建筑安装分项工程施工工艺.pdf
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1、面责声明:本文档来自网络并经精心整理,提供免费阅读,文章版权属于原创者,请注意保护知识产权,请您下载后勿作商用,只可学习交流使用。建筑安装分项工程施工工艺 2 第九章 栓钉焊接工艺 适用范围:适用于钢结构中的组合楼盖的剪力连接件的焊接及劲性钢筋混凝土结构中,钢构件与混凝土间的剪力连接件的焊接,以增加两者之间的连接长度。第一节 材料要求 栓钉 采用低碳合金钢制成,其化学成分可靠,强度稳 S 定,可焊性顶锻性能良好。因为它的大头是冷墩制成的,使用中要防止出现锻造裂纹。9.1.1.1。材料 化学成分%C max Si max Mn P max S max 普碳钢 9.1.1.2。抗拉强度 N/mm2
2、 屈服点 N/mm2 延伸率%min max min min 400 550 240 14 3.焊钉尺寸符合下图及表所示。rr 焊钉尺寸(mm)表 d 公称 6 8 10 13 16 19 22 min max dk min max k min max r min 2 2 2 2 2 3 3 WA(参考)4 4 4 4 4 4 4 公称长度 l1 40 50 80 100 120 130 150 170 200 焊接瓷环 焊接瓷环是服务于栓钉焊的一次性辅助焊接材料,其主要作用有以下几点:1.使融化金属成型,不外溢,起到铸膜的作用。2.使融化金属与空气隔绝,防止融化金属被氧化。3.集中电弧热量,
3、并使成型焊缝缓慢冷却。4.释放焊接过程中的有害气体。5.屏蔽电弧光与飞溅物。6.充当临时支架。构成焊枪操作系统的一部分。mm),然后再与工件熔成一体,穿透焊需要的瓷环壁厚要大于普通瓷环,下部排气孔总面积亦是普通瓷环的 1.3 倍。瓷环的尺寸关键是控制支撑焊枪平台的高度和瓷环中心栓钉孔的直径。由于瓷环生产工艺的差异,其产品尺寸的精确程度和稳定性将直接影响栓钉焊的质量。瓷环检查内容如下:(1)中心孔的内外直径、椭圆度、薄壁均匀。(2)禁止使用已经破裂和有缺损的瓷环。(3)受潮瓷环要经过 250,1h 的烘焙,中间放潮气 5min。瓷环见图。图 9.1.2.1 瓷环 第二节 主要机具 栓钉焊机 直流
4、电源,国产有 QZL2000A。日本大坂栓焊机为降压供电式电源:FRNK2000 电源+制卸装置 NC21。MRN2000+焊枪 GS201 或 NS101 松下栓焊机:YD2000LS2 型栓焊机+焊枪 YS223G。其暂载率为 15%。根据现场条件、供电要求、施焊数量确定台数、一次线长度、稳压电源、把线长度。因焊接电源耗用电流大,故应考虑专路供电。正确接入初级电压后接地要牢靠。焊枪的检查:焊枪筒的移动要平稳,定期加注硅油;焊枪拆卸时,应先关掉开关后操作,另外应谨防零件失落;检查绝缘是否良好;检查电源线和控制线是否良好;每班焊前检查,焊后收齐严禁水泡,施焊中电缆不许打圈,否则电流降低。其他设
5、备及机具 其他设备、仪器及工具见表。表 9.2.2.1 其他设备、仪器表 名 称 规 格 单 位 数 量 用 途 经纬仪 J6 台 根据工程实 际情况确定 放线 钢 尺 30m 把 放线量距 盒 尺 5m 把 量距 钢板尺 把 检查栓钉 游标卡尺 mm、30cm 把 检查栓钉及瓷环 手 锤 12kg 把 打弯检查 记号笔 细尖 盒 划线 墨 汁 小型 盒 放线 气割枪 中型 套 不合格时仅修栓氧 气 瓶 乙 炔 瓶 电动砂轮 小型 把 打磨仅 2 处梁面 烘干箱 小型 台 烘烤受潮瓷环 清扫工具 对讲机 对 注:栓钉试验所需设备及材料未包括在本表内。第三节 作业条件 钢结构构件表面的油漆应清除
6、,没有露水、雨水、油及其他影响焊缝质量的污渍。空气相对湿度不大于 85%。施工所使用的栓钉和配套使用的瓷环应烘烤除湿。栓钉施焊前进行工艺参数试验,(静力拉伸、反复弯曲、,弯 90角)合格。第四节 操作工艺 工艺流程 熔焊栓钉施工工艺流程:熔焊栓钉施工工艺流程图 栓焊操作工艺 栓钉试验合格 现场拴钉、瓷环检查,(受潮烘干)非穿透焊前试件 穿透焊除锌后做焊前试件 焊枪检查 确定焊接参数内容 正式施焊栓钉 静力拉伸、反复弯曲及打弯 90试验 栓焊机运转、自动控时性能良好 压型钢板安装验收合格后,清理现场、放线 抗拉强度、延伸率及屈服强度合格 打弯试件合格 自检 专检 外观检查 弯曲试验 隐蔽工程验收
7、 焊中检查 电流、电压、焊接时间 膨径尺寸 焊枪筒 瓷环位置正确稳固 母材清洁 焊枪筒的平移滑动 电源线、控制线良好 焊枪拆装、绝缘良好 焊前准备工作:放线、抽检栓钉及瓷环,烘干。潮湿时焊件也需进行烘干。焊前试验:每天正式施焊前做两个试件,弯 45检查合格后,方可正式施焊。操作要点:角,瓷环就位,焊枪夹住栓钉放入瓷环压实。2.扳动焊枪开关,电流通过引弧剂产生电弧,在控制时间内栓钉融化,随枪下压,回弹、弧断,焊接完成。3.稍等,用小锤敲掉瓷环。4.穿透焊采用以下几种方法施工:(1)不帮镀锌的板可直接焊接。(2)镀锌板用乙炔氧焰在栓钉焊位置烘烤,敲击后双面除锌。(3)采用螺旋钻开孔。确定工艺参数
8、栓钉施焊前,必须对不同材质、不同规格、不同厂家、不同批号生产的栓钉,和采用不同型号的焊机及焊枪进行严格的与现场同条件的工艺参数试验。首先根据“标准工艺焊接参数”(随机提供参数值)及增、减 10%电流值分别施焊 3 组,确定最佳参数,按最佳参数做 2 组正式试件,进行静力拉伸、反复弯曲及拉弯试验。(1)静力拉伸试验:采用 20斜拉法检查拉断时的位移及抗拉强度、延伸率及屈服点。(2)反复弯曲试验:在一个纵向平面内反复弯曲 45以上,要求焊缝周围无任何断裂现象。(3)弯 90角试验:要求在焊缝的薄弱部位不裂。经以上工艺试验合格的工艺参数,方可在工程中使用。其焊接能量的大小与焊接的电压,电流及时间的乘
9、积成正比。为保证栓钉焊电弧的稳定,要靠调整焊接电流和通电时间来控制和改变焊接能量。栓焊工艺参数参考表 表 瓷 环 形 式 焊 接 电 流(A)栓 焊 时 间(S)栓 钉 伸 出 长 度(MM)栓 钉 直 径(MM)栓 钉 回 弹 高 度(MM)阻 尼 调 整 位 置 压 型 钢 板 厚 度(MM)压 型 钢 板 间 隙(MM)压 型 钢 板 层 数(MM)非 穿 透 焊 1300 1350 1600 1650 0 56 56 16 19 适中 适中 穿透焊 1450 1250 78 16 适中 12 以上数据要根据现场实际情况、不同季节、不同电缆线长,可上下浮动。在楼板中进行穿透栓钉焊,具体见
10、图。图 穿透焊示意 栓钉试验必须具有丰富实践经验的焊工操作,在电焊工程师监督下进行。第五节 质量标准 详见钢结构工程质量验收规范GB50205-2001 第六节 成品保护 9.6.1 栓钉应无有害的皱皮、毛刺、裂纹、扭弯、锈蚀等。母材焊接处不应有过量的氧化皮、锈、水分、油漆、灰渣、油污或其他有害物质。如不满足要求应用抹布、钢丝刷、砂轮机等方法清扫或清除。保护瓷环,陶瓷保护环的要求按照 GB1043389 的规定。保护瓷环应保持干燥,受过潮的瓷环应在使用前置于烘箱中经 120烘干 12h。第七节 应注意的问题 焊工应具有足够的专业知识,经过培训合格后,方可上岗,施焊。严禁拖拉焊枪。高空作业先挂好
11、安全带,后拉动电缆线。所有电缆要求绝缘完好。作好各种安全防护,配备消防器材,焊处下方不得有易燃物。潮湿母材及低温焊接时,均需进行焙烘、干燥、升温后施工。当母材表面温度低于-18时停止作业。当温度低于 0施焊时,要求每一百枚取两根作打弯试验,2 根不合格再加一根,若仍不合格需停止作业。低温焊接不准立即清渣,以缓冷却。第十章 高强度螺栓施工工艺 10.1 适用范围:本章适用于工业与民用建筑钢结构工程中的高强度螺栓连接的施工与验收。高强度螺栓有高强度大六角头螺栓和扭剪型高强度螺栓两种,区别仅是外形和施工方法不同,其力学性能和紧固后的连接性能完全一样。一种是大六角头高强度螺栓连接副,即由一个大六角头螺
12、栓,一个螺母和两个垫圈组成,如图 10 所示。图 10 大六角头高强度螺栓连接副 另一种是扭剪型高强度螺栓连接副,即由一个扭剪型高强度螺栓,一个螺母和一个垫圈组成,如图 10 所示。图 10 扭剪型高强度螺栓连接副 就其连接副的等级来说,按照国际标准,我国分级和级两个级别,对扭剪型高强度螺栓来说只有级一种。高强度螺栓所使用的钢材材质基本上都采用了 20MnTiB 钢。第一节 材料要求 10 高强度螺栓的规格数量应根据设计的直径要求,按长度分别进行统计,根据施工实际需要的数量多少、施工点位的分布情况、构件加工质量和运输损坏情况、现场的储运条件、工程难度等因素,考虑 2-5%的损耗,进行采购。螺栓
13、长度 连接厚度 螺栓长度 增加长度 高强度螺栓连接副必须经过以下试验符合规范要求时方可出厂:1.材料的炉号、制作批号、化学性能与机械性能证明或试验。2.螺栓的楔负荷试验。3.螺母的保证荷载试验。4.螺母及垫圈的硬度试验。5.连接件的扭矩系数试验(注明试验温度)。大六角头连接件的扭矩系数平均值和标准偏差;扭剪型连接件的紧固轴力平均值和变异系数。6.紧固轴力系数试验。7.产品规格,数量,出厂日期,装箱单。第二节 主要机具 高强度螺栓施工最主要的施工机具就是力矩扳子,根据施工对象分别有:1.扭剪型高强度螺栓用扳子。.1。.1 日本产扭剪型高强度螺栓用扳子的性能 型号 适用螺栓 M 扭矩范围(Nm)电
14、源电压(V)电流(A)消耗功率(W)空载转数(r/min)重量(kg)扳子总长(mm)套管个数 规格 数量 LSR-22HD 16 20 22 900 200 1400 16 350 M16 M20 M22 1 1 1 LSR-24HD 22 24 1150 200 10 1850 16 375 M22 M24 1 1 2.扭矩型高强度螺栓扳子(大六角螺栓适用)电动扭矩扳子一般由机体,扭矩控制盒,套筒,反力承管器,漏电保护器组成,常用的电动扭矩扳子性能参见表 10.2.1.2。表 10.2.1.2 电动扭矩扳子性能 产地 型号 电流电压(V)电流频率(Hz)电流(A)消耗功率(W)空载转数(r
15、/min)扭矩范围(Nm)重量(kg)日本 NR-12T1 200 50/60 1300 17 4001200 国产 PIBD-150 220 50 4 880 8 4001500 12 PIBD-160 220 50 950 8 4001600 10 3.轴力计:10000QLE 可调扭矩值范围:98980Nm 主视表精度:4.9 Nm 副视表精度:0.49 Nm 负荷方向:m 4.通过机具、手动工具 为提高施工效率,我们一般还可以选用风动扳手进行初拧,根据风动扳手的标准扭矩调节空气压力即可初步设定扳手的输出扭矩,用于螺栓的初拧,可大大提高施工效率。其他必备的工具有:检测合格的力矩扳手(其中
16、至少一把应送有关部门进行校准,在施工中一般不用于直接施工,专用于其他施工工具的校准和施工检测)、手动棘轮扳手、橄榄冲子(俗称过眼冲钉,形似橄榄)、力矩倍增计、手锤、钢丝刷等。第三节 作业条件 10 高强度螺栓长度的选用 高强度螺栓紧固后,以丝扣露出 2-3 扣为宜,一个工程的高强度螺栓,首先按直径分类,统计出钢板束厚度,根据钢板束厚度,按下列公式选择所需长度:螺栓长度=板束厚度+附加长度 螺栓长度取整为 5mm 的倍数,余数 2 舍 3 进,对于长度特别长的可以取为 10mm 的整倍数进行归类。.1 国产高强度螺栓的附加长度参考值 10 施工轴力与终拧力矩的换算 表 10 和表 10 列出了一
17、般国产和进口(日本产)高强度螺栓允许的施工轴力。设计给出了轴力时按设计要求施工,如果设计没有给出高强度螺栓的轴力要求,我们可按该表选用,施工轴力比设计轴力一般要增加 5%。表 10.3.2.1 国产大六角头高强度螺栓施工轴力(单位:KN)螺栓的性能等级 螺栓轴力 螺栓直径(m)级 级 设计轴力 施工轴力 设计轴力 施工轴力 M12 45 45 55 60 M16 70 75 100 110 M20 110 120 155 170 螺栓直径(mm)12 16 20 22 24 27 30 大六角高强度螺栓(mm)25 30 35 40 45 50 55 扭剪型高强度螺栓(mm)25 30 35
18、40 M22 135 150 190 210 M24 155 170 225 250 M27 205 225 290 320 M30 250 275 355 390 表 10 进口高强度螺栓的轴力(单位:KN)螺栓等级 螺栓直径 F8T F10T F11T 设计轴力 施工轴力 设计轴力 施工轴力 设计轴力 施工轴力 M16 M20 M22 M24 对于大六角高强度螺栓,施工时必须把施工轴力换算为施工扭矩作为施工控制参数,大六角头高强度螺栓施工扭矩可由下式确定:TC=KPCd 式中:TC施工扭矩(Nm);K高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值,该值由复验测得的合格的平均扭矩系数代入;PC高强度螺栓施
19、工预拉力(KN);d高强度螺栓螺杆直径(mm)。10.3.3 高强度螺栓安装前的试验 高强度螺栓使用前,应按钢结构工程施工质量验收规范GB502052001 的有关规定对高强度螺栓及连接件至少进行以下几项检验:1.高强度螺栓连接副扭矩系数试验:大六角头高强度螺栓,施工前按每 3000 套螺栓为一批,不足 3000 套的按一批计,复验扭矩系数,每批复验 8 套。2.紧固轴力试验:扭剪型高强度螺栓施工前,按每 3000 套螺栓为一批,不足 3000 套的按一批计,每批复验 8 套高强度螺栓的紧固轴力,其平均值和变异系数应符合 10 的规定。表 10 扭剪型高强度螺栓紧固轴力及变异系数 螺栓直径(m
20、m)16 20(22)24 每批紧固轴力平均值 公称 109 170 211 245 最大 120 186 231 270 最小 99 154 191 222 紧固轴力变异系数 10%3.连接件的摩擦系数(又称抗滑移系数)试验及复验:采用与钢构件同材质,同样摩擦面处理方法,同批生产,同等条件堆放的试件,每批三组,由钢构件制作厂及安装现场分别作摩擦系数试验。试件数量,以单项工程每 2000t 为一批,不足 2000t 者视作一批。试件的具体要求和检验方法按照钢结构工程质量验收规范GB502052001 的有关要求。10 作业指导书的编制和技术交底 施工前应当根据本工艺标准的质量技术要求结合工程实
21、际编制专项作业指导书,用书面的形式、根据工作范围、作业要求交底到每一个施工人员。针对不同的施工和施工管理人员,技术交底应明确其施工安全、技术责任,使之清楚地知道他的上道工序应达到什么质量要求,使用什么特别的施工方法,施工中发现问题按照什么途径寻求技术指导和援助,达到什么施工质量标准,如何交接给下一施工工序等,使整个施工进程良性有序。高强度螺栓的制孔按表 10.3.5.1 的要求选配,高强度螺栓连结构件制孔允许偏差见表10.3.5.2。表 10.3.5.1 高强度螺栓制孔选配表 螺栓公称直径 mm 12 16 20 22 24 27 30 螺栓孔直径 mm 30 33 注:承压型连接(如柱或抗剪
22、桁架的压杆连接)中的高强度螺栓孔径可按表中值减少 0.51.0mm。表 10.3.5.2 高强度螺栓连接构件制孔允许偏差 名 称 直径及允许偏差(mm)螺栓 直径 12 16 20 22 24 27 30 允许偏差 螺栓孔 直径 30 33 允许偏差+0+0+0 圆度(最大和最小直径差)中心线倾斜度 根据表 10.3.5.1、10.3.5.2 检查螺栓孔的孔径尺寸,对孔边毛刺必须彻底清除掉。对螺栓螺母垫圈进行裂纹抽查,重点工程要逐个检查。同一批号规格的螺栓螺母垫圈配套装箱使用。钢结构安装的刚度单元内的框架构件已经吊装到位,校正合格后应及时进行高强度螺栓的施工。第四节 操作工艺 10 工艺流程
23、高强度螺栓作业指导书编制及交底 被连接构件制孔检查 螺栓、螺母、垫圈检查 高强度螺栓轴力扭矩系数试验合格 连接件摩擦系数试验合格 检查连接面,清除浮锈、飞刺与油污 安装构件到位,临时螺栓固定 校正钢柱并预留偏差值 紧固临时螺栓,冲孔,检查缝隙 确定可作业条件(天气、安全)安装高强度螺栓拧紧 初拧 按紧固顺序,采用转角法作出标记 超标加填板 换掉临时螺栓 施工扭矩试验确定控制值 高强度螺栓扳手校验,检查,合格 10 高强度螺栓的储存 1.高强度螺栓连接副由制造厂按批号,一定数量同一规格配套后装为一箱(桶),从出厂至安装前严禁随意开包。在运输过程中应轻装轻卸,防止损坏,防雨防潮。当包装破损,螺栓有
24、污染等异常现象时,应及时用煤油清洗,并按高强度螺栓验收规程进行复验,经复验扭矩系数合格后,方能使用;2.工地储存高强度螺栓时,应放在干燥、通风防雨,防潮的仓库内,并不得损伤丝扣和沾染脏物(即封闭,不吸油,不损伤螺纹)。连接副入库应按包装箱上注明的规格、批号分类存放,安装时,要按使用部位,领取相应规格、数量、批号的连接副,当天没有用完的螺栓,必须装回干燥、洁净的容器内,妥善保管并尽快使用完毕,不得乱放乱扔;3.使用前应进行外观检查,表面油膜正常无污物的方可使用。4.使用开包时应核对螺栓的直径、长度;5.使用过程中不得雨淋,不得接触泥土、油污等脏物。10 高强度螺栓的紧固方法 高强度螺栓的紧固是用
25、专门扳手拧紧螺母,使螺杆内产生要求的拉力。1.大六角头高强度螺栓一般用二种方法拧紧,即扭矩法和转角法。扭矩法分初拧和终拧二次拧紧。初拧扭矩用终拧扭矩的 3050%,再用终拧扭矩把螺栓拧紧。如板层较厚,板叠较多,初拧的板层达不到充分密贴,还要在初拧和终拧之间增加复拧,复拧扭矩和初拧扭矩相同或略大。转角法也分初拧和终柠二次进行。初拧用定扭矩扳子以终拧扭矩的 3050%进行。使接头各层钢板达到充分密贴,再在螺母和螺栓杆上面通过圆心画一条直线,然后用扭矩扳子转动螺母一个角度,使螺栓达到终拧要求。转动角度的大小在施工前由试验确定。终拧 检查 不合格 欠拧 补拧到位 记录表 合格 验收 超拧 节点全部拆除
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