工程施工工藝和方法鋼結(jié)構(gòu)工程

《市政工程質(zhì)量員》課件

壹第一節(jié)地基與基礎(chǔ)工程貳第二節(jié)砌體工程叁第三節(jié)工程質(zhì)量的政府監(jiān)督管理叁第三節(jié)鋼筋混凝土工程第四章工程施工工藝和方法叁第三節(jié)工程質(zhì)量的政府監(jiān)督管理肆第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程叁第三節(jié)工程質(zhì)量的政府監(jiān)督管理伍第五節(jié)防水工程肆第四節(jié)鋼結(jié)構(gòu)工程4.1鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的主要連接方法

1.鋼結(jié)構(gòu)的連接方法及特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)的連接方法可分為焊接連接、鉚釘連接和螺栓連接三種。

（1）焊接連接。焊接連接構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工方便，節(jié)約鋼材，易于自動(dòng)化施工，但對(duì)疲勞較敏感。焊接連接除少數(shù)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)連接，如繁重工作制的吊車梁和柱、吊車梁和制動(dòng)梁、制動(dòng)梁和柱的相互連接，以及桁架式吊車梁的節(jié)點(diǎn)連接不宜采用外，被廣泛用于工業(yè)與民用建筑的鋼結(jié)構(gòu)中，

(2)

鉚釘連接。鉚釘連接韌性和塑性較好、傳力可靠、質(zhì)量易于檢查，但構(gòu)造復(fù)雜，

用鋼量多，施工麻煩，鉚釘連接除在一些重型和直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中有時(shí)有運(yùn)用外，現(xiàn)已較少使用。

(3)

螺栓連樓。螺檢連樓分為普通螺檢連接和高強(qiáng)度螺栓連接。

2.焊接連接

(1)

焊接連接的方法。鋼結(jié)構(gòu)焊接連接常用的方法有電弧焊，電阻焊和氣焊等。電弧焊又分為手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊成半自動(dòng)焊、co,氣體保護(hù)焊等。

(2)

焊縫的形式與構(gòu)造。焊縫根據(jù)連接構(gòu)件的相對(duì)位置，可分為平接、搭接、下形連接和角接四種焊縫根據(jù)施焊時(shí)焊工所持焊條與焊件間的相對(duì)位置，可分為俯焊、立焊、橫焊和仰焊四種。仰焊操作條件差，焊縫質(zhì)量不易保證，應(yīng)盡量避免。

焊縫根據(jù)截面、構(gòu)造，可分為對(duì)接焊縫和角焊縫兩種。對(duì)接焊縫在施焊前常需將被連接板件加工成坡口，使焊縫容易焊透，坡口的形式與尺寸應(yīng)根據(jù)焊件的厚度和施焊條件來(lái)確定;

常見的坡口形式有V

形、U

形、Y

形、K

形、X形等。對(duì)接焊縫在鋼板的寬度或厚度(厚度相差大于4mm)

有變化的連接中，為了減小應(yīng)力集中，應(yīng)從板的一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1:

2.5

的斜坡，形成平緩過(guò)渡;

對(duì)承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件斜坡應(yīng)不大于1:

4。對(duì)接焊縫的起弧和落弧點(diǎn)，為避免不能熔透而出現(xiàn)缺陷，可采用引弧板。

角焊縫按兩焊腳邊的夾角分為直角角焊縫和斜角角焊縫兩種，直角角焊縫受力性能好，應(yīng)用廣泛。

角焊縫應(yīng)滿足以下構(gòu)造要求:

1)

最小焊腳尺寸hfmin≤.5tm

r，其中tmax為被連接的較厚焊件的厚度。對(duì)自動(dòng)焊，

最小焊腳尺寸可減小1mm,對(duì)T形連接的單面角焊縫，最小焊腳尺寸應(yīng)增加lmm，當(dāng)焊

件厚度小于等于4mm

時(shí)，則最小焊腳尺寸與焊件同厚。

2)

最大焊腳尺寸hfmax.≤1.2tmin

其中tmin為被連接的較薄焊件的厚度。同時(shí)沿板件邊

緣(厚度為t)

施焊的角焊縫還應(yīng)滿足:

當(dāng)l>6mm時(shí)，hfmax≤l-(1~2)mm;

當(dāng)t<6mm

時(shí)，hfmax≤t。

3)

最小計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)大于等于8倍焊腳尺寸且大于等于40mm。

4)

在搭接連接中，搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度的5

倍，且不得小于25mm。

5)

在次要構(gòu)件或次要焊縫的連接中，如按計(jì)算所需要的焊縫長(zhǎng)度過(guò)小時(shí)，可采用斷續(xù)角焊縫，斷續(xù)角焊縫焊段的長(zhǎng)度不得小于10

倍的焊腳尺寸或50mm,其凈距不應(yīng)大于15t

(對(duì)受壓構(gòu)件)

或30t

(對(duì)受拉構(gòu)件)，為較海焊件的厚度。

(3)

焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。鋼結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中，由于焊件局部受到劇烈的溫度作用，加熱熔化后又冷卻凝固，經(jīng)歷了一個(gè)不均勾的升溫冷卻過(guò)程，導(dǎo)致焊件各部分的熱脹冷縮不均勻，從而使焊接件產(chǎn)生的變形叫殘余變形，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。

焊接現(xiàn)余文形和理余皮力是悍技結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)。切提政余變形使抗構(gòu)構(gòu)件不龍保持正確的設(shè)計(jì)定才及檢管，嚴(yán)重時(shí)使構(gòu)件無(wú)扶安裝健位。甚至無(wú)法使川，綁技提余應(yīng)力會(huì)降低鋼材的剛度、穩(wěn)定來(lái)載力和或勞強(qiáng)度，尤其是在低溫情況下，會(huì)出現(xiàn)冷脆斷裂現(xiàn)象。

消除或減少焊接殘余變形和殘余應(yīng)力的施工措施:

1）采用合理的隨焊次序，如分段退焊分層爆、對(duì)角跳焊等，

2）施焊前給構(gòu)件一個(gè)和焊接交形相反的預(yù)變形，使構(gòu)件在焊接后產(chǎn)生的焊接變形與之抵消

3)

對(duì)于小尺寸焊件，在施焊前預(yù)熱。或施焊后回火。

4）采用機(jī)械校正法消除焊接殘余變形。

(4)

焊縫質(zhì)量檢查。焊縫質(zhì)量檢查一般包括外觀檢查和無(wú)橫檢驗(yàn)兩方面。

外觀檢查應(yīng)在焊縫冷卻至工作地點(diǎn)溫度以后進(jìn)行，低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在完成焊接24h后

進(jìn)行。

外觀檢查要求焊縫金屬表面焊波應(yīng)均勺，不得有聚紋，焊瘤等缺陷。一級(jí)、二級(jí)焊縫不得有表面氣孔、夾渣，強(qiáng)坑、裂紋、電強(qiáng)擦傷等缺陷。且一級(jí)焊縫不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。外觀檢查還要用海量工縣檢查焊縫的長(zhǎng)度、焊腳尺寸、媒縫的間距及焊縫的位置等。無(wú)損檢驗(yàn)有西粉探傷，渦流探傷、診選探傷，射線探傷和超聲波探傷等。

設(shè)計(jì)要求全焊透的一級(jí)、二級(jí)焊縫應(yīng)采用無(wú)損探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢查，其中一級(jí)焊縫要求全數(shù)檢驗(yàn)二級(jí)焊縫檢驗(yàn)比側(cè)不低于20%。

3.螺栓連接

螺栓的規(guī)格還可以按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，用螺栓的性能等級(jí)來(lái)表示。螺栓的性能等級(jí)共有10級(jí)，分別為3.6級(jí)、4.6級(jí)、48級(jí).5.6級(jí)、5.8級(jí)、6.8級(jí)、8.8級(jí)、9.8級(jí)、10.9級(jí)和12.9級(jí)(8.8級(jí)及以上的螺栓為高強(qiáng)度螺栓，8.8級(jí)以下的為普通螺栓)。小數(shù)點(diǎn)前的數(shù)字表示螺栓材料的最低抗拉強(qiáng)度，如“3”表示30

N

/mn‘;

小數(shù)點(diǎn)及后面的數(shù)字(如“0.9”)

表示螺栓材料的屈強(qiáng)比，即屈服強(qiáng)度與最低抗拉強(qiáng)度的比值。

螺栓的排列有并列和錯(cuò)列兩種。螺栓在構(gòu)件上的排列應(yīng)滿足受力要求，還要滿足構(gòu)造要求和施工要求。螺栓連接的構(gòu)造要求有每一桿件在節(jié)點(diǎn)上或拼接連接的一側(cè)，永久性螺栓的數(shù)量不宜少于兩個(gè)(對(duì)組合構(gòu)件的綴條，其端部連接可采用一個(gè)螺栓);

對(duì)抗震設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，每一桿件在節(jié)點(diǎn)上或拼接連接的一側(cè)，永久性螺栓的數(shù)量不應(yīng)小于3

個(gè)。螺栓連接的施委求有:

永久性的普通螺栓，每個(gè)螺栓一端不得墊2

個(gè)及以上的墊圈，并不得采用大蝶母代替墊國(guó)螺栓擰緊后，外露絲扣不應(yīng)少于2個(gè)絲扣螺栓孔不得采用氣制擴(kuò)孔

（1）普通螺栓連接。普通螺栓的規(guī)格為大六角頭型。其代號(hào)用字母M

和公稱直徑的

毫米數(shù)表示，一般受力螺栓>M16.常用M16、M20、M24

等。(2)高強(qiáng)度螺栓連接。高強(qiáng)度螺栓按受力原理分為摩擦型高強(qiáng)度螺栓和承壓型高強(qiáng)度螺栓兩種。摩擦型高強(qiáng)度螺栓在工程中的運(yùn)用較廣泛。

高強(qiáng)度螺栓根據(jù)外形分為大六角頭螺栓和祖剪型螺栓網(wǎng)種。大角頭螺檢隨加預(yù)拉力集通過(guò)轉(zhuǎn)角法成扭能法建立的。扭有型爆檢是通過(guò)行林綠栓尾部帶情口的梅花卡頭建立的。

高強(qiáng)度螺栓施工的一般規(guī)定:1)高強(qiáng)度螺栓連接施工前，應(yīng)對(duì)連接副和摩面進(jìn)行檢驗(yàn)和復(fù)驗(yàn)。合格后方可進(jìn)行施工安裝。2）鋼構(gòu)件拼裝前，應(yīng)清除飛邊、毛刺、焊接飛酸物。摩擦面應(yīng)保持干燥、整店。不得在雨中作業(yè)。對(duì)每個(gè)連接接頭，應(yīng)先用臨時(shí)螺栓和沖釘定位。為防止損傷螺紋引起祖矩系數(shù)的變化。嚴(yán)禁把高強(qiáng)度螺栓作為臨時(shí)螺栓使用。對(duì)何個(gè)連接接頭。臨時(shí)螺栓和沖釘?shù)臄?shù)應(yīng)由計(jì)算確定，但不少于安裝孔的113.每一節(jié)點(diǎn)院至少放人兩個(gè)臨時(shí)螺栓，沖釘?shù)?/p>

數(shù)量不多于臨時(shí)螺栓數(shù)量的30%。1)安裝高強(qiáng)度螺栓時(shí)，高強(qiáng)度螺栓應(yīng)自由穿人。不得強(qiáng)行敞打，并不得氣制擴(kuò)孔，穿人方向宜一致井便于操作。高強(qiáng)度螺檢的安裝應(yīng)按定順序施擰，宜由螺栓群的中央順序向外擰緊，井應(yīng)在當(dāng)天終擰完成5)高強(qiáng)度螺檢的擰緊，應(yīng)分初擰和終擰。對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)應(yīng)分初擰、復(fù)擰和終擰。復(fù)擰扭矩應(yīng)等于初擰扭矩。7)高強(qiáng)度螺栓連接副終擰后，螺栓絲扣外露應(yīng)為2~3扣，其中允許有10%的螺栓絲扣外露1扣成4扣。4.2鋼結(jié)構(gòu)安裝

1.鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝

鋼結(jié)構(gòu)安裝施工工藝流程一般為:

安裝前的準(zhǔn)備工作----鋼柱安裝---吊車梁安裝--吊車軌道安裝----屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安裝----圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝----零星構(gòu)件安裝。

2

鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作

安裝前的準(zhǔn)備工作包括

(1)

進(jìn)一步落實(shí)和深化施工組織設(shè)計(jì)，確定需要吊裝的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的數(shù)量，選

擇合適的超重機(jī)械，明確起重機(jī)的開行路線和施工程序。選擇正確的吊裝方法，制定全面的質(zhì)量和安全技術(shù)措施。

(2)

認(rèn)真閱讀施工圖紙，組織施工技術(shù)交底。

(3)

設(shè)置和檢查測(cè)量觀測(cè)點(diǎn)的位置。

(4)

對(duì)基礎(chǔ)工程進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。

(5)

按構(gòu)件明細(xì)表核對(duì)進(jìn)場(chǎng)的構(gòu)件，檢查外觀質(zhì)量和質(zhì)量證明文件等。

(6)

吊裝前彈出構(gòu)件的安裝中心線。

(7)

施工現(xiàn)場(chǎng)檢查，確認(rèn)是否具備作業(yè)條件。

3.鋼柱的吊裝

鋼柱的吊裝施工工藝包括鋼柱的梆扎---吊升就位----臨時(shí)固定----校正----最后固定，鍋?zhàn)“惭b的允許偏差應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)要求。

4.吊車梁的安裝

吊車梁的安裝應(yīng)符合下列要求

（1）吊車梁的安裝應(yīng)在柱子第一次校正和性間支撐安裝后進(jìn)行。安裝順序應(yīng)從有柱間支撐的跨間開始吊裝后的吊車梁應(yīng)進(jìn)行臨時(shí)固定。

(2)

吊車梁的校正皮在屋面系統(tǒng)構(gòu)件安裝并永久連接后進(jìn)行，其允許偏差應(yīng)著合鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)要求。

(3)

吊車梁頂面標(biāo)高的校正可通過(guò)調(diào)整柱底墊板厚度，調(diào)整吊車梁與柱牛腿支承面間墊板厚度，調(diào)整后墊板應(yīng)焊接牢固。

(4)

吊車梁下翼緣與柱牛腿連接應(yīng)符合要求。

(5)

吊車梁與輔助桁架安裝宜采用拼裝后整體吊裝。其側(cè)向彎曲，相曲和港直度應(yīng)養(yǎng)合附結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)要求。

(6)

當(dāng)制動(dòng)板與吊車梁為高強(qiáng)度螺檢連接。與輔助桁架為焊核時(shí)，應(yīng)先將制動(dòng)板與吊車梁用沖釘和臨時(shí)安裝螺栓臨時(shí)固定，制動(dòng)板與輔助桁架用點(diǎn)焊臨時(shí)固定，經(jīng)檢查各部尺寸井確認(rèn)符合有關(guān)要求后再焊接制動(dòng)板之間的拼接縫。

(7)

焊接制動(dòng)板與輔助桁架的連接焊縫，安裝吊車梁時(shí)，中部宜考向輔助桁架。開應(yīng)采取防止產(chǎn)生變形的焊接工藝施焊。5.吊車軌道的安裝

吊車軌道安裝應(yīng)符合下列要求

（1）

吊車軌道安裝應(yīng)在吊車梁安裝符合規(guī)定后進(jìn)行。

(2)

吊車軌道的規(guī)格和技術(shù)條件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如有變形應(yīng)經(jīng)嬌正后方可安裝，

(3)

在吊車梁頂面彈安裝基準(zhǔn)線，也可在吊車梁頂面拉設(shè)鋼絲線，作為軌道安裝基準(zhǔn)線

(4)

軌道接頭采用魚尾板連接時(shí)，軌道接頭應(yīng)頂緊，問(wèn)即不應(yīng)大于3mm.接頭錯(cuò)位

不應(yīng)大于1mm.伸縮縫應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其允許偏差為士3mm.

(5)

軌道采用樂(lè)軌器與吊車梁連接時(shí)。壓軌器與吊車梁翼緣應(yīng)密貼，其間院寬度不得大于0.5mm

間隊(duì)長(zhǎng)度不得大于壓軌器長(zhǎng)度的1/2

用軌器周定螺栓紫固后，螺紋露長(zhǎng)不應(yīng)少于2信螺距當(dāng)設(shè)計(jì)要求壓軌器底座焊接在吊車梁翼緣時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)暮附庸に嚕詼p少吊車梁的變形。

(6)

軌道端頭與車擋之間的間家應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

(7)

軌道安裝我允許偏差應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)工程施工驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定。

6.屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安裝

屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安裝應(yīng)符合下列要求

(1)

屋架安裝應(yīng)在柱子校正符合要求后進(jìn)行。

(2)

對(duì)分段出廠的大型行架，現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)現(xiàn)場(chǎng)組裝的平臺(tái)，支點(diǎn)的高度差不應(yīng)大于支點(diǎn)間距的1000.且不超過(guò)10mmn

構(gòu)件組裝時(shí)應(yīng)按制作單位的編號(hào)和順序進(jìn)行，不得隨意調(diào)整，桁架組裝時(shí)，應(yīng)先用臨時(shí)螺栓和沖釘固定，取桿應(yīng)同時(shí)連接，經(jīng)檢查達(dá)到規(guī)定后，方可進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的永久連接。

(3)

屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可采用擴(kuò)大組合拼裝后吊裝，擴(kuò)大組合排裝單元宜為具有定剛度的空間結(jié)構(gòu)，也可進(jìn)行局都加周達(dá)到要求。擴(kuò)大拼裝后結(jié)構(gòu)的允許偏港應(yīng)符合制結(jié)構(gòu)工樓施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

（4）

屋面系統(tǒng)結(jié)構(gòu)每跨第一、第二福屋架及構(gòu)件形成的結(jié)構(gòu)單元，是其他結(jié)構(gòu)安裝的基