济南某大型体育场钢结构管桁架制作、加工施工方案（鲁班奖）

济南某大型体育场体育中心钢结构管桁架制作、加工施工方案目录一、施工组织设计内容（一）工程概况（二）建设地点及环境特征（三）施工条件（四）项目管理特点及总体要求二、施工部署（一）项目的质量、进度、成本及安全目标（二）拟投入的最高人数和平均人数（四）施工工序（五）项目管理总体安排三、制作现场和施工现场的平面布置图（一）施工总平面布置原则（二）施工总平面详细布置四、钢结构加工制作方法及技术措施（一）结构简介（二）加工的难点分析及采取的相应技术措施1、相贯口切割2、主桁架、边桁架弦杆煨弯3、杆件出厂状态的选择4、焊接质量控制（三）加工及管理流程1、管桁架加工总流程2、质量保证体系3、加工管理流程（四）主桁架的出厂状态（五）下料工艺1、采用的切割设备2、采用CAD/CAM集成技术进行管结构制作加工过程（六）煨弯工艺1、可供选择的煨弯方法2、中频煨弯3、机械冷弯（七）组立及预装工艺1、胎架形式2、杆件标识3、桁架起拱4、预装流程（八）焊接工艺1、本工程焊接的难点介绍2、焊接材料3、焊接工艺评定4、焊接工艺参数5、焊前准备6、坡口形式及具体焊接流程7、焊接施工工艺要求8、拟采用的主要焊接规程9、拟采用的主要焊接规程（九）涂装工艺1、涂装工艺特点2、抛丸除锈工艺3、喷涂工艺（十）包装及运输1、构件包装2、运输（十一）铸钢件铸造技术1、生产工艺流程2、产品主要成份、性能、技术质量指标3、铸造工艺参数4、铸造工艺说明5、质量保证措施6、保证良好焊接性能的措施7、焊补工艺规程五、工程质量控制及管理措施（一）质量保证总体规划（二）质量检验控制保证体系（三）制作质量的检验及保证措施（四）安装质量控制六、工程工期管理措施、冬季雨季施工措施（一）工期保证措施七、保证安全生产、文明施工、减少扰民、降低环境污染和噪音的措施（一）安全生产许可证（二）安全保证体系（三）安全管理保证体系（四）安全措施保证项目（五）安全管理的要点（六）安全施工保证及控制措施（七）安全操作规程（八）安全事故的处理（九）文明施工措施（十）文明施工及标准化工地管理办法（十一）环境保护措施（十二）场地硬化一、施工组织设计内容（一）工程概况本工程是某体育中心体育工程，上部钢结构分为东西两片独立的钢结构罩棚，呈弧形，单片罩棚最宽约70米，南北最长处约330米，最高点高度为5332米。空间悬挑结构，最大悬挑长度为532米，悬臂根部高度7米；最小悬臂长度约为28米，悬臂根部高度5米；悬臂端部高度15米。杆件截面为圆钢管，节点类型为铸钢节点、相贯焊接节点；钢结构罩棚外支座通过外包砼的钢结构圆管组合三角支撑支承于下部型钢砼柱上，内支座支承于下部钢管砼柱上（单片钢结构罩棚三维图见附图）。体育场外围呈椭圆形，建筑面积约为1399万M2。体育场观众席60000座以上，总投资约88亿元。1、工程难点、特点分析难点（1）主桁架构件长，部分桁架断面过大，运输困难，需在现场进行拼装；（2）跨度大，构件长，质量重，而作业条件受限制，施工难度大；（3）二榀桁架与柳叶弦杆组成的空间结构支撑于两点（下部砼（4）柱），悬挑跨度大，在结构安装过程中单榀侧向稳定性差；（5）部分柳叶弦杆支撑构件只能单件现场高空安装，安全隐患多；（6）钢结构仅为罩棚的骨架，本项工程承上启下，施工中需要与相关专业协调配合。特点（1）本工程东西钢结构罩棚关于南北轴基本对称，仅上部支座标高有所区别。（2）作业条件复杂，且工期紧，钢结构系统施工的同时土建也（3）在施工。看台及外侧部分土建工程大部分已经施工完，构件需在场外拼装，大大的增加了安装作业半径，因此，钢结构安装过程中需引进大型吊机。（4）安装难度大主桁架最大悬挑长度为532M，需要两榀主桁架及中间的柳叶弦杆和一侧的1/2的柳叶弦杆组成一体，作为一个吊装单元进行吊装，最大吊装单元单重为85吨，截面形式为菱形截面，施工时需进行严密的工况分析。（5）部分杆件需煨弯，采用管管相贯连接节点及铸钢节点，对构件加工和安装提出更高的要求。（二）建设地点及环境特征某体育场体育中心，坐落于山东省济南市东部新城区龙洞地区。体育场位于中心馆区的西部，中心路及体育场西路之间，外围成椭圆形，建筑面积约1399万M2。体育场观众席60000座以上，总投资约88亿元。（三）施工条件施工场地已具备开工条件；施工所需水、电、电讯线路等，由总承包单位提供接驳点；施工场地与公共道路通道已开通。（四）项目管理特点及总体要求某体育场跨度大、结构复杂、工期紧、质量要求高，土建、外围护多工种交叉作业，有大量高空作业等，施工难度大，安全隐患多。根据以上特点，我公司将对本工程运用以前工程管理的成功经验，现场实行标准化管理，配合总包单位确保使本工程达到“省级文明示范工地”。我公司将坚持“诚信经营，铸造精品，业主满意，发展自我”的质量方针，建优质工程，提供优质服务，使业主满意。工程施工前，认真做好图纸深化设计，做好与土建工程的交接手续，为工程按时开工创造有利条件。施工过程中，执行业主和监理工程师的指令和建议，配合总包单位的管理和协调。协助业主做好与有关部门的协调工作，积极主动地为使工程优质、高速建设提出各种合理化建议。及时汇报工程进展情况，密切与相关专业进行联系，尽力为其它专业的施工创造便利条件；发挥公司的技术优势，采用新技术、新工艺、新方法，保证工程质量和进度，节约成本。工程竣工后，做好与后续施工单位的交接工作，做好轴线、标高、工程资料的移交工作。在保修期，我公司严格执行用户回访保修制度，由公司用户服务组定期回访，认真听取业主意见，对存在的问题及时解决。二、施工部署（一）项目的质量、进度、成本及安全目标1、项目质量目标项目质量标准按钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）一次验收合格。质量目标钢结构金奖。违约赔偿金额工程质量未达到合同标准约定时，赔偿金额为合同价格的5。2、项目进度目标业主要求进度目标计划开工日期2007年03月1日计划竣工日期2007年8月31日我公司自报进度目标桁架开始拼装日期2007年03月25日桁架开始吊装日期2007年05月10日竣工日期2007年8月22日总体进度比业主要求的总进度提前4天完工。工期承诺绝对工期180天；误期违约承诺误期赔偿金额为工程总造价的02/天；误期赔偿费限额为合同价款的2。3、成本目标在保证工程施工顺利进行的前提条件下，尽量节约工程成本。4、安全目标建立健全的安全保证管理体系和安全生产岗位责任制，做到重大伤亡事故为零，轻伤率3。（二）拟投入的最高人数和平均人数根据本工程的实际情况和施工进度安排，本工程拟投入的现场施工最高人数为381人，平均人数为278人。（三）施工进度计划、劳动力使用计划材、料供应计划、施工用水电计划、机械设备进退场计划等钢结构总工期包括深化设计、材料采购、构件组装、安装等作业时间，工程施工总体进度计划根据钢结构总工期和各施工节点进行编排，详见施工进度网络图（见后）。工期承诺绝对工期180天；误期违约承诺误期违约金额为工程总造价的02/天；误期赔偿费限额为合同价款2。1、施工进度计划工程的里程碑目标2007年1月接到业主发给的施工图后一周内完成图纸深化工作，提出主材料表，15日内完成施工图和加工图；开工1个月前开始采购，70日内完成主要材料的采购；2007年03月25日开始构件加工工作，06月05日完成加工；2007年03月09日开始运输，8月18日运输完成；2007年03月25日开始现场拼装，6月31日拼装完毕；2007年05月10日开始钢结构安装，08月22日安装完毕；2、劳动力使用计划（见附表）360248231KNP3、主要材料供应计划根据本工程的工期安排和进度计划，同时针对本工程的实际情况，主要材料采购如下原则是保证整榀桁架拼装不能缺规格及附材，进场前一个月订货。开工15日内焊接管运到现场，数量达到总量的1/4以后陆续进场，确保拼装进度，铸钢节点开工15日内到现场并获得合格的实验报告。材料采购70日内完成。4、施工用水电计划（1）施工用水管理对进入施工现场的施工人员进行开源节流教育,阐述节约用水的重要性和必要性,使每位员工对节约能源创造效益有正确的理解和认识施工用水量较小,主要是生活用水,采用市政自来水源,接至各需用水点。现场供水管的安装维修由专业管工进行,加强巡回检查监护,出现故障及时处理,确保生活用水、消防用水畅通。（2）施工用水线路的布置施工场地内水管线由施工单位根据需要合理的自行解决。（3）用水量计算Q1P1高峰期施工人数，P1381人P2施工现场居住人数，P2250人N3施工现场施工人员用水定额，N360（L/人天）N4施工现场居住人员生活用水定额，N480（L/人天）K3、K4用水不平衡系数，K315，K425Q11174L/S（4）供水管径的计算取15M/SD24Q1/100040129/100031415D00315M315MM现场提供的DN100供水管可满足现场生活用水要求。现场生活区和施工区用水选用DN32MM镀锌水管，由现场2个接驳点引至施工区和生活区，并单独安装水表。（5）施工用电管理现场由业主提供2个接驳点，各施工单位安装独立电表，生活用电使用独立的三相五线制电缆引至生活区；现场施工用电由二级配电箱引至施工作业面内，电缆靠边悬空挂设，配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关，各配电箱必须作重复接地，现场所有设备实施一机、一闸、一漏电开关制。各种电源由专用电缆送至每根柱底的专用闸箱，再分配到各个电气具上，供电分三路，塔式起重机、电焊机、栓钉焊各用一路，每路电源都由变压器单独送出，作到工作时互不干扰。现场施工用点设备台数很多，设备之间容量相差悬殊，为简化计算，按需用电系数，需用系数为估计值。在电器装置和线路周围不堆放易燃、易爆和强腐蚀物质，不使用火源。在电气装置相对集中场所，配置绝缘灭火器材，并禁止烟火；合理设置防雷装置，加强电气设备相间和相地间绝缘，防止闪烁；加强电气防火知识宣传，对防火重点场所加强管制，并设置禁止烟火标志现场钢结构施工设备用电量最大，而施工现场总用电量可根据钢结构专业用电量估计。钢结构电量使用情况计算现场用电总需求量，见下表项目或设备名称额定功率数量合计功率焊机21KW1002100KW空压机24KW248KW卷扬机5KW420KW焊条烘箱5KW420KW生活用电01KW505KW现场照明2KW1530KW（6）总用电需求量P1110621004820200851030148148KVA业主至少要提供1500KVA的供电量可满足使用要求，现场生活用电使用独立的三相五线制电缆由现场接驳点引至生活区；现场施工用电由二级配电箱引至施工作业面内，电缆靠边悬空挂设，配电箱内需设置自动空气开关、漏电开关，各配电箱必须作重复接地，现场所有设备实施一机、一闸、一漏电开关制。5、机械设备进退场计划进场2007年3月4日进场25T吊车2台，吊装胎架材料及调整；2007年3月20日进场25T吊车2台，用于拼装；2007年3月23日进场50T吊车2台，用于拼装胎架；2007年3月30日进场25T吊车2台，用于悬臂部分拼装；2007年4月20日进场150T吊车1台，用于拼装20榀就位；2007年4月25日进场250T吊车2台，用于吊装桁架后部；2007年5月5日进场150T吊车1台，用于安装次桁架加腹杆。退场2007年7月28日2台250T吊车退场；2007年7月30日2台50T吊车退场；2007年6月20日2台25T吊车退场；2007年8月30日1台150T、2台25T吊车退场；（四）施工工序合同签定深化设计材料采购钢构加工钢构运输钢构组装钢构安装工程总结算回访保修竣工验收（五）项目管理总体安排本工程管理将继续运用此前工程管理的成功经验，按照建设工程项目管理规范（GB/T502362001）的管理程序进行。项目管理的每一个过程，体现计划、实施、检查、处理（PDCA）的持续改进过程。1、项目管理流程图编制项目管理规划大纲编制投标书签定项目管理目标责任书签定施工合同项目开工准备施工期项目管理编制项目管理实施规划竣工验收竣工决算工程和资料移交项目管理考评项目回访保修项目经理部解体2、项目组织机构项目副经理物资设备管理部施工机械管理材料设备管理钢构成品管理图纸设计投资管理计划管理合同管理预算管理监理公司经营计划管理部行政事务管理标化工地管理治安工地管理制作过程管理深化设计管理技术质量管理工艺方案制定管理工艺方案实施管理工程实验方案论证工程测量检测管理制作工艺管理材料及成品仓库宝冶钢构二厂宝冶钢构一厂材料实验室施工管理运输队安装一队安装二队安全管理技术管理质量管理工程检测测量队项目总工工程实验部昭通市文化体育局项目经理项目副经理加工生产部施工技术管理部总包单位综合管理部3、项目部岗位职责岗位岗位职责项目经理接受业主、监理、总包发出的工程指令，对工程质量直接负责，根据公司的有关质量制度，建立健全本工程项目的质量保证体系，保证其有效运行，确保工程质量目标的实现。项目总工程师负责本工程项目的技术标准及明细表目录的汇编、审批工作的组织领导，及明细表目录的动态管理，负责工程技术资料的审批，监督技术、质量工作的运行和实施。项目副经理组织各相关人员在施工全过程中定期自检，检查、评定实施结果，确保工程按国家、行业和企业的有关标准、方案组织施工（生产）质量检查员根据项目部所承担的任务，积极参加项目部的质量检查活动，对工程队的质量状况进行控制，做好质量检查日记，对工程中发生的质量事故及时向有关部门报告，并检查处理结果。材料员负责各类材料的预算审核，材料质量保证资料的接收和审核，材料的入库验收，材料放样排版，材料发放等材料综合管理。技术员负责对业主、监理单位和设计单位的联络，图纸审核，参加图纸会审和设计交底，编制工艺方案，进行技术交底。施工员负责施工生产过程的施工条件、中间交接及对外联络工作。安全员负责施工生产安全管理工作；负责施工中的安全教育、检查及管理工作；负责特殊岗位操作人员的安全管理培训需求。机械员负责生产机械设备管理，实施机械设备管理的程序文件，提供符合要求的机械设备。计量员负责检验测量和试验设备的登记、检验、管理工作。计划预算员负责合同评审，施工生产计划的收发及管理工作；负责施工生产完成情况的统计、汇总及上报工作。资料员负责文件和资料管理、质量记录的控制。三、制作现场和施工现场的平面布置图（一）施工总平面布置原则施工总平面布置合理与否，将直接关系到施工进度的快慢和安全文明施工管理水平的高低，为保证现场施工顺利进行，现场施工总平面布置需要遵循以下原则在满足施工的条件下，尽量节约施工用地；在满足施工需要和文明施工的前提下，尽可能减少临时建设的投资；在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求的前提下，最大限度的减少场内运输，特别是减少场内二次搬运；符合施工现场卫生及安全技术要求和防火规范。（二）施工总平面详细布置为了便于工程文明施工管理，同时结合本工程现场条件，将生产区、办公区与生活区严格分开，各区根据自身特点制定不同的管理制度，将工地建设成为“省级文明工地”。根据现场的情况及业主提供的条件和要求，施工总平面布置详见施工总平面布置示意图。为便于工程文明施工管理，结合本工程现场条件，我公司项目经理部将合理的规划各种场所，并制订详细的管理制度。1、生活区布置施工现场生活区的规划将根据总包具体情况布置，其中包含男、女职工宿舍、食堂、厕所洗衣房、医疗室、开水房、浴室及活动场所，要布局合理、整洁卫生。2、办公区布置办公区规划在建筑物东北角临时场地内。分总包管理办公室、各专业公司管理办公室、会议室、厕所、活动室、绿化等设施。布置整齐、简洁，辅以绿化映衬，为管理人员提供一个良好的办公环境。3、施工区布置施工区布置分建筑场地区布置和临时用地区布置。建筑用场地根据当前施工专业情况布置。临时用场地包含钢结构用场地、水电安装专业用场地、厕所、水房、休息厅等。4、吊机平面布置根据本工程的结构特点及施工方法，现场安装过程中主要选用二台LR1400/2型400吨，二台KH8503型150吨履带吊和二台QY50型50吨汽车吊；每个拼装场地布置二台共六台NK250EV型25吨履带吊作为拼装及构件卸车、转场用。5、构件拼装场地及堆场平面布置工程施工采取分区域、流水状施工，各专业需分阶段进场。前期主要施工专业为土建，因此，前期现场临时施工场地大多为土建专业的构件堆场。随着工程的推进及钢结构专业、屋面维护专业、玻璃幕墙等专业的进场，土建专业部分临时用地将移交下道工序专业使用，以此充分提高临时施工场地的利用率。钢结构进场后的拼装场地体育场外布置西北角和东南角两块场地，体育场内布置一块场地，并在三块构件拼装场地附近各布置一块20M50M和20M15M的构件堆放场地。原材料堆放场地、下料、抛丸除锈、喷漆临时车间布置在西北角，车间内配龙门吊二台配合下料等运输，喷漆除室内场地外，另布置一块室外场地在好天气时使用。6、现场施工路线布置根据现场管理及施工的需要，将现场施工道路分为临时道路和临时施工道路、拼装运输道路三种规划。临时道路主要是外界通往现场管理办公区、生活区的道路，此类道路多为小型汽车行驶，且为工地的形象窗口，因此，全部需要硬化，并在道路两旁完善花、草等绿化设施。临时施工道路主要是建筑物周围各专业施工安装过程中使用的道路，此类道路根据施工要求临时铺设。此类道路中以钢结构安装道路要求最高，铺设后的道路地耐力要求达到10T/M2，因此在铺设过程中先将素土碾压，再铺设100MM厚道砟，最后再在面层铺设100MM厚的碎石。拼装运输道路均为构件运输车辆行走及拼装场地内的拼装吊机行走道路，一般要求道路地耐力达到7T/M2此类道路铺设时先将素土碾压，再铺设100MM厚道砟即可。四、钢结构加工制作方法及技术措施（一）结构简介本工程最显著的特点是主受力构件是一大跨度悬挑结构，最长悬挑532米,最小悬挑28米,采用管桁架的结构形式，最大管径为45025，节点采用管管相贯焊接节点和铸钢节点，支座支撑在砼柱上。节点交汇杆件多，有的角度还很小，弦管在长度方向上直径有变化。（二）加工的难点分析及采取的相应技术措施1、相贯口切割（1）重点分析之所以称之为重点，因为相贯口切割是整个加工过程中的关键工序。在数控六轴管相贯线切割机出现之前，相贯口的切割是一个复杂且精度低的工序。（2）采用的对策采用数控六轴管相贯线切割机进行相贯口切割，全过程为自动化操作，切割精度高，坡口在加工的过程中一次成型。我公司现有两台数控六轴管相贯线切割机（由北京林科曼公司制造），最大切割管径分别为600MM与800MM。2、主桁架、边桁架弦杆煨弯（1）重点分析由于腹杆按照设计尺寸进行切割，因此，弦杆的煨弯精度显的十分重要，否则出现贯口偏差。（2）采用的对策采用机械煨弯的方式，保证良好的煨弯精度；杆件煨弯好以后，进行弦杆整体预装，通过事先绘制好的地样检查煨弯精度，对于局部的超标，进行补煨；在桁架组装的过程中，采用合理的焊接顺序，避免焊接过程中因焊接收缩导致弦杆曲率发生问题。3、杆件出厂状态的选择（1）重点分析综合考虑运输的经济性与质量的可靠性，如果出厂状态选择不好，会大大增加运输成本（构件的截面过大及堆密度过小）；复杂部位现场难以保证质量时应在厂内进行。（2）采用的对策对于现场容易组焊的部件，采用工厂煨弯与切割，现场组焊的形式；对于组焊较为复杂，则采用工厂组焊，整体运输的方式，以期得到最佳的效果。4、焊接质量控制（1）重点分析由于杆件成不同的角度相贯，因此，相贯口的坡口角度变化很大。同一贯口的焊缝在不同的部位要求也不一致，客观上要求制定一套可行的焊缝质量规定准则来指导施工。（2）采取的对策将贯口进行分区，分为熔透区、半熔透区、角焊缝区。根据不同的分区制定不同的焊接规范与检测标准。（三）加工及管理流程1、管桁架加工总流程3、质量保证体系厂长主任工程师设备资材厂长生产厂长经营厂长质量科钢结构加工质量保证体系设计科主任维修车间资材科制造车间生产管理部成品车间技术科经营科设计科起重班组动力班组维修班组下料组涂装车间电焊三组电焊二组电焊一组装配五组装配四组装配三组装配二组装配一组3、加工管理流程设备资材厂长生产厂长经营厂长厂长钢结构加工组织管理体系设计科主任主任工程师经营经理主管经理总工程师经理钢结构制造厂经营部综合计划部物资采购部机械运输部工程技术部行政保卫部维修车间资材科制造车间生产管理部设计科质量科技术科经营科成品车间维修班组动力班组起重班组下料组装配一组装配二组装配三组装配四组装配五组电焊一组电焊二组电焊三组涂装车间（四）主桁架的出厂状态主桁架拼装截面尺寸较大，高为57米，宽为639米，如果采用工厂整体加工出厂的形式，会给运输造成困难，同时，由于体密度较小，会大大增加运输的成本，根据以往工程施工的经验，决定采用现场杆件下料，现场组装成型的方式，其中上弦杆有一段需要煨弯，拟在厂内煨弯后运至现场组装。（五）下料工艺1、采用的切割设备采用专用切割设备数控六轴管相贯线切割机，其工作照片及性能参数如下图所示。数控六轴管相贯线切割机的参数项目特征数值最大切管直径800毫米最大切管壁厚40毫米切割焰种类乙炔（丙烷）火焰和等离子最大切管长度14米2、采用CAD/CAM集成技术进行管结构制作加工过程CAD/CAM技术是我国钢结构制造技术近期的发展方向，是建筑业十项新技术的内容之一。钢结构CAD技术可以保证钢结构设计的准确性，提高设计效率，CAM技术则可显著提高钢结构加工效率、节省钢材，这两个技术的集成应用对于提高设计与施工速度和精度，降低工程成本有积极意义。目前管结构设计加工过程流程图目前我国大部分管结构设计、加工过程制作如上图所示。第一步由设计单位生成管结构施工图纸（一般为蓝图或电子介质）；第二步通过大量的手工操作转化为加工图纸，这个过程不仅耗时，由于存在大量的手工操作，而且非常容易出错；第三步将加工图纸通过数控管相贯线切割机制造厂家或其它专业单位提供的软件将加工图纸转化为管相贯线加工数据，这个过程同样耗时，而且非常容易出错；第四步将相贯线加工数据输入到数控机床进行管相贯线切割。采用CAD/CAM集成技术进行管结构设计加工过程流程图采用CAD/CAM集成技术进行管结构设计加工制作过程如上图所示。第一步是第一步由设计单位生成管结构施工图纸（CAD技术，一般采用电子介质）；第二步可以直接由管结构分析设计模型直接加工图，并生成构件加工数据直接输入到数控切割机进行管件加工制作。采用CAD/CAM技术省略了从施工图纸向加工图纸转化及由加工图生成构件加工数据的过程，由于省去了中间所有需手工操作的环节，因此不仅可以避免出现错误，还节省了转化加工图及加工数据所需的大量时间，这样即可以提供管结构的制造加工效率，也可以提高管结构的加工制造质量，详见济南体育中心体育场屋面钢结构分析报告。（六）煨弯工艺1、可供选择的煨弯方法两种煨弯工艺中频煨弯与机械冷弯。2、中频煨弯（1）工作照片及性能参数中频煨弯机性能参数型号功率（KW）煨弯范围（MM）WG5004050500WG2502550250（2）工作流程及过程注意事项避免多次加热。多次加热会导致材质变脆，造成硬化。同时，加工温度过低时，应避免强行弯曲，因钢材在500以下时，极限强度与屈服点到达最大值，塑性显著降低，处于蓝脆状态。受力后会导致内部组织破坏，产生裂纹。1）该设备为非标弯管设备。2）WG500可弯制50500MM管件，WG250可弯制50250MM管件。3）能弯制壁厚70MM以下的碳钢、合金钢、有色金属管和各种异径管、型钢等。4）弯曲半径角度在规范允许范围内可任意选择。5）工作流程计算机准备置入杆件夹紧作业中频加热煨弯校正冷却取出杆件。6）煨弯精度曲率半径1R弯曲矢高5MM7）检验工具钢性范本，其厚度为2MM，用数控切割机下料制成。3、机械冷弯此种加工方法的优势在于避免由于加热对材料材质的不良影响。以往的工程经验表明机械冷弯成本低，完全可以保证煨弯精度，工作效率能够满足需要。下面为补煨工艺。设计半径修正值卡具剖面A工作状态示意图A可以自由拆卸千斤顶杆件杆件冷弯加工（1）弯曲精度曲率半径1R弯曲矢高5MM（2）冷弯顺序确定材料的回弹值绘制地样安装卡具放置杆件千斤顶加力局部加热静置拆除千斤顶弧度校验修整成型。（3）工序阐述什么要确定回弹值外力撤掉后曲线会反弹，依设计弧度绘制地样是不准确的。如何确定地样弧度设计弧度弧度修正值。如何获得弧度修正值模拟试验值经验值弧度修正值。（七）组立及预装工艺1、胎架形式2、杆件标识（1）管相贯时其轴线均相交，各主管需参照同一个平面为基准面。（2）支管相贯接头的两端，用样冲在0、90、180、270的位置作标志。主管用洋冲在0、90、180和270的方向作好标志，按照各支管的轴线距离，在主管的外管壁上，位于主管和支管的轴线相交点的垂直面处，作出标志。（3）在主管的外管壁上，作出支管的角度位置。（4）装配时先按照主管图纸尺寸、位置组装，并点固好主管，支管0至180轴线应与主管上的支管位置点在同一直在线。3、桁架起拱在详图深化阶段，将起拱度加以考虑，施工图中的杆件尺寸是起拱以后的尺寸；起拱后，腹杆与弦杆的尺寸都有相应的变化；加工时的放样图是根据施工图中提供的尺寸绘制。（示意如下）重锤考虑起拱后的标高设定。考虑起拱后的标高设定。4、预装流程1）预装第一步2）预装第二步3）预装第三步4）预装第四步（八）焊接工艺1、本工程焊接的难点介绍（1）钢管与铸钢之间焊缝的焊接过程铸造工艺决定铸钢与钢管的连接部位，不是等壁厚连接。铸件作为一个不规则整体，各个方向的约束不一样，焊接内应力的聚集会导致局部产生裂纹，这是铸钢件焊接必须要认真对待的问题。解决办法焊接之前必须对铸钢件进行整体预热，焊接之后，进行去应力热处理。热处理完毕后，用磁粉对表面进行检测，看焊接裂纹是否出现。（2）减小焊接收缩对桁架尺寸的影响的措施对于管桁架而言，腹杆众多，交汇部位的焊缝密集，交汇点多，如果不采取措施，焊接收缩会对桁架尺寸产生影响。采用氩弧焊打底，由于电弧受到氩气流的压缩与冷却作用，电弧集中，热影响区小，焊接变形较小。随后跟进二氧化碳气保焊后续焊层，出于同样的机理，焊接变形也相应较小。上弦与下弦同时施焊，使变形抵消。焊接完毕，对弦杆进行检验，看是否有超差出现。2、焊接材料（1）焊条电焊条采用低氢钠型E5015（J507），低氢钾型E5016（J506）。此焊条的主要用途是焊接中碳钢和某些重要低合金结构钢。（2）焊丝1）埋弧焊丝采用H10MN2（镀铜）。焊丝直径采用40或50毫米。焊丝化学成分如下焊丝的化学成分及力学性能焊丝化学成分（）熔敷金属力学性能BS牌号CMNSICRNIPSMPA5（）H10MN20121519007020030004004410550300222）气体保护焊丝采用，具有优良的焊接工艺性能，焊丝650ERMG溶化速度快，熔敷效率高，电弧稳定，焊接飞溅极小，焊缝成型美观，并且抗氧化锈蚀能力强，熔敷金属气孔敏感性小，全方位施焊工艺性好；适用于碳钢及500MPA级强度钢的焊接。焊丝的化学成分及力学性能焊丝化学成分（）熔敷金属力学性能BR02CMNSICUPSMPA5（）006015141850801150500025003550042022焊丝直径选用12毫米。（3）焊剂与H10MN2相对应的焊剂采用HJ431。熔炼型高锰高硅低氟焊剂，红棕色至浅黄色玻璃状颗粒，粒度为25045MM，可采用交直流两用，直流时焊丝接正极，焊接工艺性能良好。（4）保护性气体用于气体保护焊。气体组成为CO2（80）AR（20）。气体纯度不应低于995（体积法），其含水量不应大于0005（重量法）。3、焊接工艺评定焊接工艺评定是编制焊接工艺的基础。钢制压力容器焊接工艺评定（JB47082000）对焊接工艺的编制过程作出详细的规定。我公司在以往的工程项目中，有针对性的做了大量焊接工艺评定，对焊接施工具有重要指导意义。本工程材料为碳素结构钢与低合金结构钢。焊接性能良好，在以往焊接施工中，针对本钢种积累了丰富的经验，经过大量试验证明，焊缝质量优良。焊接工艺评定程序焊接参数焊接材料评定项目确定焊接过程要求编制方案试板下料坡口加工试板焊接试板加工试验（理化性能、宏观金相等）试验报告热处理热处理4、焊接工艺参数焊接工艺参数焊条（焊丝）焊接条件焊接方法焊材牌号焊接位置直径（MM）焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度CM/MIN321001302224401501902325手弧焊J426J507全位置501802202426焊接方法焊材牌号焊接位置焊条（焊丝）焊接条件氩弧焊H10MN2全位置30901201215导电嘴到工件的距离520MM。260102973325290103073325气保焊H08MN2SIACO2AR平焊横焊12CO2气体流量2025L/MIN5、焊前准备（1）焊条的使用与保管1）各类焊条必须分类、分牌号存放，避免混乱；2）焊条必须存放于通风良好、干燥的仓库内。须垫高和离墙03米，使上下左右空气流通。仓库内保持一定的温度与湿度，温度1025度，相对湿度小于65。3）焊条应有制造厂的质量合格证，凡无合格证或对其质量有怀疑时，应按批抽查试验，合格者方可使用。4）焊条如发现内部有锈迹，亦需经试验合格后才能使用。焊条受潮严重，已发现药皮脱落者，应予以报废；焊条使用前应按如下规定进行烘烤；烘烤要求干燥焊接材料温度（）时间（H）保温温度（）准许露天时间（H）J507,J5072503501021204HJ43115020010/（2）焊丝与焊剂的保管与使用1）焊丝与焊剂的储存环境与焊条类似；2）开过封的焊剂袋应当天用完，如果当天不能用完，应将焊剂袋扎紧，避免受潮；同样，焊丝卷表面的塑料薄膜不应随意扯掉，随用随扯。3）焊剂在使用之前必须进行烘烤，温度为150200度，时间为1小时。3）焊材的领用规定不同项目的焊材领用必需单独造册，焊材的批号，领用的时间要作详细的纪录；焊接过程中，焊缝纪录中应包含焊材批号的纪录，一旦焊材的质量出现问题，可以按照纪录追踪查出问题焊缝。4）焊接前的准备工作1）坡口面应光滑，无明显割痕缺口；2）坡口采用机械、火焰或碳刨加工；3）火焰加工的坡口应符合下述要求割纹深度应小于02MM；局部缺口深度应小于10MM；当割纹深度为1020MM时，用砂轮打磨成平滑过渡为110的斜坡；当割纹深度超过20MM时，应按焊接工艺要求进行补焊和打磨；焊前必须去除施焊部位及其附近30MM50MM范围内的杂质，杂质包括氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈及毛刺等。4）焊接接头装配质量表焊接接头装配质量表序号项目名称示意简图允许公差1坡口角度（1）5152坡口钝边（FF1）10F110MM3根部间隙（RR1）0R120MM4装配间隙（E）0E15MM（5）T型接头间隙E超过15MM时，应采取打底焊以防焊漏，同时增加角焊缝的焊脚尺寸，增加值等于根部间隙。6、坡口形式及具体焊接流程（1）钢管对接及相贯部位的坡口设计（2）铸钢件部位的焊接1）坡口尺寸2）焊接参数焊接参数序号次序焊接方法电流A电压V1第一道氩弧焊25035036412第二道气保焊270323第三道气保焊270324第四N1道气保焊28032032346盖面焊气保焊320343）预热与焊后热处理在焊缝两侧造就一个新的应力状态，使原来的焊缝受到拉伸应力作用，这种拉伸应力会使焊缝产生拉伸塑性变形，以补偿焊缝在焊接冷却过程中所积累的压缩塑性变形，从而减小了焊接残余应力。热处理的加热过程如下自由加热，温度达到315摄氏度以后，开始以55200摄氏度/小时的速度进行升温。温度达到650摄氏度以后，开始进行保温工作，保温时间为1小时。冷却速度不能超过260摄氏度/小时，当冷却到315摄氏度时，开始在空气中冷却。7、焊接施工工艺要求（1）定位焊1）定位焊应由持证合格的焊工焊接；2）焊后应彻底清除熔渣，如果出现裂纹，应清除后重焊；3）定位焊用焊材应与母材要求用的焊材一致；4）定位焊应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊；T型接头定位焊应在两侧对称施焊；5）必须进行方面碳刨清根的坡口，定位焊在碳刨一侧进行；6）定位焊尺寸不大于设计焊缝尺寸的2/3，不小于4毫米但不大于8毫米；7）定位焊尺寸参照下表（单位毫米）焊缝长度材料厚度（毫米）手工焊自动焊焊缝间距T5070100100400（2）焊接预热与层间温度1）预热温度的选取以接头中最厚板为原则,预热温度与层间温度最大不超过200摄氏度；2）当环境温度低于0摄氏度，不预热的焊接接头应将焊接区76毫米范围内的母材预热到21摄氏度以上，焊接期间应保持最低预热温度要求；当使用焊条直径小于32或20毫米时，预热温度提高21摄氏度，温度最高上限不变；3）焊接预热范围为施焊部位及附近二侧各相当于板厚但不小于76毫米的区域；4）焊接预热可采用电加热或火焰预热，如采用火焰预热应注意均匀加热，防止烧熔母材，并保证厚板侧的预热效果；5）要用专门仪器对预热温度进行测量。（3）焊接环境1）当焊接处于下列情况时，不得进行焊接，除非采取有效的措施进行改善2）环境温度低于12摄氏度；3）焊件表面暴露在潮湿、雨、雪、大风、严寒等气候下；4）风速大于4米/秒；5）焊接操作人员处于恶劣情况下。（4）引弧与息弧1）严禁在焊接区以外的母材上引弧、息弧；焊缝区外的引弧斑痕应通过磨光完全清除，用磁粉检查裂纹显示，并按焊接工艺进行修补。2）引、息弧板的材质应与母材保持一致，规格手工焊63050，埋弧焊850100，焊后用气割切除引、息弧板，留23毫米的槎，用磨光机打磨平整，严禁将其用铁锤击落（5）焊接设备1）焊接中，所有焊接设备应处于良好的工作状态2）焊接应处于良好的工作状态；3）焊接电缆应适当绝缘，以防止任何不良的电弧斑痕或短路；4）焊接的焊钳应与插入焊条保持良好的电接触；5）回路夹应与工件处于紧密的接触状态以保持稳定的电传导性；（6）焊缝施焊1）两面施焊的熔透焊缝，在反面焊接前，用碳刨在反面刨至正面完整金属。2）焊缝应连续施焊，一次完成。焊完每条焊缝后及时清理，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，在中断后重新焊接之前，如果有预热方面的要求，应按此要求进行预热；3）焊接尽量采用平焊焊接和平焊盖面，加劲板与连接板的端部采用不间断围角焊，引弧点与息弧点距接头端部10毫米以上；4）焊道不在同一平面上，应由低向高填充；5）多道焊的接头应错开，多层焊应在端部作出台阶，焊缝结构应从坡口侧面开始焊接；6）顶紧接触部位应经质检部门检验合格后方可施焊；7）环境风速大于9米/秒时，焊接部位应有防风装置；8）焊缝焊接后，清理熔渣及金属飞溅物，检查焊缝外观质量；9）对于重要的对接接头，焊后在焊缝附近打上低应力焊工钢印。（7）焊接质量及缺陷修复1）所有焊缝焊后冷却至室温后，应进行100外观检查；2）焊缝无损检查，应在焊缝焊后24小时后进行；3）局部检测的焊缝，如发现存在有不允许的缺陷时，在缺陷的两端进行加倍延伸检查，如仍发现有不允许的缺陷，则对焊缝进行100的检查E4）对按数量抽查的焊缝，如发现存在不允许的缺陷时，应对同类型焊缝加倍检查，如仍有不允许的缺陷存在，则对同类型焊缝进行100检查。5）焊缝或母材上的裂缝用磁粉检查法确定裂缝的大小，然后用碳棒刨掉裂纹和距裂纹两端各50毫米的焊缝金属重新焊接；6）过量的焊缝气孔、夹渣、未融合用碳棒清除不合格部分后重焊；7）过凹的焊缝或弧坑、尺寸不足的焊缝、咬边超标用砂轮打磨好表面后重新焊接。8）焊瘤或过高的焊缝用碳棒刨掉或砂轮打磨掉过多的焊缝金属；9）补焊宜用直径32毫米的低氢型焊条；10）焊缝出现裂纹，应上报，找出原因后再按返修工艺进行；11）焊缝同一部位的返修次数不应超过两次，当超过两次时，由焊接工程师制定详细的返修方案，操作人员依此执行；（8）焊接质量检验1）焊接质量包括焊缝的外观质量与焊缝的内在质量；2）焊缝外观质量的检测手段序号检测手段检测内容1目测（放大境辅助）表面气孔，弧坑裂纹，电弧擦伤。2焊缝量规焊缝大小，弧坑深度，焊缝余高，焊缝有效厚度，咬边深度。3磁粉检测焊缝表层裂纹3）对接焊缝及相贯口焊缝采用UT（超声波）检测。4）焊缝内部质量的检测手段序号检测手段检测范围检测内容1超声波检测（UT）板厚8MM对焊缝内部缺陷进行定位检测。5）探头放置示意图8、拟采用的主要焊接规程（1）尽量采用焊接线能量小的焊接方法1对于焊缝而言,最先焊道对焊接收缩与变形影响最大,约占70。2本工程拼板打底采用氩弧焊，后续焊缝采用二氧化碳气体保护焊，其线能量约为手弧焊的2/3，埋弧焊的1/2。（2）选择合理的坡口形式在保证熔透的前提下，采用小坡口进行焊接，减小焊缝金属的填充量。（3）合理的焊接顺序遵循对称焊接的原则，使焊接尽量关于构件轴对称，使焊接收缩尽量平衡。9、拟采用的主要焊接规程建筑钢结构焊接规程（JGJ812002）钢结构工程施工及验收规范（GB502052001）铸钢件超声波探伤方法及质量评定等级（GB72331987）钢焊缝手工超声波探伤方法与探伤结果的分级（GB1134589）气体保护焊用钢丝（GB/T1495894）低合金钢焊条（GB511895）熔化焊用钢丝（GB/T1495794）低合金钢埋弧焊用焊剂（GB1247090）钢制压力容器焊接工艺评定（JB47082000）焊工技术考试规程（JG/T5088296）钢制压力容器焊接工艺评定（JB470890）（九）涂装工艺1、涂装工艺特点（1）涂装工序对本工程的重要意义本工程为民用类场馆建筑，对涂装的美观度要求较高。同时，高质量的防锈涂层是保证建筑物使用寿命的重要保证。运动场馆为百年工程，社会效益巨大，本着对业主，对社会高度负责的精神，精心施工，精心研究，为济南体育场提供一流的涂装质量（2）为保证涂装质量采取的措施1）严格保证表面处理质量（表面净化处理与抛丸除锈处理）。统计表明，在各种影响涂装质量的因素中，表面处理质量的影响程度占到50。在大量工程实践中，涂层损坏大多由于表面处理质量不过关，出现涂层脱落，返锈等现象，严重影响使用寿命，增加维护成本。影响涂装质量的因素影响的程度（）表面处理（除锈质量）495涂层厚度（涂装道数）191涂料品种49其他（施工与管理等）2652）使用高压无气喷涂的施工方式。高压无气喷涂施工方法的优势极高的涂装效率喷涂效率高达每小时300500平方米，是传统滚筒施工的10倍以上极佳的表面质量喷涂涂层平整、光华、致密、无刷痕、滚痕、和颗粒。延长涂层使用寿命高压无气喷涂能使涂料颗粒与喷涂面形成机械咬合，增强涂料附着力，延长使用寿命。轻而易举地攻克拐角、空隙和凹凸不平的难刷部位节省涂料刷涂厚度极不均匀，一般在30250微米，涂料利用率低，而无气喷涂很容易获得厚度为30微米的涂层，相对节省涂料2030。PT03018型高压无气喷涂机技术参数电机额定功率1000W电压频率220V50HZ最大输出压力20MPA最大卸荷流量21L/MIN最大喷射流量171L/MIN喷嘴直径022MM015MM最佳喷射距离350400MM喷射宽度250MM整机重量115KG3）采用高性能数字化检测仪器。涂层质量的控制必须依靠高性能的检测手段。除湿机技术先进的风冷式除湿机为舱内喷涂提供最佳的环境控制条件，便于运输和安装。每小时的通风量为500020000立方米。热风机用于密闭的涂装区域，提高温度，降底湿度，使涂装时的环境温度达到规定要求。高压无气喷涂机特别适用于高固体份，高粘度涂料。喷涂压力适中，对涂料雾化良好。搅拌器可调节搅拌速度。搅拌后使涂料混合均匀，携带方便，易操作，宜于现场施工。干湿温度仪用于测量施工过程中环境的温湿度，确保温湿度在规定的施工环境条件下进行。红外线测温仪该测温仪体积较小，携带方便，易操作，在显示屏上直接读数，用于测量钢材表面的温度。粗糙度比较板通过测试面与比较面进行比较，判断工件表面是否达到需要的粗糙度。检测方法按IS08530标准规定进行。表面粗糙度测量仪可准确测量出喷砂后钢材表面的粗糙度值，确保喷砂后的粗糙度达到设汁要求。检测方法按IS08530标准规定进行。除锈等级标准样板用于检测钢材表面的生锈程度，检测钢材表面前处理后的除锈程度，对照样本判断其除锈等级。检测方法按GB892389标准执行。湿涂层测厚规用于测量施工过程中湿涂膜厚度，对施工后达到干膜厚度有很好的指导作用。附着力测量仪采用拉开法测量涂层的附着力。检测方法按GBT52L085标准执行。数字式涂层测厚仪由微电脑控制，无损、快速、精确。划格仪检测涂料附着力。4）创造良好的涂装外部环境。除锈区与喷涂区严格分开。虽然抛丸机有集尘设备，但是抛丸区空气中的固体颗粒含量仍然很高。如果不严格分开，固定颗粒会粘结在未干燥的漆膜表面，形成永久污染。兼备室内与室外两个喷涂区。天气晴好时，室外作业；雨雪天气，室内作业，避免恶劣天气对油漆施工的影响（详见施工总平面图）。2、抛丸除锈工艺（1）除锈设备全自动立式抛丸机主要用于钢结构的表面除锈。公司自从使用立式抛丸机以来以其高效率、高质量的除锈效果，产生了良好的经济效益与社会效益。（2）性能优势1）全自动根据除锈等级要求，自动控制钢丸密度与钢丸速度；调节构件在抛丸室内的行走速度，对特定部位进行重度除锈。2）轻污染配备除尘系统，除锈区的空气质量优于国标要求。3）高效率一个台班的除锈能力可以达到60吨。4）高质量除锈后的构件表面粗糙度优良；抛头角度自动调节，不会形成抛丸“死角”；可以达到SA2SA3的任意一个除锈级别。（3）抛丸机的工作状态图立式抛丸机的工艺参数抛丸机参数参数值进出口的极限宽度20米进出口的极限高度40米构件行走速度0824米/分钟抛射角度600600（4）除锈工艺的比较1）常用的除锈工艺动力工具除锈或手工工艺除锈；喷砂除锈；自动抛丸除锈2）除锈工艺比较除锈工艺比较方式参数动力工具或手工除锈喷砂除锈自动抛丸除锈除锈等级ST2,ST3SA2,SA25,SA3较难达到SA2,SA25,SA3表面粗糙度1030（不适用用于富锌底漆）2080（符合富锌底漆对基底的要求）40150（可调节）富锌底漆最理想的表面粗糙度要求是70，抛丸除锈可以得到一均匀的6575之间的表面粗糙度。表面光洁度差良易有氧化皮残留优（均匀，金属光泽亮白色）除锈效率10M2每人/每天2030吨（一台班）5060吨（一台班）环境污染中度污染中度污染无尘操作（5）除锈工艺根据涂装要求设置抛丸机参数放置时间限值油漆前的构件湿度温度粗糙度光洁度构件无除锈“死角”构件有隐蔽或半隐蔽部位构件除锈原材料除锈质量检验抛丸除锈钢板或构件吊运钢构抛丸除锈工艺流程（6）抛丸用料抛丸用料要求序号项目内容1构成钢珠2钢珠直径0817MM3要求不含油脂等有机物干燥3、喷涂工艺（1）本工程中不能油漆的部位1）散件出厂，现场组焊的杆件只涂底漆。水性无机富锌底漆对焊接质量无显著影响。对散件出厂的素材进行除锈，喷涂水性无机富锌底漆，现场组焊完毕后，再进行后续涂层的施工。2）现场焊接拼接部位，只涂底漆。3）高强螺栓摩擦面不涂