屋盖钢桁架结构工程钢结构制作工艺（内容详细）.doc

北京龙安华诚钢结构有限公司 工程钢结构制作工艺要领受控状态：受控发放序号： 编写审核批准实施日期：2011.12.1技术部编写目 录第一章 总则 21.1 工程概况 21.2 编制依据 3第二章 材料 32.1 钢材： 32.2 焊材： 32.3 高强螺栓： 42.4 油漆： 4第三章 屋盖的加工制作 53.1 钢管预处理 53.2 下料 53.3 制作流程： 63.4 管子相贯线剖口切割 73.5 圆管桁架组装 73.6 桁架的焊接要求 93.7 管桁架的检验要求桁架的焊接要求 14第四章 焊缝质量要求 154.1 焊缝外观允许偏差： 154.2 焊缝内在质量要求： 17第五章 构件的除锈、涂装 17第一章 总则1.1 工程概况天津东丽湖文体中心D区屋盖，采用钢管桁架结构体系，东西方向总长度为30米，南北方向总长度为58.8米，跨度30米，桁架榀距8.4米，共6榀主桁架屋面承重结构采用空间倒三角形圆管桁架1.2 编制依据《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》 GB/T1228～1231－91《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》（GB11345-91）《涂装前钢材表面腐蚀等级和防锈等级》（GB8923-88）第二章 材料2.1 钢材：(1)屋盖结构的钢桁架及其它钢构件主要采用Q345B，其质量标准应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700-88）及《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）的要求。

应保证材料的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格，并应保证硫、磷、碳含量符合要求2)钢材的强屈比不应小于1.2，应有明显的屈服台阶，伸长率大于20%，并具有良好的可焊性当钢板厚度大于40mm时，板厚度方向的断面收缩率应保证Z15要求；(3) 销轴材料为45#；材质为Q345B4)钢管桁架主要采用Q345B，主要采用无缝钢管，应严格控制壁厚与直径的公差，其质量等级应参照《结构用无缝钢管》（GB8162-87）的要求，直径偏差不大于±1mm2.2 焊材：本工程所用的焊条、焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，并符合现行国家标准《碳钢焊条》GB5117-85、《熔化焊用焊丝》GB/T14957-94和《气体保护焊用焊丝》GB/T14958-94的要求，保护气体采用100%CO2气体，其纯度不得低于99.95%（体积法），含水量不得大于0.005%（重量法）焊接方法母材钢号焊材牌号、规格烘干要求手工电弧焊Q345BE5015 φ3.2、φ4.0350-380℃烘干2小时Q235BE4303 φ3.2、φ4.0/Q235B/Q345BE4303 φ3.2、φ4.0/CO2气体保护焊Q235、Q345ER50-6 φ1.2/2.3 高强螺栓：高强螺栓性能等级为10.9级，采用钢号及螺母、垫圈的使用组合应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228~1231）或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/ T3632~3633）的规定。

高强螺栓的设计预拉力值按《钢结构设计规范》（GBJ17－88）的规定采用，高强螺栓连接钢材的摩擦面应进行喷砂处理，抗滑移系数分别为u＝0.45（Q235B）和u＝0.50（Q345B）连接板的材料与强度较高的母材相同高强螺栓应采用钻模成孔，现场不得扩孔除注明者外，均采用扭剪型高强螺栓2.4 油漆：底漆应选用环氧富锌底漆涂两遍，干膜总厚度不小于70um 第 17页 共17页 第三章 屋盖的加工制作主桁架各杆件工厂下料在现场整榀放样拼装，整体安装3.1 钢管预处理桁架用钢管原材应首先进行抛丸除锈，其质量等级应符合国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88）的规定除锈等级Sa2.5，预喷涂底漆30微米3.2 下料1、钢管应采用相贯线切割机或锯床下料； 2、对主管原则上长度按定尺采购，下料时放焊接收缩余量，焊接收缩量参考以下要求进行预留：钢管壁厚≤6mm，每个节点预留1mm；钢管壁厚≥8mm，每个节点预留1.5mm3、原材料对接(1)弦杆对接：按设计要求，所有杆件应尽最大长度下料，若需要拼接，应符合设计要求。

钢管杆件节点内至多可有一个拼接接头拼接位置应留在内力较小处，图上无注明时一般可留在杆长1/3附近；钢管弦杆接长对接焊，在同一节间内，主管对接接头数量不应超过50%管壁厚相同时,对接焊缝坡口形式如下图1，管壁厚度不相同时，对接焊缝坡口形式如下图2 (2)腹杆和支撑杆件：腹杆原则上不允许对接支撑，如果必须对接时，接头位置应位于杆件长度的三分之一，且每根杆件中最多只允许有一个对接接头，最短的管子不能小于2倍的管子直径且不能小于500mm原材料进厂3.3 制作流程：检验原材抛丸除锈，预涂底漆合格 N YNY上下弦杆、腹杆组立拼装对接放大样做胎架Y合格检验喷 漆拆开离胎胎合格单元发运检验合格焊接合格NN检验NY合格管、下料检验相贯线切割 Y3.4 管子相贯线剖口切割管子相贯线是一个空间曲线，且其坡口角度是随曲线的变化而变化的，管子相贯口的准确性直接关系到桁架的焊接质量及外观质量，是制作过程的关键采用数控相贯线切割机进行切割，能够根据放样程序在电脑上控制自动切割，并能一次性坡口成形，坡口角度可随圆周变化，以满足相贯线接头处趾部、根部和侧部的不同焊接要求。

支管壁厚大于等于6mm时应切坡口，支管壁厚小于等于6mm时可不切坡口，支管切割时应考虑主管为曲杆等因素对切割轨迹的影响，下料阶段不得采用人工修补的方法修正切割完的支管1、组装胎架形式胎架用脚手架搭建，必须进行水平抄测，认真核对图纸放样尺寸在组装前向质检报检 2、桁架组立：组装顺序： 先弦杆，后腹杆；先主管，后支管；先主部件、后零部件在组装时严禁强迫就位1)对桁架主管及相互之间的腹杆在装配平台上利用组装胎架（如下图）进行装配，装配工艺为在胎架上先组装上弦、下弦的主管，确定其空间位置，固定定位块，调节调整板，确保主管之间的相对位置；(2)在胎架上对主管的各节点的中心线进行划线，对檩托进行定位； (3)装配支管并定位焊，对支管接头定位焊时，不得少于4点；定位焊后检验定位焊后组件的正确性；(4)装配支座；(5)焊接焊接工作应尽量在工厂或预拼装场内进行，在符合强度、刚度要求的专门的钢胎架上将散件组装成整体6)焊接收缩余量设置： 管对接焊缝：壁厚大于16mm、小于30mm时，环缝焊接收缩余量2mm；壁厚小于16mm，环缝焊接收缩余量1mm。

7)组装杆件焊缝坡口的根部间隙大于标准规定值（1.5mm）时，可以按超标值增加焊角尺寸但间隙大于5mm时应事先用堆焊或打磨方法修整支管端头或在接口处主管表面堆焊焊道，以减小焊缝间隙8)组装过程中，如果存在隐蔽焊缝，则应先焊接隐蔽焊缝部位禁止虚焊、假焊9)部件组装精度要求： 单位（mm）项 目允许偏差图 例测量工具对接接头底板错位t≤161.5角尺16＜t＜30t/10t≥303.0对接接头的间隙偏差手工点弧焊+4.00钢尺塞尺埋弧自动焊和气体保护焊+1.00对接接头的直线度偏差2.0钢尺根部开口间隙偏差（背部加衬板）±2.0钢尺角尺钢管外径偏差参见表3.1.2、3.1.3直尺塞尺对口错边t/10且不应大于3.0角尺管口圆度D/500且不大于3.0钢尺3.6 桁架的焊接要求1、焊接接头形式：(1)焊接拼接接头管桁架弦杆的外径、壁厚分段变化，上、下弦壁厚不变时应尽量不设接头当杆长无法满足要求时，每四个节间最多允许设一个接头,每个安装分段主弦杆最多只允许一个接头，且应避开桁架节点及其它焊缝至少200mm以上拼接节点对焊时应加短衬管，采用坡口等强焊接，衬管的壁厚为5mm，材料与母材相同，如下图所示。

在外露部分的杆件不应设接头，相贯焊接处磨平焊缝余高，达到被连接材料同样的光洁度变截面处应设在节点的截面较小一侧，距支管根部的距离不小于500mm2)管桁架支管端部加工管桁架采用腹杆与弦杆直接焊接的相贯节点，弦杆截面贯通，腹杆焊于弦杆之上应采用数控三维自动钢管相贯线切割机对支管端部进行精密切割，管口曲线允许偏差不大于 0.5mm3)圆管相贯焊接 对当支管与主管的夹角小于90°时，支管端部的相贯焊缝分为A、B、C、D四个区域，如图2所示其中A、B区采用等强坡口对接焊缝，D区采用角焊缝，焊缝高度为1.5倍支管壁厚，焊缝在C区应平滑过渡4)当支管与主管相垂直时，支管端部的相贯焊缝分为A、B两个区域，如图3所示当支管壁厚不大于6mm时可不开坡口当节点承载力不足时，在主管节点处设置鞍形加强板加强板材质与主管母材相同，与主管采用角焊缝围焊，焊缝高度同加强板厚度 (5)杆件端部构造杆件端盖板采用平板端盖板封头，钢管与端盖板连接采用坡口焊缝，当图纸未具体注明时，端盖板厚度为2.5倍钢管壁厚，材料与母材相同，如图所示6)角焊缝的尺寸除图中注明者外，角焊缝的焊脚尺寸hf按下表采用构件不要求设引弧、熄弧板的角焊缝，终止处必须进行包角焊,引弧和熄弧端离端头10mm以上。

2、焊接顺序(1) 管子的焊接顺序a、360度逆时针滚动平焊b、半位置(旋转180度)c、全位置焊(工件不能转动)(2) 钢管的相贯焊缝焊接顺序示意图如下：3、变形的控制(1) 下料、装配时，根据制造工艺要求，预留焊接收缩余量，预置焊接反变形2) 装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求；(3) 使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆4) 在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，严格控制层间温度，对称分布的方式施焊4、 焊后处理(1) 焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物，焊工自行检查焊缝的外观质量；如不符合要求，应焊补或打磨，修补后的焊缝应光滑圆顺，不影响原焊缝的外观质量要求2) 对于重要构件或重要节点焊缝，焊工自行检查焊缝外观合格后，在焊缝附近打上焊工的钢印。