管桁架鋼結(jié)構(gòu)制作通用工藝

1、湖北鴻路鋼結(jié)構(gòu)有限公司管桁架制作通用工藝編制審核批準(zhǔn)湖北鴻路鋼結(jié)構(gòu)有限公司工藝技術(shù)部目 錄 第一章 編制依據(jù)2第二章 工程材料2一 管材的要求2二 板材及型材的要求3三 螺栓的要求3四 焊材的要求3五 涂料的要求4第三章 管桁架制作工藝5 一 管桁架制作流程5二 管桁架鋼結(jié)構(gòu)制作重點及制作難點5三 放樣6四 預(yù)拋丸7五 下料7六 裝配焊接9七 桁架制作分段 14八 除銹噴漆 15九 構(gòu)件的包裝及發(fā)運 16說 明本工藝文件僅適用于本公司管桁架鋼構(gòu)件的加工制造焊接施工。適用于強度等級為Q345B和Q235B系列的鋼材。本工藝文件是根據(jù)本公司的加工焊接設(shè)備所具有的功能，并經(jīng)焊接工藝性試驗，以及焊接技

2、術(shù)管理能力和生產(chǎn)實踐為基礎(chǔ)而編制。本工藝流程符合管桁架鋼構(gòu)件制作加工工藝流程及重點部位檢查流程圖。本工藝文件編制的主要依據(jù)為，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB502052001）和建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ812002），高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ99-98）以及焊接工藝性試驗結(jié)果。第一章 編制依據(jù)一 編制依據(jù)1）高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ99-982）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程 JGJ81-20023）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50205-20014）結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 GB8162-19995）直縫電焊鋼管 GB11345-896）低合金鋼焊條 GB5118-957）碳鋼焊條

3、 GB5117-958）熔化焊用鋼絲 GB/T14957-949）氣體保護焊用鋼絲 GB/Y14958-9410）鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法 GB11345-9111）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50017-200312）碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB700-8813）低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-9414）厚度方向性能鋼板 GB5313-85第二章 工程材料一 管材的要求管桁架材料主要采用Q235B和Q345B鋼材，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-88）及低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-94）的要求。其力學(xué)性能及碳、硫、磷、錳、硅含量的合格保證必須分別符合標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)用無

4、縫鋼管（GB8162-1999）。二 板材及型材的要求1 所有鋼材必須具有質(zhì)量證明書， 并應(yīng)符合設(shè)計要求及相關(guān)規(guī)范。對所有材料應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗及抽樣復(fù)檢，取樣方法與檢驗結(jié)果應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；厚鋼板必須依規(guī)定作UT檢測，檢查是否有不符合規(guī)定的夾層存在.2鋼材應(yīng)無脫皮裂傷、翹曲等缺陷，當(dāng)鋼材的表面有銹蝕、麻點或劃痕等缺陷時，其深度不得大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差值的1/2；3鋼材表面銹蝕等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB8923規(guī)定的C級及C級以上； 4鋼材端邊或斷口處不應(yīng)有分層、夾渣等缺陷。5主要鋼材鋼板及型鋼的化學(xué)成分、力學(xué)性能和其它質(zhì)量要求均應(yīng)按相應(yīng)的國家

5、現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。三 螺栓的要求1高強螺栓六角頭高強度螺栓及其螺母、墊圈的制作及技術(shù)條件應(yīng)分符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1228-91、GB1229-91、GB1230-91、GB/T1231-91的規(guī)定。2普通螺栓C級螺栓，其性能等級為符合圖紙的材質(zhì)要求。普通螺栓及其螺母、墊圈的制作應(yīng)分別符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5780-86、GB41-86、GB95-86的有關(guān)規(guī)定。四 焊材的要求1焊材的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求；2手工焊接所用焊條型號應(yīng)與母材金屬強度相適應(yīng)。自動焊接或半自動埋弧焊接所用的焊絲和焊劑等，應(yīng)與母材金屬強度相適應(yīng)。所有焊條必須有合格證明焊接材料與母材的匹配應(yīng)符合設(shè)

6、計要求及國家現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；3對用于一級焊縫等重要鋼結(jié)構(gòu)的焊接材料應(yīng)進(jìn)行抽樣復(fù)驗，復(fù)驗的數(shù)量、方法及結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求；4嚴(yán)禁使用有藥皮脫落、焊芯生銹等缺陷的焊條；焊劑應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行烘焙后使用。5焊材使用方法如下表所示焊接方法材質(zhì)焊材牌號焊接位置手工電弧焊Q345BE506定位焊 對接角接Q235BJ422埋弧自動焊Q345BH10Mn2+SJ101H08MnA+HJ431對接角接Q235BHO8A+HJ431CO2氣體保護焊Q345BER50-6定位焊對接 角接Q235BER50-66 焊劑在使用前需按規(guī)定進(jìn)行烘焙：SJ101需300烘焙2小時，HJ431需250烘焙2小

7、時。五 涂料要求各種涂料必須具備產(chǎn)品合格證書和混合涂料的配料說明書。因存放過久，超過使用期的涂料，應(yīng)取樣進(jìn)行質(zhì)量檢測，檢測項目按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定或設(shè)計部門的要求進(jìn)行。1 涂料色澤應(yīng)按設(shè)計要求，符合漆膜顏色標(biāo)準(zhǔn)GB318195色卡編號，必要時可作樣板，封存對比。2 涂料調(diào)制應(yīng)攪拌均勻，防止沉淀，影響色澤，當(dāng)天使用的涂料應(yīng)在當(dāng)天配置。3 不得隨意添加稀釋劑。當(dāng)粘度過大，不便涂（噴）刷時，可適量加入，但一次添加劑量不得超過5。第三章 管桁架制作工藝一 管桁架制作流程管桁架制作流程示意圖如下：原材料及進(jìn)廠預(yù)拋丸除銹零部件下料制作胎架下料管對接放地樣零部件制孔相貫線下料預(yù)拋丸除銹點裝胎架尺寸檢查管桁架組裝

8、焊縫檢測相貫焊接尺寸精度檢查分段外觀檢查修磨 除塵漆膜檢查油漆終檢成品入庫二.管桁架鋼結(jié)構(gòu)制作重點和技術(shù)難點1鋼管相貫線坡口切割由鋼管組成的桁架，有大量的管子相貫坡口。管子相貫線是一個空間曲線，且其坡口角度是隨曲線的變化而變化的，管子相貫線的切割好壞直接關(guān)系到桁架的焊接質(zhì)量及外觀質(zhì)量，是制作過程的關(guān)鍵。采用數(shù)控相貫線切割機進(jìn)行切割，能夠根據(jù)放樣程序在電腦上控制自動切割，并能一次性坡口成形，坡口角度可隨圓周變化，以滿足相貫線接頭處趾部、根部和側(cè)部的不同焊接要求。2 鋼管線性彎弧空間桁架，主桁架弦桿一般是空間曲線，管子的線型彎弧必須光順美觀且要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，為確保鋼管彎曲圓滑成形，必須防止起鼓、起

9、皺。3 節(jié)點制孔鋼結(jié)構(gòu)的零件鉆孔采用數(shù)控平面鉆或搖臂鉆進(jìn)行鉆孔，為了確保鉆孔精度和質(zhì)量，采用模鉆時均須有放樣劃線劃出基準(zhǔn)軸線和孔中心，采用數(shù)控鉆的首次加工品均需檢驗合格后才能批量鉆孔，零件、部件、構(gòu)件鉆孔后均需檢驗合格才準(zhǔn)轉(zhuǎn)入其它工序。4 焊接順序和焊接余量的控制由于焊接變形會影響構(gòu)件的整體精度尺寸，焊接過程中應(yīng)制定合理的焊接順序和焊接方法。1）對于弦桿節(jié)點的焊接余量，應(yīng)首先試作一實驗節(jié)點，焊接完成后進(jìn)行測量，根據(jù)測量值確定焊接余量的大小。2）桁架一般首先焊接中間節(jié)點，再向桁架兩端節(jié)點擴展。3）上下弦桿一般首先焊接下弦桿，再焊接上弦桿，保證整體桁架不會產(chǎn)生下?lián)系淖冃?。?放樣1放樣基本要求所有

10、構(gòu)件應(yīng)按照細(xì)化設(shè)計圖紙及制造工藝的要求，進(jìn)行手工1：1放大樣或計算機的模擬放樣，核定所有構(gòu)件的幾何尺寸。放樣檢驗合格后，按工藝要求制作必要的角度、槽口、制作樣板和胎架樣板。樣板的允許偏差如下表項目平行線距離和分段尺寸對角線差寬度長度孔距樣板角度允許偏差0.5mm1.0mm0.5mm0.5mm202構(gòu)件收縮余量的要求構(gòu)件收縮余量圖紙和工藝文件有要求時按照要求執(zhí)行，沒有要求時按照下表執(zhí)行： 板厚mm每個對接縫收縮余量mm每個環(huán)縫接口收縮量mm161.51.0162.51.5四 預(yù)拋丸1一般管桁架組裝后整體尺寸都比較大，所以在組裝前所有鋼管和零部件都必須預(yù)拋丸處理。2除銹等級應(yīng)達(dá)到GB892388標(biāo)

11、準(zhǔn)Sa2.5級，鋼材除銹經(jīng)檢驗合格后，應(yīng)在六小時內(nèi)噴涂防銹底漆。3涂漆時應(yīng)注意，相貫切割端和需對接端頭不允許涂刷油漆。五 下料 1所有鋼管件建議應(yīng)采用數(shù)控相貫線切割機進(jìn)行下料，如管徑過大可采用鋼管自動切割機下料，鋼管兩端對接坡口55度； 2對主管原則上長度按定尺采購，下料時放焊接收縮余量，焊接收縮量根據(jù)圖紙或工藝要求進(jìn)行預(yù)留，無要求時按照以下要求進(jìn)行預(yù)留：鋼管壁厚6mm，每個節(jié)點預(yù)留1mm；鋼管壁厚8mm，每個節(jié)點預(yù)留1.5mm；具體坡口如下圖, 主管端頭坡口示意圖3對于支撐腹桿，下料時，焊接收縮量根據(jù)圖紙或工藝要求進(jìn)行預(yù)留，無要求時按照以下要求進(jìn)行預(yù)留：鋼管壁厚6mm，預(yù)留1-1.5mm；鋼

12、管壁厚8mm，預(yù)留1.5-2mm；下圖為相貫線切割機下料后端頭拼裝的形狀示意圖。 4下料后，必須立即對構(gòu)件或桿件進(jìn)行檢驗，當(dāng)鋼管不平直及有局部凹陷時，應(yīng)對鋼管進(jìn)行矯正； 5下料后，用油漆筆在桿件端部工整書寫桿件號，同榀桁架的桿件放在一起，如距離拼裝場地較遠(yuǎn)，可進(jìn)行打包，并掛標(biāo)識鐵牌，在鐵牌上寫明桿件所用的構(gòu)件編號、桿件號、數(shù)量。在下料倒運過程中，盡量避免磕碰，彎曲變形，用吊帶進(jìn)行吊裝。6 鋼管、型鋼切割前應(yīng)事先排料，鋼管桁架分段弦桿應(yīng)以鋼管最大利用長度對接，但應(yīng)使接頭至腹桿與弦桿節(jié)點的距離大于或等于500mm。腹桿對接時，接頭位置原則上不大于桿件長度的三分之一（具體視管子來料情況定）但不小于5

13、00mm。 7鋼板的切割，應(yīng)根據(jù)放樣套料圖及數(shù)控切割下料圖，分別進(jìn)行數(shù)控自動切割、半自動切割。8節(jié)點板和加勁板用剪板機、數(shù)控火焰切割機、半自動切割機下料。，不允許采用手工切割下料。9彎管（1）桿件彎圓冷彎圓管通常采用拉彎和壓彎的辦法。拉彎加工要求提供彎管管件的半徑、管長（中心線長度）。壓彎加工要求提供彎管管件的拱高、管內(nèi)外弦長。 （2）彎曲后，鋼管直徑變化不大于3mm，壁厚變化不大于1mm，鋼管表面不能出現(xiàn)折痕和凹凸不平的現(xiàn)象。然后切割端頭，按前述方法下料。（3）較大半徑和板厚的圓管在工廠內(nèi)一般采用放地樣進(jìn)行火焰煨彎。煨彎過程中注意控制溫度，防止起皺和急彎的產(chǎn)生。10鋼管的對接：鋼管與鋼管之間

14、的對接，內(nèi)設(shè)襯管，在胎架上進(jìn)行，具體形狀尺寸如下圖：管對接坡口形式 六 裝配焊接1 圓管桁架組裝的質(zhì)量要求(1) 鋼管對接焊縫同其它焊縫的間距不小于200mm。直縫焊接鋼管對接時,兩縱縫在圓周上的間距不小于200mm（設(shè)計有特別要求的按設(shè)計執(zhí)行）。(2)原則上腹桿不允許對接，腹桿長度超過1700mm時允許對接，且每根腹桿中最多只允許有一個對接接頭，最短的管子不能小于2倍的管子直徑且不能小于800mm。對接接頭要求為一級焊縫（設(shè)計有特別要求的按設(shè)計執(zhí)行）。(3) 主管對接焊縫應(yīng)距離桁架腹桿交點200mm以上（設(shè)計有特別要求的按設(shè)計執(zhí)行）。(4) 構(gòu)件不要求設(shè)引弧、熄弧板的角焊縫，終止處必須進(jìn)行包

15、角焊,引弧和熄弧端相距10mm以上。(5) 圓管桁架組裝、預(yù)拼在胎架或者平臺上，按照工藝規(guī)定的工序進(jìn)行，組裝前對零部件進(jìn)行檢查，組裝的允許偏差見下表。項 目允許偏差（mm）圖 例測量工具對接接頭底板錯位t161.5角尺16t30t/10t303.0對接接頭的間隙偏差手工點弧焊+4.00鋼尺、塞尺埋弧自動焊和氣體保護焊+1.00對接接頭的直線度偏差2.0鋼尺根部開口間隙偏差（背部加襯板）2.0鋼尺、角尺鋼管直徑（d）偏差d/5005.0鋼直尺塞尺對口錯邊t/10且不應(yīng)大于3.0角尺管口圓度d/500且不大于5.0鋼尺（6）由于桁架結(jié)構(gòu)基本相同，將選擇有代表性的桁架進(jìn)行工藝分析。為保證各主管尺寸形

16、狀的正確性，在裝配前進(jìn)行預(yù)拼裝，在連接處增加連接耳板，用螺栓進(jìn)行連接（不焊），檢查其正確性，如有不符立即進(jìn)行矯正、整改。（7）對桁架主管及相互之間的腹桿在裝配平臺上利用組裝胎架（如下圖）進(jìn)行裝配，裝配順序為在胎架上先組裝上弦及下弦的主管，確定其空間位置，然后裝配支管并定位、焊接。方型桁架裝配胎架示意圖 三角形桁架裝配胎架示意圖 (8)拼裝胎架將桁架主管固定在裝配平臺上，再用龍門吊將已接好的主管放置在如圖對應(yīng)位置，固定定位塊，調(diào)節(jié)調(diào)整板，確保主管之間的相對位置； 如組裝胎架阻擋單支腹桿裝配，可暫不組裝，等整品桁架裝焊牢固吊離胎架后再組裝方形桁架裝配位置示意圖如組裝胎架阻擋單支腹桿裝配，可暫不組裝

17、，等整品桁架裝焊牢固吊離胎架后再組裝三角形桁架裝配位置示意圖(9) 在胎架上對主管的各節(jié)點的中心線進(jìn)行劃線；（10）桁架的結(jié)構(gòu)形式為弦桿貫通，腹桿焊接在弦桿上，其節(jié)點為腹桿與弦桿直接焊接，直接焊接的相貫節(jié)點，其形式如下： (12)裝配腹桿并定位焊，對腹桿接頭定位焊時，不得少于4點；定位焊后檢驗定位焊后組件的正確性。2 桁架的焊接要求（1）管桁架組裝定位好后，對縱橫桁架進(jìn)行焊接，焊接時，為保證焊接質(zhì)量，盡量避免仰焊、立焊。(2)桁架結(jié)構(gòu)采用腹桿與弦桿直接焊接的相貫節(jié)點，弦桿截面貫通，腹桿焊接于弦桿之上，焊接時，對如下圖所示節(jié)點，當(dāng)支管與主管的夾角小于90度時，腹桿端部的相貫焊縫分為A，B，C，D

18、四個區(qū)域，其中A，B區(qū)采用等強坡口對接熔透焊縫，D區(qū)采用角焊縫，焊縫高度為1.5倍管壁厚，焊縫在C區(qū)應(yīng)平滑過渡。當(dāng)腹桿與弦桿相垂直時，腹桿端部的相貫焊縫分為A，B兩個區(qū)域，當(dāng)腹桿壁厚不大于5mm時可不開坡口，由于在趾部為熔透焊縫，在根部為角焊縫，側(cè)邊由熔透焊縫逐漸過度到角焊縫，同時考慮焊接變形，因此必須先焊趾部，再焊根部，最后焊側(cè)邊。 A：趾部 B:側(cè)邊 C：過渡區(qū) D：根部節(jié)點焊縫位置分區(qū)（3）桁架支座節(jié)點處的焊接，其加勁肋、短鋼柱與支座底板之間及加勁肋與短鋼柱之間均用雙面角焊縫連接，滿焊。（4）相貫接頭部分焊透焊縫各區(qū)坡口形狀與尺寸細(xì)節(jié)應(yīng)符合下圖要求；（5）管材T、Y、K形相貫接頭角焊縫的計算厚度 七 桁架制作分段1 空間桁架超長時，在地面上根據(jù)桁架的長度制作胎架，為保證桁架弧線的尺寸精度，桁架按臥位平放的方式進(jìn)行拼裝，如下示意圖所示。2 桁架主管的各個分段部位用如下圖方法用螺栓臨時固定；主管之間臨時連接固定示意圖3在鋼平臺上，劃出桁架各弦桿、腹桿中心線及輪廓線的投影線。根據(jù)桁架長度設(shè)置弧形胎架。拼裝胎架放線時，應(yīng)考慮到桁架位置的逐步變化4 桁架預(yù)拼裝允許偏差見下表構(gòu)件類型項 目允許偏差梁、桁架跨度最外端兩安裝孔或兩端支撐面最外側(cè)距離+5.0-10.0接口截面錯位2.0拱度設(shè)計要求起拱L/5000設(shè)計未要求起拱L/20000節(jié)點處桿件軸線錯位4.0管構(gòu)件預(yù)拼裝單