石灰工程工艺钢结构制作施工方案Word下载.docx
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气体纯度不应低于99.5%（体积比），且其含水量不应大于0.5%（重量比），若瓶内气体压力低于1Mpa时应停止使用。
（3）针对本工程，对辅助材料单独进行造册登记，以便于成本核算。
五．钢结构制作工艺
5.1总体思路
5.1.1尽量在工厂内组装成型，减少现场焊接，以保证焊接质量；
5.1.2厂内预拼装，保证制作质量；
5.1.3钢结构的制作，以最大限度的使用机械操作并利用工装夹具，以减少手工操作的随机性和不稳定性，提高生产效率；
5.1.4质量监控原则上由本公司技监部门严格按钢结构制造工艺流程进行工序控制和检验。
5.1.5将窑体外套筒共分为7段，其中外套筒6段，基座1段。
5.1.6重点控制焊接H型钢焊接质量。
5.2零件切割
5.2.1零件切割流程
零件切割流程图
5.2.2号料和划线
（1）号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。
（2）装配用钢卷尺必须经计量部门与本工程用的标准尺进行校核，标准尺测定拉力为L≤30m时5kg，以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性。
号料的母材必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。
（3）划线精度
项目
允许偏差
基准线，孔距位置
≤0.5mm
零件外形尺寸
≤1.0mm
（4）划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。
作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。
5.2.3切割
（1）切割工具的选用：
根据本工程的实际情况，对用于焊接H型钢、焊接钢管的板材均使用多头切割机进行切割。
窑壳及其他附属构件可选用半自动火焰切割机进行切割。
（2）切割的精度要求
Ø
切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气。
切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去。
切割后应去除切割熔渣。
切割后的外露自由边应打磨至2R的倒角。
火焰切割后须矫直板材由于切割可能引起的变形（如旁弯等），然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号后才能流入下一道工序。
（3）坡口加工的精度
1
坡口角度△a
△a=±
2.5°
2
5°
△a’=±
3
坡口钝边△a
1.0
（4）弯曲和矫正
弯制件的精度可采用弧形样板或通过测量弦长和多点拱高的方法。
钢材的机械矫正，一般应在常温下用机械设备进行，如钢板的不平度可采用七辊矫平机；
但矫正后的钢材，表面上不应有凹陷、凹痕及其他损伤。
5.3主要构件制作工艺
5.3.1焊接H型钢的制作
按外方图纸设计要求，在11m以下窑本体H型钢立柱、横梁（构件编号为SS16、SS17、SS18、SS19）内套筒支座（标高7.72m处，构件编号为SS12、SS13）、上部内套筒悬挂梁（标高37.8m处）、窑体各层平台及楼梯等所使用的H型钢国内市场均无相同的规格H型钢供应。
经宝冶设计院（BSEE）转化后，所有此类H型钢均由材质为Q235B的焊制H型钢代换，具体明细如下：
序号
原设计规格
材质
截面尺寸
代用规格
使用部位
HE-M1000
Q235B
1008*302*21*40
焊制H1008*302*21*40
标高7.72m
HE-M800
814*303*12*23
焊制H814*303*12*25
IPE500
500*200*10.2*16
焊制H500*200*10*16
窑体横梁
4
HEM400
432*307*21*40
焊制H432*307*22*40
窑体立柱
5
HEB240
240*240*10*17
焊制H240*240*10*18
窑体平台
6
HEB200
200*200*9*15
焊制H200*200*10*16
7
HEB180
180*180*8.5*14
焊制H180*180*10*14
8
HEB160
160*160*8*13
焊制H160*160*8*14
9
HEB140
140*140*7*12
焊制140*140*8*12
（1）制作工艺流程
H型钢制作流程图
（2）加工制作工艺
①放样、切割
专业技术员在对班组负责人（班组长）进行图纸、工艺交底后方可进行材料放样。
放样时，选择有经验的铆工在熟练掌握图纸技术要求及构件尺寸后进行操作。
同时，放样工具（如卷尺、地规等）均须经公司计量部门校正合格后方可正式使用。
为了保证切割表面光洁、减小钢板的切割变形（如：
旁弯、起拱等），下料时采用多头切割机及GK1（GK2）-2A型号割嘴，将切割速度控制在380~600mm/min。
下料后的钢板切割面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
另外根据《钢结构工程施工质量验收规范》要求，切割（气割）的误差必须控制允许偏差范围之内。
（见下表：
气割的允许偏差范围）
项目
零件宽度和长度
±
3.0
切割面平面度
0.05t，且不应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
注：
t为切割面厚度，单位：
mm
②坡口加工
切割零件经检查符合条件后，即可进行坡口加工。
为了保证焊接质量（全熔透）、减少焊接变形，结合图纸设计要求对腹板零件坡口加工尺寸做如下要求：
腹板厚度
钝边尺寸
坡口角度
坡口形式
焊接间隙
t＜14
30°
V型
2.5
t≥14
说明：
t表示加工面厚度，表中长度计量单位均为mm。
H型钢翼板、腹板对接焊质量要求较腹板与翼缘板的焊接质量要求要高，同时还考虑到H型钢的翼缘板较腹板要厚，因在坡口加工形式及加工尺寸上均有所差异，具体如下表：
对接焊腹板坡口参数表：
45°
t表示加工厚度，表中长度计量单位均为mm。
对接焊翼缘板坡口参数表：
翼缘分板厚度
60°
坡口加工采用半自动切割机进行加工，同时为了保证加工的精度，必须首先利用量角器、焊规对钢板截面进行放样，然后才允许切割。
切割后的坡口表面必须用磨光机打磨光滑。
③组装
H型钢的组装应在组装台上进行，且在组装前必须保证组装台的水平度。
H型钢的组装从下翼缘板与腹板的组装开始。
先将翼缘板等分，并用石笔做好标识，然后按标识将腹板与翼缘板点焊固定（参考本方案第6.7.6条-定位焊尺寸参考）。
然后采用同样的方法将上翼缘板与腹板固定。
（H型钢组装如下图）
另外，《钢结构工程施工质量验收规范》第8.2节的一般项目控制要求规定焊接H型钢的翼缘板的拼接缝与腹板的拼接缝的间距不应小于200mm，翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽，腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
所以在组装H型钢时，必须严格按照要求进行，不允许随意拼接。
④焊接
将组装好的H型钢平稳吊装到焊接台架上，吊装前必须认真检查组装时点焊质量，防止吊装过程中焊缝撕裂导致安全事故发生。
（如下图所示）。
正式焊接前端部必须加引弧板与熄弧板，引（熄）弧板尺寸：
焊接方法
引（熄）板尺寸（mm）
手工电弧焊SMAW
δ*30*60
CO2气体保护焊GMAW
埋弧焊SAW
δ*100*150
引（熄）弧板的材质、厚度以及坡口形式必须与母材一致。
详细焊接工艺参见第6.10节—“主要构件焊接方法”。
⑤矫正
经过焊接的H型钢，局部因焊接应力导致变形。
矫正焊接变形的措施主要有如下两种：
a机械矫正法指通过机械设备（如H型钢矫直机、顶床等），借助外力将变形部位矫正，以达到规范验收要求。
板厚在30mm以下的H型钢采用此类方法，具体操作如下：
将焊接后的H型钢平稳放置在矫直辊台上，矫直机的压辊利用摩擦力将H型钢缓慢移动，并通过矫直机。
对一次矫直效果不理想的应重复操作。
b火焰矫正法指采用火焰（氧气-乙炔焰），通过加热变形部位使其产生热应力变化（热胀冷缩）从而达到矫直目的，常规板厚超过30mm的H型钢采用此类方法。
进行火焰烘烤时，将氧气-乙炔耗能配比调为1：
2.5，然后在变形区域（将变形区域用石笔标识）进行烘烤，烘烤颜色根据变形程度大小可分为铁红色、洚红色、竹叶青、浅绿色、绛紫色等，烘烤温度约为600℃~800℃之间，不得超过800℃时，气焊工必须严格控制烘烤温度（一般采用观察钢材颜色的方法），烘烤结束后，让其自然冷却。
矫正后的H型钢必须满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）附表C.0.1—焊接H型钢允许偏差。
（附表如下）
图例
截面高度
h
h＜500
2.0
500＜h＜1000
h＞1000
4.0
截面宽度b
腹板中心偏移
翼缘板垂直度△
b/100,且不应大于3.0
弯曲矢高（受压构件除外）
l/1000,且不应大于10.0
扭曲
h/250,且不应大于5.0
腹板局部平面度f
t≥4
⑥除锈、涂装
H型钢焊接、矫正达标后可进行除锈、涂装。
焊接H型钢除锈采用立式半自动抛丸机，具体操作工艺及要求详见本方案第7.1节—钢结构除锈。
H型钢除锈后4小时之内必须进行首遍防锈漆涂装，具体操作工艺及要求详见本方案第7.2节——钢结构涂装。
5.3.2焊接钢管制作
根据外方图纸设计要求，在下部窑体（11米以下）使用的钢管型号国内市场无此类规格材料供应，经设计院同意，改为钢板焊接钢管，具体明细如下：
构件号
PIPEΦ508*9.52
焊制Φ508*10
SS11
PIPEΦ609.6*6.35
焊制Φ610*8
SS48
PIPEΦ660.4*7.52
焊制Φ660*8
SS53
焊接钢管制作流程图
（2）加工制作工艺及要求
将原材料放样切割后，目测其表面平整度，若表面有局部不平整，可通过顶床进行修复；
若表面有明显凸凹不平则必须重新更换钢板。
将矫平后的钢板平稳吊运到三辊卷板机上，利用三辊卷板机压头、辊圆。
（操作示意如下图）
辊圆结束后，应对钢板圈的椭圆度、同心度及周长进行检查，检查标准依照下表中的内容。
椭圆度
同心度
周长
管口错边量
≤4/1000D
≤3/10000H且不大于10mm
≤8
≤1/10t且不大于3mm
检查合格后的钢板圈可进行焊接。
（如下图所示）
具体焊接方法及控制焊接变形措施同“H型钢焊接工艺”，详见第6.10节—“主要构件的焊接方法”。
5.3.3竖窑本体窑壳制作
（1）概述
套筒石灰窑窑体是整个石灰系统的核心。
其总高度为52.08米，按照外方图纸设计图号可分为下部窑体和上部窑体两大部分，以11米为分界线。
其中上部窑体又分为上部窑壳和窑顶两大块。
窑体所使用的钢材材质、规格等详见下表。
外方图纸号
部位
窑壳材质
窑壳钢板规格
构件编号
CAB0129
下部窑体
12
SS
CAB0130
上部窑体
标高11.0m~23.0m
V1
标高23.0m~35.4m
10
窑顶
V4
（2）窑壳制作总体思路
窑体外壳等重要构件加工完成后，必须在工厂内进行预组装并在每件构件上打上明显标记。
外壳上的上、下燃烧器开孔、风管开孔等应在预组装时定位、开孔并焊接有关设备的零件，或先定位，然后在安装时用样板开孔。
外壳上的其他部位开孔，在外壳安装、就位、校正后，配合设备安装就地开孔。
在外壳上开方孔时，应先在方孔的四个角上钻孔，然后切割形成方孔，所有的切割面须打磨平滑。
（3）具体制作工艺
①放样、号料、切割
套筒窑筒体采用半自动切割机下料。
半自动切割机下料时应注意：
核对钢板尺寸，并根据工艺下料图（筒体分段展开图）确定每个构件所用钢板及下料时构件与钢板之间的相对位置；
核对下料前的“喷粉”尺寸，正确无误方可下料。
单曲面板号料时在宽度方向每边各留50mm的余量，然后滚圆成型，检查其弧度合格后用样板进行修正，切割每边所留余量。
每一个构件长度方向预留100mm余量，便于预组装时调整用，其它附件在号料时应留出相应的切割和焊接余量，号料时在筒体的0°
、90°
、180°
、270°
以及所有开孔中心线上打上洋冲，并用白色油漆作出明显标记。
下料完毕后采用半自动切割机或坡口用刨边机打坡口，坡口型式严格按照设计进行。
（窑壳体横、立焊缝坡口详图如下图）
②压头、辊圆
钢板在辊圆前按照设计展开图的加工分段、分块情况进行拼接，然后逐段进行辊圆。
成型后应用样板进行检验合格后吊下辊床。
③预组装
加工成型后的半成品流入装配工序，装配按照设计展开图进行预组装。
预组装时在组装平台上进行。
装配完毕后应将各种组装卡具焊好在炉壳相应位置上。
预组装合格后，分块拆除运输至组装现场。
壳体预装时各部位的允许偏差如下表：
壳体椭圆度
壳体同心度
壳体钢板对口错边量
壳体钢板圈上口水平度
≤2/1000D
≤1/10000H且不大于30
≤4mm
5.3.4楼梯、平台及栏杆的制作
窑本体楼梯主要分为主楼梯、各平台间楼梯两部分。
总量约为120吨。
主楼梯高度为28.069m，分12阶。
窑本体平台分7.4m、18.9m、22.8m、28.07m、35.7m、40.3m、43.2m、46.15m共8个平台。
窑体楼梯、平台、栏杆所采用的钢材均为Q235B（除成品钢管为20号钢以外）。
主楼梯主梁采用槽钢[36b，各层平台主要构件选用H型钢、槽钢及角钢制作。
栏杆扶手采用Φ42*3.5mm、Φ21*3无缝钢管制作，踢脚板采用-6*100扁钢制作。
（2）主要制作工艺及要求
主楼梯高度为28.069m。
在制作主楼梯前，先要对主梁的原材料槽钢[36b进行认真检查，其翼板、腹板不得有扭曲变形、表面不能有明显凹凸不平等。
爬梯制作按照图纸要求，结合图集进行制作。
对于爬梯扶手必须与爬梯倾斜角度一致，且在扶手转角处采用等径900弯头焊接，焊后用磨光机将其表面打磨光滑。
制作爬梯踏步必须采用剪板机、折边机。
组装、焊接时必须严格控制踏步的水平。
制作平台时，小规格型钢切割采用砂轮切割机，在切割完后，用磨光机将切割端头毛刺除去。
连接板下料时，必须使用剪板机加工，对于矩形连接板要严格控制对角线尺寸。
六．钢结构焊接工艺
6.1焊工资格
从事本工程焊接工作的焊工、焊接操作工及定位焊工必须具有对应的资格等级并持证上岗。
6.2焊接方法的选用
根据图纸要求及《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2002）中规定，窑体外壳、窑体支撑结构、窑体平台和楼梯的梁、柱等要求全熔透焊接接头采用半自动或自动焊接（CO2气体保护电弧焊—GMAW；
自动埋弧焊—SAW）。
6.3焊接设备的选用
母材材质
适用位置
焊接设备
电流极性
对接拼板
埋弧自动焊（SAW）
BX-1000型
直流反接
20
角焊缝
CO2气体保护焊
（GMAW）
OTC-T400
手工电弧焊（SMAW）
BX1-330型
交流
6.4焊接材料的选用
6.4.1焊接材料的选用
手工电弧焊
埋弧自动焊
E4315
E4316
H08Mn2Si
H08Mn2SiA
焊丝H08A或H08MnA
焊剂HJ431或HJ430
6.4.2焊前焊材的要求
焊前，焊接材料按使用说明书或下表要求烘干保温，由专人进行烘焙焊条管理，并有烘焙记录备查。
焊工焊前领取焊条，置于保温筒中，随用随取。
焊条重复烘焙次数不超过两次。
6.5焊接参数的选用
6.5.1焊接参数表
具体数值可参照以往焊接工艺评定，视现场情况而定。
6.5.2焊接中，所有焊接设备应处于良好的工作状态
（1）焊机应处于良好的工作状态。
（2）焊接电缆应适当绝缘以防任何不良的电弧瘢痕或短路。
（3）焊接的焊钳应与插入焊条保持良好的电接触。
（4）回路夹应与工件处于紧密的接触状态以保证稳定的电传导性。
6.5.3临时焊缝
临时焊缝的施焊应符合焊接工艺的要求，在使用完后应对临时焊缝进行清除。
清除临时焊缝后，其表面应与原表面齐平。
6.5.4焊接切口
被割材料的凹角处应作成一半径不小于25mm的逐渐过渡形状；
为焊接而开的焊接穿越孔，其弧形缺口内表面，应在组装前处理和清理。
6.5.5SMAW、GMAW的工艺
（1）对SMAW，尽量保持短电弧，需要摆动时，宽度不超过线径的2.5倍；
应采用起弧返回运条技术或使用引弧板引弧。
（2）对SMAW，当可能存在立焊时，应在立焊中使用摆动技术，焊条直径应在4.0mm以下。
（3）对GMAW，焊接时导电嘴到工件的距离应控制在15-20mm；
对SAW应控制在23-38mm。
（4）每一焊道熔敷金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。
（5）最大根部焊道厚度：
对SMAW，平焊为6mm，横焊为6mm，立焊为8mm；
（6）对GMAW，平焊为8mm，横焊为8mm。
（7）最大中间焊道厚度：
SMAW为4.8mm，GMAW为3.4mm，SAW为3.4mm。
（8）最大单道角焊缝尺寸：
（9）对GMAW，平焊为8mm，横焊为8mm。
（10）GMAW的最大单道焊的焊层宽度超过16mm应采用错层焊。
6.6焊前准备工作
6.6.1对母材及坡口的要求
（1）采用半自动方法切割的母材的边缘应是光滑的，且无影响焊接的割痕缺口，切割边缘的粗糙度应符合规范规定的要求。
焊接坡口可采用机械、火焰或碳刨等方式加工。
母材边缘加工后应检查加工表面。
坡口边的切割应尽可能采用自动或半自动火焰切割机，割纹深度应小于0.2mm，局部缺口深度应小于1.0mm；
当割纹深度为1.0~2.0mm时，可采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为1：
10的斜坡；
当割纹深度超过2.0mm时，应按焊接工艺要求进行补焊和打磨。
（2）焊前必须去除施焊部位及其附近30mm~50mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，显露出金属光泽。
（3）焊接拼制件待焊金属表面的轧制铁鳞应用砂轮打磨清除。
（4）焊前按照下列“焊接接头装配质量表”所规定的装配要求检查焊接接头装配质量，合格后方能施焊。
（如下表）
项目名称
示意简图
允许公差
（+1）
-51+5
-2.51+2.5
坡口钝边
（f+f1）
（1）有衬板时
-1.0f1+1.0mm
（2）无衬板时
-2.0f1+2.0mm
根部间隙
（R+R1）
3-1、无衬垫板时
手工焊或CO2气体保护焊
0R12.0mm
（2）埋弧自动焊
0R11.0mm
3-2、有衬垫板时
0R13.0mm
装配间隙
（e）
4-1、衬垫板间隙
0e1.5mm
4-2、T接装配间隙
（1）e1.5mm
（2）当e1.5mm时，采用填片或
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