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钢网架结构拼装工艺

本工艺标准适适用于钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板节点钢网架结构地面拼装工程。
2.1 材料：
2.1.1 钢网架拼装钢材和连接材料、高强度螺栓、焊条等材料应符合设计要求，并应有出厂合格证实。
2.1.2 螺栓球、空心焊接球、加助焊接球、锥头、套筒、封板、网架杆件、焊接钢板节点等半成品，应符合设计要求及对应国家标准要求。
2.1.2.1 制造钢结构网架用螺栓球钢材，必需符合设计要求及对应材料技术条件和标准。螺栓球严禁有过烧、裂纹及付种隐患，成品球必需对最大螺孔进行抗拉强度检验。螺栓球质量要求和检验方法应符合表5-14要求。
螺栓球许可偏差及检验方法 表5-14
项次 项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
D≤120 +2.0 -1.0
D>120 +3.0 -1.5
D≤120 1.5
D>120 2.5
3 螺栓球螺孔端面和球心距 ±0.20 用游标卡尺、测量芯棒、高度尺检验
同一轴线上两螺 D≤120 0.20
孔端面平行度 D>120 0.30
5 相邻两螺孔轴线间夹角 ±30′ 用测量芯棒、高度尺、分度头检验
6 螺孔端面和轴线垂直度 0.5%r 用百分表
注：r为螺孔端面半径。

2.1.2.2 拼装用高强度螺栓钢材必需符合设计要求及对应技术标准。钢网架结构用高强度螺栓必需采取国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》要求性能等级8.8S或 10.9S，并应按对应等级要求来检验。检验高强度螺栓出厂合格证，检验试验汇报，检验复验汇报。在拼装前还应对每根高强度螺栓进行表面硬度试验，严禁有裂纹和损伤。高强度螺栓许可偏差和检验方法应符合表5-15要求。
高强度螺栓许可偏差及检验方法 表5-15
项次 项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
1 螺纹长度 (t椔菥? +2t 0
2 螺栓长度 +2t -0.8t
3 槽 深 ±0.2 用钢尺、游标卡尺检验
4 键槽 直线度 <0.2
5 位置度 <0.5

2.1.2.3 拼装用焊接球材料品种、规格质量，必需符合设计要求和相关标准要求。焊接用焊条、焊剂、焊丝、保护气体等应符合对应技术要求和要求。焊接球应有出厂合格证和钢球承载力检验汇报。拼装用焊接球应符合表5-16要求。
焊接球许可偏差及检验方法 表5-16
项次 项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
1 球焊缝高度和球外表面平齐 ±0.5 用焊缝量规，沿焊缝周长等分取8个点检验
2 球直径D≤1.5 ±1.5 用卡钳及游标卡尺检验，每个球量测各向三个
3 球直径D>300 ±2.5 数值
4 球圆度D≤300 ≤1.5 用卡钳及游标卡尺检验，每个球测三对，每对互
5 球圆度D>300 ≤2.5 成90°，以三对直径差平均值计
6 两个半球对口错边量 ≤1.0 用套模及游标卡尺检验，每球取最大错边处一点

2.1.2.4 钢网架拼装封板、锥头、套筒钢材，必需符合设计要求及对应技术标准。封板、锥头、套筒外观木得有裂纹、过烧及氧化皮。封板、锥头、套筒质量要求和检验方法应符合表5-17要求。
封板、锥头、套筒许可偏差及检验方法 表5?7
项次 项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
1 封板、锥头孔径 +0.5
2 封板、锥头底板厚度 +0.5 -0.2
3 封板、锥头底板二面平行度 0.1 用百分表、V形块检验
4 封板、锥头孔和钢管安装台阶同轴度 0.2 用百分表、V形块检验
5 锥头壁厚 +0.2 0 用游标卡尺检验
6 套筒内孔和外接圆同轴度 0.5 用游标卡尺、百分表、测量芯棒检验
7 套筒长度 ±0.2 用游标卡尺检验
8 套筒两端面和轴线垂直度 0.5%r
9 套筒两端面平行度 0.3
注： 1. 封板、锥头、套筒应分别进行检验评定。
2. r为套筒外接圆半径。

2.1.2.5 钢网架拼装焊接用钢板，必需符合设计要求及对应技术标准。焊接材料应有出厂合格证及对应技术标准。钢板节点拼装焊缝应达成设计要求。其质量要求及检验方法应符合表5-18要求。
钢板节点许可偏差及检验方法 表5-18
项次 项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
1 节点板长度及宽度 ±2.0mm 用钢板尺检验
2 节点板厚度 ±0.5mm 用游标卡尺检验
3 十字节点板间夹角 ±20′
4 十字节点板和盖板间夹角 ±20′

2.1.2.6 钢网架拼装用杆件钢材品种、规格、质量，必需符合设计要求及对应技术标准。钢管杆件和封板、锥头连接，必需符合设计要求，焊缝质量标准必需符合现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》中二级质量标准。钢管杆件和封板或锥头焊缝应进行强度检验，其承载能力应满足设计要求。钢管杆件质量要求及检验方法应符合表5-19要求。
杆件许可偏差及检验方法 表5-19
项次 项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
1 角钢杆件制作长度 ±2 用钢尺检验
2 焊接球网架钢管杆件制作长度 ±1
3 螺栓球网架钢管杆件成品长度 ±1
4 杆件轴线不平直度 L/1000且≯5
5 封板或锥头和钢管轴线垂直度 0.5%r
注：L一杆件长度，r一封板或锥头底半径。

2.2 关键机具
电焊机、氧-乙炔设备、砂轮锯、钢管切割机床、钢卷尺、钢板尺、游标卡尺、测厚仪、超声波探伤仪、磁力探伤仪、铁锤、钢丝刷、卡钳、百分表等检测仪器。
2.3 作业条件：
2.3.1 拼装焊工必需有焊接考试合格证，有对应焊接材料和焊接工位资格证实。
2.3.2 拼装前应对拼装场地做好安全设施、防火设施。拼装前应对拼装胎位进行检测，预防胎位移动和变形。拼装胎位应留出合适焊接变形余量，预防拼装杆件变形，角度变形。
2.3.3 拼装前杆件尺寸、坡口角度和焊缝间隙应符合要求。
2.3.4 熟悉图纸，编制好拼装工艺，做好技术交底。
2.3.5 拼装前，对拼装用高强螺栓应逐一进行硬度试验，达成标准值才能进行拼装。
3.1 工艺步骤：
作业准备 → 球加工及检验 → 杆加工及检验 → 小拼单元 → 中拼单元 →

焊接 → 拼装单元验收

3.2 作业准备：
3.2.1 螺栓球加工时机具、夹具调整，角度确实定、机具准备。
3.2.2 焊接球加工时；加热炉准备，焊接球压床调整，工具、夹具准备。
3.2.3 焊接球半圆脸架制作和安装。
3.2.4 焊接设备选择和焊接参数设定，采取自动焊时，自动焊设备安装和调试，氧-乙炔设备安装。
3.2.5 拼装用高强度螺栓在拼装前应逐条加以保护，预防小拼时飞贱影响到螺纹。
3.2.6 焊条或焊剂进行烘烤和保温，焊材保温烘烤应有专门烤箱。
3.3 球加工及检验：
3.3.1 球材下料尺寸控制。并应放出合适余量。
3.3.2 螺栓球划线和加工，经铣平面、分角度、钻孔、攻丝、检验等。
3.3.3 焊接球材加热到600～900℃之间合适温度，加热应均匀一致，加热炉最好是煤气炉加热。
3.3.4 加热后钢材放到半圆胎架内，逐步压制成半圆形球，压制过程中应尽可能降低压薄区和压薄量，采取方法是加热均匀，压制时氧化铁皮应立即清理，半圆球在胎位内能变换位置。
3.3.5 半圆球出胎冷却后，对半圆球用样板修正弧度，然后切割半圆球平面，注意按半径切割，但应留出拼圆余量。
3.3.6 半圆球修正、切割以后应该打坡口，坡口角度和形式应符合设计要求。
3.3.7 加肋半圆球和空心焊接球受力情况不一样，故对钢网架关键节点通常均安排加肋焊接球，加肋形式有多个，有加单助，还有垂直双肋球等等，所以圆球拼装前，还应加肋、焊接。注意加肋高度不应超出圆周半径，以免影响拼装。
3.3.8 球拼装时，应有胎位，确保拼装质量，球拼装应保持球拼装直径尺寸、球圆度一致。
3.3.9 拼好球放在焊接胎架上，两边各打一小孔固定圆球，并能伴随机床慢慢旋转，旋转一圈，调整焊道，调整焊丝高度，调整各项焊接参数，然后用半自动埋弧焊机（也能够用气体保护焊机）对圆球进行多层多道焊接，直至焊道焊平为止，不要余高。
3.3.10 焊缝外观检验，合格后应在24h时以后对钢球焊缝进行超声波探伤检验。
3.4 杆加工及检验：
3.4.1 钢管杆件下料前质量检验：外观尺寸、品种、规格应符合设计要求。杆件下料应考虑到拼装后长度改变。尤其是作传球杆件尺寸更要考虑到多方面原因，如球偏差带来杆件尺寸细微改变，季节改变带来杆偏差。所以杆件下料应慎重调整尺寸，预防下料以后带来批量性误差。
3.4.2 杆件下料后应检验是否弯曲，如有弯曲应加以校正。杆件下料后应开坡口，焊接球杆件壁厚在5mm以下，可不开坡口。螺栓球杆件必需开坡口。
3.4.3 钢管杆件和封板拼装要求：杆件和封板拼装必需有定位胎具，确保拼装杆件长度一致性。杆件和封板定位后点固，检验焊道深度和宽度，杆件和封板双边应各开30°坡口，并有2～5mm间隙，确保封板焊接质量。封板焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、均匀一致，不咬肉。
3.4.4 钢管杆件和锥头拼装要求：杆件和锥头拼装必需有定位胎具，保持拼装杆件长度一致，杆件和锥头定位点固后，检验焊道宽度和深度，杆件和锥头应双边各开30°坡口，并有2～5mm间隙，确保焊缝焊透。锥头焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、均匀一致，不咬肉。
3.4.5 螺栓球网架用杆件在小拼前应将对应高强度螺栓埋入，埋入前对高强度螺栓逐条进行硬度试验和外观质量检验，有疑义高强度螺栓不能埋入。
3.4.6 杆件焊接时会对已埋入高强度螺栓产生损伤，如打火、飞溅等现象，所以在钢杆件拼装和焊接前，应对埋入高强度螺栓作好保护，预防通电打火起弧，预防飞溅溅入丝扣，故通常在埋入后即加上包裹加以保护。
3.4.7 钢网架杆件成品保护：钢杆件应涂刷防锈漆，高强度螺栓应加以保护，预防锈蚀，同一品种、规格钢杆件应码放整齐。
3.5 钢网架小拼单元：
钢网架小拼单元通常是指焊接球网架拼装。螺栓球网架在杆件拼装、支座拼装以后即能够安装，不进行小拼单元。
3.5.1 钢网架小拼前应对已拼装钢球分别进行强度试验，符合要求后才能开始小拼。
3.5.2 对小拼场地清理，针对小拼单元尺寸，形态位置进行放样、划线。依据编制好小拼方案制作拼装胎位，拼装胎位设计要考虑到装配方便和脱胎方便。
3.5.3 对拼装胎位焊接，预防变形，复验各部拼装尺寸。
3.5.4 焊接球网架有加衬管和不加衬管两种，凡需加衬管部位，应备好衬管，先在球上定位点固。
3.5.5 钢网架焊接球小拼形式：
3.5.5.1 一球一杆型是最简单形式，应注意小拼尺寸和焊接质量。
3.5.5.2 二球一杆型，拼装焊接后应预防杆件变形。
3.5.5.3 一球三杆型，拼装后应注意保持半成品角度和尺寸，预防焊接变形。
3.5.5.4 一球四杆型，拼装后应注意焊接变形，预防码放时变形，通常应在支腿间加临时连杆，保持角度和尺寸。
3.5.6 焊接球网架小拼后应焊接牢靠，焊缝饱满、焊透，焊坡均匀一致。焊缝经外观检验后，还需进行超声波检验。
3.5.7 小拼单元尺寸检验应符合以厂要求：小拼单元为单锥体时：弦杆长、锥体高为±2.0mm；上弦对角线长度为±3.0mm；下弦节点中心偏移为2.0mm；
小拼单元如不是单锥体，其节点中心许可偏移为2.0mm。
焊接球节点和钢管中心许可偏移为1.0mm。
3.6 焊接球网架中拼单元：
3.6.1 在焊接球网架施工中还能够采取地面中拼，到高空合拢拼装形式，这种拼装形式能够分为：条形中拼、块形中拼、立体单元中饼等形式。
3.6.2 控制中拼单元尺寸和变形，中拼单元拼装后应含有足够刚度，并确保本身几何不变性，不然应采取临时加固方法。
3.6.3 为确保网架顺利拼装，在条和条，或块和块合拢处，可采取安装螺栓等方法。
3.6.4 搭设中拼支架时，支架上支撑点位置应设在下弦节点处。支架应验算其承载力和稳定性，必需时能够试压，以确保安全可靠。还应预防支架下沉。
3.6.5 网架中拼单元宜降低中间运输。如需运输时，应采取方法预防网架变形。
3.7 钢网架拼装焊接：
3.7.1 焊接球网架拼装前应编制好焊接工艺和焊接次序。焊接工艺内容有电流、电压、运条方法、焊接层数和道数、焊缝坡口、间隙等内容，是确保焊缝质量关键：焊接次序是指拼装各行点之间焊接，以控制构件变形量。
3.7.2 钢网架焊接技术难度大，质量要求高。所以网架拼装焊工必需含有全位置焊工考试合格证，即含有平、立、横、仰工位考试合格证，方能上岗。
3.7.3 拼装焊接用焊材应经过烘烤、保温，以确保焊接材料使用性能。
3.7.4 钢网架施焊操作：
3.7.4.1 钢管和钢球焊接是钢网架关键焊缝。起弧应在钢管底部中心线左侧20～30mm处，引弧应在焊道内引弧，预防烧伤母材。
3.7.4.2 引弧后向右边运条焊接，运条方法采取斜锯齿形手法，预防铁水流失和咬肉，采取斜锯齿形手法时，应预防熔渣倒流。
3.7.4.3 当焊条焊至1/4圆处，需逐步改变运条手法，可改为月牙形运条手法，当靠近上部时，应采取反向斜锯齿形运条，预防咬肉。
3.7.4.4 焊缝收弧应在焊缝超出中心线20～30mm处熄弧，无须完全填满弧坑。
3.7.4.5 接着焊接钢管另外半部，从焊缝中心线右侧20～30mm处引弧焊接，向左运条，采取锯齿形运条法，逐步向左向上焊接，直到近1/4圆处改为月牙形运条，当焊到上部时，再采取符合要求后才能开始小拼。反向锯齿形运条，使焊缝成型美观、饱满。
3.7.4.6 收弧。当焊条逐步焊到上半部时，此时是爬坡焊，当到钢管上部时已成平焊，这时焊条还应继续焊过中心线20～30mm，覆盖上一道焊缝，直到填满弧坑为止。
3.7.4.7 当采取多道焊，或焊道坡口还未填满时，应清理焊道焊渣后，按上述次序继续焊接，直至达成焊缝要求尺寸为止。
3.8 拼装单元验收：
3.8.1 拼装单元网架应检验网架长度尺寸、宽度尺寸、对角线尺寸、网架长度尺寸，应在许可偏差范围之内。
3.8.2 检验焊接球质量，和试验汇报。
3.8.3 检验杆件质量和杆件抗拉承载试验汇报。
3.8.4 检验高强度螺栓硬度试验值，检验高强度螺栓试验汇报。
3.8.5 检验拼装单元焊接质量、焊缝外观质量，关键是预防咬肉，咬肉深度不能超出0.5mm；焊缝24h4.1 确保项目应符合下列要求：
4.1.1 钢材品种、型号、规格及质量应符合设计要求和国家现行相关标准要求。
检验方法：检验钢材质量证实书或复验汇报。钢材规格用钢尺或卡尺检验。
4.1.2 焊接球、螺栓球、节点板和高强度螺栓、锥头、封板、套筒和杆件等规格、品种和质量，应符合设计要求和国家现行相关标准要求。
检验方法：检验质量证实书、出厂合格证和试验汇报。
4.1.3 对建筑结构安全等级为一级，跨度40m及以上公共建筑网架结构，和对质量有疑议时，应在现场进行下列项目标复验；
4.1.3.1 对焊接球节点应按设计采取钢管和球焊接成试件，进行单向轴心受拉和受压承载力试验。
4.1.3.2 螺栓球节点应对成品球最大螺栓孔螺纹进行抗拉强度试验。其结果应符合国家现行相关标准要求。
检验方法：检验质量证实书和复验汇报。
4.1.4 焊接球拼装前应除锈，并涂刷可焊性防锈涂料。
检验方法：观察检验。
4.1.5 网架结构拼装时不得强制变形。
检验方法：观察检验和检验拼装统计。
4.2 基础项目应符合下列要求：
4.2.1 拼装后焊接球、螺栓球及杆件外观质量：
合格：球表面局部凹凸不应大于l.5mm，表面油污、飞溅物等基础应清理洁净。
优良：球表面局部凹凸不应大于1.0mm，表面油污、飞溅物等应清理洁净。
检验数量：按节点数量抽查5%，但不应少于5个。
检验方法：用弧形套模、塞尺和观察检验。
4.2.2 拼装后节点板及杆件外观质量：
合格：表面应无显著凹面和损伤，划痕深度不应大于0.5mm，焊疤、毛刺应基础清理洁净。
优良：表面应无显著凹面、损伤、划痕，焊疤、毛刺应清理洁净。
检验数量；按节点数量抽查5%，但不应少于5个。
检验方法：观察检验。
4.3 许可偏差项目应符合下列要求：
4.3.1 网架结构小拼装单元许可偏差项目和检验方法应符合表5-20要求。
4.3.2 网架结构分条或分块拼装许可偏差项目和检验方法，应符合表5-21要求。
检验数量按条或块全数检验。
4.3.3 网架结构地面总拼装许可偏差项目和检验方法，应符合表5-22要求。
检验数量：全数检验。

后用超声波探伤检验焊缝内部质量情况。
5.1 拼装好小拼单元应整齐码放，不得乱堆乱放，预防变形。
5.2 网架半成品球、高强度螺栓等应码放在洁净地方，防上粘染油污，预防损坏螺扣。
网架结构小拼装单元许可偏差项目和检验方法 表 5-20
项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
十字节点板之间夹角 ±20′
十字节点板和盖板夹角 ±20′
杆件轴线不平直度 L/1000 用拉线和钢尺检验
单锥体弦杆长度 ±2.0mm
单锥体锥体高度 ±2.0mm
单锥体上弦对角线差 3.0mm
单锥体下弦节点中心偏差 2.0mm
拼装单元节点中心偏移 2.0mm
焊接球节点和钢管中心偏移 1.0mm
注：L椧桓顺ぁ?

网架结构分条或分块拼装许可偏差项目和检验方法 表5-21
项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
单 跨 ±10.0
多跨连续 ±5.0
单 跨 ±20.0
多跨连续 ±10.0

网架结构地面总拼装许可偏差项目和检验方法 表5-22
项 目 许可偏差 (mm) 检 查 方 法
±L/ ±30.0
L/3000 30.0
周围支承网架 相邻支座高差 L/400 15.0
支座最大高差 30.0 用钢尺、水准仪检验
多点支承网架 相邻支座高差 L1/800 30.0
l2/1000 5.0
注： 1. L为纵横向长度。
2. l1为相邻支座间距。
3. l2为杆件长度。

5.3 网架中拼单元后应避免运输，预防运输过程中网架受力不均而变形。
5.4 网架拼装结束后应立即涂刷防锈漆，预防网架锈蚀。
6.1 钢网架拼装小单元尺寸通常应控制在负公差，假如正公差累积会使网格尺寸增大，使轴线偏移。
6.2 钢网架拼装用胎架应常常检验，预防胎模走样，使小拼单元变形。
6.3 拼装好钢球和杆件应编好号码，作好标识，预防使用时混用。钢球还应有中心线标志，尤其带肋钢球使用方向有严格要求，故其带助方向应该有显著标识。
6.4 包装和发运。钢网架拼装后需要发运时，应对半成品进行包装。包装应在涂层干燥后进行，包装应保护构件涂层不受损伤，确保构件，零件不变形，不损坏，不散失，包装应符合运输相关要求。

本工艺标准应含有以下质量统计
7.1 焊接球、螺栓球、高强度螺栓材质证实和出厂合格证，和以上各品种、各规格承载抗拉试验汇报。
7.2 钢材材质证实和复试汇报。
7.3 焊接材料和涂装材料材质证实、出厂合格证。
7.4 套筒、锥头、封板材质汇报和出厂合格证，如采取关键钢材时，应有可焊性试验汇报。
7.5 钢管规格、品种应有材质证实或复试汇报。
7.6 钢管和封板、锥头组成杆件应有承载试验汇报。
7.7 钢网架用活动（滑动）支座，应有出厂合格证实和试验汇报。
7.8 焊工合格证，有对应工位项目，有对应焊接材料项目。
7.9 拼装单元检验和验收资料。
7.10 焊缝外观检验和验收统计。
7.11 焊缝超声波探伤汇报和统计。
7.12 涂层检验验收统计。