世博卢森堡馆制作工艺方案综述

1、世博卢森堡馆钢结构工程编制单位：上海宝冶世博卢森堡馆工程项目部编制人员：审 核：审 批：编制时间： 2009 年 4 月三、四、五、编制依据。工程概况。材料。排板下料。制孔。六、组装七、焊接。目录33358810八、抛丸除锈、油漆11九、标识、运输。12十、安全及文明施工。122钢结构工程施工质量验收规范钢焊缝手工超声波探伤方式方法及质量分析法、编制依据碳素结构钢 低合金高强度结构钢 热轧 H 型钢 结构用无缝钢管 碳钢焊条 低合金钢焊条 熔化焊用钢丝 埋弧焊碳钢焊丝和焊剂 气体保护焊用钢丝 气体保护焊用碳钢低合金钢焊丝 钢结构设计规范建筑钢结构焊接技术规程涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 漆

2、膜附着力测定法、工程概况GB/T 700-88GB/T 1591-94GB/T 11263-2005GB 162-1999GB/T 5117GB/T 5118GB/T 14957GB/T 5293-1999GBT 14958-94GB/T 8110-95GB 50017-2003GB50205-2001GB11345-89JGJ181-2002GB 8923-88GB1720-19792.1 概况本项目为 2010 年上海世博会卢森堡馆钢结构工程， 本工程采用钢结构框架梁柱体系。 其 中使用了大量斜柱，分中心塔和外围框架二个主要部分，主要包括柱、梁、支撑等。主要构 件均采用轧制 H 型钢，节点

3、连接主要采用螺栓连接和焊接。2.2 主要工程实物量我厂制作范围： 中心塔框架梁柱和次梁， 实物量约 110t ；外围框架约 260t ；主要构件形式为热轧H型2.3 工期要求本工程工期很紧。制作图纸从 3 月底开始陆续发放， 。第一批交货时间暂定为 2009 年 4 月底，最后一批交货时间暂定为 2009 年 5 月底，争取一个月的时间内交货近 400 吨。三、材料3.1 概述本项目我厂制作范围内所用材料主要为国标Q345B材料，另外包含少量的 Q235B材料3.2 材料的性能要求我厂制作范围内：所有板材、 H型钢、钢管和空心球为 Q345B，其化学成分和力学性能 应符合?低合金高强度结构钢?

4、 (GB1591-1994)的规定。 钢管均采用热轧无缝钢管， 满足结 构用无缝钢管 GB162-1999 的规定。0.85.a. 所有钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于b. 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%。c. 对于板厚 t 40mm钢板且存在三向应力状态，均应做厚度方向拉力试验（ 柱底板除外 ）, 应符合国家标准 （GB50313）中,关于 Z向等级为 Z15.含硫量不超过 0。01% 的要求 .3.3 材料进厂验收3.3.1 钢材3.3.1.1 钢材进厂时必须有质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。3.3.1.2 材料进厂时，材料员应根据送货单中的的信息逐

5、一对材料的外观、外形尺寸进行检 查和测量，符合标准方可验收。3.3.1.3 钢材的表面外观质量除满足国家现行有关标准的规定外，还应该符合以下规定：a. 钢材表面的锈蚀、麻点、划痕的深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的 1/2 。b. 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。c. 钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。3.3.2 焊接材料序号母材埋弧自动焊 -SAWCO2气保焊-GMAW手工焊 -SMAW1Q345H10Mn2+SJ101H08Mn2HJ431ER50-6E5016、E50152Q235BH08A+SJ

6、101ER50-6E4301、E43033Q345+Q235BH08A+SJ101ER50-6E4301、E43033.3.3.1 本工程中所用的焊条、焊丝、焊剂、其熔敷金属的屈服强度、延伸率、极限强度及 冲击韧性等均应与主体金属相适应， 当不同强度的钢材焊接时， 可采用与低强度钢材相适应 的焊接材料。由焊接材料及焊接工序 所形成的焊缝，其机械性能不应低于原构件的等级。手工焊接用焊条的质量等级标准应符合 碳钢焊条（ GB/T5117）或低合金钢焊条 （GB/T5118）的规定。对 Q235B钢采用 E43 型焊条，对 Q345钢采用 E50 型焊条。所有主体 结构（檩条、角钢支撑等除外）均采用

7、焊接的应采用低氢型碱性焊条。自动焊或半自动焊接采用焊丝或焊剂的质量标准应符合 熔化焊用钢丝 GB/T14957）或气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 （ GB/T8110）、碳钢药芯焊 丝（ GB/T10045）、低合金钢药芯焊丝 （GB/17493）、埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 （GB/T5293）、低合金钢埋弧焊用焊剂 （ GB/T12470）的规定。气体保护焊所使用的氩气或二氧化碳气体应分别符合现行国家标准 氩气 （GB/T4842）及焊接用二氧化碳 。3.3.2.2 所有焊材必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书。3.3.2.3 焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷，焊剂不应受潮结块。3

8、.3.4 涂装材料本工程油漆为：底漆：富锌底漆，漆膜厚度100um。具体油漆配套见工艺通知单油漆进厂时应检查其质量合格证明文件、中文标志及检验报告。3.4 材料管理3.4.1 本工程所采用的钢材，应具有质量证明书，在进料时应核对材料质量证明书，并对材 料的牌号、规格、数量、外观质量等进行检验，及时核对实物与材料质量证明书是否相符， 并符合相应的材料标准及设计要求。3.4.2 钢板、型钢、管材等材料需做工程识别颜色、材质、规格等标识，遇有领取部分材料 时，所剩部分的标识应随即标示上去。3.4.3 材料应有序堆放。为防止变形，材料应平整地放在台架上。3.4.4 焊材应根据材质、种类、规格分类堆放在

9、干燥室；焊条不得有锈蚀、破损、脏物；焊 丝不得有锈蚀、油污；焊剂不得混有杂物。3.4.5 焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材， 领取的焊条必须置于保温筒中， 随用随取。 焊材按使用说明书烘干保温，并有烘焙记录备查。3.4.6 油漆：油漆的存储要采取严格的防火措施。四、排板下料构件加工流程示意图4.1 下料4.1.1 在放样画线时，应根据施工工艺的要求，将安装焊接和构件加工中焊接收缩余量、切 割余量等进行预留，确保加工构件的实际尺寸在设计误差范围内。4.1.2 带有插板槽口的零件槽口尺寸应放2mm余量，型材下料前进行排版，下料大于3 米以上材料按 L=1/1000mm放收缩余量。4.1.3 超

10、长构件接料应符合下列要求：4.1.3.1 接头设置在受力较小的地方4.1.3.2 构件应等截面拼接4.1.3.3 拼接接头，翼缘和腹板的拼接应错开， 不得拼接在同一截面上， 错开距离大于 200mm4.1.4 焊接坡口的制做应采用刨边机或火焰切割 （禁止用手动切割 ）。切割的核准线应在切口 内 50mm。钝边的允许误差为 1mm，坡口角度允许误差为 +5o/-2.5 .4.1.5 焊接 H钢的矫正允许进行热矫正和机械矫正，先矫正旁弯变形然后矫正扭转变形。在热矫形开始前，应先确定加热区域。4.2 切割42 1 根据本工程结构要求，构件的切割可以采自动或半自动气割。4.2 。 2 钢材的切割，应按

11、其形状选择最适合的方法进行。4.3 切割板时一般的工艺规定：4.3.1 切割前必须检查核对材料规格、牌号是否符合图纸要求。4.3.2 切割前应将钢板表面的油污、铁锈等清除干净，并检查切割机是否符合剪切材料强 度要求。4.3.3 切割时，必须看清断线符号，确定切割程序。4.3.4 钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。4.4 厚度不大于 12mm的钢板可允许剪板机剪切；厚度不大于6mm的钢板宜用等离子切割；其它厚度宜采用自动或半自动气割。小于或等于 L90*10 的角钢可采用剪切，其它型钢宜采 用锯切。当型钢采用手工气割时，切割面需用砂轮打磨处理。4.5 机械剪切的允许偏差应

12、符合表 1 的规定。表 1 机械剪切的允许偏差（ mm）项目允许偏差零件宽度、长度3.0边缘缺棱1.0型钢端部垂直度2.04.6 气割原则上采用自动切割机，也可使用半自动和手工切割。气割工在操作时，必须检 查工作场地和设备，严格遵守安全操作规程。4.7 气割的允许偏差应符合表 2 的规定。表 2 气割的允许偏差（ mm）项目允许偏差零件宽度、长度3.0切割面平面度0.05t ，且不应大于 2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0注： t 为切割面厚度4.8 采用气割时应控制切割工艺参数，自动、半自动气割工艺参数见表3。表3 自动、半自动气割工艺参数割咀板厚氧气压力乙炔压力气割速度号码（mm）（M

13、Pa）（MPa）(mm/min)16100.20 0.250.030650450210200.25 0.300.035500350320300.30 0.400.040450300440600.50 0.600.045400300560800.60 0.700.0503502506801000.70 0.800.060300200五、制孔5.1 高强螺栓孔优先采用数控钻床。若采用划线钻孔，钻孔时，孔中心应打出冲印，以利钻 孔和检验。5.2 制孔精度应符合下表要求项目允许偏差直径0 1.0mm圆度2.0mm垂直度 0.03t 且 2.0mm5.3 螺栓孔孔距允许偏差要求如下表：螺栓孔孔距范围50

14、05011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5-相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.0备注： 1. 在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；2. 对连接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；3. 受弯构件翼板上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组5.4 对于连接板，若同一规格数量较多时，可考虑套模钻孔，套模要经常检查，若发现孔径磨大 0.5mm以上时，必须更换。5.5 零件板和构件制孔应在矫正完毕后进行。5.6 对于应力孔，应严格按照施工图纸的要求进行开设，并尽量使用数控切割，避免手工切 割。图中未注明应力孔为弧形倒角为R35，直倒角为 25*25 。

15、六、组装6.1 零部件和构件的组装6.1.1 零部件和构件组装前应先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。6.1.2 组装时应严格按照施工图纸和工艺要求进行。6.1.4 组装的偏差要求如下表：组装前，连接表面及沿焊缝每边30 50mm范围内的铁锈，毛刺和油污等必须清除干净。6.2 型钢划线的基准线 （边缘 ）OOOOO6.3 连接组装的允许偏差不得超过下表：6.3.1 构件的零件装配均以构件的主体型钢的一为基准线， 向构件的另一端进行装配； 加劲 板必须根据位置不同，进行倒角或者打磨等适当方式处理，以保证其板边与四周紧密接触。6.4 矫正和成型6.4.1

16、钢材的初步矫正，只对影响号料质量的钢材进行矫正， 其余矫正在各工序加工完毕后 再矫正或成型。6.4.2 碳素结构钢在环境温度低于 -16 、低合金结构钢在环境温度低于 -12 时，不应进行 冷矫正和冷弯曲。6.4.3 碳素结构钢和低合金高强度结构钢允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度 （900），低合金钢严禁用水激冷。6.4.4 当零件采用热加工成形时，加热温度宜控制在900 1000；碳素结构钢在温度下降到 700之前、低合金结构钢在温度下降到 800之前，应结束加工；低合金结构钢应缓 慢冷却。6.4.5 钢材的机械矫正，一般应在常温下用机械设备进行，矫正后的钢材，在表面上不应 有凹陷、

17、凹痕及其它损伤，划痕深度不得大于 0.5mm，且不应大于该钢材厚度允许偏差的 1/2 。6.4.6 弯曲成形的零件应采用弧形样板检查，当其零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的 2/3 ；零件弦长大于 1500mm时，样板弦长不应小于 1500mm，成形部 位与样板的间隙不得大于 2.0mm。七、焊接71 焊工资格：从事本工程各项焊接工作的焊工、焊接操作工及定位焊工，必须按相应的 资格等级从事相应的焊接工作。 焊工应持证上岗，焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相 匹配。严禁低资质焊工施焊高质量要求的焊缝。72 焊前，必须去除施焊部位及其附近50mm80mm范围内的氧化皮、

18、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，并显露出金属光泽。107 3 所有构件的连接节点均为等强连接，采用坡口全熔透焊接，焊接质量等级为一级。具体焊接 H 型构件板材之间的组装焊缝按下列要求执行：731 当腹板厚度 14mm时，非节点区采用部分熔透双面坡口焊缝， 坡口深度为 1/3 板厚， 焊缝余高为 1/6 板厚， 焊缝质量要求按二级标准操作， 但不要求超声波探伤， 节点区及延伸 300mm的范围内的组合焊缝为全熔透焊缝，焊缝等级为二级焊缝。732 当腹板厚度 14mm时，采用双面坡口焊缝，焊缝高度不小于0.7 倍板厚，焊缝余高不小于 1/6 板厚，焊缝质量等级均为三级。74 牛腿

19、与其他构件的连接焊缝要求：74 1 H 型构件强轴平面（与腹板平行的平面）即平面内的牛腿翼缘与其他构件的连接 焊缝为全熔透坡口焊缝，焊缝等级不低于二级焊缝，图中特殊注明的部位为一级焊缝。74 2 H 型构件强轴平面（与腹板平行的平面）即平面内的牛腿腹板与其他构件的连接按焊接 H 型构件板材之间的组装焊缝的要求执行。74 3 H 型构件弱轴平面（与翼缘平行的平面）即平面外的牛腿腹板和翼缘与其他构件 的连接按焊接 H 型构件板材之间的组装焊缝的要求执行。75 加劲板的连接焊缝按焊接 H型构件板材之间的组装焊缝的要求执行。751 所有垫板焊坡口角度为 30 35，非垫板坡口焊角度为 40 45 .7

20、52 现场翼缘坡口对接焊缝要求一级焊缝，腹板坡口对接焊缝要求为二级焊缝，角焊缝 及其他未说明的焊缝均为三级焊缝753 双向井字组合梁，连接板和梁腹板焊接，采用全熔透坡口焊接。焊缝等级为二级。754 柱脚板的焊接当柱壁厚小于等于 20mm时，采用全熔透坡口焊接。焊缝等级为二级。 柱壁厚大于 20mm时，采用 2/3 坡口部分熔透焊接76 应合理选择焊接电流和电压。76 1 焊接变形的控制762 对于有探伤要求的焊缝，必须经探伤合格后，方可进入下道工序，76 3 焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物。7 6 4 所有焊缝焊后冷却至常温后，应进行100%外观检查，具体焊缝尺寸和外观质量要

21、求参见焊缝外观质量等级及缺陷分级表：765. 材料对接：所有材料的对接焊缝为坡口全熔透焊：一级焊缝，100UT；7 7 关于焊缝的返修：771 焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。772 焊缝同一部位的返修次数，不宜超过两次。八、抛丸除锈、油漆118.1 本项目的抛丸除锈等级为 Sa2.5 级，质量要求应符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈 等级(GB8923-88)的规定。高强度螺栓连接摩擦面材料为 Q235B 0.45 材料为 Q345B 0.458.2 不需涂装的部位：高强螺栓摩擦连接面、现场焊缝两侧各100mm范围内不涂油漆 9.3 对于组装后难以喷砂到的

22、筋板，组装前应预喷砂。8.3 除锈处理后， 3 小时内应涂刷首道底漆。 油漆的调制和喷涂应按使用油漆使用说明书进 行。8.4 油漆涂装前，应对钢材表面进行处理，处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油 污、水和毛刺等。8.5 油漆涂装应全面均匀、不起泡、流淌。8.6 油漆涂装后，漆膜如发现有龟裂、起皱等现象时，应将漆膜刮除或以砂纸研磨后，重新 补漆。8.7 油漆涂装后，如发现有起泡、凹陷洞孔、剥离生锈或针孔锈等现象时，应将漆膜刮除并 经表面处理后，再予以补漆。8.8 油漆膜厚的检查： 涂装完成后，检查人员应按施工规范要求在构件上测量任意 10 个分 布点，其 10 个点之 80 不得低于规定值， 而且其中任何一点膜厚值不得低于规定值的 70 。九、标识、运输9.1 构件均应在组装焊接结束后、报专检之前打上钢印并编号，钢印深度0.5mm，钢印处要预打磨， 钢印必须清晰。 焊接完成的钢构件， 结构特点或设计要求预拼装的在制作单位进 行预拼装，经检查无误后方可发运到现场。本工程构件不存在预拼装的构件。9.2 所有梁的连接板均应绑在构件上出厂，并绑扎牢固。9.3 构件出厂前要用红色油漆喷上构件编号，位置在构件上端500mm左右。9.4 因受工期和施工现场场地限制，所有构件应严格按照现场提供的发运计划进行发运，以 满足现场安装的需求。9.5