体育馆钢结构施工方案.doc
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1、体育馆钢结构施工方案(一)、钢结构施工工艺施工工艺流程如下框图:(见下页)(二)、钢结构制作方案1、总体构思本工程钢结构加工制作的重点项目是曲线桁架。加工制作的工艺关键是大直径上、下弦杆的弯曲成形;钢管节点的腹杆、支管相贯线和坡口的切割;构件整体预装和焊接;现场拼装焊接。我公司具有制造本工程钢桁架的技术、装备、场地和制造多个类似结构钢管桁架的质量保证体系和组织、管理经验、技术创新成果及良好的工程技术人员和技术工人的整体素质。我们将严格按照设计单位编制的施工文件和施工设计图纸及国家有关规范精心组织、精心深化设计、精心制作、精心安装。现场准备、机具及周转材料进场焊机、焊接设施就绪竣工验收绘制细部施
2、工详图放样、下料原材料进厂检验组拼、焊接平直、矫正除锈、涂装构件制作台模设置图纸会审(交底)包装、运输整体测量清理现场竣工资料移交钢结构安装工程检测控制搭设脚手架拼装平台柱网复核测量放线标识、预拼装桁架安装檩条、支撑安装加工制作的关键措施:、提高工厂制造程度,使现场工作尽量减少,弦管弯管成形采用冷轧滚压和中频加热液压弯管方法在工厂进行,以保证单向和双向圆弧曲线的成形;、腹杆与弦杆相贯连接,我们将采用世界上最先进加工技术,用5轴联动数控相贯线切割机割出管端相贯线和坡口,以保证拼装和焊接的质量;、钢管桁架在现场进行试拼装后进行焊接;、焊接是关键,相交节点的焊接和现场焊接要求很高,必须严格制订焊接工
3、艺方案(WPS),由全方位合格焊工进行施焊,焊后按规程严格检查;根据运输条件和工程施工进度及安装、吊装的要求,钢管桁架弦管采用单件制作成形后,经检验合格后,进行涂装、标识、包装,运往工地,在现场整体组装、焊接,吊装就位后,安装屋面檩条、支撑。2、原材料采购和检验建筑钢结构必须具有足够的抗拉强度、良好的塑性、柔韧性、耐疲劳性的良好的焊接性能,且易于冷热加工成形、耐腐蚀性好、成本低廉。、根据设计要求,本工程拟采购的主要材料:、钢管:材质:Q345B(圆)、钢板(用于支座、压力环等):材质:Q345B。、焊接辅料:手工焊条、埋弧焊丝、气保焊丝、焊剂。、采购计划根据制造和施工进度,制定材料采购计划,满
4、足施工要求,编制计划、签定采购合同均不占用工期,合同签定后立即签定采购合同。、材料采购质量控制材料采购质量工作流程框图如下页:3、钢结构制作工艺流程本工程钢结构零部件,按组成技术细分,可分为三大类:钢管零件、标志塔构件、支座等。钢构件制作工艺流程:弦管:下料开坡口对接弯管组装腹杆:备料切割相贯线及坡口组装檩条、支撑:下料开坡口对接组装4、钢桁架制作工艺要点(1)、下料下料:钢管及型材下料采用机械切削方式,严格控制尺寸的精度和断面的垂直度,长度按图纸要求并考虑缩量+35mm。机械切割设备:日本大东精机ST6090型带锯机和上海产的G4230/35A型带锯机。坡口:钢管对接坡口采用管子坡口机切割或
5、直接在数控相贯线切割机上切割坡口。对接:上、下弦杆尽量减少接头,当材料不能满足要求需要对接时,接头位置须经设计同意后确定。(2)、钢管相贯线及坡口切割支管与主管相接,此相贯线及其坡口的形成,主要是支管端部的切割,在相贯线切割机上进行,由计算机控制,只要选定一种模式,输入主管、支管的外径、壁厚及其相交的角度(正交和斜交)、曲管的弧度、半径及曲线轨迹,即自动生成相贯线,通过割咀的摆动可割出不同截面上的所要求的坡口。由于主管贯通,支管以内径相贯,沿内径向外开出坡口。我公司的数控管子相贯线切割机,功能先进、齐全、切割速度快、坡口光洁、操作简便、效果好,用于本工程钢管切割时采用等离子方式切割。随机的工作
6、准备软件系统,可以采用联机和脱机工作,并可在网上在线工作。两个基本软件包:、用于两维构造中的斜切、马鞍形及其他轮廊的工作软件,按加工图输入数据后,该软件生成带尺寸标注的切割文件,供操作者联机操作用,该软件集成了质量控制系统。、与ACAD配合使用的名为Tubecam软件包,用于三维构造中的斜切及马鞍形等轮廓的工作软件。ACAD生成的钢管桁架三维图(管子的中心线构成),输入该软件后,即生成用于CNC数控切割机的切割数据并保存在数据文件中,可通过数据连线或软件磁盘,送到管子切割机中,操作者仅需调入数据文件,即可按编号逐个对管子端口进行相贯线和坡口切割。非常方便可靠,该软件还具有套料程序,按程序一根一
7、根下料并割出相贯线和坡口。数控管子相贯线切割机规格、性能详见加工机械设备配备一览表。(3)、弯管弯管的工艺要求:、曲杆表面光滑过渡,钢材表面不得出现折痕、不平现象;、弯管成形后,材质不得有明显改变;、弯管成形后,钢管外径及壁厚(减薄量)不得小于设计值及偏差。根据上述要求和钢管曲率,我们采用机械滚压成形和液压弯管机弯管,用3m长样板和地样检验。建筑钢结构大直径钢管的弯曲是个难点,我们拥有的机械滚压成形设备,用于直径440,壁厚25mm以下的钢管弯曲。有关钢管热弯或冷弯后对钢管材质的影响,中标后我们将会同设计院共同研究、试验。(4)、焊接钢桁架的焊接,无论在工厂制作或在现场安装都十分重要,是本工程
8、的关键。焊接的坡口结构:、钢管的对接型式为加衬套焊接,为全熔透焊缝。对接坡口用机械加工方法进行,也可直接在数控相贯线切割机上切割坡口。其余板材对接、型钢对接焊缝均为全焊透焊缝。、相贯线焊缝,主要是上弦杆之间的水平腹杆和弦杆的焊接、腹杆与上下弦杆的焊接,相交形式有正交和斜交。焊缝不得低于二级焊缝标准,坡口满焊,无法满足要求时,相贯线焊缝在A区域内全熔透,B区过渡区,由熔透焊缝逐渐过渡到角焊缝,C区为加强角焊缝,焊缝高度为1518mm,相接处圆弧过渡。、其它焊缝等级除注明外,均为二级焊缝。、焊缝检验要求:a、所有焊缝均应进行外观检查;b、对工厂焊接的角焊缝进行磁粉探伤,抽检率为10%;c、对现场焊
9、接的角焊缝进行磁粉探伤,抽检率为20%;d、对所有杆件的对接焊缝和现场的其它熔透焊缝进行超声波探伤,抽检率为100%;e、对其它一般熔透焊缝进行超声波探伤,抽检率为每条焊缝20%,并且不少于200mm。、焊接辅料必须根据焊接母材和焊接位置进行选择。钢结构的焊接,应严格执行施工图的要求和建筑钢结构焊接规程及国家现行有关标准。焊接前,进行焊接工艺评定,根据试验和评定结果,制定焊接工艺措施。焊接工艺评定,按建筑钢结构焊接规程(JGJ81-91)和钢制压力容器焊接工艺评定(JB4708-90)的规定执行。根据设计说明,焊接时尽量采用对称焊接,合理选用焊接顺序,使变形量和收缩量减少。根据要求,工厂质检部
10、门和监理单位严格检查焊缝的内在质量和焊缝的外观。按照钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB11345-89)的规定对焊缝进行手工超声波探伤检查和验收,质量要求按钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)的规定执行,对不满足要求的焊缝必须彻底清除重焊。工厂和现场具有必需的检验设备和探伤工程师。焊工须经资格考试合格并取得相应施焊条件的合格证书,持证上岗。(5)、焊接工艺试验及工艺评定本钢结构材质采用Q345B, 根据本工程钢结构特点,做焊接工艺试验和工艺评定,在此基础上,再制定焊接作业指导书(WPS):按钢制压力容器焊接工艺评定(JG4708)标准,做Q345B材料的工艺试验,按
11、工艺试验的结果,制定管对管、管对板、板对板对接的工艺指导书,用以指导实际工件的焊接;A、焊接工艺的评定方案焊接工艺评定根据GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范规定,按JB4708-92钢制压力容器焊接工艺评定和JGJ81-91建筑钢结构焊接规程、施工图技术要求进行。焊接工艺评定之前应根据钢结构工程节点形式提出相应的焊接工艺评定指导书,用来指导焊接工艺评定试验(已做过的焊接工艺评定试验,经工程监理确认后可免做或替代)。焊接工艺评定试验经多次检验或试验评定合格后,由公司检测中心根据试验结果出具焊接工艺评定报告。焊接工艺评定前,主管焊接工程师应根据JGJ81-91建筑钢结构焊接规程JB4
12、708-92钢制压力容器焊接工艺评定中的内容,并结合产品的结构特点、节点形式等编制焊接工艺评定试验方案。焊接工艺评定试验方案由主管焊接工程师提出,经业主或监理会签后实施。施工单位根据焊接工艺评定报告,编制焊接工艺指导书用于指导产品的焊接。B、焊接工艺评定说明、试件制备、检验焊接工艺评定用设备应处于正常工作状态,钢材、焊接材料必须符合相应标准,由本单位技能熟练的合格焊接人员焊接试件。评定对接焊缝焊接工艺时,采用对接焊缝试件,评定角接焊缝焊接工艺时,采用角焊缝试件,对接缝试件评定合格的焊接工艺亦适用于角焊缝。板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝,反之亦然。板材角焊缝试件评定合格的
13、焊接工艺适用管与板(或管)的角焊缝。评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺适用于焊件的母材厚度和焊缝金属厚度有效范围按下表的规定。表一 单位:mm试件母材厚度T适用于母材厚度的有效范围最小值最大值1.5T81.52T,且不大于12T80.75T1.5T表二 单位: mm试件焊缝金属厚度适用于母材厚度的有效范围最小值最大值1.5T8不限2T,且不大于12T8不限1.5T对接焊缝试件或角焊缝试件评定合格的焊接工艺用于焊件角焊缝时,焊件厚度的有效范围不限。C、焊接工艺评定用试样试件制备母材焊接材料剖口和试件的焊接必须符合焊工艺指导书的要求。试件的尺寸和数量应满足制备试样的要求。试件及试样对接焊缝试件及试样
14、。角焊缝试件及试样D、试件检验角焊缝试件的检验检验项目:外观检查、全相检验(宏观)外观检查:试件接头表面不得有裂纹、未焊透、未熔合全相宏观检验方法a、试件两端各舍25mm,然后沿试件横向等分切取5个试样。全相试样切面如图b、每块试样取一个面进行全相检验,任意两检验面不得为同一切口的两侧面。c、焊缝根部应焊透,焊缝金属和热影响区不得有裂纹未熔合。d、角焊缝二端焊脚高之差不大于3mm。对接焊缝试件和试件的检验外观检查表面不得有裂纹、未焊透未熔合、气孔等缺陷。无损探伤:试件用超声波探伤仪探伤(按JB1152规定)焊缝质量应为级。力学性能试验:包括拉力试验,弯曲试验和冲击试验。试样的切取方法见试件试样
15、图。拉力试验(试样2件):按GB228规定的试验方法测定焊接接头的抗拉强度,每个试样的抗拉强度不低于母材钢号标准值的下限。弯曲试验(面弯和背弯试样各2件):按GB232规定的试验方法测量焊接接头的致密性塑性。试样弯曲到规定后,其拉伸面上出现长度大于1.5mm的任一横向(沿试样宽度方向)裂纹或缺陷;或长度大于3mm的任一纵向(沿试样长度方向)裂纹或缺陷为不合格;试样的棱角开裂一般不计,但由夹渣或其它焊接缺陷引起的棱角开裂长度视为不合格。5、 现场组装、焊接单个构件制作后,进行总体拼装、分别在钢平台上进行。安装时,在平台上划出弧形曲线大样,将两根弦杆置于平台上对大样,两根弦杆与大样曲线吻合,且经检
16、查合格后,用上、下弦杆间的腹杆点焊固定。不得扭曲。分段拼接处,事先预留510mm,组装合拢时,修正端平面,用坡口机铣平,开出坡口,加衬管焊接。相贯节点的围焊在胎具上完成大部分工作,在分段拆开后再最终完成全部焊接,第一榀桁架,分段焊接后再进行一次组装,检验合格后,再分段拆开进行涂装、吊装安装。上述拼装,应首件试装,生产出第一榀钢桁架经检查合格后,再进入批量生产。上下弦杆的端部由平板或球形封板封死。(1)、杆件对接由于采购的钢管的长度一般均不足12M,所以本工程主桁架、托架甚至联系桁架杆件均需对接。对接前应对钢管在管子车床上进行剖口加工,然后在专用胎架上对杆件进行对接焊接,对接焊接焊缝质量应达到一
17、级要求,对接示意图如下(2)、典型节点的焊接工艺细则本工程钢结构主要节点坡口及焊接技术要求:钢管的对接焊缝的焊接坡口示意图对焊缝为全熔透焊缝,焊缝质量等级为一级剖口示意图在A、B区域焊透,C区域为角焊缝,焊脚高应符合施工图要求。 焊接方法及焊接材料要求钢管桁架组装焊接采用手工电弧焊或CO2气体保护半自动焊,焊接材料为:E5015(J507)焊条,YJ502Q药芯焊丝或H08MnZSiA焊丝,定位焊用手工电弧时进行。每个定位长度20-40mm四等分焊缝,打底焊用3.2的E5015(J507)、H08MnZSiA焊丝或药芯焊丝YJ502Q进行,填充及盖面焊用4.0的E5015(J507)、H08M
18、nZSiA焊丝或YJ502Q药芯焊丝进行;施焊时严格按焊接工艺指导书规定的参数范围进行。焊接顺序要求总体原则:任一平面(空间)按排双数焊工进行对称施焊,为最大限度地避免焊接应力导致构件变形,应先施焊完整个结构节点的打底焊,再施焊整个结构节点的填充焊,最后施焊节点的盖面焊,使各层应力有一个自由释放的过程。具体先以结构中部为始点,安排双数焊工往两端对称对竖腹管进行打底焊,再以结构中部为始点安排双数焊工往两端焊接水平腹杆。施焊完打底焊后再重复以上顺序对结构进行填充焊,填充完成后重复以上顺序对结构进行盖面焊。在先焊打底焊,再焊完填充焊,最后盖面焊的基础上,按顺序施焊。在施焊前要求焊工先检查工装胎架是否
19、对结构件进行了有效定位,结构两端是否有保型装置,并且做好防风、抗雨、保温等各项焊前准备工作,在施焊过程中尽可能使用同一种焊接方法进行施焊,以减少焊接能量不同引起的附加焊接应力。6、钢管桁架制造质量控制点控 制 点执行部门设计、工艺技术部制造部质检部材料供应部1.深化设计2.图纸审核与工艺3.材料质保书、复检4.关键设备与工装5.焊接工艺评定6.焊接辅料质保书7.焊条烘焙温度控制8.焊工合格证书和钢印8.焊缝外观、焊缝探伤10.零件质量检验11.桁架试拼装12.除锈与涂装13.状态标识14.装箱、发运注:深化设计,绘制工厂加工图、节点详图,提交给设计院、监理单位认可后施工。7、防腐涂装()、涂装
20、要求与措施钢结构表面的除锈:在抛丸房内,机械抛丸除锈 ;除锈等级达到Sa2.5级。现场焊后的补漆,应使用机械砂轮打磨除锈,达到St2.0级油漆:钢构件表面采用环氧富锌底漆喷涂作为长效防锈,环氧云铁中间漆涂装遍数两遍,氯化橡胶两遍,涂层厚度150m。防腐底漆用水性富锌底漆、中间漆、氯化橡胶,外涂防火涂料,防火面漆光洁夺目,手感良好。防腐防火的要求:防腐年限不小于30年,防火为一级。防腐年限要求很长,必须在除锈、防腐材料采购和施工等各道工序严格控制。(2)、防腐涂装工艺细则涂装前表面处理:打磨、所有气割、剪切、机加工后的自由边锐角均应打磨至R2。、抛丸前应用砂轮打磨去气割表面的割痕及火工矫正部位的
21、硬化层,以便喷丸后在这些部位能形成合适的表面粗糙度。除油、抛丸前钢材表面沾污的油脂必须清除干净。a、推荐使用具有中度碱性的水性清洗剂清除油污,然后以清水冲净;b、杜绝用蘸有有机溶剂或洗涤剂的少量回丝擦拭大面积油污,以免扩大油脂沾污面积。、抛丸过程中和施工后,钢材表面必须避免油脂重新沾污。a、抛丸用压缩空气必须装有性能良好的油水分离器;b、除锈后的钢材表面必须严格避免重复沾污油脂;c、质量检查人员和涂装施工人员不可穿戴沾有油污的工作鞋、工作服、手套对未涂装的钢结构进行质量检查和涂装施工。抛丸除锈、除锈质量等级要求a、产品部件合格后,采用自动抛丸机在抛丸房内进行除锈处理。除去氧化皮、铁锈及杂质,然
22、后用经净化的压缩空气将构件表面清除干净。b、抛丸后,构件表面质量要求应达到涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB892388)中规定的Sa2.5级。、表面糙度要求表面粗糙度要求控制在45-70m范围内。、抛丸质量检验a、抛丸后应进行自检,如有质量达不到要求的或漏喷的,用粉笔划出,再进行补喷或用砂轮机打磨至要求。b、质量检验应根据照片对照构件有否达到标准要求,漏喷情况以及构件喷丸后的表面粗糙表。涂料的选用:漆膜配套方案表如下底漆中间漆面漆总厚度室内钢结构环氧富锌底漆(150mm)环氧云铁中间漆(220mm)氯化橡胶面漆(230mm)150m涂装、涂装应该在5以上,38以下,相对湿度小于的85的条
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