大型钢屋架现场制作工法.doc

大型钢屋架现场制作工法 单位 中建八局安装公司 编制人李艺 时间 1997.11 目录 前言2 1、特点2 2、适用范围2 3、施工工艺2 4、主要机械设备6 5、劳动力组织6 6、质量控制6 7、安全控制7 8、经济分析7 9、工程应用实例8 前言 在广西万泰啤酒有限公司扩建工程中，厂房钢屋架（实腹梁）全部采用δ14的钢板制作，钢屋架最大的长达24.14m，高1.9m。此种类型的钢结构工程在现场施工中焊接变形很难控制，我公司在多方取证，反复试验的基础上采作刚性固定法配合4个焊工同步分段退焊进行施工，成功地解决了这一技术难题，完成了约700吨的钢屋架实腹梁的现场制作。经德国steinckcr公司、广州轻工业设计院、南宁市质检站验收，一次合格率为100。现在实际施工的基础上，系统总结，编制本工法。 1、特点 1.1合理安排工序，使各工序均能连续施工，工程进度快。 1.2采用样板号料，在平台上放出大样，制作组对一次成形。 1.3在焊接工艺方面，采用刚性固定法配合4名焊工同步分段退焊法进行施工，可靠地控制焊接变形。 2、适用范围 本工法是实践的基础上总结编制而成，可靠实用，适用于同一类型的钢梁，钢柱等钢结构现场制作工程。其他规格，类型的钢结构制作工程亦可参考本工法。 3、施工工艺 （以116榀24.14m跨度实腹梁钢屋架制作为例。其结构简图见附图一） 3.1施工工艺见下页 3.2.1组装 3. 2. 1. 1材料号料和切割 （1）放样前，认真熟悉图纸．研究各零部件的外形尺寸，并将其数量进行统计汇总，作为制作样板的准备，并按实际进场板材进行排版，尽可能提高材料的利用率，而减少损耗。 （2）样板采用δ 0.5mm的镀锌铁皮制作；以保证大量反复使用后样板尺寸可靠性。同时，对各种样板进行编号，注明图号，零部件名称、件数、位置、规格及加工符号等内容，以便使下料工作不致发生混乱，便于使用，并且妥善保管样板，防止折叠和锈蚀，并进行定期校核，发现问题及时处理。 检验确认 制作现场平台铺设 领料 放样号料 翼缘板 腹板 其他零件 气割下料 气割下料 气割下料 坡口加工 坡口加工 加工 拼装焊接 拼装焊接 检查 矫正边缘加工 矫正边缘加工 屋架放大样制模 点焊组装 焊接 最终检验 检查确认 焊接措施准备 除锈刷油 结束 图二 施工工艺流程图 （3）样板制作时注意适当预放加工余量a.自动气割切断的加工余量为3mm；b．手工气割切断的加工余量为4mm。 （4）样板制作时除考虑放出加工余量外，还必须考虑焊接零件的收缩量a. 沿焊缝长度纵向收缩率为0.03－0.2；b.沿焊缝密度横向收缩, 每条焊缝为0.03－0.75mm；c. 加强肋的焊缝引起的构件纵向收缩，每肋每条焊缝为0.25mm，具体以各零部件的板厚和外形尺寸进行综合考虑。 （5）切割采用半自动切割机进行，提高切割质量和切割速度，由于大部份直线切割长度大，考虑沿直线切割方向每隔1.5米处留一处（约1cm左右长）暂不切割（从板头开始），最后再把各连结处逐一进行切割断开，此方法可很大程度上减少了因切割所引起的料板翘曲变形，切割完的材料边缘上的熔留物应及时清除干净。 3.2.1.2点焊组对 （1）平台（255 用枕木作垫或用14槽钢作底座支架，调整水平度，上面铺钢板，钢板表面应平整，不得有焊瘤杂物，平整度允许偏差5mm。 （2）按设计尺寸，并按长、宽尺寸，预留以1。的焊接收缩量，在拼装平台上放出安装底样，制模并制作定位块，如图三 （3）点焊组对基本工序 腹板对接焊缝正面焊接 腹板点焊拼装 正面定位焊接加强板 腹板对接焊缝背面焊接 腹板翻身上模具 背面定位焊接加强板 拼上翼缘板及其它零部件点焊组装成形 （4）腹板对接焊缝按要求为二级焊缝，具体施工方法如图四 （5）组装点焊接工艺同后面焊接工序的打底层焊接工艺要求，焊缝高度小于2／3的设计焊缝高度，且按每隔40cm－50cm一处进行约2cm左右焊缝长度进行点焊，并直采用2焊工或4焊工对称同时进行，在提高组装速度中尽量减少由于不对称点焊而引起的或多或少焊接变形。 6配合措施在跨过平台以屋架重心考虑设两个龙门吊（用219mm无缝钢管制作）以配合屋架在平台上的翻身，以及把组对好屋架起吊放在两台身制的平板推车上，提至焊接现场，从平板推车上放下屋架依靠另两台龙门吊（用159无缝钢管制作）。具体做法如附图五。 3.2.2焊接 3.2.2.1说明 本屋架在制作过程中焊接量特别大，容易引起各种的焊接收缩变形。特别是是腹板对翼缘板间的角焊缝，要求均连续满焊，焊角高度要求与腹板厚度相同，又由于本工程屋架是在现场制作，不具备专业工厂内拥有的滚轴纠正设备未进行变形纠正。经实践，采用刚性固定配合4焊工同步分段退焊的工艺进行焊接则很好解决了此难题。 3.2.2.2工艺原理 由于本钢屋架所用钢板材料均为塑性较好的低碳结构钢（Q235－F），用刚性固定法进行焊接不会如焊接高强结构钢一类的塑性敏感性较强的焊接构件易增加应力和产生裂纹。具体措施方法如附图六 注施焊时；屋架在一设定的焊接场地平放在平整的地坪上，上夹板及夹具，先焊完一面后再将屋架翻身焊另一面，能较好地控制焊接变形，符合规范要求，且同时进行焊接面增大。屋架翻身方法同前，用两台龙门吊配合翻身。 4、主要机械设备 主要机械设备列在表1中（以16榀24.14m跨度钢屋架制作为例） 表1主要机械设备一览表 序号 设备名称 规格 单位 数量 备注 1 电焊机 BX400、500 台 8 焊接用 2 半自动切割机 C6130型 台 4 下料用 3 焊条烘干箱 电热鼓风600℃ 台 8 4 焊条恒温箱 电热鼓风50℃ 台 8 5 焊条保温筒 Ф110/Ф70mm 个 16 夹层 6 空压机 0.6m3/min 台 2 7 角向砂轮机 Ф125 台 2 8 切割砂轮机 Ф400 台 2 5、劳动力组织 劳动力需求组织见表2（以16榀24.14m跨度钢屋架制作为例） 表2劳动力需求一览表 工种 铆工 电焊工 起重工 钳工 油漆工 电工 人数 40 24 3 3 4 2 备注 各工种在施工不同阶段而根据工程需要相应调整 6、质量控制 项目质量保证工程师 项目经理 工艺责任工程师 焊接责任工程师 质检责任工程师 材料责任工程师 计量责任工程师 施工班组质检员 6.1质量保证体系 施工班组质检员 6.2本工法执行标准规范 6.2.1 GB5020592 6.2.2钢结构工程施工及验收规范GB50205－95 6.2.3钢结构工程质量检验许定标准GB50221－95 6.3关键点及允许偏差要求（以116榀24.14m实腹梁为例） 6.3.1梁长度允许偏差士10.0mm 6.3.2拱度允许偏差士10.0mm, -5.0mm 6.3.3截面高度允许偏差土3.0 6.3.4腹板中心偏移允许偏差2.0 6.3.5翼缘板垂直度允许偏差2.5mm 6.3.6扭曲允许偏差5.0mm 6.3.7腹板局部平面允许偏差3.0mm 7、安全控制 7.1拖工前由现场技术负责人和专职安全员进行安全技术交底。 7.2使用机械设备时严格执行操作规程，挂牌定员操作。 7.3防上发生火灾，电线电器的各处接头要保持接能良好，由于用电设备多，注意电路三相平衡，消防器具到位。 7.4所有起重器材定期检查，以防万一。 8、经济分析 8.1物料消耗见表3（以116榀24.14跨度的钢屋架为例）表3物料消耗 序号 消耗材料名称 型号 单位 数量 1 焊条 E4303、Ф3.2 Kg 2021 2 焊条 E4303、Ф4.0 Kg 10697 3 氧气 瓶 533 4 乙炔气 瓶 175 5 电 度 42000 6 水 立方 300 7 碳棒 Ф4.0 根 110 8.2经济效益（以 116榀24.14m的跨度钢屋架为例） 表4经济效益分析表 项 目 按全国预算定额成本（元） 实际成本（元） 节约成本％ 机械费 185400 135000 27. 3 材料费 1545000 1260000 19. 5 人工费 154500 145000 6．2 合计 1884900 1540000 18．3 9、工程应用实例 广西南宁市万泰啤酒有限公司为中外合资企业，扩建工程竣工投产后具备年产啤酒25万吨的规模。我公司承接了包装车间、装卸车间、糖化车间、锅炉房等钢屋架制作安装工程，工程量为700吨。其中典型的钢屋架是包装车间主屋架跨度达24.14m，共116榀，其它屋架属同一类型，均为采取中钢板拼装焊接成实腹梁结构。在此工程施工中，其中制作分项就是采取本工法，不仅加快了施工进度，降低了成本，工程质量也得以保证，控制了容易引起外形尺寸超标的焊接变形，达到了设计要求。