管桁架結(jié)構(gòu)制作與安裝施工工藝

1、 鋼管桁架結(jié)構(gòu)制作與安裝施工工藝1 一 般 規(guī) 定1.1 適用范圍本施工工藝規(guī)程適用于大型體育場館、公共建筑和各種用圓管、矩管作為骨架構(gòu)成各類形狀的空間結(jié)構(gòu)的建筑物以及構(gòu)筑物。1.2 編制依據(jù)的標準與規(guī)范優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 GBT6991999普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 GBT7001998低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GBT15911994一般工程用鑄造碳素鋼 GB 55761997鑄件尺寸差 GB 641486結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼 GBT67281986鑄鋼件超聲探傷方法及質(zhì)量評級方法 GB 723387焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件 GBT76591987結(jié)構(gòu)用無縫管 GBT81621999鑄件重量公差 GBT1135189

2、直縫焊管 GBT137931992結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管 GBT149751994鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB 502052001建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準 GB 503002001建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 JGJ 812002合金鋼鑄件 JBZQ42971986鑄件質(zhì)量分等通則 JBJQ82001901.3 材料要求管桁架使用的管材、板材、焊材、鑄鋼，除材料牌號、型號規(guī)格和質(zhì)量等級應(yīng)符合相應(yīng)設(shè)計文件的要求，還必須符合下述規(guī)定：1 管材1) 材質(zhì)：必須符合優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GBT6991999、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼GBT7001998、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼GBT15911994和結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管GB

3、T149751994的規(guī)定；2) 型材規(guī)格尺寸及其允許偏差：矩管必須符合結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼GBT67281986標準規(guī)定，無縫鋼管必須符合結(jié)構(gòu)用無縫管GBT81621999標準規(guī)定，焊管必須符合直縫焊管GBT137931992標準規(guī)定，不銹鋼無縫鋼管必須符合結(jié)構(gòu)用不銹鋼無縫鋼管GBT149751994標準規(guī)定。2 板材1) 材質(zhì)：必須符合普通碳素結(jié)構(gòu)鋼GBT7001998和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼GBT15911994標準的規(guī)定；2) 規(guī)格尺寸和允許偏差：必須符合碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼熱軋厚板和鋼帶GBT32741988和熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GBT7091988標準規(guī)定。3 焊材

4、1) 焊條：分別應(yīng)符合碳鋼焊條GBT51171995、低合金鋼焊條GBT51181995和不銹鋼焊條GBT9831995標準規(guī)定；2) 焊絲 分別應(yīng)符合熔化焊用鋼絲GBT14957、氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲GBT8110、碳鋼藥芯焊絲GBT10045、低合金鋼藥芯焊絲GBT17493標準規(guī)定。3) 焊劑 分別應(yīng)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼埋弧焊用焊劑GB5293、低合金鋼埋弧焊用焊劑GBT12470標準規(guī)定。4 鑄鋼1) 化學(xué)成分、力學(xué)性能 管桁架所使用鑄鋼節(jié)點鑄件材料采用ZG25、ZG 35、ZG 22Mn等，優(yōu)先采用ZG 35、ZG 22Mn鑄鋼，其化學(xué)成分、力學(xué)性能分別應(yīng)符合一般工程用鑄造碳

5、素鋼GB 55761997、焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件GBT7 6591987和合金鋼鑄件JBZQ 42971986標準規(guī)定。 注：管桁架所使用的鋼支座通常也采用35號、45號結(jié)構(gòu)鋼鍛件，其化學(xué)成分、機械性能符合優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼GBT6991999的要求。輥軸鍛件用鋼錠鍛造時，鍛造比不少于2.5，鍛造過程中應(yīng)控制鍛造最終溫度，鍛件應(yīng)進行正火處理后回火處理。鍛件不得有超過其單面機加工的余量的50%的夾層、折疊、裂紋、結(jié)疤、夾渣等缺陷，不得有白點，且不允許焊補。2)尺寸公差和未注尺寸公差 管桁架所使用的鑄鋼構(gòu)件的尺寸公差應(yīng)滿足設(shè)計文件的規(guī)定。當設(shè)計無規(guī)定時，未注尺寸公差按GB641486CT13級，壁厚公

6、差按GB641486CT14級，錯型值為1.5mm;未注重量公差按GBT1135189MT13級。1.4 截面形式管行架單元斷面形式一般采用三角形、矩形、梯形及其組合形式（圖1.4-1）。 圖1.4-1 管行架單元斷面形式注三角形斷面;矩形斷面;梯形斷面;組合斷面。1.5 構(gòu)件類型 管行架組成構(gòu)件分類一般有上弦桿、下弦桿、豎腹桿、斜腹干、橫聯(lián)桿、斜聯(lián)桿, 如圖9.1.51所示。圖1.5-1 管桁行架組成構(gòu)件分類1.6 腹桿及聯(lián)桿組和類型管桁架的腹桿和聯(lián)桿根據(jù)建筑要求、受力大小以及方便相貫節(jié)點處理，一般可采用單斜式或雙斜式兩種組合形式，如圖1.61和圖1.62所示。 圖1.6-1 單斜式 圖1.

7、6-2 雙斜式1.7 節(jié)點及其形式 管桁架節(jié)點分為球節(jié)點、板節(jié)點、鑄鋼節(jié)點、鼓節(jié)點、法蘭節(jié)點和相貫節(jié)點等。其相貫基本節(jié)點形式有T、K、Y;復(fù)合節(jié)點形式有TY、TK、X等。2 施 工 準 備2.1 材料準備1 管桁架制造使用的鋼材、焊接材料、涂裝材料和緊固件等必須符合設(shè)計要求和現(xiàn)行標準的規(guī)定。2 材料代用，采用等截面和等強度的原則，任何材料代用均必須經(jīng)設(shè)計單位核算認可，并按有關(guān)規(guī)定辦理審批手續(xù)。3 進廠的原材料除必須有生產(chǎn)廠的出廠質(zhì)量證書，還應(yīng)按合同要求和有關(guān)現(xiàn)行標準進行檢驗和驗收，做好檢查記錄。4 鋼材當鋼材的平直度不能滿足工藝要求時，應(yīng)先行矯正。其鋼材矯正后，應(yīng)符合表9.21規(guī)定的允許偏差要

8、求。表21 鋼材經(jīng)矯正后允許偏差項目允許偏差鋼板，型鋼的局部繞曲矢高f在1m范圍內(nèi)厚度（t）矢高（f）14mm1.5mm>14mm1.0mm角鋼、槽鋼、工字鋼繞曲矢高f長度的1/1000，但不大于5.mm管材繞曲矢高f15mm1.5mm15mm2.0mm5 焊條 鋼管焊條出廠必須按照標準進行嚴格檢查，各項指標達到標準方能容許出廠。使用單位在焊條入庫前，應(yīng)按焊條質(zhì)量保證書檢查焊條質(zhì)量是否合乎要求，型號、牌號是否符合要求。對于管桁架等重要結(jié)構(gòu)的焊條，應(yīng)按規(guī)定經(jīng)質(zhì)量復(fù)檢合格后驗收入庫。2.2 焊接準備1 管桁架結(jié)構(gòu)焊接全過程，均應(yīng)在焊接責任工程師的指導(dǎo)下進行。焊接責任工程師必須具備工程師以上技

9、術(shù)職稱（或焊接技師），并依據(jù)工程的具體要求及設(shè)備能力，編制焊接工藝指導(dǎo)書。2 焊接責任工程師和其它焊接技術(shù)人員，應(yīng)具有承擔焊接工程師的總體規(guī)劃、管理和技術(shù)指導(dǎo)的能力。3 焊接責任工程師和其它焊接技術(shù)人員應(yīng)具有鋼結(jié)構(gòu)、焊接冶金、焊接施工等方面的知識和經(jīng)驗，并具有焊接施工的計劃管理和施工技術(shù)指導(dǎo)的能力。4 無損檢驗員必須經(jīng)過培訓(xùn)，其資格應(yīng)有文件或證書確認。若規(guī)定由業(yè)主委派人員進行檢驗，應(yīng)在合同文件中聲明。中級以上無損檢驗員可以在其監(jiān)督下，讓助理檢驗員完成具體工作，助理檢驗員同樣仍需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)、考核和實踐，取得相關(guān)資格方能進行相關(guān)的檢驗工作。中級以上無損檢驗員應(yīng)對無損檢測結(jié)果進行審查、判定，并應(yīng)對

10、出具的監(jiān)測報告簽證、蓋章、存盤、呈報。2.3 深化設(shè)計1 管桁架結(jié)構(gòu)一般均需鋼結(jié)構(gòu)施工單位進行深化設(shè)計，因此要求管桁架結(jié)構(gòu)施工單位應(yīng)具有相應(yīng)工程等級的鋼結(jié)構(gòu)專項設(shè)計資質(zhì)。2 管桁架結(jié)構(gòu)深化設(shè)計的要求如下：1) 應(yīng)該建立結(jié)構(gòu)整體三維線框模型，對重要部位的復(fù)雜節(jié)點，還應(yīng)進行三維實體仿真放樣，條件允許時宜建立整體結(jié)構(gòu)三維實體仿真模型。2) 合理選用正確的結(jié)構(gòu)節(jié)點形式，重要節(jié)點部位應(yīng)該進行復(fù)核計算。3) 根據(jù)材料定尺長度，正確確定桁架弦干拼接點位置，同時根據(jù)安裝條件，確定桁架節(jié)段拼接位置。4) 多根桿件相貫時，為保證節(jié)點施焊方便，同時保證焊縫質(zhì)量，應(yīng)該和結(jié)構(gòu)設(shè)計師充分討論，確定節(jié)點工作點的定位以及允許

11、偏心量。5) 對三維的曲線桁架，宜將其弦桿進行二維弧形展開，展開放樣時應(yīng)該充分考慮桁架拼接節(jié)點的安裝精度與難度，和結(jié)構(gòu)設(shè)計師充分討論，選用合理的拼接節(jié)點形式。當二維展開難以滿足設(shè)計曲線形狀時，除考慮三維成型的加工設(shè)備條件外，宜和結(jié)構(gòu)師進行充分交流，對加工曲線進行調(diào)整。6) 確定全部節(jié)點的合理焊縫形式，針對不同焊接部位制定相適宜的焊接工藝。7) 對于復(fù)雜節(jié)點，必須明確節(jié)點的裝配關(guān)系。8) 確定重要零件、構(gòu)件的加工工藝。3 相貫線繪制 在具有結(jié)構(gòu)三維實體仿真模型和五軸以上數(shù)控相貫線切割機條件下，可以不進行專門的相貫線繪制，當不具備數(shù)控相貫線切割機條件時，必須進行相貫線繪制。1) 深化設(shè)計常用節(jié)點形

12、式： 圖2.31 主管支管直接相貫圖2.32 帶加強套管相貫 圖2.33 球管相貫鋼管鼓 圖2.34管鼓相貫過渡板加勁板圖2.35 管板相貫節(jié)點連接筒圖2.36 管筒相貫節(jié)點連接法蘭 圖2.37 法蘭連接節(jié)點說明：1. 上圖中的節(jié)點形式為管桁架深化設(shè)計過程中常采用的節(jié)點形式，其構(gòu)造要求以及計算原則按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)規(guī)范GB50017-2003和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程JGJ7-91以及相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造手冊內(nèi)容執(zhí)行。2. 對于某些重要部位的特殊節(jié)點形式，當難以采用手冊簡化計算公式確定其節(jié)點強度時，必須采取輔助手段提供其承載能力數(shù)據(jù)作為安全保障，一般的手段為有限元仿真計算或?qū)嶒灆z測。2) 支座節(jié)點 管桁

13、架結(jié)構(gòu)采用的支座節(jié)點形式較多,對于一些新型的支座形式,如板式橡膠支座、萬向球鉸支座、滾軸支座、鑄鋼支座等應(yīng)該通過與支座生產(chǎn)專業(yè)廠家的溝通,在深化設(shè)計階段應(yīng)該明確其構(gòu)造要求,裝配關(guān)系等，特別是支座安裝后鋼結(jié)構(gòu)二次施工對支座的不利影響因素以及相應(yīng)采取的工藝措施必須明確。2.4 制作準備1 放樣和號料是管桁架結(jié)構(gòu)制作工藝中的第一道也是至關(guān)重要的一道工序，從事放樣、號料的技術(shù)人員和操作工人要求必須熟悉圖紙，仔細了解技術(shù)要求，對圖紙構(gòu)件的尺寸和定位方向進行仔細核對。2 對于結(jié)構(gòu)桿件空間關(guān)系復(fù)雜、連接節(jié)點呈空間定位、桿件之間或者桿件與相鄰建筑體干涉較多的管桁架結(jié)構(gòu)，宜采用三維實體放樣，三維實體放樣分為整體

14、實體放樣和節(jié)點局部實體放樣，如圖2.4a和圖2.4b所示。圖2.4a整體實體放樣 圖2.4b節(jié)點實體放樣3 由放樣圖進行胎架平臺制作時，胎架平臺工藝補償尺度一般不得超過2mm.4 構(gòu)件放樣尺寸確定以后，為保證放樣準確，應(yīng)該進行自檢，檢查樣板是否符合圖紙要求，核對樣板數(shù)量，并且報專職檢驗人員檢驗。5 下料加工之前，宜在計算機上進行電子圖預(yù)拼裝，當基于三維仿真實體模型條件下放樣，可以直接進行數(shù)控切割。3 制 作3.1 工藝流程 管桁架加工制作，可以根據(jù)具體工程情況在工廠或工地現(xiàn)場進行，其工藝流程見圖3.1-1。3.2 工作細則1 噴丸（砂）除銹 管桁架的構(gòu)件推薦使用噴丸除銹，允許使用其他方法，如噴

15、砂除銹、手工除銹、酸洗除銹等，但必須達到設(shè)計要求的除銹等級。其除銹等級必須滿足GB8923標準的規(guī)定。2 接管1） 管材對接，必須按JGJ812002標準規(guī)定進行焊接工藝評定,確定焊接材料、焊接方法以及焊接工藝參數(shù)，以保證接管的質(zhì)量。2） 管材對接焊縫，通常采用加內(nèi)襯管（板）（見圖3.2-1）和加隔板焊（見圖3.2-2）的等強度全熔透焊接以及加外套筒（見3.2-3）和插入式的等強度角焊縫焊接，焊縫的質(zhì)量等級必須達到設(shè)計圖紙具體要求。3） 相同管材（同管徑同壁厚）對接形式：見圖3.2-1、圖3.2-2、圖3.2-3所示。圖3.1-1 加工制作工藝流程相貫線切割彎 管節(jié)點球、板或鑄件加工管桁架分段

16、單元拼裝檢 驗檢 驗 節(jié)點焊接檢 驗油漆、標識合格或貨合格或貨管材驗收噴丸或噴砂機除銹退貨或換貨接 管檢 驗不合格合格不合格合格噴（刷）工廠底漆不合格不合格不合格退貨或換貨管材驗收合格圖3.2-1 加內(nèi)襯管（板）的單面焊示意圖圖3.2-2 加隔板焊示意圖圖3.2-3 加外套筒角焊示意圖4） 不同管材對接形式分為：內(nèi)徑相同壁厚不同、外經(jīng)相同壁厚不同和內(nèi)徑外經(jīng)均不同三種情況。不同管材對接，分別應(yīng)采取下述措施達到管材之間的平緩過渡。詳見圖3.24、圖3.25、圖3.26所示。圖3.2-4內(nèi)徑相同壁厚不同管材對接示意圖圖3.2-5 外徑相同壁厚不同管材對接示意圖圖3.2-6 內(nèi)徑外經(jīng)均不同管材對接示意

17、圖5） 焊縫的坡口形式，在管壁厚度不大于6mm時，可用I形坡口，其坡口寬度b應(yīng)控制在4mm8mm，見圖3.27。在在管壁厚度大于6mm時，可用V形坡口，間隙應(yīng)控制在25mm內(nèi)，坡口角度應(yīng)根據(jù)管壁厚度和使用焊條或焊絲直徑，在55°80°內(nèi)選擇，見圖3.28。6） 內(nèi)襯管一般選用壁厚410mm,長度4060mm為宜。圖3.2-7I形坡口管對接圖 圖3.28V形坡口管對接圖7） 管材焊接，可以采用二氧化碳氣體焊和手工電弧焊。接管焊縫應(yīng)冷卻到環(huán)境溫度后進行外觀檢查，Q195、Q235、20材質(zhì)的管材應(yīng)在焊接后焊縫自然冷卻到環(huán)境溫度；Q295、 Q345、09MnV、09MnNb、1

18、2Mn、12Mn、14MnNb、16Mn、16MnRE、18Nb材質(zhì)的管材應(yīng)在焊接完成24h后；Q390、Q420、Q460、15MnV、15MnTi、16MnNb、15MnVN、14MnVTiRE材質(zhì)的管材應(yīng)在焊接完成48h后，進行超聲波探傷檢查。8） 管材的最短接長為二倍D（管材外經(jīng)）且不得小于600mm。管材接管后,每10000mm的對接接頭不得超過3個；每5000mm的對接接頭不得超過2個；每3000mm的對接接頭不得超過1個。且對接接頭處焊縫應(yīng)與節(jié)點焊縫錯開為1D并不得小于200mm的距離,如圖3.2-9所示。圖3.2-9 對接接頭焊縫與節(jié)點焊縫錯開示意圖9） 相同管材（同管徑同壁厚

19、）對接，接口錯邊小于0.15t(t為壁厚)且小于等于3mm。3 相貫線切割1） 相貫線的切割，必須采用專用數(shù)控相貫線切割機進行。管件在切割前，必須用墨線彈出基準線，作為相貫線切割的起止和管件拼裝的定位線。并保證相交管件的中心軸線交匯于一點。如果管桁架中，斜腹桿中心線交匯于弦桿中心線的外側(cè)（即正偏心）或內(nèi)側(cè)（負偏心），則應(yīng)使交匯的偏心距最小，且應(yīng)滿足：-0.55d0e0.25 d0或-0.55h0e0.25 h0，如圖3.2-10所示。相貫線的切割，應(yīng)按照先大管后小管、先主管后支管、先厚壁管后薄壁管的順序進行。圖3.2-10 斜腹桿、弦桿中心線的偏心示意圖注：d0為圓管直徑；h0為矩管高度；e為

20、偏心距。2） 管件壁厚大于6mm,應(yīng)按圖3.2-27、圖3.2-28、圖3.2-29和表3.2-5的坡口要求，采用定角、定點、固定坡口的方式與相貫線配套切割相貫節(jié)點焊接坡口。3） 相貫線形式主要分為：（1） 二管相貫線a 垂直相交相貫線如圖3.2-11 所示。b 斜交相貫線如圖3.2-12 所示。c 偏心相交相貫線如圖3.2-13所示。圖3.2-11 垂直相交相貫線 圖3.2-12 斜交相貫線 圖3.2-13 偏心相交相貫線(2) 三管相交相貫線和多管交相相貫線如圖3.2-14，圖3.2-15所示。圖3.2-14 三管相交相貫線 圖3.2-15 多管相貫線（3） 與環(huán)管或球相貫線a. 與外環(huán)管

21、相貫線如圖3.2-16所示。b. 與內(nèi)環(huán)管相貫線如圖3.2-17所示。c. 與球相貫線如圖3.2.17-18所示。圖3.2-16外環(huán)管相貫線 圖3.2-17內(nèi)環(huán)管相貫線 圖3.2.318管球相貫線4） 若采用火焰或等離子數(shù)控相貫線切割機進行相貫線切割，切割后必須將相貫線周圍殘留熔渣清除干凈，防止焊接缺陷產(chǎn)生。5）管件切割時應(yīng)根據(jù)不同的節(jié)點形式，參考下述規(guī)定預(yù)留焊接收縮余量：鋼管球節(jié)點加襯管時，每條焊縫收縮余量應(yīng)留1.53.5mm，不加襯管時，每條焊縫收縮余量應(yīng)留1.02.0mm。焊接鋼板節(jié)點，每個節(jié)點焊縫收縮余量應(yīng)留2.03.0mm。相貫節(jié)點，每條焊縫收縮余量應(yīng)留1.02.0mm。4 彎管1）

22、彎管可以采用冷彎和熱彎的方法。但對于管徑較大和壁厚較厚彎曲半徑較?。ㄍǔ20m）的管件推薦使用較為先進的中頻熱彎工藝。2）彎管工藝流程：設(shè)定模形靠板彎曲（冷彎、熱彎）成型放 樣3）弧形、平面內(nèi)函數(shù)曲線或平面內(nèi)自由曲線的管件在彎制成形之前必須進行詳細的控制點坐標計算，對單曲率桿件，每根下料桿件的彎曲前控制計算點不得少于5個點，對于曲率較大的桿件或多曲率桿件，其形狀控制點相應(yīng)增加。同時要求彎管成形后的檢查控制點應(yīng)不少于桁架上下弦桿節(jié)段控制點，檢查時可以采用節(jié)點相對坐標進行校核（圖3.2-19）。4）彎管的質(zhì)量應(yīng)滿足表3.2-1規(guī)定的加工公差要求。 （） （） (c)圖3.2-19 曲線桁架成形控

23、制點表3.2-1 彎管加工公差要求項目允許偏差備注管徑的橢圓率（Dmax-Dmin）/Dmax8%矢（弦）高020mm弧長L1500，且20mm壁厚減薄量13t,且1.5mm 注： 1、Dmax、Dmin為管測點的最大、最小直徑； 2、t為管壁厚度。5 節(jié)點板或節(jié)點球加工1) 節(jié)點板(1)焊接鋼板節(jié)點分為單板和十字節(jié)點板，用于連接管桁架桿件(圖3.2-20)。十字節(jié)點板宜由二塊帶企口的鋼板對插而成，也可以由三塊鋼板焊接而成。十字節(jié)點板 構(gòu)造如圖3.2-21(a)、(b)所示。圖3.2-20 單板節(jié)點示意圖 () ()圖3.2-21 十字節(jié)點板構(gòu)造示意圖(2) 板節(jié)點所用的鋼材應(yīng)同管桁架桿件鋼材

24、一致，板材厚度由設(shè)計根據(jù)內(nèi)力計算確定，一般比連接桿件厚度大2mm，但不得小于6mm。節(jié)點板大小尺寸由設(shè)計確定。十字節(jié)點板的豎向焊縫宜采用V形或K形坡口的全熔透對接焊縫。(3) 鋼板節(jié)點的節(jié)點板長度尺寸允許偏差為±2mm，角度允許偏差為±20，可用角尺或樣板檢查，其接觸面應(yīng)密合。2) 節(jié)點球加工焊接空心球節(jié)點，是目前管桁架中應(yīng)用較多的一種節(jié)點。它構(gòu)造簡單，受力明確，球體無方向性，可以與任意方向的管件連接。(1)焊接空心球加工工藝流程：裝配焊接沖壓成半球（熱壓、冷壓）圓板下料機械加工 (2) 焊接空心球構(gòu)造，由兩個半球焊接而成，可分為不加肋（圖3.2-22）和加肋（圖3.2-2

25、3）兩種?？招那蛲鈴脚c壁厚的比值按設(shè)計要求一般可選2545?？招那虮诤衽c連接管件最大壁厚的比值選用1.22.0?？招那虮诤褚话悴恍∮?mm。(3) 當空心球外徑大于等于300mm,且桿件內(nèi)力較大需要提高承載力時，可在球內(nèi)兩半球?qū)柑幵鲈O(shè)肋板，使肋板與兩半球三者焊成一體，見圖3.2-23。肋板厚度不小于球體壁厚；肋板本身可挖空以減輕自重，一般可挖去其直徑的1312。為了方便兩個半球的拼裝，在肋板上可采用凸臺，其凸臺高度不得大于1mm。內(nèi)力較大的管件應(yīng)位于肋板平面內(nèi)。圖3.2-22 不加肋空心球 圖3.2-23 加肋空心球(4) 焊接空心球裝配焊接前須在半球上鉆一個5mm10mm的排氣孔，待焊接完

26、成檢驗合格后用塞焊的方式將孔封閉。(5) 焊接球節(jié)點的半球出胎冷卻后，應(yīng)對半圓球用樣板修正弧度，然后按半徑切割半圓球平面，并留出拼圓余量。半圓球修正、切割以后，宜采用機械或自動、半自動火焰切割方法打坡口。其坡口角度、鈍邊、間隙如圖3.2-22和圖3.2-23所示。(6) 加肋空心球，按加肋的形式分為加單肋和加垂直雙肋。對于加垂直雙肋的空心球，在圓球拼裝前，應(yīng)對半球進行加肋、焊接。(7) 球拼裝應(yīng)在胎具上進行，拼裝應(yīng)保持球的直徑尺寸和圓度一致。(8) 空心球焊接可用手工電弧焊或CO2保護焊的多層焊。壁厚大于16mm的大型空心球焊接時，為了保證質(zhì)量，宜先采用CO2保護焊或手工電弧焊小直徑焊條打底，

27、再用埋弧焊填充、蓋面。其焊接工藝參數(shù)與對應(yīng)的平板焊接相近。拼裝好的球體，應(yīng)放在焊接胎架上轉(zhuǎn)動（手工或機械），采用180°對稱順序焊法，見圖9.3.2-24。圖3.2-24 球體轉(zhuǎn)動對稱焊接順序示意圖 (9) 焊接空心球，焊接后的球表面應(yīng)光滑平整，不得有局部凸起或折皺，其加工的尺寸公差必須符合表3.2-2規(guī)定。表3.2 焊接空心球加工尺寸公差球直徑（mm）直徑公差（mm）圓度（mm）壁厚減簿量（mm）兩半球?qū)阱e邊量（mm）300±1.51.513%t且1.51.0300±2.52.5注：t為空心球壁厚。(9)焊接球焊縫應(yīng)按JGT3034.1標準進行超聲波探傷檢查，

28、其質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求，當設(shè)計無要求時，應(yīng)符合GB5020052001標準規(guī)定的二級焊縫標準。3) 鑄鋼件加工(1)管桁架鑄鋼節(jié)點構(gòu)件鑄造一般工藝流程：熱處理澆 鑄落 砂機 加造 型(2) 管桁架鑄鋼件鑄造模型尺寸應(yīng)考慮鑄件的收縮量，砂必須采用優(yōu)質(zhì)砂。為保證鑄件表面光滑、不粘砂，砂型應(yīng)用干燥型或自硬型。(3) 鑄造鋼水應(yīng)充分精煉純凈，盡量減少非金屬夾雜物，應(yīng)從爐中取樣進行化學(xué)成分分析，保證鋼水質(zhì)量。(4) 應(yīng)采用高強度的耐火釉磚作燒口系統(tǒng)，并保證鋼水能順利凝固和充分的補灌，防止?jié)茶T系統(tǒng)中的型砂剝落而使鑄件夾砂。(5) 澆鑄完成的鑄件應(yīng)逐漸冷卻，避免由于鑄件應(yīng)力或局部冷卻產(chǎn)生的熱應(yīng)力使鑄件變形或開

29、裂。拆箱后應(yīng)全面清砂，去除冒口、飛濺等附屬物。(6) 管桁架鑄鋼件清砂后，必須經(jīng)整體退火處理，以消除鑄造應(yīng)力，整形或缺陷修補后再經(jīng)正火加回火處理。正火處理過程中，保溫時間不少于4h。(7) 管桁架鑄鋼件不允許有冷裂、熱裂、白點（發(fā)裂）、和熱處理裂紋存在。如有裂縫應(yīng)鏟除焊補，其鏟削深度和鏟削面大小必須滿足如下要求：在支座、節(jié)點主要受力部位及其周圍50mm范圍內(nèi)，經(jīng)鏟削后缺陷面積不超過該面積的10%，斷面減弱不超過10%。(8) 管桁架所使用的鑄鋼件成品的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量分別應(yīng)符合表9.3.2-3、表9.3.2-4的規(guī)定。表3.2-3 管桁架鑄件外觀質(zhì)量要求序號項目要求備注1形狀尺寸形狀鑄鋼件的

30、形狀必須符合設(shè)計規(guī)定。其基本尺寸公差符合設(shè)計要求，或符合GB641486GT13級規(guī)定（壁厚公差符合GB641486GT14級規(guī)定）?；境叽绻罘显O(shè)計要求，或符合GB641486GT13級規(guī)定。壁厚公差符合設(shè)計要求，或符合GB641486GT14級規(guī)定。錯型值1.5mm2重 量重量公差符合設(shè)計要求，或符合GBT1135189MT13級規(guī)定。3表面粗糙度Ra與其它管件連接部位12.5m其它部位50m4表面缺陷飛翅、毛刺、抬型、脹砂、沖砂、掉砂、外滲物、冷隔、澆注斷流、表面裂紋、鼠尾、溝槽、夾砂結(jié)疤、粘砂、皺皮、縮陷、澆不到、未澆滿、跑火、型漏、變形翹曲、冷豆，以及表面夾雜物、氣孔、縮孔、砂眼

31、等缺陷。符合設(shè)計要求和JBJQ8200190合格品的規(guī)定。表3.2-4 管桁架鑄件內(nèi)在質(zhì)量要求序號項目要求備注1力學(xué)性能屈服強度符合設(shè)計和一般工程用鑄造碳素鋼GB55761997、焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件GBT76591987和合金鋼鑄件JBZQ42971986標準規(guī)定?？估瓘姸壬扉L率斷面收縮率沖擊韌性硬度2化學(xué)成分符合設(shè)計和一般工程用鑄造碳素鋼GB55761997、焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件GBT76591987和合金鋼鑄件JBZQ42971986標準規(guī)定。3特殊性能低溫性能設(shè)計要求。斷裂性能疲勞性能4內(nèi)部缺陷縮孔、縮松、疏松、氣孔、夾雜物、裂紋等經(jīng)超聲波無損檢查符合設(shè)計要求，或符合GB723387規(guī)

32、定的二級質(zhì)量等級規(guī)定。6 拼裝和節(jié)點焊接1) 管桁架跨度和自體重量超出吊裝機械吊裝能力時，在地面按起重量分段進行組焊。各段管件之間設(shè)置固定連接點（以點焊連接），分段組焊完成后經(jīng)焊縫及各部尺寸檢驗合格，再拆開分段處的臨時連接點，逐段吊運至安裝位置的臺架上，進行合攏焊縫的焊接。2) 管桁架拼裝單元的拼裝和焊接應(yīng)在預(yù)先準備好的胎架上進行，以保證結(jié)構(gòu)形狀的準確性。單元拼裝的尺寸必須準確，以保證高空安裝（總拼）時節(jié)點的吻合和減少累積誤差。單元體拼裝，總體上應(yīng)按先平面、后空間，從中間向兩邊，從下到上的順序進行；在同一節(jié)點上按先大管后小管、先主管后支管順序進行。盡量減少焊接變形和焊接應(yīng)力。單元體拼焊完成后，

33、標上編號、畫出安裝定位線，等候安裝。3) 管桁架拼裝應(yīng)按表3.2-9規(guī)定嚴格控制拼裝尺寸偏差。4) 當管桁架為弧形時，上下弧形桿的弦高允許偏差小于等于跨度（弦長）的11500，且不超過40.0mm。5) 管桁架管球節(jié)點，管件應(yīng)開坡口。管球連接應(yīng)盡量采用在管件端頭加襯管與球焊接，并在管件與球之間應(yīng)留有一定的間隙以保證焊透，以實現(xiàn)焊縫與管件等強(圖3.2-25)。在條件不允許的情況下，允許不加內(nèi)襯管而采取坡口加角焊縫的措施，保證焊縫強度達到與管件等強（圖3.2-26）。 圖3.2-25 管件加襯管連接 圖3.2-26 坡口加角焊縫連接角焊縫的焊腳尺寸K應(yīng)符合以下要求：當管壁厚度t4mm時，K1.5

34、t且不宜小于4mm; 當管壁厚度t4mm時，K1.2t且不宜小于6mm。6) 一般情況下，球面上相鄰管件的凈間距不宜小于10mm。當球面上匯交的管件較多時，允許部分管件相貫，但必須符合下述要求：(1) 匯交管件的軸線必須通過球體中心線；(2) 相貫連接的兩管件中，截面積大的主管件必須全截面焊在球上（當兩管件截面相等時，取拉桿為主管件）。另一管件則坡口焊在主管件上，但必須保證有34截面焊在球上，并以加肋板補足削弱的面積。7) 管材相貫接頭的拼焊，應(yīng)符合圖3.2-27、圖3.2-28、圖3.2-29和表3.2-5的要求圖9.3.2-27 圓管、矩形管相貫接頭焊縫分區(qū)形式示意圖注： 圓管及方管的相配

35、連接； 圓管及方管的臺階連接； 圓管接頭分區(qū)； 臺階狀矩形管接頭分區(qū)； 相配的方管接頭分區(qū)圖3.2-28 局部兩夾角（）和坡口角（）示意圖圖3.2-29 管材相貫接頭全焊透焊縫的各區(qū)坡口形狀與尺寸示意圖（焊縫為標準平直狀剖面形狀）注： 1尺寸he、hL、b、b、見表9.3.2-5； 2最小標準平直焊縫剖面形狀如實線所示；3可采用虛線所示的下凹狀剖面形狀； 4支管厚度tb16mm;5hK: 加強焊角尺寸2-5 圓管T、K、Y形相貫接頭全焊透焊縫坡口尺寸及焊縫厚度坡口尺寸趾部=180°135°側(cè)部 =150°50°過渡部分 = 75°30°

36、;跟部 = 40°15°坡門角度 最大90°105°時60°40°最小45°37.5°；較小時12較大時 12支管端部 斜削角度 最大根據(jù)所需的值確定最小10°或 105°時45°10°根部間隙 b最大四種焊接方法均為5 mm氣保護焊 (短路過渡)、 藥芯焊絲氣保 護焊：45°時 6 mm； 45°時 8mm； 手工電弧焊 和藥芯焊絲自 保護焊時6mm最小1.5 mm打底焊后 坡口底部 寬度b最大手工電弧焊和藥芯焊絲自保 護焊：為25°40

37、76;時3 mm； 為15°25°時5mm。氣保護焊(短路過渡)和藥 芯焊絲氣保護焊：為30°40°時3 mm； 為25°30°時6 mm； 為20°25°時10 mm為15°20°時13 mm焊縫有效厚度hetb90°時，tb； 90°時， ,但不超過1.75tb2tbhL, 但不超過1.75 tb焊縫可堆焊至滿足要求注：坡口角度30°時應(yīng)進行工藝評定；由打底焊道保證坡口底部必要的寬度b8） 由于管件的直徑、圓度及坡口制作中都存在著誤差，為便于操作，在開坡口時不留

38、鈍邊。間隙保持在0-1.5mm，當間隙大于1.5mm時，可按超標間隙值增加焊腳尺寸。當間隙大于5mm時，應(yīng)采用堆焊和打磨方法，修整支管端頭或在接口處主管表面堆焊焊道，以減小焊縫間隙。但要避免過多地堆焊。9） 焊接方法一般采用低氫型焊條手工電弧焊或二氧化碳氣體保護焊，焊接參數(shù)按表3.2-6、表3.2-7和表3.2-8所列數(shù)值范圍選用。表3.2-6 T、Y、K形節(jié)點手工電弧焊焊接工藝參數(shù)焊條直徑（mm）焊接電流（A）平焊橫焊立焊仰焊3.212014010013085120901204.01601801501701401701401705.0190240170220表3.2-7 CO2氣體保護焊細顆

39、粒過渡焊接工藝參數(shù)焊條直徑（mm）焊接姿勢焊接參數(shù)氣體流量（Lmin）電流（A）電壓（V）速度（mm/min）1.2仰焊20023024301502002080立焊2202602634俯焊28034030381.6仰焊2302602634300400立焊2503003038俯焊3203503442表3.2-8 CO2氣體保護焊短路過渡焊接工藝參數(shù)焊絲直徑（mm）焊接位置焊接參數(shù)氣體流量（Lmin）電流（A）電流（V）速度（mm/min）0.8俯焊9011019212504509121.2俯焊16020024261215立焊10013022231215仰焊120150232412151.6俯焊2

40、6030031332225立焊19023028301822表3.2-9 管桁架拼裝尺寸允許偏差項目允許偏差（mm）圖例節(jié)點中心位置偏移L500，且不超過5mm相貫節(jié)點彎曲偏心e0.55d0(h0)e0.25 d0(h0)相貫節(jié)點扭轉(zhuǎn)偏心e12%d0(h0),且不超過5mm焊接球節(jié)點與鋼管中心偏移2%D,且不超過10mm管件軸線的彎曲矢高fL1/1000,且不大于5.0直腹桿垂直度±L11500，且不超過±3.0管材接口錯邊t/10,不大于3.0截面尺寸平面管桁架高度±H250，且不超過±15.0 三角形管桁架角度±1°四邊形管桁架高度

41、±H250，且不超過±15.0對角線±1% 拱度設(shè)計要求起拱±L5000設(shè)計未要求起拱020分段單元長度20m±2020m±30注：L1管件長度；t為管壁厚度；H為管桁架截面高度；L為管桁架長度；d0為弦管外經(jīng)；h0為矩管高度；D為焊接球外經(jīng)；為理論對角線長度。4 安 裝4.1 管桁架安裝應(yīng)由具備相應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)工程施工資質(zhì)的施工單位承擔，施工現(xiàn)場應(yīng)有相應(yīng)的施工技術(shù)標準、質(zhì)量管理體系、質(zhì)量控制及檢驗制度和經(jīng)審批的施工組織設(shè)計、施工方案（或作業(yè)指導(dǎo)書）等技術(shù)文件。4.2 安裝前應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB502052001和本標準對管

42、、板、焊接球以及分段制作單元進行檢查驗收，不符合要求應(yīng)先進行處理。4.3 管桁架工地現(xiàn)場安裝常用方法有六種：高空散裝法、分條分塊安裝法、高空滑移法、整體吊裝法、整體提升法和整體頂升法。各種方法均有其各自的特點和適用條件，管桁架安裝應(yīng)根據(jù)管桁架受力和構(gòu)造特點（如結(jié)構(gòu)形式、剛度，外形特點，支撐形式，支座構(gòu)造與分布等），在滿足質(zhì)量、安全、進度和經(jīng)濟效益的要求下，結(jié)合本地區(qū)的施工技術(shù)條件和設(shè)備資源配備等因數(shù)，因地制宜、綜合確定合理的安裝方法。4.4 當管桁架安裝要在高空搭設(shè)拼裝支架時，支架上支撐點的位置應(yīng)設(shè)在節(jié)點處。支架應(yīng)驗算其承載力和穩(wěn)定性，必要時可進行試壓，以確保安全可靠；當天安裝的管桁架節(jié)段應(yīng)與

43、支架形成整體穩(wěn)定體系；支架支座下應(yīng)采取措施防止支座下沉。在拆除支架過程中應(yīng)防止個別支撐點集中受力，宜根據(jù)各支撐點的結(jié)構(gòu)自重撓度值，采取分區(qū)分階段按比例下降或用每步不大于10mm的等步下降法拆除支撐點。4.5 將管桁架分成條狀或塊狀單元在高空連成整體時，管桁架單元應(yīng)具有足夠剛度并保證運輸和吊裝中自身的幾何不變性，否則應(yīng)采取臨時加固措施。拱形管桁架在拼裝過程中應(yīng)隨時檢查基準軸線位置、標高及垂直度偏差，并及時糾正。4.6 為保證管桁架順利拼裝，在分條、塊或段合攏處，可采用安裝螺栓等措施。合攏時，可用千斤頂將管桁架單元頂?shù)皆O(shè)計標高，然后連接。4.7 管桁架無論采用何種吊裝方法，吊點（或受力點）應(yīng)選在管

44、桁架的節(jié)點處，并對節(jié)點的承載力以及變形進行驗算，以保證吊裝的安全和管桁架單元不至出現(xiàn)塑性變形。管桁架一般吊裝工藝流程如圖9.4.7-1所示。4.8 管桁架安裝焊縫現(xiàn)場焊接一般工藝流程如圖4.8-1所示。在焊縫焊好后，應(yīng)及時用砂輪和鋼絲刷打磨處理焊縫及其熱影響區(qū)域，補涂防銹底漆，以防止焊縫銹蝕。收縮橫纜風(fēng)接頭臨時拴接定位、焊接下一節(jié)段或臨時支撐試 吊吊裝系纜全面檢查吊裝組織及施工觀測組成立桁架吊裝段運輸?shù)狡鸬跷恢霉?jié)段捆綁、扣索前錨連接正起吊、正落位調(diào)正、 斜拉和扣掛測量控制桁架檢測焊接質(zhì)量檢查圖4.7-1 吊裝工藝流程焊接安全設(shè)備準備與檢查焊接設(shè)備與材料備準定位焊接襯板和引弧板坡口檢查記錄氣象條

45、件檢查記錄坡口表面清理焊 接焊接外觀及超聲波探傷焊接施工記錄檢查驗收記錄焊 接 結(jié) 束下一個作業(yè)點表面涂裝防腐切 換停止焊接作業(yè)焊接電源調(diào)整和焊道清理修 補 焊 接圖4.8-1 現(xiàn)場焊接工藝流程.9 管桁架安裝應(yīng)按表4.9-1的規(guī)定，控制形狀和位置尺寸偏差，保證安全和使用功能。 表4.9-1 管桁架安裝形狀和位置允許偏差項目允許偏差圖例單榀桁架垂直度H1250，且不大于15mm單榀桁架側(cè)向彎曲矢高L11000，且不大于50mm不同方向桁架連接垂直方向偏差4D，且不超過Min(25mm，Rr)水平方向偏差2，且不超過10mm整體垂直度（H250010.0），且不大于50mm整體平面彎曲L1500

46、，且不大于50mm支點中心偏移L3000，且不大于30mm相鄰兩支點高低差L21500，且不大于10mm頂標高偏差H1000，不大于30mm注：H1為單榀管桁架的截面高度； L1為單榀管桁架的跨度； H為管桁架高度； L為管桁架的縱向、橫向長度； L2為相鄰兩支座的距離；D為弦桿外經(jīng)；R為相互連接的管件中大管的外半徑；r為相互連接的管件中小管的外半徑。4.10 管桁架節(jié)段在高空安裝過程中，腹桿管件兩端頭，由于節(jié)點管件較多空間位置受其他管件的限制，無法喂入要求的節(jié)點位置時，管件可以采取下述措施進行拼接：1 斷管措施：將管件從偏離中間16以外斜口斷開，分別將兩端喂入定位焊接后，再采用坡口熔透焊將斜

47、口對接。斜斷口的角度控制在30°45°為宜。 如圖9.4.10-1所示。圖4.10-1 斷管連接示意圖2 揭蓋措施：將管件端頭從管徑中間剖開一定距離后向上斜斷下，然后將管件兩端喂入并焊接后，再將揭蓋扣回采用坡口熔透焊焊接還原。其斜口角度不大于45°，剖開水平長度為一倍管徑且不小于150mm，揭蓋的斷面周長應(yīng)為管件周長的1312。如圖9.4.22所示。圖4.22 管端揭蓋示意圖4.11 管桁架采用分段制作空中對接時，弦桿的節(jié)點可在一個節(jié)間內(nèi)，其上下弦桿的交錯間距應(yīng)500mm，空中對接的節(jié)點可不加內(nèi)襯管進行焊接，其焊縫應(yīng)滿足設(shè)計要求的對接焊縫等級。4.12 所有鋼管的

48、端部均應(yīng)用鋼板封閉并沿周邊連續(xù)滿焊以防空氣進入管內(nèi)造成管內(nèi)壁生銹，影響工程使用壽命。當管壁厚度小于6mm時，封板厚度與管壁厚度相等；當管壁厚度大于等于6mm時，封板厚度應(yīng)不小于6mm。4.13 在安裝過程中有可能積水的管件，應(yīng)在管件的低端鉆一個10mm的排水孔，以防管內(nèi)積水；待管桁架安裝完成后，用塞焊的形式將孔封閉。5 質(zhì)量控制和檢驗5.1 材料管桁架所使用的鋼材、焊材等必須符合設(shè)計要求并按GB502052001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范中第4條的規(guī)定做相應(yīng)的檢驗和試驗。5.2 焊接球加工檢驗焊接球的質(zhì)量按照主控項目和一般項目進行分類控制與檢驗。 主控項目1 焊接球焊縫應(yīng)進行無損檢驗，其質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求，當設(shè)計無要求時應(yīng)符合GB502052001規(guī)范中規(guī)定的二級質(zhì)量標準。檢查數(shù)量：每一規(guī)格按數(shù)量抽查5，且不少于3個。檢驗方法：超聲波探傷或檢查檢驗報告。 一般項目1 焊接球直徑、圓度、壁厚減薄量等尺寸及允許偏差應(yīng)符合本標準表9.3.2.5.21規(guī)定。檢查數(shù)量：每一規(guī)格按數(shù)量抽查5，且不少于3個。檢驗方法：用卡尺和測厚儀檢查。2 焊接球表面應(yīng)無明顯波紋及局部凹凸不平不大于1.5mm。檢查數(shù)量：每一規(guī)格按數(shù)量抽查5，且不少于3個。檢驗方法：用弧形套模、卡尺和觀察檢查。3 焊接球的兩半球?qū)阱e邊應(yīng)不大于1.0mm。檢查數(shù)量：每一規(guī)格按數(shù)量抽查