钢结构安装施工方案.docx

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钢结构安装施工方案

目录部分

第一篇钢结构加工制作

第一章深化设计方案

1.1钢结构的深化设计

1.1.1施工详图设计的依据

根据湖南运达工程的幕墙钢结构设计图纸，以及国家现行的有关标准、规范和规程等。

1.1.2钢结构施工图总说明主要技术标准（详见图纸总说明）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

《钢结构设计规范》（GBJ17-2001）

《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2001）

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）

《碳素结构钢》（GB700-88）

《优质碳素结构钢技术条件》（GB699-88）

《结构用无缝钢管》（GB8162-87）

《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB3323-87）

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-91）

《金属和其它无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》（GB/T9793-1997）

《涂装前钢材表面锈蚀分级和防锈等级》（GB8923-88）

《铸钢牌号表示方法》（GB5613-85）等。

施工图节点设计的准则：

设计院、业主等单位要求执行的专业规程。

1.1.3施工详图设计的内容

施工详图设计原则：

施工详图设计应根据原设计院所提供的节点详图进行，如在节点图中无相对应的节点时，可按照中国钢结构设计规范进行制定，但必须提交原设计院认可。

如需对原设计节点进行修改或优化，事先必须得到原设计院的认可方可进行。

1）节点图应包括支座与基础、钢架与支座、钢架与钢架、钢架与支撑等制作内容。

2）节点图内容应包括各个节点的连接类型，连接材料、连接件的规格型号、连接件的尺寸，内六角高强度螺栓的直径和数量，焊缝连接形式、焊脚尺寸等一系列施工详图设计所必须具备的信息和数据。

3）安装布置图

（1）.它包括平面布置图、立面布置图、地脚螺栓布置图等，必要时应提供三维视图，以便更好地指导现场安装。

（2）.安装布置图所包含的内容有构件编号、安装位置（索引平面-KEYPLAN）、方向、标高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。

4）构件详图，它至少应包含以下内容

（1）.构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部、锁口和索引图等。

（2）.螺栓统计表，螺栓标记，螺栓直径。

（3）.轴线号及相对应的轴线位置。

（4）.加工、安装所必须具有的尺寸。

（5）.方向、构件的对称和相同标记（构件编号对称，此构件也应视为对称）。

（6）.图纸标题、编号、改版号、出图日期。

（7）.加工厂所需要的信息。

5）详图必须给出完整、明确的尺寸和数据。

1.1.4整个结构和每件构件的紧固螺栓清单。

（1）.螺栓尺寸（直径、长度、重量）。

（2）.净重量。

（3）.构件编号，详图号，连接部分。

（4）.螺栓长度的确定，必须按照中国钢结构规范或业主所提供的规程进行计算。

1.1.5图纸清单

应注明详图号、构件号、数量、重量、构件类别、改版号、提交日期。

1.1.6文字

所有文书、资料、清单、图纸均使用中文。

1.1.7测量单位

使用MKS公制

1.1.8图纸尺寸

（1）.图纸尺寸和其它资料均使用A系列纸张，即A0、A1、A2、A3、和A4。

（2）.原则上图纸尺寸使用A1和A2绘制，文书、资料和清单等使用A3和A4。

A0：

841mm×1189mm

A1：

594mm×841mm

A2：

420mm×594mm

A3：

297mm×420mm

A4：

210mm×297mm

1.1.9图纸比例

索引图：

1/200、1/400、1/60

构件详图：

1/20、1/30、1/50

局部详图：

1/5、1/10

安装布置图：

1/100、

1.1.10书写

原则上所有文件、资料、图纸均应打印，但技术联络书和草图等可以手写，手写时字体尽量用仿宋体，字迹必须整洁、清析易认。

1.1.11图纸、资料的格式

图纸、资料的格式（如标题、承包商所提及的标记等），需向业主提供样张确认。

11.12编号系统

因本工程构件的种类和数量较多，为防止制作、安装混淆，必须对所有的构件进行统一编号，

编号原则：

为保证原设计院编号的连续性，对构件或安装零件的编号在原有的基础上进行分支编号，将构件按安装或拼接的主次零件来划分，因主零件数量比较少，可用简单的阿拉伯数量的序号进行编号，而次零件则按其空间分布位置进行划分。

1.1.13图纸编号设定

遵循原设计图纸的编号，对于其它细部可在原设计图纸编号的基础上进行外延伸，保证原设计图纸编号的完成性和连续性。

1.1.14工程量计算要求

（1）.钢结构工程中的钢构件重量应为净重，焊接材料的重量不做补偿，对斜面切割、凹槽、孔洞、槽口之类的项目不加以扣除。

（2）.钢架、钢架支撑杆以及其它细部零（构）件等的长度，按零（构）件的最大几何长度计算。

（3）.钢结构工程中的钢构件重量包括节点板、加劲板、柱的底座板和耳板托座等。

（4）.钢结构工程，应以重量计算，以公斤表示。

（5）.钢结构工程的构件均按7850公斤/立方米计算。

1.1.15修改

（1）.无论何种原因需对原详图进行修改，均按以下方法进行：

a.圈出修改部位。

b.在修改记录栏内写明修改原因、修改时间。

c.更改版本号。

（2）.提供修改图纸清单（图号、版本号）。

（3）.所有图纸均按最新版本进行施工。

1.1.16设计责任

（1）.设计

设计人员应将原设计的全部信息和意图反映到施工详图上，同时必须考虑到在加工、安装和运输过程中的合理性、方便性，并在施工详图的设计栏中签署姓名。

（2）.校对

校对人员应对设计人员是否将原设计的全部信息和意图反映到施工详图上进行校对，同时必须考虑到在加工、安装和运输过程中的合理性、方便性，并在施工详图的校对栏中签署姓名。

（3）.审核

审核人员必须对工程的总体情况进行审查和校核，并在施工详图的审核栏中签署姓名。

1.1.17保密

必须对原设计所提供的图纸、规范、资料、技术数据、软件及其信息进行保密处理，不准部分或全部复制、挪作他用。

1.1.18其它

（1）.本准则未尽事宜按相应规范规程执行。

（2）.本设计准则的解释权属江河幕墙公司。

1.1.19施工详图设计软件和数据

（1）计算机绘图应用软件

软件名称：

PKPM设计、AutoCADR2004版绘图软件。

（2）原始数据

荷载--与施工图设计资料一致。

原始数据--与设计图纸一致。

（3）施工详图结果分析

与原设计图的一致性和连接节点的符合性。

结果分析以及措施。

1.1.20施工详图设计步骤

⑴绘制安装平面图。

⑵确定构件编号系统，给定构件编号。

⑶根据吊装（运输）分段情况（由安装方案提供）。

⑷材料表显示零件编号、规格（长×宽×高）和重量。

⑸编制图纸清单。

1.1.21施工详图设计流程图

详见施工详图设计流程图

1.1.22施工详图设计质量管理流程图

详见施工详图设计质量管理流程。

其中施工详图设计质量管理流程中包括两大部分：

设计流程和主管部门（责任人）

施工详图设计流程图：

施工详图设计质量管理流程

第二章　钢结构制作

一、工程概况

本工程为运达国际广场工程屋顶钢结构，由宾馆楼屋顶钢结构和写字楼屋顶钢结构两部分组成，写字楼柱底标高99.750，顶部标高118.00m，宾馆楼柱底标高99.650m，顶部标高126.00m，两则由玻璃和铝板幕墙结构全封闭至顶部，前后为漏空式轻钢管架结构。

本工程钢结构柱子有箱形柱和H型钢柱，梁有H型钢梁和方管梁，总重量约340多吨。

钢结构均采用Q235B材质。

二、主要加工设备一览表

序号

设备名称

数量

规格型号

产地

1

多头直条切割机

1台

龙门式9+1

无锡

2

龙门式数控切割机

1台

SKG-3A（3）

哈尔滨

3

数控剪板机

1台

QH16Y

上海

4

端面铣床

1台

1.5m×1.8m

南昌

5

三维数控钻孔机

1台

BDL-760／3

美国Peddinghaus

6

摇臂钻床

3台

φ40、φ50

沈阳中捷

7

带锯机

2台

750mm、1300mm

美国Peddinghaus

8

H钢坡口开铣机

1台

HS-38MW通过式

日本HATALY

9

H型钢组对机

1台

Z12型

Panasonic、无锡

10

龙门式埋弧焊机

2台

DC-1000

美国LINCOLN、无锡

11

埋弧焊机

16台

1250A

成都

12

二氧化碳保护焊机

40台

RF500

日本Panasonic

13

碳弧气刨焊机

6台

600A

日本Panasonic

14

硅整流焊机

18台

400A以上

日本Panasonic

15

电渣焊机

2套

FABARCESW-2

美国LINCOLN、台湾

16

焊材烤箱

2台

无锡

17

焊材保温箱

1台

无锡

18

焊剂烤箱

1台

无锡

19

焊药回收器

8个

成都

20

高压无气喷漆设备

2套

面漆、底漆各一套

台湾

21

室内桥式吊车

2台

16吨

南京

22

说明：

其它加工机床一应俱全，不再单列。

2.3、制作检验及测量的主要设备

投入本工程项目的主要测试设备一览表

序号

设备名称

规格型号

产地

性能

数量

权属

1

万能试验机

KH7150

中国

300吨

1

自有

2

压力试验机

KH180-3

中国

180吨

1

自有

3

冲击试验机

DB275CNC

中国

1

自有

4

电子拉力机

DCS-10T

中国

1

自有

5

布氏硬度机

98-1875N

中国

1

自有

6

金相显微镜

MD100-1

中国

1

自有

7

电子天平

J2-JD、J2-JC

中国

1

自有

8

X光机（周向）

USL-32、UM2

中国

30m

1

自有

9

超声波探伤仪

DCT-E

中国

0.5-20MHZ

2

自有

10

磁粉探伤仪

中国

φ100mm

2

自有

11

自动温湿记录仪

中国

1

自有

12

温湿度仪

中国

4

自有

13

漆膜测厚仪

Elcomete345F

中国

3

自有

三、钢结构制作工艺流程图

钢结构制作工艺流程

四、钢结构制作材料选用

（一）材料性能

1、钢材选用

本工程中承重构件用的钢材采用Q235B钢，其质量标准应分别符合我国现行国家标准，并应符合设计要求，当采用其它牌号的钢材时须经设计同意。

所有材料均应具有产品质量合格证，当合格证为复印件时，应有复印者签名，并加盖公章，应注明原件的存放单位和存放地点。

所有材料均应专材专用，不得任意代用。

（1）承重构件用的钢材应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验和冲击韧性，硫、磷及碳含量应符合设计要求的限值。

（2）本工程用的钢材抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2；应有明显的屈服台阶；伸长率应大于20％；应有良好的可焊性和冲击韧性。

钢材选用

钢材及型钢材质

选用厂家

质量性能

备注

Q235B

δ＝4~20mm

国内大钢厂

板材性能良好

选用

H型钢

马鞍山钢铁有限公司

规格全，质量优

选用

鞍山钢铁有限公司

规格较全，质量优

选用

2、焊接材料

所有的焊条、焊丝、焊剂均应与主体金属相适应，应符合《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）。

（1）.手工焊

Q235钢之间焊接用焊条选用符合《GB5177》的E4315、E4316焊条。

Q345之间的焊接用焊条选用符合《GB5118》的E5015、E5016或E5018焊条。

（2）.自动焊接或半自动焊接

自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》或《气体保护焊用钢丝》（GB/T14957）的规定。

自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，其熔敷金属的抗拉强度不应小于相应手工焊焊条的抗拉强度。

（二）材料的管理

1、原材料管理程序

2、外购件管理程序

3、原材料、外购件的管理

（1）.厂、车间二级均应设专人对原材料和外购件进行管理，对主要材料应进行跟踪。

（2）.余料在工程阶段性完成后应退库,退库前应进行炉批号的移植,以便于今后再使用时不会用错。

（3）.材料入库后应按不同的规格和尺寸堆放整齐。

（4）.对于有防护要求的原材料和外购件，应按要求采取必要的防护措施。

（5）.对于焊接材料，领用前应进行登记，当天用不完的应退库重新烘焙。

焊接材料严禁混领混用。

外购件管理流程图

（三）原材料和外购件的检验

1、检验程序

⑴对于到厂的原材料和外购件应由专职检验人员进行到货检验，并核对质保书和炉批号是否一致。

⑵原材料、外购件的外型尺寸、内在质量以及技术要求均应符合设计图纸和国家标准的有关规定。

⑶原材料和外购件检查合格，由企业质检部门在原质保书上加盖检验合格章，编上序号，作为产品提交的依据；对不合格的材料或外购件，应及时反馈供方，以便及时处理。

⑷对于厚度大于等于36mm，且有Z向要求的钢板，进行材料复验时应通知监理工程师到场见证取样、送样。

⑸当对原材料或外购件的质量有异议时，应对其进行必要的复验，检验其化学成份，机械性能以及内在质量。

2、原材料和外构件检验流程图

五、H型钢的加工

（一）加工工艺编制

加工前，在熟悉加工详图及技术要求的前提下，结合工厂的实际情况进行深化设计，编制详细的加工工艺，并经设计、监理等有关部门的认可，作为钢结构加工的依据。

（二）放样

1、放样工艺流程

放样工艺流程图

2、放样

（1）、按照施工设计图纸和施工工艺的要求,采用计算机进行放样,以确定各个零部件的精确尺寸；

（2）、对H型梁，在翼板的宽度方向应加放2mm的焊接收缩余量；在腹板的宽度方向应加放2mm焊接收缩余量，在构件的长度方向应加放30mm二次加工余量；

（3）、按放样尺寸，做出各种角度样板和下料样板；

3、排板

（1）、排板时，钢板的长度方向应顺着结构的主要受力方向；

（2）、平行焊缝之间的间距应大于200mm；

（3）、应尽量避免十字焊缝；

（4）、当厚、薄板之间相对接，并且板厚差大于4.0mm时，则应按1:

4的斜度削斜。

（见下图）；

（5）、H型梁的腹板、翼板的对接焊缝应错开200mm以上，且成阶梯形（见下图）。

（三）号料与划线

1、号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料。

2、母材必须平直、无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。

3、划线公差要求：

项目

允许偏差

基准线，孔距位置

≤0.5mm

零件外形尺寸

≤1.0mm

4、划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。

作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。

（四）切割和刨削加工

1、切割工具的选用：

设备及工具名称

切割形式

切割项目

数控切割机

氧乙炔气体火焰切割

板材

门式切割机

氧乙炔气体火焰切割

板材

半自动切割机

氧乙炔气体火焰切割

板材

数控带锯床流水线

锯断

型材

2、切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去。

剪切边应打磨。

3、气割的公差度要求：

项目

允许偏差

零件的长度

长度±2.0mm

零件的宽度

板制H钢的翼、腹板：

宽度±1.0mm

零件板：

宽度±1.0mm

切割面不垂直度e

t≤20mm，e≤1mm；

t≥20，e≤t/20且≤2mm

割纹深度

0.2mm

局部缺口深度

对≤2mm打磨且圆滑过度。

对≥2mm电焊补后打磨且圆滑过度。

4、切割后应去除切割熔渣。

对于组装后无法精整的表面，应在组装前进行处理。

5、火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后才能流入下一道工序。

6、钢架支承表面须进行刨铣削，每一铣削边需放5mm加工余量：

（五）矫正、打磨

1、钢材的机械矫正，一般应在常温下用机械设备进行，如钢板的不平度可采用七辊矫平机；钢架的焊后角变形矫正可采用火工校正，但矫正后的钢材，表面上不应有严重的凹陷，凹痕及其他损伤。

2、热矫正时应注意不能损伤母材，加热的温度不应大于850℃，冷却时不可以用水激冷。

3、构件的所有自由边角应有约2mm的倒角。

1、制作加工流程如下：

2、H型构件的组装

（1）.组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能进行装配。

（2）.组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求，并具有足够的强度和刚度，经验收合格后才能使用。

（3）.构件组装要按照工艺流程进行，焊接H型构件四条纵焊缝处30mm范围以内的铁锈、油污等应清理干净。

筋板的装配处应将松散的氧化皮清理干净。

（4）.H型构件的翼板和腹板下料后应在翼腹板上标出长度中心线和腹板拼装位置线，并以此为基准进行H型构件的拼装。

H型构件的翼板可以先压反变形,反变形的数值可以通过试验确定。

H型构件拼装可以在H型构件拼装机上进行，或者也可以在拼装胎架上进行，拼装后按焊接工艺要领进行焊接和矫正。

（5）.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，应及时向上反映，待处理方法确定后进行修理和矫正。

六、钢结构焊接工艺

（一）焊接设备

下列焊接设备适用于该工程的的焊接工作。

焊接方法

焊接设备

电流和极性

单弧或多弧

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

（二）焊接材料

1、焊接材料的选择

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

Q235B

HJ431

H08A

HJ431

对接；角接

手工焊

Q235B

E4303

J422

定位焊；

对接；角接

气保焊

Q235B

ER40-2

TWE-711

CO2

定位焊；

对接；角接

电渣焊

Q235B

GB/T14957-94

H10MnMoA

HJ431

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

钢类

钢号

化学成份

C

Si

Mn

P

S

≤

≤

Q235B

H10Mn2G

≤0.2

≤0.3

0.3～0.7

0.045

0.045

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

类型

牌号

MnO

MgO

CaF2

FeO

S

SiO2

CaO

Al2O3

P

高锰高硅低氟焊剂

HJ431

34～38

5～8

3～7

≤1.8

≤0.06

40～44

≤6.0

≤4.0

≤0.08

4、手工焊条化学成份和金属机械性能应符合下表规定

化学成份（%）

焊缝金属机械性能

σb（N/mm2）

δ（％）

σs（N/mm2）

α（度）

结422

C≤0.12

Mn0.8≤1.4

Si≤0.7

S≤0.035

P≤0.04

≥500

520～580

≥20

24～32

≥130

200～300

≥120

120

5、二氧化碳焊丝化学成份和金属机械性能应符合下表规定

化学成份（%）

焊缝金属机械性能

σb（N/mm2）

δ（％）

σs（N.m/mm2）

Akv/J

TWE-711

C：

0.037

Mn：

1.3

Si：

0.42

S：

0.01

P：

0.02

553

29

481

59

（三）材料的烘焙和储存

焊接材料在使用前应按材料说明书规定的温度和时间要求进行烘焙和储存；如材料说明要求不详，则按下表要求执行：

焊条或焊剂名称

焊条药皮

或焊剂类型

使用前烘焙条件

使用前

存放条件

焊条：

SH.J422

低氢型

330—370℃；1小时

120℃

焊剂：

HJ431

烧结型

300—350℃；2小时

120℃

（四）焊接工艺参数

1、焊接参数评定

工厂制作焊接参数和安装焊接参数，按工艺评定报告。

2、预热和层间温度

焊前，母材的最小预热温度和层间温度应按下表要求执行；

母材牌号

母材厚度

t20mm

20

36

Q235B

不要求

10℃

100℃

（1）.接头的预热温度应不小于上表规定的温度,层间温度不得大于230℃。

（2）.接头预热温度的选择以较厚板为基准，应注重保证厚板侧的预热温度，严格控制薄板侧的层间温度。

（3）.预热时，焊接部位的表面用电加热均匀加热，加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围，但不得小于100mm区域。

（4）.预热和层间温度的测量应采用测温表或测温笔进行测量。

（5）.当环境温度（或母材表面温度）低于5℃时或当板厚大于等于36mm时，则必须进行预热。

3、焊接环境

当焊接处于下述情况时，不应进行焊接：

（1）.室温低于5℃时而又没有采取预热措施时，或环境温度低于-18℃时。

（2）.被焊表面处于潮湿状态，或暴露在雨、雪和高风速条件下。

（3）.采用手工电弧焊作业（风力大于10m/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情况下。

（4）.焊接操作人员处于恶劣条件下时。

（五）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；切割边缘的粗糙度应符合GB50205-2001规范规定的要求。

被焊接头区域附近的母材应无油脂、铁锈、氧化皮及其它外来物，接头的装配应符合下表要求。

。

2、定位焊

（1）.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，对有预热要求的构件，定位焊时也必须进行预热。

（2）.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。

（3）.定位焊尺寸参见下表要求执行。

定位焊接参数表

母材厚度

定位焊焊缝长度（mm）

焊缝间距

（mm）

手工焊

自动、半自动

（mm）

t20

40--50

50--60

300--400

20

50--60

60--70

300--400