鋼結構制作施工工藝
適用范圍：適用于建筑鋼結構的加工制作工序，包括工藝流程的選擇、放樣、號料、切割、矯正、成型、邊緣加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、構件的組裝、圓管構件加工和鋼構件預拼裝。
1、材料要求
1.1.1鋼結構使用的鋼材、焊接材料、涂裝材料和緊固件等應具有質(zhì)量證書，必須符合設計要求和現(xiàn)行標準的規(guī)定。
1.1.2進廠的原材料，除必須有生產(chǎn)廠的出廠質(zhì)量證明書外，并應按合同要求和有關現(xiàn)行標準在甲方、監(jiān)理的見證下，進行現(xiàn)場見證取樣、送樣、檢驗和驗收，做好檢查記錄。并向甲方和監(jiān)理提供檢驗報告。
1.1.3在加工過程中，如發(fā)現(xiàn)原材料有缺陷，必須經(jīng)檢查人員、主管技術人員研究處理。
1.1.4材料代用應由制造單位事先提出附有材料證明書的申請書（技術核定單），向甲方和監(jiān)理報審后，經(jīng)設計單位確認后方可代用。
1.1.5嚴禁使用藥皮脫落或焊芯生銹的焊條、受潮結塊或已熔燒過的焊劑以及生銹的焊絲。用于栓釘焊的栓釘，其表面不得有影響使用的裂紋、條痕、凹痕和毛刺等缺陷。
1.1.6焊接材料應集中管理，建立專用倉庫，庫內(nèi)要干燥，通風良好。
1.1.7螺栓應在干燥通風的室內(nèi)存放。高強度螺栓的入庫驗收，應按國家現(xiàn)行標準《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規(guī)程》JGJ82的要求進行，嚴禁使用銹蝕、沾污、受潮、碰傷和混批的高強度螺栓。
1.1.8涂料應符合設計要求，并存放在專門的倉庫內(nèi)，不得使用過期、變質(zhì)、結塊失效的涂料。
2、主要機具
1.2.1主要機具
鋼結構生產(chǎn)長用工具。
3、作業(yè)條件
1.3.1完成施工詳圖，并經(jīng)原設計人員簽字認可。
1.3.2施工組織設計、施工方案、作業(yè)指導書等各種技術準備工作已經(jīng)準備就緒。
1.3.3各種工藝評定試驗及工藝性能試驗和材料采購計劃已完成。
1.3.4主要材料已進廠。
1.3.5各種機械設備調(diào)試驗收合格。
1.3.6所有生產(chǎn)工人都進行了施工前培訓，取得相應資格的上崗證書。
4、操作工藝
1.4.1工藝流程
1.4.2操作工藝
1、放樣、號料
1）熟悉施工圖，發(fā)現(xiàn)有疑問之處，應與有關技術部門聯(lián)系解決。
2）準備好做樣板、樣桿的材料，一般可采用薄鐵皮和小扁鋼。
3）放樣需要鋼尺必須經(jīng)過計量部門的校驗復核，合格后方可使用。
4）號料前必須了解原材料的材質(zhì)及規(guī)格，檢查原材料的質(zhì)量。不同規(guī)格、不同材質(zhì)的零件應分別號料。并依據(jù)先大后小的原則依次號料。
5）樣板樣桿上應用油漆寫明加工號、構件編號、規(guī)格，同時標注上孔直徑、工作線、彎曲線等各種加工符號。
6）放樣和號料應預留收縮量（包括現(xiàn)場焊接收縮量）及切割、銑端等需要的加工余量：
銑端余量：剪切后加工的一般每邊加3—4mm，氣割后加工的則每邊加4—5 mm。
切割余量：自動氣割割縫寬度為3mm，手工氣割割縫寬度為4mm。
焊接收縮量根據(jù)構件的結構特點由工藝給出。
7）主要受力構件和需要彎曲的構件，在號料時應按工藝規(guī)定的方向取料，彎曲件的外側不應有樣沖點和傷痕缺陷。
8）號料應有利于切割和保證零件質(zhì)量。
9）本次號料后的剩余材料應進行余料標識，包括余料編號、規(guī)格、材質(zhì)及爐批號等，以便于余料的再次使用。
2 、切割
下料劃線以后的鋼材，必須按其所需的形狀和尺寸進行下料切割。
1）剪切時應注意以下要點：
（1）當一張鋼板上排列許多個零件并有幾條相交的剪切線時，應預先安排好合理的剪切程序后再進行剪切。
（2）材料剪切后的彎曲變形，必須進行矯正；剪切面粗糙或帶有毛刺，必須修磨光潔。
（3）剪切過程中，切口附近的金屬，因受剪力而發(fā)生擠壓和彎曲，重要的結構件和焊縫的接口位置，一定要用銑、刨或砂輪磨削等方法。
2）鋸切機械施工中應注意以下施工要點：
（1）型鋼應進行校直后方可進行鋸切。
（2）單件鋸切的構件，先劃出號料線，然后對線鋸切。成批加工的構件，可預先安裝定位擋板進行加工。
（3）加工精度要求較高的重要構件，應考慮預留適當?shù)募庸び嗔?，以供鋸切后進行端面精銑。
（4）鋸切時，應注意切割斷面垂直度的控制。
3）在進行氣割操作時應注意以下工藝要點：
（1）氣割前必須檢查確認整個氣割系統(tǒng)的設備和工具全部運轉正常，并確保安全。
（2）氣割時應選擇正確的工藝參數(shù)。切割時應調(diào)節(jié)好氧氣射流（風線）的形狀，使其達到并保持輪廓清晰，風線長和射力高。
（3）氣割前，應去除鋼材表面的污垢、油污及浮銹和其它雜物，并在下面留出一定的空間，以利于熔渣的吹出。
（4）氣割時，必須防止回火。
（5）為了防止氣割變形，操作中應先從短邊開始；應先割小件，后割大件；應先割較復雜的，后割較簡單的。
3 、矯正和成型
1）矯正
（1）成品冷矯正，一般使用翼緣矯平機、撐直機、油壓機、壓力機等機械力進行矯正。
（2）火焰矯正，加熱方法有點狀加熱、線狀加熱和三角形加熱三種。
①低碳鋼和普通低合金鋼的熱矯正加熱溫度一般為600～900℃，而800～900℃為熱塑性變形的理想溫度，但不準超過900℃。
②中碳鋼則會由于變形而產(chǎn)生裂紋，所以中碳鋼一般不用火焰矯正。
③普通低合金鋼在加熱矯正后應緩慢冷卻。
④工藝流程
2）成型
（1）熱加工：對低碳鋼一般都在1000～1100℃，熱加工終止溫度不應低于700℃。加熱溫度在500～550℃。鋼材產(chǎn)生脆性，嚴禁錘打和彎曲，否則容易使鋼材斷裂。
（2）冷加工：鋼材在常溫下進行加工制作，大多數(shù)都是利用機械設備和專用工具進行的。
4 、邊緣加工（包括端部銑平）
1）常用邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。
2）氣割的零件，當需要消除影響區(qū)進行邊緣加工時，最少加工余量為2.0mm。
3）機械加工邊緣的深度，應能保證把表面的缺陷清除掉，但不能小于2.0mm，加工后表面不應有損傷和裂縫，在進行砂輪加工時，磨削的痕跡應當順著邊緣。
4）碳素結構鋼的零件邊緣，在手工切割后，其表面應做清理，不能有超過1.0mm的不平度。
5）構件的端部支承邊要求刨平頂緊和構件端部截面精度要求較高的，無論是什么方法切割和用何種鋼材制成的，都要刨邊或銑邊。
6）施工圖有特殊要求或規(guī)定為焊接的邊緣需進行刨邊，一般板材或型鋼的剪切邊不需刨光。
7）零件邊緣進行機械自動切割和空氣電弧切割之后，其切割表面的平面度，都不能超過1.0mm。主要受力構件的自由邊，在氣割后需要刨邊或銑邊的加工余量，每側至少2mm，應無毛刺等缺陷。
8）柱端銑后頂緊接觸面應有75%以上的面積緊貼，用0.3mm塞尺檢查，其塞入面積不得大于25%，邊緣間隙也不應大于0.5mm。
9）關于銑口和銑削量的選擇，應根據(jù)工件材料和加工要求決定，合理的的選擇是加工質(zhì)量的保證。
10）構件的端部加工應在矯正合格后進行。
11）應根據(jù)構件的形式采取必要的措施，保證銑平端與軸線垂直。
5 、制孔
1）構件使用的高強度螺栓（大六角頭螺栓、扭剪型螺栓等）﹑半圓頭鉚釘自攻螺絲等用孔的制作方法有：鉆孔、銑孔、沖孔、鉸孔或锪孔等。
2）構件制孔優(yōu)先采用鉆孔，當證明某些材料質(zhì)量、厚度和孔徑，沖孔后不會引起脆性時允許采用沖孔。
厚度在5mm以下的所有普通結構鋼允許沖孔，次要結構厚度小于12mm允許采用沖孔。在沖切孔上，不得隨后施焊（槽形），除非證明材料在沖切后，仍保留有相當韌性，則可焊接施工。一般情況下在需要所沖的孔上再鉆大時，則沖孔必須比指定的直徑小3mm。
3）鉆孔前，一是要磨好鉆頭，二是要合理地選擇切屑余量。
4）制成的螺栓孔，應為正圓柱形，并垂直于所在位置的鋼材表面，傾斜度應小于1/20，其孔周邊應無毛刺，破裂，喇叭口或凹凸的痕跡，切削應清除干凈。
5）精制或鉸制成的螺栓孔直徑和螺栓桿直徑相等，采用配鉆或組裝后鉸孔，孔應具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。
6 、摩擦面加工
1）高強度螺栓連接摩擦面的加工,可采用噴砂、拋丸和砂輪機打磨等方法。(注：砂輪機打磨方向應與構件受力方向垂直，且打磨范圍不得小于螺栓直徑的4倍。)
2）經(jīng)處理的摩擦面應采取防油污和損傷保護措施。
3）制造廠和安裝單位應分別以鋼結構制造批進行抗滑移系數(shù)試驗。制造批可按分部（子部分）工程劃分規(guī)定的工程量每2000t為一批，不足2000t的可視為一批。選用兩種及兩種以上表面處理工藝時，每種處理工藝應單獨檢驗，每批三組試件。
4）抗滑移系數(shù)試驗用的試件應由制造廠加工，試件與所代表的鋼結構構件應為同一材質(zhì)、同批制作、采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態(tài)，并應用同批同一性能等級的高強度螺栓連接副，在同一環(huán)境條件下存放。
5）試件鋼板的厚度，應根據(jù)鋼結構工程中有代表性的板材厚度來確定。試件板面應平整，無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。
6）制造廠應在鋼結構制造的同時進行抗滑移系數(shù)試驗，并出具報告。試驗報告應寫明試驗方法和結果。
7）應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規(guī)程》JGJ82的要求或設計文件的規(guī)定,制作材質(zhì)和處理方法相同的復驗抗滑移系數(shù)用的構件，并與構件同時移交。
7 、管球加工
1）桿件制作工藝：采購鋼管→檢驗材質(zhì)、規(guī)格、表面質(zhì)量（防腐處理）→下料、開坡口→與錐頭或封板組裝點焊→焊接→檢驗→防腐前處理→防腐處理。
2）螺栓球制造工藝：壓力加工用鋼條（或鋼錠）或機械加工用圓鋼下料→鍛造毛坯→正火處理→加工定位螺紋孔（M20）及其表面→加工各螺紋孔及平面→打加工工號、打球號→防腐前處理→防腐處理。
3）錐頭、封板制作工藝：成品鋼材下料→胎模鍛造毛坯→正火處理→機械加工。
4）焊接球節(jié)點網(wǎng)架制造工藝：采購鋼管→檢驗材質(zhì)、規(guī)格、表面質(zhì)量→放樣→下料→空心球制作→拼裝→防腐處理。
5）焊接空心球制作工藝：下料（用仿形割刀）→壓制（加溫）成型→機床或自動氣割坡口→焊接→焊縫無損探傷檢查→防腐處理→包裝。
8 組裝
1）組裝前，工作人員必須熟悉構件施工圖及有關的技術要求，并根據(jù)施工圖要求復核其需組裝零件質(zhì)量。
2）由于原材料的尺寸不夠，或技術要求需拼接的零件，一般必須在組裝前拼接完成。
3）在采用胎模裝配時必須遵循下列規(guī)定：
（1）選擇的場地必須平整，并具有足夠的強度。
（2）布置裝配胎模時必須根據(jù)其鋼結構構件特點考慮預放焊接收縮量及其它各種加工余量。
（3）組裝出首批構件后，必須由質(zhì)量檢查部門進行全面檢查，經(jīng)檢查合格后，方可進行繼續(xù)組裝。
（4）構件在組裝過程中必須嚴格按照工藝規(guī)定裝配，當有隱蔽焊縫時，必須先行施焊，并經(jīng)檢驗合格后方可覆蓋。當有復雜裝配部件不易施焊時，亦可采用邊裝配邊施焊的方法來完成其裝配工作。
（5）為了減少變形和裝配順序，可采取先組裝成部件，然后組裝成構件的方法。
4）鋼結構構件組裝方法的選擇，必須根據(jù)構件的結構特性和技術要求，結合制造廠的加工能力、機械設備等情況，選擇能有效控制組裝的質(zhì)量、生產(chǎn)效率高的方法進行。
5）典型結構組裝
（1）焊接H型鋼施工工藝
工藝流程
下料→拼裝→焊接→校正→二次下料→制孔→裝焊其它零件→校正打磨
（2）箱形截面構件的加工工藝
（3）勁性十字柱的加工工藝
（4）一般卷管工藝流程圖
1）預拼裝數(shù)按設計要求和技術文件規(guī)定。
2）預拼裝組合部位的選擇原則：盡可能選用主要受力框架、節(jié)點連接結構復雜，構件允差接近極限且有代表性的組合構件。
3）預拼裝應在堅實、穩(wěn)固的平臺式胎架上進行。其支承點水平度：
A≤300～1000m2 允差≤2mm
A≤1000～5000m2 允差＜3mm
（1）預拼裝中所有構件應按施工圖控制尺寸，各桿件的重心線應交匯于節(jié)點中心，并完全處于自由狀態(tài)，不允許有外力強制固定。單構件支承點不論柱、粱、支撐，應不少于兩個支承點。
（2）預拼裝構件控制基準，中心線應明確標示，并與平臺基線和地面基線相對一致?？刂苹鶞蕬丛O計要求基準一致，如需變換預拼裝基準位置，應得到工藝設計認可。
（3）所有需進行預拼裝的構件，制作完畢必須經(jīng)專檢員驗收并符合質(zhì)量標準的單構件。相同單構件，宜能互換，而不影響整體幾何尺寸。
（4）在胎架上預拼全過程中，不得對構件動用火焰或機械等方式進行修正、切割，或使用重物壓載、沖撞、錘擊。
（5）大型框架露天預拼裝的檢測時間，建議在日出前，日落后定時進行。所使用卷尺精度，應與安裝單位相一致。
4）高強度螺栓連接件預拼裝時，可采用沖釘定位和臨時螺栓緊固。試裝螺栓在一組孔內(nèi)不得少于螺栓孔的30%，且不少于2只。沖釘數(shù)不得多于臨時螺栓的1/3。
5）預裝后應用試孔器檢查，當用比孔公稱直徑小1.0mm的試孔器檢查時，每組孔的通過率不小于85%；當用比螺栓公稱直徑大0.3mm的試孔器檢查時，通過率為100%，試孔器必須垂直自由穿落。
6）按本規(guī)程5）規(guī)定檢查不能通過的孔，允許修孔（鉸、磨、刮孔）。修孔后如超規(guī)范，允許采用與母材材質(zhì)相匹配的焊材焊補后，重新制孔，但不允許在預裝胎架進行。
5、質(zhì)量標準
6、成品保護
1.6.1在制作過程中的各工序間都要有成品保護措施，上工序移交給下道工序必須符合有關規(guī)范和設計要求。
1.6.2邊緣加工的坡口，需要涂保護膜的涂好，并注意不要碰撞。
1.6.3矯正和成型零件，組裝好的半成品，堆放時，墊點和堆放數(shù)量合理，以防壓彎變形。
1.6.4經(jīng)處理的摩擦面應采取防油污和損傷保護措施。
1.6.5已涂裝防腐漆的零部件、半成品（空心球、螺栓球和附件）和組裝件，要防止磕碰，如有磕碰，再用防腐漆補上。
7應注意的問題
1.7.1技術質(zhì)量
1.當對鋼材有疑義時，應抽樣復驗，只有試驗結果達到國家標準的規(guī)定和技術文件的要求時，方可采用。
2.放樣使用的鋼尺必須經(jīng)計量單位檢驗合格，并與土建、安裝等有關方面使用的鋼尺相核對。
3.用火焰矯正時，對鋼材的牌號Q345、Q390、35、45的焊件不準澆水冷卻，一定要在自然狀態(tài)下冷卻。
4.高強度螺栓孔及孔距必須符合規(guī)范要求，它直接關系到安裝質(zhì)量的大問題。
5.處理后的摩擦面應妥為保護；自然生銹，一般生銹期不得超過90天，摩擦面不得重復使用。
1.7.2安全措施
1.認真執(zhí)行各工種的安全操作規(guī)程。
2.對用電設備采取漏電保護措施，以防觸電。
3.對起重機要嚴禁超載吊裝。
4.各工種操作時，要佩帶好勞動保護用品。
