钢构件制作与运输

钢构件制作与运输钢构件制作概况本工程钢构件主要由钢管桩、热轧H型钢梁组成，构件材质为Q235和Q345B。钢构件制作流程钢构件制作流程图技术准备技术部认真研究总包提供的技术文件(设计施工图、设计规范、技术要求等资料)，并邀请设计院对工厂进行设计技术交底，经技术部门消化理解后，编制《制造工艺方案》、完成施工图转换、焊接工艺评定、火焰切割工艺评定、涂装工艺评定、工艺文件编制、工装设计和质量计划编制等技术准备工作。技术准备主要包括以下内容，如下图所示：主要制作工序及关键技术钢板矫平采用钢板矫平工艺消除钢板的残余变形和减少轧制内应力，从而可以减少制造过程中的变形，这是保证板件平面度的必要设备。七辊矫平机钢板预处理采用专用钢板预处理生产线对钢板进行除锈，喷车间底漆和烘干，保证钢材的除锈质量达到Sa2.5级，如下图示。本桥所有钢板均进行预处理，其过程为：矫平矫平抛丸除锈喷漆烘干钢板预处理生产线自动喷漆另外，为了保证钢板在预处理过程钢板吊装过程中变形，均采用磁力吊上下料，避免虎头卡吊装使钢板产生局部塑性变形。数控切割下料构件放样采用计算机放样技术，放样时必须将工艺需要的各种补偿余量加入整体尺寸中，为了保证切割质量，厚板切割前先进行表面渗碳硬度试验，本公司吸收国外先进工艺，切割优先采用数控精密切割设备进行设割，选用高纯度98.0%以上的丙稀气加99.99%的液氧气体，可保证切割端面光滑、平直、无缺口、挂渣，坡口采用专用进口切割机进行切割，见下图示。数控切割机数控直条切割机等离子数控切割机坡口专用切割机边缘加工箱形构件的上、下盖板及横隔板、H形构件的腹板及有磨光顶紧要求的接触面等均采用刨边机（见下图）或铣边机加工。刨边机刨边机箱形构件的上、下盖板的加工宽度尺寸确定，除考虑焊接收缩量等因素外，还要考虑与其组装的翼板或腹板的板厚偏差，以确保构件的截面尺寸精度。边缘的刨铣加工深度不应小于3mm(当边缘硬度不超过HV350时，其加工可不受此限制)，加工面粗糙度不高于25μm，顶紧传力面加工粗糙度不应高于12.5μm，顶紧加工面与板面的垂直度偏差，应小于板厚的1%，且不得大于0.3mm。箱形构件的横隔板的垂直度偏差不大于0.5mm。刨边边缘的加工允许偏差应按相关工艺规定执行。工厂焊接工艺（一）下料钢板下料前应检查钢板的平整度及表面质量是否符合要求，发现有油污、锈蚀的部位须进行清理干净或修补，号料尺寸偏差为±1mm。厚钢板对接焊缝采用带钝边X型坡口，双面埋弧焊焊接成型，坡口加工采用半自动切割机火焰切割成型，加工出来的坡口在沿长度方向，要求角度稳定，偏差不大于3°；对切割后的坡口表面应进行表面清理，如坡口边缘上附有其他氧化物时，同样会影响焊接质量，因此应予以清除干净。（二）焊前准备焊前须进行的准备工作有：清理→检查坡口角度→检查间隙→摆放点焊引弧板、收弧板→焊机完好率→焊枪送丝口是否完好→做好防火。1、焊前清理在施焊前用钢丝刷和砂轮机打磨清除坡口及附近至少50mm范围内的氧化皮、铁锈、漆皮、油漆等其它有害杂质。2、焊接材料和烘干要求：1）埋弧焊焊接材料：采用规格φ4.0mm的焊丝H10Mn2配合烧结焊剂SJ101，焊前对焊剂进行300～350℃的温度下烘干2小时，没有烘干的焊剂禁止使用。2）定位焊采用的CO2气体保护焊，焊丝的型号采用ER50-3，规格φ1.2mm。（三）焊接工艺要求为了使钢构件在组拼时能够满足钢构件对接的稳定性，在组拼时须进行定位焊固定。采用CO2半自动气体保护焊或机器人全自动焊进行定位焊接。1、定位焊要求定位焊采用CO2气体保护焊，坡口内侧焊点高度不得超过1/3坡口深度，起始焊点长度距离两端头30mm以上，焊点长度50mm，焊点间距250～300mm，并应填满弧坑；所有点焊引弧一律放在焊接区之内进行，决不允许在坡口外的母材表面引弧。在焊接过程中应控制好焊接速度，保证焊缝熔深适当、宽度一致，尤其需注意的是避免因操作不当而造成的收弧裂纹。定位焊缝上如果有气孔、裂纹以及其它缺陷时，必须清除干净后重焊。2、设置引弧板、引出板埋弧焊前在接头两端设置引弧板和熄弧板，引、收弧板针对本工程板厚度与坡口深的特点：优先考虑采用被焊母材的余料来加工引、熄弧板的板宽不小于80mm，长度应为板厚的2倍且不小于100mm，坡口形式、尺寸与被焊母材的坡口相同。（四）焊接材料的选用根据JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》和《项目设计总说明》的要求，对焊接方法选用的焊接材料选择如下表：焊接材料的选择序号项目Q345-B、Q345B-Z15/Z25Q235B1CO2保护焊丝GMAWER50-3ER49-12埋弧焊(焊剂-焊丝组合)F5011-H10Mn2F4A0-H08A（五）材料的烘焙和储存焊接材料在使用前应按材料说明书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：焊材的烘焙焊剂名称焊条药皮或焊剂类型使用前烘焙条件使用前存放条件SJ101烧结型300--350℃；2小时120℃（六）焊接操作1、焊接顺序焊接顺序为：打底→填充→盖面首先对正面采用CO2气保焊打底焊接（打底厚度一般是8mm），埋弧焊填充焊接至正面坡口2/3深度后，对构件翻身碳刨清根进行反面埋弧焊，反面焊满后再次翻身完成正面焊接，正反面焊接均采用埋弧焊。多层多道焊应是连续施焊，每一道焊接完成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，必须清除后方可再焊接，同时检查预热温度是否满足焊接条件，检查指标为多层焊的层件清理要求。2、焊接方法焊接过程中注意焊道间熔渣的清理；每焊接完一道应进行检查，对坡口边缘形成的深凹槽用砂轮打磨至覆盖焊道能充分熔化焊透为至；若发现杂渣、气孔等缺陷必须清除和修整。采用碳弧气刨清除气孔，应特别注意碳刨后的坡口形状的修整；对坡口表面凹凸不平和形状不规则处应打磨修整。焊接完毕后，认真清理焊缝区的熔渣和飞溅，冷却后割去引弧板及引出板，并清理打磨。埋弧焊焊接时应连续焊，不允许焊接中途停留若干小时之后再进行焊接。做好防风措施，检查焊剂是否符合烘焙时间，控制电流电压速度。焊接层间温度控制在130~180℃范围内，超过230℃应停止焊接，冷却在200℃以下再进行焊接，层间温度控制因焊接设备不同，大体分为二种：CO2焊、埋弧焊。焊缝焊接时应采用多层多道焊填充、盖面。焊接完成后，应采用火焰切割去除引弧板和收弧板，不得切割损伤母材，需预留2～3mm，并修磨平整，严禁用锤击落。3、焊后保温原因是本工程的板厚有：50mm、60mm、80等，该类板的含碳量高。焊后都需要保温。焊缝在焊接完毕后，将焊缝及其附近两侧80mm范围加热至80～100℃，两侧焊缝用石棉保温2小时至缓冷却。（七）焊接检验1、所有焊缝检验必须在焊后24小时后才能进行检测，检测过程有三个过程：目测、磁粉、UT探伤。2、对焊缝外观进行100%比例外观质量检查，焊缝检验评定一级为合格。3、若出现质量问题，应及时返修，焊缝波纹应均匀、平整、光滑，焊接区无飞溅物。4、检查对接焊缝的外形尺寸偏差，焊缝外形尺寸应符规范要求。5、所有的无损检测由质检员在焊后24小时后进行100%比例超声探伤。（八）控制焊接变形的工艺措施1、按照上述的工艺分析和焊接工艺评定的试验结果，制定焊接工艺规范，在焊接中严格贯彻、监督执行。2、先焊中间再焊两边。3、先焊受力大的构件再焊受力小的构件。4、先焊受拉构件再焊受压构件。5、先焊焊缝少的部位再焊焊缝多的部位。6、先焊大厚度构件再焊较薄构件。7、在保证焊透的前提下采用小角度、窄间隙焊接坡口，以减少收缩量。8、要求提高构件制作精度，构件长度按正偏差验收。9、采用小热输入量、小焊道、多道多层焊接方法以减少收缩量。10、采取反变形、预留收缩余量的措施。构件除锈及防腐涂装钢结构除锈对暴露部分钢构件的除锈采用抛丸处理法，其除锈等级应达到Sa2.5级。其质量要求应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88的规定。对于埋入混凝土内或外包混凝土的柱段，其除锈等级应达到Sa2.5级。抛丸应遵守公司的《抛丸工艺》规定。抛丸合格后的构件应及时涂装，防止再生锈。钢构件的锐边应作磨圆处理。构件的表面除锈工艺除锈采用的标准：采用国际标准ISO8501-1中有关除锈等级的内容和国家标准GB8923.1-2011《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的有关说明和规定。检查指标为明确抛丸除锈应满足的标准。钢材表面除锈应达到Sa2.5级：要彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。交付除锈的构件应是彻底去除油脂、切割边缘毛刺、焊渣和飞溅；无残留切割缺口、焊缝缺口、深度咬口、未包角焊和焊缝外观缺陷等。检查指标为交付抛丸除锈的构件的表面状态。所有被使用的磨料应是清洁干燥和不沾油污的，并具有较高强度或带有棱角的磨料。检查指标为抛丸磨料的表面状态。经喷砂或抛丸后的构件，应检查表面除锈质量是否已经达到要求的Sa各级质量标准，除锈质量可对照国标提供的照片或样板。同时目测钢材表面的粗糙度情况，经检不合格的部位必须重新除锈，直到合格为止。检查指标为按照片及样板进行表面除锈质量的检验。除锈后暴露的切割和焊缝缺陷、漏焊焊缝或零件，以及构件的二次变形，必须重新进行修正和除锈，经检验合格后才允许进行油漆。检查指标为构件经返修后应重新进行抛丸除锈。除锈后的构件，应在24小时内涂上第一道油漆，以免表面返锈。检查指标为抛丸后的构件的存放时间。桥面防腐涂装钢构件在制作完毕后应进行除锈处理，其级别达到国家标准(GB8923-88)中的Sa2.5等级。并按下列要求涂刷油漆：室外钢构件表面,均应在除锈后，涂刷无机富锌底漆80μm（两道）（干漆膜中锌粉含量不能低于85%）,环氧树脂封闭漆30μm，环氧云铁中间漆100μm（三道），可覆涂丙稀酸聚氨脂面漆2x30μm（两道）,（最后一道在全部安装完毕后整体涂装）。（一）涂装的一般工艺过程为：①抛丸除锈→②表面清灰→③底漆涂装→④环氧过渡层→⑤环氧中间漆→⑥面漆涂装。（二）涂装工艺1、对油漆的名称、型号和颜色进行检查，是否与设计要求和合同要求相符合，检查制造日期，是否超过贮存期，凡不符合的不得使用。2、在使用前，由于油漆中各成分比重的不同，有的会出现沉淀现象，必须将桶中的油漆充分搅拌均匀后才可使用。3、钢构件防腐涂装工作基本在工厂内完成。工厂内涂装采用高压无气喷涂机喷涂涂装,在工地现场的油漆补涂，工地现场油漆补涂采用手工刷涂。4、涂装时环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书要求5、涂装时，车间内应保持环境清洁和干燥，以防止已处理的涂件表面和已涂装好的构件表面被灰尘、水滴、焊接飞贱物或其它脏物粘附在其上面而影响质量。6、对于边、角、焊缝、切痕等部位，在喷涂之前应先涂刷一道油漆，然后再进行大面积的涂装，以保证凸出部位的漆膜厚度。7、为了使涂料能够发挥其最佳性能，足够的漆膜厚度是极其重要的，因此必须严格控制漆膜的厚度。采用漆膜测厚仪进行测量，按被涂物体的大小确定厚度测量点的密度和分布，然后测定漆膜厚度，漆膜厚度未达到要求时，必须进行补涂，以保证干漆膜的厚度。8、涂装外观，目测检查涂装表面质量应无明显色差、无流挂、起皱、针孔、气孔、脱落、漏涂等。9、涂装后的构件在运输时，要注意防止磕碰、防止在地面拖拉、防止涂层损坏，涂装后的构件勿接触酸类液体，防止咬伤涂层。10、对于以下工厂不油漆的部位，应采用易清除的胶布或用纸板角将其包裹起来等其他措施进行隔离后，再进行喷涂。工地焊接处，在焊接线两侧各100mm—200mm范围；预定实施工地超声波检查部分；构件与混凝土接触面。11、完工涂装1）钢构件在包装、运输、安装和工地施焊过程中，难免会造成部分漆膜碰坏和损伤，需要进行补漆。2）另外，还有一部分需现场安装完成后才能进行补涂（如现场焊接区的补涂）。如不对该部分修补工作不引起重视，将会造成局部生锈，进而造成整个构件锈蚀。3）在进行修补前，应先对各部位旧漆膜和未涂区采取砂纸、钢丝刷等方法进行钢材表面处理，应在缺陷四周的漆膜10～20cm的距离内进行修整，然后进行补刷。钢管桩防腐涂装钢管桩防腐采用普通型单层环氧粉末涂层，涂层最小厚度不小于300μm；涂层材料应满足相关技术要求。构件包装与运输构件的包装（一）构件包装的目的1、在运输过程中，保护构件使之不易损坏。2、每个箱包有一一对应的构件清单，因此，发运方与接受方有据可参，不致引起混乱。3、使构件的运输体积比较紧凑，可以减少运输费用，同时便于构件装卸。（二）包装遵循的原则1、同部位的杆件尽量包装在一起，可以与安装进度配套运输，保证现场所需构件的及时供应，否则，会出现现场堆积的构件很多，但是杆件不配套，影响安装进度。2、包装牢固，运输过程中不要出现散包的现象。导致构件混乱，影响施工现场的交接