管桁架制作方案.doc

合肥火车站 钢结构雨棚工程 合肥站站台雨篷屋面桁架制作方案编制日期：2009年08月04日目 录第一章 工程概况及加工量第二章 生产场地安排及设备配置第四章 桁架生产工艺流程一、工程概况1、该工程为合肥火车站无站台柱雨棚钢结构工程，无站台柱雨棚总长（轴线）449.70米，总宽128.35米，高度19.56米。为地面一层钢结构雨棚，天桥上空拱区结构为双曲双拱结构。雨棚总长度：451.7m；总宽度144.047m；雨棚钢结构覆盖面积：65066。2、结构形式采用钢管桁架结构。立柱沿股道方向柱距分别为26.5x4+26.7+19.7+23.2+19.7+18.6+21.9+18.6+19.7+23.2x3+26.5x4米，垂直股道方向跨度为47.10+46+35.25米。3、主次桁架加工部分HJ共10榀，上弦杆为273*12，下弦杆为299*16，腹杆为89*3.5,HCHJ共49榀，上弦杆为203*8，下弦杆为203*8，腹杆为89*3.5，GHJ共27榀，上弦杆为203*8，下弦杆为219*10，腹杆为89*3.5，ZCHJ共86榀，上弦杆为203*8，下弦杆为219*10，腹杆为89*3.5，合计约：1150吨二、生产场地及设备布置安排1、根据本工程的工期及工程量我单位拟规划采用5500平方的生产场地，6000平方的露天场地。2、设备配置：6轴相贯线切割机两台（生产厂家：北京林克曼）弯管机一台（生产厂家：浙江精工）行车10T两台（生产厂家：合肥花园起重机厂）行车5T三台（生产厂家：合肥花园起重机厂）抛丸机一台（生产厂家：江苏绿环）桁架拼装胎架若干组水 准 仪DS3-D2MM3台经 纬 仪J1、T22台千斤顶5t 20只神仙葫芦1-5t10只500A二氧化碳气体保护焊五台500A手工电弧焊15台四、桁架加工流程弦杆工艺分段弦杆下料对接弯曲UT检查预拼装腹杆下料喷砂、涂装发运附件制作尺寸检查涂装检查入库第一节一、加工设备我公司应用于钢管桁架相贯面切割主要采用的设备是相贯面等离子-火焰管材数控切割机，该设备全自动数控切割，下料坡口一次完成，同时可以满足管构件内外定位加工；本设备下料切割、剖口、精度控制均由计算机控制一次完成，精度误差不大于1mm。设备图片图下示：2、制作要点相贯面等离子-火焰管材数控切割机，它能根据事先编制的放样程序在计算机控制下自动切割，所以对相贯钢管的切割来说，切割程序的编制极为重要。本公司按照数控切割集成软件PIPE-COAST、WIN3D、WINCAD等并结合Xsteel、AUTOCAD等软件实现这一目标。具体的编制过程如下:、先用Xsteel或AUTOCAD软件建立三维线框模型，这是整个计算机放样的基础，要求建模必须正确，为此放样人员应对其进行严格复查，做到100正确。、线框模型建立后，将此模型转换成DXF（标准图形转换）文件并将此文件输入WIN3D设计软件中进行计算。、将经过WIN3D计算所得的杆件角度、长度等参数输入PIPE-COAST软件的切割数据单，注意此时应同时将各种杆件事先确定好的焊接收缩余量及机械切割余量也输入切割数据单；再制作要领书选择正确的加工设备、切割速度、坡口角度等工艺元素，并由专人负责对切割数据进行认真细致的复查，保证在进入加工指令编制前所有数据正确无误。、PIPE-COAST接受切割数据后，先生成单根切割数据后，再生成单根杆件的加工指令，然后再根据材料规格进行合理的套料，即可将放样程序下发车间，分批实施切割。、按数控数据进行相贯线的切割和坡口的加工，为保险起见，如果每批切割杆件数量较多时，可先切割一根，进行外形尺寸的检查，确认无误后再进行大批量的切割。、杆件切割长度的确定：通过试验事先确定各种规格杆件预留的焊接收缩量，在计算杆件钢管的断料长度时计入预留的焊接收缩量和钢管端面机械削坡口的加工余量。、相贯线的检验方法为：可用塑料薄膜按1：1比例展开做成检验样板，把样板贴在钢管的相贯线接口上，检查接口的外形线形是否相互吻合，否则应进行查明原因并调正。、切割长度的检验：原寸放样人员对每根杆件都有一一对应的加工票标示杆件的长度，车间切割机操作员每完成一根构件的切割必须检查构件的长度并填表记录。、管件切割精度：采用等离子切割能使偏差控制在1mm，以较高的切割精度来保证桁架的制造质量和尺寸精度。、切割件的管理：加工后的管件放入专用的贮存架上，以保护管件的加工面。二、单榀桁架拼装工艺流程NNY桁架拼装胎架制作Y桁架拼装定位点焊检验、校正桁架拼装全焊接UT检验焊后校正涂 装检验合格调整返修四、桁架现场拼装方法及技术措施1、对拼装胎架的要求桁架拼装在混凝土地面上进行，胎架的设计应做到装拆方便；胎架设置应避开节点位置，满足焊工的施焊空间。胎架设置需要按设计图进行设置验收；在实际施工前需要对胎架进行设计和计算。胎架必须保证有足够的刚度和稳定性，且必须保证胎架上口水平度1mm，另外为了便于桁架的提升起吊，胎架定位块的位置须避免与桁架起吊时碰撞；在组装平台上划出钢管端面定位线、中心线及分段长度位置线，作为桁架拼装验收的依据，另外为防止胎架的不均匀变形，须在胎架旁设置一沉降观察点，作为平台沉降的检查依据。3、钢管与钢管之间的对接内设衬管（在对接平台上进行），接头的具体形状尺寸如下图；对接后进行超声波探伤，按一级焊缝100%检验。对接弦杆的两端用如下图方法用螺栓临时固定；管子之间焊接图钢管相贯节点连接示意图4、桁架拼装工艺技术措施按工厂内整体拼装的顺序和要求进行拼装，先吊上下弦杆与胎架定位块定位，必须保证定位中心线、水平度、以及端面垂直度，然后安装桁架的腹杆。先装分段中间处杆件，然后向两边扩展，各弦杆与支撑胎架用压板固定。从中心开始逐根安装腹杆，安装时应注意对称。组装中所有杆件应按施工图控制尺寸，各杆件的力线应汇交于节点中心，并完全处于自由状态，不允许有外力强制固定。主杆单根支撑点不应少于二个。组装构件控制基准、中心线应明确表示，并与平台基准线相一致。所有要进行组装的构件，必须单件制作完毕，并经专职检验员检验合格后组装。在胎架上组装全过程中，一般不得对构件进行修正，切割或捶击等。桁架在地面露天拼装，应注意检测时间，以减少温度对测量的变化。分段开口处应设置临时支撑封闭，防止变形。5、变形的控制下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预制焊接反变形。装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求。使用前必要的工装夹具、工艺隔板及撑杆。在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，严格控制层间温度，对称分布的方式施焊。严禁在同一杆件的两端同时施焊，尽量减少焊接变形和焊接应力的产生。三、焊接工艺流程 一：（1）焊工参加该工程焊接的焊工应持有行业指定部门颁发的焊工合格证书。严格持证上岗从事与其证书等级相应的工作。重要结构装配定位焊时，应由持定位焊工资格的焊工进行操作。持证焊工无论其原因如何，如中断焊接工作连续时间超过半年者，该焊工再上岗前应新进行资格考试。焊工考核适管理由质管部归口（2）焊接工艺方法及焊接设备为保证钢结构工程具有优良的焊接质量，本工程施工使用的主要焊接设备有：交流弧焊焊机、直流弧焊焊机等。本工程的焊接材料必须具有材料合格证书，每批焊接材料入厂后，应由按检验标准进行检验，合格后方可使用。焊接材料，烘焙和领用过程中都要有标识，标明焊接材料的牌号、规格、厂检号或生产厂批号等（若焊材本身的标识可满足正常的话，则可免做此工作）。焊接材料的使用应符合制造厂的说明书和焊接工艺评定试验结果要求。焊条从烘箱和保温筒中取出并在大气中放置四小时以上的焊条需要放回烘箱重新烘焙。重复烘焙次数不允许超过两次。二、焊接施工要求（1）定位焊1、装配精度、质量符合图纸的技术规范的要求才允许定位焊。2、若焊缝施焊要求预热时，则一定要预热到相应的温度以后才可以进行位焊。3、定位焊完毕后若产生裂纹，分析产生原因并采取适当的措施后才能在其附近重新定位焊，并将产生裂纹的定位焊缝剔除。（1）焊接环境原则上本钢结构工程的焊接在工厂和现场进行，对于现场的焊接环境，规定必须满足以下条件：钢板表面温度大于5摄氏度，相对湿度小于等于80摄氏度，风速小于等于10米每秒（手工电弧焊）或风速小于等于2米每秒（气体保护焊）。（2）对焊接的要求：a、施焊时应严格控制线能量和最高层间的温度：b、焊工应严格按照焊接工艺指导书中指定的焊接参数，焊接施焊方向，焊接顺序等进行施焊应严格照施工图纸上所规定的焊角进行焊接。c、焊接前应将焊缝表面的铁锈、水分、油污、灰尘、氧化皮、各渣等清理干净。d、不允许任意在工作表面上引弧损伤母材，必须在其他钢材叵焊缝中进行。e、施工应注意焊道的起点、终点及焊道的接头不产生焊接缺陷，手工多层多道焊时焊接接头应错开。f、焊接后要进行自检、互检，并做好焊接施工记录。（3）焊缝处理、对接焊缝的余高为2-3mm，必要时用砂轮磨光机磨平。、焊缝要求与母材表面匀顺过度，同一焊缝的焊脚高度要均匀一致。、焊缝表面不准电弧光伤、裂纹、气孔及凹坑。、主要对接缝的咬边不允许超过0.5mm。次要受力焊缝的咬边不允许超过1mm。、板的对接焊缝的应与母材表面打磨齐平。三、焊接检验和返修本钢结构工程焊接检验由质管部门专职人员担任，且必须岗位培训，考核取得相应的资格证书后方能按持证范畴上岗检验、检测。（1）焊接检验产要包括如下几个方面：、母材的焊接材料。、焊接设备、仪表、工装设备。、焊接环境条件。、焊接参数，次序以及施焊情况。、焊缝外观和尺寸测量。（2）焊接外观应均匀、致密，不应有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣、咬边弧坑、未满等缺陷。无损探伤需在焊缝外观检查全格，24小时以后进行。无损探伤需缝外观检查合格，24小时以后进行。无损探伤的部位，探伤方法，探伤比倒等按GB1135钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级规定施工。（3）焊接无损探伤发现超标缺陷时，应对缺陷产生的原因进行分析，提出改进措施，焊缝的返修措施应得到焊接技术人员的同意，返修的焊修性能和质量要求与原焊缝相同。返修次数原则上不能超过两次，超次修需要经公司焊接工程师和监理工程师批准。（4）返修前需将缺陷清楚干净，经打磨出出自后按原焊缝相同伤标准进行复检。四、焊缝质量检验要求本工程焊接球网架设计对接焊焊缝质量为二级，焊缝焊好24小时后进行百分之二十的超声波探伤。五、焊接工艺细则1、焊接方法及焊接材料要求组装焊接采用手工电弧或二氧化碳气体保护半自动焊，焊接材料为：E4303或E5015焊条，ER49-1或ER50-6焊丝，定位焊用手工电弧焊进行，打底焊用3.2的焊条，填充及盖面焊用4.0的焊条或1.2焊丝进行；施焊时严格按焊接工艺指导书规定参数范围进行。2、焊接顺序要求（1）总体原则：任一平面或杆件（空间）尽可能安排双数焊工进行对称施焊，为最大限度地避免焊接应力导致构件变形，应先施焊完整个结构节点的打底焊，在施焊整个结构节点填充焊，最后时节点的盖面焊，使各层应力有一个自由释放的过程。（2）在施焊前要求焊工先检查工装胎架是不否对结构件进行了有效的定位，结构两端是否有保型装置，并且做好防空、抗雨、保温等各项焊前准备工作、在施焊过程中尽可能使用一种焊接方法进行施焊，以减少焊接能量不同引起的附加焊接应力。（3）焊缝质量检求1、弦管，腹管焊缝为二级焊缝、焊缝焊好24小时后进行百分之二十的超声波探伤，评定等级级。2、钢管对接焊缝为一级焊缝，焊缝焊好24小时后进行百分之百的超声波无损探伤，评定等级为级。六、焊接工艺评定（1）焊接工艺评定根据GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范规定，按JB4708-92钢制压力容器焊接工艺评定和JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程、施工图技术要求进行。（2）焊接工艺评定之前应根据结构工程节点形式提出相应的焊接工艺评定指导书，用来指导焊接工艺评定试验（已做过的类似焊接工艺评定试验，以工程监理确认后可免做或替代）。焊接工艺评定试验或试验评定合格后，由公司检测中心根据试验结果出具哈界工艺评定报告。（3）焊接工艺评定前，主管焊接工程师根据JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程、JB4708-92钢制压力容器焊接工艺评定中的内容，并结合产品结构特点、节点形式等编制焊工艺评定实验方案。（4）焊接工艺评定试验方案由主管焊接工程师提出，经业主或临理会签后实施。（5）施工单位根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺指导书用于指导产品的焊接。（6）工程所涉及的所有焊接点形式都按JGJ81-91建筑钢结构焊接技术规程和JB4708-92钢制压力容器焊接工艺评定所做的焊接工艺评定报告 ，将由主管焊接工程师提出清单给业主代表及工程监理认可。七、焊接工艺评定说明、试件制备、检验（1）说明1、焊接工艺评定用设备应处于正常状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技术熟练的合格焊接人员焊接试件。2、评定对接焊缝焊接工艺时，采用对接焊缝试件，评定角接焊缝焊接工艺时，采用角焊缝试件，对接焊缝试件评定合格的工艺适用地缝。3、板材角焊缝试件评定合格的焊焊接工艺适用管与板的角焊缝。评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺使用于焊件的母材厚度和焊缝金属有效范围按表1表2的规定：表一 （mm）试件母材厚度T使用母材厚度有效范围最小值最大值1.5T81.52T，且不大于12T80.75T1.5T表二 试件焊缝金属厚度使用母材厚度有效范围最小值最大值1.5T8不限2T，且不大于12T8不限1.5T4、对接焊缝试件或角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时，焊件厚度的有效范围不限。（2）焊接工艺评定用试样1、试件制备-母材焊接材料剖口、试件的焊接必须符合焊接工艺指导书的要求。-试件的尺寸和数量应满足制备试样的要求。2、试件及试样-对接焊缝试件及试样（3）试件检验1、角焊缝试件检验-检验项目：外观检查、金相检验-外观检查：试件接头表面不得有裂纹、未熔和-金项宏观检验方法a、试件两端各舍25mm，然后沿试件横向等分切取5个试样。金相试样切面如图：b、每块试样取一个面进行金相检验，任意两检验面不得为同一切口的两侧面c、焊缝根部应焊透，焊缝金属和热影响区不得有裂纹未熔合。d 、角焊缝件和试件的检验-外观检验表面不得有裂纹、未焊透未熔合、气孔等缺陷。-无损探伤：试件用超声波探伤仪焊逢质量应为I级。-力学性能试验：包括拉力试验，弯曲试验和冲击试验。试样的切取方法见试件试样图。拉力试验（试样2件）：按GB228规定的试验方法测定接头的抗拉强度，每个试样的抗拉强度不低于母材钢标准值的下限。弯曲试验：按GB232规定的试验方法测量焊接接头的致密性，塑性，试样弯曲到规定后，其拉伸面上出现长度大于1.5mm的任一横向裂纹或缺陷为不合格：试样的棱角开裂一般不计，但由夹渣或其他焊接缺陷引起的棱角裂长度视为不合格。第二节 涂装处理工艺一、工艺设计1、工程的一般涂装工艺表面清灰底漆涂装面料涂装。2、涂装前准备构件在涂装前，应按安装工艺的要求，对构件进行边缘加工，去除毛刺、焊渣、焊接飞溅及污垢等，并按设计要 求对构件表面进行抛丸除锈处理达到Sa2.5极，除锈等级按GB8923-88涂装前钢材有面锈蚀等级和除锈等级。3、涂装工艺及技术措施（1）在工地现场的补涂，面料涂装采用专用喷枪涂装。