屋面钢结构施工方案.doc
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1、三明学院结构、机械实验室(屋面钢结构施工方案)编制人: 审核人: 审批人: 福建华盛集团建设工程有限公司1 钢构件制作方案1.1 钢材的储存场地条件钢材储存可露天堆放,也可堆放在有顶棚的仓库里。露天堆放时,堆放场地要平整,并应高于周围地面,四周留有排水沟,下雨时要易于排水。堆放时要使钢材截面的背面向上或向外,以免积水,两端应有高差,以利排水。堆放在有顶棚的仓库内时,可直接堆放在地坪上,下垫楞木。对于小钢材亦可堆放在架子上,堆与堆之间应留出走道。1.2 钢材堆放要求钢材的堆放要减少钢材的变形和锈蚀,钢材堆放的方式既要节约腹地,也要注意提取方便。钢材堆放时每隔56层放置楞木,其间距以不引起钢材明显
2、的弯曲变形为宜。楞木要上下对齐,在同一垂直平面内。为增加堆放钢材的稳定性,可使钢材互相勾连,或采取其他措施。这样,钢材的堆放高度可达到所堆宽度的两倍,否则,钢材堆放的高度不应大于其宽度。一般应一端对齐,在前面立标牌写清工程名称,钢号、规格、长度、数量。选用钢材时要顺序寻找,不准乱翻。考虑材料堆放时便于搬运,要在料堆之间留有一定宽度的通道以便运输。1.3 钢材的标识钢材端部应树立标识牌,标识牌要标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书编号。钢材端部根据其钢号涂以不同颜色的油漆,油漆的颜色可按下表选择。钢材的标识牌应定期检查,余料退库时要检查有无标识,当退料无标识时,要及时核查清楚,重新标识后再
3、入库。1.4 钢材的检验钢材检验制度是保证钢结构工程质量的重要环节。因此,钢材在正式入库必须严格执行检验制度,经检验合格的钢材方可办理入库手续。钢材检验的主要内容是:钢材的数量和品种应与订货合同相符。钢材的质量保证书应与钢材上打印的记号符合。每批钢材必须具备生产厂提供的材质证明书,写明钢材的炉号、钢号、化学成分和机械性能。对钢材的各项指标可根据国标的规定进行核验。核对钢材的规格尺寸。各类钢材尺寸的容许偏差,可参照有关国家标准或行业标准中的规定进行核对。钢材表面质量检验。不论扁钢、钢板和型钢,其表面均不允许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷。有上述缺陷的应另行堆放,以便研究处理。钢材表面的锈蚀深度,
4、不得超过其厚度负偏差值的1/2。锈蚀等级的划分和除绣等级见涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级。经检验发现“钢材质量保证书”上数据不清、不全,材质标记模糊,表面质量、外观尺寸不符合有关标准要求时,应视具体情况重新进行复核和复验鉴定。经复核复验鉴定合格的钢材方准予正式入库,不合格钢材应另作处理。1.5 钢材的出入库管理经验收或复验合格的钢材入库时应进行登记,填写记录卡,注明入库时间、型号、规格、炉批号,专项专用的钢材还应注明工程项目名称。钢材表面涂上色标、规格和型号,按品种、牌号、规格分类堆放。库存钢材应保持帐、卡、物三者相符,并定期进行清点检查。对保存期超过一定期限的钢材应及时处理,避免积压和锈蚀
5、。库存钢材还应备有实际长度的检尺记录,合用前提供给技术部门作为下料、配料的依据。钢材要依据“领料单”发放,发料时要仔细核对钢材牌号、规格、型号、数量等。未经检验合格入库的钢材不准发放投产。1.6 加工工序钢结构构件制作加工顺序:图纸自会审 计算焊缝长度、焊脚尺寸 制加工详图 制加工料单 材料进货 制作加工 检验 除锈 涂装 出厂。焊接构造和接头:焊接构造设计原则:减少零部件加工的工作量;便于焊接操作,宜选用平焊或横焊的焊接位置;焊缝的布置应对称予构件截面中和轴,薄壁结构中采用接触点焊,侧焊缝间增加槽焊或塞焊,以减少焊接变形;采用刚性较小的节点形式,避免焊缝密集和三向焊缝相效,以减少焊接应力和应
6、力集中;焊接位置避开高应力区;尽量减少焊缝的数量和尺寸,焊缝长度和焊脚尺寸应由计算确定,不得随意增大;根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。对接接头;搭接接头;T型接头;角接接头;槽焊和塞焊接头;接触点焊;接点构造板加工尺寸;接头构造板尺寸必须满足焊缝长度要求;接点构造板尺寸必须符合构造要求;接点板的具体尺寸由实际放大样确定;焊缝长度、焊脚尺寸设计已明确的按设计要求,设计未明确的按计算确定;H型钢的翼缘板、腹板对接焊缝必须采用对接全熔透焊缝,并按二级焊缝要求进行检验。钢构件的下料:钢结构加工件的下料必须按照施工图和加工料单经复核无误后方可在钢板划线下料,重要的节点要放实样尺寸进行校核,并
7、按实样尺寸下料。本工程钢材切割采用氧气,乙炔轨道式半自动切割,在火焰切割前应将钢板表面切割线边缘50mm范围内的锈斑,油污等清除干净。焊接坡口可用火焰切割或机械加工,但加工后的尺寸和坡口形式应符合建筑钢结构焊接规程JCJ81-2002中的要求。火焰切割时,切口上不得产生裂纹,并不得有大于1.0mm的缺棱。切割后应清除边缘上氧化物、熔瘤和飞溅物等。T型接头加工件顶端要刨平,允许偏差为1.0mm,刨边线的弯曲矢高不应超过弦长的1/3000,且不大于2.0mm。切割后的零件在拼装施焊前必须进行矫正,矫正时可采用平板机、矫正机、型材矫直机进行。若采用锤击矫正时应采取措施(如加垫木等),防止出现锤疤和损
8、伤,表面划疤不得大于0.5mm。制孔时加工件应使用钻床、磁力钻。并将加工件用夹具进行临时固定,防止加工件滑动。钻孔直径大于30需先钻小孔,然后再二次扩孔,孔中心位移不得大于2.0mm。H型钢的翼缘板要采取反变形措施,反变形参考值需根据钢板的厚度和翼缘板的宽度确定。大于30mm的厚板可根据实际情况不采取反变形措施。钢构件的组装和焊接:构件组装前对连接表面及焊缝边缘3050mm范围内进行清理,应将铁锈、毛刺和油污等清理干净。组装时一定要看清施工图,根据施工图进行组装,按工艺要求的顺序进行。当有隐蔽焊缝时必须先予以施焊,经检查合格后,方可覆盖。定位焊使用的焊接材料及焊接工艺与构件相同,并由合格焊工施
9、焊。定位焊缝厚度不宜超过设计焊缝厚度的2/3。厚度大于34mm的钢材应予热后焊接。多层施焊应连续进行,其中每一层道焊完应及时清理,若发现有影响焊接质量的缺陷,必须清除后再焊。当焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应报告质检技术部门,在查明裂纹原因,订出修补措施后方可处理。引弧应在焊缝区内,息弧时应将弧坑填满。对接和T型接头的焊缝应在焊件两端配置引入和引出板,引入和引出板材质和坡口形式应与焊件相同。引弧板宽度50mm,引弧板长度60mm。焊接完毕用气割切除引弧板并修磨平整,不得用锤击拆除。钢桁架整榀在构件厂内制作,先制作下弦杆、上弦杆、腹杆、斜杆、然后按实样进行拼装,桁架起拱度为L/500。若运输
10、条件不允许时应分两段施工,再运输到现场拼接。吊车梁的制作加工时腹板应先刨边,以高度和拼装隙。吊车梁的拼装在操作台上进行,翼缘板与腹板的中心位移2.0mm,点焊长度宜大于40mm,间距宜为400500mm。先焊翼缘板与腹板的主焊缝,待矫正后再焊加劲板、端部板。本工程所使用的焊工必须是取得焊接操作工上岗证并经考核合格的电焊工。雨雪天气时,露天禁止作业。构件焊区表面潮湿时必须清除干净方可施焊;在四级以上风力焊接时应采取防风措施;并不得在焊缝以外的母材上打火引弧。钢结构构件加工完成,必须组织有关人员对构件加工质量进行验收,一、二级焊缝需进行无损超声波,经验收合格后,才能移交下道工序。结构构件除锈、涂装
11、:本工程钢结构构件按设计要求除锈,必须达Sa1/2,然后刷醇酸防锈漆二道、醇酸面漆二道,总漆膜厚度为125m。构件表面除锈必须符合涂装前钢材表面锈蚀和除锈等级即GB8923-88的要求。构件钢材表面除锈后,需经质检员和监理代表验收后方可进行涂装。第一道油漆涂装后,需待漆膜干透后才能上后一道油漆。涂装完毕应在构件上标明构件编号,并将连续板配套绑在一起。涂装完成后需由质检员对油漆质量进行检查验收,漆膜厚每层偏差不得大于-5m,总厚度偏差不得大于-20m。1.7 焊缝缺陷原因及防止措施:手工电弧焊缺陷原因及防止措施CO2气体保护焊缺陷原因及防止措施1.8 焊接应力与变形的产生及控制金属焊接时局部加热
12、、熔化过程中,加热区受热膨胀,而周围的母材还牌冷态或加热温度不高,因而对焊接区受热母材的膨胀起约束作用,焊接区因而受压应力,而母材受拉应力。随着电弧前移,已完成的焊缝和热影响区冷却并收缩,而其周围的母材此时却起了约束其收缩的作用。焊缝及近缝区因而受拉应力,而周围的母材金属受压应力。在焊接应力作用下,如果焊件的拘束度较小,如板厚较薄或处于自由无拘束状态下,则焊件会产生相应的尺寸变化或缩短或弯曲或翘曲等。如果的拘束度很大,如板厚较大、形状复杂或因人为施加的夹具而处于较强的拘束状态下,此时焊件不能自由变形,但在焊接应力作用下会产生局部的应变,同时产生较大的残余应力。由于焊接变形直接影响构件、结构的安
13、装及其使用功能,并因承载时产生附加弯矩、次应力而间接影响其使用性能,变形的控制是很重要的。根据前述的焊接变形产生原因和影响因素,可以采取以下控制变形的措施:减小焊缝截面积:在得到完好、无超标缺陷焊缝的前提下,尽可能采用较小的坡口尺寸(角度和间隙)。对屈服强度345Mpa以下,淬硬性不强的钢材采用较小的热输入,尽可能不预热或适当降低预热、层间温度;优先采用热输入较小的焊接方法,如CO2气体保护焊。厚板焊接尽可能采用多层焊代替单层焊。在满足设计要求情况下,纵向加强板和横向加劲肋的焊接可采用间断焊接法。双面均可焊接操作时,要采用双面对称坡口,并在多层焊时采用与构件中和轴对称的焊接顺序。T形接头板厚较
14、大时采用开坡口对接焊缝。采用焊前反变形方法控制焊后的角变形。采用刚性夹具固定法控制焊后变形。采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形。对于长构件的扭曲,主要靠提高板材平整度和构件组装精度,使坡口角度和间隙准确,电弧的指向或对中准确,以使焊缝角变形和翼板及腹板纵向变形值沿构件长度方向一致。设计上要尽量减少焊缝的数量和尺寸;合理布置焊缝,除了要避免焊缝密集以外,还应使焊缝位置尽可能靠近构件的中和轴,并使焊缝的布置与构件中和轴相对称。焊接残余应力的控制措施构件焊接时产生瞬时内应力,焊接后产生残余应力,并同时产生残余变形,这是不可避免的客观规律。焊接变形的矫正很费时费工,构件制造和安装企业首先考虑的是控
15、制变形,往往对控制残余应力较为忽视,也常用一些卡具、支撑以增加刚性的措施来控制变形,与此同时增大了瞬时应力和焊后残余应力。对于一些本身刚性较大的构件,如板厚较大2,截面本身的惯性矩较大时,虽然变形会较小,但却同时产生较大的内应力,甚至使裂纹产生。在未产生裂纹的情况下,残余应力在结构受载时内力均匀化的过程中往往导致塑性变形区扩大,局部材料塑性下降,从而对构件承受动载条件、三向应力状态、低温环境下使用有不利影响。因此对于一些构件截面较大,焊接节点复杂、拘束度大,钢材强度级别高,使用条件恶劣的重要结构特别要注意焊接应力的控制。控制应力的目标是减低其峰值并使其均匀分布。其措施以下各种:减小焊缝尺寸:焊
16、接内应力由局部加热循环而引起,为此在满足设计要求的情况下,不应加大焊缝尺寸和余高,要转变焊缝越大越安全的观念。减小焊接拘束度:拘束度越大,焊接应力越大,首先应尽量使焊缝在较小拘束度下焊接。如长构件需要拼接板条时,要尽量在自由状态下施焊,不要待到组装时再焊,避免组装焊接时拘束度较大的情况,例如梁、柱的接板焊缝。又如桁架弦杆的接长焊缝要在安装前完成。并且应尽可能不用刚性固定的方法控制变形,以免增大焊接拘束度。采取合理的焊接顺序:在焊缝较多的组装条件下,应根据构件形状和焊缝的布置,采用先焊收缩量较大的焊缝,后焊收缩量较小的焊缝;先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝,后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原
17、则。降低焊件刚度,创造自由收缩的条件,降低焊接残余应力和收缩应力。锤击法减小焊接残余应力:在每层焊道焊完后立即用圆头敲渣小锤击工具均匀敲击焊缝金属,使其产生塑性延伸变形,并抵消焊缝冷却后承受的局部拉应力。但根部焊道、坡口内及盖面层与母材坡口面相邻的两侧焊道不宜锤击,以免出现熔合线和近缝区的硬化或裂纹。高强度低合金钢,如屈服强度级别大于345Mpa时也不宜用锤击法消除焊接残余应力。焊接残余变形与应力的焊后矫正与消除焊接变形的焊后矫正方法焊后残余变形的矫正方法可以分为加热矫正和施力矫正以及两种方法和结合运用。加热矫正法的加热方式可分为点状点热、线状加热和三角形加热方式。根据构件变形的类型选用不同的
18、加热方式或两种加热方式结合使用,加热温度一般在600800。同一加热位置加热次数不应超过两次,否则会造成材料的脆化。施力矫正一般用千斤顶、螺旋加力器、辊压矫正机或在大型压力机上完成。焊后消除残余应力的方法对于需要避免应力腐蚀,或需要经过机械加工以保持精确的外形尺寸,或要求在动载和疲劳载荷下工作,不产生低应力脆性断裂的构件,可以在焊后采取以下消除应力方法。2 钢构件装吊施工方案2.1 构件吊装前的准备工作准备工作在结构吊装工程中占有重要地位,它不仅影响施工进度和质量,而且与有节奏的组织文明施工和提高企业管理水平有直接关系,必须按照施工方案要求逐项认真做好。场地清理与道路铺设根据施工方案平面图中的
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