3钢结构连接施工工艺

学习情镜6钢结构工程施工

6.1钢结构加工机具的使用

6.2钢结构的制作工艺

6.3钢结构连接施工工艺

6.4钢结构涂装施工钢构件的连接方法有焊接、紧固件连接(螺栓连接、射钉、自攻钉、拉铆钉)及铆接三种。广州电视塔外筒南京大胜关长江大桥钢结构焊接施工高强螺栓连接施工铆接连接拉铆钉拉铆钉枪1.焊接方法选择钢结构焊接的类型、特点和适用范围6.3钢结构连接施工工艺1、手工电弧焊

⑵焊条：焊条供手工电弧焊用，由焊芯和药皮组成。焊条的表示方法(如E4303、E5015)：“E”代表焊条，前两位“43”、“50”表示焊缝金属的抗拉强度等级(430、500N/mm2)，第三位数字代表焊接的位置，最后一位数表示适用电源种类及药皮类型。又称焊条电弧焊：是最普遍的熔化焊焊接方法，它是利用电弧产生的高温、高热量进行焊接的。

⑴电焊机：主要有交流弧焊机、直流弧焊机。交流弧焊机直流弧焊机焊条⑶焊接接头与坡口

为确保焊件能焊透，必须开一定形状的坡口。焊接前根据焊接部位的形状、尺寸、受力的不同，选择合适的接头类型。常见的接头型式有对接、搭接、丁字接和角接等。常见的接头型式对接接头的坡口型式⑷焊接工艺参数的选择手工电弧焊的焊接工艺参数有：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。

焊条直径——根据焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次来选择。

焊接电流——根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑。其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。

电弧电压——根据电源特性，由焊接电流决定相应的电弧电压。此外电弧电压还与电弧长有关。

焊接层数——视焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多层焊。每层焊缝的厚度过大，对焊缝金属的塑性有不利影响，施工中每层焊缝的厚度不应大于4～5mm。多层焊的焊缝和焊接顺序有平焊、立焊、横焊和仰焊四种。平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易保证。立焊、横焊和仰焊时施焊困难，应尽量避免。⑸焊缝的空间位置焊缝的空间位置⑹焊接准备

碰击法——将焊条垂直于焊件进行碰击，然后迅速保持一定距离；

划擦法——将焊条端头轻轻划过焊件，然后迅速保持一定距离。严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。包括坡口制备、焊口清理、焊条烘干、预热、预变形及高强度钢切割表面探伤等。⑺引弧引弧方法钢管打坡口平焊焊条角度和运条基本动作⑻运条方法

①沿其中心线向下送进——焊条被电弧熔化变短，为保持弧长，须使焊条沿其中心线向下送进，以防止断弧；焊条运条有三个运条方向，三个方向的动作应密切配合。②沿焊缝方向移动——为形成线形焊缝，焊条要沿焊缝方向移动，移动速度应适当；

③横向摆动——为获得一定宽度的焊缝，焊条必须横向摆动。2、埋弧自动焊

埋弧自动焊的优点是：生产效率高、焊缝质量好、节约钢材和电能、改善了劳动条件。

埋弧自动焊的缺点是：适应能力差，只能在水平位置焊接长直焊缝或大直径的环焊缝。埋弧自动焊的焊接过程电脑自动埋弧焊生产线3、CO2气体保护焊二氧化碳气体保护焊施焊时焊缝被保护，故焊缝金属纯度高、性能好；焊接加热集中，焊件变形小；电弧稳定性好，在小电流时电弧也能稳定燃烧，是一种高效率，低成本的焊接方法。缺点是：在焊接时不能有风，适合室内作业；焊缝熔深浅，只适合于焊接＜6mm薄板。逆变CO2气体保护焊机CO2气体保护焊CO2气体保护焊丝2.紧固件连接包括普通螺栓、高强度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉的紧固连接。钢柱与基础的地脚螺栓连接梁柱节点的螺栓连接1、普通螺栓连接普通螺栓按外形有：六角螺栓、双头螺栓和地脚螺栓。

①六角螺栓：按质量和产品等级分为A、B、C三种。

A级螺栓——精制螺栓；

B级螺栓——半精制螺栓；

C级螺栓——粗制螺栓。⑴普通螺栓的种类和用途

A、B级螺栓适用于连接部位需传递较大剪力的重要结构的安装，C级螺栓适用于钢结构安装中的临时固定。六角螺栓

②双头螺栓：又称螺柱，多用于连接厚板或不方便使用六角螺栓连接的地方，如砼屋架、屋面梁悬挂单轨梁吊挂件等。

③地脚螺栓：分为一般地脚螺栓、直角地脚螺栓、锤头螺栓和锚固地脚螺栓，一般地脚螺栓、直角地脚螺栓和锤头螺栓是在砼浇筑前预埋在基础之中，用以固定钢柱；锚固地脚螺栓是在已成型砼基础上经钻机成孔后，再安装、灌浆固定的一种地脚螺栓。双头螺栓一般地脚螺栓异型地脚螺栓地脚螺栓预埋⑵普通螺栓的施工

①连接要求：

※螺栓头和螺母的下面应放置平垫圈。螺母下面的垫圈不应多于2个，螺栓头部下面的垫圈不应多于1个。

※螺栓头和螺母应与结构构件的表面及垫圈密贴。

※倾斜面的螺栓连接，放置斜垫片垫平。

※动荷载或重要部位的螺栓，应放置弹簧垫圈。

※螺栓伸出螺母的长度应不小于两个完整螺纹的长度。

②紧固轴力

螺栓紧固必须从中心开始，对称施拧；大型接头采用复拧，即“两次紧固法”。施拧时的紧固轴力应不超过相应的规定。永久螺栓拧紧质量检验采用锤敲或用力矩扳手检验，要求螺栓不颤动和偏移，拧紧的真实性用塞尺检查，对接表面高差(不平度)不应超0.5mm。南京大胜关长江大桥高强螺栓终拧塞尺2、高强螺栓连接高强螺栓就是高强度的螺栓，是一种标准件。是继铆接连接后的新型钢结构连接形式，是目前钢结构连接的主要手段。高强螺栓从外形上可分为扭剪型高强螺栓和大六角头高强螺栓。⑴高强螺栓的种类和用途扭剪型高强螺栓大六角头高强螺栓一个连接副为一个螺栓、一个螺母和一个垫圈一个连接副为一个螺栓、一个螺母和二个垫圈

①手动扭矩扳手：高强螺栓以手动紧固时，要使用有示明扭矩值的扳手施拧，以达到高强螺栓连接副规定的扭矩和剪力值。常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和扭剪型三种。⑵高强螺栓施工的机具响声式扭矩扳手德国Wera可调控扭力扳手手动扭矩扳手

②电动扳手

定扭矩、定转角电动扳手适用于大六角头高强螺栓的紧固，可自动控制扭矩和转角，适用于钢结构桥梁、厂房建设安装大六角头高强螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高强螺栓的初拧。扭剪型电动扳手适用于扭剪型高强度螺栓的终拧紧固，常用的扭剪型电动扳手有6922型和6924型两种。6924扭剪扳手电动扭剪扳手定扭矩电动扳手⑶高强螺栓的施工要点

①紧固前检查

螺栓紧固前，应对螺孔、被连接件的移位，不平度、不垂直度、磨光顶紧的贴合情况，以及板叠合处摩擦面的处理，连接间隙，孔眼的同心度，临时螺栓的布放等进行检查。

②紧固施工

紧固顺序应从节点中心向边缘依次进行。紧固时，要分初拧和终拧两次紧固；对于大型节点，可分为初拧、复拧和终拧。初拧、复拧轴力宜为60～80%标准轴力，终拧轴力为标准轴力。当天安装的螺栓，要在当天终拧完毕，防止螺纹被沾污和生锈，引起扭矩系数值发生变化。

③紧固完毕检查高强大六角头螺栓检查：包括是否有漏拧和施工扭矩值。施工扭矩值的检查在终拧完成1h后、48h内进行。抽查量：每个作业班组和每天终拧完毕数量的5％，其不合格的数量应小于被抽查数量的10％，且少于2个，方为合格。否则，应双倍抽检。如仍不合格，则应对当天终拧完毕的螺栓全部进行复验。扭剪型高强螺栓检查时，只要观察其尾部被拧掉，即可判断螺栓终拧合格。对于某些原因无法使用专用电动扳手终拧掉梅花头时，则可参照高强大六角头螺栓的检查方法，采用扭矩法或转角法进行终拧并标记。3、自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉连接连接薄钢板用的自攻螺栓、钢拉铆钉、射钉等其规格尺寸与连接钢板相匹配，紧固密贴，其间距、边距符合设计要求。特重型双把拉铆枪气动拉铆钉枪平头型射钉(带斜角金属角片)自攻螺栓钢拉铆钉自攻自钻螺钉3钢结构安装⑴技术准备：制定安装技术方案，单层钢结构工程宜采用分件安装法，屋盖糸统宜采用综合安装法。多层钢结构工程一般采用综合安装法⑵施工机具及材料准备：包括吊装机械、各类辅助施工机具、钢构件、各类焊接材料及紧固件等。1、施工准备⑶柱基检查：柱基找平和标高控制，复核轴线并弹好安装对位线，检查地脚螺栓轴线位置、尺寸及质量。⑷构件清理：清理钢柱等先行吊装构件，编号并弹好安装就位线。安装前柱底除锈清理2、单层钢结构安装钢柱宜采用一点直吊绑扎法起吊，就位时对准地脚螺栓缓慢下落，对位后拧上螺帽将柱临时固定，校正其平面位置和垂直度；校正后终拧螺帽，用垫板与柱底板焊牢，然后柱底灌浆固定。（1）钢柱安装钢柱的吊装终拧地脚螺栓柱底灌浆固定（2）钢吊车梁安装吊车梁采用两点绑扎，吊升时用溜绳控制吊升过程构件的空中姿态，方便对位及避免碰撞。就位临时固定后要校正吊车梁的垂直度、标高及纵横轴线位置。低跨吊车梁的吊装双层吊车梁的吊装（3）屋面系统安装屋架安装应在柱子校正并固定后进行；屋面系统可采用扩大组合拼装后吊装，扩大组合拼装单元宜成为具有一定刚度的空间结构。檩条等构件安装应在屋架调整定位后进行。屋架的吊装扩大组合拼装单元的吊装檩条的安装3、多层及高层钢结构安装多层及高层钢结构的柱、梁、支撑等构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量等变形值。多层钢结构安装高层钢结构安装轴线引测：柱的定位轴线应从地面控制线引测，不得从下层柱的定位轴线引测，避免累积误差。钢柱的校正钢柱的吊装（1）钢柱的安装与校正钢柱校正：对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验，柱间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。（2）钢梁的安装与校正安装准备：吊装前应检查钢柱牛腿标高和柱子间距，梁上装好扶手和通道钢丝绳以保证施工人员的安全。吊点一般设在翼缘板开孔处，其位置取决于钢梁的跨度。

钢梁校正：对标高及中心线要反复校正至符合要求。梁柱在地面组装后进行整体吊装钢梁的安装通道钢丝绳悬挂吊篮（3）构件间的连接钢构件的现场连装钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。钢柱间坡口焊连接梁柱间翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接梁柱间翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接

柱与梁的焊接顺序：先焊顶部梁柱节点，再焊底部梁柱节点，最后焊中间部分的梁柱节点。

高强螺栓连接的紧固顺序：先主要构件，后次要构件。

工字形构件的紧固顺序：上翼缘→下翼缘→腹板。

同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：上部的梁柱节点→下部的梁柱节点→柱子中部的梁柱节点。4、钢网架安装网架结构广泛用作大跨度的屋盖结构。特点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。网架结构节点有焊接球、螺栓球和钢板节点三种形式。网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，可组合成平面形状的任何形体。焊接球节点钢制空心球钢管杆件球节点焊缝管球连接焊缝螺栓球节点实心螺栓球45号钢钢管杆件锥头高强螺栓与套筒（1）高空拼装法先在设计位置处搭设拼装支架，用起重机把网架构件分件(或分块)吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装。此法不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多。适用于螺栓球节点的钢管网架。落地支架拼装网架

网架高空拼装施工（2）整体安装法是先将网架在地面上拼装成整体，再用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。此法不需拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但对起重设备要求高，技术较复杂。适用于球节点的钢网架。根据所用设备的