+型柱.docx
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+型柱
上海发展大厦钢结构工程加工制作工艺方案
“
”型柱柱制造工艺流程：
原材料进厂
↓
复验
↓
套料
↓↓↓↓↓
附牛腿劲板柱本体安装耳板垫板
↓↓↓↓↓
翼、腹板翼、腹板
下料、切割下料、切割下料、切割下料、切割下料、切割
↓↓↓↓↓
BH拼装铣坡口矫正、划线划线、钻孔调平
↓↓↓↓↓
焊接、矫正检验BH拼装检验检验
↓↓
二次下料取长焊接、UT探伤
↓↓
划线、钻孔矫正
↓↓
检验分解“T”型、开坡口
↓↓
预处理矫正、打磨
↓
“
”型组立
↓
焊接、探伤
↓
矫正
↓
长度铣削
组装、焊接
↓
探伤、矫正
↓
装焊栓钉
↓
检验
↓
预装
↓
检验
↓
除锈
↓
包装、发运
板制柱制造工艺流程：
原材料进厂
↓
复验
↓↓↓
节点板柱本体加劲板
↓↓↓
下料、切割翼、腹板下料下料、切割
↓切割、矫正
划线、钻孔↓
BH拼装
↓↓↓
检验焊接、矫正检验
↓
预处理↓
组装、焊接
↓
矫正
↓
长度铣削
↓
装焊吊耳板
↓
检验
↓
预装
↓
检验
↓
除锈
↓
包装、发运
板制梁制造工艺流程：
原材料进厂
↓
复验
↓↓↓
节点板梁本体加劲板
↓↓↓
下料、切割翼、腹板下料下料、切割
↓切割、矫正
划线、钻孔↓
↓BH拼装
检验
↓↓检验
预处理焊接、矫正
↓
装配节点板
↓
焊接、矫正
↓
锯、割长度
↓
划线、钻孔
↓
检验
↓
预装
↓
检验
↓
抛丸
↓
包装、发运
一、总则：
1．1应用范围：
本文件仅适用于上海发展大厦钢结构件的制作。
1．2执行规范：
本工艺方案在编制时，按业主提供的技术文件，参照“上海发展大厦钢结构设计说明”，并根据国家现行的相关标准、规范及行业标准。
同时，结合公司的实际制作，加工情况进行编制，所涉及的规范，标准如下：
⑴《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
⑵《高层民用建筑钢结构技术规程》（WJGJ99-98）
⑶《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
⑷《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-2002）
⑸《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）
⑹《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB986-88）
⑺《气焊、手工电弧焊及气体保护焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB8162-87）
⑻《钢结构焊缝外形尺寸》（GB5777-96）
⑼《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-89）
⑽《涂装前钢材表面腐蚀等级和防锈等级》（GB8923-88）
⑾《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T11263-1998）
1．3在钢结构件的制作过程中，应严格遵守公司质量管理的各项规定，确保构件的加工质量。
1．4生产中严格遵守公司的生产安全规则和技术操作规程，
确保生产安全。
二、工程所用材料：
2．1主材材质：
2．1．1钢结构主材材质为Q345B。
钢材材质应满足现行国家标准《低合金高强度结构钢》（GB/T-1591-94）的规定。
2．1．2根据设计说明：
板厚大于36mm，且承受沿板厚度方向的拉力时，要求钢板厚度方向的断面收缩率。
不得小于现行标准《厚度方向性能钢板》（GB/T5313）中Z15级断面收缩率的允许值。
2．1．3钢材的抗拉强度实测值与屈服实测值的比值不应小于1.2。
2．2焊材：
根据设计要求及焊接工艺评定方案，焊材选用：
⑴手工焊焊条采用：
E5015E5016
⑵CO2气体保护焊采用：
ER50-6
⑶埋弧焊采用：
H10Mn2+HJ431
2．3高强度螺栓：
⑴根据设计要求采用10.9级大六角高强螺栓，其热处理制作和技术要求应符合《钢结构用高强度大六角头，大六角螺母，垫圈型式尺寸与技术条件》（GB/T1228-1231-91）的规定。
⑵高强度螺栓连接面采用喷钢丸处理，摩擦面的抗滑移系数不得小于0.45。
⑶摩擦面需要进行抗滑移系数的试验，并提交试验报告。
⑷质检部门需提供三套摩擦试板。
业主、监理、安装工地各一套。
2．4栓钉：
剪力栓钉采用圆柱头焊钉，规格为φ19，应符合《圆柱头焊钉》（GB/T10433）。
2．5原材料订购进厂检验：
2．5．1所有原材料（包括钢材及焊材）必须附有制造厂家提供的质量合格证明书。
2．5．2钢材复检：
对于厚度在36mm以上且有Z15要求的钢板应做复检，复检内容包括化学成分分析，拉伸弯曲、冲击、Z15性能试验，试件的取样方法按照相关标准执行。
取样完毕，要求复检者在每块板上标明相应钢板的材质，编号，炉批号及规格尺寸。
2．5．3材料进厂后，按照公司质量管理规定的要求，经复检合格后，办理交验手续，妥善入库标记，存放和保管，避免与其它材料相混。
2．5．4以上软件资料齐全后，请材料部门及时将钢材的质量合格证，复检报告，来料登记表反馈给工艺员，排版员，以便按设计要求进行排版、套料。
2．5．5材料如有代用，材料部门应提出书面要求，由设计部门审核通过。
三、基本加工要求：
3．1放样套料：
3．1．1套料前，套料人员应熟悉工艺流程及特殊要求，特别是“
”柱中“⊥”型的套料及加工制作。
然后根据生产科编制的排版图，下料加工单、零件草图和实样进行套料。
3．1．2放样和样板的允许偏差：
项目
允许偏差（mm）
平行线距离和分段尺寸
±0.5
对角线
1
长度、宽度、孔距
长度0～±0.5，宽度0～±0.5，孔距±0.5
样板角度
±20′
3．1．3放样时如发现施工图有遗漏和错误以及其它原因，需要更改施工图时，必须取得原设计单位的同意，不得擅自修改。
3．1．4套料时，若发现材料规格或材质外观不符合要求时，须及时报材料，质量，技术部门处理。
3．1．5划线后，应标明基准线，中心线和检验控制点，使用钢划针之类划线工具，线宽度和划痕深度不超过0.5mm。
3．1．6接料要求：
“
”型钢及BH钢柱钢梁的翼板、腹板接料应错开200mm以上；其中“
”中“H”腹板与“⊥”“T”型中的腹板也应相互错开200mm以上；最短接头不得小于1.2米；接料处避开牛腿和连接板位置500mm左右；接料处避开孔群，距边孔位置大于120mm
以上。
3．1．7构件的接料缝需要在套料图中或构件图中有明确标识，并通知下发下料段、H组立段，二次加工段及装配焊接段学习实施。
3．1．8所有连板或H型钢排料时，注明坡口型式或坡口长度，标明接料焊缝的拼接位置。
3．2下料、切割：
3．2．1钢材的切割原则上采用裁条机或数控切割机下料，次要部位的零件可以采用火焰半自动切割小车进行。
材料切割后，自由边缘需进行打磨。
3．2．2母材须平整无损伤及其他缺陷，否则应矫正或剔除，若发现钢板平面度超差，下料时必须用火焰法矫正。
火焰矫正的温度应控制在900℃以下，采用自然冷却，未降到室温前，不得锤击钢板。
3．2．3切割面精度要求：
项目
图例
允许偏差
切割断面的粗糙度
坡口面≤0.2mm
自由边≤0.1mm
切割断面的局部割痕
坡口面d≤1.0mm
自由边d≤0.5mm
切割断面的垂直度e
t≤20mme≤1mm
t＞20mme＜t/20
3．2．4当达不到上述要求时应用砂轮打磨，必要时进行堆焊补修后，再用砂轮打磨平整并100%UT探伤，以保证切割断面的质量。
3.４、制孔：
3.4．1高强螺栓孔原则上采用钻孔的加工方法。
型钢尺寸在BH1000x500xaxb以内的构件制孔工序，优先采用三维数控钻孔加工；连接板外型尺寸在1200x1200以内的，优先采用平面数控钻床自动定位钻孔。
3.4．2需要划线钻孔的构件，使用划针划出基准线和钻孔线，螺栓孔的孔心和孔周打上五点梅花冲印，便于钻孔和检验。
3.4．3对于孔群尺寸较有规律或相同尺寸孔群分布较多，需在50型钻床上进行钻孔时，工装组需提前制作钻模钻孔，保证孔群间装配尺寸精度。
3.4．4制孔的精度要求如下：
项目
允许偏差
螺栓孔偏心
±1
孔间距偏移
±0.5，最大偏差不大于1mm
孔中心到组装边距
±1
孔中心到自由边距
±2
椭圆度
± 1.5
3.5接料
3.5．1接料时，中心要对齐，拼接前要将坡口及其两侧50mm，范围打磨至露出金属光泽。
3.5．2拼接焊缝均应加引熄弧板，引弧板，熄弧板均须采用火焰或机械切割，不得用锤击落。
3.5．3引弧、熄弧板切割后均应机械加工（打磨或刨削），使之与母材金属平整。
3.5．4拼接焊缝坡口形式见图：
注：
图纸有明确加工坡口形式时，则按图示尺寸加工
3.5．5接料板料几何尺寸要求按3.1.6执行。
3.5．6所有“
”型柱及BH柱的腹板、翼板在套料时，应按工艺要求，预留加工余量，具体加工余量或下料允许偏差见下表：
具体部位
宽度方向允许偏差或余量
长度方向允许偏差或余量
翼板
0～+2mm允许偏差
放50mm加工余量
BH腹板
放2mm收缩余量
放50mm加工余量
“
”型腹板
放2mm～3mm收缩余量
放50mm加工余量
3.5．7厚度大于36mm，钢板焊接前，需进行预热处理，可采用火焰法加热，预热温度100℃～150℃，层间温度100～350℃。
3.5.8焊接时埋弧焊焊剂采用HJ431,焊丝为￠4mmH10Mn2,焊接电流为500～600A,焊接电压为27～30V,焊接速度为30～50cm/min.CO2气保护焊焊丝为￠1.6mmE7/T-9药芯焊丝,焊接电流为300～3400A,焊接电压为31～35V,焊接速度为30～50cm/min,CO2气体流量15～20L/min.
3.5．9厚板焊后，ＵT探伤合格后，应进行整体或局部的消除应力热处理。
3.6、BH型钢组立及焊接：
3.6．1截面尺寸为800x1500xL，宜在H型钢组立机上完成，超大超高H型钢宜立胎组立完成。
3.6．2“
”型钢柱的制作：
先在组立机上完成两件“Ｈ”字型钢，H型钢合格后，再把其中一件“Ｈ”字型钢割开成两件“T”型钢，最后在BOX组立机上完成最后整体总装工序,具体见“
”型钢柱的制作工艺要求。
3.6．3腹板和翼板带刚性牛腿处上下各600范围及上下两端现场对接焊处100mm范围内，均为溶透焊，需100%ＵT探伤合格。
3.6．4翼板与腹板的坡口熔透焊缝，采用CO2气体保护焊打底，埋弧焊盖面，其表面必须形成略凹状，以保证焊缝金属与母材间平
缓过渡。
3.6．5根据构件特征，BH型钢纵焊缝熔透焊区及半熔透焊的坡口形式及衔接需平缓过渡。
见图6.1
3.6．6熔透焊接顺序：
正面焊2/3→背面清根→背面焊接完毕→正面焊接完毕。
焊接参数同3.5.8
3.6．7板材厚度达到36mm以上Q345B，主焊缝焊前预热，温度为100～150℃，刚性牛腿处材质为Z15性能材质。
3.6．8定位焊应由合格的定位焊工或持证焊工施焊。
3.6．9定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求。
焊后彻底清除溶渣，定位焊焊缝出现裂纹应清除后重焊。
3.6．10定位焊应避免在焊缝的起始结束和拐角处施焊，T形接头应在两侧对称进行。
3.6．11定位焊尺寸不大于设计尺寸的2/3.hf，不小于4mm，但不宜大于8mm。
3.6．12BH型钢焊前组装尺寸需考虑焊接收缩量，宽度方向可适当放2~3mm收缩量。
需割“Ｈ”型钢成两件“T”型钢的H型钢组立时，则需加放5～6mm的收缩量，才能满足达到设计要求。
焊接探伤合格后，必须进行校正，尤其要控制弯曲和扭曲变形及截面的角变形，把误差控制到最低，以保证后序组装和焊接的精度。
四、“
”型钢柱制作工艺：
4．1套料：
上海发展大厦钢柱由我公司制作的“
”型钢柱，主要有下列同种规格（单位mm）：
⑴900x900x400x40x40xL套料尺寸
⑵900x900x400x40x30xL套料尺寸
⑶450x450x250x25x25xL套料尺寸
⑷1200x1200x600x60x55xL套料尺寸
套料尺寸要求如下：
⑴翼板（Z15）-40x400xL4件套料为：
-40x400x（L+50）4件
腹板1（Q345B）-40x820xL1件套料为：
-40x（820+2）x（L+50）1件
腹板2（Q345B）-40x390xL2件套料为：
-40x（780+6）x（L+50）1件
⑵翼板（Z15）-40x400xL4件套料为：
-40x400x（L+50）4件
腹板1（Q345B）-30x820xL1件套料为：
-30x（820+2）x（L+50）1件
腹板2（Q345B）-30x395xL2件套料为：
-30x（790+6）x（L+50）1件
⑶翼板（Q345B）-25x250xL4件套料为：
-25x250x（L+50）4件
腹板1（Q345B）-25x400xL1件套料为：
-25x（400+2）x（L+50）1件
腹板2（Q345B）-25x187.5xL2件套料为：
-25x（375+6）x（L+50）1件
⑷翼板（Z15）-60x600xL4件套料为：
-60x600x（L+50）4件
腹板1（Q345B）-55x1080xL1件套料为：
-55x（1080+2）x（L+50）1件
腹板2（Q345B）-55x512.5xL2件套料为：
-55x（1025+6）x（L+50）1件
4．2“
“钢柱的下料余量或组装公差分配（焊接前）
4．3分体制作:
4．3．1结合钢柱结构特征，把“
”钢柱分解成两部分制作，分成“H”和“T”“⊥”形式进行拼装。
套料时，把“T”“⊥”先套成“I”1件，按照BH型钢工序组焊合格，探伤及矫正合格后，再转抛丸机除锈；最后端铣一头取长，再切割开。
4．3．2根据套料尺寸图，先把腹板1与其中2件翼板组成H型钢，再把腹板2与另外2件翼板组成I型钢组立尺寸分别为：
4．3．3“T”“⊥”制作过程：
1）与腹板2组焊成BH型钢经校正合格后，需先抛丸，再端铣一端，沿腹板中心线用切割小车间断式割开（每向100mm，切割1000mm），切割缝宽控制在2mm以内。
2）待切割缝温度降低后，最后用切割小车进行第二次切割。
把余下的100mm切割开，保使之变成2件“T”型钢。
3）构据图纸要求，分别对两件“T“型钢腹板拼接处开熔透焊坡口，及半熔透焊坡口。
4．3．4：
腹板开坡口形式：
4.3.5“
”型组立制作及焊接，在箱形组立机上
4.3.5.1将组立合格的“
”和“T”放在箱形组立机上。
4.3.5.2首先将“
”平放在操作机上。
4.3.5.3确定出上平面“
”的装配位置，并弹出组装样线。
4.3.5.4在组装样线紧贴“
”型腹板的边缘，点上比子块（间隔1000mm～1500mm,用完随即割掉，并打磨光滑）
4.3.5.5调节好组装位置及装配间隙。
对点焊处进行预热处理（点焊间距400mm～500mm）。
4.3.5.6同样：
翻转“
”180°度，将另一侧的“⊥”型装配上去。
4.3.5.7定位焊应由合格的持证定位焊工或电焊工施焊。
4.3.5.8定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求，焊后彻底清除的熔渣，定位焊焊缝出现裂纹应清除后重焊。
4.3.5.9定位焊应避免在焊缝的起始结束和拐角处施焊。
4.3.5.10定位焊尺寸不大于设计尺寸的2/3，不小于4mm,但不宜大于8mm。
4.3.5.11熔透焊按顺序，正面焊接2/3—背面清根——背面焊接完毕—正面焊接完毕。
4.3.5.12腹板与翼板（腹板与腹板）拼接焊缝的焊缝厚度为HF=8mm（焊角尺寸：
11mm）；熔透焊区100％UT探伤合格。
4.3.5.13熔透处焊缝，宜采用CO2气体保护焊打底，埋弧焊盖面，其表面必须形成略凹，将以保证焊缝金属与母材间平缓过渡。
4.3.5.14“
”在分解组装及整体拼装时的装配尺寸需充分考虑焊接收缩量，“
”宽度方向可适当加放2～3mm的收缩量,“T”“⊥”方向整体组装时需加放3～4mm的收缩量。
焊接探伤合格后，必须进行校正，其要控制弯曲和扭曲变形，及截面的角变形，把误差控制到最低，以保证后序的装及焊接的精度。
4.3.5.15钢柱合格后，转二次精加工段，进行端铣取长，下端开坡口。
4.3.5.16钢柱不作除锈处理．仅带摩擦面处作抛丸除锈。
4.6“”型柱的制作允许偏差如下：
项目
允许偏差
图例
截面高度（h）
（500≤h≤1000）
±3.0
截面宽度（b）
±3.0
腹板中心偏移
±2.0
翼板垂直度（△）
b/100不大于3.0
箱型柱身板垂直度
h（b）/150,且不大于5.0
弯曲
L/1000不大于5.0
扭曲
h/250不大于4.0
腹板局部平面度T≥14
2.0
4.7钢柱的H钢牛腿的制作与组装：
根据H型钢牛腿的数量定
4.7.1牛腿制作由H型钢工段先行组H钢，然后在流水线上进行锯切，下料钻孔，锁口等。
4.7.2牛腿的腹板与翼板拼接边缘开1/3坡口半熔透焊Hf=11mm.
4.7.3根据牛腿制作方法的调整，深化在牛腿图纸的绘制时，只画出牛腿的装配图即可。
但需标明牛腿的长度，规格等技术要求。
4.7.4装配牛腿时，牛腿到钢柱的装配尺寸允许+2mm，焊后达到图纸尺寸。
4.7.5牛腿的翼板与钢柱熔透焊，腹板与钢板为直角焊缝，Hf=12m
4.7.6钢柱在牛腿处的加劲板于柱焊接均为坡口熔透焊.
4.8本工程焊接工艺要点：
4.8.1在本工程要求一级全熔透焊缝如下：
焊缝部位
焊缝等级
备注
节料缝
一级
熔透焊
100％UT合格
柱牛腿上、下600mm范围
一级
熔透焊
100％UT合格
柱牛腿上、下端100mm～600mm范围
一级
熔透焊
100％UT合格
柱翼板、腹板拼接纵缝
半熔透焊
100％MT探伤
牛腿翼缘与钢柱
一级
熔透焊
100％UT合格
4.8.2主焊缝处必须做好焊工标识,打钢印.
4.8.3焊缝厚度偏差0～3mm.
4.8.4加强维护构件外观质量,除一级焊缝按一级标准检验外，其余所有产品的焊缝成形按二级外观质量检查标准执行.
如下表格所示：
项次
项目
质量标准
一级
二级
三级
1
气孔
不允许
不允许
直径大于1mm的气孔在1米长度范围内不超过5个
2
咬边
不允许
深度不超过0.5mm，梁计总长度不得超过焊缝总长度的10％
深度不超过0.5mm，累计总长度不得超过焊缝总长度的20％
3
对接焊缝余高
0～3.0
0～3.5
0～4
4
角焊缝
焊脚宽
0～1.5
0～1.5
0～1.5
0～1.5
0～3
0～3
0～3
0～3
5
角焊缝
余高
0～1.5
0～1.5
0～1.5
0～1.5
K＞6
0～3
0～3
0～3
4.8.6主焊缝的焊接均采用自动焊
4.8.7缺陷修复和矫正
4.8.8焊缝或母材上的裂纹：
用磁粉检查法或渗透法确定裂缝的大小，然后用碳刨刨掉裂纹和距离裂纹两端50mm的焊缝金属重新施焊。
4.8.9过量的焊缝气孔、夹渣、未熔合：
用碳刨清除不合格部分后重焊。
4.8.10过凹的焊缝或弧坑，尺寸不足的焊缝、超标咬边：
用砂轮打磨好表面后重新补焊。
4.8.11焊瘤或过高的焊缝：
用碳刨刨掉或砂轮打磨掉多余部分。
4.8.12补焊应用直径不大于4.0的低氢型焊条，此时提高预热温度50℃。
4.8.13焊缝出现裂纹，原材料切割表面的不连续性，应报工艺部门，找出原因后再按返修工艺进行。
4.8.14焊缝同一部位的返修次数不得超过两次。
5．栓钉焊接：
5．1：
焊接前须检查栓钉焊枪的各项性能是否达到安全及焊接要求。
5．2：
瓷环应按产品说明书进行烘焙。
5．3：
栓钉焊接在抛丸除锈后（摩擦面处）进行。
5．4：
焊接之前，要按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）和《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）中的有关规定作工艺评定，待工艺评定合格后，方可进行批量焊接。
5．5栓钉夹头应夹紧栓钉头部，保证栓钉焊枪的中轴线与栓
钉中轴线在同一直线上，焊工应紧握焊枪枪柄，把栓钉垂直地紧压于母材上。
6、构件标记：
6．1出厂构件的编号为详图上的构件号。
6．2用钢印分别在距构件两端300mm左右的范围内打清晰，并用记号笔抄写清晰。
6．3安装标记，根据要求，需在钢柱翼板中心位置作好安装标记。
7、包装和发运：
7．1产品包装须经产品检验合格，随机文件齐全，漆膜完全干燥方可进行。
7．2产品的包装应有足够的强度，保证产品能经受多次装卸、运输，保证无损伤、变形、降低精度、锈蚀、残失等，能安全运抵目的地。
7．3产品捆包应按区域、节、组中分别打包。
7．4构件发运前，需编制发运清单，清单上明确项目名称、构件号、构件数量吨位，以便收货单位核查。
附：
设计修改通知单
青岛东方铁塔股份有限公司企业标准
序号No.180JS.01.04－MJ－54
工程代号：
05—365—A4201
工程名称：
上海发展大厦
ELM文件名称：
加工制作工艺方案
工程文件编号：
FZDS－01
编制部门
青岛东方铁塔股份有限公司工艺科
编制
日期
校对
日期
审核
日期
批准
日期
生效日期
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