钢结构工程施工工艺.doc

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钢结构工程施工工艺
材料准备
1钢材
建筑钢结构采用的钢材以碳素结构钢Q235B。钢材应有质量保证书，按图纸及有关规范进行复试，并应达到设计要求及国家有关标准的规定。
2钢材性能复验
钢材复验分化学成分分析及力学性能试验两部分。
(1)钢材的化学成分分析 执行国家标准《钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差》（GB222—1984）。
(2)钢材的力学性能试验 执行国家标准《钢材力学及工艺性能试验取样规定》（GB2975—1982），在产品标准或双方协议对取样另有规定时，则按规定执行。
3焊条、焊丝及焊剂的选择
(1) 手工焊
1)焊接3号钢时：采用T420～T425型焊条。
2)焊接10Ｍｎ或10Ｍｎq钢时：采用T500～T505型焊条。
(2)自动焊或半自动焊
1)焊接3号钢时，一般情况下可采用H08、H08A、H08ＭｎA焊丝配合高锰高硅型焊剂或选用低锰型、无锰型焊剂配合H08Ｍｎ A和H10Ｍｎ2焊丝。
2)焊接10Ｍｎ 钢或10Ｍｎq钢时，可采用H08A、H10Ｍｎ 2焊丝配合高锰型或低锰型焊剂。
4对焊条、焊丝及焊剂的要求
(1)应有质量保证书，并符合设计要求。
(2)焊条使用前应在250～350°C条件下烘干。
5高强螺栓
应有质量保证书，并按设计要求进行摩擦因数试验，以满足图纸及国家有关标准的规定。
6防腐涂料
涂料的品种、牌号、色别及配套的底漆、稀料等应有产品合格证，并符合图纸要求及国家标准的规定。
2.设备准备
(1)下料设备：锯床、型钢切割机、半自动及全自动切割机、等离子切割机、剪板机等。
(2)组拼设备：钢平台、人工组拼胎模、自动组立机等。
(3)焊接设备：二氧化碳气体保护焊、半自动或全自动埋弧焊、气焊、电焊机等。
(4)矫正设备：自动矫正机、压力机等。
(5)机加设备：钻床、刨边机、车床等。
(6)除锈防腐设备：空压机、喷砂设备、磨光机等。
(7)起重设备： 汽车起重机、塔式起重机、卷扬机等。
3 机具准备
(1)测量工具：钢卷尺、直尺、角度尺、塞尺、卡尺、水准仪、经纬仪等。
(2)工具：钻模、鎯头、焊炬、割炬、撬杆、夹具、楔铁、千斤顶等。
(3)起重机具：钢丝绳、绳夹、钢板夹、滑轮、倒链等。
4 加工工艺准备
1场地准备要准备好足够的材料堆放、半成品堆放、成品堆放及涂刷场地。
2作业条件准备
(1)制作前应根据设计图及有关技术文件编制工艺路线卡。
(2)制作前应根据主体设计院设计图进行施工详图深化设计。
(3)根据设计图、施工详图及有关规范进行技术交底。
(4)统一校测计量用具，经计量检测后使用。
(5)生产线及全部设备保养调试，处于良好运行状态。
(6)构件所用主材及辅材全部备齐并具备图纸设计及规范要求。材质、型号、规格分类放置，以免错误使用。
4钢柱的安装
4.1 内容 钢柱、柱间支撑、系杆等。
4.2 特点 稳定性要求高，对于截面、高度和重量大的钢柱，安装尺寸要求高，校正难。
4.3 安装
预埋锚栓交接验收→钢柱就位→钢柱安装→校正→锚拉栓紧固→检验→柱间撑安装→系杆安装→检验→二次灌浆。
4.4 钢柱出厂前准备
1.连接件准备 包括所用的螺栓、螺母、压板、垫板等。
2.辅助材料准备 包括焊条、油漆等。
4.5 主要机具准备
1.设备 起重设备；运输设备；焊接设备；气割设备；喷涂设备。
2.机具 钢丝绳、吊索具、钢板夹、卡环、棕绳、倒链、千斤顶、鎯头、扳手、撬杆、钢卷尺、经纬仪、水平仪、冲子等。
4.6 安装方案准备 起重机械选择；吊装工艺；劳力组织；钢构件现场堆放；安全措施；作业前技术交底。
4.7 作业条件所需梯子，安全防护栏杆、操作平台、脚手架等。
4.8 钢柱现场预拼准备：拼装用临时平台。
4.9 安装操作工艺
(1)临时平台搭设应平整和稳固，要有临时固定措施，以防钢柱予拼中发生位移变形。
(2)分别在钢平台和钢柱上弹出中心线，上下柱要垫平、找直、用绳纬仪与通线校验后，用夹具定位焊。
(3)焊接：为减少焊接变形，一般采用对称焊，未焊好前夹具和临时固定板不要拆除，待两面都施焊完后拆除临时固定装置。如有变形，用火焰法校正。
(4)起吊绑扎：选好绑扎点（即吊点），钢柱绑扎点一般选在重心的上部或牛腿的下部。根据钢柱的长度、重量选择吊车及吊装方法，单机吊装通常用滑移法或旋转法，双机抬吊通常用递送法。
(5)钢柱起吊前，将调节螺母先拧到锚拉栓上，钢柱起吊后，当柱底板距锚拉栓约30～40cm时，要将柱底板螺栓孔与锚拉栓对正，这时缓慢落钩，就位。同时将钢柱定位线与基础轴线对齐，初步校正，戴上紧固螺母，临时固定后脱钩。
(6)钢柱就位后要用经纬仪或线锤进行校直，并用双螺母进行柱底调平，调节范围超出设计尺寸时，事先要用垫板找平。
(7)固定：钢柱整体校正后，要将紧固螺母拧紧，并做临时加固，待其他钢构件全部安装检查无误后，浇灌细石混凝土。
(8)钢柱校正固定后，将柱间撑系杆安装固定。
(9)高层及超高层钢结构钢柱校正
1)柱基标高调整，首层柱垂偏校正，与单层钢结构钢柱校正方法相同。
2)柱顶标高调整和其他节框架钢柱标高控制可以用两种方法：一是按相对标高安装，另一种按设计标高安装，通常按相对标高安装。安装以线控制，将标高测量结果与下节柱顶预检长度对比进行综合处理。
3)第二节纵横十字线校正。为上下柱不出现错口，尽量做到上下柱十字线重合，如有偏差，在柱柱的连接耳板的不同侧面夹入垫板，钢柱的十字线偏差每次调整3mm以内，若偏差过大分2～3次调整。
4.10 质量控制与检验标准
(1)质量控制分主控项目与一般项目，主控项目是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。
(2)检验标准执行国家标准GB50205规程。
(3)基础支承面、地脚螺栓的偏差应符合表3的规定;钢柱安装的允许偏差应符合表4的规定。
表3 支撑面、地脚螺栓(锚栓)的允许偏差和检验方法
项次
项 目
允许偏差/mm
检验方法
1
支撑面
标高
±3.0
用水准仪检查
水平度
l/1000
用1m直尺和塞尺检查
2
地脚螺栓
(锚栓)
螺栓中心偏移
0
用钢尺检查
螺栓露出长度
+30.0
螺纹长度
0
3
预留孔中心偏移
10.0
用钢尺检查
注:l为支撑面长度。
表4 钢柱安装的允许偏差和检验方法

项次
项目
允许偏/mm
检验方法
1
柱脚底座中心线对定位轴线的偏移
0
用钢尺检查
2
柱基准点标高
有吊车梁的柱
+3.0
-0
用水准仪检查
无吊车梁的柱
+0
-8.0
3
挠曲矢高
H/1000
10
用钢尺检查
4
柱轴线垂直度
单层柱
H≤10
10.0
用经纬仪或吊线和钢尺检查
H>10
H/1000
10
多节柱
底层柱
10.0
柱全高
30
注:H为柱全高。
3 钢柱焊接H形钢的制作
1 制作工艺流程：
生产准备→原材料矫正→放样→号料→剪、冲、据、气割→零件平直→弯制（煨、滚圆、模压）→边缘加工（铣、刨、铲）→制孔（冲、钻）→半成品库分类堆放→接板→超声波探伤→矫正→拼装→拼装点焊→焊接(埋弧焊)→焊缝检查→矫正→端部铣平→总装配→焊接→焊缝检查→矫正→成品钻孔→摩擦面处理→除锈→油漆→成品堆放。
焊接H形钢生产线设备及工作过程原理
1下料设备 焊接H形钢生产线的下料设备一般配备数控多头切割机或直条多头切割机。此类切割设备是高效率的板条切割设备，纵向割矩可根据要求配置，可一次同时加工多块板条。设备状况及技术性能可参见气割下料的有关部分。
2组立设备 H形钢组立机的工作程序分两步：第一步组成⊥形，第二步组成I形，其工作原理是：
(1)翼缘板放入，由两侧辊道使之对中。
(2)腹板放入，由翻转装置使其立放，由辊道使之对中。
(3)由上下辊使翼板和腹板之间压紧（组对翼板、腹板间留有间隙的H形钢时，要采取垫板等特殊措施）。
(4)数控的点焊机头自动在两侧每隔一定间距点焊一定长度，一定焊缝高度的间断焊。
3焊接设备 H形钢生产线配备的焊机一般为埋弧自动焊机，从类型上分，可分为门式焊接机及悬臂式焊接机两种类型。
龙门式双焊机自动焊时，有两种布置方式：
(1)在同一工件的两侧同时焊接，采取角接焊形式焊接。
(2)两个工件同时进行船形位置焊。由两台焊机的内侧焊接是因为在内侧焊时，操作者在中间同时照顾两台焊机。
4H形钢翼缘矫正机 经过焊接，H形钢的翼缘板必然产生菌状变形，而且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，H形钢矫正机可以解决这两个问题。其原理如图6所示。导辊布置在图剖面的前后，以校正垂直。从图的校平原理看出，可以是两侧下压，也可以是主动托辊上下，而两侧压辊只作左右调整。这样机构比较合理，但同时由于托辊的上下行动，其前后辊道也需要调整其高度。
3.2 放样在样台上1:1的比例放出大样，制作样板和样杆，作为下料、弯制、铣刨和制孔等加工的依据。放样前应与土建施工部门核对钢尺，放样与号料时，应根据工艺要求预放焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。
3.3 配料
根据来料尺寸和用料要求，统筹安排合理配料，并做出排版图。
3.4 柱间支撑制作
一般柱间支撑大部分用角钢组焊而成,大型柱间撑多用槽钢组焊。其制作工艺为：原材校正→放大样→制作样板→下料→钻孔→拼装→焊接→矫正→检测→除锈→油漆。
为了运输及安装方便，可将柱间撑分解制作，但必须按大样预拼装，并留出安装螺栓孔。
3.5 防锈
钢结构在涂刷防锈涂料前，必须对构件表面彻底清理，清除毛刺、铁锈、油污及其他附着物，使构件表面露出金属光泽。
(1)人工除锈：即人工用刮刀、钢丝刷、砂布或电动砂轮等简单工具，将钢材表面的氧化皮、铁锈等除去
(2)喷砂除锈：喷砂时一般用石英砂或海砂，如改用铁砂或铁丸，效果更好。
(3)涂料的施工在晴天和有良好通风的室内进行较为合适，应避免在雨、雪、雾、风沙天气或烈日下在室外施工。涂漆必须最后施工，不能与钢结构的焊、铆、割等工序交错进行，以免损伤漆膜。
3.6 质量控制与检验标准
(1)质量控制分主控项目与一般项目,主控项目是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。
(2)检验标准执行国家标准GB50205规程。
(3)钢柱制作的外形尺寸允许允许偏差应符合表1和表2的规定。
表1 单层钢柱制作允许偏差和检验方法
项次
项 目
允许偏差/mm
检验方法
1
柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离(l)
±l/1500
±10
用钢尺检查
2
柱底面到牛腿支承面距离(l1)
±l1/500
±8.0
用钢尺检查
3
受力支托表面到第一个安装孔距离
±1.0
用钢尺检查
4
牛腿面的翘曲
2.0
用拉线、直角尺和钢尺检查
5
柱身弯曲矢高
H/1000
5.0
6
柱身扭曲
牛腿处其他处
3.0
8.0
用拉线、直角尺和钢尺检查
7
柱截面几何尺寸
连接处其他处
±3.0
±4.0
用钢尺检查
8
翼缘板对腹板的垂直度
连接处其他处
1.5
b/100
0
用直角尺和钢尺检查
9
柱脚底板平面度
0
用1m直尺和塞尺检查
10
柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离
3.0
用钢尺检查
注:H为柱高(长)度;b为柱截面翼缘板宽度。
表2 多节钢柱制作外形尺寸允许偏差和检验方法
项次
项 目
允许偏差/mm
检验方法
1
一节柱高度
±3.0
用钢尺检查
2
两端最外侧安装孔距离
±2.0
用钢尺检查
3
柱底铣平面到牛腿支承面的距离
±2.0
用钢尺检查
4
铣平面到第一个安装孔距离
±1.0
用钢尺检查
5
柱身弯曲矢高
H/1500
0
用拉线、直角尺和
钢尺检查
6
一节柱的柱身扭曲
H/250
0
用拉线、直角尺和
钢尺检查
7
牛腿端孔到柱轴线距离
±3.0
用钢尺检查
8
牛腿的翘曲
l1≤1000
1l＞1000
2.0
3.0
用直角尺和
钢尺检查
9
柱截面尺寸
连接处
其他处
±3.0
±4.0
用钢尺检查
10
柱脚底板平面度
0
用1m直尺和塞尺检查
11
翼缘板对腹
板的垂直度
连接处
其他处
1.5
b/100
0
用直尺和钢尺检查
5
柱脚螺栓孔对柱轴线的距离
3.0
用钢尺检查
6
箱形截面连接处对角线差
3.0
用直尺和钢尺检查
7
柱身板平面度
H(b)/150
0
用直尺和钢尺检查
注:H为一节柱高度;b为柱翼缘板宽度; l1为柱牛腿外侧安装孔至柱轴线的距离。
组装工序的一般规定
(1)拼装必须按工艺要求的次序进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格方可覆盖。当复杂部位不易施焊时，亦须按工艺规定分别先后拼装和施焊。
(2)布置拼装胎具时，其定位必须考虑预放出焊接收缩量及齐头、加工的余量。
(3)为减少变形，尽量采取小件组焊，经矫正后再大件组装。胎具及装出的首件必须经过严格检验，方可大批进行装配工作。
(4)组装前，零件、部件的连接接触面和沿焊缝边缘每边30～50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等应清除干净。
(5)组装时的点固焊缝长度宜大于40mm，间距宜为500～600mm，点固焊缝高不宜超过设计焊缝高度的2/3。
(6)板材、型材的拼接，应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行，以便减少构件的焊接残余应力，保证产品的制作质量。
(7)构件的隐蔽部位应提前进行涂装。
(8)桁架结构的杆件装配时要控制轴线交点，其允许偏差不得大于3mm。
(9)装配时要求磨光顶紧的部位，其顶紧接触面应有75%以上的面紧贴，用0.3mm的塞尺检查，其塞入面积应小于25%，边缘间隙不应大于0.8mm。
(10)拼装好的构件应立即用涂料在明显部位编号，写明图号、构件号和件数，以便查找。
钢结构构件组装的方法
1地样法 用1:1的比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的位置，分别组装起来成为构件。此装配方法适用于桁架、构架等小批量结构的组装。
2仿形复制装配法 先用地样法组装成单面（单片）的结构，然后定位点焊牢固，将其翻身，作为复制胎模，在其上面装配另一单面的结构，往返两次组装。此种装配方法适用于横断面互为对称的桁架结构。
3立装 立装是根据构件的特点，及其零件的稳定位置，选择自上而下或自下而上地装配。此法用于放置平稳，高度不大的结构或者大直径的圆筒。
4卧装 卧装是将构件放置卧的位置进行的装配。卧装适用于断面不大，但长度较大的细长的构件。
5胎模装配法 胎模装配法是将构件的零件用胎模定位在其装配位置上的组装方法。此种装配法适用于制造构件批量大、精度高的产品。
在布置拼装胎模时，必须注意预留各种加工余量。
装配胎和工作平台的准备
(1)装配胎主要用于表面形状复杂,又不便于定位和夹紧或大批量生产的焊接结构的装配与焊接。装配胎可以简化零件的定位工作，改善焊接操作位置，从而提高装配与焊接的生产效率和质量。
装配胎具从结构上分有固定式和活动式两种，活动式装配胎可调节高低、长短、回转角度等。按装配胎的适用范围又可分为专用胎和通用胎两种。
装配胎应符合下列要求：
(1)胎具应有足够的强度和刚性。
(2)胎具应便于对工件的装、卸、定位等装配操作。
(3)胎具上应画出中心线、位置线、边缘线等基准线，以便于找正和检验。
(4)较大尺寸的装配胎应安置在相当坚固的基础上，以避免基础下沉导致胎具变形。
2装配常用的工作台是平台，平台的上表面要求必须达到一定的平直度和水平度。平台通常有以下几种：铸铁平台、钢结构平台、导轨平台、水泥平台和电磁平台。
装配长大的工件时，可用一定数量的铁凳把工件架起来进行操作。铁凳应坚固、稳定、不宜过高，常用工字钢、槽钢等制成。
焊接结构拼装的常用工具
(1)卡兰或铁楔子夹具（图7） 可把两个零件夹紧在一起定位，进行搭焊或焊接。卡兰、左右旋丝杠及梯形螺纹如图15所示。
2槽钢夹紧器（图15） 可用于装配钢板结构的对接接头。
3矫正夹具及拉紧器 矫正夹具用于装配钢板结构（图10）；拉紧器是在装配时用来调整两个零件之间的缝隙（图17）。
4正反螺纹推撑器（图18） 用于在装配圆筒体时调整焊缝间隙和矫正筒体形状之用。
5液压油缸及手动千斤顶 分别见图19和图20。
焊接结构拼装
1桁架拼装 桁架拼装应注意下述事项：
(1)无论是统杆，还是腹杆，应先单肢拼配焊接矫正，然后进行大拼装。
(2)支座、与钢柱连接的节点板等，应先小件组焊，矫平后再定位大拼装（图22）。
(3)放拼装胎时放出收缩量，一般放至上限（L≤24m时放5mm，L＞24m时放8mm）。
(4)按设计规范规定，三角形屋架跨度15m以上，梯形屋架和平行弦桁架跨度24m以上，当下弦无曲折时应起拱（l/500）。但小于上述跨度者，由于上弦焊缝较多，可以少量起拱（10mm左右），以防下挠。
(5)桁架的大拼装有胎模装配法和复制法两种。前者较为精确，后者则较快；前者适合大型桁架，后者适合一般中、小型桁架。
2高层钢结构拼装 高层钢结构拼装应注意下述事项：
(1)组装必须按工艺流程规定的次序进行。
(2)严格检查零部件的加工质量。
(3)编制拼装工艺，确定组装次序、收缩量的分配、定位点及偏差要求，制作必要的工装胎具。
(4)箱形管柱内隔板、柱翼缘板与焊接垫板要紧密贴合，装配缝隙大于1mm时，应采取措施进行修整和补救。
铆接结构的拼装
铆接结构拼装应注意以下事项：
(1)铆接结构的各部件在拼装前应清除表面的杂质和毛刺。
(2)铆接结构拼装胎应至少把构件下表面架离地面80mm以上，以便装卸零件和螺栓。拼装时用来矫正孔眼的冲子见图23，过冲尺寸见表5。
表23 拼装用的过冲尺寸表 (单位：mm)
图形
孔径
D
d
d 1
a
b
L

φ

φ

φ

φ

(3)原则上应每隔一个孔眼把紧一个螺栓。螺孔密集时,把紧螺栓的总数不得少于孔眼总数的25%～35%,其间距不大于300mm。
(4)构件用螺栓把紧后，应保证板叠之间的间隙小0.3mm（0.3塞尺插入深度不超过20mm）。磨光顶紧面的间隙亦不得超过0.3mm。
(5)装配后经检验合格方可进行扩孔。扩孔的目的是消除板束各层孔位的偏移和、铣去冲制孔边的冷作硬化区及微裂等缺陷。
(6)当垫板厚度与翼缘厚度的偏差超过0.5mm时，加劲角钢即不能密合，此时应配用适当厚度的垫板（图24）必要时垫板用较厚材料刨削加工配作。
钢结构的焊接
(1)钢结构制造中常用的焊接方法见表6。
表6 钢结构制造常用的焊接方法
焊接方法
特 点
适用范围
手工焊
交流焊机
设备简易，操作灵活，可进行各种位置的焊接
焊接普通钢结构
直流焊机
焊接电流稳定，适用于各种焊条
焊接要求较高的钢结构
埋弧自动焊
生产效率高，焊接质量好，表面成形光滑美观，操作容易，焊接时无弧光，有害气体少
适用于焊接长度较长的对接或贴角焊缝
埋弧半自动焊
与埋弧自动焊基本相同，但操作较灵活
焊接长度较短的，或弯曲的对接或贴角焊缝

二氧化碳气体保护焊
利用二氧化碳或其他惰性气体保护的光焊丝焊接，生产效率高，焊接质量好，成本低，易于自动化，可进行全位置焊接

用于薄钢板的焊接
(2)焊接要求
1)施焊前清除剖口两侧及焊接部位的油污、浮锈、水及脏物等。
2)清除焊丝、焊条表面的油锈。
3)对焊丝、焊条、焊剂按要求进行烘干。
4)对构件尺寸进行焊前检查，保证工件合格。
(3)制定焊接工艺评定程序：
1）编制焊接工艺说明书。
2）制定焊接工艺评定计划。
3）焊接试件并填定焊接记录。
4）加工试样及焊后检验。
5）填定焊接工艺评定报告。
6）评定为不合格时，找出产生缺陷的原因，修改参数，重新编制焊接工艺说明书，再试验评定，直至合格。
(4)确定焊接收缩量和加工余量：焊接收缩量由于受焊肉大小、气候条件、施焊工艺和结构断面等多种因素的影响，其变化较大,故施焊件要予留焊接收缩量。
(5)焊前预热：不同厚度的结构要求预热，预热温度一般为100～150℃。
(6)在施焊时，为减少焊接变形和焊接应力应选择合理的焊接顺序，如对称焊法、分段逆向焊法、跳焊法等。
(7)在保证焊缝质量的前提下，采用适量的电流，快速施焊，以减少热影响区和温度差，减少焊接变形和焊接应力。
(8)在焊接立体构件时，务使焊缝的收缩力矩互相抵消；或由多焊工同时对称施焊，以达到减少焊接变形和焊接应力的目的。
(9)采取反变形措施，即在焊前进行装配时，先将焊件向与焊接后产生变形相反的方向进行人为的适量变形，以达到消除焊接变形的目的。
(10)用刚性较大的夹具将焊件固定，增大焊件的刚度，对减小变形很有效，且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是焊后撤除夹具后焊件还有少许变形，且焊接应力较大，如果与反变形措施配合使用则效果更好。
(11)减小焊接应力的措施，除在选择焊接顺序时应注意它对焊接应力的影响外，还可采用预热、锤击和整体回火等方法以减小和消除焊接应力。
(5)尽量减少焊缝中未焊缝、咬边、夹渣、弧坑裂纹等缺陷，这些缺陷将形成应力集中，是造成低应力脆性破坏的因素之一。
(6)在多数情况下，裂纹往往出现在头道焊缝和焊根上。所以，对头道焊缝应加大电流，减慢焊速，保证根部焊透。对点固焊缝也应适当加大焊脚和焊缝长度，以免发生裂纹。
(7)焊件的矫正和装配应尽量避免在过低温度下进行。
(15)在焊接过程中应充分保证焊缝的自由收缩，减小焊接应力，以免产生裂纹。
(10)手工焊接操作时，焊接结构的某些极限构造尺寸见付表
钢结构焊缝检验
在建筑钢结构中，一般将焊缝分为一级、二级、三级等三个质量等级，不同质量等级的焊缝，质量要求不一样，规定采用的检验比例、验收标准也不一样。《建筑钢结构设计规范》根据结构的重要性、实际承受荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等来确定焊缝的质量等级。
7.1 无损检测方法的选用
由于钢结构节点形式繁多，其T形接头和角接接头较多，使用超声波探伤或射线探伤更佳。从两种方法对各种性质的内部缺陷的检测能力的对比看，超声波探伤更有利于检出对钢结构危害性大的缺陷。另外，在钢结构的制作与安装过程中，由于环境条件的限制，采用射线探伤往往非常困难，因此超声波探伤最适合钢结构内部缺陷的检测。
磁粉探伤和渗透探伤方法的选用
一般来说，对于钢结构焊缝的检测，磁粉探伤比渗透探伤灵敏度高。特别是焊缝表面不规则、清洗困难，渗透探伤效果差，且渗透探伤费时、费力、成本高，因此铁磁性材料制作的构件应尽可能采用磁粉探伤方法。
检测范围
根据结构的重要性、焊缝的受力状况及材料等因素，一般规定采用适当的检测方法及不同的检测范围。
1完全检测 指对一定范围或类别的所有焊缝进行100%的检测。
2局部检测 指对特定部位进行检测。如规定作局部检测，应在图纸或合同文本中清晰标明待检焊缝的部位的长度及检测合格级别。
3抽检 指在特定范围按规定的抽样方法，以规定的比例选择检测部位进行检测。
建筑钢结构焊缝检测的一般要求
1外观检查 焊缝外观检查的主要内容如下：
(1)表面形状。包括焊缝表面的不规则、弧坑处理情况、焊缝的连接点、焊脚不规则的形状等。
（2)焊缝尺寸。包括对接焊缝的余高、宽度，角焊缝的焊脚尺寸等。
（3)焊缝表面缺陷。包括咬边、裂纹、焊瘤、弧坑气孔等。
2无损检测
(1)超声波探伤。设计要求全焊透的一、二级焊缝应作超声波探伤，探伤方法及缺陷分级应符合（GB1045）B级检验的规定，一级焊缝应全部检验（100%），Ⅱ级合格。二级焊缝抽检20%，Ⅲ级合格。在设计文件无明确要求时，应根据构件的受力情况确定：受拉焊缝应100%检查；受压焊缝可抽查50%，当发现有超过标准的缺陷时应全部进行超声波检查。
(2)射线探伤。设计图纸指定对特殊部位进行射线探伤，或规定作超声波探伤但无法实施时，应采用射线探伤。
3)表面探伤。在以下情况下应进行表面探伤：
1)外观检查发现有裂纹，则应对该批焊缝进行表面探伤。
2)设计图纸规定进行表面探伤时。
3)检查员认为有必要时。
高强度螺栓的施工
1高强度螺栓的种类
高强度螺栓连接大致分为摩擦型、承压型和受拉型三种。目前，我国常采用的是摩擦型连接。
高强度螺栓摩擦型连接，是依靠对高强度螺栓施加强大的预拉力将被连接的板束夹紧，利用接头板层接触面间的摩擦力来传递构件内力。
2采用高强度螺栓连接时，在设计图中应注意：
(1)高强度螺栓连接件（包括螺栓、螺母、垫圈）所选用的钢号和标准，以及热处理后的力学性能（包括强度、硬度和伸长率等）。
(2)连接处构件接触面的处理方法，以及计算时采用的摩擦因数。
(3)高强度螺栓的预拉力值、拧紧方法和质量检查要求等。
3高强度螺栓的材质高强度螺栓一般采用40B；20MnT；B或45号钢制成，其螺母和垫圈一般用45号钢制成。
高强度螺栓经热处理后，要求取其0.1%进行抗拉和硬度试验(见表15～表17)。
表15 我国高强度螺栓性能资料
标准
性能等级
螺栓类别
抗拉强度/MPa
伸长率
硬度（HRC）
GB531
8.8级、10.9级
大六角头
830、1040
10
24～31
GB3633
10.9级
扭剪型
1040
5
33～39

表10 大六角头高强度螺栓连接副推荐材料
类别
性能等级
推荐材料
材料标准号
适用规格

螺栓

10.9S
20MnTiB
GB3077-1982
＜M24
40B
GB3077-1982*
＜M24
35VB
* *
＜M30
8.8S
45
GB699-1965
＜M22
35
GB699-1965
＜M10
螺母
10H
45、35
GB699-1965

15MnVB
GB-3077-1982
垫圈
8H
35
GB699-1965
HRC35～45
45、35
GB699-1965

表17 扭剪型高强度螺栓连接副性能等级匹配及推荐材料表
类别
性能等级
推荐材料
材料标准
螺栓
10.9级
20MnTiB
GB/T3077
螺母
10H
45#、35#钢
GB/T699
15MnVB
GB/T3077
垫圈
HRC35～45
45#、35#钢
GB/T699
4高强度螺栓的预拉力
高强度螺栓的预拉力由其强度和螺纹处的计算面积来确定。常用的高强螺栓预拉力值按表18采用。
表18 高强度螺栓施工预拉力 （单位：kn）
性能等级
螺栓公称直径/mm
M5
M10
M20
M22
M24
M27
M30
8.8级
45
75
150
150
170
225
275
10.9级
60
110
170
210
250
320
390
5高强度螺栓的摩擦因数
在高强度螺栓连接中，摩擦因数的大小对承载力的影响很大。因此，根据工程施工的具体条件，尽量采用能得到较大摩擦因数的接触面处理方法。
在连接处构件接触面的常用处理方法，及其相应的摩擦因数按表19采用。
表19 摩擦因数μ值
在连接处构件接触面的处理方法
构 件 的 钢 号
Q235
Q345
喷砂

0.45
0.35
0.55
0.40
轧制表面、钢丝刷清理浮锈（或未处理但轧制表面干净）
0.30
0.35
除了表19所列对构件接触面的几种处理方法，还有用手提式砂轮打磨的处理方法，从试验的情况来看，砂轮打磨后的摩擦因数可与喷砂处理相当。对于摩擦因数要求较高而又分散的接触面，采用砂轮打磨是一种简便易行的处理方法。
6高强度螺栓的拧紧方法
1扭矩法 是采用定扭矩扳手以扭矩控制螺栓中的预拉力的一种方法。
扭矩法是控制螺栓中的预拉力较常采用的方法。对大六角头高强度螺栓连接副来说，当扭矩系数K确定之后，由于螺栓的轴力（预拉力）P是由设计规定的，则螺栓应施加的扭矩值M就可以容易地计算确定，根据计算确定的施工扭矩值，使用扭矩扳手（手动、电动、风动）按施工扭矩值进行终拧。
在采用扭矩法终拧前，应首先进行初拧，对螺栓多的大接头，还需进行复拧。
2.扭角法：是在扭矩法经验的基础上改进的一种方法。用扭角法拧紧高强度螺栓时分初拧和终拧两步进行。初拧用扭矩法，其目的是使板层间紧密接触，使终拧的转角仅用于增长螺栓中的预拉力。初拧扭矩越大，板层间缝隙就越密贴，从而终拧转角的离散性就越小。但初拧扭矩过大，则施工太费劲。终拧是在初拧的基础上，用风板机或其他工具将螺母旋转一个角度，使螺栓中的预拉力达到规定数值的。终拧转角的大小与被连接板束的厚度和层数有关，特别与板束的层数关系最为明显。终拧转角的控制角度画在螺栓与螺母的相对位置上，如图25所示，将螺母之臂旋转到与α同一直线上，即可达到要求。
7高强度螺栓施工注意事项。
1用扭矩法施工
(1)定扭矩扳手在使用过程中要加强维护保养，工地对其精度每天至少标定一次，使扭矩值经常保持正确。
(2)先用普通扳手将螺栓逐个拧紧，然后再用定扭矩扳手至规定的扭矩值，使用扳手时加力应缓慢。
(3)当一个接头的螺栓数量较多时，已拧好的螺栓将受到它周围螺栓在施拧时的影响。为使所有螺栓受力均匀，在拧紧顺序上，应从节点中刚度大的部位向不受约束的边缘进行，大面积的节点中，应从节点中央沿杆件向外进行；在施拧吊车梁上翼缘与制动板连接螺栓时，应从跨中向两端顺序进行。
(4)采用扭矩法施工拧紧的螺栓应按原施拧顺序全部复拧一次，每次拧紧后都要作出标志，以防漏拧。
2用扭角法施工
(1)使用示功扳手进行螺栓初拧时，扳手要持平，加力要缓慢，注意指针刻度读数的正确；与扭矩法一样，初拧后也要复拧，以消除拧紧过程中的相互影响；并注意扳手的维护保养和标定工作。
(2)风扳机头与套筒配合要紧密，拧紧时要采取措施，防止螺栓转动，影响螺母的实际转角。
(3)螺栓初拧、复拧和终拧后，要作出不同的标志，以便识别，避免漏拧和重拧；对每个工序尽可能由专门小组操作。
(4)螺栓的施拧顺序与扭矩法施工相同。
8高强度螺栓拧紧后，是否达到了规定的预拉力值，一般按下述方法检查：
(1)敲击法。用小锤敲击螺母一侧，同时用手指按住相对的一侧，凭振动和声音判断螺栓的拧紧程度。这种方法简便易行，只要对螺栓松动、欠拧和超拧几种情况反复摸索，就能查出螺栓的拧紧程度，至少能查出漏拧的螺栓。
(2)采用扭矩法施工的高强度螺栓，应在螺母与螺杆的相对位置作好标志，把螺母回转50°～60°，然后再拧到需要的扭矩，此时，若螺母回到原来的位置或正负偏差不大于10°即为合格。
(3)采用扭角法施工的高强度螺栓，应对每个工序都作出检查标志，最后各螺母转角与划线的正负误差不大于5°为合格。
9钢结构工程施工质量验收
1 概述
钢结构工程施工质量必须按照现行国家标准《钢结构工程质量验收规范》和《建筑工程施工质量验收统一标准》进行验收。
《钢结构工程施工质量验收规范》是在原《钢结构施工及验收规范》（GB50205）和《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221）的基础上，按照“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的指导思想，分离出施工工艺和评优标准的内容，重新建立的一个技术标准体系，新的验收规范做到了与《建筑工程施工质量收统一标准》协调一致；与《钢结构设计规范》协调一致；与其他专业施工质量验收规范协调一致。并为施工工艺和评优标准等推荐性标准留有接口。
2 《钢结构工程施工质量验收规范》的特点
(1)强调施工质量验收是合同双方（施工单位和建设或监理单位）以书面形式对施工质量达到合格与否所作出的确认。政府部门原则上不再参与验收工作，同时国家不再做施工单位的“老师”,也不介入施工质量的评优。
(2)依据《中华人民共和国建筑法》、《建设工程质量管理条例》和《工程建设标准强制性条文》等法律、法规的要求，强调对工程质量“谁施工谁负责”的原则，增加了对施工单位资质及质量管理内容的检查验收；要求施工单位必须具有自己的施工技术企业标准；要求在施工单位自检合格的基础上进行验收等内容。
(3)分项工程中检验批的划分比较灵活，提出了由监理（建设）和施工单位根据工程的实际情况，可以事先商定。
(4)在分项工程中，按照施工工序或工艺次序分别规定了“主控项目”和“一般项目”的检查内容、检查数量和检查方法。
3 钢结构工程施工质量验收的划分
钢结构工程施工质量验收划分为分部（子分部）工程、分项工程和检验批。
(1)钢结构工程的分项工程按主要工种、施工方法及专业系统划分为焊接工程、紧固件连接工程、钢零件及钢部件加工工程、钢构件组装工程、钢构件预拼装工程、单层钢结构安装工程、多层及高层钢结构工程、钢网架结构安装工程、压型金属板工程、钢结构涂装工程等10个分项工程。
(2)检验批的划分有如下几个原则：
1)单层钢结构可按变形缝划分检验批。
2)多层及高层钢结构可按楼层或施工段划分检验批。
3)钢结构制作可根据制造厂（车间）的生产能力按工期段划分检验批。
4)钢结构安装可按安装形成的空间刚度单元划分检验批。
5)材料进场验收可根据工程规模及进料实际情况合并成一个检验批或分解成若干个检验批。
4 钢结构工程施工质量验收的要求
新的验收规范检验项目分“主控项目”和“一般项目”，且只规定了合格质量标准。所谓“主控项目”是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目。“一般项目”是指对施工质量不起到决定性作用的检验项目。
1检验批合格质量标准
(1)主控项目必须符合规范规定的合格质量标准。
(2)一般项目，其检验结果应有80%及以上的检查点（值）符合合格质量标准偏差值的要求，且最大值不超过1.2倍的偏差限值。
(3).质量证明文件应完整。
2分项工程合格质量标准
(1)各检验批应符合合格质量标准。
(2)各检验批质量验收记录、质量证明文件等应完整。
3分部（子分部）工程合格质量标准
(1)各分项工程质量均应符合合格质量标准。