钢结构工程制作方案

1、1.工程概况济南遥墙国际机场航站楼，南北长485米，东西宽14571米，为钢管桁架结构，总用钢量为：5438吨。航站楼俯视平面呈大雁展翅飞翔形。建设单位：济南国际机场股份有限公司；设计单位：中国民航机场规划设计研究总院；钢结构设计单位：冶金部建设研究总院设计院；制作单位：南京中建钢结构有限公司。航站楼设计结构新颖，构思别具匠心，整体结构设计为球面相交结构，是一个直径为1798米（半径为899米）的圆球内与一个直径为398米（半径为199米）的圆球，从中心等距切16片，厚度为5米（为上弦距，下降4米为下弦距），又将16片球弧瓣对称等距拉开30米设置，取其各榀桁架所须长度，组成符合桁架的几何图形尺

2、寸。上弦设计2根45712/16的钢管煨制成拱，煨制半径为199米，下弦设计1根45720/25或50816/18/25的钢管煨制成拱，煨制半径为195米。上、下弦3根主拱钢管之间连接的面杆和腹杆采用1948的钢管，通过相贯线切割拼装焊接连接成倒置的等腰三角形钢管桁架。每榀管桁架之间相距30米，共16榀，T1T8和T1aT8a对称设置，桁架长度从中间T8T1逐渐缩短，T8桁架最长为144.91米，重量为97.313吨；T7桁架长为133.24米，重量为89.924吨；T6桁架长为115.752米，重为78.418吨；T5桁架长为102.495米，重量为70.068吨；T4桁架长为93.086米

3、，重量为61.955吨；T3桁架长为86.422米，重量为64.741吨；T2桁架长为79.12米，重量为60.352吨；T1桁架长为70.535米，重量为46.423吨。管桁架支腿（柱）采用45716、50816和56016三种钢管，支腿（柱）和桁架连接采用铰支连接，在桁架下弦管和支腿（柱）底座上设置钢板铰支连接板及连接座，采用150圆钢轴梢连接，T1至T3和T1a至T3a每榀桁架两端各设8根“V”形支腿，T4至T8和T4a至T8a每榀桁架两端和中间各设12根“V”形支腿，桁架共有支腿（柱）168根，为稳定桁架另设置35612的钢管端墙柱18根，柱顶端与伸出的 HM 5883001220的次

4、梁铰支连接，下端与端墙上的预埋板焊接铰支连接。16榀管桁架上弦上采用钢板组合托板焊在桁架上与H钢5883001220的次梁相交连接，次梁与管桁架连接采用10.9级的高强螺栓连接固定在管桁架上弦托板上，HM钢次梁间距为5米，次梁之间用2198支撑钢管两端焊连接板与焊在次梁上的连接板用10.9级高强螺栓连接固定，在2198的钢管支撑上焊接檩托板安装檩条，檩条上固定铺设屋盖板，整个航站楼呈双曲面结构，建筑竣工后将展示出宏伟宽敞的航站楼大厅。在桁架端头东西向各桁架之间设置了为玻璃幕墙安装的 TT三棱桁架共28榀，桁架上下弦杆为35612,面杆、腹杆为1948，总重量为455.6吨。本工程钢结构材质：主

5、桁架为热轧无缝钢管、次梁为热轧HM型钢、TT桁架为热轧无缝钢管、支腿（柱）及铰支板支座板，材质均采用Q345c。连接材料：所有连接螺栓都采用10.9级大六角高强螺栓。焊接连接均采用手工电弧焊，电焊条采用E5015或E5016，并需满足GB5117或GB5118规范的要求。钢结构除锈和防腐：钢结构除锈采用抛丸除锈Sa2.5级，室内为无机富锌底漆100m，环氧云铁中间漆60m，聚氨酯面漆50m；室外为无机富锌底漆100m，环氧云铁中间漆80m，聚氨酯面漆50m。2.钢结构制作的总体构思钢结构的制作包括钢结构的工厂制作和钢结构的现场预拼装焊接两部分。本钢结构制作工程主要有钢管V支柱、钢管T拱形桁架、

6、钢管TT连系桁架、屋面HM钢梁、钢管支撑、C形檩条及屋盖面结构等（见下图），整个结构形成双曲面铰接和刚性连接结构，其结构复杂、跨距较大、空间连接构件多，对钢结构的制作提出了较高的要求。钢结构制作的总体构思是针对本工程钢结构特点和运输及吊装的要求，在工厂进行桁架T-1T-8和连系桁架的杆件制作，现场分段组对拼装和焊接；地脚螺栓、支座、V型柱、屋面梁和支撑在工厂制作成成品构件，交付安装单位安装。这样既便于全面铺开制造、控制质量，提高加工制作精度和生产效率，又满足运输的要求。同时，我局作为该工程的总承包单位，我公司亦承担钢结构安装工程的施工。在制作安装过程，统筹考虑钢结构安装工程施工要求，在此基础上

7、编制制作进度安排、现场拼装段（节）的划分，为钢结构施工工程质量、安全、工期等目标的实现提供足够的保证。2.1钢结构制作工程具有以下特点：1）根据桁架结构特点和运输及吊装要求进行分段（节）的划分，桁架分段（节）制造以优先考虑运输和吊装为主。在现场拼装力求使桁架段（节）尽可能大，以减少钢结构安装现场接头数量。2）利用结构的相似性，设计专用工装胎具和工位，采用专业化流水作业方式进行生产，控制钢结构制作精度，满足设计要求。3）确保制造工艺的质量精度，全部构件采用计算机立体建模，微机放样生成零件下料图，零件下料时留出少量焊接收缩补偿量，杆件下料时采用三维六轴数控相贯线切割机等设备，钢管杆件下料过程中不用

8、二次切割，每根杆件的精度高，使桁架的装配质量满足焊接要求，确保制造质量。2.2钢结构制作总流程1） 制作总流程制造合同、设计院文件生产计划质量控制协调深化设计图施工工艺文件原材料检验材料管理图纸文件消化放样、号料工序检验下料、加工除锈、涂装分组编号配套发运胎模制作几何尺寸检验现场拼装焊缝检测焊接检测表、评定表终检段（节）运输、交付安装3.施工组织机构及施工资源的配备3.1施工组织机构设置 根据济南遥墙机场航站楼钢结构制作工程施工管理需要拟建立组织机构如下：总指挥：田启良副总指挥：袁敬中办公室负责人：曹兵物资供应部：汪芳丽工程技术部：毕水勇项目技术负责人：李基千项目经理：王怀玺加工厂施工员：陈质

9、才现场施工员：韦文鑫质量检查员焊接工程师钢结构工程师材料管理员经营财务人员运输负责人涂装工程师检测工程师安全检查员制作一队制作二队制作三队制作四队拼装一队拼装二队拼装三队拼装四队3.2施工资源的配备3.2.1钢结构加工设备及检测仪器的准备1）钢结构加工设备的配备（1）主要制作设备配置计划表根据本工程钢结构制作的要求，由设备管理部进行钢结构加工设备的配置和管理。本工程拟投入的钢结构加工设备如下表所示：序号设 备 名 称数量型号规格产 地一工厂制作设备1绘图软件及设备1套X-steel设计软件等芬兰Takla Oyj公司2钢管相贯线切割机1套六轴数控SKGG-B型切割管径800mm哈尔滨3龙门式数

10、控切割机2台SKG-3A（3）哈尔滨4数控剪板机1台QC12Y马鞍山5带锯机2台750mm，1000 mm美国Peddinghaus6H钢坡口开铣机1台HS-38MW通过式，1000mm日本HATALY7三维数控钻孔机1台BDL-7603，760mm美国Peddinghaus8三维数控钻孔机1台6BH-1200T，1250mm日本AMADA9数控平面钻床1台双平台PD16型,1600mm济南FIN CNC10卧式弯管、矫直机1台4.5米可调弯矩徐州锻压11联动压力机1台1600吨/15米黄石12抛丸机1台2200mm2500mm台湾13多头直条切割机1台龙门式9+1无锡14仿形切割机6台CG2

11、-150上海15摇臂钻床3台Z3040，Z3050沈阳中捷16二氧化碳保护焊机40台RF500日本Panasonic17碳弧气刨焊机12台600A日本Panasonic18硅整流焊机20台300A以上日本Panasonic19焊材烤箱2台150KG无锡20焊材保温箱1台无锡21空压机2套BA-100G德国BAUER22高压无气喷漆设备2套德国WIWA23室内桥式吊车2台16吨南京24室内桥式吊车4台10吨南京25龙门吊1台20t/5t 30m南京26电动平车7台20吨以上常熟27中频弯管机1台二现场拼装设备1履带式起重机1台75t2载重汽车2台10t3载重汽车2台1.5t4汽车吊2台16t5硅

12、整流焊机80台SS-4006焊条烘干箱4台3005000C7焊条保温箱4台1500C8电动角向磨光机 60台100德国9小型空压机2台W-2/5D南京10仿型切割机2台CG2-150 600上海说明：其它加工机床一应俱全，不再单列。2）钢结构加工检测设备的配置序号设备名称规格型号单位数量备注1红外线测温仪ST2X 007000C台2预后热用2记录仪XWFJ-300 0010000C台2预后热用3控温柜DWK 240KW台2预后热用4测温笔100-250支105焊缝检验尺把10现场4把6风速仪台2现场用7钳形电流表600A副2现场用8超声波控伤仪SMART-220台2现场用9磁粉控伤仪DSE组合

13、式台1现场用10塞尺套4现场用11测厚仪把4现场2把12放大镜只2现场用13钢盘尺50m ，30m把各4现场各2把14钢卷尺5m，3m把各10现场用15附着力测试仪台23.2.2 施工作业人员的准备本工程的主要施工人员由我公司的钢结构厂进行配置，公司总部作为技术和资源的配置调度中心，从全公司范围内进行资源配置，协调、指挥本工程的实施。针对本工程的具体情况，为了保证该工程高速、优质地完成，我们将选择具有同类工程施工、经验丰富的专业施工人员进行该工程的施工。1）施工作业队的构成项目经理部现场拼装工长制造工长理化检测工长生产车间检测班现场拼装焊接队钢管煨弯队下料切割班2）施工作业人员的配备施工作业队

14、工 种人 数备 注钢结构厂生产车间加工制作号料12钢板号料切割下料40相关线切割煨弯工40弦杆煨弯装配工20底座装配焊工24底座焊接检验员6质量检验现场预拼装作业队号料8另星号料切割下料6另星切割装配工40桁架装配焊工80桁架焊接油漆工30局部补涂面漆工厂涂装作业队设备操作工8工厂抛丸操作油漆工18工厂涂装起重工4配合吊装运输队起重工6工厂装车编组编号员4工厂配件编号场内转运工8现场卸车司机12运输司机合计综合人数3902）钢结构制作各阶段的工作要求工作阶段实施内容技术准备阶段编制材料计划清单，材料采购订货，材料取样检验，施工图深化设计，焊接工艺评定，焊接试验，焊工技术培训考核，工装胎具设计制

15、作制作施工阶段结构放样，制作样板、样杆、模具、钢材数控下料切割，零、部件加工制孔，桁架分段（节）组装焊接，预拼装，涂装，编号，装载运输检验阶段构件放样检查、样板、样杆检查，零件、杆件抽查，拼装几何尺寸检查，焊缝质量无损检测，抛丸涂装检查、编号标志检查装载运输阶段运输路线选择，确定运输车辆，装载捆绑检查，派遣专人押运3.2.3钢结构加工前的准备1） 焊接工艺评定试验焊接工序属于特殊工序，焊接质量的好坏，直接影响钢结构件的使用安全。为确保本工程的制造质量，应进行严格的焊接工艺评定试验工作。根据本工程钢结构构件的结构特点，所使用的钢材种类和对焊接接头的质量要求，我们将在多年的钢结构焊接经验的基础上，

16、按照焊接接头的等强度、等屈服、等韧性原则，依据建筑钢结构焊接规程和钢结构熔化焊工工艺评定的相关要求，进行焊接工艺评定试验，从而优选焊接材料、焊接工艺方法和焊接工艺参数。2）职工技术培训凡是从事本钢结构工程制造的气割工、铆工、电焊工、涂装工、起重工等均进行专项培训，除必须熟练撑握本工种的操作规程外，还应了解本工程结构的相关要求及钢结构工程施工质量验收规范的规定。对从事焊接工作的电焊工和定位焊工必须通过相应的焊工资格考试，焊工考试由本公司焊工考试委员会按照本钢结构工程的技术标准要求进行，并报监理工程师审核认可。针对本工程钢结构的制造和安装特点，按照不同的焊接方法、不同的焊接位置，参照工厂已有的工艺

17、评定，焊工做技能考试，焊工择优持证上岗，确保焊接质量。 3）工艺文件准备根据施工图和深化设计图纸，编制详尽的钢结构制作加工工艺，用于指导钢结构件的生产。尤其对焊接工序，为了确保焊接质量，针对各种型式的结构形式，编制详细的钢构件制作焊接工艺规程，明确规定焊接设备、焊接方法、焊接位置、焊前清理的方式方法、焊接材料的型号、规格和焊前烘干方法及温度、焊接电流、电压、焊接速度、层间温度、焊接层数，焊接过程中出现问题的处理方法、焊后探伤的时间、方法及合格标准等，使得钢构件制造的每一个焊接工序（特殊工序）都处于受控状态。针对本钢结构工程的结构特点及公司有关技术管理规定，需编制如下工艺文件：（1）结构制作工艺

18、规程（2）焊接工艺规程（WPS）（3）材料定额（4）涂装工艺（5）零部件工艺过程（6）工艺路线、杆件表、工装明细表（7）检验细则（8）焊缝内部质量检验工艺（9）焊缝返修工艺规程4）厂内生产准备厂内生产准备包括生产计划的编制、生产工艺布局的调整（含设备的移设）、工装胎具的制造和各种工具、卡具的制作等，安排生产计划进行进一步具体化，确保钢结构制作的顺利进行和按期完成。3.2.4原材料采购和检验准备 建筑钢结构材质必须具有足够的强度、良好的塑性、超韧性、耐疲劳性的良好的焊接性能，且易于冷热加工成形、耐腐蚀性好、成本低廉。1）原材料采购要求与适用标准本钢结构工程采购的原材料的品种、规格、性能等应符合现

19、行国家标准和设计要求，应具有出厂质量证明书和合格证，并经监理工程师批准后方可使用。（1）钢材必须符合国家相应标准，钢材需满足化学成分、机械性能及有关工艺和质量要求。出厂时必须具有产品质量保证书和产品合格证书。用于主体结构的钢材材质为：Q345C，应满足GB/T1591中的化学成分和力学性能要求；钢管：采用热轧无缝钢管圆钢管尺寸允许误差：外径：1%，且最小0.5mm 最大1.0mm壁厚：无缝管 10%，但圆周周长的25%范围内容许为-12.5%重量：6% (单根)平直度：0.2%。长度：150mm，0钢板：当钢板的厚度等于或大于40mm时，应符合Z15级的断面收缩指标和含硫量不超过0.01%的要

20、求。（2）焊接辅料：焊条、焊丝、焊剂应与被焊钢材匹配采购电焊条（手工焊），Q345C， 采用E5015、E5016。焊剂和焊丝（自动焊），采用F5024H10Mn2（3）螺栓、螺母： 高强螺栓采用10.9S级高强螺栓。2）材料管理（1）所用的钢材必须符合施工图说明要求，并具有质量保证书和检察报告。钢材入库前，必须办理检验手续，必要时进行复检；（2）材料应按品种规格分类堆放，并应采取标识措施，严禁混用；（3）焊条、焊丝及焊剂应符合设计要求，并具有质量保证书。焊接材料应按牌号和批号分别存放在适温和干燥的地方；（4）材料的贮存，应保证其质量的完好并适应工程进度的要求，同时应置于便于检查的地方。3）材

21、料采购质量控制（1）书面检查：原材料采购严格按设计要求进行,原材料进厂必须检查材料质保书是否与进厂材料相符,并且检查其理化性能,全部合格后方可入库。（2）理化检查：我公司具有理化检测资格,对于有疑问和主要材料，需复检其化学、物理性能，合格入库，否则作退货处理。（3）外观检查：对以上检查合格后，有必要对材料外观、品种、规格、标志、外形尺寸等进行直观检查。（4）无损检验：对外观检验有疑问时，利用无损检测仪对材料进行最后鉴定。4.钢结构施工总进度计划安排根据中建八局济南遥墙机场总承包项目指挥部和钢结构制作、安装项目部详细研究讨论拟订钢结构制作施工总进度计划安排如下：5.钢结构制作方案根据钢结构制作总

22、体构思和深化设计图划分，结合吊装、拼装、运输等具体施工方法，钢结构构件全部在工厂制作成形、抛丸涂装后运往现场和现场就近的拼装场地，分段（节）拼装吊装。5.1钢结构拼装段（节）划分钢结构拼装分在楼面上搭架子和在拼装场地胎膜上拼装两种方法。T1T3每榀桁架各分3段（节）制作，每段（节）分别长度为23.512米，26.373米和28.807米，重量为15.474吨、20.117吨、21.581吨。T4桁架在楼面上搭架子拼装中间40米长，重量为26.623吨，余下两端在拼装场地分段拼装长度各为26.543米，重量各为17.666吨。T5桁架在楼面上搭架子拼装中间45米长，重量为30.763吨，余下两端

23、在拼装场地分段拼装长度各为25.068米，重量各为17.137吨。T6T8在楼面上搭架子拼装中间60米长，分别重量为40.648吨、40.494吨、40.292吨，T6两端各长27.876米，重量为19.885吨，T7两端各长36.62米，重量为25.95吨，T8两端各长42.455米，重量为29.94吨。插入图-（见分段（节）图5.2零部件下料本工程钢结构零件主要有板材零件和型材零件。其中型材零件主要有管子杆件和HM型钢零件。1）板材零件下料切割板材零件主要是支座板、加强板、加筋板、连接板等，在计算机上立体建模生成零件数据并使用套料程序进行排版，生成数控切割指令数据，采用数控切割机进行下料切

24、割。2）管子杆件下料切割管子杆件主要是钢管支柱、桁架上弦杆、下弦杆、腹杆和屋面梁之间支撑，在计算机建立三维模型进行数学放样，求出每个管子零件的各项切割参数，通过网络传输到数控相贯线切割机，采用数控三维六轴相贯线切割机进行切割。3）HM型钢零件下料切割HM型钢为屋面梁，每根长度分别为10米和20米，采用专用带锯机进行下料切割。5.3 T形桁架制作桁架制作主要有T型管桁架和TT型连系桁架，其施工程序如下： T桁架主要由上下弦杆、腹杆和上弦面横杆组成，由于该桁架上、下弦为同心圆，交点设在管子中心，上弦为双根，间距为5米，下弦为单根与上弦均分座中，上下弦垂直间距为4米，因此三根弦杆是在同心圆上取的弧线

25、，在工厂制作时，将T桁架上下弦杆，根据拼装制作划分的段（节），编号配制煨弯成符合上弦和下弦弧度，煨制好的弦杆最长不超过12米，运往施工现场，在施工现场按制作拼装划分段（节），在胎具上拼装焊接成安装段（节）。腹杆和上弦面横杆采用数控相贯线切割机进行下料切割，编号配套运往施工现场进行拼装焊接。1）桁架制作工艺流程材料进厂检验下料、切割上下弦拼接口和各腹杆及水平横杆加工好坡口弦杆经中频或火焰加热煨制散件运往工地在工地按所划分的段(节)在胎上进行拼装焊接。2） 桁架精确下料工艺对形状复杂的零件（各种连接板等）采用精密数控切割机下料；对于矩行零件则采用高精度的龙门式多嘴切割机下料；对于管件则采用精密的三

26、维六轴相贯线切割机下料；切割时采用合理的切割顺序及增加割线补偿等措施，保证其几何形状和尺寸精度，下料时预留焊接收缩补偿量。3）桁架弦杆煨制方法本工程桁架弦杆钢管规格为457和508，大跨度桁架，上下弦为两个同心圆弧线，半径相距4m，任取其某段拱长均可作为桁架弧长，因此，将上下弦钢管按分段（节）拼装需要焊成单根长度煨制成拱。T桁架弦杆煨制拟定为以中频煨制为主和胎模上冷煨制时加热成形为辅的方法进行加工。1）中频煨制采用液压中频弯管机（48B型1000KW 120050）弯管的工艺要求：、曲杆表面光滑过渡，钢材表面不得出现折痕、不平现象；、弯管成形后，材质不得有明显改变；、弯管成形后，钢管外径及壁厚

27、（减薄量）不得小于设计值及偏差。根据上述要求和钢管曲率，我们在新购的专用弯管设备上，采用机械滚压成形，用3m长样板和地样检验煨制曲率。（2）钢管冷煨制方法钢管冷煨制方法需搭设制作平台，其形式如下图所示： 在厚钢板平台上，安装5个龙门架，设置五台同一油箱的液压千斤顶或50t螺旋千斤顶，液压千斤顶分别有各自回路油管控制压力，在千斤顶端头安装吻合钢管外经的顶托，被煨制钢管的外侧两段，在钢平台上，固定安装吻合钢管外经的靠山顶托，将五台千斤顶相距2m固定安装在平台上，使千斤顶顶托紧靠被煨制的钢管，并在千斤顶顶托相对应钢管外侧，设置限制钢管煨制的顶托靠模，应煨制的钢管每件长12米，且煨制成形后的拱高仅为9

28、2mm就满足桁架设计拱度。 起动液压油泵，五台千斤顶同时顶伸，当3号千斤顶顶伸距约22mm时，就被3号靠模限制，该3号千斤顶的回路油管回油，3号千斤顶停止顶伸；且1、2号千斤顶继续顶伸，当2号千斤顶顶伸5560mm左右时，又被2号靠模限制，2号千斤顶的回路油管回油，2号千斤顶停止顶伸，而1号千斤顶继续顶伸钢管至靠模，此时钢管煨制成形达到设计拱度，液压千斤顶亦可用螺旋千斤顶替代。 设计煨制胎模时根据设计要求不增加起拱余量。当煨制成形后，仅为刚性成形，采用氧乙炔火焰烘烤，使钢管塑性成形。2）段（节）端口对接精度控制技术桁架上下弦按分段（节）煨制好后，在钢平台上进行逐段试拼装，检验煨制拱（弧）度，在

29、此同时设置好段（节）总拼装安装时的连接固定卡具，保证段（节）弦杆端口在高空对接精度，采用下述措施进行控制：（1）上下弦杆在工厂制作时采用整个弦长多段（节）整体拼装；（2）对连接节点设计易于拼装的连接龙门卡具，经设计院同意后施工；（3）严格控制段（节）制作精度。3） 焊接程序和焊接变形控制技术T桁架的结构虽不复杂，但管件直径较大，壁厚又不一致，焊接变形的控制是本工程的重点和难点之一，为了保证本工程的建造精度能满足设计要求，保证安装的顺利进行，采取如下的技术措施：（1）采用计算机进行立体建模和数学放样，并精确计算制作胎架等数据，是制作精度控制的基础；（2）设计计算焊接过程的收缩量，制定焊接收缩补偿

30、量和余量施放数据；（3）弦杆与腹杆、横杆在工厂对接，焊接时采用二氧化碳气体保护焊和手工焊相结合措施，设计合理的焊接工艺，制定焊接顺序，控制焊接变形；（4）采用桁架弦杆撑开等强制措施，焊接过程中采用刚性控制变形措施；（5）采用先进的数控三维六轴相贯线切割机等机械进行零件的下料，保证杆件制作精度和桁架组装质量，为焊接变形控制打下基础。4）制孔技术本工程钢桁架的设计支柱为上下铰接连接，铰接连接板孔经为152mm，次梁支撑为高强螺栓连接，柱底座板上孔经为70 mm,为保证制孔质量满足设计和质量要求，将采用下列制孔技术：（1）钢柱底座板和铰接连接板制孔，采用高精度的仿形切割机制孔；（2）支撑连接板制孔，

31、采用高精度的数控平面钻床制孔；（3）制孔的孔壁垂直度1%，铰接板孔壁经研磨处理。（4）钢柱底座板和铰接连接板焊接前采用临时工艺销轴固定，然后进行焊接，焊后进行二次镗孔加工，确保现场安装穿轴一次成功。 5.4 TT桁架制作TT桁架为T桁架端头连系桁架，上弦一根，下弦二根，上下弦之间设有腹杆，两根下弦之间不设腹杆，工厂制作按各个整件桁架上下弦长度下料配制长度编号，各腹杆下料在计算机建立三维模型进行数控放样，求出每根腹杆管子零件的各项切割参数，采用数控三维六轴相贯线切割机切割，设置各腹杆标签，长度编号，配套运往施工现场在胎模上拼装焊接。5.5 支腿制作工艺方法支腿为管支腿铰接连接，管子支柱与管子桁架

32、连接分三种形式：边柱连接、中柱连接和端墙连接。管子支柱与底座板铰接连接、管子支柱与管子桁架连接也为铰接。支腿支座板制作钻孔经复核检查合格，由于各支座较大，焊缝密集，为防止焊接变形，组焊时将采用重叠式焊接，具体步骤如下：1）在底座板上划出铰接板组对线，将铰接板穿入临时连接销子，每块铰接板和加筋板按划线间距垂直点焊在底座板上，在铰接板顶端和侧面临时点焊数根杆件，控制其间距，又将另一块底座板通过地脚螺栓安装孔用螺栓紧固重叠在一起。2）铰接板与底座板焊接，为控制焊接时温度集中而产生焊接变形，将采用分段、分层、分件焊接，每块铰接板焊缝高度达到1/31/2高度，让其自然稍冷后继续焊接，不能急于求成，焊接过

33、程中随时转动临时梢子，验证焊接变形情况。3）铰支上半部组焊应与下半部匹配制作，焊接时采取相应措施，并在焊接钢管柱的面板上点固两块厚立板，防止平面变形。4）焊后拆开两块底座板，用穿轴检查底座板的变形情况，如变形须进行二次镗孔加工，确保现场安装穿轴一次成功。5.6 屋面HM型钢次梁制作屋面HM5881220梁在工厂制作，根据T桁架安装间距，由计算机建立三维模，求出两个T桁架之间距，首先制作安装在T桁架上的长10米屋面梁，然后制作两个T桁架之间的中间段屋面梁长度为20米，安装焊接好屋面支撑2198支撑连接板。制孔划线由样杆统一划线，在三维数控钻床上精确制孔，每根屋面梁设标签编号出厂，运往工地安装，屋

34、面梁单件最长不超过20米。5.7 屋面支撑制作屋面支撑为2198管子两端设连接板，在计算机上建模计算出各支撑长度，按施工图设计好两端头连接板，在工厂内制作好编号出厂，运往工地安装。6.钢管桁架现场预拼装T钢管主桁架上弦两根直径为D457mm壁厚分别为12和16mm，下弦一根直径分别为D457mm，壁厚为16、20mm和直径D508mm，壁厚为16、18和25mm两种。TT钢管连系桁架上弦一根、下弦两根直径均为D35612，腹杆直径为D1948。6.1 构件段（节）划分1）钢管桁架的段（节）划分（1）根据结构特点和运输及吊装要求进行段（节）的划分，按前面原则进行各桁架的段（节）划分：（2） 屋面

35、梁HM588*12*20分段（节）长度为10米和20米，段（节）之间用M24 10.9级高强度螺栓连接，然后进行上下翼缘焊接。（3） TT-1TT-17连系桁架按各施工图各自设计长度制作，长度为25米。（4） 屋面梁之间支撑为2198支撑分件制作，杆件两端用M24 10.9级高强度螺栓与焊在屋面梁上的连接板连接。（5） 柱腿分件制作，最大长度为 20.32米,两端都为铰支座连接形式.（6） 桁架分段(节)编号原则上在桁架名的基础上,在加上分段(节)序号如A、B、C或1、2、3，工厂整件交货的桁架或构件则用原名编号。6.2 T钢管桁架拼装组对方法T桁架上弦弯曲半径为199m，下弦弯曲半径为195

36、m的同心圆，其中T-8整个桁架弧长约为145m，根据现场拼装、吊装安装在楼面上搭架子散拼装，最长段为60m，余下两端段在胎模上拼装，因此，T桁架制作拼装胎模制作为30m，在胎模上拼装成形的桁架段（节）。（1）胎模制作方法胎模制作为立式胎模（立式胎模比较直观，易控制拼装几何尺寸、焊接变形，便于焊接和质量检测），立式胎模由底座HM钢、立柱工字钢，支撑工字钢和托板等组成。胎模底座为HM3003001220H钢制作，立柱为HM200200812钢制作，支撑为18#工字钢，整个胎模共有7榀托架，每榀间距为5m，每榀胎具根据各自所对应的拱高不同高度制作，胎具顶端的托板可根据管径的不同互相调换；见如下胎模图

37、： （2） T桁架拼装方法 桁架按所分段（节）总长度，将每根单件20米或短于12米长的上下弦杆吊放在胎模上，拼成按段（节）所分的长度段（节），节与节之间用4个龙门卡具组对固定对接管口（见下图）。通过龙门卡可调节钢管对口间隙、错口量等, 用样杆、样板在上下弦钢管上按施工深化图纸尺寸划出各腹杆、横杆的安装位置，点固各杆件，点焊时应按工艺和设计要求留出3mm间隙，杆件经复检安装合格交下道焊接工序焊接。（3）焊接杆件焊接按焊接工艺、焊接顺序焊接，同一根杆件严禁两端同时焊接，在焊接过程中为控制桁架上下弦因焊接收缩，采用正反丝扛临时支撑强制固定。7.钢结构焊接工艺7.1概述本工程钢结构材料主要为热轧无缝钢

38、管和热轧HM型钢，焊接钢板材质为Q345-C和Q345-Z15，无缝钢管材质为Q345-C。无缝钢管规格为194856016，最厚为25mm；成品HM钢规格为HM5883001220。重要的熔透焊缝（钢管对接）质量等级为一级，一般熔透焊缝质量等级为二级，角焊缝质量等级为三级（外观检查二级），按照GB50205-2001的要求由具备国家壹级资质并经建设单位、设计单位、监理单位、总包单位和安装单位认可的第三方检测单位对工厂及现场焊缝进行内部缺陷超声波探伤和外观缺陷检查。7.2 焊接前的技术复核工作1）焊接前，进行焊接工艺评定，根据试验和评定结果，制定焊接工艺卡。评定过程由业主委派的监理工程师进行见

39、证，评定结果报设计部门和工程部门认可合格后，制定生产施工焊接用的正式焊接工艺卡。焊接工序属于特殊工序，焊接质量的好坏，直接影响钢结构件的使用安全。为确保制造质量，应进行严格的焊接工艺评定试验工作。我们在多年的钢结构焊接经验的基础上，按照焊接接头的等强度、等屈服、等韧性原则，依据建筑钢结构焊接规程（JGJ81-2002）和钢制件熔化焊工艺评定（JB4708-2000）的相关要求，按照钢结构材料要求和相关技术要求，进行焊接工艺评定试验，从而优选焊接材料、焊接工艺方法和焊接工艺参数。为了满足钢结构工程的各项设计性能要求，拟作如下焊接工艺评定项目：（1）为更好的保证焊接质量，采用斜Y型坡口焊接试验，确

40、定钢板焊前预热温度和预热温度范围；（2）采用埋弧自动焊，按照钢板的不同厚度范围进行钢板的对接工艺评定试验，确定厂内钢板焊接的焊接工艺参数；（3）按照钢板的不同厚度范围进行CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊盖面的焊接工艺评定试验，确定接点区熔透焊缝的焊接工艺参数；（4）按照钢板的不同厚度范围，对T型接头进行开坡口熔透焊缝的CO2气体保护焊的焊接工艺评定试验，确定接点区的熔透焊缝和部分熔透焊缝的焊接工艺；（5）通过对工艺评定试验件进行表面检查、无损探伤及机械性能、金相组织、接头硬度、焊缝化学成分分析等一系列检验，确定合理的焊接工艺方法、焊接工艺参数、焊接材料、焊缝坡口形式及尺寸，为施工图接头的深化设

41、计提供合理的焊接接头形式和尺寸。（6）焊接工艺评定合格后，根据焊接工艺评定结果，写出详细的焊接工艺评定报告，经总工程师批准后报请监理工程师确认，作为编制焊接工艺规程的依据。当采用其它钢材或焊接材料代换时，必须经设计方同意，并针对所用的钢材或焊接材料重新按程序进行焊接工艺评定，同时按照评定合格的焊接工艺评定结果对焊接工艺规程进行相应的修改。2）凡是从事本钢结构工程制造的电焊工均要进行专项培训，除必须熟练撑握本工种的操作规程外，还应了解本结构工程的相关要求及钢结构工程施工质量验收规范的规定。对从事焊接工作的电焊工和定位焊工必须通过相应的焊工资格考试，焊工考试由本公司焊工考试委员会按照本钢结构工程的

42、技术标准要求进行，并报监理工程师审核认可。针对钢结构的制造和安装特点，按照不同的焊接方法、不同的焊接位置，成立以总工程师为组长，公司人力资源部、质量管理部和焊接工程师及焊接高级技师参加的焊工考试委员会，组织进行焊工和定位焊工理论和实作考试，对焊接试件进行外观检查，内部无损探伤和机械性能试验，焊工择优持证上岗，确保焊接质量。焊工必须持有劳动部门颁发的焊工资格合格证书，且须符合以下要求：（1） 合格项目必须能覆盖现场所有焊接位置；（2） 焊工资格必须在有效期内；（3） 施焊前，经现场技能考试，合格后方可上岗施焊。3）做焊缝收缩变形和残余应力测试等工艺试验，目的主要是为现场预留焊接收缩量。4）工艺文

43、件准备根据招标文件及设计方案、施工图等，编制详尽的钢结构制作焊接工艺，用于指导钢结构件的生产。7.3 焊接工艺流程参见下图所示：焊接工艺流程图7.4 焊接前的准备工作1）检验焊材、垫板、引弧板。焊材的牌号必须符合设计要求，保管要妥当，应放在仓库内保持干燥，焊材不得受潮生锈，焊条药皮不得剥落。垫板和引弧板应按规定的规格制作加工，坡口须符合设计要求。2）检查焊接操作条件，焊接操作平台、防风设施等必须落实到位。3）检查工具设备和电源，焊机型号正确，焊机完好，接线正确，电流表、电压表齐全完好，摆放在设备平台上的设备排列应符合安全要求，电源线安全可靠。4） 焊条使用前应进行烘干、干燥，碱性焊条350-4

44、00烘干、恒温1.5-2h，酸性焊条150-200烘干恒温1小时，烘好后，焊条应放在150的干燥箱内，随用随取，取出的焊条放在保温筒内，4小时用完，否则重新烘干，焊条烘干次数不超过两次。5） 焊缝坡口检查，合适的坡口尺寸是保证接头焊接质量的关键因素之一，焊前全面检查坡口尺寸，如果坡口间隙过小，则需要重新开坡口打磨干净再进行焊接。有时为了保证结构整体尺寸的需要，管管相关斜接接头的坡口间隙增大，施焊前，先将间隙焊满，再进行正常焊接。7.5 焊接工艺1） 焊接设备下列焊接方法适用于该工程的焊接工作。焊接方法焊接设备电流和级性单弧和多弧手工或机械埋弧焊直流电源直流反接单弧自动手工焊条电弧焊直流电源直流

45、反接单弧手工CO2气体保护焊直流电源直流反接单弧半自动2） 焊工资格从事本工程焊接工作的焊工（包括定位焊工）应持有上岗证书。3） 焊接材料（1）焊接材料的选择焊接材料表焊接方法母材规范焊接材料规范焊丝或焊条牌号焊剂或气体适用的场所埋弧焊Q345CHJ431-H10Mn2H10Mn2HJ431对接、角接手工焊Q345CE5015SHJ507/定位焊,对接,角接气保焊Q345CER50-GTWE-711CO2定位焊,对接,角接（2） 埋弧焊材料焊缝金属的化学成份应符合下表的规定。焊接用钢丝化学成份表钢类钢号化学成份CSiMnPSCrNiQ345CH10Mn20.120.071.5-1.960.04

46、0.040.200.30注：焊接用钢丝的化学成份（按GB1300-77）。（3） 焊剂431化学成份应符合下表焊剂成份的规定。焊剂成份（%）表焊剂类型牌号MnOMgOCaF2FeOSSiO2CaOAL2O3P高锰高硅低氟焊剂HJ43134-385-83-71.80.0640-446.04.00.08（4） 手工焊条化学成份和金属机械性能应符合下表规定。手工焊条化学成份和金属机械性能表化学成份（%）焊缝金属机械性能表b(N/mm2)(%)s(N/mm2)(度)结507（J507）C0.12Mn0.81.4Si0.7S0.035P0.04500520-5802024-32130200-300120

47、1207.6 焊接过程控制1） 根据焊接工艺评定报告编制焊接工艺卡。2） 对于厚的钢板，焊接前进行预热，预热范围为焊缝两侧各100mm内，预热温度100-150，温度测定用测温仪。3） 垫板、引弧板熄弧板根据要求制定尺寸。4）焊接工艺过程（1）清理坡口及两侧的油污、锈等杂质，定位点固，同时点固引、灭弧板和垫板。（2）根据工艺卡调节焊接工艺参数。（3）按规定的焊接顺序进行施焊，焊缝厚度达母材厚度1/2以上时，方可短暂停息。（4）施焊过程中，每一焊层都要进行清渣，进行层间检查，发现缺陷及时处理后方可继续施焊，焊后清理焊接飞溅。（5）对于36mm板厚的焊缝，焊后及时进行后热处理，后热温度200-30

48、0，恒温1小时。5） 在安装现场施焊时，设专职人员对风速、温度、湿度进行测量记录，若出现以下情况之一，且无有效保护措施，立即停止焊接。风速大于10m/S；相对湿度大于90% ；雨天。 6） 焊材的管理：焊条应有质保书，现场配有一级库、二级库存放焊材，焊条使用前须烘干，焊工领取焊条需用保温筒，焊接时保温筒接上电源用以保温防潮湿。7.7焊接检查检验1） 焊缝外观质量检查：表面不得有气孔、表面裂纹、未焊满等缺陷。咬边深度不超过0.5mm，累计长度不得超过焊接长度的10%。2） 工艺的选用 不同板厚的接头焊接时，应按较厚板的要求选择焊接工艺。 不同材质间的板接头焊接时，应按强度较高材料选用焊接工艺要求

49、，焊材应按强度较低材料选配。3）变形的控制 下料装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接反变形。 装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求。 使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆。 在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，对称分布的方式施焊。4） 焊后处理 焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量如不符合要求，应焊补或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求。 对于重要构件或重要节点焊缝，焊工自行检查焊缝外观合格后，在焊缝附近打上焊工的钢印。 外露钢构件对接接头，应磨平焊缝余高，达到被焊材料同样的光洁

50、度5） 定位焊 定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与正式焊缝的要求相同，对有预热的构件，定位焊时也必须进行预热。 定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧。 定位焊尺寸参见下表要求执行。母材厚度（mm）定位焊焊缝长度（mm）焊缝间距（mm）手工焊自动、半自动t2040-5050-60300-400204050-6060-70300-400 定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3，且不大于8mm，但不应小于4mm。 定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接，如最后进行埋弧焊时，弧坑、气孔可不必清除。6）引弧

51、和熄弧板重要在对接接头和T接接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则上应与母材相同，其尺寸为：手工焊、半自动50308mm；自动焊1005010mm；焊后用气割割除，磨平割口。7） 焊缝清理及处理 多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层间的焊渣、夹渣、氧化物等，可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。 从接头的正反两面进行焊接全熔透的对接焊缝时，在反面开始焊接之前，应采用适当的方法（如碳刨、凿子等）清理根部至下面出现焊缝金属为止，清理部分的深度不得小于缺陷深度。8） 焊接环境当焊接处于下述情况时，不应进行焊接： 室温低于-18时 补焊表面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条

52、件下。 采用手工电弧焊作业（风力大于5m/s）和CO2气保护焊（风力大于2m/s）作业时，未设置防风棚或没有措施的部位前的情况下。 焊接操作人员处于恶劣条件下时。9）装焊工艺（1）接头的准备：采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑和无影响焊接的割痕缺口；切割边缘无氧化铁和脏物等。（2）焊条及焊接条件选用工厂制作焊接参数如下表：焊接方法焊接牌号焊接位置焊条（焊丝）直径（mm）焊接条件焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度（cm/min）手工焊条电弧焊SH.J507平焊和横焊3.290-13022-248-124.0130-18023-2510-185.0180-23024-2612-20立焊3.280-11022-265-84.0120-15024-266-10CO2气体保护焊TWE-711平焊和横焊1.2260-32028-3435-45埋弧自动焊H10Mn2GHJ331平焊4.8平焊角焊单层单道焊多层单道焊角焊缝570-66030-3535-50550-66035-