科振实业钢结构厂房施工方案.docx
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科振实业钢结构厂房施工方案
合肥科振实业发展有限公司
重钢车间及小金工车间
钢
结
构
施
工
组
织
设
计
编制人：
审核人：
批准人：
二零一零年十月
一、工程概况：
1、工程名称：
合肥科振实业发展有限公司重钢车间及小金工车间工程。
2、工程地点：
；
3、建设单位：
4、设计单位：
安徽省机械工业设计院
5、监理单位：
6：
施工单位：
7、工程规模：
8、工程结构要求：
9、工期要求：
50天。
二、编制依据：
1、GBJ50009-2001建筑结构荷载规范。
2、GBJ50011-2001建筑抗震设计规范。
3、GBJ5008-2002冷弯薄壁型钢结构技术规范。
4、GB50205-2001钢结构工程施工验收规范。
5、GB700-88碳素结构钢。
6、GB725-92冷弯型钢技术条件。
7、CECS102-2002门式钢架轻型房屋钢结构技术规程。
8、GB/T12755-91建筑压型板。
9、GB/T1288-1231-91钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件。
10、JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计施工与验收规程。
11、GB/T3098.1-2000紧固件机械性能，螺钉和螺栓。
12、GB/T523-93-1999埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂。
13、GB/T5117-95气体保护焊用碳钢低合金丝。
14、JG/T137-2001门式钢架轻型房屋钢构件。
15、JGJ144-2002门式钢架轻型房屋钢构件。
16、GB/T8110-95气体保护焊用碳钢低合金焊丝。
17、JGJ81-91建筑钢结构焊接规程。
18、GB11345-89钢焊手工超声波探伤方法和探伤结果分级。
19、GB222-1994钢的化学的分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差。
20、金属常温冲击韧性试验法。
21、GB22975-1998钢材力学及工艺性能试验取样规定。
22、GB/T15866.1-15856.4-1995自钻自攻螺钉。
23、本工程施工图纸。
三、主要设备表：
序号
设备名称
功能及规格
功率
数量
1
数控H钢切割机
5000×18000
10kw/台
1
2
数控H钢自动组立焊机
3500×1200×4000
15kw/台
1
3
H钢数控龙门式焊接机
2100×2500×3200
6kw/台
1
4
翼缘板矫正机
HYJ-800
7.5kw/台
1
5
SKG-LQ数控抛丸机
Q398
56.5kw/台
1
6
剪板
12×2500
8kw/台
1
7
埋弧焊机
MD-1000
3
8
二氧化碳气体保护焊机
YM-600
4
9
起重机
YQ20T
2
10
电动扭剪扳手
1.5kw/台
1
11
角驰Ⅲ压板机
10kw/台
1
12
850型彩板压板机
10kw/台
1
四、施工方案：
（一）、钢结构制作
1、审查图纸
审查图纸的目的，一方面是检查图纸设计的深度能否满足施工的要求，核对图纸上构件的数量和安装尺寸，检查构件之间有无矛盾等；另一方面也对图纸进行工艺审核，即审核在技术上是否合理，构造是否便于施工，图纸上的技术要求按加工单位的施工水平能否实现等。
图纸审核的主要内容包括以下项目：
1、设计文件是否齐全，设计文件包括设计图、施工图、图纸说明和设计变更通知单等。
2、构件的几何尺寸是否标注齐全。
3、相关构件的尺寸是否正确。
4、节点是否清楚，是否符合国家标准。
5、标题栏内构件的数量是否符合工程的总数量。
6、构件之间的连接形式是否合理。
7、加工符号、焊接符号是否齐全。
8、结合本单位的设备和技术条件考虑，能否满足图纸上的技术要求。
9、图纸的标准化是否符合国家规定等。
图纸审查后要做技术交底准备，其内容主要有：
1、根据构件尺寸考虑原材料对焊接方案和接头在构件中的位置。
2、考虑总体的加工工艺方案及重要的工装方案。
3、对构件的结构不合理处或施工有困难的地方，要与需方或设计单位做好变更签证的手续。
4、列出图纸中的关键部位或者有特殊要求的地方，加以重点说明。
2、备料和核对
2.1提料
根据图纸材料表算出各种材质、规格的材料净用量，再加一定数量的损耗，提出材料预算计划。
提料时，需根据使用尺寸合理订货，以减少不必要的拼接和损耗。
但钢材如不能按使用尺寸或使用尺寸的倍数订货，则损耗必然会增加。
工程预算一般可按实际用量所需的数值再加10%进行提料和备料。
如果技术要求不允许拼接，其实际损耗还要增加。
2.2核对
核对来料的规格、尺寸和重量，仔细核对材质。
如进行材料代用，必须经设计部门同意，并将图纸上所有的相应规格和有关尺寸全部进行修改。
3、建筑钢材的选择原则
各种结构对钢材各有要求，选用时要根据要求对钢材的强度、苏星、韧性、耐疲劳性能、焊接性能、耐锈性能等全面考虑。
对厚钢板结构、焊接结构、低温结构和采用含碳量高的钢材制作的结构，还应防止脆性破坏。
承重结构的钢材，应保证抗拉强度（σb）、伸长率（δ5δ10）、屈服点（σs）和磷（P）、硫（S）的极限含量。
焊接结构应保证碳（C）的极限含量。
必要时还应由有冷弯试验的合格证。
4、钢材的代用和变通办法
钢结构应按照上述规定选用钢材的钢号和提出对钢材的性能要求，施工单位不应随意更改或代用。
钢材代用必须与设计单位共同研究确定，并办理书面代用手续后方可实施代用，同时应注意下属各点阐明的待遇一般原则。
（1）、钢号虽然满足设计要求，但生产厂提供的材质保证书中缺少设计部门提出的部分性能要求时，应做补充试验。
（2）、钢材性能虽然能满足设计要求，但钢号的质量优于设计提出的要求时，应注意节约。
（3）、如钢材性能满足设计要求，而钢号质量低于设计要求时，一般不允许代用。
（4）、对于成批混合的钢材，如用于主要承重结构时，必须逐根按现行标准对其化学成分和机械性能分别进行试验，如检验不符合要求时，可根据实际情况用于非承重结构构件。
（5）、钢材机械性能所需的保证项目仅有一项不合格者，可按以下原则处理：
①、当冷弯合格时，抗拉强度的上限值可以不限。
②、伸长率比规定的数值低1%时，允许使用，但不宜用于考虑塑性变形的结构。
③、冲击功值按一组3个试样单值的算术平均值计算，允许其中1个试样单值低于规定值，但不得低于规定值的70%。
5、钢结构制作的安全工作
钢结构生产效率很高，工件在空间大量、频繁的移动，各个工序中大量采用的机械电气设备都必须作必要的防护和保护。
因此，生产过程中的安全措施极为重要，特别是在制作大型、超大型钢结构时，更必须十分重视安全事故的防范。
（1）、进入施工现场的操作者和生产管理人员均应穿戴好劳动防护用品，按规程要求操作。
（2）、对操作人员进行安全学习和安全教育，特殊工种必须持证上岗。
（3）、为了便于钢结构的制作和操作者的操作活动，构件宜在一定高度上搁置。
装配组装胎架、焊接胎架、各种搁置等，均应与地面一看离开0.4米～1.2米。
（4）、构件的堆放、搁置应十分稳固，必要时应设置支撑和地位。
件堆放垛不得超过两层。
（5）、索具、吊具要定时检查，不得超过额定荷载。
正常磨损的钢丝绳应按规定更换。
（6）、所有钢结构制作中各种胎具的制作和安装，均应进行强度计算，不能凭经验估算。
（7）、生产过程中所使用的氧气、乙炔、丙烷、电源等必须有安全防护措施，并定期检测泄露和接地情况。
（8）、对施工现场的危险源应做出相应的标志、信号、警戒等，操作人员必须严格遵守各岗位的安全操作规程，以避免意外伤害。
（9）、构件起吊应听从一个人的指挥，构件移动时，移动区域内不得有人滞留和通过。
（10）、所有制做场地的安全通道必须畅通。
6、放样、样板和样杆
放样工作包括如下内容：
核对图纸的安装尺寸和孔距；以1:
1的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。
由于生产需要，通常需制作适应于各种形状和尺寸的样板和样杆。
样板一般分为四种类型：
①号孔样板②卡型样板③成型样板④号料样板（画样法、过样法）放样和样板（样杆）的允许偏差
放样时，铣、刨的工件要考虑加工余量，所有加工边一般要留加工余量５mm。
各种钢材焊接头的预放收缩量（手工焊或半自动焊）（mm）
自动焊工字型构件（梁柱为主或其他部件）的放样预放量
放样板杆允许偏差表
项目
允许偏差
平行线距离和分段尺寸
±0.5mm
对角线差
1mm
宽度、长度
±0.5mm
孔距
±0.5mm
加工样板的角度
±20
各种钢材焊接头的预放收缩量（手工焊或半自动焊）
名称
接头式样
（预放收缩量）一个接头处
注释
δ=8～16
δ=20～40
钢板对接
V型单面坡口
X型双面坡口
1.5～2
2.5～3
无坡口对接预放收缩量比较小些
槽钢对接
1～1.5
大规格型钢的预放收缩量比较小些
工字钢对接
1～1.5
自动焊工字型钢构件的放样预放量表
t-翼缘板厚度；H-工字型高度；B-翼缘板宽度；
l-件长；δ-腹板厚度；L-收缩后的长度；
h-腹板高度；L1-预放收缩量；▲-焊缝高度；
H
δ
B
t
▲
L1
H
δ
B
t
▲
L1
H
δ
B
t
▲
L1
400
8
160
15
6～7
5～6
600
14
600
20
10～11
3.5
1000
12
420
25
10～11
3.5
400
8
200
15
6～7
5～6
600
14
600
25
10～11
3
1000
16
500
25
10～11
3
400
8
300
15
6～7
4～4.5
600
16
600
30
10～11
2.5
1000
18
500
30
10～11
3
400
10
360
15
6～7
3
800
16
600
40
10～11
2
1000
20
600
30
10～11
3
400
12
420
15
8～9
6
800
10
240
15
8～9
3
1000
20
600
40
10～11
2
400
14
420
20
8～9
4
800
10
240
20
8～9
6
1200
14
600
25
10～11
3
400
14
420
20
8～9
3.5
800
10
300
20
8～9
5
1200
16
600
30
10～11
3
400
16
420
30
8～9
2.5
800
10
360
20
8～9
4
1500
14
600
25
10～11
3
400
16
420
40
10～11
3.5
800
12
360
25
8～9
3.5
1500
16
600
30
10～11
2.5
500
8
200
15
6～7
5～6
800
12
420
25
8～9
3
1600
16
600
25
10～11
2
500
8
240
15
6～7
4.5
800
15
500
25
10～11
3.5
1600
18
600
30
10～11
2
600
8
240
15
6～7
4
800
14
600
25
10～11
3
1800
18
600
30
10～11
2
600
8
300
15
6～7
3
1000
12
300
25
10～11
3
1800
18
600
30
10～11
1.5
600
12
420
15
8～9
4
1000
12
300
25
8～9
3.5
2000
20
600
30
10～11
1.5
600
12
420
20
8～9
3.5
1000
12
360
25
8～9
3
2000
20
600
40
10～11
1.5
600
12
420
15
8～9
2.5
1000
12
420
25
10～11
3.5
2200
20
600
40
10～11
1.5
切割余量表
切割方式
材料厚度
割缝宽度留量（mm）
气割下料
≤10
1～2
10～20
2.5
20～40
3.0
40以上
4.0
7、划线和切割
划线
划线也称号料，即利用样板、样杆或根据图纸，在板料及型钢上面划出孔的位置和零件形状的加工界线。
好料的一般工作内容包括：
检查核对材料；在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置；打冲孔；标注出零件的编号等。
为了合理使用和节约原材料、必须最大限度地提高原材料的利用率。
一般常用的好料方法如下几种：
（1）、集中好料法。
（2）、套料法。
（3）、统计计算法。
（4）、余料统一号料法。
切割
钢材下料的方法有氧割、机切、冲模落料和锯切等。
气割和机械剪切的允许偏差分别见表1和表2
注：
t为切割面厚度。
在钢结构加工中，当图纸要求和下述部位一般需要边缘加工。
（1）、吊车梁翼缘板、支承面等图纸有要求的加工面。
（2）、焊接坡口。
（3）、尺寸要求严格的加筋板、隔板、腹板和有孔眼的节点板等。
注：
t-构件厚度；l-构件长度。
弯制成型
在钢结构制作中，弯制成形的加工主要是卷板（滚圆）、弯曲（煨弯）、折边和模具压制等几种加工方法。
弯制成形的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。
热加工是一个比较复杂的过程，它的工作内容是弯制成型和矫正等工序在常温下所不能达到的。
温度能够改变钢材的机械性能，能使钢材变硬，也能使钢材变软。
钢材在常温中有较高的抗拉强度，但在加热到500℃以上时，随着温度的增加，钢材的抗拉强度急剧下降，其塑性、延展性大大增加，钢材的机械性能逐渐降低。
冷加工具有如下优点：
（1）使用的设备简单，操作方便；
（2）节约材料和燃料；（3）钢材的机械性能改变较小，材料的减薄量甚少。
注：
t为板的厚度。
号料的允许偏差表（mm）
项目
允许偏差
零件外形尺寸
±1.0
孔距
±0.5
气割的允许偏差表（mm）
项目
允许偏差
零件宽度，长度
±3.0
切割面平面度
0.05t，且不大于2.0
割文深度
0.3
局部缺口深度
1.0
机械剪切的允许偏差表（mm）
项目
允许偏差
零件宽度，长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
边缘加工的允许偏差表
项目
允许偏差
零件宽度，长度
±1.0mm
加工边直线度
1/3000，且不大于2.0mm
相邻两边夹角
±6°
加工面垂直度
0.025t且不大于0.5mm
加工面表面粗糙度
50
钢材温度和颜色的辨别表
颜色
温度
颜色
温度
黑色
暗褐色
赤褐色
暗樱红色
深樱红色
樱红色
470℃以下
520～580
580～650
650～750
750～780
780～800
亮樱红色
亮红色
黄褐色
暗黄色
亮黄色
黄白色
800～830
830～880
880～1050
1050～1150
1150～1250
1250～1300
精制螺栓孔径允许偏差表
螺栓公称直径、螺孔直径
螺栓公称直径允许偏差
螺栓孔直径允许偏差
10～18
0
-0.18
+0.18
0
18～30
0
-0.21
+0.21
0
30～50
0
-0.25
+0.25
0
8、组装，亦可称拼装、装配、组立。
组装工序的一般规定
拼装必须按工艺要求的次序进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格方可覆盖。
布置拼装胎具时，其定位必须考虑放出焊接收缩量及齐头、加工的余量。
为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。
组装前，零件、部位的连接角面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清除干净。
组装时的点固焊缝长度宜大于40mm，间距宜为500～600mm，点固焊缝高度不宜超过设计焊缝高度的2/3。
装配时要求磨光顶紧的部分，其顶紧接触面应有75%以上的面积紧贴，用0.3mm的塞尺检查，其塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。
钢结构构件组装的方法
（1）地样法
（2）仿形复制装配法（3）立装（4）卧装（5）胎膜装配法
焊接低碳钢和低合金钢时选用焊接材料可依据以下原则进行选择：
（1）依据焊接材料的力学性能和化学成分。
对于普通碳素结构钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，应选用抗拉强度等于或稍高于母材焊条。
（2）依据焊件的使用性能和工作条件要求。
对于承受动载荷和冲击载荷的焊缝，除满足强度要求外，还要保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，应选用塑性和韧性指标较高的低氢焊条。
（3）依据焊条的结构特点和受力状态。
对于结构形状复杂、钢性大及大厚度焊件，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
焊接部位难以清理干净的焊件，应选用氧化性强，对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。
由于受条件限制而不能翻转的焊件，当焊缝处于非平焊位置的，应选用全位置焊焊条。
（4）依据施工条件及设备情况。
在狭小或通风条件差的场合，尽量选用酸性焊条或低尘低毒焊条。
（5）依据操作工艺性能及经济效益。
焊接工艺评定报告应包括以下内容：
（1）焊接方法及焊接规范。
（2）焊接接头型式及尺寸、简图。
（3）母材的类别、组别、厚度范围、钢号及质量证明书。
（4）焊接材料的牌号、化学成分、直径及质量证明书。
（5）焊接位置。
（6）预热温度、层间温度。
（7）焊后热处理温度、保温时间。
（8）气体的种类及流量。
（9）电流种类及特性。
（10）技术措施：
操作方法、喷嘴尺寸、清根方法、焊接层数等。
（11）焊接记录。
（12）各种试验报告
（13）焊接工艺评定结论及适用范围。
9、焊接工艺
（1）一般规定
1）施焊前应复查装配质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应修整合格后方可施焊。
2）对接接头、自动焊角接接头、及要求全熔透的焊缝，应在焊道的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式与焊件相同。
埋弧焊的引板引出焊缝长度应大于50mm，首供电弧焊和气体保护焊应大于20mm。
焊后用气割切除引板，并修磨平整。
3）引弧应在焊道处，不得擦伤母材。
4）焊接时的起落弧点距焊缝端部宜大于10mm，弧坑应填满。
5）多层焊接宜连续施焊，注意各层间的清理和检查，有缺陷要及时清除后在焊。
6）焊缝出现裂纹时要查清原因，订出返修工艺后再处理。
7）焊缝的返修应按返修工艺进行，同一部位的返修次数不宜超过两次。
8）雨天天气时不得露天焊接。
在四级以上风力下焊接，应采取防风措施。
（2）埋弧自动焊
埋弧自动含焊接规范的主要参数有：
焊接电力、电弧典雅、焊接速度、焊丝直径及焊毕深处长度等。
不同焊丝直径用的焊接电流范围见表1，表2为焊接电流与相应的电弧电压搭配情况。
（3）CO2气体保护焊。
CO2气体保护焊的主要范围参数有：
焊接电流、电弧电压、焊丝直径、焊接速度、焊丝伸出长度、气体流量等。
一般薄板均采用Φ0.8～1.0mm的焊丝焊接，中厚板则应选用Φ1.2～2.0mm焊丝焊接。
表3为不同直径的焊丝选用焊接电流的范围。
（4）碳弧气刨。
碳弧气刨应采用直流电源，反接电极（工件接电源负极）。
操作时，碳棒与工件间应有合适的倾斜角度，以防止产生“夹碳”或“贴渣”等缺陷。
如遇“夹碳”，应在夹碳边缘5～10mm处重起刨，深度要比夹碳处深2～3mm，“贴渣”处可以采用砂轮打磨的方法处理。
焊缝缺陷产生原因及防止措施
焊缝易产生的缺陷中领悟：
气孔、夹渣、咬边、熔宽果大、未焊透、焊瘤、表面形成不良如凸起太高、波纹粗等。
埋弧焊缝的常见缺陷种类及防止措施，除了与手工电弧焊时相似的情况以外，还有一些不同情况，如夹渣与焊剂的存在有关，如裂纹则与埋弧焊熔深较大以及焊丝与焊剂的成分匹配有关。
CO2气体保护焊许多焊缝缺陷及过程不稳定的产生原因均与保护气体和细焊丝的使用特点有关。
（5）焊缝缺陷的返修。
焊缝缺陷的返修是在构件钢性拘束较大的情况下进行的，返修次数的增加，会使金属晶粒粗大、硬化，甚至引起裂纹等缺陷，并降低接头性能。
因此对返修的工作程序要极为重视，返修工作要按照返修工艺的要求和措施进行，并做好返修后的质量检查。
缺陷的清除可根据材质、板厚、缺陷部位、大小等情况，分别采用碳气刨、手工铲磨、机械加工或气割等方法。
焊缝返修除应按工艺要求操作外，一般还应注意以下几个问题：
1）返修采用的焊接材料、焊材烘干条件、预热、层间温度控制均应与原焊接相同。
2）挖除缺陷时，每侧不应超过板厚的2/3，如已达到板厚的2/3仍有缺陷，或者没有发现缺陷，则应将该侧补焊好以后，再从背面挖找缺陷。
3）补焊工艺中不得采用单单道焊，每层、每道焊缝的起头和收尾应错开，距离约40～60mm。
4）手工补焊纵向焊缝，如焊缝长度超过1m，应以300～400mm为一段进行分段逆向焊接。
5）返修部位表面应修磨成与原焊缝基本一致，尽量做到圆滑过渡，以减少应力集中，提高抗开性能。
6）如有热处理要求的构件，应在热处理前返修，否则应在返修后重新进行热处理。
7）返修后的焊缝应按原要求重新进行外观检查和内在质量的无损探伤检查。
不同焊丝直径选用焊接电流范围表
焊丝直径（mm）
2
3
4
5
6
焊接电流（A）
200～400
350～600
500～800
700～1000
800～1200
焊接电流与相应的电弧电压表
焊接电流（A）
600～700
700～850
850～1000
1000～1200
电弧电压（V）
36～38
38～40
40～42
42～44
不同直径的焊丝焊接电流选择范围表
焊丝直径（mm）
焊接电流（A）
细滴过渡（25～45V）
短路过渡（16～22V）
喷射过渡（富氩气体）
0.8
150～250
60～160
150
1.2
200～300
100～175
220
1.6
350～500
120～180
275
碳弧气刨常用工艺参数表
碳棒直径（mm）
电弧长度（mm）
空气压力（Mpa）
极性
电流
气刨速度（m/min）
5
1～2
0.39～0.59
直流反接
250
0.5～1.0
6
1～2
0.39～0.59
280～300
0.5～1.0
7
1～2
0.39～0.59
300～35
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