新建铁路宁德站房无台柱雨棚钢结构、金属屋面、亚太酿酒有限公司钢结构施工组织设计方案

**工程

站房无站台柱雨棚钢结构

施工组织设计

编制：张伟韦

审核：常付杰

审批：张伟中

中铁建设集团有限公司宁德站房项目部

2008年12月

目录

第一章、编制依据及工程概况.........................................5

第一节、编制依据...............................................5

第二节、工程概况...............................................5

第三节、工程施工目标...........................................9

第四节、施工重点和难点.........................................9

第二章、工厂加工制作方案..........................................11

第一节、主要钢结构材料供应....................................11

第二节、工厂加工制作概况及难点................................14

第三节、站台雨棚主要结构的分类和分段..........................17

第四节、H型钢加工制作工艺....................................19

第五节、焊接箱形钢柱构件的加工制作............................29

第七节、组合截面钢梁的的加工制作..............................34

第八节、屋面系统构配件的加工..................................38

第九节、构件涂装工艺及技术措施................................42

第三章、工程钢构件运输............................................51

第四章、现场安装方案..............................................60

第一节、钢结构现场施工条件分析................................60

第二节、预埋锚栓埋设..........................................62

第三节、钢柱吊装方案..........................................64

第四节、站台雨棚上部结构安装方案..............................74

第六节、放线、测量、定位的技术措施...........................107

第七节、现场施工焊接与质量控制...............................112

第五章、投入本工程的人力及设备计划...............................124

第六章、安全保证措施.............................................126

一、编制原则....................................................126

二、工程文件及国家、行业的有关技术、验收的标准、规范............126

三、本工程施工安全主要特点.....................................128

（一）、高空作业多............................................128

（二）、临边作业多............................................128

（三）、作业面较大............................................128

（四）、重型设备使用多........................................128

（五）、动火作业多............................................128

（六）、跨线施工..............................................129

（七）、施工任务重，工期紧....................................129

四、施工安全管理目标.............................................130

（一）、安全目标..............................................130

（二）、管理目标..............................................130

（三）、工作目标..............................................130

（四）、施工安全管理目标控制..................................131

五、施工安全管理体系.............................................132

（一）、组织机构..............................................132

（二）、各管理人员安全生产岗位责任............................132

六、安全管理制度.................................................136

（一）、例会及考核制度........................................136

（二）、安全技术管理制度......................................136

（三）、建立并执行安全生产技术交底制度........................136

（四）、安全用品管理制度......................................136

（五）、建立并执行安全生产检查制度............................137

（六）、安全教育制度..........................................138

（七）、用电管理.............................................138

（八）、安全处罚条例..........................................139

七、分项工程安全技术措施.........................................142

（一）、网架安装..............................................142

（二）、屋面安装..............................................142

（三）、构件防锈漆的涂装......................................143

（四）、站台钢框架安装.......................................143

（五）、起重吊装安全管理......................................148

（六）、跨线作业..............................................149

（七）、焊接工程..............................................151

（八）、防触电措施............................................152

八、重大危险源及控制措施.........................................155

九、各工种安全技术操作规程.......................................158

（一）、电工安全操作规程......................................158

（二）、电气焊安全操作规程....................................158

（三）、起重工安全操作规程....................................159

（四）、安装工安全操作规程....................................159

（五）、油漆工安全操作规程....................................160

（六）、打磨工安全操作规程....................................160

第一章、编制依据及工程概况

第一节、编制依据

一、编制依据的文件

1、中南设计院提供的《**站房及雨棚施工图纸》

2、**施工组织设计。

3、现场实地踏勘情况。

4、《工程水准测量成果》

5、《公司质量管理程序文件》和《环境保护程序文件》

二、本施工组织设计遵循的主要规范及标准

《建筑结构可靠度设计统一标准》GBJ50068-2001

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

《冷弯薄壁型钢结构技术规范》CB50018-2002

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001

《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88

《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB1228-91

《无缝钢管超声波探伤方法》GB5777-96

《建筑钢结构焊接与验收技术规程》J218-2002

《建筑设计防火规范》GBJ16-87

第二节、工程概况

一、工程总体概况

1、项目名称：**站范围内房屋建筑及配套工程钢结构、钢网架及金属屋面系统

施工工程；

2、施工单位：**建设集团有限公司；

3、设计单位：**设计院；

4、工程地点：**区土尾村；

5、建设规模：建筑面积56000m2；建筑层数：二层；建筑高度：27.4m；建筑

特征：站房为框架结构，屋面为网架结构；雨棚为钢框架结构；

6、质量要求：质量标准：合格；质量目标：钢结构金奖；执行标准：国家和铁

道部现行的工程质量标准和设计要求。

7、施工范围：新建铁路温福线（福建段）宁德站范围内房屋建筑及配套工程钢结

构、钢网架及金属屋面系统的深化设计，材料供应、制作、运输、试验检测、安装、

竣工验收、保修等工作内容、采用包深化设计、包施工、包材料的承包方式。

二、建筑结构设计概况

站房主要分为两层（不包括夹层），一层主要为候车厅、出站厅、售票、办公和设

备用房，地面标高±0.000m,层高7.7m；二层为候车厅、办公和设备用房，楼面标

高7.7m,层高13.6m。站房屋面2〜18轴/A~G轴区域采用钢网架，其余区域为钢筋

混凝土屋面，站房网架平面尺寸大约为200mx45m,主要的柱网尺寸有：8mx16m、

16mxi6m、16X40m。站房结构不设缝。

站房主体结构为框架结构，其中一层为钢筋混凝土框架结构，二层为钢筋混凝

土框架结构和预应力混凝土框架结构，预应力混凝土结构采用后张有粘结预应力梁,

楼板基本采用普通混凝土板，仅在局部区域采用后张无粘结预应力筋。站房入口处

采用跨度为48m的钢筋混凝土拱架结构。

站台雨棚位于主站房一侧，站台雨棚的平面尺寸为458X54.85m,柱网尺寸为

16（24）111（纵向）*55.1111（横向），设置两道横向防震缝将站台雨棚分成三个部分，以减

少温度作用，降低工程造价；同时有利于结构抗震，雨棚采用钢框架结构。

三、钢结构设计概况

本工程钢结构部分主要包括站房屋盖钢网架结构和站台钢框架结构两个部分，

钢结构总体结构形式如下示意图所示:

（图1）

1、站房雨棚钢结构设计概况

本工程站房雨棚为大跨度钢框架结构，共包括三部分，02~1/1轴/G~M轴、2~18

轴/G~M轴、1/18~27/轴G~M轴，其中中间部分（2~18轴/G~M轴）与主站房搭接（共

用主站房柱），其余部分与站房脱开。雨棚钢框柱为焊接箱形截面；垂直铁轨的横向

主框架梁GKLxx采用焊接组合截面，其上下翼缘为焊接箱型截面，中间腹板局部开

洞,跨度为55.25m；平行轨道的纵向结构为由焊接箱型截面组成的空腹桁架GHJxx。

支撑屋面的GWJxx支撑于GKLxx或GHJxx上，GWJxx为焊接H型钢截面。屋面

为带吸音功能的压型钢板屋面。

GKZxx柱脚为刚性柱脚,GKZxx与GKLxx、GKZxx与GHJxx.GKLxx与GHJxx、

GWJxx与GKLxx.GWJxx与GHJxx均为刚性连接,GKLxx与站房柱钢骨刚性连接。

四、钢结构除锈、方腐、防火涂装要求

1、防锈：所有需涂防腐漆的钢构件表面均应进行表面抛丸除锈处理，局部修

补时可采用手工机械除锈，除锈等级分别达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等

级》GB8923中的Sa2.5级和St3级。处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、

油污、水和毛刺等。

2、钢构件防腐漆涂装

所有钢构件在出厂前均喷涂水性无机富锌底漆（要求耐盐雾试验达到10000小

时）；喷砂除锈完毕后至底漆喷涂的时间间隔不得大于3小时。

3、钢结构的涂装要求

漆膜总厚度室外为260ixm,钢结构涂装要求见下表:

钢结构涂装技术要求

序

号涂装要求设计值符合标准备注

1表面净化处理无油、干燥GB11373

石英砂，不

2喷砂除锈Sa2.5GB8923得重复使

用

3表面粗糙度Rz40〜70umGB11373

要求耐盐雾试验达到10000

高压无气

4水性无机富锌底漆100mn(2X50ym)小时，要求耐老化试验达到

喷涂

10000小时

高压无气

5环氧云铁中间漆100ym(2X50um)

喷涂

高压无气

6聚氨酯面漆60um(2X30um)颜色由建筑专业确定

喷涂

4、构件出厂安装前，钢结构表面摩擦连接面、现场焊缝两侧各100mm不能涂

漆。但工地焊接部位应进行不影响焊接的防锈处理。

5、对于预留底漆部分以及运输安装过程中损坏的底漆，应手工打磨后补足底漆

厚度。高强螺栓连接未涂涂料区亦应补涂。

6、对于现场焊缝、应仔细打磨后再刷防锈漆，要求与主体部分相同。

7、防火要求

站台雨棚柱按1.5h的耐火极限采取防火保护措施；

无防火保护的其他部位在所要求的耐火时间内满足抗火承载力要求；

站台雨棚柱采用超薄型防火涂料，涂料组成：水性无机富锌底漆2道，(2X50

um)+超薄型防火涂料(<3mm)+面漆。

防火涂料产品应经国家检测机构检测合格，喷涂的技术要求按《钢结构防火涂

料应用技术规程》(CECS24)执行。

防火涂料底层材料不得锈蚀钢材，防火涂料应与防锈底漆、面漆兼容。

防火涂料厚度应通过耐火试验确定。

第三节、工程施工目标

一、质量目标

合格：工程达到国家和铁道部现行的工程质量验收标准及设计要求，并满足验

收速度的质量要求，工程一次验收合格率达到100%,满足全线创优规划要求。

二、工期目标

计划于2008年9月30日进入现场开始站台雨棚钢结构安装，2009年2月20

日完成站台雨棚钢结构的安装

三、安全生产目标

1、安全生产管理

杜绝责任伤亡事故，杜绝铁路交通一般B类责任事故及客运列车一般C类及以

上责任事故，新线工程列车运输铁路交通一般事故D类控制到每百天一件以内，遏

制“三违”（违章、违纪、违规）行为。

2、职业安全健康、环境法律法规及其他要求得到贯彻执行；

3、安全生产责任目标

（1）杜绝重伤和死亡事故的发生；

（2）预防高处坠落、物体打击、机械伤害、坍塌、触电、火灾、中毒事故，轻

伤事故频率控制为千分之六；

（3）杜绝机械事故。

第四节、施工重点和难点

一、钢结构加工制作

本工程钢结构种类、截面规格类型多，构件类型包括焊接箱型截面钢柱构件；

焊接组合截面刚框架梁，其上下翼缘为焊接箱型截面，中间腹板局部开洞；焊接箱

型截面组成的空腹桁架；焊接H型钢截面钢屋架；以及屋面系统的彩钢板、屋面橡

条构件等，对生产厂的生产实力及要求较高。钢框架梁组合键截面构件的加工制作、

焊接箱型截面构件和方钢管构件的相贯面切割等，加工精度控制难度大。需要生产

厂家有较强的构件生产能力和类似的加工经验，才能确保按要求保质保量完成本工

程钢结构的加工任务。

二、结构安装难度大

由于钢结构跨度较大，吊装重量较重（最重的一根钢框梁GKL7a达64T）,施

工过程中又受到现场条件的限制。使得安装难度增加。对于本工程钢结构的施工，

现场拟配备两台100吨履带吊用于站台雨棚屋盖主钢结构的安装，同时现场配备25

吨和50吨汽车吊用于现场钢结构构件的拼装以及屋盖次要结构构件的吊装施工。

三、工期紧

本工程屋盖钢结构为桁架结构，钢结构用钢量约4000多吨，且本工程为火车站

房以及站台雨棚工程，钢结构的结构形式包括钢网架和钢框架两种，而钢结构施工

总工期只有112天，还需要考虑加工及深化设计的时间。因此工期非常紧张。

四、焊接难度大、焊接工作量大

本工程为全焊接结构，且大部分焊缝为一级焊缝和二级焊缝。如何选择合理的

焊接工艺，控制焊接变形，减小焊接应力及焊前预热、焊后热处理等是控制的重点，

也是难点。

五、测量控制及调整

本工程为空间结构，其安装过程中的定位准确及精度保证十分重要，是本工程

测量控制的重点。为保证结构安装、安装误差在规范允许的范围内，钢结构安装时

需采用全站仪对轴线进行复核、对构件的空间坐标进行测量定位，保证安装精度。

第二章、工厂加工制作方案

第一节、主要钢结构材料供应

一、站台雨棚屋盖主结构材料的选用

1、型钢与板材

站台雨棚的GKZxx及GKL5〜7、GKL7a的材质均为Q345GJC,其化学成分和

力学性能应符合《高层建筑结构用钢板》YB4104-2000的规定。GKL1〜4的材质为

Q235GJC,其化学成分和力学性能应符合《高层建筑结构用钢板》YB4104-2000的

规定。其他构件材质处图纸中特别制定的外均为Q235B,其化学成分和力学性能应

符合《碳素结构钢》GB/T700或《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94的规定。

锚栓采用Q235B钢，其化学成分和力学性能应符合《碳素结构钢》GB/T700的

规定。

厚度大于40mm的钢板，应符合国家标注《厚度方向性能钢板》GB5O313中关

于Z15级的断面收缩指标和含硫量不超过0.01%的要求。

所有钢管（除特殊注明外）均采用热轧无缝钢管，并满足《结构用无缝钢管》

GB162-1999的规定。

圆柱头栓钉应符合《圆柱头栓钉》GB/T10433-89的规定。

所有钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于12钢材的屈服

点不超过其标准值的10%,且伸长率应大于20%,且应有良好的屈服台阶和良好的

可焊性。

钢材均要求具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷、碳含量的合格保证及

冷弯试验的合格保证。

2、节点销轴

节点销轴采用合金结构钢，牌号为40Cr,其化学成分和力学性能应符合《合金

结构技术条件》GB3077的规定。热处理硬度为285-312HB,屈服强度不低于785Mpa,

构件须经调质处理。

销轴应进行逐根探伤，全轴进行超声波探伤和表面磁粉探伤，超声波探伤按

GB/T4162,A级合格；表面磁粉探伤参照ZBJ/04006-87、JBZQ/610KYB/3209-82,

2级合格，表面采用热浸镀锌，镀锌层厚度80um。

3、螺栓材料

除特殊注明外，高强螺栓为10.9级摩擦性高强螺栓，大六角头或扭剪型，直径

>24时采用六角头，直径W24时可采用扭剪型。其质量应分别符合《钢结构高强度

大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》GB/T1228-1231和《钢结构用扭

剪型高强度螺栓连接副》GB3632-GB3633的规定。连接面采用喷砂处理。连接板材

为Q345B时，摩擦面的抗滑移系数不小于0.50；连接板材为Q235B时，摩擦面的

抗滑移系数不小于0.45；高强螺栓施工应遵照《钢结构高强度螺栓连接的设计、施

工及验收规程》JGJ82-91的要求。普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓-C级》

GB/T5780和《六角头螺栓》GB/T5782的规定，性能等级为4.6级。

4、焊接材料

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，可采用低强度

钢材相适应的焊接材料。由焊接材料和焊接工序所形成的焊缝，其机械性能应不低

于原构件的等级。

手工焊接用焊条的质量标准应符合《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》

GB/T5118的规定；对于Q235钢钢宜采用E43型焊条，对Q345钢宜选用E50型焊

条，所有主体结构（楝条除外）采用焊接的均应采用低氢型焊条或超低氢型焊条。

自动焊接和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/T17493,《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。

气体保护焊用氨气或二氧化碳气体应分别符合现行国家标准《氤气》GB/T4842

及《焊接用二氧化碳》的规定。

5、高强钢板

高强钢板采用35CrM。钢，经热处理后屈服强度不小于500MPa,抗拉强度不小

于650MPa,伸长率不小于20%。高强钢棒端部U形连接件螺纹部分须进行磁粉探

伤，符合JB/T8468-1996规定的质量等级标准；其余部分超声波探伤符合GB8652-88

规定的质量等级A级标准。马蹄形连接端部节点、紧固旋扣的抗拉承载力均高于高

强钢棒，表面进行氟碳喷涂处理。

6、涂装油漆材料选用

层次名称

底漆水性无机富锌底漆

中间漆环氧云铁中间漆

面漆聚氨酯面漆

二、材料采购组织方案

本工程原材料采购和进厂质量控制我们将严格按IS09001质量体系程序和设计

要求，依据受控的质量手册、程序文件、作业指导书进行原材料采购和质量控制，

确保各种原辅材料满足工程设计要求及加工制作的进度要求。对本工程的材料供应,

各部门履行以下职责，以充分保证材料的及时供应和质量控制。

1、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，送交综合计划部。

2、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。

3、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。

4、质管部负责对进厂材料的及时检验、验收，根据设计要求、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

中心应及时作出材料的化学分析、机械性能的检验。

5、材料仓库应按规定保管好材料，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。

特别是对焊条、焊丝、焊剂做好防潮和烘干处理，对油漆进行保质期控制。

6、原材料进厂控制

材料在订购时，一般有以下要求：材料定长、定宽。材料定尺的目的是：最大

限度的节约材料，使材料的焊接拼接达到最低限度。

7、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。

质量检查员严格控制材料的各项技术指标。验证其是否符合设计及相应的规范

要求。如果对材料的质保资料有疑点等，可拒绝在签收单上进行签字，并及时与材

料供应商进行联系。

钢材的品质检验是最直接、最有说服力的质量保证手段。在操作时，必须确保：

检验机构与钢材供应商及客户在此工程中没有任何商业关系，独立进行检测活动；

检测机关必须具有权威性，检测资质证书齐全且都在有效期之内，钢材的取样必须

有业主见证人现场监督。材料送样及试验时，要有见证人在场。

第二节、工厂加工制作概况及难点

一、工厂加工制作内容概况

本工程站台雨棚钢结构构件加工主要包括：焊接箱形截面柱、垂直铁轨的横向

主框架梁GKLxx（焊接

组合截面，其上下翼缘为

焊接箱型截面，中间腹板

局部开洞）、平行轨道的

纵向桁架GHJxx（由焊接

箱型截面组成的空腹桁

架）、支撑屋面的GWJxx

（焊接H型钢截面）及

带吸音功能的压型钢板

屋面。

GKZxx柱脚为刚性

柱脚；GKZxx与GKLxx、

GKZxx与GHJxx、GKLxx与GHJxx、GWJxx与GKLxx、GWJxx与GHJxx均为刚

性连接，GKLxx与站房柱钢骨刚性连接。

站房雨棚为大跨度钢框架结构，垂直线路方向梁GKLxx跨度为55.25m。站台

雨棚典型节间结构形式如上图所示。

二、工程加工制作重点、难点分析

1、站台雨棚垂直于铁轨方向的主框架梁加工制作难度较大

本工程站台雨棚垂直铁轨的横向主框架梁GKLxx采用焊接组合截面，其上下翼

缘为焊接箱型截面，中间腹板局部开洞；构件加工阶段需先行进行上下翼缘焊接箱

型截面构件的加工制作，然后将上下翼缘焊接箱型截面构件与开洞钢板腹板组装成

一个整体，如果施工措施不当，腹板产生挠曲变形，其校正施工难度较大。经过认

真细致分析，我司决定在该主框架梁工厂加工制作阶段，在上下翼缘焊接箱型截面

构件加工制作阶段每2m设置加劲工艺隔板，隔板与箱型构件连接牢固，可有效避

免组合钢梁在组装成型时腹板的变形。

3、壁厚较薄的构件加工制作过程中变形控制难度大

本钢结构构件较多，部分构件壁厚相对较薄，切割下料、焊接变形不易控制，

所以控制杆件热变形是本工程加工制作的一个重点。构件工厂加工阶段，我司将根

据各构件的具体特点制定有针对性的加工制作工艺，减少和避免由于操作不当引起

的构件截面变化和整体变形，对于部分无法避免的变形将采取有效矫正措施，保证

构件加工制作精度，以利于现场施工安装的施工进度保证。

4、部分箱型钢柱构件壁厚较大导致构件加工制作难度较大

站台雨棚2轴〜18轴钢结构框架柱靠近站房一侧部分为预埋于主站房钢筋混凝

土框架结构柱的箱型钢骨构件，该钢骨柱壁厚分别达到34mm和42mm,钢骨构件

材质为Q345GJC,钢板厚，焊缝焊接熔敷金属量大，焊缝裂纹敏感度高，箱型截面

角焊缝层状撕裂倾向性大，同时箱型截面较大的为口1000X800,构件截面内部空间

有限，箱体内部焊接位置受限，对焊工技能要求很高。如何采取有效措施保证构件

加工制作质量是本工程加工制作的又一个难点。针对这一施工难点，我司针对性的

施工策略为采用小坡口、自动焊以减少焊缝金属的熔敷量，减少焊接变形；同时在

加工制作前编制合理的加工制作方案，确定合理的焊接顺序，焊接施工前进行预热、

焊接完成后进行保温处理以及VSR消减焊接残余应力的施工方案，确保构件加工制

作质量。

三、钢结构构件加工制作方案

构件加工制作工艺及质量控制技术措施是钢结构工程中一个重要的分项工程，

构件的加工的质量好坏直接关系到整个工程的质量。因此必须制定一个科学、先进、

精度控制高的生产工艺。

本雨棚钢结构工程制作的重点主要在于钢框架梁、钢桁架梁、刚框架柱。考虑

本工程的重要性，在生产过程中有一些不可见的因素，钢结构深化设计，加工制作

必须满足施工方安装的需求为前提。为保证钢结构构件加工任务的顺利实现，首先

原材料的检验必须按照本工程技术要求文件的规定严格控制。其次是制作前对工人

焊接操作技能进行一次培训及综合考核，以达到熟能生巧的目的，并对即将投入本

工程施工的设备进行一次全方位的检修，以提高构件机械化加工精度；来保证加工

产品的质量；达到业主要求。本工程钢结构加工组织方案如下：

1、加工制作管理体系

工厂加工制作，由项目总指挥对公司设计、生产、设备材料供应质管等部门进

行综合协调和控制，各专业部门和下属专业加工车间班组等根据综合计划按工艺特

点要求对钢结构构件进行加工制作，具体由各专业车间完成加工任务，主要单位职

责如下：

设计院一一工程的深化设计和加工图设计

技术部一一负责工艺设计和施工组织设计

供应部一一负责原材料供应

质管部一一负责质量管理、检验和试验

综合计划部一一负责综合协调和总体进度控制

生产部一一负责钢结构的钢框架梁、钢框架柱、联系桁架、支承构件和网架结

构的网架杆件、螺栓球、以及其它各种网架结构构配件等钢构件的加工

加工制作管理体系详见下表：

加工制作组织机构图

2、加工管理和保证措施

本工程构件在制作过程，有以下几个特点：

⑴、工程建造周期紧凑，要求生产、制作、加工中随时满足业主要求，满足现

场安装要求，确保工期；确保质量。

⑵、加工精度要求高，形位公差严，必须有高精度的机加工保证。

⑶、焊接、涂装质量要求高，必须采用合适的焊接方法，制定科学合理的焊接

工艺，焊接人员操作能力应十分熟练。

⑷、运输量大，既要按安装顺序运输满足现场安装进度需要，又要保证构件不

产生变形，不损伤涂层。

⑸、要有足够的构件存放场地。

根据以上这些特点，为加快进度，提高效率，保证质量，使制作形成顺畅的生

产线，就要求具有所需的配套生产设施和设备足够、完好，以保证构件制作顺利完

成。

在制作工艺上，结合工厂的加工能力，对关键工序和生产环节制定出必要的技

术措施，包括防止构件吊运时发生变形的措施，保证钻孔尺寸精度的措施，保证焊

接质量和控制焊接变形的措施，保证涂装质量的措施等。

第三节、站台雨棚主要结构的分类和分段

工程位于福建省宁德市东桥区土尾村，构件加工基地位于浙江省杭州市萧山区，

距离工程所在地距离遥远；根据我国公、铁路运输法第四十九条规定：运输钢结构

构件工厂制作控制在16000mmX3200mmX2800（长X宽义高）以下，每个构件的

重量控制在40吨以下。鉴于以下原则，对本工程的主要结构进行如下分段。

一、焊接箱型截面钢柱构件的工厂制作分段

本工程工焊接箱型截面钢柱主要用于站台雨棚框架柱部分，，钢柱截面尺寸包括

□1000X800X34X34-□700X700X34X34等多种规格，柱上伸有牛腿连接件，

钢柱构件下部预埋于钢筋混凝土基础承台，通过柱脚牛腿、节点板以及预埋钢柱部

分柱身均匀分布的焊接栓钉与钢筋混凝土基础承台可靠连接；除12根钢骨柱构件外,

其余钢柱构件长度达到17.8m,根据钢柱结构特点以及安装工艺考虑，本工程钢柱

工厂加工制作阶段需要进行分段，钢柱最重达到17.6T,分段原则为采取满足运输要

求和现场安装施工工艺要求，由于构件运输长度为12m,故将钢柱分为三段，分段

点设置在基础承台顶面以上1.8m、12m（三段）或3.25m（两段）处；钢柱分三段

的，采取工厂预拼装散件运至现场，以承台面为基准在地面拼接，然后分两段进行

吊装。这样既可以满足钢柱分段后分段长度符合公路运输长度要求，又能满足本工

程钢结构安装施工工艺要求。钢柱分段示意图如下：

钢柱构件第一分段钢柱构件第二分段

二、主框架梁分段

本工程钢结构加工制作难度最大的为站台雨棚横向组合截面主框架梁的加工制

作，该梁上下翼缘为焊接箱型截面，截面规格包括口480X800X30X30〜口480*700

X12X18等多种规格，腹板为钢板构件，局部开孔，腹板厚度主要包括25mm、22mm

和20mm等三种；组合截面钢梁为屋盖荷载向下部钢柱以及基础传递的主要结构构

件，其两段与雨棚两侧钢梁相连接，钢梁之间通过组合桁架构件连接，所以其跨度

较大，该钢梁的跨度达到55m。根据深化设计图纸分析，该组合截面钢梁上翼缘焊

接箱型截面构件厚度在不断变化，此构件的加工制作结合我公司的安装施工方案考

虑，可将组合截面钢梁分为五段进行加工制作，分段点的设置情况为每12m左右设

置一个。本工程组合截面钢梁的整体结构以及分段情况分别如下图所示：

站台雨棚实腹钢梁结构图及分段情况示意图

三、桁架分段

站台雨棚结构中平行于轨道方向桁架GHJXX的长度有两种类型，类型一长度

为16米，类型二长度为24米。为便于构件运输，桁架在工厂内加工时，将长度16

米的桁架分成两段，长度24米的分成三段，由现场进行拼装。桁架分段示意图如下：

24米长桁架分段示意图

第四节、H型钢加工制作工艺

本工程站台雨棚屋盖钢结构构件中用到较多的H型钢构件，H型钢构件包括焊

接H型钢和热轧H型钢两类。焊接H型钢构件截面规格主要包括H450X350X12

X22、H450X350X9X14、H400X200X9X12.H380X300X8X12.H350X350X

16X22、H300X300X8X16.H400X200X9X12等多种构件。热轧H型钢构件规

格主要包括H700X300X13X24、H582X300X12X17.H482X300X11X15>H248

X124X5X8、H300X200X8X12等多种规格构件。

本工程焊接H型钢构件的生产加工工艺如下：

一、焊接H型钢加工制作工艺

1、焊接H型钢加工制作工艺流程

焊接工艺评定加工工艺方案制定

下料、切割、坡口

翼缘板、腹板组装厂

过程监测

埋伏自动焊接卜」

探伤、矫平外形尺寸检查

校正划线检测、测量

H型钢下料切割

矫正

校正

外形尺寸检查测量

坡口，摩擦面处理

拼装、焊接、矫正

表面处理

测量验收

2、焊接H型钢加工制作工艺和方法

1、钢板的预处理、矫平、下料切割

钢板下料切割前需要进行钢板预处理，出去钢板表面的氧化层，提高钢

板表面的致密性，保证焊接质量。

钢板下料切割采用精密数控火焰钢板切割机。

2、钢板对接

钢板对接坡口采用半自动精密切割，钢板对接焊接采取半自动埋弧

焊焊接。

3、T型部件制作

T型组立在H型钢生产线上全自动组立机上组立成型，确保T型组立腹板

与翼缘板的垂直度达到设计要求，组立后进行临时固定，固定采用附加工艺板方

法固定。

4、H型钢组立

H型钢组立在进口H型钢生产线上组

立，四个液压定位系统顶紧H型钢构件的上

下翼缘板和腹板上进行定位；调节翼缘板的

平行度和翼板和腹板的垂直度然后固定；固

定焊接采用C02气体保护焊。

5、H型钢焊接

H型钢焊接在H型钢自动生产线上进行全自动埋弧焊节，将合格的H

型钢构件吊上船形胎架上，调节其焊接位置后固定焊接，焊接采取对称焊

接顺序施焊。

6、H型钢矫正

H型钢四条主焊缝焊接后由于焊

接产生的热量一时难以释放；然而产

生焊接应力变形，所以构件焊接后为

确保翼缘板的平行度要求。需要进行

H型钢的矫正。矫正在H型钢自动生

产线上的矫正机上矫正。

7、H型钢测量

H型钢在成型后需要进行测量，测量主要是翼缘板平行度，翼缘板与腹板

的垂直度是否符合设计要求。

8、H型钢钻孔、端面加工

H型钢成型后进行钻孔加工，钻孔在进口全自动三维数控钻床上加工，确保孔间

距符合设计要求；由于工程结构系高层钢结构，所以端面加工是保证钢结构对接的重

要质量因素。端面加工主要在端面铳床上进行铳削坡口。确保两端面的平行度。

9、构件抛丸处绣

构件制作完成合格后进入抛丸除绣加工，抛丸除绣主要采取进口八头

全自动抛丸除绣机抛丸。

10、构件标识、存放

将构件编号定位标记等按工艺规定标注在规定位置，

杆件存放时应注意保护，下层垫枕木，多层构件堆放时注意构件变形。

二、焊接H型钢加工制作工艺细则

1、钢板拼接

采购的钢板若长度不够，应进行钢板拼板。钢板拼板应为整体对接钢板对接只

允许长度方向对接。钢板拼接、对接应在平台上进行，拼接之前需要对平台进行清

理；将有碍拼接的杂物、余料、码脚等清除干净。钢板的对接坡口尺寸见下图，钢

板的对接只允许长度方向对接。采用龙门自动埋弧焊或小车式埋弧自动焊。

60°±5°

t:<20;b0"2;P:7±lt、tl:20^40;b：0〜2；p:6±1;

钢板对接坡口图

(1)、按拼板排料图领取要求对接的钢板，进行对接前需要对钢板进行核对；核

对的主要指标包括：对接钢板材质、牌号、厚度、尺寸、数量，对外观表面锈蚀程

度等。经检验合格后方可进行拼接，若钢板在拼接之前有平面度超差过大时，需要

在钢板矫正机上进行矫正；

(2)、钢板矫平合格后才进入拼接。合格后划出切割线。钢板焊接坡口采用龙门

刨刨削或用钢结构万能坡口切割机铳削而成，加工后用样板检查坡口尺寸。焊接前

应对坡口及坡口边缘至少100mm处进行彻底检查，并采用超声波检查是否有夹层、

裂纹、夹灰等缺陷，如发现有上述等问题及时报有关人员进行处理。

(3)、钢板对接在专用工作平台上进行，以保证对口错边AWt/25且不大于2mm,

t为钢板厚度。钢板的定位点焊采用CO2气体保护焊，焊接采取半自动埋伏式小车

焊接；焊接前应对钢板进行预热措施，预热温度为150〜200℃,焊缝长度为200mm

(焊缝长度)X500mm(间隔长度)，焊接参数为：

焊丝直径：①1.2mm的ER50-6；

焊接电流：直流反接，280A〜330A;

焊接电压：28-35V；

(4)、焊后进行外观检查，检查合格后做好记录。施焊24小时后，对焊缝进行无

损探伤，确认焊缝内在质量合格之后，做好记录，转入下一道工序。若发现有缺陷，

必须报告负责人，并由主任焊接工程师制定整改措施，进行整改，整改后继续进行

无损探伤。若再次不合格，则该工件进行报废处理或转作它用。

2、放样下料

H型梁板材应经进厂复检，并经检查满足设计及规范要求后方可使用。放样下

料应以保证加工质量和节约材料为目的。各施工过程如钢板下料切割、H型钢组合、

各部件和零件的组装，构件预拼件组装都需有专业放样工在加工面上和组装大样板

上进行精确放样。放样后须经检验员检验，以确保零件、部件、构件加工的几何尺

寸，形位分差、角度、安装接触面等的准确无误。为了保证切割质量，厚板切割前

先进行表面渗碳硬度试验，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，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。

3、下料切割（含坡口）

H型钢翼缘（腹）板下料采用数控多头钢板切割机、伊萨一汉考克等离子、数

控火焰多头切割机进行切割下料，加劲、连接钢板下料采用伊萨一汉考克等离子、

数控火焰多头切割机和小车式火焰切割机进行下料切割。钢板切割前应用钢板矫正

机对钢板或型材进行矫正。对焊接钢板或H型钢还必须进行检验和探伤，确认合格

后才准切割。加工的要求应按公司内控标准检验切割面、几何尺寸、形状公差、切

口截面、飞溅物等，检验合格后进行合理堆放，做上合格标识和零件编号。为保证

切割板材的边缘质量，同时使切割的板材应两边受热均匀，不产生难以修复的侧向

弯曲，即应采用数控多头等离子火焰切割机，使板的两边同时切割下料。

4、H型钢构件组装顺序、方法和要求

（1）、焊接H型钢的组立

首先采用钢针在翼板上划出中心线，以中心线为基准再划出腹板的组装线（如

下图），对准组装线进行型钢的组立，组立在自动组立机上进行。

（2）、H型钢四条纵焊缝焊接

H型钢焊接在门式埋弧焊机上进行，焊前需要对焊缝进行清理；焊接顺序采取

对角施焊（如图示），焊接工艺按工厂标准执行。

（3）、焊接H型钢的矫正

（4）、型钢梁腹板螺栓孔的制作

钢结构钢梁螺栓连接的螺栓孔加工可分为两种，一种是截面尺寸W1000mm的，

直接采取三维数控钻床直接钻孔；另一种是截面尺寸＞1000mm的，采取连接板套

打方法进行螺栓孔的加工，先是连接板采取平面钻床将螺栓孔加工好，然后以连接

板为基准进行钢梁上的腹板螺栓孔的加工。本工程钢结构中钢梁的规格从截面大小

看均为第一种截面，螺栓孔的加工直接采用三维数控钻床直接钻孔即可，而对于连

接板螺栓孔的加工则需采用平面钻床进行加工，螺栓孔的加工制作工艺如下：

(1)、三维数控钻床螺栓孔的加工

在进行钢梁三维数控钻床螺栓孔加工时，由于螺栓孔为正圆柱形，所以孔垂直

与钢板表面的倾斜度应小于1/20,并孔周边应无毛刺、破裂、喇叭口或凹凸的痕迹

等，切屑应进行清除干净。

(2)、连接板螺栓孔的加工方法

连接板的螺栓孔的加工采用三维平面钻床；将下料合格的连接板吊上三维平面

钻床，调节连接板的位置，以铳削面为基准进行制孔定位，进行第一个螺栓孔的加

工，然后以第一个螺栓孔为基准进行全部的螺栓孔的制作，钻孔采取成对法进行；

然后单配，确保每个节点连接板孔是同时刻制作。连接板进行螺栓孔制作后，保证

孔间距公差控制在±0.05mm。

(3)、钢梁锁口加工

锁口采用机械设备成型或锁口机上进行;确实无法进行机械锁口的，手工切割，

必须采用样板划线，切割后打底；锁口必须平整顺滑。

(4)、钢梁工厂制作成型

经过前面几道工序的制作，焊接H型钢构件及其构配件及加工制作完成。

三、热轧H型钢构件的加工制作工艺

本工程钢结构中主次梁类构件中有较多的热轧H型钢，主要材质为Q345B、

Q235Bo

热轧H型钢的力学性能优于焊接H型钢，且加工成钢结构构件时所发生的加工

费用略低，但由于目前国产热轧H型钢的尺寸规格少，选择使用的局限性强，根据

计算选取截面时往往要取大一档，而焊接H型钢的截面高、宽和板厚尺寸选取较自

由，尺寸组合更能贴近计算需要，因而用钢量相对较省。

热轧H型钢由于一般均为非定尺材料，通常长度为12m左右；如按设计尺寸定

尺生产，则增加材料成本，否则加工成构件时除增加生产成本，且材料利用率降低；

而焊接H型钢可根据设计灵活加工生产，材料利用率相对较高。

热轧H型钢、角钢、槽钢为成品采购，产品进厂必须严格按照设计、国家现行

相应规范和公司外购产品质量控制手册进行检查和复验。

检查矫正：对于热轧H型钢、角钢、槽钢在运输过程若产生弯曲变形等在加

工前必须进行矫正，对于热轧H型钢主要在H型钢矫正机上进行矫正，矫正时应采

取逐级矫正，避免施力过，矫正后在H中存在残余应力。

下料：经检验，矫正合格后的材料按设计和加工图要求进行切割下料。热轧H

型钢下料主要采用数控卧式带锯床或锯床进行下料

开坡口：H型钢下料好后按设计要求对构件进行开坡口，H型钢坡口在钢板坡

口机和锁口机上进行开坡口。

H型的端铳和钻孔：H型下料好后移至端铳机上进行一面端铳，并以此面为基

准在数控三维钻床上进行钻孔加工。

为了确保钻孔精度和质量，采用模钻时均须有放样工放样划线划出基准轴线和

孔中心，采用数控钻的其首次加工品均应经检验员首检合格后才准批量钻孔，零件、

部件、构件钻孔后均需经检验员检验合格后做上合格标识才准转序。

钻孔的其他要求同焊接H型钢加工工艺要求。

摩擦面、除锈、涂装：H型钢、角钢、槽钢摩擦面、除锈、涂装等其他工艺要

求与焊接H型钢加工工艺和技术要求一样。

第五节、焊接箱形钢柱构件的加工制作

本工程站台雨棚钢结构构件中用到大量的焊接箱型截面构件，箱形构件主要用

于钢结构钢柱构件、焊接组合截面实腹钢梁上下翼缘以及钢桁架上下弦杆、腹杆构

件等，其截面主要包括口1000X800X34X34、□1000X700X30X28.□1000X700

X30X25,□800X800X42X42、□700X700X34X34、口480)<800X30X30、□

480X800X28X28、□480X800X15X25,□480X700X25X25、0480X700X22

X22、口480X700X15X22、□480X700X20X20,□480X700X14X18、0480

X700X12X18等多种规格箱型截面构件，本工程箱形构件的生产加工工艺如下：

一、箱型构件加工流程

二、焊接箱型钢构件加工制作工艺和方法

1、钢板的预处理、矫平、下料切割对接

钢板下料切割前需要进行钢板预处理，出去钢板表面的氧化层，提高

钢板表面的致密性，保证焊接质量。

钢板下料切割采用精密数控火焰钢板切割机。

第七节、组合截面钢梁的的加工制作

大跨度组合截面实腹钢梁的上下弦均为箱形截面梁，其加工工艺如前所述。实

腹梁的腹板则为钢板。因此实腹梁的加工制作类似于焊接H型钢的加工制作。实腹

梁在工厂整体组装后分段运输至现场安装。

其组装过程如下：

1、焊接箱形梁的加工制作。

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