CN117780096A - 一种钢结构施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钢结构施工方法,属于钢结构施工技术领域,所述方法包括如下步骤:钢结构制作,然后预埋件安装,对钢柱进行安装,钢梁安装,最后钢桁架安装。本发明通过对构件的加工过程进行严格的控制从而能够确保钢结构上的精度,并且更加合理的部件配合,使整个钢结构具有很好的强度,对整个结构进行刷漆能够很好保护钢结构体减少甚至避免被腐蚀,增加钢结构体的使用寿命同时也增强了钢结构体的安全性能,同时把部件加工和施工过程进行同时进行,大大的降低施工的工期,使得工期大大缩短,能够按期交付。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构施工技术领域,尤其涉及一种钢结构施工方法。
背景技术
随着我国建筑行业的实力不断发展壮大,全国各地城市面貌发生剧烈变化,新建筑如雨后春笋层出不穷。如今,结合现代大众的建筑审美理想,建筑设计者匠心独运,冲破了以往的思想束缚,设计建造了一批造型新颖独特、风格日益多样化的建筑,反映了强烈的时代气息。
现有的钢结构支架往往结构比较复杂,安装起来也比较复杂,同时结构的稳定性也不是很好,采用实心材料的钢结构支架往往重量太重,吊装起来比较费劲同时也比较浪费材料,采用拼装结构的支架往往都是用螺栓或钢丝进行固定,由于不同螺栓的强度也不一样,长时间暴露在空气中也很容易产生腐蚀,降低了钢结构支架的安全系数,现有钢结构也没有很好的辅助钢结构进行累加处理的辅助组件,在进行累加钢结构时往往会比较麻烦,精确度也不是很高,当钢结构累加到足够高的时候,如果累加的不精确那么很容易在上端过重时,整个钢结构体很容易由于受力不均匀导致直接被压断,这样风险会很大。
由于钢结构的部件比较多,安装精度和调节都比较难保证调节的精度,在部件加工和安装过程中比较麻烦,工期较长,因此,需要设计一种工期短,精度高的钢结构施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢结构施工方法,解决现有钢结构施工工期长,安装精度难保证的技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种钢结构施工方法,钢结构制作,然后预埋件安装,对钢柱进行安装,钢梁安装,最后钢桁架安装。
进一步地,钢结构制作中:包括专用钢结构制作、通用钢结构制作、材料的管理、普通钢结构制、制孔及允许误差控制、构件组装、矫正、制孔和涂装编号;
专用钢结构制作中包括零件及构件下料拼装精度、螺栓制孔、焊缝、涂装和构件编号,
1、零件及构件下料拼装精度中:
1)零件长宽下料尺寸误差小于1mm,热轧H型钢加工前进行校正,使之平整,确保制作精度;
2)钢柱垂直度误差不大于3mm,牛腿高度误差小于2mm,钢梁平整度小于2mm,曲度小于2mm,考虑焊接变形对钢柱钢梁的影响,焊接后应进行校正,达到要求;
3)钢梁钢柱上其它零件拼装位置误差不大于2mm,梁上翼缘板上制孔位置不大于1mm,
2、螺栓制孔中:误差小于0.5mm,摩擦面严禁有电焊、气割、毛刺的不洁物;
3、焊缝中:
1)梁翼缘与柱的连接焊缝为全熔透坡口焊;
2)柱的翼缘、腹板与柱底板的焊接为全熔透坡口焊;
3)所有钢结构的对接焊接连接及要求焊透的T型对接焊;
4)柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内,柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝,采用坡口全熔透焊缝;
5)钢柱与牛腿的焊接采用全熔透坡口焊接,焊缝质量等级为二级,其它焊缝质量等级为三级;一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,采用射线探伤检验,探伤方法及缺陷分级按钢结构工程施工质量验收规范相关规定确定,焊缝外观无夹渣、咬边、无漏焊缺陷;
6)热轧H型钢对接中,翼缘和腹板均采用全熔透对接焊缝,钢柱对接焊缝应避开牛腿上下500mm;
4、涂装中:
1)在做油漆涂装前进行抛丸除锈,除锈质量等级不低于现行国家标准的St2级,当采用喷砂或抛丸除锈时,除锈质量等级不低于Sa2级;
2)有高强螺栓连接部位做好螺栓孔的成品保护,有胶带包裹,有高强螺栓部位严禁喷涂油漆;
5、构件编号中:
构件编号应标识准确,清晰明了;
专用钢结构制作中包括材料的选用条件、钢材和焊接材料确定;
1、材料的选用,所使用的材料符合设计要求和国家现行有关标准的规定,并且具有材料供货厂家提供的材料质量合格证明书,包括材料等级、化学成份和机械性能,钢材、焊接材料和高强螺栓必须按现行规范有关规定进行复验;
2、钢材中:
1)材质要求
钢材具有抗拉强度,延伸率,屈服强度,冷弯试验以及碳、硫、锰含量的合格保证,并有可焊性,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1.2。并具有明显的屈服台阶,且伸长率大于20%;
2)钢材表面不允许有裂纹、结疤、折叠、麻纹、气泡和夹杂,钢材表面的锈蚀、麻点、划伤和压痕,深度不得大于该钢板厚度负允许偏差值的1/2;
3)钢材表面的锈蚀等级符合现行国家标准规定的Sa2.5级及Sa2.5级以上;
4)钢材端面或断口处不应有分层、夹杂的缺陷;
3、焊接材料,手工焊的焊条符合低合金焊条中的规定要求和符合碳钢焊条中的规定要求,自动焊或半自动焊采用的焊丝符合熔化用焊丝的标准,同时必须根据施焊材料和结构型式选用合适的焊丝;气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准焊接用二氧化碳的规定,另外的特殊钢结构工程中主要构件的焊接节点采用的二氧化碳气体质量符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量不得低于99.9%,水蒸气与乙醇含量不得高于0.005%,并不得检出液态水;
材料的管理,材料员根据GB/T19002中的有关规定,对材料进行标识,采用的钢材在进料时核对材料质量证明书,并对材料的牌号、规格、数量、外观质量进行检验,及时核对实物与材料质量证明书是否相符,并符合相应的材料标准及设计要求,材料单独堆放,加工所剩余料,应标明材质、规格后退库并登记;
螺栓、零件及加工完成配件,集中库存,并于适当处所标志工程类别和材质规格,钢板、型钢、角钢的材料做工程、材质、规格的标识,领取一部分材料时,所剩另一部分发料时随即标识上去,材料应有序堆放,为防止变形,材料应平整地放在胎架上,气体保护焊丝置于干燥、通风处进行保存,以防焊丝表面生锈,焊接材料按使用说明书或按下表要求烘干保温,并有烘焙记录备查,焊材到厂时由材料管理员按购料清单对材质、规格、数量、炉批号逐一核对,并对所有焊材进行登记,所有焊材必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书,焊条、焊剂要按规定烘烤,烘干焊条时,防止将焊条突然放进高温炉内,或从高温中突然取出冷却,以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象,焊条烘烤次数不得超过三次,焊材由专人发放,并作好发放记录,焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材,领取的焊条必须置于保温筒中,随用随取;
普通钢结构制作中包括号料和划线、切割和刨削、矫正
1、号料和划线:号料前先确认材质和熟悉工艺要求,然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料,钢卷尺必须经计量部门与工程用的标准尺进行校核,并标贴修正值后才能使用,标准尺测定拉力为L≤30m时5kg,以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性;
号料的母材须平直无损伤及其他缺陷,否则应先矫正或剔除,划线后标明基准线、中心线和检验控制点,作记号时不得使用凿子一类的工具,样冲标记其深度应不大于0.5mm,钢板上不留下任何永久性的划线痕迹;
钢板下料应严格按排版单中指定的钢板号进行下料,下料完毕在端头标明炉批号、构件及零件编号,并同一整体构件的零部件必须摆放在一起,以便后续装配;
2、切割和刨削,切割前清除母材表面的油污、铁锈和潮气,切割后切割面应光滑无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱,熔渣和飞溅物除去,零件需要进行边缘加工时,刨削量不应小于2.0mm;
3、矫正,钢材的矫正,在常温下用机械设备进行,但矫正后的钢材,表面上不应有凹陷、凹痕的损伤,热矫正时不能损伤母材,加热的温度应控制在900℃以下,低合金钢严禁用水激冷,矫正必须避开蓝脆区温度为200℃~400℃;
进行制孔及允许误差控制:高强螺栓孔采用数控钻床制孔或者采用划线和套模钻孔的方法,划线套模钻孔时,孔中心打出冲印,以利钻孔和检验。
制孔精度应符合相关精度具体要求为直径允许偏差0~1.0mm,圆度允许偏差2.0mm,垂直度允许偏差≤0.03t且≤2.0mm;
螺栓孔孔距允许偏差中,螺栓孔孔距范围≤500mm的,同一组内任意两孔间距离±1.0mm,相邻两组的端孔间距离±1.5mm,螺栓孔孔距范围501~1200mm的,同一组内任意两孔间距离±1.5mm,相邻两组的端孔间距离±2.0mm,螺栓孔孔距范围1201~3000mm的,相邻两组的端孔间距离±2.5mm,螺栓孔孔距范围>3000mm的,相邻两组的端孔间距离±3.0mm,在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组,对连接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组,受弯构件翼板上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组;
构件组装,具体过程如下:
1、组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配;
2、组装后按焊接工艺要求进行焊接和矫正;
3、构件组装完毕后应进行自检和互检,准确无误后再提交专检人员验收,若在检验中发现问题,应及时进行修理和矫正,构件均应打上钢印并编号,钢印必须清晰;
焊接工艺控制,具体过程如下:
1、焊工资格控制,焊工应持证上岗,焊工资质应与施焊条件、位置、焊接方式一致;
2、所有对接焊缝,焊缝质量要求不低于二级;
3、焊前,必须去除施焊部位及其附近30mm~50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质,并显露出金属光泽;
4、多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊;
5、焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量;
6、焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理;
7、焊缝同一部位的返修次数,不超过两次;
8、定位焊要求:定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求,焊后应彻底清除熔渣,定位焊焊缝出现裂纹,应清除后重焊。定位焊焊接方法必须与打底焊相同,焊接要求同正式焊接,定位焊应牢固可靠,定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷;
定位焊必须避免在产品的棱角和端部在强度和工艺上出问题的部位进行,T形接头定位焊应在两侧对称进行,定位焊尺寸不大于设计焊缝尺寸的2/3,不小于4mm,但不大于8mm,,定位焊长度大于100mm,间隔400~6 00mm,腹板正反两面均应交叉设置定位焊,位置应在焊道以内,加劲板的焊接,在加劲板下端30mm范围内不得起弧或熄弧;
9、焊条按规定烘烤,并有专门的保温桶放置,随用随取,严禁乱放;
10、焊接顺序的选择应考虑焊接变形,采用对称焊接,对收缩量大的部位先焊接,焊接过程中应平衡加热量,使焊接收缩量减小;
11、焊接前必须由检查员检查坡口,合格后方可施焊,要求熔透的焊缝,反面焊接前,必须用气刨清根处理,检查员检查合格后方可施焊;
12、对接焊缝或有探伤要求的焊缝必须经探伤合格后,方可进入下道工序;
13、零部件组装后必须经检查人员检查确认后方可施焊;
14、为保证焊接质量,在对接焊的引弧端和熄弧端必须安装与母材相同材料的引熄弧板,坡口形式和厚度宜与构件相同,引熄弧板的长度:手工电弧焊和气体保护焊为25~50mm,半自动焊为40~60mm,埋弧自动焊为50~100mm;
15、引弧和熄弧:引弧时由于电弧对母材加热不足,应在操作上注意防止产生熔合不良、弧坑裂纹、气孔和夹渣缺陷的发生,另外,不得在非焊接区域的母材上引弧,以防止电弧击痕,当电弧因故中断或焊缝终端收弧时,应防止产生弧坑裂纹,一旦出现裂纹,必须彻底清除后方可继续施焊,焊后割除引弧和熄弧板应留2~3mm,然后打磨平整,引弧板和熄弧板不得用锤击落;
16、焊接变形控制措施。下料、装配时,预留焊接收缩余量,预留焊接反变形量,装配前,矫正每一构件的变形,保证装配公差符合规范的要求,使用必要的装配胎架,工装夹具,隔板和撑杆,同一构件上尽量采用热量分散,对称分布的方式施焊;
17、对CO2气体保护焊,环境风速不大于2m/s,环境风速大于9m/s时,必须采取适当的屏障措施,否则不得进行焊接;
18、焊接质量及缺陷修复,焊缝外形尺寸和外观质量,所有焊缝焊后冷却至常温后,进行100%外观检查;
焊接内部质量,一级焊缝按GB11345-89B类Ⅱ级检测,探伤比例100%;二级焊缝按GB11345-89B类Ⅲ级检测,探伤比例为20%,碳钢在冷却到自然温度后探伤检测,低合金钢在焊完24小时之后进行探伤检测;
进行矫正,具体步骤如下:1、H型钢焊后翼板不平变形,采用矫直机矫正,翼板和腹板不垂直,采用火焰矫正;2、腹板不平,肋板不直,支座板弯曲,采用火焰矫正;3、箱型构件在拼装时采用工装夹具固定,保证箱体平直,焊接时采取合理的焊接顺序,保证焊后不变形;
制孔,具体步骤如下:1、梁上的高强度螺栓孔,利用数控钻床或钢套模制孔,以保证孔的精度,2、在利用套模钻孔时,套模在使用前,须经过检查人员确认其精确度,柱和梁上的高强螺栓孔,要用同一模具;3、制孔后要打磨孔边毛刺,检查制孔精度,,高强螺栓孔周围不允许刷漆,并应贴纸保护磨擦面;
涂装与编号:
1、涂装,具体过程如下:1)钢材除锈方法及除锈等级,应符合设计或规范要求,2)涂装采取手工刷涂。除锈后一般在4小时之内刷上底漆,3)高强度螺栓磨擦面,现场焊缝两侧80~100mm和柱底板及砼保护部位不允许涂装,4)施工环境温度根据涂料说明书确定,在5~38℃之间,5)在雨、雾、雪和尘灰大于设定值时,禁止户外施工,涂装后4小时之内不得淋雨,相对湿度大于85%时,不涂装,6)油漆间隔时间要保证,上道漆不干,不能涂下道漆,7)涂装外观质量满足规范要求,不许有色差、漏涂,明显流挂、龟裂、脱落的缺陷,8)漆膜厚度满足设计或规范要求,用漆膜测厚仪,按标准实测,9)因倒运、运输、焊接等原因脱落的油漆,按要求及时补刷;
2、编号,具体步骤如下:1)构件在制作过程中应打印编号,2)构件出厂前,应用油漆将构件编号标志于醒目位置,3)5t以上构件须将重量及重心位置标注于易见之处,以便安装。
进一步地,预埋件安装的具体过程为:
确定预埋件的安装施工工艺包括如下几个方面:
1、测量放线:首先根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线和标高控制点的加密,然后根据控制线测放出的轴线再测放出每一个埋件的中心十字交叉线和至少两个标高控制点;
2、预埋锚栓框架的制作:每一根钢柱预埋锚栓的框架全部在工厂进行加工制作,制作采用-12*30的扁铁条将预埋锚栓固定为一个整体,预埋锚栓的制作精度:预埋锚栓中到中的间距≯2㎜,预埋锚栓顶端的相对高差≯5㎜;
3、预埋锚栓的埋设:在承台底部钢筋绑扎完成之后,预埋件的埋设工作即可插入,根据测量工所测放出的轴线,将予埋锚栓整体就位,首先找准埋件上边扁铁条的纵横向中心线,预先量定并刻画好,并使其与测量定位的基准线吻合,然后用水准仪测出埋件四个角上锚栓顶面的标高,高度不够时在埋件下边扁铁条的四个角下用钢筋或者角钢抄平;
地脚锚栓预埋时,预埋锚栓埋时要保证埋件埋设位置准确和固定支架牢固,为了防止在浇灌砼时埋件产生位移和变形,除了保证该埋件整体框架有固定的强度以外,还采取相应的加固措施:锚栓在浇灌前应再次复核,确认其位置及标高准确、固定牢靠后方可进入浇灌工序,砼浇灌前,螺纹上要涂黄油并包上油纸,外面再装上套管,浇灌过程中,要对其进行监控,便于出现移位时进行纠正;
锚栓的埋设精度,直接影响到结构的安装质量,所以埋设前后必须对预埋锚栓的轴线、标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查、验收,确保钢柱就位,对已安装就位弯曲变形的地脚锚栓,严禁碰撞和损坏,钢柱安装前要将螺纹清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复;
整个支架应在钢筋绑扎之前进行埋设,固定完后,土建再进行绑扎,绑扎钢筋时不得随意移动固定支架及地脚锚栓,土建施工时一定要注意成品保护,避免使安装好的地脚螺丝松动,移位;
4、地脚锚栓预埋质量控制,具体步骤如下:
1)钢柱锚栓的埋设精度,直接影响到钢柱的安装质量与进度,所以在钢柱吊装前,必须对已完成施工的预埋锚栓的轴线,标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查和验收;
2)对弯曲变形的地脚锚栓,要进行校正;螺纹要清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复,并应将所有埋设好的锚栓予以保护;
3)标高垫块的布设,在靠近地脚锚栓的柱底板加劲肋下面,砼浇灌前,垫块间以焊接固定;
4)标高调整采用垫块组叠合,两次完成,首先以四组垫块均布钢柱底,此时,标高已初步调整;等钢柱就位后,视需要再次调整,待检测无误后,再加设其它垫块;
5)锚栓的水平偏差很大程度与混凝土的浇筑方向及振捣方法有关,在混凝土浇筑时分层浇筑,减少混凝土流动使锚栓产生偏移,为防止安装好的锚栓跑位,混凝土振捣时严禁直接将振捣器卡在钢筋上振捣;
埋件基础复核,包括基础复查、钢构件检验和误差控制;
1、基础复查:钢结构吊装前首先对基础部分进行复测,复测的内容有:
1)复测个基础相对尺寸、坐标、数量及外观尺寸,2)柱底面面标高是否符合设计要求,螺栓数量、相对位置与中心线的偏差值,螺杆丝扣是否损坏,3)抗剪坑的大小深度及与中心线偏差,4)基面是否凿毛,5)工序交接资料是否齐全;
2、钢构件检验包括如下:1)构件合格证和出厂报验资料是否与实物相符,2)检查外观质量,并复查轴线、标高标记是否正确,中心线位置应与柱基上的中心线相吻合,如有误差安装时予以修正,3)复查钢柱全长以柱顶面至柱底板为起始,根据实测值进行柱底垫板设置,4)检查构件是否配套,小的连接件是否齐全;
3、误差控制中,螺栓露出长度的允许偏差为0.0----+10.00mm,螺纹长度允许偏差为0.0----+10.00mm,抽查数量,允许偏差为按柱基数抽查10%,且不得少于3个。
进一步地,钢柱进行安装的具体过程为:
钢柱吊装,
钢柱吊点的设置要避免钢构件的变形钢柱吊点设置在钢柱的顶部,直接用临时连接板,连接板至少2块,为了保证吊装平衡,在吊钩下挂设2根足够强度的单绳进行吊装,为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成地面和钢柱损伤,钢柱下方应垫好枕木,钢柱起吊前焊接φ10圆钢爬梯;
钢柱从地下一层到地上三层,为方便吊装拟将地下一层至二层分为三段吊装,根据土建施工进度,在楼层标高以上+1.2米处打断作为上下段对接处,钢柱对接采用连接耳板固定后,及时校正钢柱垂直度符合规范,再采用气体保护焊焊接,该焊缝为全熔透坡口焊,焊缝等级为一级,三层至屋面层钢为圆管柱,与下部十字柱封板现场焊接,焊缝为全熔透坡口焊,焊缝等级为二级;
钢柱临时固定,型钢柱吊装就位后,四周耳板用连接钢板夹紧并用螺栓临时固定,型钢柱校正安装时,根据需要适当松开部分螺栓,校正后及时旋紧;
钢柱校正,在型钢柱的轴线方向架设三台经纬仪,在型钢柱安装过程中对垂直度及轴线进行测量,直至该型钢柱校正安装完毕;
轴线校正,根据测量数据,将L形钢板焊接固定于下节型钢柱正偏差一侧的翼缘板上,通过在L形钢板与翼缘板间打入三角形钢楔来带动扭转、移动型钢柱,直至各个方向的轴线位置均符合要求;
垂直度校正,将螺杆式顶拉精调器两端分别点焊固定于上下节型钢柱翼缘板上,根据测量数据,通过调节杆旋转螺杆式顶拉精调器,顶拉调整型钢柱的垂直度;
钢柱固定,型钢柱校正完毕,将四周耳板与连接板点焊固定,再在翼缘板侧焊接U形钢板固定,固定完毕后,去除接缝处预留的φ6钢筋,并将接缝清理干净;
钢柱焊接,型钢柱接头采用CO2气体保护焊进行焊接,焊接前,应在接头处侧设置焊接衬板,焊接时应对称施焊,并分层、分次将接头坡口填焊完毕,尽量减小焊接产生的应力和变形。焊接完毕,应对焊缝进行外观检查并按规定进行超声波探伤检测,以保证焊接质量;
复核与记录,对安装完毕的型钢柱垂直度、轴线、标高的安装参数进行复核、记录,计算型钢柱安装偏差值,在下一节型钢柱制作、安装时予以调整,可调节伸缩螺杆、L形钢板、三角形钢楔及U形钢板为现场加工的安装工具,钢板厚度为30mm和16mm。
进一步地,钢梁安装的具体过程为:
1、确定钢梁的吊装顺序,钢梁吊装紧随钢柱其后,当钢柱构成一个单元后,随后应将该单元的框架梁由下而上,与柱连接组成空间刚度单元,经校正紧固符合要求后,依次向四周扩展;
2、吊装前准备包括如下:
1)吊装前,必须对钢梁定位轴线、标高、钢梁的编号、长度、截面尺寸、螺孔直径及位置,节点板表面质量,高强度螺栓连接处的摩擦面质量等进行全面复核,符合设计施工图和规范规定后,才能进行附件安装;
2)用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈,保证连接面上平整,无毛刺,飞边、油污、水、泥土的杂物;
3)梁端节点采用栓-焊连接,应将腹板的连接板用一螺栓连接在梁的腹板相应的位置处,并与梁齐平不能伸出梁端;
4)节点连接用的螺栓,按所需数量装入帆布包内挂在梁端节点处,一个节点用一个帆布包;
5)在梁上装溜绳、扶手绳,待钢梁与柱连接后,将扶手绳固定在梁两端的钢柱上;
3、钢梁的附件安装,具体过程如下:
1)钢梁要用两点起吊,以吊起后确定钢梁不变形和平衡稳定;
2)为确保安全,钢梁在工厂制作时,在距梁端0.21~0.3L的梁长地方,焊好两个临时吊耳,供装卸和吊装用;
3)吊索角度选用45~60度;
4、钢梁的起吊、就位与固定,钢梁起吊到位后,按设计施工图要求进行对位,要注意钢梁的轴线位置和正反方向,安梁时用冲钉将梁的孔打紧逼正,每个节点上用不少于两临时螺栓连接紧固,在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙,具体步骤如下:
1)钢结构的校正,紧固与焊接,当完成了一个独立单元柱间,且所有梁的连接用高强螺栓初拧后,用水准仪和经纬仪校正柱子的水平标高和垂直度;
2)校正,校正前各节点的螺栓不能全部拧紧,三分之一已拧紧的螺栓在校正前要松开,以便校正工作的顺利进行,校正方法是在两柱之间安装交叉钢索各设一个手拉葫芦,根据相垂直轴线上两经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度,同时校正柱网尺寸及轴线角度,经反复校正,全部达到要求后,即用测力扳手将柱脚螺栓拧紧,再逐层自下而上将梁与柱接头的螺栓拧紧;
柱子、框架梁、桁架、支撑等主要构件安装时,在就位并临时固定后立即进行校正,并永久固定,不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接,在构件安装时,有外力时相应单元的构件都会变动,钢结构的尺寸将不易控制,也很不安全;
安装上的构件要在当天形成稳定的空间体系,安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固,因为随时可能由于停电、刮风、下雪而停止安装。
进一步地,钢桁架安装的具体过程为:
1)吊车就位,吊车驶入钢桁架起吊位置后,全部伸展支腿,每个支腿用4根300mm×250mm×1200mm的木枕垫起,防止吊车支腿塌陷;
2)钢桁架绑扎:
⑴在地面上将钢桁架上下弦水平支撑、竖向支撑等拼装成整体,一次进行吊装,保证其吊装稳定性;
⑵钢桁架绑扎时,两边吊索要等长,吊点要绑扎牢固,吊点位置对称、准确,单机整体吊装采用四点绑扎法;
⑶吊装时钢桁架上绑扎圆木杉或木方或用钢管包角,作为临时加固措施,绑扎时垫上破布,防止损伤桁架表面漆膜,卡环要把绳索卡死,不能出现松扣现象,为使桁架吊起后不发生大的摇摆,桁架两端底部需用缆风绳控制,以便保持平衡;
⑷桁架吊起离地面500mm,停留10分钟,检查吊具,钢丝绳吊车支腿处等是否正常,符合要求后进行吊装工作;
3)钢桁架就位:
⑴桁架起吊的速度均匀,同时将桁架上的缆风绳固定在各个角度,使起吊中不致摆动,当由水平状态逐渐倾斜时,应注意绑绳处所垫的破布、木块是否滑落;
⑵当桁架逐渐落到支架、结构安装位置上时应特别小心,防止损坏预埋板的承力面,并使桁架支腿尽量抵靠限位角钢察看桁架支座底板的中心线也支架、牛腿结构上预埋件的中心线是否吻合,并在桁架悬吊状态下进行调整;
⑶桁架提升超过混凝土支架、安装位置约300mm~500mm,然后将桁架缓慢降至安装位置进行对位,安装对位应以混凝土支架的定位轴线为准,因此在钢桁架吊装前,用经纬仪在支架、结构安装位置上放出定位轴线,如截面中线与定位轴线偏差大于设定值时,调整纠正,桁架对位后,立即进行临时固定,临时固定稳妥后,吊车摘去吊钩;
⑷校正和最后固定,钢桁架就位采取低端先做临时固定,而后继续起吊高端就位,桁架经对位、临时固定后,校正桁架垂直偏差;
检查时可用铅锤或经纬仪,校正无误后,立即用电焊焊牢作为最后固定,焊接时采用对角施焊,以防焊缝收缩导致桁架倾斜。
本发明由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:
本发明通过对构件的加工过程进行严格的控制从而能够确保钢结构上的精度,并且更加合理的部件配合,使整个钢结构具有很好的强度,对整个结构进行刷漆能够很好保护钢结构体减少甚至避免被腐蚀,增加钢结构体的使用寿命同时也增强了钢结构体的安全性能,同时把部件加工和施工过程进行同时进行,大大的降低施工的工期,使得工期大大缩短,能够按期交付。
附图说明
图1是本发明钢柱安装施工工艺流程图;
图2是本发明型钢柱临时固定立面图;
图3是图2的1-1型钢柱临时固定剖面图;
图4是本发明钢桁架安装流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举出优选实施例,对本发明进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
如图1-4所示,一种钢结构施工方法,钢结构制作,然后预埋件安装,对钢柱进行安装,钢梁安装,最后钢桁架安装。
本发明实施例中,钢结构制作中:包括专用钢结构制作、通用钢结构制作、材料的管理、普通钢结构制、制孔及允许误差控制、构件组装、矫正、制孔和涂装编号;
专用钢结构制作中包括零件及构件下料拼装精度、螺栓制孔、焊缝、涂装和构件编号,
1、零件及构件下料拼装精度中:
1)零件长宽下料尺寸误差小于1mm,热轧H型钢加工前进行校正,使之平整,确保制作精度;
2)钢柱垂直度误差不大于3mm,牛腿高度误差小于2mm,钢梁平整度小于2mm,曲度小于2mm,考虑焊接变形对钢柱钢梁的影响,焊接后应进行校正,达到要求;
3)钢梁钢柱上其它零件拼装位置误差不大于2mm,梁上翼缘板上制孔位置不大于1mm,
2、螺栓制孔中:误差小于0.5mm,摩擦面严禁有电焊、气割、毛刺的不洁物;
3、焊缝中:
1)梁翼缘与柱的连接焊缝为全熔透坡口焊;
2)柱的翼缘、腹板与柱底板的焊接为全熔透坡口焊;
3)所有钢结构的对接焊接连接及要求焊透的T型对接焊;
4)柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内,柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝,采用坡口全熔透焊缝;
5)钢柱与牛腿的焊接采用全熔透坡口焊接,焊缝质量等级为二级,其它焊缝质量等级为三级;一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,采用射线探伤检验,探伤方法及缺陷分级按钢结构工程施工质量验收规范相关规定确定,焊缝外观无夹渣、咬边、无漏焊缺陷;
6)热轧H型钢对接中,翼缘和腹板均采用全熔透对接焊缝,钢柱对接焊缝应避开牛腿上下500mm;
4、涂装中:
1)在做油漆涂装前进行抛丸除锈,除锈质量等级不低于现行国家标准的St2级,当采用喷砂或抛丸除锈时,除锈质量等级不低于Sa2级;
2)有高强螺栓连接部位做好螺栓孔的成品保护,有胶带包裹,有高强螺栓部位严禁喷涂油漆;
5、构件编号中:
构件编号应标识准确,清晰明了;
专用钢结构制作中包括材料的选用条件、钢材和焊接材料确定;
1、材料的选用,所使用的材料符合设计要求和国家现行有关标准的规定,并且具有材料供货厂家提供的材料质量合格证明书,包括材料等级、化学成份和机械性能,钢材、焊接材料和高强螺栓必须按现行规范有关规定进行复验;
2、钢材中:
1)材质要求
钢材具有抗拉强度,延伸率,屈服强度,冷弯试验以及碳、硫、锰含量的合格保证,并有可焊性,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1.2。并具有明显的屈服台阶,且伸长率大于20%;
2)钢材表面不允许有裂纹、结疤、折叠、麻纹、气泡和夹杂,钢材表面的锈蚀、麻点、划伤和压痕,深度不得大于该钢板厚度负允许偏差值的1/2;
3)钢材表面的锈蚀等级符合现行国家标准规定的Sa2.5级及Sa2.5级以上;
4)钢材端面或断口处不应有分层、夹杂的缺陷;
3、焊接材料,手工焊的焊条符合低合金焊条中的规定要求和符合碳钢焊条中的规定要求,自动焊或半自动焊采用的焊丝符合熔化用焊丝的标准,同时必须根据施焊材料和结构型式选用合适的焊丝;气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准焊接用二氧化碳的规定,另外的特殊钢结构工程中主要构件的焊接节点采用的二氧化碳气体质量符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量不得低于99.9%,水蒸气与乙醇含量不得高于0.005%,并不得检出液态水;
材料的管理,材料员根据GB/T19002中的有关规定,对材料进行标识,采用的钢材在进料时核对材料质量证明书,并对材料的牌号、规格、数量、外观质量进行检验,及时核对实物与材料质量证明书是否相符,并符合相应的材料标准及设计要求,材料单独堆放,加工所剩余料,应标明材质、规格后退库并登记;
螺栓、零件及加工完成配件,集中库存,并于适当处所标志工程类别和材质规格,钢板、型钢、角钢的材料做工程、材质、规格的标识,领取一部分材料时,所剩另一部分发料时随即标识上去,材料应有序堆放,为防止变形,材料应平整地放在胎架上,气体保护焊丝置于干燥、通风处进行保存,以防焊丝表面生锈,焊接材料按使用说明书或按下表要求烘干保温,并有烘焙记录备查,焊材到厂时由材料管理员按购料清单对材质、规格、数量、炉批号逐一核对,并对所有焊材进行登记,所有焊材必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书,焊条、焊剂要按规定烘烤,烘干焊条时,防止将焊条突然放进高温炉内,或从高温中突然取出冷却,以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象,焊条烘烤次数不得超过三次,焊材由专人发放,并作好发放记录,焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材,领取的焊条必须置于保温筒中,随用随取;
普通钢结构制作中包括号料和划线、切割和刨削、矫正
1、号料和划线:号料前先确认材质和熟悉工艺要求,然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料,钢卷尺必须经计量部门与工程用的标准尺进行校核,并标贴修正值后才能使用,标准尺测定拉力为L≤30m时5kg,以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性;
号料的母材须平直无损伤及其他缺陷,否则应先矫正或剔除,划线后标明基准线、中心线和检验控制点,作记号时不得使用凿子一类的工具,样冲标记其深度应不大于0.5mm,钢板上不留下任何永久性的划线痕迹;
钢板下料应严格按排版单中指定的钢板号进行下料,下料完毕在端头标明炉批号、构件及零件编号,并同一整体构件的零部件必须摆放在一起,以便后续装配;
2、切割和刨削,切割前清除母材表面的油污、铁锈和潮气,切割后切割面应光滑无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱,熔渣和飞溅物除去,零件需要进行边缘加工时,刨削量不应小于2.0mm;
3、矫正,钢材的矫正,在常温下用机械设备进行,但矫正后的钢材,表面上不应有凹陷、凹痕的损伤,热矫正时不能损伤母材,加热的温度应控制在900℃以下,低合金钢严禁用水激冷,矫正必须避开蓝脆区温度为200℃~400℃;
进行制孔及允许误差控制:高强螺栓孔采用数控钻床制孔或者采用划线和套模钻孔的方法,划线套模钻孔时,孔中心打出冲印,以利钻孔和检验。
制孔精度应符合相关精度具体要求为直径允许偏差0~1.0mm,圆度允许偏差2.0mm,垂直度允许偏差≤0.03t且≤2.0mm;
螺栓孔孔距允许偏差中,螺栓孔孔距范围≤500mm的,同一组内任意两孔间距离±1.0mm,相邻两组的端孔间距离±1.5mm,螺栓孔孔距范围501~1200mm的,同一组内任意两孔间距离±1.5mm,相邻两组的端孔间距离±2.0mm,螺栓孔孔距范围1201~3000mm的,相邻两组的端孔间距离±2.5mm,螺栓孔孔距范围>3000mm的,相邻两组的端孔间距离±3.0mm,在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组,对连接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组,受弯构件翼板上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组;
构件组装,具体过程如下:
1、组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配;
2、组装后按焊接工艺要求进行焊接和矫正;
3、构件组装完毕后应进行自检和互检,准确无误后再提交专检人员验收,若在检验中发现问题,应及时进行修理和矫正,构件均应打上钢印并编号,钢印必须清晰;
焊接工艺控制,具体过程如下:
1、焊工资格控制,焊工应持证上岗,焊工资质应与施焊条件、位置、焊接方式一致;
2、所有对接焊缝,焊缝质量要求不低于二级;
3、焊前,必须去除施焊部位及其附近30mm~50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质,并显露出金属光泽;
4、多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊;
5、焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量;
6、焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理;
7、焊缝同一部位的返修次数,不超过两次;
8、定位焊要求:定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求,焊后应彻底清除熔渣,定位焊焊缝出现裂纹,应清除后重焊。定位焊焊接方法必须与打底焊相同,焊接要求同正式焊接,定位焊应牢固可靠,定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷;
定位焊必须避免在产品的棱角和端部在强度和工艺上出问题的部位进行,T形接头定位焊应在两侧对称进行,定位焊尺寸不大于设计焊缝尺寸的2/3,不小于4mm,但不大于8mm,,定位焊长度大于100mm,间隔400~6 00mm,腹板正反两面均应交叉设置定位焊,位置应在焊道以内,加劲板的焊接,在加劲板下端30mm范围内不得起弧或熄弧;
9、焊条按规定烘烤,并有专门的保温桶放置,随用随取,严禁乱放;
10、焊接顺序的选择应考虑焊接变形,采用对称焊接,对收缩量大的部位先焊接,焊接过程中应平衡加热量,使焊接收缩量减小;
11、焊接前必须由检查员检查坡口,合格后方可施焊,要求熔透的焊缝,反面焊接前,必须用气刨清根处理,检查员检查合格后方可施焊;
12、对接焊缝或有探伤要求的焊缝必须经探伤合格后,方可进入下道工序;
13、零部件组装后必须经检查人员检查确认后方可施焊;
14、为保证焊接质量,在对接焊的引弧端和熄弧端必须安装与母材相同材料的引熄弧板,坡口形式和厚度宜与构件相同,引熄弧板的长度:手工电弧焊和气体保护焊为25~50mm,半自动焊为40~60mm,埋弧自动焊为50~100mm;
15、引弧和熄弧:引弧时由于电弧对母材加热不足,应在操作上注意防止产生熔合不良、弧坑裂纹、气孔和夹渣缺陷的发生,另外,不得在非焊接区域的母材上引弧,以防止电弧击痕,当电弧因故中断或焊缝终端收弧时,应防止产生弧坑裂纹,一旦出现裂纹,必须彻底清除后方可继续施焊,焊后割除引弧和熄弧板应留2~3mm,然后打磨平整,引弧板和熄弧板不得用锤击落;
16、焊接变形控制措施。下料、装配时,预留焊接收缩余量,预留焊接反变形量,装配前,矫正每一构件的变形,保证装配公差符合规范的要求,使用必要的装配胎架,工装夹具,隔板和撑杆,同一构件上尽量采用热量分散,对称分布的方式施焊;
17、对CO2气体保护焊,环境风速不大于2m/s,环境风速大于9m/s时,必须采取适当的屏障措施,否则不得进行焊接;
18、焊接质量及缺陷修复,焊缝外形尺寸和外观质量,所有焊缝焊后冷却至常温后,进行100%外观检查;
焊接内部质量,一级焊缝按GB11345-89B类Ⅱ级检测,探伤比例100%;二级焊缝按GB11345-89B类Ⅲ级检测,探伤比例为20%,碳钢在冷却到自然温度后探伤检测,低合金钢在焊完24小时之后进行探伤检测;
进行矫正,具体步骤如下:1、H型钢焊后翼板不平变形,采用矫直机矫正,翼板和腹板不垂直,采用火焰矫正;2、腹板不平,肋板不直,支座板弯曲,采用火焰矫正;3、箱型构件在拼装时采用工装夹具固定,保证箱体平直,焊接时采取合理的焊接顺序,保证焊后不变形;
制孔,具体步骤如下:1、梁上的高强度螺栓孔,利用数控钻床或钢套模制孔,以保证孔的精度,2、在利用套模钻孔时,套模在使用前,须经过检查人员确认其精确度,柱和梁上的高强螺栓孔,要用同一模具;3、制孔后要打磨孔边毛刺,检查制孔精度,,高强螺栓孔周围不允许刷漆,并应贴纸保护磨擦面;
涂装与编号:
1、涂装,具体过程如下:1)钢材除锈方法及除锈等级,应符合设计或规范要求,2)涂装采取手工刷涂。除锈后一般在4小时之内刷上底漆,3)高强度螺栓磨擦面,现场焊缝两侧80~100mm和柱底板及砼保护部位不允许涂装,4)施工环境温度根据涂料说明书确定,在5~38℃之间,5)在雨、雾、雪和尘灰大于设定值时,禁止户外施工,涂装后4小时之内不得淋雨,相对湿度大于85%时,不涂装,6)油漆间隔时间要保证,上道漆不干,不能涂下道漆,7)涂装外观质量满足规范要求,不许有色差、漏涂,明显流挂、龟裂、脱落的缺陷,8)漆膜厚度满足设计或规范要求,用漆膜测厚仪,按标准实测,9)因倒运、运输、焊接等原因脱落的油漆,按要求及时补刷;
2、编号,具体步骤如下:1)构件在制作过程中应打印编号,2)构件出厂前,应用油漆将构件编号标志于醒目位置,3)5t以上构件须将重量及重心位置标注于易见之处,以便安装。
本发明实施例中,预埋件安装的具体过程为:
确定预埋件的安装施工工艺包括如下几个方面:
1、测量放线:首先根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线和标高控制点的加密,然后根据控制线测放出的轴线再测放出每一个埋件的中心十字交叉线和至少两个标高控制点;
2、预埋锚栓框架的制作:每一根钢柱预埋锚栓的框架全部在工厂进行加工制作,制作采用-12*30的扁铁条将预埋锚栓固定为一个整体,预埋锚栓的制作精度:预埋锚栓中到中的间距≯2㎜,预埋锚栓顶端的相对高差≯5㎜;
3、预埋锚栓的埋设:在承台底部钢筋绑扎完成之后,预埋件的埋设工作即可插入,根据测量工所测放出的轴线,将予埋锚栓整体就位,首先找准埋件上边扁铁条的纵横向中心线,预先量定并刻画好,并使其与测量定位的基准线吻合,然后用水准仪测出埋件四个角上锚栓顶面的标高,高度不够时在埋件下边扁铁条的四个角下用钢筋或者角钢抄平;
地脚锚栓预埋时,预埋锚栓埋时要保证埋件埋设位置准确和固定支架牢固,为了防止在浇灌砼时埋件产生位移和变形,除了保证该埋件整体框架有固定的强度以外,还采取相应的加固措施:锚栓在浇灌前应再次复核,确认其位置及标高准确、固定牢靠后方可进入浇灌工序,砼浇灌前,螺纹上要涂黄油并包上油纸,外面再装上套管,浇灌过程中,要对其进行监控,便于出现移位时进行纠正;
锚栓的埋设精度,直接影响到结构的安装质量,所以埋设前后必须对预埋锚栓的轴线、标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查、验收,确保钢柱就位,对已安装就位弯曲变形的地脚锚栓,严禁碰撞和损坏,钢柱安装前要将螺纹清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复;
整个支架应在钢筋绑扎之前进行埋设,固定完后,土建再进行绑扎,绑扎钢筋时不得随意移动固定支架及地脚锚栓,土建施工时一定要注意成品保护,避免使安装好的地脚螺丝松动,移位;
4、地脚锚栓预埋质量控制,具体步骤如下:
1)钢柱锚栓的埋设精度,直接影响到钢柱的安装质量与进度,所以在钢柱吊装前,必须对已完成施工的预埋锚栓的轴线,标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查和验收;
2)对弯曲变形的地脚锚栓,要进行校正;螺纹要清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复,并应将所有埋设好的锚栓予以保护;
3)标高垫块的布设,在靠近地脚锚栓的柱底板加劲肋下面,砼浇灌前,垫块间以焊接固定;
4)标高调整采用垫块组叠合,两次完成,首先以四组垫块均布钢柱底,此时,标高已初步调整;等钢柱就位后,视需要再次调整,待检测无误后,再加设其它垫块;
5)锚栓的水平偏差很大程度与混凝土的浇筑方向及振捣方法有关,在混凝土浇筑时分层浇筑,减少混凝土流动使锚栓产生偏移,为防止安装好的锚栓跑位,混凝土振捣时严禁直接将振捣器卡在钢筋上振捣;
埋件基础复核,包括基础复查、钢构件检验和误差控制;
1、基础复查:钢结构吊装前首先对基础部分进行复测,复测的内容有:
1)复测个基础相对尺寸、坐标、数量及外观尺寸,2)柱底面面标高是否符合设计要求,螺栓数量、相对位置与中心线的偏差值,螺杆丝扣是否损坏,3)抗剪坑的大小深度及与中心线偏差,4)基面是否凿毛,5)工序交接资料是否齐全;
2、钢构件检验包括如下:1)构件合格证和出厂报验资料是否与实物相符,2)检查外观质量,并复查轴线、标高标记是否正确,中心线位置应与柱基上的中心线相吻合,如有误差安装时予以修正,3)复查钢柱全长以柱顶面至柱底板为起始,根据实测值进行柱底垫板设置,4)检查构件是否配套,小的连接件是否齐全;
3、误差控制中,螺栓露出长度的允许偏差为0.0----+10.00mm,螺纹长度允许偏差为0.0----+10.00mm,抽查数量,允许偏差为按柱基数抽查10%,且不得少于3个。
本发明实施例中,钢柱进行安装的具体过程为:
钢柱吊装,
钢柱吊点的设置要避免钢构件的变形钢柱吊点设置在钢柱的顶部,直接用临时连接板,连接板至少2块,为了保证吊装平衡,在吊钩下挂设2根足够强度的单绳进行吊装,为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成地面和钢柱损伤,钢柱下方应垫好枕木,钢柱起吊前焊接φ10圆钢爬梯;
钢柱从地下一层到地上三层,为方便吊装拟将地下一层至二层分为三段吊装,根据土建施工进度,在楼层标高以上+1.2米处打断作为上下段对接处,钢柱对接采用连接耳板固定后,及时校正钢柱垂直度符合规范,再采用气体保护焊焊接,该焊缝为全熔透坡口焊,焊缝等级为一级,三层至屋面层钢为圆管柱,与下部十字柱封板现场焊接,焊缝为全熔透坡口焊,焊缝等级为二级;
钢柱临时固定,型钢柱吊装就位后,四周耳板用连接钢板夹紧并用螺栓临时固定,如图2-3所示。型钢柱校正安装时,根据需要适当松开部分螺栓,校正后及时旋紧;
钢柱校正,在型钢柱的轴线方向架设三台经纬仪,在型钢柱安装过程中对垂直度及轴线进行测量,直至该型钢柱校正安装完毕;
轴线校正,根据测量数据,将L形钢板焊接固定于下节型钢柱正偏差一侧的翼缘板上,通过在L形钢板与翼缘板间打入三角形钢楔来带动扭转、移动型钢柱,直至各个方向的轴线位置均符合要求;
垂直度校正,将螺杆式顶拉精调器两端分别点焊固定于上下节型钢柱翼缘板上,根据测量数据,通过调节杆旋转螺杆式顶拉精调器,顶拉调整型钢柱的垂直度;
钢柱固定,型钢柱校正完毕,将四周耳板与连接板点焊固定,再在翼缘板侧焊接U形钢板固定,固定完毕后,去除接缝处预留的φ6钢筋,并将接缝清理干净;
钢柱焊接,型钢柱接头采用CO2气体保护焊进行焊接,焊接前,应在接头处侧设置焊接衬板,焊接时应对称施焊,并分层、分次将接头坡口填焊完毕,尽量减小焊接产生的应力和变形。焊接完毕,应对焊缝进行外观检查并按规定进行超声波探伤检测,以保证焊接质量;
复核与记录,对安装完毕的型钢柱垂直度、轴线、标高的安装参数进行复核、记录,计算型钢柱安装偏差值,在下一节型钢柱制作、安装时予以调整,可调节伸缩螺杆、L形钢板、三角形钢楔及U形钢板为现场加工的安装工具,钢板厚度为30mm和16mm。
本发明实施例中,钢梁安装的具体过程为:
1、确定钢梁的吊装顺序,钢梁吊装紧随钢柱其后,当钢柱构成一个单元后,随后应将该单元的框架梁由下而上,与柱连接组成空间刚度单元,经校正紧固符合要求后,依次向四周扩展;
2、吊装前准备包括如下:
1)吊装前,必须对钢梁定位轴线、标高、钢梁的编号、长度、截面尺寸、螺孔直径及位置,节点板表面质量,高强度螺栓连接处的摩擦面质量等进行全面复核,符合设计施工图和规范规定后,才能进行附件安装;
2)用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈,保证连接面上平整,无毛刺,飞边、油污、水、泥土的杂物;
3)梁端节点采用栓-焊连接,应将腹板的连接板用一螺栓连接在梁的腹板相应的位置处,并与梁齐平不能伸出梁端;
4)节点连接用的螺栓,按所需数量装入帆布包内挂在梁端节点处,一个节点用一个帆布包;
5)在梁上装溜绳、扶手绳,待钢梁与柱连接后,将扶手绳固定在梁两端的钢柱上;
3、钢梁的附件安装,具体过程如下:
1)钢梁要用两点起吊,以吊起后确定钢梁不变形和平衡稳定;
2)为确保安全,钢梁在工厂制作时,在距梁端0.21~0.3 L的梁长地方,焊好两个临时吊耳,供装卸和吊装用;
3)吊索角度选用45~60度;
4、钢梁的起吊、就位与固定,钢梁起吊到位后,按设计施工图要求进行对位,要注意钢梁的轴线位置和正反方向,安梁时用冲钉将梁的孔打紧逼正,每个节点上用不少于两临时螺栓连接紧固,在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙,具体步骤如下:
1)钢结构的校正,紧固与焊接,当完成了一个独立单元柱间,且所有梁的连接用高强螺栓初拧后,用水准仪和经纬仪校正柱子的水平标高和垂直度;
2)校正,校正前各节点的螺栓不能全部拧紧,三分之一已拧紧的螺栓在校正前要松开,以便校正工作的顺利进行,校正方法是在两柱之间安装交叉钢索各设一个手拉葫芦,根据相垂直轴线上两经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度,同时校正柱网尺寸及轴线角度,经反复校正,全部达到要求后,即用测力扳手将柱脚螺栓拧紧,再逐层自下而上将梁与柱接头的螺栓拧紧;
柱子、框架梁、桁架、支撑等主要构件安装时,在就位并临时固定后立即进行校正,并永久固定,不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接,在构件安装时,有外力时相应单元的构件都会变动,钢结构的尺寸将不易控制,也很不安全;
安装上的构件要在当天形成稳定的空间体系,安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固,因为随时可能由于停电、刮风、下雪而停止安装。
本发明实施例中,钢桁架安装的具体过程为:
1)吊车就位,吊车驶入钢桁架起吊位置后,全部伸展支腿,每个支腿用4根300mm×250mm×1200mm的木枕垫起,防止吊车支腿塌陷;
2)钢桁架绑扎:
⑴在地面上将钢桁架上下弦水平支撑、竖向支撑等拼装成整体,一次进行吊装,保证其吊装稳定性;
⑵钢桁架绑扎时,两边吊索要等长,吊点要绑扎牢固,吊点位置对称、准确,单机整体吊装采用四点绑扎法;
⑶吊装时钢桁架上绑扎圆木杉或木方或用钢管包角,作为临时加固措施,绑扎时垫上破布,防止损伤桁架表面漆膜,卡环要把绳索卡死,不能出现松扣现象,为使桁架吊起后不发生大的摇摆,桁架两端底部需用缆风绳控制,以便保持平衡;
⑷桁架吊起离地面500mm,停留10分钟,检查吊具,钢丝绳吊车支腿处等是否正常,符合要求后进行吊装工作;
3)钢桁架就位:
⑴桁架起吊的速度均匀,同时将桁架上的缆风绳固定在各个角度,使起吊中不致摆动,当由水平状态逐渐倾斜时,应注意绑绳处所垫的破布、木块是否滑落;
⑵当桁架逐渐落到支架、结构安装位置上时应特别小心,防止损坏预埋板的承力面,并使桁架支腿尽量抵靠限位角钢察看桁架支座底板的中心线也支架、牛腿结构上预埋件的中心线是否吻合,并在桁架悬吊状态下进行调整;
⑶桁架提升超过混凝土支架、安装位置约300mm~500mm,然后将桁架缓慢降至安装位置进行对位,安装对位应以混凝土支架的定位轴线为准,因此在钢桁架吊装前,用经纬仪在支架、结构安装位置上放出定位轴线,如截面中线与定位轴线偏差大于设定值时,调整纠正,桁架对位后,立即进行临时固定,临时固定稳妥后,吊车摘去吊钩;
⑷校正和最后固定,钢桁架就位采取低端先做临时固定,而后继续起吊高端就位,桁架经对位、临时固定后,校正桁架垂直偏差;
检查时可用铅锤或经纬仪,校正无误后,立即用电焊焊牢作为最后固定,焊接时采用对角施焊,以防焊缝收缩导致桁架倾斜。
表1为气割的尺寸精度要求
项目 | 允许偏差 |
零件的宽度和长度 | ±1.0mm |
切割面不垂直度 | 0.05t且≤1.5mm |
割纹深度 | 0.2mm |
局部缺口深度 | 1.0mm |
表2为气割的表面精度要求(S=1/1000mm):
号料的母材须平直无损伤及其他缺陷,否则应先矫正或剔除。划线精度如下表所示。
表1为划线精度
项目 | 允许偏差 |
零件的宽度和长度 | ±1.0mm |
切割面不垂直度 | 0.05t且≤1.5mm |
焊缝外形尺寸和外观质量,所有焊缝焊后冷却至常温后,应进行100%外观检查,具体焊缝尺寸和外观质量如下表(焊缝外观质量等级及缺陷分级):
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种钢结构施工方法,其特征在于:钢结构制作,然后预埋件安装,对钢柱进行安装,钢梁安装,最后钢桁架安装。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构施工方法,其特征在于:钢结构制作中:包括专用钢结构制作、通用钢结构制作、材料的管理、普通钢结构制、制孔及允许误差控制、构件组装、矫正、制孔和涂装编号;
专用钢结构制作中包括零件及构件下料拼装精度、螺栓制孔、焊缝、涂装和构件编号,
1、零件及构件下料拼装精度中:
1)零件长宽下料尺寸误差小于1mm,热轧H型钢加工前进行校正,使之平整,确保制作精度;
2)钢柱垂直度误差不大于3mm,牛腿高度误差小于2mm,钢梁平整度小于2mm,曲度小于2mm,考虑焊接变形对钢柱钢梁的影响,焊接后应进行校正,达到要求;
3)钢梁钢柱上其它零件拼装位置误差不大于2mm,梁上翼缘板上制孔位置不大于1mm,
2、螺栓制孔中:误差小于0.5mm,摩擦面严禁有电焊、气割、毛刺的不洁物;
3、焊缝中:
1)梁翼缘与柱的连接焊缝为全熔透坡口焊;
2)柱的翼缘、腹板与柱底板的焊接为全熔透坡口焊;
3)所有钢结构的对接焊接连接及要求焊透的T型对接焊;
4)柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内,柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝,采用坡口全熔透焊缝;
5)钢柱与牛腿的焊接采用全熔透坡口焊接,焊缝质量等级为二级,其它焊缝质量等级为三级;一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,采用射线探伤检验,探伤方法及缺陷分级按钢结构工程施工质量验收规范相关规定确定,焊缝外观无夹渣、咬边、无漏焊缺陷;
6)热轧H型钢对接中,翼缘和腹板均采用全熔透对接焊缝,钢柱对接焊缝应避开牛腿上下500mm;
4、涂装中:
1)在做油漆涂装前进行抛丸除锈,除锈质量等级不低于现行国家标准的St2级,当采用喷砂或抛丸除锈时,除锈质量等级不低于Sa2级;
2)有高强螺栓连接部位做好螺栓孔的成品保护,有胶带包裹,有高强螺栓部位严禁喷涂油漆;
5、构件编号中:
构件编号应标识准确,清晰明了;
专用钢结构制作中包括材料的选用条件、钢材和焊接材料确定;
1、材料的选用,所使用的材料符合设计要求和国家现行有关标准的规定,并且具有材料供货厂家提供的材料质量合格证明书,包括材料等级、化学成份和机械性能,钢材、焊接材料和高强螺栓必须按现行规范有关规定进行复验;
2、钢材中:
1)材质要求
钢材具有抗拉强度,延伸率,屈服强度,冷弯试验以及碳、硫、锰含量的合格保证,并有可焊性,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1.2。并具有明显的屈服台阶,且伸长率大于20%;
2)钢材表面不允许有裂纹、结疤、折叠、麻纹、气泡和夹杂,钢材表面的锈蚀、麻点、划伤和压痕,深度不得大于该钢板厚度负允许偏差值的1/2;
3)钢材表面的锈蚀等级符合现行国家标准规定的Sa2.5级及Sa2.5级以上;
4)钢材端面或断口处不应有分层、夹杂的缺陷;
3、焊接材料,手工焊的焊条符合低合金焊条中的规定要求和符合碳钢焊条中的规定要求,自动焊或半自动焊采用的焊丝符合熔化用焊丝的标准,同时必须根据施焊材料和结构型式选用合适的焊丝;气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合国家现行标准焊接用二氧化碳的规定,另外的特殊钢结构工程中主要构件的焊接节点采用的二氧化碳气体质量符合该标准中优等品的要求,即其二氧化碳含量不得低于99.9%,水蒸气与乙醇含量不得高于0.005%,并不得检出液态水;
材料的管理,材料员根据GB/T19002中的有关规定,对材料进行标识,采用的钢材在进料时核对材料质量证明书,并对材料的牌号、规格、数量、外观质量进行检验,及时核对实物与材料质量证明书是否相符,并符合相应的材料标准及设计要求,材料单独堆放,加工所剩余料,应标明材质、规格后退库并登记;
螺栓、零件及加工完成配件,集中库存,并于适当处所标志工程类别和材质规格,钢板、型钢、角钢的材料做工程、材质、规格的标识,领取一部分材料时,所剩另一部分发料时随即标识上去,材料应有序堆放,为防止变形,材料应平整地放在胎架上,气体保护焊丝置于干燥、通风处进行保存,以防焊丝表面生锈,焊接材料按使用说明书或按下表要求烘干保温,并有烘焙记录备查,焊材到厂时由材料管理员按购料清单对材质、规格、数量、炉批号逐一核对,并对所有焊材进行登记,所有焊材必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书,焊条、焊剂要按规定烘烤,烘干焊条时,防止将焊条突然放进高温炉内,或从高温中突然取出冷却,以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象,焊条烘烤次数不得超过三次,焊材由专人发放,并作好发放记录,焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材,领取的焊条必须置于保温筒中,随用随取;
普通钢结构制作中包括号料和划线、切割和刨削、矫正
1、号料和划线:号料前先确认材质和熟悉工艺要求,然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料,钢卷尺必须经计量部门与工程用的标准尺进行校核,并标贴修正值后才能使用,标准尺测定拉力为L≤30m时5kg,以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性;
号料的母材须平直无损伤及其他缺陷,否则应先矫正或剔除,划线后标明基准线、中心线和检验控制点,作记号时不得使用凿子一类的工具,样冲标记其深度应不大于0.5mm,钢板上不留下任何永久性的划线痕迹;
钢板下料应严格按排版单中指定的钢板号进行下料,下料完毕在端头标明炉批号、构件及零件编号,并同一整体构件的零部件必须摆放在一起,以便后续装配;
2、切割和刨削,切割前清除母材表面的油污、铁锈和潮气,切割后切割面应光滑无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱,熔渣和飞溅物除去,零件需要进行边缘加工时,刨削量不应小于2.0mm;
3、矫正,钢材的矫正,在常温下用机械设备进行,但矫正后的钢材,表面上不应有凹陷、凹痕的损伤,热矫正时不能损伤母材,加热的温度应控制在900℃以下,低合金钢严禁用水激冷,矫正必须避开蓝脆区温度为200℃~400℃;
进行制孔及允许误差控制:高强螺栓孔采用数控钻床制孔或者采用划线和套模钻孔的方法,划线套模钻孔时,孔中心打出冲印,以利钻孔和检验。
制孔精度应符合相关精度具体要求为直径允许偏差0~1.0mm,圆度允许偏差2.0mm,垂直度允许偏差≤0.03t且≤2.0mm;
螺栓孔孔距允许偏差中,螺栓孔孔距范围≤500mm的,同一组内任意两孔间距离±1.0mm,相邻两组的端孔间距离±1.5mm,螺栓孔孔距范围501~1200mm的,同一组内任意两孔间距离±1.5mm,相邻两组的端孔间距离±2.0mm,螺栓孔孔距范围1201~3000mm的,相邻两组的端孔间距离±2.5mm,螺栓孔孔距范围>3000mm的,相邻两组的端孔间距离±3.0mm,在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组,对连接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组,受弯构件翼板上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组;
构件组装,具体过程如下:
1、组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配;
2、组装后按焊接工艺要求进行焊接和矫正;
3、构件组装完毕后应进行自检和互检,准确无误后再提交专检人员验收,若在检验中发现问题,应及时进行修理和矫正,构件均应打上钢印并编号,钢印必须清晰;
焊接工艺控制,具体过程如下:
1、焊工资格控制,焊工应持证上岗,焊工资质应与施焊条件、位置、焊接方式一致;
2、所有对接焊缝,焊缝质量要求不低于二级;
3、焊前,必须去除施焊部位及其附近30mm~50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质,并显露出金属光泽;
4、多层焊接宜连续施焊,每一层焊道焊完后应及时清理检查,清除缺陷后再焊;
5、焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物,检查焊缝外观质量;
6、焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理;
7、焊缝同一部位的返修次数,不超过两次;
8、定位焊要求:定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求,焊后应彻底清除熔渣,定位焊焊缝出现裂纹,应清除后重焊。定位焊焊接方法必须与打底焊相同,焊接要求同正式焊接,定位焊应牢固可靠,定位焊不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷;
定位焊必须避免在产品的棱角和端部在强度和工艺上出问题的部位进行,T形接头定位焊应在两侧对称进行,定位焊尺寸不大于设计焊缝尺寸的2/3,不小于4mm,但不大于8mm,,定位焊长度大于100mm,间隔400~6 00mm,腹板正反两面均应交叉设置定位焊,位置应在焊道以内,加劲板的焊接,在加劲板下端30mm范围内不得起弧或熄弧;
9、焊条按规定烘烤,并有专门的保温桶放置,随用随取,严禁乱放;
10、焊接顺序的选择应考虑焊接变形,采用对称焊接,对收缩量大的部位先焊接,焊接过程中应平衡加热量,使焊接收缩量减小;
11、焊接前必须由检查员检查坡口,合格后方可施焊,要求熔透的焊缝,反面焊接前,必须用气刨清根处理,检查员检查合格后方可施焊;
12、对接焊缝或有探伤要求的焊缝必须经探伤合格后,方可进入下道工序;
13、零部件组装后必须经检查人员检查确认后方可施焊;
14、为保证焊接质量,在对接焊的引弧端和熄弧端必须安装与母材相同材料的引熄弧板,坡口形式和厚度宜与构件相同,引熄弧板的长度:手工电弧焊和气体保护焊为25~50mm,半自动焊为40~60mm,埋弧自动焊为50~100mm;
15、引弧和熄弧:引弧时由于电弧对母材加热不足,应在操作上注意防止产生熔合不良、弧坑裂纹、气孔和夹渣缺陷的发生,另外,不得在非焊接区域的母材上引弧,以防止电弧击痕,当电弧因故中断或焊缝终端收弧时,应防止产生弧坑裂纹,一旦出现裂纹,必须彻底清除后方可继续施焊,焊后割除引弧和熄弧板应留2~3mm,然后打磨平整,引弧板和熄弧板不得用锤击落;
16、焊接变形控制措施。下料、装配时,预留焊接收缩余量,预留焊接反变形量,装配前,矫正每一构件的变形,保证装配公差符合规范的要求,使用必要的装配胎架,工装夹具,隔板和撑杆,同一构件上尽量采用热量分散,对称分布的方式施焊;
17、对CO2气体保护焊,环境风速不大于2m/s,环境风速大于9m/s时,必须采取适当的屏障措施,否则不得进行焊接;
18、焊接质量及缺陷修复,焊缝外形尺寸和外观质量,所有焊缝焊后冷却至常温后,进行100%外观检查;
焊接内部质量,一级焊缝按GB11345-89B类Ⅱ级检测,探伤比例100%;二级焊缝按GB11345-89B类Ⅲ级检测,探伤比例为20%,碳钢在冷却到自然温度后探伤检测,低合金钢在焊完24小时之后进行探伤检测;
进行矫正,具体步骤如下:1、H型钢焊后翼板不平变形,采用矫直机矫正,翼板和腹板不垂直,采用火焰矫正;2、腹板不平,肋板不直,支座板弯曲,采用火焰矫正;3、箱型构件在拼装时采用工装夹具固定,保证箱体平直,焊接时采取合理的焊接顺序,保证焊后不变形;
制孔,具体步骤如下:1、梁上的高强度螺栓孔,利用数控钻床或钢套模制孔,以保证孔的精度,2、在利用套模钻孔时,套模在使用前,须经过检查人员确认其精确度,柱和梁上的高强螺栓孔,要用同一模具;3、制孔后要打磨孔边毛刺,检查制孔精度,,高强螺栓孔周围不允许刷漆,并应贴纸保护磨擦面;
涂装与编号:
1、涂装,具体过程如下:1)钢材除锈方法及除锈等级,应符合设计或规范要求,2)涂装采取手工刷涂。除锈后一般在4小时之内刷上底漆,3)高强度螺栓磨擦面,现场焊缝两侧80~100mm和柱底板及砼保护部位不允许涂装,4)施工环境温度根据涂料说明书确定,在5~38℃之间,5)在雨、雾、雪和尘灰大于设定值时,禁止户外施工,涂装后4小时之内不得淋雨,相对湿度大于85%时,不涂装,6)油漆间隔时间要保证,上道漆不干,不能涂下道漆,7)涂装外观质量满足规范要求,不许有色差、漏涂,明显流挂、龟裂、脱落的缺陷,8)漆膜厚度满足设计或规范要求,用漆膜测厚仪,按标准实测,9)因倒运、运输、焊接等原因脱落的油漆,按要求及时补刷;
2、编号,具体步骤如下:1)构件在制作过程中应打印编号,2)构件出厂前,应用油漆将构件编号标志于醒目位置,3)5t以上构件须将重量及重心位置标注于易见之处,以便安装。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构施工方法,其特征在于:预埋件安装的具体过程为:
确定预埋件的安装施工工艺包括如下几个方面:
1、测量放线:首先根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线和标高控制点的加密,然后根据控制线测放出的轴线再测放出每一个埋件的中心十字交叉线和至少两个标高控制点;
2、预埋锚栓框架的制作:每一根钢柱预埋锚栓的框架全部在工厂进行加工制作,制作采用-12*30的扁铁条将预埋锚栓固定为一个整体,预埋锚栓的制作精度:预埋锚栓中到中的间距≯2㎜,预埋锚栓顶端的相对高差≯5㎜;
3、预埋锚栓的埋设:在承台底部钢筋绑扎完成之后,预埋件的埋设工作即可插入,根据测量工所测放出的轴线,将予埋锚栓整体就位,首先找准埋件上边扁铁条的纵横向中心线,预先量定并刻画好,并使其与测量定位的基准线吻合,然后用水准仪测出埋件四个角上锚栓顶面的标高,高度不够时在埋件下边扁铁条的四个角下用钢筋或者角钢抄平;
地脚锚栓预埋时,预埋锚栓埋时要保证埋件埋设位置准确和固定支架牢固,为了防止在浇灌砼时埋件产生位移和变形,除了保证该埋件整体框架有固定的强度以外,还采取相应的加固措施:锚栓在浇灌前应再次复核,确认其位置及标高准确、固定牢靠后方可进入浇灌工序,砼浇灌前,螺纹上要涂黄油并包上油纸,外面再装上套管,浇灌过程中,要对其进行监控,便于出现移位时进行纠正;
锚栓的埋设精度,直接影响到结构的安装质量,所以埋设前后必须对预埋锚栓的轴线、标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查、验收,确保钢柱就位,对已安装就位弯曲变形的地脚锚栓,严禁碰撞和损坏,钢柱安装前要将螺纹清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复;
整个支架应在钢筋绑扎之前进行埋设,固定完后,土建再进行绑扎,绑扎钢筋时不得随意移动固定支架及地脚锚栓,土建施工时一定要注意成品保护,避免使安装好的地脚螺丝松动,移位;
4、地脚锚栓预埋质量控制,具体步骤如下:
1)钢柱锚栓的埋设精度,直接影响到钢柱的安装质量与进度,所以在钢柱吊装前,必须对已完成施工的预埋锚栓的轴线,标高及锚栓的伸出长度进行认真的核查和验收;
2)对弯曲变形的地脚锚栓,要进行校正;螺纹要清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复,并应将所有埋设好的锚栓予以保护;
3)标高垫块的布设,在靠近地脚锚栓的柱底板加劲肋下面,砼浇灌前,垫块间以焊接固定;
4)标高调整采用垫块组叠合,两次完成,首先以四组垫块均布钢柱底,此时,标高已初步调整;等钢柱就位后,视需要再次调整,待检测无误后,再加设其它垫块;
5)锚栓的水平偏差很大程度与混凝土的浇筑方向及振捣方法有关,在混凝土浇筑时分层浇筑,减少混凝土流动使锚栓产生偏移,为防止安装好的锚栓跑位,混凝土振捣时严禁直接将振捣器卡在钢筋上振捣;
埋件基础复核,包括基础复查、钢构件检验和误差控制;
1、基础复查:钢结构吊装前首先对基础部分进行复测,复测的内容有:
1)复测个基础相对尺寸、坐标、数量及外观尺寸,2)柱底面面标高是否符合设计要求,螺栓数量、相对位置与中心线的偏差值,螺杆丝扣是否损坏,3)抗剪坑的大小深度及与中心线偏差,4)基面是否凿毛,5)工序交接资料是否齐全;
2、钢构件检验包括如下:1)构件合格证和出厂报验资料是否与实物相符,2)检查外观质量,并复查轴线、标高标记是否正确,中心线位置应与柱基上的中心线相吻合,如有误差安装时予以修正,3)复查钢柱全长以柱顶面至柱底板为起始,根据实测值进行柱底垫板设置,4)检查构件是否配套,小的连接件是否齐全;
3、误差控制中,螺栓露出长度的允许偏差为0.0----+10.00mm,螺纹长度允许偏差为0.0----+10.00mm,抽查数量,允许偏差为按柱基数抽查10%,且不得少于3个。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构施工方法,其特征在于:钢柱进行安装的具体过程为:
钢柱吊装,
钢柱吊点的设置要避免钢构件的变形钢柱吊点设置在钢柱的顶部,直接用临时连接板,连接板至少2块,为了保证吊装平衡,在吊钩下挂设2根足够强度的单绳进行吊装,为防止钢柱起吊时在地面拖拉造成地面和钢柱损伤,钢柱下方应垫好枕木,钢柱起吊前焊接φ10圆钢爬梯;
钢柱从地下一层到地上三层,为方便吊装拟将地下一层至二层分为三段吊装,根据土建施工进度,在楼层标高以上+1.2米处打断作为上下段对接处,钢柱对接采用连接耳板固定后,及时校正钢柱垂直度符合规范,再采用气体保护焊焊接,该焊缝为全熔透坡口焊,焊缝等级为一级,三层至屋面层钢为圆管柱,与下部十字柱封板现场焊接,焊缝为全熔透坡口焊,焊缝等级为二级;
钢柱临时固定,型钢柱吊装就位后,四周耳板用连接钢板夹紧并用螺栓临时固定,如图2-3所示。型钢柱校正安装时,根据需要适当松开部分螺栓,校正后及时旋紧;
钢柱校正,在型钢柱的轴线方向架设三台经纬仪,在型钢柱安装过程中对垂直度及轴线进行测量,直至该型钢柱校正安装完毕;
轴线校正,根据测量数据,将L形钢板焊接固定于下节型钢柱正偏差一侧的翼缘板上,通过在L形钢板与翼缘板间打入三角形钢楔来带动扭转、移动型钢柱,直至各个方向的轴线位置均符合要求;
垂直度校正,将螺杆式顶拉精调器两端分别点焊固定于上下节型钢柱翼缘板上,根据测量数据,通过调节杆旋转螺杆式顶拉精调器,顶拉调整型钢柱的垂直度;
钢柱固定,型钢柱校正完毕,将四周耳板与连接板点焊固定,再在翼缘板侧焊接U形钢板固定,固定完毕后,去除接缝处预留的φ6钢筋,并将接缝清理干净;
钢柱焊接,型钢柱接头采用CO2气体保护焊进行焊接,焊接前,应在接头处侧设置焊接衬板,焊接时应对称施焊,并分层、分次将接头坡口填焊完毕,尽量减小焊接产生的应力和变形。焊接完毕,应对焊缝进行外观检查并按规定进行超声波探伤检测,以保证焊接质量;
复核与记录,对安装完毕的型钢柱垂直度、轴线、标高的安装参数进行复核、记录,计算型钢柱安装偏差值,在下一节型钢柱制作、安装时予以调整,可调节伸缩螺杆、L形钢板、三角形钢楔及U形钢板为现场加工的安装工具,钢板厚度为30mm和16mm。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构施工方法,其特征在于:钢梁安装的具体过程为:
1、确定钢梁的吊装顺序,钢梁吊装紧随钢柱其后,当钢柱构成一个单元后,随后应将该单元的框架梁由下而上,与柱连接组成空间刚度单元,经校正紧固符合要求后,依次向四周扩展;
2、吊装前准备包括如下:
1)吊装前,必须对钢梁定位轴线、标高、钢梁的编号、长度、截面尺寸、螺孔直径及位置,节点板表面质量,高强度螺栓连接处的摩擦面质量等进行全面复核,符合设计施工图和规范规定后,才能进行附件安装;
2)用钢丝刷清除摩擦面上的浮锈,保证连接面上平整,无毛刺,飞边、油污、水、泥土的杂物;
3)梁端节点采用栓-焊连接,应将腹板的连接板用一螺栓连接在梁的腹板相应的位置处,并与梁齐平不能伸出梁端;
4)节点连接用的螺栓,按所需数量装入帆布包内挂在梁端节点处,一个节点用一个帆布包;
5)在梁上装溜绳、扶手绳,待钢梁与柱连接后,将扶手绳固定在梁两端的钢柱上;
3、钢梁的附件安装,具体过程如下:
1)钢梁要用两点起吊,以吊起后确定钢梁不变形和平衡稳定;
2)为确保安全,钢梁在工厂制作时,在距梁端0.21~0.3L的梁长地方,焊好两个临时吊耳,供装卸和吊装用;
3)吊索角度选用45~60度;
4、钢梁的起吊、就位与固定,钢梁起吊到位后,按设计施工图要求进行对位,要注意钢梁的轴线位置和正反方向,安梁时用冲钉将梁的孔打紧逼正,每个节点上用不少于两临时螺栓连接紧固,在初拧的同时调整好柱子的垂直偏差和梁两端焊接坡口间隙,具体步骤如下:
1)钢结构的校正,紧固与焊接,当完成了一个独立单元柱间,且所有梁的连接用高强螺栓初拧后,用水准仪和经纬仪校正柱子的水平标高和垂直度;
2)校正,校正前各节点的螺栓不能全部拧紧,三分之一已拧紧的螺栓在校正前要松开,以便校正工作的顺利进行,校正方法是在两柱之间安装交叉钢索各设一个手拉葫芦,根据相垂直轴线上两经纬仪观测的偏差值拉动手拉葫芦逐渐校正其垂直度,同时校正柱网尺寸及轴线角度,经反复校正,全部达到要求后,即用测力扳手将柱脚螺栓拧紧,再逐层自下而上将梁与柱接头的螺栓拧紧;
柱子、框架梁、桁架、支撑等主要构件安装时,在就位并临时固定后立即进行校正,并永久固定,不能使一节柱子高度范围的各个构件都临时连接,在构件安装时,有外力时相应单元的构件都会变动,钢结构的尺寸将不易控制,也很不安全;
安装上的构件要在当天形成稳定的空间体系,安装工作中任何时候都要考虑安装好的构件是否稳定牢固,因为随时可能由于停电、刮风、下雪而停止安装。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构施工方法,其特征在于:钢桁架安装的具体过程为:
1)吊车就位,吊车驶入钢桁架起吊位置后,全部伸展支腿,每个支腿用4根300mm×250mm×1200mm的木枕垫起,防止吊车支腿塌陷;
2)钢桁架绑扎:
⑴在地面上将钢桁架上下弦水平支撑、竖向支撑等拼装成整体,一次进行吊装,保证其吊装稳定性;
⑵钢桁架绑扎时,两边吊索要等长,吊点要绑扎牢固,吊点位置对称、准确,单机整体吊装采用四点绑扎法;
⑶吊装时钢桁架上绑扎圆木杉或木方或用钢管包角,作为临时加固措施,绑扎时垫上破布,防止损伤桁架表面漆膜,卡环要把绳索卡死,不能出现松扣现象,为使桁架吊起后不发生大的摇摆,桁架两端底部需用缆风绳控制,以便保持平衡;
⑷桁架吊起离地面500mm,停留10分钟,检查吊具,钢丝绳吊车支腿处等是否正常,符合要求后进行吊装工作;
3)钢桁架就位:
⑴桁架起吊的速度均匀,同时将桁架上的缆风绳固定在各个角度,使起吊中不致摆动,当由水平状态逐渐倾斜时,应注意绑绳处所垫的破布、木块是否滑落;
⑵当桁架逐渐落到支架、结构安装位置上时应特别小心,防止损坏预埋板的承力面,并使桁架支腿尽量抵靠限位角钢察看桁架支座底板的中心线也支架、牛腿结构上预埋件的中心线是否吻合,并在桁架悬吊状态下进行调整;
⑶桁架提升超过混凝土支架、安装位置约300mm~500mm,然后将桁架缓慢降至安装位置进行对位,安装对位应以混凝土支架的定位轴线为准,因此在钢桁架吊装前,用经纬仪在支架、结构安装位置上放出定位轴线,如截面中线与定位轴线偏差大于设定值时,调整纠正,桁架对位后,立即进行临时固定,临时固定稳妥后,吊车摘去吊钩;
⑷校正和最后固定,钢桁架就位采取低端先做临时固定,而后继续起吊高端就位,桁架经对位、临时固定后,校正桁架垂直偏差;
检查时可用铅锤或经纬仪,校正无误后,立即用电焊焊牢作为最后固定,焊接时采用对角施焊,以防焊缝收缩导致桁架倾斜。
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