空间异型双曲钢结构箱梁制作施工工法Word文档格式.docx

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组装过程用分段模拟复位、全站仪测量三维控制点进行尺寸检验。

尺寸检验合格后进行主体整体焊接，进行焊接工作时，根据已经建好的各焊接部位三维模型详图焊接，过程由经验丰富的焊接工程师指导，由经验丰富的焊接工人施焊，保障构件加工的质量。

4.2钢结构箱梁基本构造：

主要由盖板、腹板、加劲隔板及侧板等组成，见图4-1。

图4-1箱型梁

5、施工工艺流程及操作要点

5.1操作要点

5.1.1、施工准备

（1）施工前机械设备、材料进场，有关人员持证到岗。

由技术员组织有关人员进行培训和交底，使操作人员充分掌握施工的具体做法和要点；

并设置专职安全检查人员进行监督检查。

（2）清理现场，将有碍拼接的材料、杂物清除干净，场地不得有积水。

（3）按拼板任务单及领料单领取所需拼接的钢板，根据排版图对所领取的材质、厚度、尺寸、板数进行认真的核对。

（4）吊运钢板至拼接场地，为防止钢板弯折变形，必须使用专用吊具。

5.1.2、放样

钢板下料切割、箱型钢组合、各部件和零件的组装，构件预拼件组装都利用BIM绘图软件按照设计图纸要求将构件按1：

1建立三维模型。

再由专业放样工在加工面上和组装大样板上进行精确放样。

放样时，按1:

1在样板台上弹出大样。

当大样尺寸过大时,可分段弹出；

对一些三角形的构件,如果只对其节点有要求,则可以缩小比例弹出,但必须注意其精度,放样弹出的十字基准线,二线必须垂直,然后据此十字线逐一划出其他各个点及线,并在节点旁注上尺寸,以备复查及检验。

放样后须经检验员检验，以确保零件、部件、构件加工的几何尺寸，形位分差、角度、安装接触面等的准确无误。

5.1.3、划线及号料：

对尺寸较小的板、杆材在不必要数控切割的情况下，用人工参照对应的三维详图进行划线、号料。

划线、号料人员应做到熟练制作样板、样杆，熟悉样板、样杆上标注的符号和文字含意，搞清号料数量。

5.1.4、下料

5.1.4.1钢板下料（气割）

（1）通过BIM三维建模确定出成型后的弯扭板的各个控制点，然后将弯扭板展开，通过各控制点定出钢板的放样定位图，确定钢板下料形状。

（2）切割前应用矫正机对钢板或型材进行矫正；

对焊接钢板或型钢进行检验和探伤，确认合格后才准切割。

（3）待钢板及小车的轨道放置好后，将小车沿切割线试走一遍，并随时调整轨道的位置，确保割矩始终按切割线行走。

（4）切割前，先预热钢板边缘1~2分钟，钢板预热处呈红色，打开切割氧阀门，按下行走按钮，开始气割。

（5）气割过程中，应随时观察割矩的火焰是否正常，切割速度是否合适，切割缝是否漏气，切割走向是否按切割线行进，并作随时调整。

（6）切割完成后按公司内控标准检验切割面、几何尺寸、形状公差、切口截面等，检验合格后作上合格标识，写上工程名称、数量、下料尺寸等并分类堆放在一起。

5.1.4.2其它零件下料

一般情况下，钢结构其他零件均应使用余料按设计图纸、制作清单或拼接图进行划线下料。

对于能在剪切机上下料的零件则在剪切机上下料；

无法在剪切机上下料的，则采用半自动切割机或手工切割的方法进行下料并作好标识。

下料后的零件必须进行校平或校直。

5.1.5、弯扭板加工

本工程弯扭板加工采用“三辊卷板机卷制成形为主，局部配以油压机整形”的加工方案。

钢板主要由三辊卷板机卷制成形，由于卷板机辊轴直径较大，钢板端头无法卷圆，因此端头采用油压机压制。

本工法主要通过外协加工对钢板进行卷圆加工。

5.1.6、双曲箱梁组装及焊接：

双曲箱梁的组装在专用拼装钢板上组装，采用卧拼组装的方式进行。

焊接方法主要采取埋弧焊及CO2气体保护对称施焊。

（1）将开好坡口的翼板放置于钢板平台上；

（2）根据图纸要求，选取整齐的一端划出封头板的基准线，以封头板位置线为基准线划出内隔板、工艺隔板的位置线；

（3）将封头板、内隔板、工艺隔板按相应位置线垂直放置于翼板上，并将封头板、工艺隔板临时点固；

如设计没有布置内隔板处，一般相隔2500~3000mm加入一块工艺隔板；

（4）用卷尺检测内隔板、工艺隔板、封头板的间距；

用角尺检测封头板、内隔板、工艺隔板的垂直度，待确定各个尺寸都合格后进行点固焊；

（5）将两腹板放在内隔板两侧，并用夹具固定，调节好位置及尺寸并进行点固焊接；

当内隔板与腹板间隙大于3mm，要将隔板取下堆焊返工或更换；

（6）内隔板衬条面一般统一高出腹板面2~3mm；

（7）在腹板上引出内隔板与封头板的位置线，并在封头板位置线上敲上样冲（打一个点）；

（8）内隔板与翼腹板进行焊接，焊接时按下列参数进行焊接：

I=200~240A，U=28~32V，V=20~35cm/min；

（9）对设计要求探伤的焊缝进行探伤；

（10）在全熔透区域装焊衬条，要求衬条一面与内隔板衬条面平齐；

（11）盖板：

将上翼板吊至U型柱上，并从基准端开始，向另一端点固上翼板与腹板的连接缝，特别是隔板处应压紧上翼板后，再点固；

（12）盖板后进行自检，检验其截面尺寸、构件长度、坡口间隙等是否符合要求，确认合格后报检验员检验，检验员检验合格后进行盖板焊接。

5.1.6.1焊缝超声波探伤

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一端截面进入另一端截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。

当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断焊缝缺陷位置和大小。

根据焊缝缺陷位置及大小来判断是否影响结构的质量，不影响结构质量为合格焊缝，否则不合格。

5.1.7、平直及矫正

（1）钢材和型钢通过机械平直后钢材表面不得有凹痕和其它损伤，深度不得大于0.5mm。

（2）钢材、型钢用火焰矫正时，矫直、矫平的材料必须通过自然状态冷却，不可强制冷却。

（3）火焰矫正前要预先了解结构材质及其特点，以确定能否使用火焰矫正，并根据不同材质正确掌握矫正过程中的温度，避免因火焰矫正而导致材料机械性能的严重下降。

（4）分析结构的变形情况，考虑加热方式，加热位置和矫正步骤，选择最佳的矫正方案。

（5）火焰矫正温度应控制在900度内。

（6）弯曲成形的零件应采用弧形样板检查。

当零件弦长小于或等于1500mm时，样板弦长不应小于零件弦长的2/3；

零件弦长大于1500mm时，样板弦长不应小于1500mm。

成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm。

（7）矫正好构件必须按规格编号分类，不能混放。

5.1.8、钻孔

（1）用模板打孔构件首先校对模板的孔径、编号、行距与要求相符合方可打孔。

（2）模板中心线必须对准构件中心线，并用轧紧器轧紧。

（3）螺栓孔的分组应符合下列规定：

1）在节点中连接板情形一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；

2）对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；

3）在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；

4）受弯构件翼缘上的连续螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。

5.1.9、摩擦面处理

（1）高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计的要求；

（2）采用砂轮打磨处理摩擦面时，打磨范围不应小于螺栓孔径的4倍，打磨方向与构件受力方面垂直；

（3）处理好的摩擦面，应作抗滑移系数试验，最小值应符合设计的要求。

（4）处理好的摩擦面，不得有飞边、毛刺、焊疤或污损等。

5.1.10、涂装

（1）除锈采用喷丸，除锈等级达到Sa2级。

经表面处理的钢结构应清洁无灰尘，4~6小时内应上底漆，防止腐蚀。

湿度大于80%时，严禁喷丸。

（2）当钢材表面温度低于露点以上3度时，相对湿度大于85%，不得油漆，露天作业涂覆时，出现雨、霜或环境温度在5度以下时，均应停止作业，涂后四小时内严防雨淋。

（3）高强螺栓连接的摩擦面、埋入砼内的钢结构表面，密封的内表面等部位不涂漆。

（4）各种涂料必需具备产品合格证书和混合材料的配料说明书。

因存放过久，超过使用期限的涂料，应取样进行质量检测，检测项目按产品标准的规定或设计部门要求。

（5）涂料色泽按设计要求，涂料调制应搅拌均匀，防止沉淀，影响色泽。

当天使用的涂料当天配置。

（6）不得随意添加稀释剂，当粘度过大不便涂刷时，可适量加入，但不得超过5%。

（7）目测涂装质量应均匀、细致，无明显色差，无流挂、失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、脏物粘附、漏涂等，必须附着良好。

（8）损伤涂膜应根据损伤的情况，砂、磨、铲后重新按层涂刷。

（9）最短涂装间隔8小时以上。

6、效益分析

6.1经济效益

在**市文化艺术中心建设项目中，流水表皮为空间异型曲面，杆件多为双曲箱型杆件，且节点全部为相贯面焊接，加工精度要求高；

钢板厚度薄，加工时变形控制难度大。

应用空间异型双曲钢结构箱梁制作施工工法不仅缩短制作工期，在现场施工过程中产生的余料用了生产其他零件，节省了大量原材料及人工费，最终使造价成本得到很大程度的降低，给施工带来显著的经济效益。

经济效益分析（以流水表皮及xx工程共300T计算）：

1）在该项目施工中，节省材料费约2500×

（11+10）=52500元。

2）在该项目施工中，节省运输费220×

（150+150）=66000元。

3）在该项目施工中，大约节约800工日，节省人工费800×

220=176000元。

其中流水表皮工程500工日（下料节省300工日，焊接节省150工日，其他工作节约50工日。

）；

xx工程300工日（下料节省200工日，焊接节省80工日，其他工作节约20工日。

）。

4）节约费用合计：

52500+66000+176000=294500元

6.2社会效益

使用本工法可以降低材料损耗、节能减排，达到环保绿色施工要求，有利于文明施工。

本工法的编制、推广和应用，符合国家节能、环保的建筑发展方向要求，对行业的类似工程形成良好带动效果。

双向弯曲钢结构箱梁的现场制作过程及质量获得了监理单位、建设单位的一致好评，对外展示了工程建设新形象，提高公司创新能力，更提高公司的市场竞争力。

7、应用实例

某文化艺术中心建设项目位于**********。

总建筑面积为****㎡。

建设内容包括：

xx馆、xx艺术馆、xx和室外景观广场等相关配套设施。

本工法成功地应用于**文化艺术中心建设项目，工程质量满足设计和规范要求。

**

7.1**市文化艺术中心建设项目——流水表皮

该工程东侧及西侧有大面积的流水表皮，如图11.1-1所示，在施工过程中经常遇到双向弯曲钢结构梁，运用了此工法，通过BIM三维建模，精确放样定位双向弯曲钢结构箱梁，用独特施工工法进行下料制作，使项目节约了很多人力物力，缩短了项目的工期，为项目创造巨大的效益。

图11-1 

流水表皮效果图

图11-2西流水表皮部分标高图

图11-3动流水表皮部分标高图

7.2**市文化艺术中心建设项目——xx

**市文化艺术中心xx总建筑面积xxxxx平方米，地下二层，地上一层，建筑高度为27.3米。

建筑结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，钢结构屋架。