世博卢森堡馆制作工艺方案.docx
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世博卢森堡馆制作工艺方案
世博卢森堡馆钢结构工程
制
作
方
案
编制单位:
上海宝冶世博卢森堡馆工程项目部
编制人员:
审核:
审批:
编制时间:
2009年4月
目录
一、编制依据。
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二、工程概况。
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三、材料。
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四、排板下料。
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五、制孔。
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六、组装。
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七、焊接。
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八、抛丸除锈、油漆。
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九、标识、运输。
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十、安全及文明施工。
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一、编制依据
碳素结构钢GB/T700-88
低合金高强度结构钢GB/T1591-94
热轧H型钢GB/T11263-2005
结构用无缝钢管GB162-1999
碳钢焊条GB/T5117
低合金钢焊条GB/T5118
熔化焊用钢丝GB/T14957
埋弧焊碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999
气体保护焊用钢丝GBT14958-94
气体保护焊用碳钢低合金钢焊丝GB/T8110-95
钢结构设计规范GB50017-2003
钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001
钢焊缝手工超声波探伤方式方法及质量分析法GB11345-89
建筑钢结构焊接技术规程JGJ181-2002
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88
漆膜附着力测定法GB1720-1979
二、工程概况
2.1概况
本项目为2010年上海世博会卢森堡馆钢结构工程,本工程采用钢结构框架梁柱体系。
其中使用了大量斜柱,分中心塔和外围框架二个主要部分,主要包括柱、梁、支撑等。
主要构件均采用轧制H型钢,节点连接主要采用螺栓连接和焊接。
2.2主要工程实物量
我厂制作范围:
中心塔框架梁柱和次梁,实物量约110t;外围框架约260t;主要构件形式为热轧H型。
2.3工期要求
本工程工期很紧。
制作图纸从3月底开始陆续发放,。
第一批交货时间暂定为2009年4月底,最后一批交货时间暂定为2009年5月底,争取一个月的时间内交货近400吨。
三、材料
3.1概述
本项目我厂制作范围内所用材料主要为国标Q345B材料,另外包含少量的Q235B材料
3.2材料的性能要求
我厂制作范围内:
所有板材、H型钢、钢管和空心球为Q345B,其化学成分和力学性能应符合«低合金高强度结构钢»(GB1591-1994)的规定。
钢管均采用热轧无缝钢管,满足《结构用无缝钢管》GB162-1999的规定。
a.所有钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85.
b.钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%。
c.对于板厚t≥40mm钢板且存在三向应力状态,均应做厚度方向拉力试验(柱底板除外),应符合国家标准<<厚度方向性能钢板>>(GB50313)中,关于Z向等级为Z15.含硫量不超过0。
01%的要求.
3.3材料进厂验收
3.3..1钢材
3.3.1.1钢材进厂时必须有质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。
3.3.1.2材料进厂时,材料员应根据送货单中的的信息逐一对材料的外观、外形尺寸进行检查和测量,符合标准方可验收。
3.3.1.3钢材的表面外观质量除满足国家现行有关标准的规定外,还应该符合以下规定:
a.钢材表面的锈蚀、麻点、划痕的深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值的1/2。
b.钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上。
c.钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。
3.3.2焊接材料
序号
母材
埋弧自动焊-SAW
CO2气保焊-GMAW
手工焊-SMAW
1
Q345
H10Mn2+SJ101
H08Mn2+HJ431
ER50-6
E5016、E5015
2
Q235B
H08A+SJ101
ER50-6
E4301、E4303
3
Q345+Q235B
H08A+SJ101
ER50-6
E4301、E4303
3.3.3.1本工程中所用的焊条、焊丝、焊剂、其熔敷金属的屈服强度、延伸率、极限强度及冲击韧性等均应与主体金属相适应,当不同强度的钢材焊接时,可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。
由焊接材料及焊接工序所形成的焊缝,其机械性能不应低于原构件的等级。
手工焊接用焊条的质量等级标准应符合《碳钢焊条》(GB/T5117)或〈〈低合金钢焊条〉〉(GB/T5118)的规定。
对Q235B钢采用E43型焊条,对Q345钢采用E50型焊条。
所有主体结构(檩条、角钢支撑等除外)均采用焊接的应采用低氢型碱性焊条。
自动焊或半自动焊接采用焊丝或焊剂的质量标准应符合〈〈熔化焊用钢丝〉〉(GB/T14957)或〈〈气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝〉〉(GB/T8110)、〈〈碳钢药芯焊丝〉〉(GB/T10045)、〈〈低合金钢药芯焊丝〉〉(GB/17493)、〈〈埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂〉〉(GB/T5293)、〈〈低合金钢埋弧焊用焊剂〉〉(GB/T12470)的规定。
气体保护焊所使用的氩气或二氧化碳气体应分别符合现行国家标准〈〈氩气〉〉(GB/T4842)及〈〈焊接用二氧化碳〉〉。
3.3.2.2所有焊材必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书。
3.3.2.3焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷,焊剂不应受潮结块。
3.3.4涂装材料
本工程油漆为:
底漆:
富锌底漆,漆膜厚度100um。
具体油漆配套见工艺通知单
油漆进厂时应检查其质量合格证明文件、中文标志及检验报告。
3.4材料管理
3.4.1本工程所采用的钢材,应具有质量证明书,在进料时应核对材料质量证明书,并对材料的牌号、规格、数量、外观质量等进行检验,及时核对实物与材料质量证明书是否相符,并符合相应的材料标准及设计要求。
3.4.2钢板、型钢、管材等材料需做工程识别颜色、材质、规格等标识,遇有领取部分材料时,所剩部分的标识应随即标示上去。
3.4.3材料应有序堆放。
为防止变形,材料应平整地放在台架上。
3.4.4焊材应根据材质、种类、规格分类堆放在干燥室;焊条不得有锈蚀、破损、脏物;焊丝不得有锈蚀、油污;焊剂不得混有杂物。
3.4.5焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材,领取的焊条必须置于保温筒中,随用随取。
焊材按使用说明书烘干保温,并有烘焙记录备查。
3.4.6油漆:
油漆的存储要采取严格的防火措施。
四、排板下料
4.1下料
4.1.1在放样画线时,应根据施工工艺的要求,将安装焊接和构件加工中焊接收缩余量、切割余量等进行预留,确保加工构件的实际尺寸在设计误差范围内。
4.1.2带有插板槽口的零件槽口尺寸应放2mm余量,型材下料前进行排版,下料大于3米以上材料按L=1/1000mm放收缩余量。
4.1.3超长构件接料应符合下列要求:
4.1.3.1接头设置在受力较小的地方
4.1.3.2构件应等截面拼接
4.1.3.3拼接接头,翼缘和腹板的拼接应错开,不得拼接在同一截面上,错开距离大于200mm
4.1.4焊接坡口的制做应采用刨边机或火焰切割(禁止用手动切割)。
切割的核准线应在切口内50mm。
钝边的允许误差为±1mm,坡口角度允许误差为+5o/-2.5.
4.1.5焊接H钢的矫正
允许进行热矫正和机械矫正,先矫正旁弯变形然后矫正扭转变形。
在热矫形开始前,应先确定加热区域。
4.2切割
4.2.1根据本工程结构要求,构件的切割可以采自动或半自动气割。
4.2。
2钢材的切割,应按其形状选择最适合的方法进行。
4.3切割板时一般的工艺规定:
4.3.1切割前必须检查核对材料规格、牌号是否符合图纸要求。
4.3.2切割前应将钢板表面的油污、铁锈等清除干净,并检查切割机是否符合剪切材料强度要求。
4.3.3切割时,必须看清断线符号,确定切割程序。
4.3.4钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
4.4厚度不大于12mm的钢板可允许剪板机剪切;厚度不大于6mm的钢板宜用等离子切割;其它厚度宜采用自动或半自动气割。
小于或等于L90*10的角钢可采用剪切,其它型钢宜采用锯切。
当型钢采用手工气割时,切割面需用砂轮打磨处理。
4.5机械剪切的允许偏差应符合表1的规定。
表1机械剪切的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
4.6气割原则上采用自动切割机,也可使用半自动和手工切割。
气割工在操作时,必须检查工作场地和设备,严格遵守安全操作规程。
4.7气割的允许偏差应符合表2的规定。
表2气割的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
零件宽度、长度
±3.0
切割面平面度
0.05t,且不应大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
1.0
注:
t为切割面厚度
4.8采用气割时应控制切割工艺参数,自动、半自动气割工艺参数见表3。
表3自动、半自动气割工艺参数
割咀
号码
板厚
(mm)
氧气压力
(MPa)
乙炔压力
(MPa)
气割速度
(mm/min)
1
6~10
0.20~0.25
≥0.030
650~450
2
10~20
0.25~0.30
≥0.035
500~350
3
20~30
0.30~0.40
≥0.040
450~300
4
40~60
0.50~0.60
≥0.045
400~300
5
60~80
0.60~0.70
≥0.050
350~250
6
80~100
0.70~0.80
≥0.060
300~200
五、制孔
5.1高强螺栓孔优先采用数控钻床。
若采用划线钻孔,钻孔时,孔中心应打出冲印,以利钻孔和检验。
5.2制孔精度应符合下表要求:
项目
允许偏差
直径
0~1.0mm
圆度
2.0mm
垂直度
≤0.03t且≤2.0mm
5.3螺栓孔孔距允许偏差要求如下表:
螺栓孔孔距范围
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
同一组内任意两孔间距离
±1.0
±1.5
-
-
相邻两组的端孔间距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
备注:
1.在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组;
2.对连接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;
3.受弯构件翼板上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组
5.4对于连接板,若同一规格数量较多时,可考虑套模钻孔,套模要经常检查,若发现孔径磨大0.5mm以上时,必须更换。
5.5零件板和构件制孔应在矫正完毕后进行。
5.6对于应力孔,应严格按照施工图纸的要求进行开设,并尽量使用数控切割,避免手工切割。
图中未注明应力孔为弧形倒角为R=35,直倒角为25*25。
六、组装
6.1零部件和构件的组装
6.1.1零部件和构件组装前应先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求。
6.1.2组装时应严格按照施工图纸和工艺要求进行。
6.1.4组装的偏差要求如下表:
项目
简图
允许偏差(mm)
T形接头的间隙e
e≤1.5
对接接头的(错位e)
e≤T/10且≤3.0
对接接头的(间隙e)
-1.0≤e≤1.0
焊接组装件端部(偏差a)
-2.0≤a≤+2.0
组装前,连接表面及沿焊缝每边30~50mm范围内的铁锈,毛刺和油污等必须清除干净。
6.2型钢划线的基准线(边缘)
6.3连接组装的允许偏差不得超过下表:
6.3.1构件的零件装配均以构件的主体型钢的一为基准线,向构件的另一端进行装配;加劲板必须根据位置不同,进行倒角或者打磨等适当方式处理,以保证其板边与四周紧密接触。
6.4矫正和成型
6.4.1钢材的初步矫正,只对影响号料质量的钢材进行矫正,其余矫正在各工序加工完毕后再矫正或成型。
6.4.2碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-12℃时,不应进行冷矫正和冷弯曲。
6.4.3碳素结构钢和低合金高强度结构钢允许加热矫正,其加热温度严禁超过正火温度(900℃),低合金钢严禁用水激冷。
6.4.4当零件采用热加工成形时,加热温度宜控制在900℃~1000℃;碳素结构钢在温度下降到700℃之前、低合金结构钢在温度下降到800℃之前,应结束加工;低合金结构钢应缓慢冷却。
6.4.5钢材的机械矫正,一般应在常温下用机械设备进行,矫正后的钢材,在表面上不应有凹陷、凹痕及其它损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度允许偏差的1/2。
6.4.6弯曲成形的零件应采用弧形样板检查,当其零件弦长小于或等于1500mm时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;零件弦长大于1500mm时,样板弦长不应小于1500mm,成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm。
七、焊接
7.1焊工资格:
从事本工程各项焊接工作的焊工、焊接操作工及定位焊工,必须按相应的资格等级从事相应的焊接工作。
焊工应持证上岗,焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相匹配。
严禁低资质焊工施焊高质量要求的焊缝。
7.2焊前,必须去除施焊部位及其附近50mm~80mm范围内的氧化皮、渣皮、水份、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质,并显露出金属光泽。
7.3所有构件的连接节点均为等强连接,采用坡口全熔透焊接,焊接质量等级为一级。
具体焊接H型构件板材之间的组装焊缝按下列要求执行:
7.3.1当腹板厚度>14mm时,非节点区采用部分熔透双面坡口焊缝,坡口深度为1/3板厚,焊缝余高为1/6板厚,焊缝质量要求按二级标准操作,但不要求超声波探伤,节点区及延伸300mm的范围内的组合焊缝为全熔透焊缝,焊缝等级为二级焊缝。
7.3.2当腹板厚度<14mm时,采用双面坡口焊缝,焊缝高度不小于0.7倍板厚,焊缝余高不小于1/6板厚,焊缝质量等级均为三级。
7.4牛腿与其他构件的连接焊缝要求:
7.4.1H型构件强轴平面(与腹板平行的平面)即平面内的牛腿翼缘与其他构件的连接焊缝为全熔透坡口焊缝,焊缝等级不低于二级焊缝,图中特殊注明的部位为一级焊缝。
7.4.2H型构件强轴平面(与腹板平行的平面)即平面内的牛腿腹板与其他构件的连接按焊接H型构件板材之间的组装焊缝的要求执行。
7.4.3H型构件弱轴平面(与翼缘平行的平面)即平面外的牛腿腹板和翼缘与其他构件的连接按焊接H型构件板材之间的组装焊缝的要求执行。
7.5加劲板的连接焊缝按焊接H型构件板材之间的组装焊缝的要求执行。
7.5.1所有垫板焊坡口角度为30°~35°,非垫板坡口焊角度为40°~45°.
7.5.2现场翼缘坡口对接焊缝要求一级焊缝,腹板坡口对接焊缝要求为二级焊缝,角焊缝及其他未说明的焊缝均为三级焊缝
7.5.3双向井字组合梁,连接板和梁腹板焊接,采用全熔透坡口焊接。
焊缝等级为二级。
7.5.4柱脚板的焊接当柱壁厚小于等于20mm时,采用全熔透坡口焊接。
焊缝等级为二级。
柱壁厚大于20mm时,采用2/3坡口部分熔透焊接
7.6应合理选择焊接电流和电压。
7.6.1焊接变形的控制
7.6.2对于有探伤要求的焊缝,必须经探伤合格后,方可进入下道工序,
7.6.3焊接完毕,焊工应清理焊缝表面的熔渣及两侧的飞溅物。
7.6.4所有焊缝焊后冷却至常温后,应进行100%外观检查,具体焊缝尺寸和外观质量要求参见焊缝外观质量等级及缺陷分级表:
7.6.5.材料对接:
所有材料的对接焊缝为坡口全熔透焊:
一级焊缝,100%UT;
7.7关于焊缝的返修:
7.7.1焊缝出现裂纹时,焊工不得擅自处理,应查清原因,订出修补工艺后方可处理。
7.7.2焊缝同一部位的返修次数,不宜超过两次。
八、抛丸除锈、油漆
8.1本项目的抛丸除锈等级为Sa2.5级,质量要求应符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)的规定。
高强度螺栓连接摩擦面材料为Q235Bμ≥0.45材料为Q345Bμ≥0.45
8.2不需涂装的部位:
高强螺栓摩擦连接面、现场焊缝两侧各100mm范围内不涂油漆9.3对于组装后难以喷砂到的筋板,组装前应预喷砂。
8.3除锈处理后,3小时内应涂刷首道底漆。
油漆的调制和喷涂应按使用油漆使用说明书进行。
8.4油漆涂装前,应对钢材表面进行处理,处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。
8.5油漆涂装应全面均匀、不起泡、流淌。
8.6油漆涂装后,漆膜如发现有龟裂、起皱等现象时,应将漆膜刮除或以砂纸研磨后,重新补漆。
8.7油漆涂装后,如发现有起泡、凹陷洞孔、剥离生锈或针孔锈等现象时,应将漆膜刮除并经表面处理后,再予以补漆。
8.8油漆膜厚的检查:
涂装完成后,检查人员应按施工规范要求在构件上测量任意10个分布点,其10个点之80不得低于规定值,而且其中任何一点膜厚值不得低于规定值的70。
九、标识、运输
9.1构件均应在组装焊接结束后、报专检之前打上钢印并编号,钢印深度≤0.5mm,钢印处要预打磨,钢印必须清晰。
焊接完成的钢构件,结构特点或设计要求预拼装的在制作单位进行预拼装,经检查无误后方可发运到现场。
本工程构件不存在预拼装的构件。
9.2所有梁的连接板均应绑在构件上出厂,并绑扎牢固。
9.3构件出厂前要用红色油漆喷上构件编号,位置在构件上端500mm左右。
9.4因受工期和施工现场场地限制,所有构件应严格按照现场提供的发运计划进行发运,以满足现场安装的需求。
9.5运输时应保证构件、杆件不变形,不损坏,不散失。
十、安全及文明施工
10.1起重作业人员,必须持证上岗,并严格按照安全操作规程执行,并严格和遵守《员工安全操作常识》教育手册的有关规定。
10.2在生产前必须逐级进行安全技术交底,起重交底内容针对性要强,并做好记录,并明确安全责任制。
严格按规定做好开工前,班前安全交底。
10.3严格执行“十不吊”的规定,起吊前应检查吊具是否安全,并试吊,吊运较大尺寸构件应专人指挥,待平稳后起吊,并疏散构件附近的作业人员。
10.4保证施工机械整洁,电线,气焊带,风带应整齐,并应绑捆牢固。
10.5机电设备要有维护人员经常检查,发现问题及时修理,严禁超负荷使用。
10.6夜间施工现场要有足够的照明。
10.7搞好班前班后清理工作及文明施工,对于废料焊条头等应及时回收到规定的垃圾箱,固定的焊枪线盘随时收好,切断电源,并放在安全的位置。
10.8余料,废料分开存放,撤去的包装盒,包装箱不准随处乱丢,根据类别区分存放。
10.9焊接设备不用时,即便关掉电源,气源。
10.10电焊工操作时带好防护用品,防止触电,灼伤。
10.11打磨工要戴好防护眼镜和防尘口罩。
10.12吊装前先检查吊带,钢丝绳的承载能力(安全系数不得小于5~6倍)并检查是否有破坏现象,严禁使用安全系数不够和有破坏的吊具。
10.13对于超重超长构件在吊装时,要正确选用吊点,检查吊具绑扎,夹紧情况,以防止构件倾斜滑动,脱钩事件发生。
10.14安全人员和本车间负责人加强对作业人员的监督管理,发现安全隐患及时清除。
10.15质量和安全目标
本工程所用材料及构件的加工制作均应符合设计和现行规范的要求,成品合格率100%。
在本项目的施工过程中,要做好职工的职业健康工作,保证职工的工伤率≤3‰,工伤事故死亡为零。
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