船体装焊车间钢结构工程施工组织设计

1、中远大连造船项目中远大连造船项目 1#1#船体装焊车间钢结构工程船体装焊车间钢结构工程 施施 工工 组组 织织 设设 计计 单位：单位：浙江东南网架股份有限公司浙江东南网架股份有限公司 编制：编制： 审核：审核： 批准：批准： 日期：日期： 二二九年四月二日九年四月二日 1 目录 1 工程概况.4 1.1 编制依据.4 1.2 总体概况.4 1.3 施工特点、难点.7 1.3.1 工程特点.7 1.3.2 工程难点.7 2 总体部署.8 2.1 总体部署.8 2.2 施工段的划分.8 3 钢结构制作方案.10 3.1 管桁架格构柱制作方案.10 3.1.1 焊接型钢制作工艺.12 3.1.2

2、钢柱制作工艺流程.15 3.1.3 钢柱制作工艺流程图.15 3.2、吊车梁制作方案.23 3.2.1 吊车梁制作概况.23 3.2.2 吊车梁加工制作.24 3.3 30吊车梁拼装工艺 .28 3.4 钢结构工厂焊接.32 3.5 钢结构除锈、涂装方案.37 4 钢结构运输.42 4.1 运输概况.42 4.2 运输措施.42 5 钢结构现场拼装方案.44 5.1 拼装工作概述.44 5.2 钢柱的分段.44 5.3 拼装设备的选择.46 5.4 胎架的搭设.46 2 5.5 格构柱的现场拼装.47 5.5.1 第一类格构柱拼装 .47 5.5.2 第二类格构柱拼装.48 6 钢结构安装方案

3、.50 6.1 施工机械的选择安排 .50 6.2 柱子系统施工.50 6.2.1 吊机选择.50 6.2.2 吊点选择.51 6.2.3 吊装工况分析.51 6.2.4 柱子系统施工工艺.52 6.3 柱间支撑的吊装.61 6.4 吊车梁施工工艺.63 6.4.1 吊车梁吊点选择.63 6.4.2 吊车梁吊装吊机选择.64 6.4.3 吊车梁系统吊装顺序.65 6.4.4 吊车梁吊装：.66 6.4.5 专用吊具的计算.66 6.4.5 吊车梁的调整.67 6.4.6 吊车梁安装的允许偏差.67 9 现场焊接.75 9.1 母材与焊材.75 9.2 焊接的一般要求.76 9.3 焊接防变形措

4、施.77 9.4 焊接检验.77 10 机械设备及检测设备投入计划.79 11 质量保证措施.80 11.1 工程质量目标.80 11.2 质量保证体系.80 11.2.1 质量管理体系.80 3 11.2.2 质量管理制度.80 11.3 质量保证措施.81 11.3.1 工厂加工制作质量保证措施 .81 11.3.2 焊接质量保证措施.82 11.3.3 涂装质量保证措施.84 12 安全生产和文明施工措施及违约承诺.85 12.1 安全管理目标.85 12.2 安全管理体系.85 12.3 安全管理制度.86 12.3.1 例会及考核制度 .86 12.3.2 安全技术管理制度.86 1

5、2.3.3 建立并执行安全生产技术交底制度.86 12.3.4 建立并执行安全生产检查制度.86 4 1 1 工程概况工程概况 1.11.1 编制依据编制依据 本工程的有关图纸。 我公司的技术机械设备装备情况及管理制度； 国家和行业现行施工规范及验收规范、技术规程、标准以。 本工程主要采用的技术规范如下： 中华人民共和国建筑法 建设工程施工质量验收统一标准 （GB/T50300-2001） 钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001） 钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程 （JGJ82-91） 建筑钢结构焊接规程 (JGJ81-2002) 1.21.2 总体概况总体概况 工程名

6、称： 船体装焊车间钢结构工程 建设单位： 建设地址： 1#船体装焊车间钢结构建筑面积约 5 万平方米，本工程为单层四连跨 （跨度 48m-48m-48m-36m）钢结构厂房，厂房平面尺寸 489mx174m，采用柱下独 立基础。钢柱为四肢钢管砼格构柱及部分砼柱，柱底标高为-2.800m，柱顶标高 为28.300m,最重钢柱约 35t。 厂房内布置双层吊车，吊车梁牛腿面标高分别为14.240m、20.600m， 吊车梁采用焊接“工”钢梁，边跨吊车梁通过辅助桁架和柱子连接，中间轴线 双吊车梁通过制动板、下弦支撑、垂直支撑组成一个空间整体，屋面采用正放 四角锥的螺栓球网架结构。 5 厂房柱平面布置图

7、 6 厂房结构剖面示意图 1.31.3 施工特点、施工特点、难点难点 1.3.11.3.1 工程特点工程特点 1 工程量大 本工程建筑钢结构工程实物量大，初步估算总的用钢量为一万余吨，需要 科学地统筹安排，精心组织施工。 2 工期紧 由于该部分基础部分占用较长时间，致使钢结构现场施工总工期较少，工 期紧，任务重。 3 作业面广 该工程厂房面积约 5 万平方米，长 489 米，宽度 174 米。为典型的“扁平 状”布置，施工区域大，战线长，给吊装机械和人员的调动以及施工管理带来 一定难度。 4 构件具有相同性 本工程厂房柱距、跨距以及高度都基本相同，且柱子、吊车梁的结构形式 均相同，可进行批量化

8、生产，有利于钢结构的制作和安装施工。 1.3.21.3.2 工程难点工程难点 1 管桁架格构柱制作难 本工程采用的结构体系为空间重型钢管混凝土管桁架柱，厂房柱子属于 “三超”构件，柱子牛腿最宽处达 5.1，厂房内制作完成后，整体无法运输。 2 构件制作精度保证难，要求较高 本工程中大部分构件的连接方式为高强螺栓连接，因此构件的制作精度要 求高，由于本工程属于重钢体系，构件大部分厚度比较大，制作过程误差较大， 矫正较困难，因此构件的制作精度要求很高。 3 超大、超长吊车梁制作难 本工程中有部分吊车梁长度为 36，吊车梁高度为 4.684，吊车梁整体 制作运输难度大，制作难度大。 8 2 2 总体

9、部署总体部署 2.12.1 总体部署总体部署 本工程为大型工业厂房建筑，结构形式为单层钢框架支撑结构体系，厂 房钢结构的安装分三个阶段进行。第一个阶段：采用“分件流水法”安装柱子、 柱间支撑、吊车梁等，第二个阶段：采用“节间综合法”安装屋面系统，即安 装屋面网架。第三个阶段：安装屋面及墙面维护系统。 根据本工程的特点及我公司对工业厂房的安装经验，采用如下总的施工思 路： 柱子系统：柱子系统：本工程的柱子为四肢钢管砼格构柱，柱子长度基本为 31.1m， 由于厂房内布置双层吊车，因此柱子为双层牛腿，20.600m 处的牛腿宽度为 3.4m，14.240m 处的牛腿宽度达 5.1m。柱子无法整体运输

10、，因此钢柱制作时 我公司采取“工厂内整体制作、按照运输情况，将柱子截成运输段、现场组拼工厂内整体制作、按照运输情况，将柱子截成运输段、现场组拼 成整体成整体”的施工方法进行。柱间支撑采取“分段制作、整体预拼分段制作、整体预拼”的施工方法 进行 吊车梁系统：吊车梁系统：由于本工程的基本柱距为 12m、14m、15m、30m，因此吊车梁 在 15m 以内长度的采取“工厂内整体制作、整体出厂工厂内整体制作、整体出厂”的施工方法进行，30m 超长、超高（最高 5.18m）的吊车梁全部公路运输无法进行，因此采用“工厂工厂 内整体制作、采用公路运输海轮运输的方法，整体运往施工现场内整体制作、采用公路运输海

11、轮运输的方法，整体运往施工现场”的施工方 法进行。 屋面系统：屋面网架为螺栓球和杆件，施工时均采用工厂内预制，运往现 场进行安装。 钢结构安装：主要分三个阶段进行，第一个阶段：采用“分件流水法分件流水法”安 装柱子、柱间支撑、吊车梁等，第二个阶段：采用“节间综合法”安装屋面系 统，即安装屋面网架及屋面檩条。第三个阶段：安装屋面及墙面维护系统 2.22.2 施工段的划分施工段的划分 施工段划分区域示意图如下： 厂房总体安装顺序：B4B2、B3B1(2-22-3 轴线) 9 A4A2、A3A1C、C2B1(2-12-2 轴线) 施工段划分示意图 3 3 钢结构制作方案钢结构制作方案 3.13.1

12、管桁架格构柱制作方案管桁架格构柱制作方案 本工程中的柱子采用钢管砼格构柱，柱子长度为 31.1，柱肢宽度为 3.026、5.1，下柱采用格构式，上柱采用焊接型钢。柱子材质为 345。 钢柱制作时采取“钢柱工厂内整体拼装制作、分段运输、现场组拼成整体钢柱工厂内整体拼装制作、分段运输、现场组拼成整体” 的施工方法进行。分段原则为牛腿宽 3.6m 的分两段，牛腿宽 5.1m 的分三段。 12 13 3.1.13.1.1 焊接型钢制作工艺焊接型钢制作工艺 本工程柱子上柱采用焊接型钢，因此焊接型钢的制作工艺做一阐述。 1）焊接 H 钢梁制作工艺流程 14 2、焊接 H 钢梁制作工艺 序 号 工 序 制作

13、工艺示意图 1 零 件 下 料 1）零件下料采用数控等离子、数控火焰及 数控直条切割机进行切割加工； 2）型钢的翼板、腹板采用直条切割机两面 同时垂直下料，不规则件采用数控切割机 进行下料； 3）H 型钢的翼板、腹板其长度放 50mm，宽 度不放余量，车间下料时应按工艺要求加 放余量； 4）下料完成后，施工人员应按材质进行色 标移植，同时对下料后的零件标注工程名 称、钢板规格、零件编号，并归类存放。 2 BH 型 钢组 立 1）型钢的组立可采用 H 型钢流水线组立机 或人工胎架进行组立，定位焊采用气保焊， 定位焊缝尺寸和间距的推荐尺寸： a. 板厚12,定位焊长度 2030mm b. 板厚12

14、,定位焊长度 4060mm 其中，起始焊点距离端头距离为 20mm，当 零件长度较短，其长度在 200mm 以下时， 定位焊点分为两点，分布位置为距离端头 20mm。 2）H 型钢在进行组立点焊时不允许有电弧 擦伤，点焊咬边应在 1mm 以内；3）H 型钢 翼板与腹板对接焊缝错开 200mm；4）H 型 钢翼板与腹板的装配间隙1mm； H型钢组立定位点焊分布图 40（20） 20 300 40（20） 20 300 3 BH 型钢 的焊 接 1）H 型钢在焊接前，应在 H 型钢的两端头 设置“T”形引弧板及引出板，引弧板及引 出板长度应大于或等于 150mm，宽度应大于 或等于 100mm，焊

15、缝引出长度应大于或等于 60mm。引弧板及引出板要用气割切除，严 禁锤击去除； 2）H 型钢的焊接采用门型埋弧焊机及小车 式埋弧焊机两种方式进行。焊接顺序如右 图所示 3）H 型钢流水线埋弧焊不清根全熔透焊接 技术 15 序 号 工 序 制作工艺示意图 4 BH 型 钢的 矫正 1）当翼板厚度在 28mm 以下时，可采用 H 型钢翼缘矫正机进行矫正； 2）当翼板厚度在 55mm 以下时，可采用十 字柱流水线矫正机进行矫正； 3）当翼板厚度在 55mm 以上时，采用合理 焊接工艺顺序辅以手工火焰矫正； 矫正后的表面，不应有明显的凹面或损伤， 划痕深度不得大于 0.5mm。 5 BH 型 钢的 端

16、头 下料 1) 当 H 型钢截面高度在 1m 以下的规则断 面时，采用 AMADA 或 Peddinghaus 型钢加 工流水线上锯切下料； 2）当 H 型钢截面高度在 1m 以上的规则断 面时采用半自动切割机进行下料； 3）当 H 型钢的断面为不规则断面时可采用 手工下料； 6 BH 型 钢的 钻孔 1）对翼板宽度450mm，截面高度10m 的 H 型钢可利用流水线进行孔加工； 2）对截面高度1000mm 的钢梁，孔的加工 方式采用摇臂钻与磁座钻进行加工； 7 BH 型 钢的 装配 1）零件组装时应确认零件厚度和外形尺寸 已经检验合格，已无切割毛刺和缺口，并 应核对零件编号、方向和尺寸无，核

17、对待 装配的 H 型钢本体的编号、规格等，确认 局部的补修及弯扭变形均已调整完毕；零 件在组装时必须先清除被焊部位及坡口两 侧 50mm 的铁锈、熔渣、油漆和水分等杂物； 重要构件的焊缝部位的清理，应使用磨光 机打磨至呈现金属光泽； 2）将 H 型钢本体放置在装配平台上；根据 各部件在图纸上的位置尺寸，利用石笔在 钢柱本体上进行划线，其位置线包括中心 线、基准线及位置线等，各部件的位置线 应采用双线标识，定位线条清晰、准确， 避免因线条模糊而造成尺寸偏差； 3）待装配的部件（如牛腿等） ，应根据其 在结构中的位置，先对部件进行组装焊接， 使其自身组焊在最佳的焊接位置上完成， 实现部件焊接质量的

18、有效控制； 16 3.1.23.1.2 钢柱制作工艺流程钢柱制作工艺流程 名称 工艺 流程 工艺 编号 制作要领及注意事项 制作 Z-1 A 上柱为 H 型钢，其制作工艺同焊接型钢制作工艺 B 斜腹杆与柱肢汇交点应进行电脑 1：1 放样确定后方可切割 C 把需要对接的管节对接，注意卷管纵向接缝的两接缝间距应大于 300mm。 组装 Z-2 A 上柱首先场内制作，下柱柱肢按照工艺要求及分段要求下料，工厂内整 体拼装。 B 组装平面必须用测量找平，高低差不超过 4mm，确保构件组装精度。 C 将钢管吊放在组装平面上定位，注意保持柱肢间距，应加放焊接收缩余 量。 D 确定管子纵向基准点，其余各点加相

19、应弧长确定。 E 以吊车梁支撑板刨光端为准，划出柱身腹杆的装配线，装配斜腹杆。 F 柱头与柱身插口处，其端部暂留 30-40mm，待切割冷却后或装配切去暂 留部分，以避免变形。 G 在柱身顶端的插板上，划出柱头装配线，插柱头时要对准柱头与柱身中 心线。 H 在吊车梁的支撑板上划出装配线，并把支撑板放置在柱身上端对正装配 线上定位焊，注意保证平整度。 I 装配柱脚，以吊车梁支撑面为准，确定柱身下端尺寸，在柱底板上划出 柱两分脚的装配线，焊接定位挡铁，即可装配柱底板。注意在柱脚底板与 吊车梁支撑板间加放焊接收缩余量。 J 以吊车梁支撑板为准划出其余各部位的装配线，并进行装配定位焊。 K 为防止柱头

20、偏离柱身的中心线，应用 0.30.5mm 的钢丝线找正，为防 止柱子扭曲，可用钢盘尺或粉线找正。 L 成品号孔、钻孔以吊车梁支撑板为准，划出各连接孔及板的位置，装配、 钻孔。 焊接 Z-3 A 同焊接工艺流程 B 上柱与下柱的连结部位，防止焊接变形，须采取合理焊接顺序。 C 柱脚的焊接，应先焊水平焊缝，后焊竖缝，先焊里侧后焊外侧焊缝。 D 焊接斜腹杆时，注意加上临时支撑，以防止柱肢间距变化过大。 E 焊接管的对接缝可采用分段反向焊接顺序，分段施焊尽量对称，也可由 两名焊工对称焊接，以使焊缝引起的变形互相抵消。 钢柱 制 作 矫正 Z-4 按照50205-2001 进行矫正。 3.1.33.1.

21、3 钢柱制作工艺流程图钢柱制作工艺流程图 17 18 19 20 21 22 23 24 25 3.23.2、吊车梁制作方案、吊车梁制作方案 本工程中的吊车梁主要有以下几种型号：12长吊车梁，高度为 2.18；14、15长吊车梁，高度为 2.75；30长吊车梁，高度为 5.180；36长吊车梁，高度为 4.864，吊车梁材质均为345。 3.2.13.2.1 吊车梁制作概况吊车梁制作概况 1 制作特点 a、本工程构件截面大，单体重量重，最重吊车梁达 53.5，必须具备一 定的工作面展开流水作业，故需合理安排工作场地及相互工序交接的时间，以 确保工程顺利完工； b、构件连接孔多，必须采取一定的工

22、艺措施保证制孔尺寸满足制作质量及 安装进度要求； 26 2 制作难点 a、吊车梁构件为整体 30 米成型，单体截面大且构件重，构件加工时须多 次翻转，故需设计专作吊具以确保并提高构件翻转的安全和稳定； b、单体构件喷砂已超出自动喷砂机设施要求，故需在本公司成品构件堆放 场设立自制喷砂房以保证构件喷砂质量要求 3.2.23.2.2 吊车梁加工制作吊车梁加工制作 1 材料 （一）吊车梁上、下翼缘板、腹板、加劲板及端头板采用 Q345C 钢制造。 其质量标准符合低合金高强度结构钢GB/T1591-94 规定。 （二）焊接材料 手工焊时，吊车梁采用 E5015，E5016，E5018 型焊条，其性能须

23、符合碳 钢焊条GB/T5117-95 规定。采用自动焊或半自动焊时，用 H08MnA 或 H10Mn2 焊丝，并配以相应的 F5014 或 F5011 焊剂，焊丝性能须符合 GB/T14957-94 的规 定，焊剂须符合 GB/T5293-99 的规定，CO2 气体保护焊丝为 ER50-3。 （三）高强度螺栓采用 20MnTiB 钢等级 10.9 级扭剪型高强螺栓，符合钢 结构用扭剪型高强度螺栓连接副型成尺寸与技术条件GB3632-83，GB3633-83 的规定，并应具有生产厂家出具的质量证明书或检测报告。摩擦面的抗滑移系 数为 0.45。在喷砂处理范围不得油漆。 2 加工、下料 （一）吊车

24、梁腹板下料时宜先号荒料，宽度方向留出 50mm 的余量，腹板长 度方向留 6080mm 荒料。接料平直后，二次下料， （宽度方向净料，长度方向 仍留荒料，待吊车梁成型后，再切净料） 。 （二）吊车梁腹板宽度方向偏差2mm 以内，腹板在下净料时应按直线号 出拱度，起拱设计值按照设计要求。 （三）吊车梁上、下翼缘板在跨中三分之一跨长范围内，应尽量避免拼接。 上下翼缘板与腹板的拼接，应采用加引弧板（其厚度和坡口与主材相同）的对 接焊缝，并保证焊透，三者的对接焊缝不应设置在同一截面上，应相互错开 200mm 以上。与加劲肋亦应错开 200mm 以上。 （四）吊车梁翼缘板在宽度方向不允许接缝，只允许长度

25、拼接。腹板接料 27 采用“T”型接缝或“十字”焊缝。如果存在纵向接料时，先接纵向焊缝，焊后 平直，再接横向焊缝，应考虑接料焊接顺序。 （五）吊车梁上、下翼缘长度方向留的余量值宜与腹板长度余量相同。板 材接料预反变形，变形值按工艺试验定。板材拼接后的平直，矫正均应对焊缝 预反变形区进行加热后矫正，加热温度为 450600。 （六）上、下翼缘板横向接料采用 45斜接口形式，接口处焊接变形可采用 三辊卷板机平直处理。工字型翼缘板矫正由矫正机完成，对翼缘板宽度超出矫 正机允许范围的，在组立工字型之前做反变形处理。反变形中心深度 1.52mm。 3 组立、焊接 （一）组立前应对零件的尺寸进行校核，在公

26、差范围内的允许组装，超过 公差的应及时处理，不应强力组装。 （二）在翼缘板中心放线，间断焊接挡板在固定线两侧，吊腹板直立对准 中心线，每隔 300400mm 定位，焊接长度 40mm，并用弯尺检查垂直度偏差， 校正偏差采用翼缘板下钉楔子矫正。 （三）由于吊车梁较重，在装配过程中组对翻转次数较多，吊装时所用吊 钳、吊钩、钢丝绳应检查校核强度是否满足要求，钢丝绳与构件接触处加钢管 皮护角。 （四）焊接顺序：先焊下弦，后上弦，要求两条对称的焊缝对称焊接，吊 车梁上、下翼缘板与腹板的连接焊缝，对溶透焊缝先用二氧化碳气体保护焊打 底一遍，后采用埋弧自动焊或半自动焊接。吊车梁上翼缘与腹板的“T”型连接 焊

27、缝应予焊透；下翼缘与腹板“T”型连接，根据图纸设计两端有局部为溶透焊。 （五）翼缘板、腹板对接焊缝的坡口形式，腹板与上翼缘板“T”型连接焊 缝的坡口形式，根据板厚和施工条件按手工电弧焊焊接接头的基本形成与尺 寸GB/T985-1988 和焊剂层下自动焊与半自动焊焊接接头的基本形式与尺寸 GB/T986-1988 的要求选用。 （六）吊车梁的端承板与伸缩缝处的支承加劲板下端面必须创平并与下翼 缘板顶紧，然后焊接。 28 （七）吊车梁角焊缝表面，应避免咬肉和弧坑等缺陷，焊接加劲肋的直角 焊缝的始末端，应采用回焊等措施，避免弧坑。 （八）吊车梁上翼缘板对接焊缝的上表面，下翼缘板对接焊缝的上下表面 及

28、所用引弧板割去处用砂轮修磨使之与主体金属平整。 4 制孔 吊车梁上翼缘与制动桁架连接的高强螺栓孔，待吊车梁检查合格后采用三 维数控钻床进行钻孔。 5 检查 （一）零件组对前检查 （二）单工字型组对焊接前专检，焊后修理完专检，并进行焊缝超声波内 部缺陷检查。 （三）肋板组对后，几何尺寸检查。 （四）其他通用的检验项目以及尺寸偏差见钢结构工程施工质量验收规 范中有关规定。 6 吊车梁制作示意图 翼缘板校平示意图 29 30 3.33.3 3030吊车梁拼装工艺吊车梁拼装工艺 吊车梁的制作工艺类似，30吊车梁制作难度大，因此以 30吊车为例来 说明吊车梁制作的详细过程。 31 A、板材下料及整平 板

29、材下料切割及整平参考“焊接 H 型钢构件加工制作工艺和方法” ，坡口加 工时，应用样板控制坡口角度和各部分尺寸；边缘加工的深度，应能保证把热 影响区去除，加工时应注意加工面的垂直度和表面粗糙度；加工后表面不应有 损伤和裂缝。 刨平、顶紧接触面应有 75以上的面积紧贴，用 0.3mm 塞尺检查，其赛入 面积不得大于 25，边缘间隙不用大于 0.8mm。 32 边缘加工的允许偏差：表面粗糙度50um，加工面垂直度0.5mm。 B、吊车梁的组装 考虑吊车梁纵焊缝的焊接变形（特别是上翼板） ，我们采取反变形法控制 1 焊接变形，所以在进行吊车梁的装配前需要采用液压机对吊车梁上下翼缘板进 行反变形，变形

30、量根据公司多次类似经验数据，本工程吊车梁翼板反变形量控 制在 1.52.5（如下图示） 。 2.5 1.5 吊车梁组装前应将翼缘与腹板焊接处打磨至金属光泽。 2 由于吊车梁部分截面很大，不能用 H 型组立机组装，只能够采取我司自 3 制研究的大截面吊车梁专用组立胎架上进行，完全确保工程吊车梁组立质量符 合现行规范要求。同时在组立后需要设置一些临时固定支撑；吊车梁组立后进 行打底焊，打底焊按工厂内部专用工艺执行，合格后进入下道自动埋弧焊。 C、吊车梁的焊接 吊车梁上翼缘与腹板坡口焊缝为全熔透一级焊缝，正面焊反面清根处理； 1 下翼缘与腹板两端端部距支座 l/6 范围采用全熔透的坡口焊缝，焊缝质量

31、等级 为二级，其余部分均为局部熔透焊缝。为确保吊车梁的焊接质量，是保证制作 质量的至关重要一步。为了防止焊后吊车梁焊接变形过大，有必要采取正确的 焊接顺序工艺做指导；根据类似工程经验，工程吊车梁采取如图示焊接顺序： 7 3 4 86 5 1 2 满焊 满焊 焊2/3 焊1/3 33 吊车梁焊接以应先焊下翼缘与腹板间的焊缝，先采用 CO2气体保护焊打底 2 （12 道） ，再将吊车梁放到已搭设好的 45 倾斜胎架上，进行船型位置焊接， 焊接采用悬臂式自动埋弧焊机进行，焊前设置引弧板和引出板，引弧板和引出 板其厚度、材质、角度均与焊接坡口相同，并引弧和引出焊缝隙均大于 1/2 引 板长度。 吊车梁

32、的焊接 吊车梁钢材材质 Q345：在采用 CO2气体保护焊进行打底焊时，焊丝选 3 用 ER50-6，CO2含量不得低于 99.9。焊接过程应连续进行，其焊接规范应参 照下表。 焊丝直径 mm 焊接电流 (A) 电压 (V) 焊接速度 (cm/min) 气体流量 (L/min) 1.6 240280304030501525 盖面采用埋弧自动焊，焊丝选用 H08MnA，焊剂选用 SJ101，其焊缝型式 4 为船型焊缝，焊接规范参数见下表。 焊丝直径 mm 焊接电流 (A) 电压 (V) 焊接速度 (cm/min) 5.0 5506503236 3050 D、焊前预热、温度监控及焊后保温 （1）

33、、按照 JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程常用结构钢材最低预 热温度要求，我们工程板厚25mm 的板材焊前采用预热措施，其具体方法如下： 、电加热器加热均匀，采用电加热器加热。 1 、测温仪器采用红外线测温仪，测温部位宜为焊件反面。测温点在离电 2 弧经过前的焊接点各方向不小于 75mm 处，测温有质检人员负责，并做好施工记 录。 、板厚40mm 时，则预热温度为105。 3 、当施焊环境温度低于 0时，还应提高预热温度 1520。 4 （2） 、层间温度控制 层间温度系指焊接过程连续施焊而形成的道间温度，其温度应控制为 230，如有预热要求时，则下限还应满足预热温度的要求，其测温方法

34、也采 用表面数显测温仪，测温部位为开焊的近缝区即可。 34 （3） 、焊后保温缓冷 当板厚为 25mm40mm 时，在进行盖面焊缝焊接的同时，当完成 3m 长 盖面焊缝后，立即覆盖多层石棉布或保温棉，进行焊后保温缓冷措施。必要时 可采用埋弧焊机焊嘴处附加火焰加热，以适当提高焊接区域的温度，从而达到 较好的焊后的保温缓冷效果。 F、焊后校正 吊车梁焊后检测测量，对局部产生略微变形部位进行校正，校正采取局部 进行火焰加热校正方法，矫正加热应严格控制加工温度 t（t900)，而后在 自然冷却至室温，严禁强迫水冷却。 G、加劲板的焊接 对加劲板端部应进行围焊（包角焊） ，不要采用圆弧转角的围焊而要采用

35、直 角围焊（转角处应连续施焊） 。以免在长期使用中，其端部产生疲劳裂纹。为避 免焊接内应力的不均匀分布，加劲板宜采取从中间向吊车梁两端头方向散开的 焊接顺序。 直角围焊 从中间向两端 3.43.4 钢结构工厂焊接钢结构工厂焊接 三、 焊接工艺 3.1 焊接材料的选配 35 根据钢材化学成分、力学性能，拟对 Q345B、Q235B 级钢的焊材选配，见下 表所示。 焊材的选配 屈服强度级别手工焊条型号CO2气体保护焊实芯焊丝型号 埋弧焊焊接材料 （焊剂+焊丝） Q345E5015ER50-2 F5024+H10Mn2 Q235 E4315 低匹配） ER49-1F4031+H08A 注：焊材最终的

36、选定必须经本工程“焊接工艺评定试验”的结果给予确认。 3.2 焊接设备的选择 下列焊接设备适用于本工程的焊接工作 焊接方法焊接设备电流和极性单弧或多弧手工或机械 埋弧焊 MZ-1-1000 直流反接单弧自动 三弧三丝埋弧焊 GSW3000BT 直流反接单弧自动 手工焊条电弧焊 ZX-500 直流反接单弧手工 CO2气体保护焊 XC-500 直流反接单弧半自动 电渣焊 SESNET-W 交 流单弧自动 3.3 焊接材料的烘焙和储存 焊接材料在使用前应按材料说明规定的温度和时间要求进行烘焙和储 存；如材料说明要求不详，则按下表要求执行： 焊条或焊剂 名称 焊条药皮或 焊剂类型 使用前烘焙 条件 使

37、用前存放 条件 焊条低氢型300-350：1 小时 100-150 焊剂熔炼型300-350：2 小时 100-150 3.4 焊接工艺参数 工厂加工制作焊接参数 焊 接 条 件 焊接方 法 焊材 牌号 焊接位置 焊条（焊丝） 直径（mm） 焊接电流 A） 焊接电压 V 焊接速度 （cm/min） 36 3.2 901302224812 4.0 14018023251018 平焊和 横焊 5.0 18023024261220 3.2 80120222658 手工焊 条电弧 焊 E5015 E5515 E5016 立焊 4.0 1201502426610 CO2 气 体 保护焊 ER50 平焊和

38、 横焊 1.2 26032028343545 57066030353550 55066035503035 埋弧自 动焊 F5011 F5012 F5031 平焊 4.8 平焊角焊 单层单道焊层 单道焊角焊缝 55066030353550 电渣焊 TSE-50G 立焊 1.6 33040034381.51.8 栓钉焊平焊 1600 3.5 焊接环境 当焊接环境出现下列任一情况时，须采取有效防护措施，否则禁止施焊： (1)室温低于-18时。 (2)被焊接面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条件下。 (3)采用手工电弧焊作业（风力大于 5m/s）和 CO2 气保护焊（风力大于 2 m/s）作业时，

39、未设置防风棚或没有措施的部位前情况下。 (4)焊接操作人员处于恶劣条件下时，相对湿度大于 90%。 3.6 引弧和熄弧板 重要的对接接头和 T 接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原 则上应与母材相同，其尺寸为：手工焊、半自动5030tmm；自动焊 10050tmm；焊后用气割割除，磨平割口。 3.7 定位焊 37 (1)定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同， 对于厚板，必须用烘枪进行预热至 120左右，再定位点焊。 (2)定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填 满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧,定位焊必须由正式的持证焊工进行 施

40、焊，定位焊尺寸参见下表要求执行。 定位焊焊缝长度（mm） 母材厚度 (mm)手工焊自动、半自动 焊缝间隙 (mm) t20 40505060300400 2060 506070100300400 (3)定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的 2/3，且不大于 8mm，但不 应小于 4mm。 (4)定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接，如最 后进行埋弧焊时，弧坑、气孔可不必清除。 (5)定位焊时一般采用 3.2mm 的焊条进行，同时应采用较大的电流，以保 证定位焊缝有一定的熔深。 3.8 预热及焊接过程中层间温度的控制 厚板在焊接前，钢板的板温较低，在始焊时，电弧的温度高达

41、1250- 1300，厚板在板温冷热骤变的情况下，温度分布不均匀，使得焊缝热影响区 容易产生淬硬马氏体组织，焊缝金属变脆，产生冷裂纹的倾向增大，为避 免此类情况发生，厚板焊前必须进行加热，加热时按板材的不同厚度进行，母 38 材的最小预热温度应按下表要求执行。 材料强度级别预热温度层间温度 Q345 厚度25mm，不预热。厚度25mm，预热 60-150。 52.5t(厂房最重钢柱)，因此满足施工要求。 钢柱吊装示意图（1：1 实样） 6.2.46.2.4 柱子系统施工工艺柱子系统施工工艺 6.2.4.16.2.4.1 柱子系统施工工艺柱子系统施工工艺 基础复测验收 施工准备 座浆墩设置 柱子

42、调整及固定柱脚灌浆 柱实长测量 柱子安装 柱底垫板设置 柱子支撑安装 55 6.2.4.26.2.4.2 施工准备施工准备 （1）基础复测和验收：待土建公司交工资料到位后，即可进行厂房基础复 测验收工作。复测内容： a.各柱基础相对尺寸、坐标、数量及外观是否符合设计及规范要求； b.各基础底标高是否符合设计要求； c.工序交接资料是否齐备。 （2）座浆墩设置位置。 （3）构件进场验收。构件验收的内容： a.构件合格证和出厂报验资料是否与实物相符； b.检查外观质量，并复查轴线、标高标记是否正确，位置应与柱基上的吊 装中心线相吻合。 （如有误差安装时予以修正） ； c.双牛腿柱分别测量牛腿上平面

43、至柱底脚板的距离，以长的一侧为基准， 采用对角线取方法检验和修正基准点标高，同时应兼顾牛腿到柱顶的距离进行 统筹考虑，根据实测值进行柱底脚钢垫板的设置。单牛腿柱以牛腿上平面至柱 底脚板的距离为基准，采用对角线取方检验和修正基准点标高，并核查牛腿到 柱顶的距离进行统筹考虑，根据实测值进行柱底脚钢垫板的设置。 6.2.4.36.2.4.3 钢柱安装钢柱安装 钢柱吊装均为整体吊装，钢柱自身重量大，高度大，难度大。而且在吊装 之前尚需进行拼装，在吊装钢柱之前应对杯口基础底面进行找平处理，还要准 备钢楔子以备安装后钢柱定位固定调整用，因钢柱高度大钢柱安装到位还应拉 设缆风绳，做临时稳定。 杯口基础底面找

44、平：钢柱的柱脚分别插在杯形口基础内。钢柱底板落在基 础的垫块上，每根钢管下面在中心做 1 个垫块，尺寸约为 200mm 的圆台型， 垫块采用 C40 细石混凝土或灌浆骨料，顶面放置一块厚度为 610mm 的钢板。垫 块按钢柱柱脚设计标高做，可稍稍高一点，待初凝期结束，凝固强度尚不高时， 再次检查水平度和标高，并对局部凸出部位进行铲磨，直至达到要求为止。 56 杯口基础底面找平偏差应在-20mm 以内。 垫块在钢柱吊装前事先浇灌好，当凝固强度达到 70%以上时，才可以吊装 钢柱。 钢柱上的小爬梯设置：在钢柱安装之前应在钢柱上固定小爬梯，用以吊装 之后，解除吊索具及其它结构杆件吊装时，人员上下用。

45、施工完毕，小爬梯应 拆除，同时与结构的焊接点应修磨平整。 小爬梯采用 L40*3 角钢和 14mm 的圆钢焊接做成钢爬梯，每段长度约为 4m。爬梯每间隔约 2m 与钢柱固定。钢爬梯做法参下图。 钢管桁架柱段爬梯挂在水平撑上，在斜撑位置用铁丝或小钢丝绳绑扎固定； H 型钢柱段在有檩托的位置，爬梯挂在檩托，并和檩托用铁丝或小钢丝绳绑扎 固定；H 型钢柱段在没有檩托的位置，在钢柱的加肋板上钻孔，爬梯利用孔挂 在钢柱上，同时其它位置用铁丝或小钢丝绳绑扎固定。使用爬梯时应与自锁扣 配合使用。 57 缆风绳拉设：钢柱安装到位并临时固定后，拉设缆风绳。每根钢柱在纵向 和横向方向各拉两根（共四根）缆风绳，缆风

46、绳用 2T 手拉葫芦拉紧，缆风绳选 用 17.5mmm 钢丝绳。 缆风绳拉设高度约为钢柱高度的 2/3 位置处。在地面的固定主要依靠相邻 近位置的基础承台和地梁上，在不能固定到基础承台和地梁的地方，应在地面 上设置用重物固定。重物则采用未安装的构件。缆风绳在基础承台上的固定利 用基础承台上的预埋板或在承台上打膨胀螺栓，膨胀螺栓采用 4 只 M16 的膨胀 螺栓，详见下图。 钢柱横向方向宽度为最大为 5.1m(中心距离)，其缆风绳主要用于垂直度的 调整，垂直度调整后，杯口内临时固定完成后可以拆除。 钢柱纵向缆风在杯口内浇筑混凝土时，能起到稳定作用，缆风绳的解除应 在杯口内第一次灌浆后，且混凝土强

47、度达到设计值的 70%以上后。 58 钢柱吊装吊耳的设置： 当钢柱的吊点位置设在柱肩梁位置时，应设置专用吊耳板，吊耳板均选用 Q345B 级钢制作，根据每根钢柱重量不同应分别进行设计，吊耳板在使用后， 不割除做为钢柱的永久构件。 吊耳板验算：在吊装过程中扳起、吊装时，吊耳板只受剪力，吊装过程中 59 只考虑钢柱的自重，其它荷载不计。 对于 GZ-7-4 轴线钢柱：自重Gmax=48T，V=G/2=24T 吊耳板的抗剪面积A=30*150+2*16*125=8500mm2 =V/A=24E4/8500=28MPa11.9t，因此采用 50 吨履带吊机吊装 12、14、15的吊车梁满足施工要求。

48、30、36m 长吊车梁吊装时采用 150 吨履带吊机进行，30、36m 长吊车梁 最重一根为 53.5 吨，采用 150 吨履带吊机 30.48主臂、8的吊装半径工况， 该工况下吊机可吊装 90.7，90.7X0.85=77.1t53.5t，满足施工要求。 6.4.36.4.3 吊车梁系统吊装顺序吊车梁系统吊装顺序 吊车梁吊车梁辅助桁架辅助桁架垂直支撑垂直支撑水平支撑水平支撑( (下平面下平面) )制动板制动板/ /桁架。桁架。 吊车梁卸车及堆放：吊车梁卸车及堆放： 吊车梁本身高度较高，如果运输时能立放装车，则到现场后，使用专用吊 具（见吊车梁吊装部分）可吊装卸车时；如果为平放运到现场，需要卸

49、车后翻 67 身，在卸车时专用夹具拆下使用，翻身时专用夹具与正式吊装时使用方法一样。 吊车梁吊卸车及翻身与吊装使用吊车相同。 吊车梁高度较高，立放堆放应加设防倾覆措施，如下图所示。 6.4.46.4.4 吊车梁吊装：吊车梁吊装： 钢柱管内混凝土灌浆后，吊车梁吊装之前，柱肩梁位置的 16mm 出气孔应 点焊补孔，100mm 的冒浆孔应用 25mm 厚的钢板封孔。 68 吊车梁的吊装采用两点吊装，吊点对称，保证吊起起后梁身保持水平。起 吊时，吊车梁两端要拉设溜绳，避免吊车梁在空中旋转碰撞钢柱，通过溜绳调 整吊车梁的空中位置。 就位时应慢慢落下吊钩，对准定位线，下落就位。而后连接与钢柱和相邻 吊车梁

50、进行临时固定。松脱吊索具，完成吊装。 吊车梁吊装时应使用专用吊具，不采用钢丝绳捆绑吊装。重量超过 30T 的 吊车梁，吊装使用 20T 卸扣 2 只，使用 36mm 钢丝绳（回头） ；重量 1020T 之 间的吊车梁，吊装使用 10T 卸扣 2 只，使用 36mm 钢丝绳。 6.4.56.4.5 专用吊具的计算专用吊具的计算 以吊车梁重梁 35T 计算，单个吊具承担 1/4 重量。 截面 A 位置按拉杆计算，此处截面最小，对此处强度校核： =P/A=1.414*8.75E4/40*120=26MPa=265 MPa 满足要求 截面 B 位置按抗剪计算，对此截面处强度校核： =V/A=8.75E

51、4/40*100=22MPa=265 MPa 不满足要求 用 PL-20 钢板加强后：f= Mc/W+ V/A=150MPa=265 MPa 满足要求 专用吊具 1 和 2 均需用 20mm 厚钢板加强，专用吊具 3 吊装重量在 20T 以下， 所以不需加强。专用吊具在使用前应进行试验和试吊，在正式吊装过程中应平 稳匀速。 吊车梁的安装应在钢柱校正后进行，吊装到位后的吊车梁应与钢柱及与相 邻的已安装的吊车梁进行临时连接固定。 6.4.56.4.5 吊车梁的调整吊车梁的调整 吊车梁直线度调整： 在放线时在基础承台上放出吊车梁中心线，作为吊车梁安装的控制线，同 时偏中心线 500mm，做一个与吊车

52、梁中心线平行的辅助线。钢柱吊装到位并调 整后，把吊车梁中心线返到柱肩梁上，并在柱肩梁上划出吊车梁的中心线和定 69 位线，吊车梁安装时根据定位线定位安装。调整时把经纬仪架在辅助线上，用 钢板尺测量吊车梁的安装偏差，供调整使用。 吊车梁顶面标高调整： 吊车梁主要通过控制吊车梁安装位置的柱肩梁顶面标高进行控制。在钢柱 安装时以柱肩梁的顶面标高作为主控标高，柱安装时进行了预控，柱子安装到 位后即能保证吊车梁顶面标高。在复查时应从基准标高点引测一固定标高（1m 标高）到柱上，然后从吊车梁上翼缘顶面拉盘尺复查其标高。 吊车梁跨距的控制： 把吊车梁中心线用经纬仪投点到地面的基础承台上，在地面上用弹簧称拉

53、钢卷尺测量。吊车梁的跨距与钢柱轴线相关，跨距通过调整钢柱轴线时保证 （钢柱安装后杯口灌浆前复查及调整到位） 。 6.4.66.4.6 吊车梁安装的允许偏差吊车梁安装的允许偏差 序号项 目允许偏差(mm) 1 梁跨中垂直度 H/500 2 侧向弯曲矢高 L/1500， 且不大于 10.0 支座处 10. 0 3 同跨间内同一截面吊车梁顶面高差 其他处 15.0 4 在相邻两柱间内，吊车梁顶面高差 L/1500， 且不大于 10.0 5 两端支座中心对牛腿中心的偏移 5.0 6 吊车梁拱度1/5000，且不得下挠 7 同跨间任一截面的吊车梁中心跨距 10.0 中心错位 3.0 8 相邻两吊车梁接头

54、部位 顶面高差 1.0 吊车梁安装后，在吊车梁位置的钢柱上拉设通长的安全绳，以用于施工人 员在移动时安全带种根。 制动板/桁架的安装：制动板厚度为 10mm，最长长度约为 6m，最重重最不 超过 2T。因其刚度小，吊装时易产生较大的挠度，并可能造成其永久变形，因 此，采用现场散装的方法。 辅助桁架吊装：截面高度最大为 4000mm，长度约为 15m，最重构件不超过 5T，吊装采用 50T 履带吊两点吊装，吊装示意图如下： 70 由于辅助桁架的腹杆和弦杆材料较小，在吊装扳起过程中，容易产生变形。 所以在吊装之前在桁架上临时加装一个加强撑，在扳起过程中，靠加强撑受力， 桁架腹杆不受力，扳起后拆除加

55、强撑，而后吊装。加强撑采用 H400*200*8*13 的成品 H 型钢，长度大于桁架的高度，固定使用 U 型卡。加强撑安装示意图见 M 和 KL 轴线上柱柱间支撑桁架部分。 水平桁架和垂直桁架均为散件安装，单件重量不大于 50Kg，使用 25T 汽车 吊吊装或人工拉到安装位置。 71 7 7 现场焊接现场焊接 7.17.1 母材与焊材母材与焊材 工程中所用的材质为：钢柱材质为 Q345B，吊车梁采用 Q345C，其它构件如 施工图中特别注明均采用 Q235B。 焊接方法及焊接材料：现场焊接采用手工电弧焊和 CO2 气体保护焊。用于 焊接 Q235B 钢材的手工电弧焊焊条采用 E4303（J4

56、22）型，CO2 气体保护焊焊丝 为 ER50-6；用于焊接 Q345B 和 Q345C 钢材的手工电弧焊焊条采用 E5015（J507）型，CO2 气体保护焊焊丝为 ER50-6。用于不同强度的钢材焊接时， 应根据低强度钢材相适应的焊接材料。 焊缝坡口形式: 现场钢柱地面拼装焊缝坡口形式根据设计要求和规范要求设计，包括 H 型 钢对接和钢管的对接，坡口形式及工艺要求如下： 在现场对接焊缝两侧必须设置引弧板和引出板，其材质和被焊母材相同， 坡口形式与被焊焊缝相同，禁止使用其它材质的材料充当引弧板和引出板。现 场使用的的引弧板和引出板宽度须大于 50mm，长度宜为板厚的 1.5 倍且不小于 30

57、mm，厚度应不大于 6mm；焊缝的引出长度应大于 25mm。 焊接完毕，用火焰切割支除引弧板和引出板，并修磨平整，不得用手锤击 落。 焊接位置及对应的焊接方法(推荐)： 编 号 焊接位置等级焊接方法焊接位置焊缝形式备注 1 型柱对接一级CO2 气体保护焊立焊、平焊坡口对接地面作业 72 2 管桁架钢管对接一级手工电弧焊全位置坡口对接地面作业 3 檩托焊接三级手工焊+CO2全位置角焊缝地面作业 4 柱间支撑地面拼装三级CO2 气体保护焊平焊角焊缝地面作业 5 制动板焊接三级CO2 气体保护焊平焊角焊缝高空作业 6 制动桁架焊接三级CO2 气体保护焊平焊角焊缝高空作业 7 柱间支撑高空焊接三级手工

58、焊立焊角焊缝高空作业 7.27.2 焊接的一般要求焊接的一般要求 所有焊工应持证上岗，按考核的焊接方法和位置施焊； 焊工施工时，严格遵守焊接工艺的各项参数，不得在焊道外母材上 引弧，焊缝终端弧坑必须填满。 对于双面坡口焊缝，在一面焊接结束后，另一面焊接前应进行彻底 清根后，才能进行焊接。多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后及时清 理检查，清除缺陷后再焊。 所使用的 E5015 型焊条 350烘焙 2 小时，110120保温 1.52 小 时，使用时用保温筒盛放，并通电保温。 焊接时要求焊工严格清渣，观察焊缝是否有咬边夹渣等缺陷，发 现后应及时进行返修。 焊接完毕后，焊工应清理焊缝表面熔渣及两侧

59、飞溅。检查焊缝外观 质量。 板厚大于 40mm 的钢材，应预热到 80后施焊，板厚在 2540mm 之 间的钢材，应预热到 60后施焊，板厚小于 25m 的钢板焊接时不进行预热。 焊接预热采用远红外电加热器加热，并用温度计测量温度。 焊接预热的加热区域在焊接区坡口两侧，宽度各为焊件施焊处厚度 的 1.5 倍以上，且不小于 100mm。 厚板多层焊时应连续施焊，每一道焊接完成之后应及时清理焊渣及 表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应清除后再焊。 坡口底层焊道采用焊条手工电弧焊时，宜使用不大于 4mm 的焊条 焊接，底层根部焊道的尺寸应适宜，但最大厚度不应超过 6mm； 严禁在吊车梁上引弧、打

60、火或装焊夹具。 73 7.37.3 焊接防变形措施焊接防变形措施 采用线能量输出小的焊接方式焊接，除仰焊不能使用 CO2 气体保护 焊外，其它焊接位置均优先考虑使用 CO2 气体保护焊。 钢柱拼装在 H 型钢柱段在地面焊接时，应先焊翼缘板，后焊腹板， 且两翼缘板应对称焊接。 钢柱拼装在管桁架柱段对接焊接时，为全位置焊，使用高水平的焊 工焊接，焊接时采用对称焊接法。 焊接顺序示意图如下： 图中相同编号的位置同时焊接。 7.47.4 焊接检验焊接检验 钢结构的检验包含检查和验收两项内容，因而贯穿于整个焊接过程中，本 工程焊接检查阶段和内容见下表所示： 检验阶段检验内容 焊接施工前 焊接接头的组装，