北京某体育馆钢结构散拼施工方案.doc

钢结构施工组织设计
一、编制依据
本施工组织设计编制依据是国家现行规范、规程、标准；初步设计图纸、初步设计说明、钢结构初步设计图纸，及我公司设计、研究、施工能力、技术装备水平及施工同类工程经验。
本工程采用的主要规程、规范如下表所示：
序号
类别
规范、规程名称
编号
1
国家
碳素结构钢
GB700
2
国家
低合金高强度结构钢
GB/T1591
3
国家
厚度方向性能钢板
GB5313
4
国家
碳钢焊条
GB5117
5
国家
低合金钢焊条
GB5118
6
国家
熔化焊用钢丝
GB/T14957
7
国家
气体保护焊用钢丝
GB/T14958
8
国家
钢结构高强度大六角头螺栓、螺母、垫圈与技术条件
GB/T1228-1231
9
国家
六角头螺栓-C级
GB5780
10
国家
钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副
GB3632-3633
11
行业
钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程
JGJ82-91
12
国家
工程测量规范
GB50026-93
13
国家
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202－2002
14
行业
高层民用建筑钢结构技术规程
JGJ99-98
15
行业
建筑钢结构焊接规程
JGJ81-2002
16
国家
钢结构工程施工质量验收规范
GB50205-2001
17
行业
钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级
GB11345-89
18
国家
钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级法
GB3323
19
国家
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级
GB8923
20
行业
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
21
国家
钢结构设计规范
GB50017-2003
22
行业
建筑施工安全检查评分标准
JGJ59-99
23
行业
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80－91
24
国家
建设工程施工现场供用电安装规范
GB50194-93

二、工程概况
（一）钢结构工程施工概况
本工程总建筑面积约为6.1万平方米。屋顶钢结构工程由26榀桁架及屋面系杆、水平支撑组成桁架双向正交。屋顶的轴线跨度为120×120米，屋顶结构支撑于沿建筑物周边布置的二十根混凝土柱上，柱顶标高为+29.3米，建筑周边设8组钢管柱间支撑。屋顶结构设计为双向正交桁架体系，桁架高度为6～9米，桁架顶端标高为+35.5米。桁架的两个方向为变高度的形式使屋顶结构体系的受力更加合理，位于跨中部位的桁架高度为9.3米，支座处的桁架高度为6.3米。
钢结构设计重量：
桁架　2718吨
支撑　357吨
次梁　372吨
支座　34吨

(二)钢结构工程施工特点及难点
1.屋顶钢结构为大跨度巨型桁架结构，双向正交，并成四分之一对称，结构布置规律性较强（见下图）。
2.单榀桁架跨度120米，高度均大于6米，构件的整体运输难度较大，安装阶段应力及应变的控制要求极严格，并直接关系到结构形成后的最终形态；
3.节点多，高空作业多，施工有一定难度；
4.焊接工作量大，焊接顺序要求极为严格；
5.土建专业同钢结构专业交叉施工，配合点多面广，协调工作难度大，特别是钢结构的安装设备的预留路线对混凝土结构施工影响大。

图一
(三)施工方案的选择与比较
根据体育馆设计特点与工期要求，有高空散拼方案与整体滑移方案可供选择，两个方案优缺点如下表：
高空散拼与滑移方案优缺点对比
序号
对比项目
高空散拼
滑移
判断
1
质量
容易达到设计双杆双受力状态，节点应力状态好
通过采取措施能够达到设计值，部分节点应力状态不好。
高空散拼较好
2
同土建施工配合
土建施工需留16个2×2m的支撑点（其中12个在看台上），和12m吊车通道，配合较多
体育馆中间立柱需在滑移完成后施工，需土建配合较少
滑移较好
3
交叉施工
同土建有较长时间　的交叉施工
与土建施工交叉很少
滑移较好
4
安全
工程质量安全，施工安全有一定难度
工程质量安全，
施工安全
滑移较好
5
技术难度
传统工艺，技术较成熟
有一定的不确定因素，技术难度相对较高
高空散拼方案好
6
成本
有16个钢支撑共70t,成本相对较低
搭设平台、滑道，立柱加固等辅助设施多，
成本高
高空散拼较好
7
工期
占总工期时间
仅滑移的时间占总工期
滑移较好

通过以上几个方面的对比，我们认为高空散拼方案质量较好、技术成熟、成本相对较低等方面的优势，因此选择高空散拼方案作为本工程的施工方案。
（四）总体施工部署
1.项目组织管理机构
本工程将列为我公司的重点工程，将选派一名具有同类工程丰富施工管理经验，具有国家一级项目经理资质的高级职称担任本工程项目经理。本项目施工技术质量管理，选派具有丰富的同类建筑工程施工技术质量管理经验的国家一级项目经理资质的高级职称担任项目总工程师。
此外，选派优秀人员担任专业副经理。由骨干人员（生产管理和技术人员）组成高效、精干的项目部；由设计部，采购部，加工部、运输班，施工部组成作业层，精心组织，严格按照合同要求按期、优质、高效、安全顺利地完成全部钢结构制作工程。
项目组织机构图

项目管理职能部门主要职责:
(a)项目经理
对该项目生产全过程全方位负责，拥有人、财、物的决策权力，在该项目上贯彻执行公司的质量方针，全面履行合同。

(b)副经理
项目副经理履行项目经理对改项目的决策，严格对生产产品全过程的质量、工期进行控制，保证质量体系的有效运行。
(c)项目总工程师
对该项目施工技术组织设计、对加工图设计与产品质量拥有决策权力，审定施工技术组织设计、组织用户回访和售后服务。
各专业班组的组成及职责:
(a)技术科：由项目总工程师总负责，下设施工工艺组、测量组，负责施工过程的技术、工艺的控制和指导，严格按施工组织设计施工，确保施工的各项技术措施满足规定要求。
(Ⅰ)施工工艺组：负责对施工及工艺过程的控制，确保施工顺利、安全、可靠。
(Ⅱ)测量组：负责工程施工的测量、定位，确保构件就位准确。
(Ⅲ)工程科：由项目副经理负责，下设加工组、吊装组、电焊组、机电组、涂装组、架子组、后勤组、材料组，负责具体施工作业过程的控制，包括准备工作、后勤工作、安装过程等控制，协调、确保计划的顺利进行，根据项目经理的要求及时完成各项任务。
(Ⅳ)加工组:负责制作，加工，和工厂的涂装。
(Ⅴ)吊装组：负责拼接和吊装，主要负责所有构件的拼接、位移、提升、就位，主要人员包括铆工、钳工、安装工等，确保安装、吊装的及时。
(Ⅵ)电焊组：负责工程所有电焊工作，确保焊接质量满足要求。
(Ⅶ)机电组：负责现场所有机械设备、电器的控制、维修、检查，确保机电设备的正常、安全地使用。
(Ⅷ)涂装组：按规定要求对钢构件进行涂装。
(Ⅸ)架子组：负责施工用脚手架、临时支撑、拼装台等的搭设与拆除。
(Ⅹ)材料组：负责对现场材料进行计划、控制、保管，确保材料及时到达，妥善保管，按规定要求使用。
(Ⅺ)后勤组：负责对食宿、安全保卫、文明生产及对总包的联络和协调。

2.吊装机械的选择
本工程钢结构屋顶的轴线跨度为120×120米，最大的吊装半径为53.6m,24m桁架起重量为10吨; 吊装半径为25m,最重24m桁架为34吨(见吊装工况示意图)，因此选择型号为LR1400（400t）履带吊作为吊装机具（吊机工况见下表）。
另外根据搬运和拼装需要选择SC1500（150t）履带吊作为400t履带吊的辅助吊机（见SC1500型吊机工况表）。
LR1400型吊机工况表
吊机型号
LR1400(400t)
主臂长度
35m
副臂长度
49m
吊装半径（m）
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
44
48
56
吊装重量（t）
20
39
37
36
35
34
33
32
31
29
28
26
24
16

SC1500型吊机工况表
吊机型号
SC1500(150t)
主臂长度
70.10m
副臂长度
24.40m
吊装半径（m）
32
34
36
38
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
吊装重量（t）
6
6
6
6
6
6
5.8
5.6
5.4
5.2
5
4.7
4.3
3.9
3.5
3.施工平面布置
由于本工程屋顶钢结构单榀桁架长度较长、重量较重，我们采取散件在工厂加工，然后通过公路运输散件在现场拼装。
在现有停车场的西边设置一个180m×190m场地为拼装现场，拼装场地用一台150吨的履带吊和50t的履带吊作为桁架分段拼装辅助机具，分段桁架组装完成后运输到施工现场由履带式吊车按照施工顺序安装到设计位置（详见附图一）。
为了方便履带吊机的运输、组装和行走，要求通道的宽度至少为12m。体育馆西边C轴、D轴之间土建结构要求不施工，留有24m宽度以便履带吊机组装和进出场。根据现场施工特点要求留有150m长度作为拼装吊机吊臂。通道在有地下结构的地方要求按（附图三）加固。
4.主要设备投入
(1)主要起重机械设备投入(含拼、安装)
机械设备名称
型号规格
数量(台)
主要用途
履带吊
LR1400
1
场内吊装
履带吊
SC1500
1
拼装和辅助吊
履带吊
W1001（50t）
1
拼装
运输拖车
60t
1
运输拼装桁架
(2)主要焊接设备设入计划
序号
焊机名称
型号
台数
1
CO2焊机
NBC-500
20
2
手工电弧焊机
ZX5-400
ZX7-400
ZX5-500
ZX7-500
10
3
碳弧气刨
MZ-1000
2
4
空压机
≥9m3
2
(3)焊接检测设备投入计划
机械设备名称
型号规格
数量
备注
红外线测温计
PM20
1
自有
涂镀层测厚仪
GTG-10F
1
自有
(4)安装测量设备投入计划
机械设备名称
规格型号
数量(台)
备注
三维激光扫描系统
ILRIS-3D
1
自有
激光全站仪
TC(R)307
1
自有
激光经纬仪
TDJ2E
2
自有
电子水准仪
DI12
1
自有
激光铅垂仪
DGJ3
1
自有
水准仪
NA20型
1
±1.5 mm
经纬仪
010B
2
2″
漆膜测厚仪
GTG-10F
2
自有
拉力器
15kg
4
自有
塔 尺
5m
4
5 mm
钢卷尺
50m
4
1mm
工程检测尺
2m
4
1mm
水平尺
500mm
6
1mm
磁力线坠
0.5/1kg
2

游标卡尺
0-150
5
0.02
焊缝检测尺
0-25
10
1mm

(5)工期及劳动力安排
由于本工程是奥运项目，工期安排相对紧张，我们初步安排：加工工期为3个半月，在具备现场安装条件、构件加工保证连续施工的情况下，安装工期为3个半月。工期安排如《钢结构简介计划》所示，对应工期需要劳动力如下表所示：
劳动力需用计划表
序号
工种
时　　　　　　　　　　　　　　　间
10天
20天
30天
40天
50天
60天
70天
80天
90天
100天
110天
120天
130天
1
管理人员
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
2
吊车司机
3
3
3
6
9
9
9
9
9
9
9
9
9
3
测量
10
10
10
8
8
8
8
8
8
10
8
8
8
4
电工
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
5
起重工
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
16
6
铆工
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
7
电焊工
40
40
40
40
40
60
60
60
60
60
20
10
10
8
气焊工
10
10
10
10
10
10
10
10
10
5
5
5
5
9
油漆工
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
探伤工
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
4
4
11
钳工
10
10
10
10

12
配合
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
13
合计
193
193
193
194
184
194
194
194
194
191
162
146
146

三、图纸深化设计

甲方与设计院
工作图系
阅 图
提出质疑
编制设计进度计划
图纸设计
一次出图
中标确定认
二次出图
生产

加工、型板、切板、数控编程
审 核
答 疑
技术交底

设计审批
（一）设计流程图

（二）设计规定
确认中标后，业主、总承包单位和设计院就本工程进行技术交底，同时提供完整的结构设计图。
首先组织专人详细阅图，并编制《工作图深化设计要领书》，对作图范围、图面表达、构件编号等进行统一的规定。然后开始工作图的转化设计。
设立专职负责人，强化与设计院、现场安装的联系和沟通，发现问题及时解决，确保工作图的设计完全贯彻原结构设计的思路和意图，并且可以根据总承包单位现场安装的需要，将增设的安装作业所需的一些临时装置绘制在工作图上。以便于在工厂直接加工，减少现场的工作量，加快施工进度。
在设计过程中，如发现设计图有疑问，应立即与总包单位及设计院联系，经过协商达成一致后，方可进行修改。
工作图设计初步完成后，由专审高工进行审核，审核后设计人员进行确认或修改图纸，然后二次出图，再由专审高工进行审核或修改，最后将通过审核的图纸绘制出图，经原设计部门审查批准后方可投入生产。
在构件加工过程中，如发现工作图有错误或原设计图有修改，工作图设计人员应及时进行确认，然后修改图纸并发修改图，同时收回原图，以免发生混淆。

四、钢结构加工制作
（一）钢结构加工工艺流程

（二）原材料检验
材料要与其质量保证书一同进厂。材料员应根据GB/T19002中的有关规定，对材料进行标识和相关检查。如果设计或者业主对材料有特殊的复检要求，应按要求进行复检，复检结果合格，方可进行施工。加工所剩余料，标明材质、规格退库。
1.钢材
(1)对于本工程所采用的结构型钢和钢板材料，需要严格把关，以保证整个工程质量。
(2)按供货方提供的供货清单进行数量清点，并计算供货重量。
(3)按供货方提供的型钢和钢板尺寸及公差要求，对各种规格的型钢检查其端面尺寸、厚度、长度及直线度；对各种规格的钢板，检查其长宽尺寸、厚度及平整度，并检查型钢及钢板的外表面质量。
(4)汇总各项检查记录，交现场监理确认。
(5)材料的使用严格安排版图和放样资料进行领料，实行专料专用，严禁私自代用。
2.焊材
(1)本工程采用设计说明要求的焊条。
(2)实行严格的材料烘烤制度。
(3)气体保护焊丝置于干燥、通风处进行保存，以防焊丝表面生锈。
(4)焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。全数进行检查。检查焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等，并进行抽样复验，复检结果合格后方可使用。
3.油漆
(1)油漆进货和使用前都进行检查，合格后方可使用。每隔两个月抽样送技术监督局检查，以确定供应商的质量情况，并借此对供应商进行监督，确保油漆质量。

(2)保管过程中采取严格的防火措施。
（三）放样与号料
1.放样
(1)放样、切割、制作、验收所用的钢卷尺，经纬仪等测量工具必须经市、部级以上计量单位检验合格。测量应以一把经检验合格的钢卷尺（100m）为基准，并附有勘误尺寸，以便与监理及安装单位核对。
(2)所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求，进行手工1：1放大样或计算机的模拟放样，核定所有构件的几何尺寸。如发现差错需要更改，必须取得原设计单位签署的设计更改通知单，不得擅自修改，放样检验合格后，按工艺要求制作必要的角度、槽口、制作样板和胎架样板。见实尺放样作业流程图。

(3)划线公差要求：
划线公差表
项 目
允许偏差
基准线，孔距位置
≤0.5mm
零件外形尺寸
≤1.0mm

划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的工具，少量的样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。
2.号料
(1)号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单和零件草图进行号料。
(2)号料的母材必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。
(3)原材料的对接
型钢对接需要焊透，并进行探伤。焊接长段大于≥500mm，且错开附近的节点板及孔群100mm。焊缝视安装情况而定是否磨平。
钢梁原则上由整块板下料。在对接情况下，则在梁的上下翼板在梁端1/3范围内避免对接。上、下翼板与复板三者的对接焊缝不设在同一截面上，应相互错开200mm以上，与加径板的孔群应错开100以上，且分别对接后才能组装成型。原材料拼板焊接后按要求进行探伤。
所有构件的原材料若长度、宽度不够，先进行对接，符合要求后再制作构件。
（四）坡口加工
1.加工工具的选用
选用半自动割刀或刨边机。
2.坡口加工的精度
序号
剖口角度
示意图
角度值
1
坡口角度△α

△α=±25°
2
坡口角度△α

△α=±5°
△α=±25°
3
坡口钝边△α

△α=±1.0

（五）切割
1.工具的选用
项 目
工 具
火焰切割机
半自动火焰切割机
剪板机
带锯，角钢冲剪机
t＞9mm的零件板
√
√

t≤9mm的零件板

√

H型钢、角钢、钢管
√

√

2.切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去，剪切边应打磨。
3.气割的公差度要求：
项 目
允 许 偏 差
零件的长度
长度±2.0mm
零件的宽度
翼、腹板：宽度±1.0mm
零件板：宽度±1.0mm
切割面不垂直度e
t≤20mm，e≤1mm；
t≥20，e≤t/20且≤2mm
割纹缺口深度
0.2mm
局部缺口深度
对≤2mm打磨且圆滑过度。
对≥2mm电焊补后打磨形成圆滑过渡

4.切割后应去除切割熔渣。对于组装后无法精整的表面，如锁口内表面，应在组装前进行处理。在翼腹板的交汇处应开R=15mm的圆弧，以使翼板焊透。
5.火焰切割后须自检零件尺寸，然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号，再由质检员专检各项指标，合格后才能流入下一道工序。
6.刨削加工的允许偏差
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
零件宽度、长度
±1.0
2
加工边直线度
L/3000且不大于2.0
3
相邻两边夹角角度
±6°
4
加工面垂直度
≤0.025t且≤0.5
5
加工面粗糙度
Ra＜0.015

7.端部铣平和半自动气割的允许偏差
序号
项 目
半自动气割
铣削
检查内容
允许偏差（mm）
允许偏差（mm）
1
加工后构件两端长度
根据附图公差
±2.0
2
加工平面平面度

±0.5
3
两端铣平时零件长度
2.0
0.8
4
加工平面轴线的垂直度
1.5H/1000
≤1/1500且≤0.50
5
表面粗糙度
0.2
0.015
8.放样切割

（六）矫正和成型
1.钢材的机械矫正，一般应在常温下用机械设备进行，如钢板的不平度可采用七辊矫平机，矫正后的钢材，表面上不应有严重的凹陷，凹痕及其他损伤。
2.材料矫正及弯曲加工，火焰矫正是材料的被加热温度约为850°C（Q345材料），冷却时不可用水激冷。弯曲加工为常温加工或热加工。热加工时在赤热状态（900--1000°C）下进行，温度下降到800°C之前结束加工，避开蓝脆区（200～400°C）。热矫正时应注意不能损伤母材。
（七）制孔
1.采用数控钻床钻模板后套钻节点板螺栓孔群（针对相同类型数量多），一般螺栓孔（针对相同类型数量较少）和地脚螺栓孔可采用划线孔的方法。采用划线钻孔时，孔中心和周边应打出五梅花冲印，以利钻孔和检验。钻孔公差如下：
项 目
允许偏差
直 径
0~+1.0mm
圆 度
1.5mm
垂直度
≤0.03t且≤2.0mm

2.孔位的允许偏差
序号
名 称
示意图
允许偏差
1
孔中心偏移△L

-1≤△L≤+1
2
孔间距偏移△P

-1≤△P1≤+1
(同组孔内)
-2≤△P2≤+2
(组孔之间)
3
孔的错位e

e≤1
4
孔边缘距△

△≥-3
L应不小于1.5d
或满足设计要求
（八）表面处理
1.磨光顶紧部位的处理
需磨光顶紧的部位，在数控端面铣上铣平，确保顶紧面光洁，无毛刺，以求得紧密结合。
2.涂装前基底面处理
涂装前，必须保证构件已经过抛丸或喷沙处理，构件表面清洁度达到Sa2.5级，构件表面不得有油污或其他污染。
3.HTB摩擦面的处理
构件的连接摩擦面端头应用铣床铣平，摩擦面经抛丸机处理表面摩擦度，在自然情况下使其产生浮锈。摩擦面加工同时应采用相同的材料和加工方法制作试件，并进行摩擦系数试验，以确保摩擦系数达到规定要求。
（九）构件预拼装
由于本工程的构件为箱形构件，最高高度为9m,预拼装难度大。因此多数拼装在安装现场进行。加工厂仅限于对强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠进行试空检查。
高强度螺栓和普通螺栓连接的多层板叠，应采用试孔器进行检查，并应符合下列规定：
采用比孔公称直径小1.0mm的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%；
当采用比螺栓公称直径大0.3mm的试孔器检查时，通过率应为100%。
预拼装检查合格后，应标注中心线、控制基准线等标记，必要时应设置定位器，并作好详细的预拼装记录。检验标准：
项目
允许偏差mm
多节预拼装柱全长
±5
预拼装单元弯曲矢高
L/1500且不大于10
接口错边
2.0
预拼装单元柱身扭曲
H/200且不应大于5.0
两端外侧安装孔距
±2
顶紧面至任一组孔距离
±2
（十）焊接检验及管理
1.焊接施工中质量管理
焊接质量保证程序图

焊接质量保证程序图
焊工应随时注意焊接电流、电压及焊接速度，如发现任何问题，应立刻上报，并进行整改，以确保质量。
每一焊道焊完后，应将焊渣及飞溅、焊瘤清除干净。如自检后发现缺陷，应用碳弧气刨清除干净，并返修好后再开始下一焊道焊接。
中断后焊缝重新焊接,应按规定工艺方法重新开始，并且直至焊完，不得中止。
焊接过程中应控制层间温度，对于Q345钢材，其层间温度应控制在150℃以下。
焊接完成后，焊工应记录完成日期，并提交焊接工长以作记录。
2.焊接检查
所有焊缝需由焊接工长100％进行目视外观检查，并记录成表。
焊缝表面严禁有裂纹、夹渣、焊瘤、焊穿、弧坑、气孔等缺陷。
对焊道尺寸，焊脚尺寸，焊喉进行检查。
焊缝外观质量表
序号
检查内容
图 例
容许公差
1
对接焊
焊缝加强高
（C）

b＜20;
一级0.5≤C≤2.0mm
二级0.5≤C≤2.5mm三级0.5≤C≤3.0mm

b≥20;
一级0.5≤C≤3.0mm
二级0.5≤C≤3.5mm三级0≤C≤3.5mm
2
贴角焊缝焊脚
尺寸（hf+△h）
和焊缝余高（C）

hf≤6;
0≤△h≤1.5mm
0≤C≤1.5mm

hf＞6;
0≤△h≤3.0mm
0≤C≤3.0mm

焊缝外观质量表
序号
检查内容
图 例
容许公差
3
T接坡口焊缝
加强高（△S）

△S=t/4，但≯10mm
4
焊缝咬边
（e）

一级焊缝：不允许

二级焊缝：
≯0.5mm深度的咬边,累积总长度不得超过焊缝长度的10%

三级焊缝：
≯0.5mm深度的咬边,累积总长度不得超过焊缝长度的20%
5
表面裂缝

不允许
6
表面气孔及密集
气孔

一级和二级焊缝：不允许
三级焊缝：直径≤1.0mm的气孔在100mm范围内不超过5个
7
焊缝错边

一级和二级焊缝:
d＜0.1t但≯2.0mm

三级焊缝:
d＜0.15t但≯3.0mm
8
焊缝过溢
（θ）

所有焊缝:
θ＞90°
9
表面焊接飞溅

所有焊缝:
不允许
10
电弧探伤，焊瘤
表面夹渣

所有焊缝:
不允许

3.无损检测
加工厂对材料的检查和试验，对工厂的构件作100%的目视检查，按规范要求进行超声波测试，测试内容不能少于下列几项。无损检测按JGJ81《建筑钢结构焊接规程》、GB11345《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》评定。通过测试来发现焊接区域的分层、夹杂物或其它不连续的地方。
在厚度大于40mm构件刚性连接区域内，100%检查包括每个梁翼缘和连续板上、下至少150mm范围。

凡有构件厚度大于40mm的焊接构件的连接区。100%检查包括每个焊缝周围至少150mm范围。
工厂焊缝的超声波试验：按GB11345-89的要求进行，试验内容不能少于以下：100%的全熔透焊缝。
对于半熔透开坡口焊缝、全熔透坡口焊缝进行100％UT探伤，外伸架柱翼缘板及所有柱底板均采用UT探伤测试进行片裂检查。
焊缝UT探伤应在焊缝外观检查合格后进行，并必须在焊缝冷却24小时后进行，避免出现延迟裂纹。
探伤人员必须具有二级探伤合格证。

（十一）本工程重点构件制作
1.箱型构件制作
(1)箱型构件制作概述
该工程为体育场钢结构工程中箱型构件制作部分，其材料选用Q345C型材，板厚为40mm，其工作流程如下所示：

主材切割
内隔板切割

内隔板坡口
开坡口

内隔板组装
箱柱腹板焊工艺垫板
箱柱翼板

内隔板机加工

U型组立

内隔板两条缝的焊接

尺寸、焊缝检查

BOX组立

BOX焊接（埋弧焊、电渣焊）

尺寸、外观检查
BOX校正

涂装检查

成品检查
抛丸涂装

打包发运

(2)箱型构件的下料
对500×600×40×40箱型构件的面板先用直条切割机两面同时垂直下料，以防止条料的变形，然后根据图纸要求，用铣边机面板进行坡口。
对内隔板的焊接夹板，长度方向放余量8mm，宽度方向放余量4mm。
注意：下料前，必须对钢板的不平度进行检查，要求：
一般性钢板的要求：厚度10～25mm 在1米长度内的不平度为8mm；
厚度＞25mm 在1米长度内的不平度为7mm；
发现不平度超差的禁止用，平面度合格的钢板才能放样、号料、切割。
切割表面的缺口深度：在1mm以内。
不铣边的切割表面对不符和规范要求的必须用磨光机或风砂轮打磨气割面和矫正。
(Ⅰ)切割表面与钢板表面的不垂直度：不得大于钢板厚度的5%，且不得大于1.5mm。
(Ⅱ)焊接坡口的切割表面的缺口深度：在1.5mm以内。
(Ⅲ)放样号料要按定长尺寸的钢板对应进行，不得随意取短使用。
(Ⅳ)下料完成后，施工人员必须将下料后的零件加以标记，并归类存放。

(3)机加
对箱型构件面板长度方向根据图纸坡口要求进行铣边开坡口。
为保证内隔板与箱型构件面板之间的装配精度，拟对对内隔板的焊接夹板进行机加，机加情况如下图所示：

(4)装配、焊接
箱型构件内隔板的装配、焊接

箱型构件内隔板在装配时为保证装配精度，可制作简单夹具，保证焊接夹板与隔板之间的间隙在1mm以内，为保证电渣焊的焊接质量打下基础，装配简图如下：

箱型构件的装配、焊接
箱型构件的装配焊接工艺分为以下工序：
(Ⅰ)箱型构件定位焊接装配工序
(Ⅱ)箱型构件埋弧焊工序
(Ⅲ)箱型构件钻电渣焊孔工序
(Ⅳ)箱型构件电渣焊工序
(Ⅴ)箱形柱外部各件装配焊接工序
(Ⅵ)箱型构件下端面切割工序
(Ⅶ)箱型构件定位焊接装配工序
(5)焊前准备
检验各被组装零部件的标记。
检验各组装件的图号及尺寸形状的正确性。
对零件的焊接坡口处用磨光机或风砂轮打磨。
(6)划线：
划线时，利用装配样板钢带以顶端作为基准，在下翼板及二块腹板的内外侧划出隔板、顶板、底板等装配用线及电渣焊孔位置并打样冲眼。
工具：平直尺、墨线斗，带状钢样板，直角尺，划针，样冲，小锤，石笔。
检验划线的准确性并打印记。
(7)焊接工艺
在腹板上装配焊接衬板，定位焊并焊接（采取断续焊缝焊接，焊缝长度30mm，间距100mm）。焊垫板后宽度为（名义尺寸+1mm）-0.5mm。
焊接采用气保焊进行。
在装配胎架上把划好线的下翼板置于胎架上，把已装配好的各隔板定位在下翼板上，隔板与下翼板之间的装配间隙不得大于1㎜，定位好后，检验隔板垂直度，隔板与下翼板的垂直度不得大于2㎜；然后用φ25mm圆钢做支撑杆，进行固定。
定位焊采用CO2气体保护焊。
装配两侧腹板，使隔板对准腹板上所划的位置，隔板与腹板之间的装配间隙不得大于1㎜，腹板与下翼板之间的垂直度不得大于b/500(b为边长)；
腹板与下翼板装配示意图见下图：
然后对腹板与隔板及腹板与翼板之间的焊缝进行定位焊，定位焊腹板与下翼板之间的焊缝前，先用火焰预热150～200℃后，方可进行定位焊，温度用测温笔测定，定位焊时电流比焊接时大20%～25%，定位焊缝长度为30mm，焊道间距为300mm。定位焊点必须焊透，不得有未焊透、裂纹等缺陷，
定位焊采用CO2气体保护焊（H08Mn2SiA，φ1.2焊丝）。
对隔板与下翼板之间的全焊透焊缝进行焊接，正式焊接采用CO2气体保护焊（H08Mn2SiA，φ1.2焊丝）焊接。
腹板与上翼板之间的垂直度不得大于2㎜。
翻转180度，使上翼板在下，当两隔板间距大于1m的，中间加一支撑棍，用φ25mm圆钢，或方钢a=25，点固在翼板上。圆钢长度与两翼板间距相等，公差为± 0.5。
焊接隔板与上翼板（宽板）的全焊透焊缝，然后装配腹板A，用千斤顶顶紧或用夹具夹紧，并定位焊腹板A与上下翼板（宽板）间的焊缝；
定位焊前，先用火焰预热150～200℃，温度用测温笔测定，预热后方可进行定位焊，电流比焊接时大20%～25%，定位焊缝长度为30mm，焊道间距为300mm，定位焊点必须焊透，不得有未焊透、裂纹等缺陷；定位焊采用CO2气体保护焊（H08Mn2SiA，φ1.2焊丝）。
腹板与翼板之间的垂直度不得大于2㎜；
装配、焊接箱型构件的顶板和底板，然后，用磨光机或风砂轮打磨上端面焊接处的焊接余高及飞溅物；焊接采用CO2气体保护焊（H08Mn2SiA，φ1.2焊丝）。
清理、矫正。
检验。
注意：所有的定位焊脚高度不得大于设计焊缝焊脚高度的2/3；
装配箱型构件各面板时，为确保各板的顶面在同一平面上（误差不得大于0.5mm），装配时在箱型构件端面以一定位挡块顶紧。
箱型构件进行埋弧焊的打底焊（打底厚度5mm），打底焊前需要预热，预热前必须先检查定位焊缝有无裂缝，预热后再检查，确定无裂缝后才正式焊接，正式焊接前预热100～150℃，温度用测温笔测定。
采用气保焊机，H08Mn2SiA，φ1.2mm焊丝的进行焊接，焊前清除焊接区的油污、铁锈及其它污物。
(8)检验
全面检验，特别是长度方向的平直度，如发现长度方向有弯曲超差时，一般可用下道工序的埋弧焊收缩变形来矫正。发现弯曲、扭曲程度严重的应立即上报，由技术部门处理。
检验合格后，在工件上打印记。
(9)箱型构件埋弧焊工序
产品结构形式
箱型构件所用材料为Q345-C，埋弧焊焊接部位为四条外纵缝，坡口形式如下图所示：

焊前准备
检验合格印记；检查箱型构件长度方向弯曲程度，根据变形情况来决定先焊哪一面。
焊剂（HJ431）应在250℃温度下烘干2h。
修补缺陷时，补焊所用的E5015焊条，在使用前用烘干炉350～400℃烘干1～2小时，并放在保温筒内，随用随取。
用钢丝刷（钢丝刷装于磨光机上）清除焊缝附近至少20mm范围内的铁锈、油污等杂物。
焊接引弧板及引出板，引弧板及引出板要与母材材质相同，引弧板和引出板的长度应大于或等于150mm，宽度应大于或等于80mm，焊缝引出长度应大于或等于80mm，保证引弧及收弧处质量，防止产生弧坑裂纹。
焊接前，对焊缝处用烤枪进行预热，预热温度为100～150℃，温度用测温笔测定，预热范围为焊缝两侧各100mm。
埋弧焊焊接
(Ⅰ)埋弧焊时，四条纵焊缝遵循同侧的两条焊缝同时焊的原则，选用规范两边应相同。
焊接工艺参数如下表所示：
板厚（mm）
电源
焊丝直径（mm）
焊接电流(A)
焊接电压(V)
焊接速度(cm/min）
焊丝干伸长(mm)
两丝间距（mm）
40
DC100
φ4
750～800
35～38
38-42
35-45
19
AC1200
φ4
700～760
40～45
38-42
35-45
(Ⅱ)打底焊完成并清渣后，焊接整条连续的埋弧焊缝。
(Ⅲ)清理，冷却，割去引出板及引弧板，并打磨。
(Ⅳ)若发现箱型构件存在变形应进行矫正，采用火焰矫正，其温度值应控制在750～900℃之间，同一部位加热矫正不得超过2次，矫正后，应缓慢冷却，不得用水骤冷。
焊接检验
(Ⅰ)检查箱型构件的外形尺寸、形状。
(Ⅱ)对焊缝进行20%比例超声波探伤（按二级）。
(Ⅲ)划出未焊透、夹渣等缺陷部位。
(Ⅳ)写检验记录。
修补
对于检出的超差缺陷，用碳弧气刨进行铲除，打磨。然后用手工电弧焊补焊，采用φ3.2mm的E5015焊条，焊后进行清理、打磨，之后进行重新探伤，对同一处缺陷允许第二次气刨后补焊，并第三次探伤。对第三次探伤不合格者，不得再返修，并上报总师办处理；重新检验尺寸、外形，对于全面合格的打合格印记。
(10)箱型构件钻电渣焊孔工序
工序内容如下：
检验合格印记。
用磨光机打磨要钻孔部位，将钻孔部位磨光约φ50范围平