检验与试验计划.docx
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检验与试验计划
检验与试验计划
一、工程简介
高宝金融大厦工程位于上海陆家嘴金融贸易区X3-1地块，西侧为陆家嘴环路（原银城西路），北侧为花园石桥路，东侧为待建工程场地X3-2（现为临时的停车场），南侧为浦东电信局东昌分局富都站，整体平面形状为略呈发散的矩形。
本工程总占地面积为8128m2，总建筑面积为90729m2（其中地下室面积17014m2，两层避难层面积为3701m2），总的建筑高度为标高178.8m（相对场地标高）。
本工程地上42层（包括两个避难层），地下室为三层，地上三层到屋面层的层高均为4.2m，地上一层和地上二层的层高为5.25m，地下三层和地下二层的层高为4.5m，地下一层的标高为7.5m。
设计标高±0.00m相当于绝对高程的4.5m。
本工程主楼采用框架—核芯筒型钢混凝土组合结构体系，其中核芯筒、劲性柱、劲性梁为内配钢骨的型钢混凝土结构，其余为现浇混凝土结构。
本工程的钢结构即为型钢混凝土结构的钢骨，主要包括劲性钢柱、核芯筒体内的构造钢柱、劲性钢梁和核芯筒体内的构造钢梁，所有构件在加工厂内完成预制，现场定位安装。
本工程为超高层结构，根据总包和监理总体划分，地下和地上部分的钢结构分别划入地基与基础工程分部工程和主体结构分部工程中，均做为一个子分部工程。
本工程使用的钢板板厚有部分超过40mm，分别为40mm、50mm和55mm，且有Z15性能要求，根据规范需进行原材料的复验。
本工程中连接形式中有高强度螺栓连接，根据规范要求需进行抗滑移系数的试验和紧固轴力的复验。
另外本工程采用的焊接形式为我公司首次采用的焊接形式，根据规范要求需进行相对部分的焊接工艺评定。
二、检验计划
2.1分部分项工程和检验批的划分
地下部分包括地上三层到地下一层和地上一层的钢结构划入地基与基础工程分部做为一个子分部工程，地上部分包括地上二层以上的所有主体结构钢结构做为主体结构分部的一个子分部工程：
每个钢结构子分部工程分为两部分，分别为加工厂制作和现场安装。
地下钢结构子分部的分项工程划分如下：
制作时的分项工程划分：
钢结构钢构件焊接分项工程；钢结构栓钉焊接分项工程；钢结构零件及部件加工分项工程；钢结构构件组装分项工程等。
安装时的分项工程划分：
钢结构（多层及高层结构安装）分项工程；钢结构（高强度螺栓连接）分项工程；结构（钢构件焊接）分项工程检验批质量验收记录等。
地下部分钢结构检验批划分如下：
制作检验批的划分：
以一节柱为一个检验批，包括劲性钢柱、劲性钢梁和核芯筒体的构造梁、构造柱等的制作，以一节柱两层钢梁计算，其中地下3层，共两节柱，共分为2个检验批。
验收共包括：
钢结构钢构件焊接；钢结构栓钉焊接；钢结构零件及部件加工；钢结构构件组装；钢结构构件预拼装等项内容。
安装检验批的划分：
以一节柱为一个检验批，包括劲性钢柱、劲性钢梁和核芯筒体的构造梁、构造柱等的安装，其中地下三层共两节柱，做为2个检验批，
验收共包括：
钢结构钢构件焊接；高强度螺栓连接；多层及高层结构安装等项内容。
地下钢结构部分隐蔽工程包括：
对接焊缝（现场）、高强度螺栓连接幅（现场）、栓钉（现场）等。
地上钢结构子分部分项工程划分如下：
制作时的分项工程划分：
钢结构钢构件焊接分项工程；钢结构栓钉焊接分项工程；钢结构零件及部件加工分项工程；钢结构构件组装分项工程；钢结构构件预拼装分项工程（桁架部分）等。
安装时的分项工程划分：
钢结构（多层及高层结构安装）分项工程；钢结构（高强度螺栓连接）分项工程；钢结构（钢构件焊接）分项工程检验批质量验收记录。
地上钢结构子分部检验批划分如下：
制作检验批的划分：
以一节柱为一个检验批，包括劲性钢柱、劲性钢梁和核芯筒体的构造梁、构造柱等的制作，以一节柱两层钢梁计算，地上42层（含2个避难层），共分为22个检验批。
验收共包括：
钢结构钢构件焊接；钢结构栓钉焊接；钢结构零件及部件加工；钢结构构件组装；钢结构构件预拼装等项内容。
安装检验批的划分：
以一节柱为一个检验批，包括劲性钢柱、劲性钢梁和核芯筒体的构造梁、构造柱等的安装，地上42层（含2个避难层），分为22个检验批。
验收共包括：
钢结构钢构件焊接；高强度螺栓连接；多层及高层结构安装等项内容。
地上钢结构部分隐蔽工程包括：
对接焊缝（现场）、高强度螺栓连接幅（现场）、栓钉（现场）和喷砂除锈（制作时有油漆时）等。
2.2检验计划
根据施工工艺流程，检验分为三个阶段，分别为原材料、钢结构制作和钢结构安装等，根据三个阶段的不同特点，分别确定其检验计划。
原材料主要包括钢板、型钢材料、焊材和涂装材料。
检验内容包括：
种类是否符合设计要求。
钢板是定尺定货，型钢材料大部分定尺，材料到场后，应对外形尺寸进行检验。
检验主要依据《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB709-88，由供应部门和质量员共同参与验收，检验比例为100%，检验的主要依据为《送货单》，检验结果由供应部门出具《进货检验记录》。
对材料质保书检验。
收到质保书后应检验质保书中的项目是否与材料一致，对于钢材应核对材质、炉批号等，对于焊材和涂装材料应核对牌号、规格等。
由供应部门和质量员共同检查，检查比例为100%，检验结果写出《进货检验记录》中。
原材料复验。
根据《钢结构工程质量验收规范》GB50205-2001中的要求，对于板厚大于40mm，且要求有Z向性能的钢板进行复验。
复验结果应符合《低合金高强度结构钢》GB/T1951-94和《厚度方向性能钢板》GB5313-85等要求，检验比例根据相应的规范要求抽取，由项目工程师确定复测的批次、取样方法和取样大小、试验的项目等，送到专门的试验单位检验，根据《原材料试验报告》以确定是否符合要求。
匹配性检验。
主要是检验焊接材料，焊接材料包括手工电弧焊焊条、气保保护焊焊丝和埋弧自动焊焊丝及焊剂，还包括保护气体等，手工电弧焊条宜采用J507型低氢型焊条；气保保护焊实芯焊丝主要用于加工厂制作，采用ER50-6型，药芯焊丝主要用于现场安装焊接，采用YJ501T-1型；埋弧焊焊接材料采用H08A+J431焊剂。
涂装材料包括油漆和防火涂料，油漆为水性无机富锌底漆+环氧去铁中间漆，防火漆料设计暂未确定。
钢结构制作阶段主要包括：
原料料拼接、H型钢制作、十字柱及箱形柱的制作、焊接、摩擦面处理、除锈及涂装等。
原料料拼接为一级焊缝，应进行100%的超声波探伤检验。
探伤为外委托业务，由外协单位完成并出具报告；焊缝的外观质量应符合JGJ81-2002要求，由质量员检验，检验比例为100%。
H型钢制作的检验项目和允许偏差如下：
检查数量:
按钢构件数抽查10%，宜不应少于3件，由质量员负责。
除以上检查项目外，还要对于腹板和翼缘板的对接焊缝的位置进行控制，防止出现腹板和缘板对接缝的距离不符合要求和对接的长度不符合求等。
规范原文如下：
“8.2.1焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。
翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
”检查数量:
全数检查，由质量员负责。
十字柱和箱形截面制作的检验项目和允许偏差如下：
检查数量:
按钢构件数抽查10%，宜不应少于3件，由质量员负责。
焊接连接的检验内容如下：
“焊工必须经考试合格并取得合格证书。
持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。
”检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查焊工合格证及其认可范围、有效期。
负责人为质量员。
“施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应进
行焊接工艺评定，并应根据评定报告确定焊接工艺。
”检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查焊接工艺评定报告。
负责人为项目工程师。
一级焊缝和二级焊缝的超声波探伤，探伤比例分别为100%和20%。
其中对于二级焊缝探伤比例的计数方法应按以下原则确定：
（1）对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；
（2）对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。
探伤为外委托业务，由外协单位完成并出具报告；焊缝的外观质量应符合JGJ81-2002要求，由质量员检验，检验比例为100%。
“T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于t/4”检查数量:
资料全数检查；同类焊缝抽查10%，且不应少于3条。
由位置由项目工程师确定，质量员检验。
焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。
且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
检查数量:
每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于10处。
质量员检验。
二级、三级焊缝外观质量标准应符合本规范附录A中表A.0.1的规定。
三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。
检查数量:
每批同类构件抽查10%，且不应少于3件；被抽查构件中，每一类型焊缝按条数抽查5%，且不应少于1条；每条检查1处，总抽查数不应少于10处。
除锈和涂装：
主要应对除锈后钢材表面的质量等级，涂层的厚度进行检验。
钢结构安装检验内容包括：
基础复验、钢柱安装、钢梁安装及现场焊接、高强度螺栓连接等。
基础复验主要是确定基础轴线和基准标高，并做为以后安装测量的基准。
钢柱安装主要是控制轴线偏差、垂直度偏差和柱顶标高偏差，这三项也是控制现场安装精度的主要因素。
钢梁安装主要是控制两端的高差。
现场焊接检验内容包括：
柱对接焊缝、梁对接焊缝为一级焊缝，需进行100%的超声波探伤检查。
同时还包括外观质量检查。
高强度螺栓连接检验内容：
过程中控制（初拧和终拧两步），最终检验。
三、原材料复验
本工程所用的钢板均为Q345B级钢，板厚包括6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、50mm、55mm等。
其中厚度为40mm、50mm和55mm的钢板有Z15的性能要求，根据《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中的相关要求，应对这些有Z向性能要求的厚钢板进行抽样复验。
3.1拟进行复验的项目包括：
序号
检验项目
取样数量，个
取样方法
试验方法
备注
1
化学成分分析
1/（每炉罐号）
GB222
GB223
2
断面收缩率
3/（批）
GB2975
GB5313-85
3
拉伸
1/（批）
GB2975
GB228，GB6397
4
弯曲
1/（批）
GB2975
GB232
5
常温冲击试验
3/（批）
GB2975
GB2106
a）化学成分分析：
对钢板的C、Si、Mn和P、S等五种元素进行化学成分的分析，化学成分的上下限值应符合《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94中的规定和《厚度方向性能钢板》GB5313-85。
试验方法采用试样取样法。
按《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》GB222-84规定，复验属于成品分析（相对于钢材的产品质保书上规定的熔炼分析），成品分析的试样必须在钢材具有代表性的部位采取，试样采取的部位见3.2节“试样取样”中所示的部位。
试样分析采用试样样屑，可以采取钻取、刨取或用其它工机具制取。
b）断面收缩率：
即Z向性能的试验，根据《厚度方向性能钢板》GB5313-85中的规定，断面收缩率复验共做一组3个试样。
c）拉伸：
拉伸试验应遵循《金属拉伸试验方法》GB6397-86，考核其抗拉强度和伸长率，共做一组试验。
d）弯曲：
钢材的弯曲试验应遵循《金属弯曲试验方法》GB232-88，主要是考查钢板承受规定弯曲角度的弯曲变形的性能。
其试验过程是将一定形状和尺寸的试样放置在弯曲装置上，以规定直径的弯心将试样弯曲到所要求的角度后，卸除试验力检查试样承受变形能力。
复试验中弯曲角度为180°，弯曲直径为d=3a（d-为弯芯直径，a-为钢板厚度），共做一组试验。
e）常温冲击试验：
钢材冲击试验应遵循《金属夏比（V型缺口）冲击试验方法》GB/T229-94。
采用10mm*10mm*55mm带V型缺口的试样为标准。
复验共做一组3个试样，试验温度20℃。
冲击功值按一组3个试样算术平均值计算，允许其中一个试样单值小于规定值，但不得低于规定值的70%。
3.2试样取样
钢材化学成分复验为根据炉罐号进行试验，可以对于不同板厚规格，同一牌号，同一质量等级、同一炉罐号、同一交货状态的钢板，可做为一个炉罐号一次复验。
钢材力学性能的复验为按批取样试验，每批应由同一牌号、同一炉罐号、同一质量等级、同一品种、同一板厚级别、同一交货状态的钢板的钢板组成，每批钢材重量不大于60T。
样坏应在钢板轧制方向的任一端1/4板宽位置截取，其大小应能满足所有的复验项目制作试样的要求，同时要有一定的储备，以补充作废或无效的试验。
本工程样坏大小取为：
40mm厚和50mm厚的钢板样坏取为200mm*500mm，55mm厚的钢板样坏取为200mm*550mm，或根据实验室要求取样。
试件由实验室根据相关国家标准制备并进行试验。
取样及试验均须有监理公司的见证员参与见证。
3.3试验结果的判定
3.3.1化学成分分析：
除S元素外，C、Mn、Si、P等元素的化学成分应按《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94中的要求进行结果的判定。
对于S元素的化学成分应按《厚度方向性能钢板》GB5313-85中的要求进行结果的判定。
3.3.2断面收缩率：
断面收缩率应按《厚度方向性能钢板》GB5313-85中的要求进行结果的判定。
Z15性能级别的钢板的断面收缩率的平均值应不小于15%，单个值应不小于10%。
3.3.3拉伸、弯曲和冲击：
拉伸、弯曲和冲击等的试验结构应按《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94中的要求进行结果的判定。
Q345级钢其厚度大于35mm的钢板的伸长率值可降低1%（绝对值）；
夏比（V型缺口）冲击试验的冲击功和试验温度应符合上表中规定。
冲击功值按一组三个试样算术平均值计算,允许其中一个试样单值低于表2规定值,但不得低于规定值的70%。
钢材的夏比（V型缺口）冲击试验结果不符合规定时,应从同一批钢材上再取一组三个试样进行试验。
前后六个试样的平均值不得低于表2规定值,允许其中两个试样低于规定值,但低于规定值70%的试样只允许一个。
四、高强度螺栓试验
根据《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ92-91中的规定，摩擦面的抗滑移系数应按以下规定进行检验：
抗滑移系数检验应以钢结构制造批为单位，由制造厂和安装单位分别进行，每批三组。
以单项工程每2000T为一制造批，不足2000T者视作一批。
抗滑移系数检验用的试件由制造厂加工，试件与所代表的构件应为同一材质、同一摩擦面处理工艺、同批制作使用、同一性能等级、同一直径的高强度螺栓连接副，并在相同条件下同时发运。
对于扭剪型高强度螺栓，还应按批次对紧固轴力进行复验，每批抽取八套进行复验。
4.1地下钢结构高强度螺栓试验
地下钢结构总重为不足500T，高强度螺栓主要用于劲性钢梁与钢柱的连接，规格为M24，等级为10.9S，扭剪型，总数量为1080套，高强度螺栓为同一批次。
抗滑移系数试验共做一批，共3组，同时扭剪型高强度螺栓应进行紧固轴力的复验，复验抽验8套（与试件组装螺栓同批），当套螺栓的紧固轴力平均值和变异系数均符合下表规定时，即以该平均值做为高强度螺栓的预接力，用于试验中抗滑移系数的计算。
抗滑移系数试验的试件形式如下图：
抗滑移系数试验的试件所用材料的材质为Q345B级钢，芯板厚度为16mm，两侧的夹板厚度为12mm，高强度螺栓长度选用M24*80，试件处理采用与构件摩擦面处理相同均采用抛丸方法。
试验的抗滑移系数须不小于0.5。
4.2地上钢结构高强度螺栓试验
地上钢结构总重为约为6500T，但是劲性钢柱、构造柱、劲性钢梁之间的连接均不用高强度螺栓节点（屋面部分钢梁除外）。
高强度螺栓主要用于GL钢梁与混凝土结构及GL钢梁与GL钢梁之间的连接，规格有M20、M22和M24，等级为10.9S，扭剪型。
鉴于采用高强度螺栓连接的结构总重量不足500T，根据规范规定，抗滑移系数试验只做一批即可，本工程选用M24高强度螺栓做为试验螺栓。
抗滑移系数试验的试件所用材料的材质为Q345B级钢，芯板厚度为12mm，两侧的夹板厚度为10mm，高强度螺栓长度选用M24*70，试件处理采用与构件摩擦面处理相同均采用抛丸方法。
试验的抗滑移系数须不小于0.5。
抗滑移系数试验的试件形式如下图：
紧固轴力的复验：
M24、M22、M20的扭剪型高强度螺栓应分别进行紧固轴力的复验，取样根据高强度螺栓的批次，每个批次里面随机抽取8套，进行紧固轴力的复验。
因每种螺栓的数量不是很大，可能三种规格的螺栓为同一批次，则可只随机抽取一种规格进行复验即可。
M24高强度螺栓紧固轴力的复验结果将用于计算抗滑移系数，所以M24高强度螺栓紧固轴力的复验试验必须同抗滑移系数试验同时做。
紧固轴力和变异系数结果应符合下表中规定：
五、焊接工艺评定
根据公司的情况和本工程所采用的焊接型式，对以下焊缝形式拟进行焊接工艺评定：
1．双面不对称的V型坡口主要用于钢柱的一级焊缝区域。
试验板厚为40mm，坡口形式为45°（2/3板厚）和60°（1/3板厚），钝边为2mm，间隙为0，焊接要求为清根。
焊缝形式如下：
焊缝形式为T型焊缝，试板规格均为-40*250*600，材质Q345B，两块试板拼成T型焊缝。
试验板厚为40mm，可适用的厚度范围为[30，60]mm。
焊接方法：
用实芯焊缝ER50-6进行打底和填充，用埋弧自动焊盖面。
焊接前进行预接，预接温度为80℃。
焊接工艺过程：
焊前表面清理：
清除坡口面表面的油污、铁锈和灰尘等，另外如果需要可用氧乙炔焰进行去湿处理。
2/3坡口侧采用CO2气体保护焊打底，并用CO2气体保护焊填充至2/3的坡口深度；
1/3坡口侧使用碳弧气刨清根；
1/3坡口侧采用CO2气体保护焊打底，并用CO2气体保护焊填充至2/3的坡口深度；
1/3坡口侧采用埋弧自动焊盖面；
2/3坡口侧采用埋弧自动焊盖面；
焊接位置：
CO2气体保护焊采用平焊，埋弧自动焊采用平焊。
焊缝质量等级：
一级，进行100%的超声波探伤。
试验检验项目主要包括：
序号
试验项目
试样数量
备注
1
超声波探伤
100%比例
2
T型接头弯曲
2个
3
宏观酸蚀
2个
2．K型坡口焊缝主要用于现场钢柱腹板的对接。
试验板厚为40mm，坡口形式为双面均为50°坡口，钝边为2mm，间隙为0，焊接要求为清根。
焊缝形式如下：
焊缝形式为对接焊缝，试板规格均为-40*250*600，材质Q345B，两块试板拼成对接焊缝，在下面的板两边有-16*32*600的衬垫板。
试验板厚为40mm，可适用的厚度范围为[30，60]mm。
焊接方法：
用药芯焊缝YJ501T-1焊接。
焊接前进行预接，预接温度为80℃。
焊接位置为横焊。
焊缝质量等级：
一级，进行100%的超声波探伤。
试验检验项目主要包括：
序号
试验项目
试样数量
备注
1
超声波探伤
100%比例
2
拉伸
2个
3
侧弯
4个
4
焊缝区冲击
3个
5
热影响区冲击
3个
3．单面V型坡口的对接焊缝
焊缝形式为对接焊缝，试板1规格均为-40*250*600，材质Q345B，两块试板拼成对接焊缝，背面加衬垫板。
试板1规格均为-25*250*600，材质Q345B，两块试板拼成对接焊缝，背面加衬垫板。
试验板厚为40mm，可适用的厚度范围为[30，60]mm。
试验板厚为25mm，可适用的厚度范围为[20，50]mm。
焊接方法：
用药芯焊缝YJ501T-1焊接。
板厚为40mm的试板，焊接前进行预接，预接温度为80℃。
板厚为25mm的试板，焊接前不进行预接。
焊接位置为横焊。
焊缝质量等级：
一级，进行100%的超声波探伤。
试验检验项目主要包括：
序号
试验项目
试样数量
备注
1
超声波探伤
100%比例
2
拉伸
2个
3
侧弯
4个
4
焊缝区冲击
3个
5
热影响区冲击
3个
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