鸟巢制造工艺.docx
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鸟巢制造工艺
国家体育场钢结构工程桁架柱内场工艺
、、概述
1 国家体育场桁架柱共 24 根，是由菱形内柱、外柱及腹杆组成。
我们公司制作 9
根，柱脚编号分别为 C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C24。
2 桁架柱柱脚所用材料材质分别为 Q345D、Q345GJD、Q345GJD-Z15、Q345GJD-
Z25、Q345GJD-Z35、Q460E,具体零件的材质见施工详图。
二、材料
1 本工程所需的材料，全部由本公司自行采购，在原材料进库交接时，应对提供
的材料进行全面的检查，对不符合要求的材料不准入库，所有进厂材料均应有
生产厂家的材质证明书，钢材上标签应和材质证书相符。
2 按钢厂的供货清单清点各种规格钢板的数量，并计算到货重量；对于各种规格
钢板，检查其长宽尺寸、厚度及平整度，并检查钢板的外表面质量。
3 签于本工程的重要性，要求对于桁架柱上钢板厚度≥40mm 的材料，在下料切割
前必须重新进行 100％超声波探伤检查，探伤标准采用 JB4730 标准，并在材料
取样复验合格后方可使用。
4本工程材料必须专材专用，必须在指定的堆场并用醒目标记进行标明，以防与
其它项目工程的材料混在一起。
三、内场工艺
1、内场要求
1.1 放样与号料应根据图纸与施工要求，予留焊接收缩余量及切割、刨边和端面
铣平等的加工余量。
1.2 工厂放样、下料、测量所用的尺和验收单位用尺核对一致，10 米以内测量张
紧力为 5kg 拉力，大于 10 米长度的测量张紧力均为 10kg 拉力。
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1.3 所有构件均应放样，核对构件几何尺寸，如发现差错应及时反馈。
1.4 放样检验合格后，按工艺要求制作必要的下料、加工样板、样箱。
1.5 为提高材料的利用率，所有构件下料时，应与放样提供的套料图相符，不得
乱用规格。
1.6 对于同一规格、不同长度的材料，下料时应核对长度，并进行套料提高材料
利用率，严禁长料短用，造成不必要的浪费。
对于超厚钢板，特别是 Q460E
的材料，不得随意套料，应根据本公司设计所的套料草图进行套料，以防材
料规格用错。
1.7 下料前应核对材料品种，规格，专材专用，不得任意进行代用。
下料后对于
余料应进行标记移植，用醒目的油漆将原材料的材质、炉批号标明在余料上，
以防将来材料用错。
1.8 本工程所用钢板在下料前应进行除锈处理，并达到 Sa2.5 级,并做车间底漆。
1.9 钢板拼接缝距加劲位置距离≥100mm（除图纸表明外）。
1.10 当材料需要代用时，应征得原设计的同意方可代用。
2、余量的加放：
2.1 菱形内柱、外柱长度方向加放 1‰焊接收缩余量。
2.2 菱形内柱、外柱长度方向每当横向加强筋加放 1mm 焊接收缩量。
2.3 菱形内柱、外柱上口加放 5mm 铣头余量，下口垫板加放 5mm 铣头余量。
2.4 菱形内柱上口加放焊接变形后火工矫正等收缩余量 30mm。
2.5 外柱上、下口各加放焊接变形后火工矫正等收缩余量 20mm。
2.6 内、外柱间连接腹杆长度方向加放 1‰焊接收缩余量，每当横向加强筋加放
1mm 焊接收缩量，上、下口各加放焊接变形后火工矫正等收缩余量 20mm
2.7 夹在两翼缘板之间腹板宽度加放 4mm 焊接收缩余量。
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2.8 每条对接缝放焊接收缩余量，当 t≤40mm 时放 2mm 焊接收缩量；t＞40mm 时
放 3mm 焊接收缩量。
2.9 牛腿长度方向加放 1‰焊接收缩余量，端部加放 5mm 铣头余量（如端部是垫
板则 5mm 放在垫板上）。
2.10 外柱下口（与柱脚相接部位）加放 5０mm 余量待预拼装后割除。
3、加工
3.1 箱形柱翼缘板当板厚＞36mm 时压制 179.2°反变形，当板厚≤36mm 时压制
179°反变形。
3.2 钢板下料切割后对不平的零件用矫平机进行矫平。
最大厚度可达 120mm，最
大宽度可达 1500mm；对于超宽的零件可用 800 吨油压机进行压平。
4、注意事项：
4.1 放样时菱形内柱厚薄板拼接需设置拼板基准线。
4.2 所有构件接缝按图纸要求设置，如增加接缝需争得工艺部门同意。
4.3 扭曲箱形壁板的展开放样和下料要求：
扭曲箱形四块壁板均为空间弯扭形状，
且弯扭曲率比较利害，为控制放样下料精度，壁板展开必须采用计算机精确
放样，并同时可以生成壁板切割数据、箱体内部的加劲肋安装位置线、冷加
工成形线，这样就可根据展开的线型数据，然后将壁板切割数据、加劲肋安
装位置线及冷加工线数据输入数控切割机进行壁板的下料切割，并喷粉。
5、坡口形式：
5.1 桁架柱构件坡口形式
5.1.1 菱形内柱面、腹板间棱角焊缝、牛腿与柱身、内部纵向加劲肋全熔透焊缝
坡口形式：
4
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"C"
"E"
"A"
"A"
"B"
8
8
2 5°
10
8
不不不不
不不不不不不不不不
不不不不
25
°
不不不不不不不不不
不不不不不
25°
不不A
不不B
5
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25 °
不不不不
不 t≤20 mm不不2mm不不不
t≥20 mm不不0.1t不不不
15
不不C
25°
不不E
5.1.2 箱形外柱四角棱角全熔透焊缝坡口形式：
t不36t≤36
12°
13°
25°
8
8
t
5.1.3 箱形外柱翼缘伸出部分全熔透焊缝坡口形式：
25°
t
8
t
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5.1.4 箱形内、外柱现场大接头处全熔透焊缝坡口形式：
t
40
°
8
不不
150
5.1.5 箱形内柱内水平隔板焊缝坡口形式
不不不不不14
25°
不不不不
40°
不不不不
不 t≤20 mm不不2 mm不不不
t≥20 mm不不0.1 t不不不
8
40°
不不不不不不不不不不不不不不不不不不
不不不不不不不不不不不不不不不不不不不
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5.1.6 自动焊对接坡口形式：
t≥50
50°
65°
28≤ t不50
50°
65°
14≤ t不28
55°
8
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5.1.7 气体保护焊 对接焊缝坡口形式：
t≤24t≥50
40°
40°
40°
0-2
0-2
50°
5.1.8 厚、薄板对接坡口形式（t1-t＞4mm）：
50°
t≥5024不 t不50
12≤ t≤24
2.5
1
40°
2.5
2.5
140°
1
40°
50°
50°
5.1.9 内、外柱变厚度拼接坡口形式（隔板安装在较厚的箱体部分）：
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5.1.10 内柱下口与铸件连接详图
5.1.11 当两块水平隔板间距≤300mm 时，这两块隔板两条边开单面 40°留 2 熔深
坡口，另两条边开但单面 25°空隙 8mm 熔透坡口，并背对背安装。
5.1.12 箱形柱牛腿端部无封板接口部位坡口形式：
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5.1.13 箱形柱牛腿端部有封板接口部位坡口形式：
t40°
不不
150
5.1.14 菱形内柱水平隔板坡口形式：
6、焊缝要求：
1 焊缝的分类与探伤
一级焊缝：
a 所有钢板的对接焊缝。
b 内柱、外柱箱体的四角棱角焊缝。
c 箱形牛腿的四角棱角焊缝
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割嘴
种类
割嘴
型号
氧气压力
MPa
燃气
种类
燃气压力
MPa
切割速度
cm/min
割嘴与钢板间
距 mm
扩散
型
G03
0.5-0.6
丙烷
0.095
12.5-13
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d 牛腿与钢柱的角对接焊缝，
一级焊缝超声波探伤比例 100％，全部外观检查。
二级焊缝：
a 内柱、外柱箱体内的水平和纵向隔板与箱体的全熔透角焊缝
b 重要部位加劲肋与箱体的全熔透角焊缝
二级焊缝超声波探伤比例 50％，全部外观检查。
除以上一级、二级焊缝以外的焊缝均为三级焊缝，全部外观检测。
7、下料切割加工要求：
7.1、下料划线：
7.1.1、长宽尺寸误差≯1.5mm
7.1.2、长边直线度≯2mm
7.1.3、端面不垂直度≤1mm
7.2、切割:
7.2.1、切割要求尽量用数切、光电切割，减少手工切割。
7.2.2板材切割对于 Q460E 此种特殊材料，根据热切割试验结果，切割表面淬硬
层的硬度较高，为保证 Q460E 材料的焊接质量，必须控制焊接接头的表面硬度，
故对 100mm 厚的 Q460E 材料切割前须进行预热至 120-150℃，切割后并进行表
面打磨处理，Q460E 材料的切割工艺如下表所示：
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7.2.3、切割精度要求：
不平度 2 级≤50μ
上边缘熔化度 1 级≤25μ
表面光洁度 2 级≤50μ
当切割质量达不到上述要求时，应用砂轮打磨直至满足要求。
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