钢结构制作与安装施工方案及质量保证措施

钢结构制作与安装施工方案及质量保证措施

目前地上部分结构设计图纸还不完整，针对钢结构制作与施工方面的普遍做

法及要求进行论述。

6.11.1钢结构施工重难点分析

1、钢结构深化设计重点、难点及解决措施

钢结构施工单位的深化设计工作量及如何保证深化设计的节点满足受力要

求及安装要求，是本工程的重点。

2、钢结构加工制作重点、难点分析及解决措施

本工程钢结构加工制作的内容有大直径钢管柱、焊接H型钢梁、电影院屋

顶钢桁架等。从钢构件制作难易角度分析，钢管柱是制作的难点，特别是钢管柱

组成的节点组装，焊接难度大。为此，为确保钢构件制作质量符合设计要求，钢

柱牛腿节点组装采取“地样放样+全钻仪精确定位技术”，有效控制组装牛腿的

空间角度。组装焊接采取热输入量小的C02气体保护焊，先腹板后翼板；焊接

时由双人同时从趾部向根部施焊，确保焊接质量。

3、变形检测是工程施工的重点

测量定位是钢结构安装的重点，本工程整体高度高，钢柱的测量定位要求高,

难度大。

解决措施：

1).采用全站仪及激光经纬仪等高精度测量仪器，保证测量的准确性。同时

由于多道工序对结构安装精度的影响，在结构施工过程中，对每道工序施工前均

应进行测量复核和调整，在施工过程中要求跟踪测量。施工完成后进行复核，法

线偏差及时采取措施纠正。

2).现场检测的内容主要有主结构构件的轴线位置、标高、垂直度和复杂节

点的应力监测。

4、构件吊装精度控制

本工程钢结构定位尺寸较为复杂，吊装时钢柱为临边构件安装定位难度大,

是钢结构安装的难点。

解决措施：主要利用经纬仪和全站仪对构件进行定位和复核。水准仪进行标

高测量。

对于临边钢柱的定位和测量，采取缆风绳加可调刚性支撑进行定位的方法进

行安装，为了使撑杆不影响楼层钢框架梁构件的安装，撑杆支撑点尽量设置在钢

柱下部牛腿底面以下。

5、现场焊接工作量大、焊接难度大

钢柱对接采用焊接连接，梁柱连接也采用焊接连接方式，整个工程现场焊接

工作量相当大，当结构安装达到一定的高度后，焊接施工受风力影响较大。

解决措施：在焊接接头处设置防风棚，保证施工环境要求。冬季施工时对厚

板焊接部位采取焊前预热和焊后保温措施。增加焊机数量和焊接工人数量，保证

焊接工期。派遣又资质和经验丰富的焊工施焊。

6、安全防护要求高

钢柱施工为临边施工，悬挑部分为高空作业，安全防护难度大。

解决措施:在结构外围设置安全防护网。在钢柱连接接头处设置安全防护棚。

钢柱吊装时在柱头处设置操作平台和爬梯，保证人员操作安全和上下安全。连廊

下部设置安全网，保证结构安装时有多道安全防护措施。

6.11.2钢结构加工制作方案

1、材料采购方案

(1)原材料采购要求

1)钢材

根据原设计图及招标文件，工程主要采用Q345级钢材。钢材的机械性能(抗

拉强度、屈服点、冷弯试验、冲击韧性)和化学成分应符合现行国家标准《低合

金高强度结构钢》(B/T1591-94)、《建筑结构用钢板》(GB/T19879-2005)。

钢材力学性能及化学成分必须符合标准《低合金高强度结构钢》

(GB/T1591-94),其曲强比不得小于1.2,有明显的屈服台阶且伸长率应大于

20%,有良好的可焊性和合格的冲击韧性。

2)焊材

焊条：

Q345B钢材的焊接采用E50系列型焊条，主要用于构件制作过程中的定位

点焊，焊条应符合国家标准《低合金钢焊条》GB/T5118-95规定。

钢种焊条型号

Q235BE43XX

Q345BE50XX

焊丝：

a.埋弧焊丝：主要采用H08MnA和H10Mn2（表面镀铜）。焊丝直径采用

3.0或4.0毫米。焊丝化学成分如下:

焊丝化学成分（％）熔敷金属力学性能》

牌

5b6s

号CWMnSiWCrWNiWPW

MPa

0.80〜410〜

II08MnA0.100.070.200.300.0300.03030022

1.10550

1.5-410〜

H10Mn20.120.070.200.300.040.0430022

1.9550

b.气体保护焊丝：采用气体保护焊，焊丝溶化速度快，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；用于碳钢及500Mpa级强度钢的焊接，焊丝直径选

用1.2毫米。

焊丝的化学成分及力学性能

焊丝化学成分（％）熔敷金属力学性能力

8

6b85

CWMnSiWCuWswrO.2

(%)

MPa

1.4〜0.80〜

0.06-0.150.500.0250.03550042022

1.851.15

焊剂:

与H08MnA和H10Mn2相对应的焊剂采用HJ43K熔炼型高锦高硅低氟焊

剂，红棕色至浅黄色玻璃状颗粒，粒度为2.5〜045mm,可采用交直流两用，直

流时焊丝接正极，焊接工艺性能良好。

2、原材料采购及质量保证措施

（1）材料采购分析

材料采购计划必须服从于整个加工制作工期和现场拼装工期计划，根据每批

构件出厂计划、工厂的生产加工能力、速度等因素，推算出材料采购的理论周期，

同时考虑各种不确定因素的情况下，下正式订单给生产厂家，并明确材料的交货

期。在这期间，定期向生产厂家或公司派驻厂家的人员了解材料生产的进展情况，

确保材料按合同所规定的交货时间交货。以上这种方式我们称之为“时间倒推法”,

其模式如下:

图6.11.2-1时间倒推法模式图

为保证钢结构现场施工的顺利进行，钢结构运至现场堆场场地的时间与数量

原则上根据吊装提前5天左右，需在现场进行地面拼装的钢构件则提前15天左

右运至现场堆场场地。具体结合现场安装的节点工期，编排相关的制作计划和采

购计划。材料采购原则基本如下：

为充分利用资金，专款专用，采取分批次的采购原则；

基本按安装分区为一采购批次；

每批次提前15~20天下定单，确保材料及时供应。

各工序时间节点初步按以下图执行，待实施一段时间后，据实际情况再作调

整。

图6.1122材料进厂检验、验收程序

本工程所用的材料主要为各种钢板、型钢、焊丝、焊条、油漆等，必须按

IS09000标准的程序文件和作业指导书规定要求由合格分包方供应以及进行进

厂前的检验、化验、试验。其他辅助材料如焊剂、氧气、乙焕、二氧化碳等也都

必须由合格分承包方供应并按规定项目进行检查。所有采购的原材料均应由计划

部提前制定采购需求计划，并应具体明确每批次材料的到货期限、规格、型号、

质量要求、数量、采用的技术标准等，各主要材料检验的主要项目除核对采购文

件外，具体见下表：

名称检验内容检验方法和手段检验依据

钢质保资料对照采购文件采用标准、数量、规格、型号采购标准

材及质量指标

外结疤、花纹、铁皮、麻点、压宏观检查，目测判断相应标准

观痕、刮伤

损裂纹、夹杂、分层、气泡宏观检查，机械仪器检查，如超声波探伤仪、相应标准

伤磨光机、晶向分析仪

化C、Si、Mn>P、S、V镒磷硅微机数显自动分析仪，电脑数显碳硫相应标准及规

验自动分析仪、光普分析仪、常规技术分析范

机屈服强度、破坏强度、伸长率万能液压试验机进行拉伸试验相应标准

械冲击功冲击试验机及规范

性弯曲试验万能液压试验机及应变仪

能焊接性能，加工工艺性焊接工艺评定，晶向分析仪

几何尺寸直尺、卷尺、游标术尺、样板相应标准

高强质保资料同“钢材”相应标准

螺栓外螺纹损伤几何尺寸目测、螺纹规、游标卡尺相应标准

观

机屈服强度破坏强度同“钢材”相应标准

械硬度洛氏硬度计相应标准

性扭矩系数轴力机、应变仪、传感器、拉力机相应标准

能

焊条规格、型号、生产日期、外观采用标对照采购文件及标准检查采购文件，相应

焊丝准，质保书、合格证的标准及规范

焊接工艺评定拉力试验机、探伤仪、晶向分析仪

涂生产日期、品种、合格证、权威部门对照采购文件及标准检查采购文件，相应

料鉴定报告，外观的标准及规范

工艺性能试验附着力试验，涂层测厚仪

焊剂质保书、湿度相应标准

气体质保书、纯度相应标准

3原材料供应保证措施

国内大型钢厂一般是上月排产下月生产计划，且按定单生产，因此定货周期

约在20~30天，为此，在投标之日起我公司制定了以下几个方面切实可行的材料

保障措施。

(1).调动公司所有的资源，从人力、物力、财力全面支持本工程，对工程

的材料采购和加工制作进行一元化管理，从而高效、统一地开展各项工作；

(2).由项目总指挥部领导的材料设备部全面负责材料和设备的采购，合约财

务部及时提供专项资金支持，综合办公室负责材料的运输等事务；

(3).由材料设备部协同计划科制定详细的采购和运输方案及到货进度计划，

并经指挥部论证后，认真执行；

(4).在投标阶段我们公司既和各大材料供应商签定《合作意向书》，确保

中标后，各项材料的按合同履约。

(5).在投标阶段，技术部门根据标准及深化设计图和深化设计加工图及时

算出所需的各种原辅材料和外购零配件的规格、品种、型号、数量、质量要求以

及设计及甲方指定的产品的清单。

(6).在中标后，技术部门将列出的产品清单移交综合计划部，综合计划部

根据库存情况以及技术部提供的原辅材料清单，及时排定原材料及零配件的采购

需求计划，并具体说明材料品种、规格、型号、数量、质量要求、产地及分批次

到货日期，送交供应部采购。

(7).供应部将严格按技术部列出的材料的品种、规格、型号、性能的要

求进行采购，严格按程序文件要求到合格分承包方处采购。具体将根据合格分承

包方的供应能力，及时编制采购作业任务书，责任落实到人，保质、保量、准时

供货到厂。对特殊材料应及时组织对分承包方的评定，采购文件应指明采购材料

的名称、规格、型号、数量、采用的标准、质量要求及验收内容和依据。

(8).质管部负责对进厂材料的及时检验、验收，根据设计要求及作业指

导书的验收规范和作业方法进行严格进货检验。确保原材料的质量符合规定要求。

所属检测中心应及时做出材料的化学分析、机械性能的测定。

(9).材料仓库应按规定保管好材料，并做好相应标识，做到堆放合理，

标识明晰，先进先出。并做到按产品性能进行分类堆放标识，确保堆放合理，标

识明确，做好防腐、防潮、防火、防损坏、防混淆工作，定期检查。

(10).材料信息资料的编制与传递。材料交接时，材料管理部门对材料进

行检查登记，将材料的炉批号用不褪色记号笔标注在材料侧面。准确的材料信息

编辑成册，信息包含规格、材质、炉批号等。材料信息传递给公司设计部、工艺

技术部、生产部。

为了保证材料的按时到货，我们配备了专门的材料管理小组，有了材料供应

商的优先供货保证，还需要在材料的供货的关键时间节点上进行计划和落实。

按照现场安装控制节点及时间的要求，每一阶段所需要的钢材必须在开工前

到位，并预期留1~2天检验和按照焊接工艺评定方案进行工艺评定的时间。

4原材料检验及质量保证措施

材料验收的内容包括钢材验收、高强螺栓验收、焊材验收、涂料验收等，本

工程材料检验原则总体上按照《钢结构设计总说明》、GB50205-2001《钢结构

工程施工质量验收规范》。结合本工程招标文件的有关要求材料检验有关内容如

下：

(1)钢材技术性能指标要求

钢材Q345B其质量标准符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》

(GB/T1591-94)；有厚度方向性能要求的刚才其质量标准符合现行国家标准《建

筑结构用钢板》(GB/T19879-2005)。具体参数见下表：

低合金高强度结构钢的力学性能(GB/T159L94)

伸长180°弯曲试

屈服点OS(MPa)

率8冲击功Akv验屈强比

抗拉强

S纵向0s/0b

度钢板厚度，

材质钢板厚度，mm(%)

0mm

温

b(MPa)不小J不

>>>度>不大于

6〜16于小于

16〜3535〜5050-100℃1616-100

d=

Q3452345325295275470-63021-262034d=3a0.80

2a

d=

Q235235225215205375-50023027d=3a0.80

2a

(2)主要原材料的检验

钢材的检验：

1)钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口

钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。

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。

2)对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。

a.国外进口钢材；

b.钢材混批;

c.板厚大于或等于40mm,且设计有Z向性能要求的厚板；

d.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;

已设计有复验要求的钢材

£对质量有疑义的钢材

检查数量：全数检查

检验方法：检查复验报告

3)钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和涉及要求。进口

钢材产品的质量应符合涉及和合同规定标准的要求。

检查数量：全数检查。

检验方法：检验质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。

4)本工程钢柱、钢梁等构件，主要采用Q345B钢材，其质量标准应符合现

行国家标准《低合金高强度结构钢》(B/T1591-94),《建筑结构用钢板》

(GB/T19879-2005)的要求，应保证材料的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯

试验、冲击韧性合格。

对于有Z向厚度方向性能要求时，应符合《厚度方向性能钢板》(GB/T5313

-85)的要求.

5)钢材应满足《建筑抗震设计规范》(GB50011)的要求，钢材的屈服强

度实测值与抗拉强度实测值的比值对Q345钢和Q345GJ钢不应大于0.83；钢材

应具有明显的屈服台阶，且伸长率55应大于20%；钢材应具有良好的可焊性和

合格的冲击韧性；同时应具有冷弯试验的合格保证。

6)Z向性能厚板的检验

当设计对管钢板厚度方向性能有要求时或厚度在40mm以上的各类钢板进

行100%UT探伤，检验其Z向性能。其材质应符合GB/T5313《厚度方向性能钢

板》，对于此类钢板，我们将不但要求生产厂家提供《质量合格证明》，还要对

进厂钢板进行复检和提交验收报告，并依据JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规

程》进行拉伸、弯曲、V型缺口冲击、Z向性能和熔炼分析。其性能应符合下表

要求:

断面收缩率（<1>2%）

级别含硫量W（%）

三个试样平均值不小于每个试样值不小于

Z150.011510

7）钢材订货的技术条件，应包括钢材执行标准、尺寸、外形、重量及允许

偏差，牌号、化学成份、力学性能和工艺性能，交货状态，表面质量，试验方法，

检测规则，包装、标志和质量证明书等内容，并经设计、总包、业主、监理各方

审核确认。

8）钢材的复验

钢材应成批验收。对于厚度小于40mm的板材，首批钢材以600吨为验收批，

首批检验合格且质量稳定后，可按每300吨为一个验收批;对于厚度不小于40mm

的板材，尚应作厚度方向性能检查，其首批钢材以600吨为验收批，首批检验合

格且质量稳定后，可按每300吨为一个验收批。厚度小于40mm的板材的验收批

指同一钢厂、同一牌号、同一交货状态；厚度不小于40mm的板材的验收批指同

一钢厂、同一牌号、同一厚度、同一交货状态。

对有厚度方向性能要由的钢板，应逐张进行超声波检验，检验方法按国家规

范GB/T2970执行，质量等级为III级或HI级以上（II级）。

9）钢板厚度及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：用游标卡尺量测。

10）钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下

列规定：

a.当钢材的表面有锈蚀、麻点或滑痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度

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

11）热轧钢板、钢带厚度允许偏差按《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、垂直

和允许偏差》（GB709-88）的有关规定执行，但负偏差不应超过一0.3mm。钢板

的不平度，板厚不应大于25mm时不应大于7mm/m；板厚大于25mm时不应大

于5mm/m。

12）规格尺寸及允许偏差应符合其相应标准的要求。

检查数量：每一品种、规格的型钢抽查5处。

检验方法：用钢尺和游标卡尺测量。

13）钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下

列规定：

当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度允

许偏差值的1/2；

钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《图装前钢材表面锈蚀等级和除锈

等级》GB8923规定的B级及B级以上；

钢材端边或端扣处不应有分层、夹渣等缺陷。

焊接材料的检验：

1）焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家标准和设计要求。

检验数量：全数检查。

检验方法：检查质量合格证明文件、中文标识及检验报告等。

对用于屋面桁架等构件焊接的焊接材料应进行抽样复验，复验结果应符合下

表现行国家标准和设计要求。

焊接材料

序号材质埋弧焊

手上电弧焊CO2气保焊

焊丝焊剂

H08MnAF5014

1Q345BE5015ER50-3

H10Mn2F5011

焊条应符合国家标准《碳钢焊条》GB/T5117-95.《低合金钢焊条》

GB/T5118-95规定。

焊丝应符合国家标准《熔化焊用焊丝》GB/T14957-94.《气体保护电弧焊

用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110-95及《碳钢药芯焊丝》GB/T10045-200《低

合金钢药芯焊丝》GB/T17493-98的规定。

埋弧焊用焊丝和焊剂应符合国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》

GB/T5293-99、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T12470-2003的规定。

涂装材料的检验：

1）钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能等应符合

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：检查产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。

2）钢结构防火涂料的品种和技术性能应符合设计要求，并应经过具有资质

的检测机构检测符合国家现行有关标准的规定。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查产品的质量合格证明文件、中文标注及检验报告等。

防腐涂装耐久年限不应小于25年，底漆干膜锌粉含量不少于80%。整套防

腐系统附着力23MPa（水性无机富锌）。

3）防腐涂料和防火涂料的型号、名称、颜色及有效期应与其质量证明文件

相符。开启后，不应存在结皮、结块、凝胶等现象。

检查数量：按桶数抽查5%,且不少于3桶。

6.11.3钢管柱加工制作工艺

1、钢管制作综合能力说明

根据压力钢管制造、安装及验收规范（DL5017-93）,大直径钢管加工成型

方法主要包括有两种：（1）、钢管压制成型法（钢管内径（D）和壁厚（t）之

比满足D/t»20）；（2）、钢管卷制成型法（钢管内径（D）与其壁厚（t）之比

D/t230）；工厂现有的设备配置能够满足以上两种加工方法。下面就加工能力

做如下说明：

（1）大直径厚壁钢管的卷制综合能力说明

大直径厚壁钢管的卷制加工，它是钢板在大型卷板机上沿钢板轧制方向的一

个连续压制成型过程。卷制后在旋转式滚轮胎架上进行筒体纵、环焊缝的拼接、

对接；以至达到设计的要求长度。

工厂现有钢板卷板机：EZWHS-100X4000C型水平下调式三馄卷板机和

EZW-80X3200三辐卷板机。

（2）大直径厚壁钢管的压制综合能力说明

大直径厚壁钢管的压制加工，它是钢板在大型成型机上顺着钢板轧制方向进

行的一个间隔性压制成型过程。压制后在钢管（或半圆管）在专用焊接设备上进

行焊接、矫直、精整成型等过程。

工厂现有大直径压制钢管线一条，主要配置加工设备有：预弯机、成型机、

内焊机、外焊机、矫直机、精整机等；实现从钢板下料到钢管成型的全自动生产

过程。该生产线可压制最大长度为12.4m,最大规格01600x50mm的钢管。

2、工程钢管柱管加工工艺方案

本次工程钢管柱钢管加工拟采取压制成型工艺。

为有效控制钢柱加工成本，充分利用市场上现有的常规规格材料；同时结合

工程柱钢管的工艺特点，本次柱钢管压制采取“半圆+半圆=圆钢管”的组合工

艺方法；

即先进行半个柱钢管的分别压制成型，然后再进行两半圆的纵焊缝组合；接

着是筒体的对接接长，使整个柱钢管成型。具体工艺方法说明如下：

（1）柱钢管压制成型工艺流程

焊接工艺评定卜*加工工艺方案制定

材料复蛤挤平预处理口放样划线L钢板探伤

r

下料、切割

I

钢板边单颈弯

T—过程监测

半囱分别压制成型卜」

.彳预.|—外形尺寸检查|

.缝啰卜;—|—探.酬|

减芯效必

图6.11.3-2柱钢管压制成型工艺流程

（2）柱钢管加工成型关键技术和设备

钢板下料：

1）放样技术

钢板放样：根据以往经验，钢管在压制时沿径向会伸长，所以在进行钢板放

样时应按圆理论直径-1mm进行展开放样。如本次加工柱钢管01100,半圆弧展

开钢板宽度为1728mm,其实际钢板放样宽度为1726mm。

2）钢板下料、坡口

钢板下料采取数控火焰切割机或NC直条切割机进行精密切割，为保证下料

质量，在进行切割前先调整各割炬位置，使其处于待割缝的正上方；离钢板表面

12mm左右为宜；并进行试割，合格后才开始进行钢板的正式下料。为确保钢板

的切割质量和精度要求，切割气体选用高纯度98.0%以上的丙稀气加99.99%的

液氧气体；下料后进行钢板边缘毛刺的打磨。

钢板预弯是进行压制前的准备工序，预弯质量的好坏直接影响钢管最终成型

后的几何尺寸误差（即圆度、棱角度），钢板预弯段模具为渐开线形式，且下模

角度可根据计算进行调节；以满足该模具使用范围内的最佳圆弧成型段。

半圆钢管的折弯技术：

①、钢板的折弯是压制钢管的关键工序，是保证钢管质量的重要工序之一；

钢板折弯在数控折弯成型机上进行。

②、进行折弯前，首先按折弯钢板的宽度进行若干等分，划出折弯母线；划

线采取钢针等工具；线条应清晰均匀。

③、根据板料规格、材质等设定钢板成型机参数，如压制压力、上模规格、

下模开口、压制深度、步长等等；然后进行试压，试件压制的PC参数按理论计

算后角度由大到小进行现场修正，直至与内圆弧样板吻合时定出PC参数；进入

钢板投产压制加工。

钢管合圆组装：

为有效保证钢管合圆的准确性，压制后半圆钢管组装在专用胎架上进行合圆;

专用胎架由圆弧支撑胎架和定位板共同组成，合圆组装过程如下表述。

序

工序名称简图示意工艺简述

号

1.专用胎架模板全部采取机加工。

钢管下半圆

12.吊上钢管的下半圆部分至胎架，定

胎架定位

对基准位置后固定在胎架上。

1.接着吊上钢管上半圆部分，通过设

钢管上半圆置在胎架上的定位板对上下半圆钢管

2

组装定位，控制半圆的错边现象。

2.定位板接触面为钢管的切线方向。

1.钢管合圆后进行定位焊，定位焊采

取C02气体保护焊，焊接遵循工厂标

3合国定位埠准工艺或现行规范。

2.合圆后钢管外形尺寸需保持稳定。

钢管合缝预焊：

为有效保证合缝的精度，合圆预焊在0形合缝机上进行。合缝预焊采取C02

气体自动保护焊。

钢管纵向焊缝焊接：

钢管纵焊缝焊接分为内焊和外焊，焊接方法均采取C02气体保护+埋弧自动

焊（多丝）相结合技术；焊接均在专用设备上进行。

1）钢管纵焊缝焊接技术

钢管纵焊缝焊接总体顺序为：先进行焊缝1的内侧打底，然后外侧清根，进

行外侧焊缝的打底和填充至焊缝高度的2/3。紧接着进行焊缝2的内侧打底；外

侧清根，并进行外侧的打底和填充至焊缝高度的2/3后，反至内侧进行填充和盖

面，再是外侧的填充和盖面，使焊缝2成型。最后是焊缝1的成型。

图6.11.3-3钢管纵焊缝焊接总体顺序示意图

2）钢管纵焊缝焊接关键设备

图6.11.3-4内侧焊缝焊接

3）钢管纵焊缝焊接工艺参数要求

钢管纵焊缝焊接工艺参数应符合下表要求:

焊丝焊接电流焊接电压气流

焊层焊道焊接方法焊丝牌号焊剂

r'l.if'AVL/min

1内打底co?药芯焊E501T501.2260-280A30~3215^18

2内填充埋弧焊H10Mn204.0SJ101550〜70036〜38

3外面清根

4外打底«）2药芯焊E501T501.2260〜280A30~3215r8

5外填充埋弧焊H10Mn204.0SJ101550〜70036〜38

6内盖面埋弧焊H10Mn204.0SJ101550〜70036〜38

7外盖面埋弧焊H10Mn204.0SJ101550〜70036〜38

4）钢管（单体）焊后质量检验

钢管纵焊缝焊接完成后，钢管需要进行检验，其精度要求应达到：

上下端面平面平行度偏差W2.0mm

上下端面圆心垂直度偏差W2.0mm

上下端面平面椭圆度偏差W3.0mm

上下端面平面周长偏差W3.0mm

钢管立柱（单节）长度偏差W3.0mm

圆弧周长偏差WL5mm，位于纵缝两侧地圆弧偏差只允许外凸，不允许内凹,

对接焊缝板边偏差WL5mm。

钢管柱筒体的对接接长技术：

本次加工的柱单体长度范围为：5950-14271mm,其中长度在

11740~14271mm范围钢柱占总量的近93%,根据设备性能最大压制长度为12.4m

可知；这类钢柱钢管压制后均需进行对接接长。钢管筒体的对接接长加工在专用

“旋转式-滚轮胎架焊接中心”完成。其具体工艺方法说明如下：

1）筒体对接环缝坡口制作

对接环缝坡口加工主要采取半自动气割切割，坡口大小设置的一般原则：内

侧Hi=2/3（t-p）,外侧H2=l/3（t-p）（t为钢板厚度，p留的钝边）。实际加

工偏差允许参见下表：

适应板厚允许偏差（mm）

坡口形状示意图坡口尺寸（mm）备注

(mm)施工图实际装配

60±5°11=2/3(t-p)0,+1.50,+1.5

『-----

夕卜

p—40,+4.00,+6.0

外面清

230H=l/3(t-p)

涛2根

1_J由=60°-5°,+5°-5°,0°

内

a2=50°0°,+5°0°,+5°

坡口制作后，清除割渣、氧化皮和磨削毛刺等，同时检验几何尺寸，合格后

进入下道工序。

2）筒体对接组装

首先在对接组装前，检验每一节钢管两端部的椭圆度是否符合要求。

在需要组装的每一节钢管端部筒体上分别弹出0°、90°、180°、270°基

准对合线并标识，检验合格后方可进入下道工序。

依次将需组装的钢管吊上滚轮胎架，在进行组装时，每相邻钢管的两纵焊缝

沿圆周方向需要相互错开300mm以上。

3）环缝焊接

对接环缝焊接顺序：先焊内侧，后焊外侧面。即先用CO2气体保护焊内侧

打底（焊丝01.2mm药芯），然后用埋弧焊填充，待内侧焊满2/3坡口深度后进

行外侧碳弧气刨清根；接着是外侧打底，打底方法同内侧一样采用CO2气体保

护焊，打底完成后是埋弧焊填充至坡口的2/3后，再反至内侧，焊满内侧大坡口；

最后是焊满外侧大坡口，使整条焊缝成型。

内部加强环板组装：

1）加强环板下料

钢柱节点区钢管内部设置有加强环板，环板与钢柱管壁焊接为全熔透焊缝;

为提高材料的利用率，沿周长方向分为四等份，然后再将其进行拼装。

2）加强环板组装

将拼装好的环板按钢管上的组装位置线进行装配，环板与壁板组装焊接采取

C02气体保护对称施焊；

在钢管的上下端分别进行内衬板和定位环板的组装，组装时需要保证与钢管

内壁的组装间隙；工艺上规定组装间隙不用大于0.5mm。然后进行固定焊接，焊

接采取CO2气体保护焊。

柱钢管端面铳削加工：

（A）、铳削余量留3〜4mm

（B）、钢管（柱）另一端铳削后，复测全长，沿着钢管（柱）圆周方向每

隔90°测量一次，确保平面度和垂直度要求，铳削表面光洁度为46.4。

（C）、钢管（柱）铳削后除去铳边毛刺。

（D）、钢管铳削后的允许偏差符合下表

项目允许偏差（mm）检查方法图例

构件（管段）长±3.0用钢尺和百分表检查

度

L

管端面对管轴线d用角尺、塞尺和百分表检

的垂直度查((Jj

Dw500,且不应大于3,0

管端面局部不平f<1.0用游标卡尺检查

度

3钢柱组装方案

（1）牛腿制作工艺

钢柱连接牛腿主要为焊接H型钢构件，为比较常规的钢构件；下面就牛腿

制作的主要工序做简要说明:

序工序图示及说明工艺

号名称简述

1.牛腿为焊接H型钢，翼腹板

均为直条式钢板，下料采取NC

直条切割或数控切割；

2.为有效保证下料的精度要

求，下料时需加放一定的切割

和焊接收缩余量。

L牛腿为钢柱节点区，本体主

焊缝要求全熔透。

2.本体焊缝焊接采取“C02气体

保护焊+埋弧自动焊”相结合的

焊接技术。焊接设备主要为门

式埋弧自动焊机

1.本次加工牛腿截面为

1900"2500mm,截面尺寸比较

大；连接螺栓孔数量比较多。

2.为有效保证螺栓孔加工精

度，本次加工的连接牛腿端部

螺栓孔加工采取连接板套钻技

术；所以在这里建议连接板同

钢柱一起由同一企业加工。

⑵钢柱牛腿组装工艺

牛腿组装精度直接影响整个钢柱的加工质量，本次加工的钢柱均为大直径圆

钢管柱，牛腿组装采取钢柱下端正造技术，并结合全站仪精确定位方法进行牛腿

组装。

牛腿与柱子主管焊接全部采取线能量输入量小的C02气体保护对称施焊，

先腹板后翼板，焊后进行检测，对局部超差部位实施矫正；确保钢柱出厂时完全

符合设计尺寸要求。

4H型构件加工制作工艺

(1)工程焊接H型钢构件制作工艺流程

(2)工程焊接H型钢制作工艺细则

详见操作手册。

(3)焊接工艺

(A)焊接工艺方法及工艺

通过对本工程构件构造的分析，结合工厂先进焊接设备，本工程构件的焊接

采用埋弧焊、电渣焊、C02气保焊施焊、栓钉焊，下面介绍各焊接方法焊接工

艺，其中焊接工艺参数暂作为参考，具体由合格的焊接工艺评定试验制定。

(B)埋弧焊焊接工艺

(a)焊接材料的选择：埋弧焊焊丝采用H10Mn2/H08MnA,直径”4.8；焊

剂：F5011/F5014；焊丝质量符合标准《熔化焊用钢丝》(GB/T14957-94)的规

定，焊剂质量符合标准《低合金钢埋弧焊用焊剂》(GB/T12470-90)的规定。

焊剂使用前必须在3OO-35OC温度下烘干2h,没有烘干的焊剂严禁使用。

(b)埋弧焊焊接工艺措施

焊接前必须清除待焊处表面的水、氧化皮、锈、油污等；

对于大于40mm的板在焊接前必须进行焊接预热，预热温度100~150℃；焊

后应进行保温处理；

定位焊的焊接材料必须与正式施焊的相同；定位焊的焊缝厚度不应超过设计

焊缝厚度的2/3,定位焊的长度应大于40mm,间距为500~600mm；

二面施焊的熔透焊缝，在反面焊接前用碳弧气刨在反面刨止正面完整金属；

焊缝应连续施焊，一次完成，焊完每道焊缝后及时清理，发现缺陷必须清除

后再焊。若因故中断，在重新开始焊接前，如有预热方面的要求，应按此要求进

行预热，并确保接头处的焊接质量

插板、加劲板、连接板的端部必须为不间断围角焊；引弧和熄弧点距接头端

部150mm以上；

BOX流水线焊接时必须保证两台焊机同步同方向进行，避免箱体由于热输

入不平衡造成弯曲变形。

(c)具体焊接工艺

埋弧焊采用多道焊接，使用气体保护焊打底机打底，从第二层开始用双丝双

弧进行单层两道焊；盖面层并排焊三道。每道焊缝熔敷金属的厚度应控制在3mm

以内，严禁焊道增宽大于10mm,埋弧焊中间层应严格清渣。

埋弧焊焊接时，必须在焊缝两端设置引弧或引出板，引弧板和引出板的长度

应大于或等于100mm,宽度应大于或等于80mm，焊缝引出长度应大于或等于

60mm，保证引弧及收弧处质量，防止引弧及收弧处焊接缺陷。

引弧板及引出板要用气割切除，严禁锤击去除。

采用对接钢板时，必须保证腹、翼板对接焊缝彼此错位不小于200mm,且

翼板拼接长度不小于2倍板宽，腹板拼接长度不小于60