圆厅钢结构施工关键工序操作手册

圆厅钢结构施工关键工序操作手册本手册基于圆厅钢结构施工图纸、现行规范标准及专项施工方案，聚焦钢结构制作、吊装、高强螺栓安装、现场焊接、壳体卸载五大关键工序，明确各工序操作流程、技术要点、质量控制及安全注意事项。手册内容简洁实用、针对性强，适用于现场作业人员实操指导、技术交底及过程管控，旨在规范关键工序作业行为，保障施工质量与作业安全。一、总则（一）编制目的统一圆厅钢结构关键工序操作标准，明确各环节技术要求与管控重点，帮助作业人员快速掌握核心操作要点，规避施工偏差及安全风险，确保施工质量符合设计及规范要求，提升工序作业效率。（二）适用范围本手册适用于圆厅劲性墙连梁、二三层钢梁（含最大跨度34.1m、最重57.3t大型钢梁）施工中的钢结构制作、吊装、高强螺栓安装、现场焊接、壳体卸载五大关键工序，覆盖从构件加工到体系转换的全流程关键作业。（三）编制依据项目施工图纸（结施157～163）及设计文件；《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001）；《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81—2002）；《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82—91）；《工程测量规范》（GB50026—93）；项目专项施工组织设计及现场实际施工条件。（四）核心要求作业人员必须经专项技术交底、考核合格后方可上岗，特种作业人员（起重工、电焊工、架子工等）需持有效特种作业操作证；严格遵循操作流程，每道工序完成后需经质量检查合格，方可进入下道工序；施工中严格执行“三检制”（班组自检、技术复检、质量专检），做好作业记录，确保可追溯；优先采用经工艺评定确认的施工方法，关键参数不得随意调整。二、钢结构制作关键工序操作（一）操作流程图纸深化设计→放样下料→构件组装→焊接作业→端头处理→编号标识（二）分步操作要点1.图纸深化设计在满足设计及规范要求前提下，优化构件分段及节点构造，确保加工便捷性与现场安装适配性，重点优化大型钢梁分段方案；深化图纸需在10个工作日内完成，经设计单位审批、总包及监理确认后，方可用于构件加工。2.放样下料按1:1比例现场放样，确定构件精确尺寸并制作样板，作为下料及组装基准；排板时优先纵向排列，减少横向对接焊缝，两条平行焊缝间距≥10倍板厚，避免应力集中；采用数控或半自动切割下料，手工切割边缘需用角磨机磨平，切割面粗糙度≤0.03mm，坡口角度偏差控制在±5°；下料时预留焊接收缩余量，根据构件尺寸及焊接工艺确定预留量，一般为5~10mm。3.构件组装搭设船型胎架，胎架需平整牢固，确保构件组装精度，胎架平整度偏差≤2mm/m；将翼板、腹板、横隔板吊至胎架精确定位，采用靠模、夹具固定牢固后进行定位焊，定位焊焊缝长度30~50mm，间距200~300mm；H型钢翼板与腹板对接接头需相互错开250mm以上，组装后检查构件长度、宽度、高度及拱度，偏差符合标准后方可进入焊接工序。4.焊接作业主焊缝采用埋弧自动焊，焊接前完成焊接工艺评定，确定焊接电流、电压、焊接速度等参数；板厚≥30mm时采用X型坡口，反面采用碳弧气刨清根，清根后打磨平整再施焊；焊材预处理：焊条（E5015）烘烤温度350~400℃、保温1h，焊剂烘烤温度250℃、保温2h，焊材随用随取，现场存放于150℃保温筒内；多层焊时，每道焊缝焊后及时清理焊渣，检查无气孔、夹渣等缺陷后再焊下一层，层间温度控制在85~110℃。5.端头处理及编号构件焊接、校正完成后，以长度方向轴线为基准进行端头处理，一端采用铣削加工，另一端采用型钢切割机加工，确保端面平整，垂直度偏差≤H/1000（H为构件高度）；涂装完成后，在构件明显位置标注编号、轴线标记、长度及重心位置，便于现场识别、吊装及追溯。（三）质量控制标准孔径偏差≤+1.0mm，孔距偏差≤±1.5mm，孔位精度采用卡尺、钢卷尺检测；H型钢翼缘板垂直度偏差≤b/100（b为翼缘板宽度），采用经纬仪测量；焊缝外观无裂纹、气孔、夹渣等缺陷，焊脚尺寸符合设计要求，一级焊缝100%超声波探伤合格，二级焊缝20%超声波探伤合格。（四）安全注意事项焊接作业时搭设防护棚，配备消防器材及通风设备，防止火花飞溅引发火灾；操作人员佩戴防护面罩、绝缘手套等防护用品，避免弧光伤害及触电风险；碳弧气刨作业时，佩戴防护眼镜，清理作业区域易燃物，设置警戒标识。三、钢结构吊装关键工序操作（一）操作流程吊装准备→构件进场验收及堆放→吊装顺序确认→大型钢梁吊装→中小型构件吊装→临时固定→校正验收（二）分步操作要点1.吊装准备场地准备：平整吊装作业区及运输通道，规划构件堆放区，确保150t履带吊、50t及25t汽车吊进场及作业空间，作业半径内无障碍物；设备准备：调试起重设备，检查制动系统、力矩限制器、钢丝绳及卸扣，确保性能正常；调试全站仪、水准仪，确保测量精度；防护准备：搭设高空作业操作平台及防护栏杆，平台承载力≥2.5kN/m²，作业区下方搭设双层防护棚；试吊：大型钢梁吊装前进行试吊，试吊高度100~200mm，停留10~15min，检查吊装设备、索具及构件稳定性，无异常后方可正式吊装。2.构件进场验收及堆放构件进场后，核对编号、尺寸、数量及出厂合格证，检查制作精度及外观质量，超差构件需在地面修复合格后方可吊装；构件堆放采用枕木垫平，垫木间距根据构件重量及长度确定，避免构件变形，堆放位置远离作业边缘≥1.5m，防止坠落。3.吊装顺序遵循自下而上、从中间向两侧分层分段吊装原则，具体顺序为：

5.4m处劲性混凝土墙中柱间连梁吊装→校正、焊接；+9.85m处劲性混凝土墙中柱间连梁吊装→+9.85m标高处钢梁吊装→校正、高强螺栓连接、焊接；+16.550m处劲性混凝土墙中柱间连梁吊装→+16.550m标高处钢梁吊装→校正、高强螺栓连接、焊接。4.大型钢梁吊装（以GKL205a为例）采用150t履带吊为主吊、50t汽车吊为辅吊，主吊选用主臂45.7m工况，作业半径控制在20~38m，额定起重量13.9~32.4t；构件采用四点绑扎法，钢丝绳选用φ28/φ34.5规格，配备溜绳控制构件姿态，避免吊装过程中碰撞已安装构件；分段构件吊至钢支承架上，进行高空拼接，起吊就位后拉设两道及以上缆风绳临时固定，缆风绳拉力均匀；用导链及千斤顶微调构件位置，通过全站仪、水准仪复核轴线、标高及垂直度，轴线偏差≤5mm，标高偏差≤±3mm，拼接处标高偏差≤2mm，合格后进行后续连接作业。5.中小型构件吊装劲性墙柱间连梁采用25t汽车吊吊装，其余中小型钢梁采用50t汽车吊吊装；吊装时确保构件平稳就位，临时固定牢固后再松钩，避免构件晃动或坠落。（三）质量控制标准构件垂直度偏差≤H/1000（H为构件高度），且≤10mm，采用经纬仪测量；构件拼接处缝隙宽度≤0.3mm，采用塞尺检测；临时固定支架无晃动，千斤顶锁定可靠，经质量工程师检查确认后方可进行后续工序。（四）安全注意事项起重作业时设专人指挥，信号统一规范，作业半径内禁止无关人员停留；高空作业人员佩戴安全带，安全带挂设牢固，严禁违规作业；遇风力≥6级、雨天、雪天等恶劣天气，停止吊装作业；钢丝绳、卸扣等索具定期检查，出现断丝、锈蚀、损伤等情况立即更换。四、高强螺栓安装关键工序操作（一）操作流程螺栓储存与防护→摩擦面处理→螺栓穿入→初拧→终拧→质量检查（二）分步操作要点1.螺栓储存与防护高强螺栓（扭剪型）按规格分类存放于干燥通风处，避免受潮、生锈、污染，存放时做好防潮措施；现场使用时轻拿轻放，保护螺纹不受损伤，严禁抛掷螺栓。2.摩擦面处理清理摩擦面铁屑、浮锈、油污、油漆等污染物，确保摩擦面洁净干燥；摩擦面抗滑移系数按规范要求，由制造厂提供试件试验确认，符合设计要求后方可安装。3.螺栓穿入螺栓自由穿入孔位，不得用锤子硬性敲入，避免损伤螺纹及孔壁；孔位偏差时，用铰刀修正扩孔，扩孔量≤1.5mm，严禁气割扩孔；雨天禁止安装高强螺栓，摩擦面及螺栓不得有水或污物。4.螺栓拧紧采用分阶段拧紧工艺，先初拧后终拧，初拧扭矩为终拧值的50%~80%，用扭矩扳手控制扭矩；施拧顺序从螺栓群中间向四周扩散进行，确保受力均匀，同一螺栓初拧与终拧间隔不宜超过1天；终拧采用扭剪型高强螺栓枪，以螺栓梅花头完整剪断为合格，终拧值与标准预拉力偏差≤±10%。5.板厚差处理板厚差δ≤1mm时，不作特殊处理；1<δ≤3mm时，将厚板边缘磨成1:5缓坡；δ>3mm时，加设填板，填板制孔及表面处理与母材一致，确保连接紧密。（三）质量控制标准终拧后螺栓梅花头全部剪断，无残留或断裂不完整情况，目测检查；随机抽取10%的高强螺栓进行扭矩复核，偏差≤±10%，采用扭矩扳手检测；连接面贴合紧密，无松动，用小锤敲击检查，无空鼓声。（四）安全注意事项操作人员佩戴洁净手套，避免油污污染摩擦面，影响连接性能；高强螺栓枪使用前检查性能，确保操作稳定，避免故障引发安全事故；废弃螺栓、梅花头等杂物及时清理，避免高空坠落伤人。五、钢结构现场焊接关键工序操作（一）操作流程焊前准备→预热→焊接作业→焊后处理→无损检测（二）分步操作要点1.焊前准备清理焊缝区域，去除水分、油污、铁锈、氧化皮等杂物，清理范围为焊缝中心两侧各50mm，确保焊接区域洁净；安装垫板、引弧板和引出板，垫板与母材紧密贴合无间隙，引弧板、引出板材质及坡口与母材一致，长度≥100mm；焊接材料准备：焊条、焊剂按要求烘烤，随用随取，未烘烤或受潮焊材严禁使用；检查焊接设备，确保CO₂气体保护焊机、直流电焊机性能稳定，CO₂气体纯度符合要求。2.预热板厚≥30mm的构件焊接前需预热，预热温度控制在70~120℃，预热范围为焊缝中心两侧各100mm，采用点温计测量，确保温度均匀；预热后及时施焊，避免温度下降过快影响焊接质量。3.焊接作业焊接方法：以CO₂气体保护半自动焊为主，手工电弧焊为辅，风速大于5m/s（手工电弧焊）或3m/s（气体保护焊）时，搭设防风棚；焊接参数：严格按焊接工艺评定确定的参数施工，控制焊接电流、电压、焊接速度，确保焊缝成形良好；层间温度控制：层间温度维持在85~110℃，用点温计实时监测，温度过高时暂停焊接，待降温后再施焊；焊接顺序：

梁对梁对接焊缝：先焊腹板，后焊上下翼缘；梁柱焊接：同一梁不得两端同时开焊；2800~3250mm大梁：以中性轴为对称轴对称焊接，减少焊接变形。焊接过程中避免中断，若必须中断，需做好后热处理，再次施焊前重新预热，确保焊缝连续性。4.焊后处理焊缝冷却至室温后，清理焊渣及飞溅物，用角磨机打磨焊缝表面，去除毛刺；切除引弧板和引出板，预留2mm余量用砂轮机修磨平整，严禁用锤子敲击切除；板厚≥40mm的构件焊后进行后热处理，温度控制在200~250℃，用石棉布覆盖保温，缓慢冷却至室温，减少焊接残余应力；对焊缝进行外观检查，无裂纹、气孔、夹渣、未焊透等缺陷，焊脚尺寸符合设计要求。5.无损检测外观检查合格后，按设计及规范要求进行超声波探伤，一级焊缝100%检测，二级焊缝20%随机抽检；探伤结果需符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级》（GB11345）要求，不合格焊缝需按规定返修，同一部位返修不超过两次。（三）质量控制标准焊缝外观质量：表面光滑，无明显焊瘤、咬边，咬边深度≤0.5mm，长度≤10%焊缝长度；焊缝内部质量：无裂纹、未熔合、未焊透等缺陷，超声波探伤合格；焊接变形控制：构件焊接后垂直度、标高偏差符合吊装安装质量标准，变形超差时采用火焰校正或机械校正。（四）安全注意事项焊接作业时佩戴防护面罩、绝缘手套、防护鞋等防护用品，防止弧光伤害、触电及烫伤；焊接区域配备足够消防器材，做好防火措施，作业完成后检查现场，确认无火源后方可离开；高空焊接作业时，下方设置防护棚，避免火花飞溅引发火灾或烫伤下方人员；CO₂气瓶远离火源，存放于阴凉通风处，气瓶搬运轻拿轻放，避免碰撞。六、壳体卸载关键工序操作（若涉及）（一）操作流程卸载准备→卸载顺序确认→分轮次微量卸载→实时监测→卸载完成验收（二）分步操作要点1.卸载准备检查确认：壳体内所有构件安装到位，节点连接完成且验收合格；梁架底部钢楔全部拆除；千斤顶及支架安装牢固、性能正常，经联合验收合格；环境确认：卸载当天风力≤4级，无雨天、雪天等恶劣天气，采用风速仪实时监测；人员及设备准备：安排16组作业人员（每组4人），按中心对称原则分布，每组配备螺旋式千斤顶、通讯设备及测量工具；配备全站仪、水准仪进行实时变形监测。2.卸载顺序及工艺卸载原则：按多次循环、微量下降原则进行，确保荷载平稳转移，避免结构受力突变；卸载顺序：先卸载S1支撑，再卸载S2支撑，最后卸载S0支撑；分轮次卸载：共分12轮进行，前4轮每轮下降5mm，后6轮每轮下降10mm；S0支撑卸载完成后，额外分两次各下降30mm，累计额外下降60mm；操作控制：每转动千斤顶半圈（180°）为一个控制单元，转动速度约5秒/圈，各组同步操作，通过通讯设备保持协同，避免单个支撑过快下降。3.实时监测与调整每轮卸载完成后，暂停作业，测量构件标高及结构变形，记录监测数据，确保结构无异常位移、异响；若出现变形异常或异响，立即停止卸载，采取临时加固措施，排查原因并处理后，方可继续卸载；卸载过程中，实时调整千斤顶下降量，确保各支撑同步卸载，荷载均匀转移。4.卸载完成验收卸载完成后，复核构件标高，确保偏差符合设计要求；检查支架受力情况，无超载、变形、损坏等问题；整理监测数据及作业记录，经技术负责人、质量工程师、监理确认合格后，完成卸载工序。（三）质量控制标准每轮卸载同步性偏差≤1mm，采用直尺测量各千斤顶下降量；结构总变形量符合设计及规范