给生产和质量控制等相关部门，同时收回原版图纸。（2）质量问题判断为对设计的理解错误或工艺上存在问题重新认真研究设计图纸或重新分析深化设计涉及到的制作工艺，及时得出正确的认识，并迅速修改图纸，出新版图，并立即发放给生产和质控等相关部门，同时收回原版图纸。（3）在构件制作或安装过程中，根据现场反馈的情况发现深化设计的质量问题。立即通知现场停止相关部分的作业。同时组织技术力量会同有关各方研究出处理措施和补救方案，在征得设计和监理同意后，及时实施，尽可能将损失减少到最小，并将整个过程如实向业主汇报。4出错补救措施根据本工程的情况，设立专人与设计院、业主保持不间断的联系，尽量减少深化设计的错误；在设计中发现深化图出错，立即对错误进行修改，在确认无误后再进行施工；如果深化设计发生错误，且工厂已经下料开始制作，在发现错误后，立即停止制作，并向设计院和业主报告，与设计人员共同商讨所出现错误的性质，如果所发生的错误对整体结构不造成安全影响，在设计院、业主的认可、批准后继续施工；否则对已加工的构件实行报废处理。7.2材料检验的管理措施7.2.1本工程的材料检验及质量保证策略材料进场后，我公司将在国家认可材料试验室，根据材料本身的设计要求及工艺要求，进行全面的材料复检工作。7.2.2材料使用以前的品质检验材料的品质检验是最直接、最有说服力的质量保证手段。检测机构为国家认可检测实验室，独立进行检测活动。检测机构具有权威性，检测资质证书齐全，并且具有相应检测资质。材料取样及试验时，要有见证人在场。除我公司专业质量检验人员外，还应有业主代表或监理见证。7.3测量控制7.3.1垂直控制测量柱子垂直度是保证钢结构符合设计要求的重要参数，因此控制柱子的垂直度便显得尤为重要。应按下列方法对H型钢柱进行测量复核、控制。序号控制方法1在两条互相垂直的轴线上(或两条互相垂直的方向上)分别安置2先瞄准柱子下部已标注的中线标志，再扬起望远镜进行观测，如经纬仪的竖丝始终与柱子中心线重合，则说明柱子是垂直的，否则将进行重新定位。3实测柱顶的垂直度偏差，首先仰视柱子顶端的中心点，然后在俯视柱子底部中心点，若不重合，则投设出一点，量取该点至柱底中心标志的距离，即是柱子的垂直偏差值。4柱身垂直允许偏差：根据规范规定，当柱高10米时，为10毫米，当柱高超过10米时，则为柱高的l/1000，但不得大于20毫米。(可根据设计要求达到更高的精度)5在对柱子复测结束后，需在柱顶上进行中心定位,作好十字线,标记鲜明。6柱子垂直复测的注意事项：用做柱子垂直校正的经纬仪，必须经过严格的检验和校正。因为在垂直控制时，往往只用盘左或盘右，故仪器误差对测量结果影响较大。柱子垂直校正时，注意检查是否柱子产生水平位移。序号保证措施1仪器定期进行检验校正，确保仪器在有效期内使用，在施工中所使用的仪器必须保证精度的要求。2保证人员持证上岗。3各控制点应分布均匀，并定期进行复测，确保控制点的精度。4施工中放样应有必要的检核，保证其准确性。5根据施工区的地质情况、通视情况对测量方法进行优化，并尽量在外界条件较好的情况下进行测量。7.3.2测量精度主要保证措施7.4焊接质量控制措施7.4.1 防止层状撕裂的措施层状撕裂一般产生于厚板T 形和十字形角焊接接头位置的热影响区，其最主要的影响因素是钢材的含硫量。现对层状撕裂的影响因素分析如图，并针对各项诱导因素指定预防措施。引发层状撕裂的因素分析1) 母材含硫量的控制 在钢材的选用上，严格控制钢材的含硫量，其含硫量必须满足现有国家规范及设计要求，对特厚板材料选用国内外比较有实力的钢材厂家，并对各个生产厂家钢材的含硫量进行分析比较，优选出含硫量更低的钢板以减小层状撕裂的倾向。2) 低氢焊接材料的选用焊丝全部选用低氢型，对国内优秀生产厂家的焊条焊丝内扩散氢的含量通过实验鉴定，在满足设计强度要求的前提下，采用屈服强度较低的焊接材料。3) 改进坡口形式防止层状撕裂 坡口形式改进示意改进前改进后改进说明在满足设计要求的焊缝等级的条件下，采用较小的坡口角度和间隙，以减小焊缝截面积和减小母材厚度方向的拉应力。在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口在焊接条件允许的条件下，采用双面坡口可减小焊缝截面积，减小层状撕裂倾向。4) 优化焊接工艺采用小电流薄焊道，不摆动电弧，并用合理的焊道排列次序，减小易产生层状撕裂的板所承受的收缩应力；采用多道焊，防止焊缝中出现裂纹缺陷，以免诱发层状撕裂；根据母材的Ceq（碳当量）和Pcm（焊缝裂纹敏感性系数）值选择正确的预热温度和后热处理。7.4.2防止焊接裂纹的措施序号防止焊接裂纹的措施1严格控制钢板的质量，主要是限制焊缝中的S、P的含量。购进的钢材必须先进行复验，S、P的含量必须符合材料的技术标准。2尽量减少氢的影响。焊前预热可有效去除焊接区的水分。焊接前，必须仔细烘干焊条，彻底清除焊接区的油、锈等杂质。焊接高强度钢时必须采用低氢或超低氢焊接材料。采取预热和焊后消氢处理，有利于氢的逸出。3尽量减少氢的影响。焊前预热可有效去除焊接区的水分。焊接前，必须仔细烘干焊条，彻底清除焊接区的油、锈等杂质。焊接高强度钢时必须采用低氢或超低氢焊接材料。采取预热和焊后消氢处理，有利于氢的逸出。4在深化设计中，尽量采用能降低接头刚性的结构型式、坡口形式和接头形式，避免存在应力集中部位，降低接头的拘束度，降低裂纹敏感性。5采用合理的焊接工艺。合理安排装配顺序和焊接顺序，使大多数焊缝处在较小的刚度下焊接，以减小接头拘束度。6适当增加根部焊道的焊肉厚度，采用中等的焊接线能量。避免形成窄而深的焊缝，熔深与熔宽之比应小于1。7采用多层多道焊，后焊焊道可使前一焊道中的氢迅速逸出，并可使前一层焊道热影响区的淬硬层软化。7.4.3减小焊接应力的措施 序号减小焊接应力的措施1减小焊缝尺寸，焊接内应力由局部焊接热循环引起，为此，在满足设计要求的条件下，尽可能使用小坡口的焊缝。2减小焊接拘束度，拘束度越大，焊接应力越大，因此必须在较小的拘束度下施焊，尽可能少用刚性固定的方法控制变形，使焊缝能够自由地伸缩。在残余应力的区域内，必须避免几何不连续性，避免应力集中。3对特殊节点必要时在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤或电动捶击工具均匀敲击焊缝金属,使其产生塑性延伸变形,并抵消焊缝冷却后承受的局部应力。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口的两侧焊道不宜捶击，以免出现融合线和近缝区的硬化及裂纹。4焊前进行预热，焊后热处理后缓冷。预热可以有效地减小焊接应力。预热范围在焊缝两侧各100mm范围内，且不小于板材厚度的2倍。5在焊缝较多的组装条件下焊接时，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度小而能自由收缩的焊缝原则。6在焊缝填充量相同的条件下，多层多道焊接能很好的防止焊接变形，因此对现场所有对接焊缝须采用多层多道焊接。7同一构件两端的焊口切忌同时施焊，在焊接过程中，同一条焊缝的焊肉厚度必须同步增长，焊肉厚度差必须小于5mm。切忌将一处焊缝反复焊接然后移至另一处焊接。8焊后采用超声波冲击的方法消除应力，为了检测消除应力的效果，可用残余应力检测仪检测残余应力。9对于梁与柱接头为腹板栓接、翼缘焊接时，宜采用先栓后焊的施工方法。 焊后消除应力所用设备如下： 超声波冲击消除应力设备 残余应力检测仪7.4.4焊接变形控制措施序号焊接变形控制措施1采用合适的焊接坡口，尽量减小坡口的横截面积，减少焊接填充量。2预先合理设置收缩余量，采用反变形法进行焊接。3根据焊缝的分布情况，采用合理的焊接顺序，对称焊接。4严格按照焊接工艺，采用小的焊接电流、电压和焊接速度。5双面均可焊接操作时，采用双面对称坡口，并在多层焊时采用与构件中性轴对称的焊接顺序。6对于较大构件，可采用分块装焊，根据其构成特点，分散成焊接接头较少或焊缝不密集的几块或几段；对每块或每段制定合理装配和焊接顺序，控制每块的焊接变形。7根据构件形状和焊缝的布置，采取先焊收缩量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝，后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝以达到减小焊接应力的目的。8保证预热，对层间温度有效控制，降低焊接接头的拘束度，减少焊接热影响区范围，降低焊接接头的焊接残余应力。9采取焊后缓冷，使接头在冷却时有足够的塑性和宽度均匀消除残余应力，降低残余应力峰值和平均值，达到降低焊接残余应力目的。7.4.5低温环境质量控制措施序号低温环境质量控制措施1针对冬季现场的状态编制相关的焊接工艺指导书或工艺卡指导施工。2为保证焊缝不产生冷脆，负温度下焊接用的焊丝，在满足设计强度的要求下，优先选用屈服强度较低、冲击韧性好的低氢型焊丝。3焊丝实行专人保管，贮存在通风干燥的地方，禁止油污污染，采取垫高等防潮措施。碱性焊条的药皮易潮，特别在低温度时，所以它们在使用前必须按照质量说明书的规定进行烘焙。4焊接使用的瓶装CO2气体，负温时的瓶嘴，如在水气作用下有可能产生冰冻堵塞现象，焊接作业前首先检查疏通。5焊机尽量集中摆放在可移动的焊机防护棚内，防护棚内设置加热设备，使焊机在正温状态下工作。6低温气候焊接施工前，先检查焊接防护棚，防护装置必须严密保温，特别是防风棚底部必须密实，防止沿焊道形成穿堂风，焊接作业区相对湿度不得大于90，且当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，必须采取加热通风去除潮湿。8、安全措施8.1施工前必须进行安全技术交底，交底内容针对性要强，并作好记录，明确安全责任制。8.2加强施工中的安全信息反馈，不断消除施工过程中的事故隐患，预防和控制事故的发生。8.3各特殊工种