钢结构制作工艺.docx
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钢结构制作工艺
1.0总则
1.0.1为加强我公司钢结构生产、技术、质量管理，保证工程质量、适应建筑钢结构发展的需要；做到技术先进、经济合理、安全适用，制定本工艺标准。
本标准适用于建筑工程的单层、多层、高层等钢结构的制作生产。
1.0.2编制参考标准及规范
（1）《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-1998
（2）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
（3）《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
（4）《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82-91
2.0术语、符号
2.0.1术语
（1）设计文件：
设计图纸、施工技术要求和设计变更文件等的统。
（2）材质证明书：
由钢材生产部门或销售单位委托有资的质量检测部门出具的某批钢材质量的证明文件。
（3）零件：
组成构件或部件的最小单元。
如：
节点板、翼缘等。
（4）部件：
由若干零件组成的单元。
如：
牛腿、H型钢等。
（5）构件：
由零件或由部件和零件组成的钢结构基本单元。
如：
梁柱、支撑等。
（6）放样：
按照技术部审定的施工图，以1：
1的比例在样板上划出实样，求出实长，根据实长制成样板。
以样板为依据，在原材料上划出实样，并打上各种记号。
（8）预拼装：
为检验构件量否满足安装质量要求而在安装前进行的拼装。
2.0.2符号
采用国家通用标号
a—间距
b—宽度或板的外伸宽度
d—直径
e—偏心距
f—挠度、弯曲矢高
H—柱高度
Hi—各楼层高度
H—截面高度
he—角焊缝计算厚度
l—长度、跨度
r—半径
t—板、壁的厚度
Δ—增量
3．0基本规定
3.0.1钢结构工程施工单位应具备相应的工程施工资质，施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度，施工现场应有项目技术负责人审批的确良施工组织设计、施工方案等技术文件。
3.0.2钢结构工程施工质量的验收，必须采用经计量检定、校准合格的计量器具。
3.0.4钢结构工程应按下列规定进行质量控制：
（1）采用的原材料及成品应进行进场验收。
凡涉及安全、功能的原材料及成品按本规范进行复验，并应经监理工程师（建设单位技术负责人）见证取样、送样。
（2）各工序应按施工技术标准进行质量控制，每道工序完成后，应进行检查。
（3）相关各专业工种之间，应进行交接检验，并经监理工程师（建设单位技术负责人）检查认可。
3.0.4建筑钢结构的施工图必须经审查、批准，施工详图应经原设计工程师会签及合同规定的监理工程师批准方可施工。
当需要修改时，制作单位应向原设计单位申报，并经同意且签署文件后方能生效。
3.0.5钢结构在制作前，应根据设计与施工图要求编制制作工艺。
制作工艺包括：
（1）施工中依据的标准。
（2）制作单位的质量体系。
（3）质量保证措施。
（4）生产场地的布置，采用的加工、焊接设备和装备。
（5）制作工人的资质证明。
（6）各类检查项目表格和生产进度计划表。
制作工艺文件应作为技术文件经发包单位代表或监理工程师批准。
3.0.6钢结构在制作单位应在要时对构造复杂的构件进行工艺性实验。
3.0.7连接复杂的构件，应根据合同要求在制作单位进行预拼装。
4．0施工准备
4.0.1技术准备
（1）图纸会审：
与甲方、设计、监理沟通，了解设计意
图。
（2）审核施工图：
根据工厂、工地的实际起重能力和运输条件，核对施工中结构的分段是否满足要求。
工厂工艺条件是否满足要求。
（3）详图设计：
根据设计文件进行构件详图设计，便于加工制作、安装、包括：
A构造设计：
节点板设计与放样；大跨度行车梁、桁架起拱构造与设计；构件加劲肋、运送单元横隔设计。
组合截面构件缀板、填板布置、构造；螺栓群勤苦焊缝群的布置与构造；拼接、焊缝坡口及切槽构造；支撑、支座、刨边及人孔、手孔等细部构造；现场组装的定位、夹具耳板等设计。
B构造及连接计算：
一般连接节点的焊缝长度与螺栓数量计算；小型拼接计算；材料或构件焊接变形高速余量及加工余量计算；起拱拱度、高强螺栓连接长度、材料量及几何尺寸与相贯线等计算。
（4）加工方案及工装设计
A钢结构加工工艺方案，由制作单位根据施工单位及合同对钢结构质量、工期的要求编制，并经工厂（公司）总工程师审核，经发包单位代表或监理工程师批准后实施。
B根据构件特点和工厂实际情况，为保证产品质量和超作方变，应适当设计制作部分工装夹具。
（5）组织必要的工艺实验，如焊接工艺实验，尤其是对新工艺，新材料，要做好工艺实验，作为指导生产的依据。
（6）编材料采购计划。
4.0.2材料准备
（1）钢结构工程采用的钢材、焊接材料、坚固件、涂装材料等应附有产品的质量证明文件、中文标志及检验报告，各项指标应符合现行国家产品标准及设计要求。
（2）进场的原材料，除有出厂质量证明书以外，还应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好记录，并向甲方和监理提供检验报告。
（3）在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员、主管技术人员研究处理。
（4）材料代用应有制造单位事先提出附有质量证明书的申请书（技术核定单），向甲方和监理单位报审，经设计单位确认后方可代用。
（5）严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。
焊钉表面不得有影响使用的裂纹、条痕、凹痕和毛刺等缺陷。
（6）焊接材料和螺栓应集中管理、建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。
（7）涂料应符合设计要求，并存放在专用的仓库内，不得使用过期、变质、结块失效的涂料。
4.0.3主要机具准备：
参见下表
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
国别产地
制造年份
额定功率（kw）
用于施工部位
1
多头直条气割机
QG-4000
2
中国成都
04.1
1kw
直条下料
2
半自动切割机
5
中国上海
02~04
端板加劲肋小零件下料
3
液压剪板机
QY2-16*3200/250
1
中国黑龙江
04.2
22kw
加劲肋小零件下料
4
H型钢翼缘校直机
2
中国成都
H型钢翼缘校直
5
H型钢组立机
2
中国成都
04.2
H型钢组立
6
门式自动焊
CMZ-1500
4
中国成都
04.1
110kw
H型钢焊接
7
埋弧自动焊
MZX5-1000
10
中国成都
03~04
50kw
H型钢焊接钢板对接
8
CO2气体保护焊
NB-500k
10
中国成都
04.1
31kw
车间内手工焊
9
交直流电焊机
BX1-500ZX7-500
10
中国成都
03~04
24kw-28kw
轻重钢生产区手工焊
10
平面数控钻床
1
04.1
肋板制孔用
11
刨边机
1
刨边、边缘加工
12
端面铣床
1
刨平面铣平用
13
L吊
MB5t
12
中国河南
04.1
工位吊
14
桥式行车
QD10t
6
中国河南
04.1
构件转运用
15
桥式行车
QD32t
3
中国河南
04.1
构件转运用及翻转
16
龙门吊
5t
1
中国河南
04.3
构件转运用
17
叉车
CPQ-3型
2
中国成都
零部件转运用
18
经纬仪
DT16
2
中国北京
工装平台测量
19
水平仪
2
平台测量
20
抛丸机
1
中国青岛
02.10
285kw
抛丸除锈用
21
九辊校平机
1
中国湖北
98
32kw
钢板校平用
22
超声波探伤仪
2
焊缝检测用
23
漆膜测厚仪
1
膝膜测厚用
24
空压机
5
04.2
喷漆、碳弧气刨用
25
龙门吊
75吨
2
装车及预拼装
4.0.4作业条件
（1）完成施工劳苦功高详图，并经原设计人员签字认可。
（2）主要材料已经进场。
（3）施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。
（4）各种工艺评定和工艺性能试验完成。
（5）各种机械设备调试验收合格。
（6）所有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格的上岗证书。
5.0材料要求
5.0.1钢材
（1）钢结构使用的钢材应具有质量证明书，必须符合设计要求和现行标准的规定。
（2）钢结构材料厂的代用，一般应为以高强度代低强度，以厚代薄并征得设计及建设单位同意且形成文件。
（3）必须对材料按合同要求和国家现行标准进行复验且应符合下列规定：
1）、承重钢结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390
钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。
当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关规定和要求。
2）、高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235等级B、C、Dr的碳素结构钢，以及Q345等级B、C、D的低合金钢高强度结构钢。
当有可靠根据时，可采用其它牌号的钢材，但应符合相应有关规定和要求。
3）、下列情况的陌生结构和重要结构不应采用Q235沸腾钢：
A焊接结构
a直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构。
b工作温度低于-20℃时，直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳的结构以及承受静力载荷的受弯及受控的重要承重结构。
c工作温度等于或低于-30℃的所有承重结构。
B非焊接结构
工作温度等于或低于-20℃直接承受动力荷载或振动荷且需要载验算疲劳的结构。
4）、承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯实验的合格证。
对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。
当接构工作温度等于或低于0度但高于-20度时，Q235和Q345钢应具有0度冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有负20度冲击韧性的合格保证。
当结构温度等于或低于负20度时，对Q235和Q345钢应具有负20度冲击韧性的合格保证；对Q390和Q420钢应具有负40度冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于负20度时，对Q235和Q345钢应具有0度冲击韧性的合格保证；对Q390和Q420钢应具有负20度冲击韧性的合格保证。
重要的受拉或受弯构焊接构件中，厚度大于或等于16MM的钢材应具有常温冲击韧性的合格保证。
5）、当承重结构处于外露环境,且对大气腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下,宜采用耐候钢,其质量要求应符合现行国家标准《焊接结构用耐候钢》GB/T4172的规定。
6）、对属于下列情况之一的钢材，应进行全数抽样复验，其复验结果应符合现行国家产品标准和设计要求：
A.国外进口钢材；
B.钢材混批；
C.板厚大于或等于40MM，且设计有Z向要求的厚板；
D.建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；
E.设计有复验要求的钢材；
F.对质量有疑义的钢材。
7）钢板厚度、型钢的规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准的要求，每一品种、规格抽查5处。
8）、钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：
当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材的厚度负允许偏差值的1/2；
A.钢材表面锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表
面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上；
B.钢材端边或断口处不得有分层夹渣等缺陷。
上述要求做全数观察检查。
9）、钢材应按种类、材质、炉批号、规格等分类平整堆放，并
做好标记，堆放场地应有排水设施。
10）、钢材入库和发放应有专人负责，并及时记录验收和发放情况。
11）、钢材结构制作的余料，应按种类、钢号和规格分别堆放，做好标记，记入台帐，妥善保管。
5.0.2焊接材料
（1）钢结构所采用的确良焊接材料应附有产品的质量合格证明文件夹，中文标志及检验报告，各项指标应符合现行国家产品标准和设计要求。
（2）焊条应符合国家现行标准《碳钢焊条》GB/T117、《低合金钢焊条》GB/T5118。
（3）焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957、《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110及《碳钢药芯焊丝》GB/T10045、《低合金钢药芯焊丝》GB/T17493的规定。
（4）埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T5293、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470的规定。
（5）气体保护焊使用的二氧化碳气体应符合现行国家标准《焊接用二氧化碳》GB/T2637的规定。
大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接点采用的二氧化碳气体质量应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%，水蒸气与乙醇总含量不得高于0.005%，并不得检出液态水。
（6）大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。
复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。
5.0.3涂装材料
（1）涂装材料应符合设计要求，并存放在专用仓库，库内要干燥、通风好，不得使用过期、变质、结块失效的涂料。
（2）根据设计选用不同品种的材料，并按规范要求和合同的规定进行材质检验。
6.0技术要求
6.0.1施工详图已完成并由原设计签字。
施工方案和工装设计已得到审批。
6.0.2加工技术要求：
（1）放样、号料应根据加工要求增加加工余量。
（2）制孔应注意控制孔位和垂直度。
（3）装配工序应根据构件特点制定相应的装配工艺及装胎具。
（4）焊接工序应严格控制焊接变形。
7.0质量要求
7.0.1质量要求
（1）样板、样杆应经质量检验员检验合格后，方可进行下料。
（2）大批量制孔应采用钻模制孔。
钻模应经质量检验员检验合格后，方可使用。
（3）零件加工完毕需经质检员检验合格，方可进行组装。
（4）装配完成的构件应经质量检验员检验合格后，方可进行焊接。
（5）焊接过程中应严格按照焊接工艺要求控制相关焊接参数，并随时检查构件的变形情况；如出现问题，应及时调整焊接工艺。
8.0健康安全要求
1、建立各设备及工序的安全抄作规程，并配备专职安全检
验员，随时检查，发现问题，及时整改。
2、定期组织相关部门进行安全大检查。
9．0制作、施工工艺
9.0.1工艺流程
前零弯制煨模压半分拼
放冲件边缘加工成类接
样号锯（铣、刨、铲）品堆小
原矫料气平制孔库放装
材割直（冲、钻）配
料正
焊矫
接正端端
焊矫铣铣
接正总成铲油
装焊矫品磨漆出
配接正钻除包厂
退处孔锈装
火理
9.0.2制作工艺
9.0.2.1、放样、样板和样杆
（1）熟悉施工图，并认真阅读技术要求及设计说明，并
逐个核对图纸的尺寸和方向等。
特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
发现有疑问之处，应与有关技术部门联系解决。
（2）准备好做样板、样杆的材料，一般可采用薄钢板和小扁钢。
（3）放样需用的工具：
尺、石笔、粉线、划针、划规、铁皮剪等。
尺必须经过计量部门的效验复核，合格后方可使用。
（4）号料前必须了解原材料的材质及规格，检查原材料的质量。
不同规格不同材质的零件应分别号料。
并依据先大后小的原则依次号料。
（5）样板、样杆上应用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等各种加工号。
（6）放样和号料应预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、洗端等需要的加工余量。
铣端余量：
剪切的每边加3—4㎜，气割后加工的则每边加4---5㎜。
切割余量：
自动气割割缝宽度为3㎜，手工气割割缝宽度为4㎜（与钢板厚度有关）。
（7）焊接收缩量见下表：
名称
接头样式
预放收缩量（一个接头处）
注释
δ=8～16
δ=20～40
钢板对接
V形单面坡口
X形双面坡口
1.5～2
2.5～3
无坡口对接预放收缩比较小些
槽钢对接
1～1.5
大规格型钢的
预放收缩比较
小些
工字钢对接
1～1.5
自动焊工字型构件（梁柱为主或其他部件）的放样预放量
H
δ
B
t
◣
预放量
H
δ
B
t
◣
预放量
H
δ
B
t
◣
预放量
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
14
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
8～9
3.5
1800
20
600
40
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
20
8～9
2.5
1000
12
420
25
10～11
3.5
2200
20
600
40
10～11
1.5
工字型钢构件梁或柱身焊接加劲板时的预放收缩量
123456
δ—板厚度68101216㎜
每对顶放收缩量110.60.170.35
δ
1～6——即表示有6对加劲板
（8）放样和样板偏差
放样和样板（样杆）的允许偏差
项目
允许偏差
平行线距离和分段尺寸
±0.5㎜
对角线差
1.0㎜
宽度、长度
±0.5㎜
孔距
±0.5㎜
加工样板的角度
±20°
9.0.2.2、号料
号料应注意以下问题：
（1）熟悉工作图，检查样板、样杆是否符合图纸要求。
根据图纸直接在板料和型钢上号料时，应检查尺寸是否正确，以防产生错误，造成废品。
（2）如材料上有裂缝、夹层及厚度不足等现象时，应及时研究处理。
（3）钢材如有较大弯曲、凹凸不平等问题时，应先进行矫正。
（4）号料时，对于较大型钢画线多的面应平放，以防止发生事故。
（5）根据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料。
（6）当工艺有规定，应按规定的方向进行划线取料，以保证零件对材料轧制纹络所提出的要求。
（7）需要剪切的零件，号料时应注意剪切线是否合理，避免发生不适于剪切操作的情况。
（8）不同规格、不同钢号的零件应分别号料，并依据先大后小的原则依次号料。
（9）尽量使相等宽度或长度的零件放在一起号料。
（10）需要拼接的同一构件必须同时号料，以利于拼接。
（11）矩形样板号料，要检查原材料钢板两端是否垂直，如果示垂直则要划好垂直线后再进行号料。
（12）带圆弧形的零件，不论是剪切还是气割，都不要紧靠在一起进行号料，必须留有间隙，以利于剪切或气割。
（13）钢板长度不够需要焊接接长时，在接缝处必须注明坡口形状及大小，在焊接和矫正后再划线。
（14）钢板或型钢采用气割切割时，要放出肠子割的割缝宽度，其宽度可按下表给出的数值考虑。
切割方式
材料厚度（㎜）
割缝宽度留量（㎜）
气割下料
≤10
1～2
10～20
2．5
20～40
3．0
40以上
4．0
（15）号料工作完成后，在零件的加工线和接缝线上，以及孔中心位置，应视具体情况打上錾印或样冲；同时应根据样板上的加工符号、孔位等，在零件上用白铅油标注清楚，为下道工序提供方便。
（16）号料所划石笔线条粗细以及粉线在弹线时的粗细均不得超过1㎜，号为料敲凿子印间距直线为40～60㎜，圆弧为20～30㎜。
（17）号料的允许偏差见下表
项目
允许偏差
零件外形尺寸
±1.0
孔距
±0.5
9.0.2.3、切割
（1）剪切的工艺要点：
A..剪刀口必须锋利，剪刀材料应为碳素工具钢和合金工具钢，发现迟钝、损坏需及时检修、磨砺或调换。
B．上下刀刃的间隙必须根据板厚调节好；
C．当一张板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时，应预先安排好合理的剪切顺序后再进行剪切。
D．时将剪切线对准下刃口，剪切的长度不能超过下刀刃长度。
E．材料剪切后的弯扭变形必须进行校正；剪切面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁。
F．重要的结构构件和焊缝的接口位置，一定要用铣、刨或砂轮磨削等方法将硬化
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