钢结构制作及安装工程施工工艺.docx

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钢结构制作及安装工程施工工艺

（二）钢结构安装

1.0施工准备

1.1由于该工程钢结构工程量大，工期紧，为确保钢结构施工的质量及工期，项目部研究决定从开工后1周内，即外委托钢结构专业生产厂家进行该项目的钢结构构件加工。

1.2项目上设专业钢结构主任工程师同厂家技术员两名，一名负责钢结构构件的制作，另一名负责钢结构构件的现场组拼及安装。

1.3钢结构外委托前，主任工程师应对钢结构图纸进行翻样，对钢梁、钢柱、钢支撑等构件在放样平台上放样，定制加工样板、样条以保证制作精度。

1.4钢结构安装前应对基础、预埋件进行复查，对构件进行复核验收，对于运输中产生变形采用机械矫正法或混合矫正法进行矫正。

2.0钢结构原材料及制作

钢材：

钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

焊接材料：

焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》的规定。

焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前，应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。

连接紧固标准件：

钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓（机械型和化学试剂型）、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）的检验报告。

金属压型板：

金属压型板及制造金属压型板所采用的原材料，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

涂装材料：

钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

钢结构用橡胶垫的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。

2.1制作工艺流程图

2.2放样

2.2.1放样工作包括

核对构件各部分尺寸及安装和孔距，以1：

1大样放出节点制作样板作为切割、弯制、刨、制孔等加工的依据。

2.2.2放样应设置专门钢平台、平台应平整、量线准确、清晰。

2.2.3放线应根据构件具体情况按实际划线，应根据工艺要求预留切割余量，加工余量或焊接收缩余量，放样时，钢梁起拱按2/1000起拱。

保持不变，吊车梁按L/5000（L为梁长度）起拱。

2.2.4柱板或样杆上标记刻制应细、小清晰，其几何尺寸允许偏差：

长度和宽度+10，-1.0mm矩形对角线之差不大于1mm，相邻孔眼中心偏差及孔心位移不大于0.5mm

2.3号样

2.3.1号样工作包括：

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，标出零件编号等。

2.3.2号料应统筹安排，长短搭配，先大后小，或套材号料；对焊缝较多，加工量大的构件，应先号料，同一构件需要拼料时，必须同时号料。

2.3.3在焊接结构上号孔，应在焊接完毕整形后进行，孔眼应距焊缝边缘50mm以上。

2.3.4号料公差：

长宽±1.0mm，两端眼心距±1.0mm，对角线差±1.0mm。

2.4切割

2.4.1钢材切割方法采用机械切割，切割前应清除钢材表面，切割区域内的铁锈、油漆等，切割后，断口上不得有裂缝和大于1mm的缺棱，并应清除边缘上的溶瘤和飞溅物等。

2.4.2切割的质量要求

切割截面与钢材表面垂直度应不大于钢材厚度的10%，且不得大于2mm，机械剪切的零件，剪切线与号料允许偏差2mm，断口处的截面上不得有裂纹和大于1.0mm缺棱，机械切割的型钢其端部剪切斜度不大于2mm，并均应清除毛刺。

2.4.3切割、加工预留余量：

名称

加工形式

预留余量

切割余量

自动或半自动切割

3-4mm

加工余量

剪切或凿切

3-4mm

2.5钢结构平直，弯曲和边缘加工要点

2.5.1平直、弯曲：

钢材变形值超标时，应进行平直校正，型材冷弯曲均应按型材截面形状，材质规格及弯曲半径制作相应的胎模，经试弯符合要求，方准正式加工。

2.5.2边缘加工：

2.5.2.1钢梁、钢柱等构件支座支承面等图纸要求的加工面，焊接坡口尺寸要求严格的节点板，以及由于切割下料产生硬化边缘或产生有害组织的热影响区，均需要进行边缘加工。

2.5.2.2边缘加工质量要求：

边缘加工的允许偏差（mm）

项目

允许偏差

零件宽度、长度

±1.0

加工边直线度

L／3000，且不应大于2.0

相邻两边夹角

±6

加工面垂直度

0.025t，且不应大于0.5

2.6钢结构制孔要点

2.6.1制孔方法：

制孔采用冲孔或钻孔法，钻孔前应进行试钻，经检查认可，方可钻孔，钻制精度要求高的群孔，可借助经检验合格的钻模施工，为提高生产率，允许将同种规格板件叠合在一起钻孔，但必须经卡牢或点固焊。

构件冲孔时，应装好冲模，检查冲模之间间隙是否均匀一致，并用与构件相同的材料试冲，经检查质量符合要求后，再正式冲孔。

3.0钢结构组装和连接施工要点

3.1组装要求

3.1.1组装制备完成的半成品和零件，按要求运输单元，装成构件或其部件，经过焊接或螺栓连接等工序成为整体。

3.1.2组装应按工艺组装次序进行，当有隐蔽焊缝时，必须预施焊经检查合格后方可覆盖，当复杂部位不易施焊，也应按工艺次序先后组装和施焊，严禁不按次序组装和强力组对。

3.1.3为减少变形尽量采取小件组装，经矫正后，再大件组装。

3.1.4组装前，连接表面及沿焊缝每边30—50mm范围内的铁锈，毛刺和油漆及潮气等必须清除干净。

3.1.5应根据本工程金属结构实际，选用相应组装平台和工卡具，尽量避免在结构上焊接临时固定件，支撑杆及其它零件。

3.1.6对于进行焊接连接的构件，低合金钢定位应用定位焊，采用定位焊所用焊接材料型号，应与该构件相同，定位焊缝高度不大于设计焊缝高度2/3，长度为高度6倍，间距为300—400mm。

3.1.7模架或大样组装的构件，其轴线交点允许偏差不大于3mm。

3.2焊接要求

3.2.1焊接应在组装质量检查合格后进行，焊接时应注意焊接顺序，采用防止和减少焊接应力与变形的可靠措施，当采用手工焊风速大于10m/s，或相对湿度大于90%时，及遇雨天必须采用有效措施，确保焊接质量，否则不得施焊。

3.2.2根据本工程钢结构的种类和焊接形式、位置和厚度选用焊接方法，焊条直径、焊接电流，焊接电流与焊条直径成正比，一般取I=（33-55）d（A）。

3.2.3多层焊接中各遍焊缝应连续完成，每层焊缝应为4-6mm，其中每一层焊道焊完后应及时清理，发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。

3.2.4对该工程重要构件的焊接焊缝必须采用埋弧自动焊，四条T形纵缝宜采用船位焊接，在可翻转的胎具上进行。

3.2.5要求焊成凹面的贴焊缝，必须采取措施使焊缝金属与母材呈凹型平缓过度，不应有咬肉、弧坑。

3.2.6焊接时严禁在焊缝区以外的母材上打火，分弧和熄弧，在坡口内起弧的局部面积应溶焊一次，不得留下弧坑。

3.3高强螺栓连接：

高强螺栓安装工艺流程

3.3.1高强螺栓连接应对构件磨擦面进行加工处理。

3.3.2处理后磨擦面可在和生锈前进行组装，或加涂无机富锌漆，加工后应进行磨擦系数测试，其数值必须符合设计要求。

4.0钢结构吊装

4.1吊装程序

采用从跨端一侧向另一侧进行，跨间吊装采用混合吊装法，先吊柱，柱间支撑、钢梁，然后一个节间一个节间吊装屋面钢梁、屋架等。

4.2钢柱的吊装、校正与固定：

4.2.1钢柱吊装设备采用1台履带式起重机。

4.2.2吊装绑扎、吊装方法采用单机旋转中吊装法起吊法吊就位，柱子斜向布置，绑扎点S三点位于起重机同一回转半径的弧上。

起吊时，柱脚不动，柱身随起重杆的旋转逐步转成直立状态，然后将柱吊离地面500mm，转向基础，将柱脚缓慢移向预埋钢板就位。

4.2.3钢柱柱脚固定采用预埋螺栓固定，底部设钢垫板找平，当钢柱吊至基础上部插进锚固螺栓固定后灌浆。

4.2.4钢柱起吊后，当柱脚距地脚螺栓或杯口约30-40CM时扶正，使柱脚的安装螺栓孔对准螺栓，经过初校，待垂度偏差在20mm以内，拧紧螺栓或打紧木楔临时固定，即可脱钩。

垂直度校正采用液压千斤顶，底部空隙用铁片垫塞。

柱脚校正后，应立即紧固地脚螺栓。

然后再在钢柱脚底板下浇筑细石砼固定。

4.3屋面钢梁的吊装与校正

4.3.1屋面钢梁吊装采用履带式起重机，双机台吊高空旋转法吊装。

用牵引绳控制就位，屋架的绑扎点要保证屋架吊装的稳定性，否则应进行临时固定。

4.3.2钢梁的校正和临时固定采用临时螺栓。

每个节点穿入数量不少于安装孔数的1/3，且至少应穿两个临时螺栓。

4.3.3当钢梁与钢柱的翼缘连接时，应保证钢梁连接板与柱翼板接触紧密，否则应垫入垫板使其严密。

5.0钢结构安装：

钢结构安装测量预控见下页图：

钢结构安装测量预控：

5.1本工程钢结构安装顺序，必须确保结构稳定性和不导致永久性变形，并以一定的安装速度有条不紊进行。

5.2本工程钢结构安装采用综合安装法，根据现场情况设置必要的具有足够风度的拼装平台，以保证拼装精度，并将结构划分成若干体系单元，每一体系全部构件安装完后，均应有足够空间的刚度有稳定性。

5.3对主要构件安装就位后，在松开吊钩前，应做初步校正并稳定牢靠。

5.4支撑等校正时应考虑风力，温差等自然变形，并采取采取消除。

吊车梁和轨道校正应在主要构件固定后进行。

5.5设计要求顶紧的节点，相接触面必须保证70%贴紧，用0.3mm塞尺检查，插入深度面积不得大于总面积的30%，边缘最大间隙不得大于0.8mm.

5.6各种构件连接接头，必须校正检查合格后才可坚固和焊接。

5.7采用普通螺栓连接，对安装孔不得随意扩孔，螺栓拧紧扣，外露丝扣不少于2-3扣，采用高强螺栓连接，需在工地处理构件磨擦面时，其磨擦系数必须符合设计要求，安装高强螺栓时，应用尖头撬棒及冲钉对正上下或前后连接板螺孔，将螺栓自由投入安装用的临时螺栓可用普通标准螺栓。

5.8高强螺栓的紧固，应分二次拧紧，每组拧紧顺序应从节点中心开始向边缘施拧，当日安装螺栓，应在当天终拧完毕，其外露丝扣不得少于2扣，高强螺栓用电动紧固，扭剪初拧一般用60-70%轴力控制。

6.0钢结构的防腐

6.1涂料、稀释剂和固化剂等的品种、型号和质量应符合设计及规范要求。

6.2涂装前对钢材表面进行除锈。

经化学除锈的钢材表面应露出金属色泽。

处理后的钢材表面应无焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。

6.3不得误涂、漏涂，涂层应无脱皮和返锈。

6.4除锈后应立即喷涂车间保养底漆。

底漆：

两道红丹酚醛防锈漆；面漆：

两道醇酸磁漆，漆膜总厚度不小于125微米，面漆颜色根据建设要求确定。

7.0钢结构拼装质量预防措施

7.1运输、堆放变形；

7.1.1产生原因：

7.1.1.1构件在运输过程中，因绑扎不当或碰撞而产生局部变形，一般呈死弯。

7.1.1.2构件堆放垫点不合理，如上下垫木不垂直，支撑不够等；堆放场发生沉陷，使构件产生死弯或缓弯变形。

7.1.2防治措施：

7.1.2构件运输和堆放时，应采取措施，防止构件受碰撞和各种逾限应力作用。

7.1.3构件发生死弯变形，采用千斤顶矫正，结构发生缓弯变形时，采用氧乙炔焰，在变形相反方向烘烤三角形面积，冷却收缩，矫正。

7.2扭曲

7.2.1产生原因：

7.2.4.3节点角钢（钢管）拼接不密合，缝隙过大，由于节点尺寸不符，造成构件扭曲。

7.2.1.2拼装与焊接工艺不合理，造成变形扭曲。

7.2.1.3构件拼装在地面进行，未设拼装平台，使构件尺寸不准，扭曲不平。

7.2.1.4对刚度差的构件，翻身未进行加固，翻身后未检查找平，就进行拼接。

7.2.2防治措施

节点处型钢不密合，应用杠杆加压方法调直，达到标准后再拼装；拼装节点的连接角钢与母材之间，应用夹紧器，点焊固定再进行后拼装，拼装构件应在拼装台上进行，构件全长应拉通线，用水平尺找平，符合设计尺寸后，点焊固定，再拼接，刚度差构件，翻身前要进行加固，翻身后要找平，拼装节点焊接应对称进行，并有反变形措施。

7.3拱度不准

7.3.1产生原因

7.3.4.3构件制作角度不准确；

7.3.1.2构件尺寸不符合设计要求；

7.3.1.3放线错误，未考虑起拱，或起拱数值过小。

7.3.2防治措施

严格按钢结构构件制作允许偏差进行检验，发现拼接点处角钢有误，应用时处理；在小拼过程中，应严格控制累计偏差，采取措施消除焊接对收缩的影响因素；钢梁放线拼装时，应按规定或设计要求起拱。

7.4跨度不准确

7.4.1产生原因：

7.4.4.3构件制作尺寸偏大或偏小；

7.4.1.2小拼构件累计偏差未及时消除，造成跨度不准。

7.4.1.3放线错误或钢尺不统一。

7.4.2防治措施

拼装前，严格检查构件制作尺寸的精确度，保证跨度数值准确；小拼构件偏差应在中拼时消除；放线应复查；构件制作拼装、吊装中所用钢尺应经统一校验。

7.5焊接变形

7.5.1产生原因

7.5.4.3结构本身焊缝布置不对称；

7.5.1.2结构构件各部刚度不均匀，焊缝大小厚薄不一，变形不一致，而产生翘曲。

7.5.1.3焊接顺序不当，未对称分层、分段、间断施焊；焊接电源、速度、方向以及焊接时装配卡具不一致，导致构件变形不一。

7.5.2防治措施

为抵消焊接变形，可在焊前进行装配时，将工件向与焊接变形相反的方向预留偏差；采用合理的焊接顺序控制变形，采用胎具、卡具将构件固定后再进行焊接；构件翘曲采用千斤顶进行机械矫正。

7.6支撑不直或不在平面内

7.6.1产生原因

7.6.1.1构件本身刚度差，有挠曲；

7.6.1.2支撑拼装没有拉通线，造成折线连接。

7.6.1.3支撑、十字水平支撑和垂直支撑本身尺寸有误差或节点间距有误差，造成支撑不在一个平面内。

7.6.2防治措施

地面拼装时应垫平，以防下挠，杆件刚性不够，应适当采取加固措施，以增尺寸强其刚度；拼装时应拉通线，电焊点固、焊牢、严格认真检查构件几何，安装前检查节点间距尺寸，如有问题，处理好再吊装。