钢结构构件的验收、运输、堆放

钢结构构件的验收、运输、堆放⑴钢结构构件的验收钢构件加工制作完成后,应按照施工图和国标《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)的规定进行验收,有的还分工厂验收、工地验收,因工地验收还增加了运输的因素,钢构件出厂时,应提供下列资料：①产品合格证及技术文件。②施工图和设计变更文件。③制作中技术问题处理的协议文件。④钢材、连接材料、涂装材料的质量证明或试验报告。⑤焊接工艺评定报告。⑥高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告,焊缝无损检验报告及涂层检测资料。⑦主要构件检验记录。⑧预拼装记录,由于受运输、吊装条件的限制,另外设计的复杂性,有时构件要分二段或若干段出厂,为了保证工地安装的顺利进行,在出厂前进行预拼装（需预拼装时）。⑨构件发运和包装清单。⑵构件的运输发运的构件,单件超过3t的,宜在易见部位用油漆标上重量及重心位置的标志,以免在装、卸车和起吊过程中损坏构件；节点板、高强度螺栓连接面等重要部分要有适当的保护措施,零星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束或包装发运。大型或重型构件的运输应根据行车路线、运输车辆的性能、码头状况、运输船只来编制运输方案。在运输方案中要着重考虑吊装工程的堆放条件、工期要求来编制构件的运输顺序。运输构件时,应根据构件的长度、重量断面形状选用车辆；构件在运输车辆上的支点、两端伸长的长度及绑扎方法均应保证构件不产生永久变形、不损伤涂层。构件起吊必须按设计吊点起吊,不得随意。公路运输装运的高度极限4.5m,如需通过隧道时,则高度极限4m,构件长出车身不得超过2m。⑶构件的堆放构件一般要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。构件堆放扬地应平整坚实,无水坑、冰层,地面平整干燥,并应排水通畅,有较好的排水设施,同时有车辆进出的回路。构件应按种类、型号、安装顺序划分区域,插竖标志牌。构件底层垫块要有足够的支承面,不允许垫块有大的沉降量,堆放的高度应有计算依据,以最下面的构件不产生永久变形为准,不得随意堆高。钢结构产品不得直接置于地上,要垫高200mm。在堆放中,发现有变形不合格的构件,则严格检查,进行矫正,然后再堆放。不得把不合格的变形构件堆放在合格的构件中,否则会大大地影响安装进度。对于已堆放好的构件,要派专人汇总资料,建立完善的进出厂的动态管理,严禁乱翻、乱移。同时对已堆放好的构件进行适当保护,避免风吹雨打、日晒夜露。不同类型的钢构件一般不堆放在一起。同一工程的钢构件应分类堆放在同一地区，便于装车发运。2．钢结构构件的焊接1）焊接方法(1)焊接方法概述焊接是借助于能源,使两个分离的物体产生原子(分子)间结合而连接成整体的过程。用焊接方法不仅可以连接金属材料,如钢材、铝、铜、钛等,还能连接非金属,如塑料、陶瓷,甚至还可以解决金属和非金属之间的连接,我们统称为工程焊接。用焊接方法制造的结构称为焊接结构,又称工程焊接结构。根据对象和用途大致可分为建筑焊接结构、贮罐和容器焊接结构、管道焊接结构、导电性焊接结构四类,我们所称的钢结构包含了这四类焊接结构。选用的结构材料是钢材,而且大多为普通碳素钢和低合金结构钢,常用的钢号有Q235、16Mn、16Mnq、15MnV、15MnVq等,主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等。在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊和自保护电弧焊为主。在某些特殊应用场合，则必须使用电渣焊和栓焊。(2)手工电弧焊依靠电弧的热量进行焊接的方法称为电弧焊,手工电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊,是钢结构焊接中最常用的方法。焊条和焊件就是两个电极,产生电弧,电弧产生大量的热量,熔化焊条和焊件，焊条端部熔化形成熔滴,过渡到熔化的焊件的母材上融合,形成熔池并进行一系列复杂的物理—冶金反应。随着电弧的移动,液态熔池逐步冷却、结晶,形成焊缝。在高温作用下,冷敷于电焊条钢芯上的药皮熔融成熔渣,覆盖在熔池金属表面,它不仅能保护高温的熔池金属不与空气中有害的氧、氮发生化学反应,并且还能参与熔池的化学反应和渗入合金等,在冷却凝固的金属表面,形成保护渣壳。(3)气体保护电弧焊又称为熔化极气体电弧焊,以焊丝和焊件作为两个极,两极之间产生电弧热来溶化焊丝和焊件母材,同时向焊接区域送人保护气体,使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材与周围的空气隔开,焊丝自动送进,在电弧作用下不断熔化,与熔化的母材一起融合,形成焊缝金属。这种焊接法简称GMAW(GasMetalArcWelding)由于保护气体的不同,又可分为：CO2气体保护电弧焊,是目前最广泛使用的焊接法,特点是使用大电流和细焊丝,焊接速度快、熔深大、作业效率高；M1G(Metal-Inert-Gas)电弧焊,是将CO2气体保护焊的保护气体变成Ar或He等惰性气体；MAG(Metal-Active-Gas)电弧焊,使用CO2和Ar的混合气体作为保护气体(80%Ar+20%CO2),这种方法既经济又有MIG的好性能。(4)自保护电弧焊自保护电弧焊曾称为无气体保护电弧焊。与气体保护电弧焊相比抗风性好,风速达10m/s时仍能得到无气孔而且力学性能优越的焊缝。由于自动焊接,因此焊接效率极高。焊枪轻,不用气瓶,因此操作十分方便,但焊丝价格比CO2保护焊的要高。在海洋平台、目前美国的超高层建筑钢结构广泛使用这种方法。自保护电弧焊用焊丝是药芯焊丝,使用的焊机为比交流电源更稳定焊接的直流平特性电源。(5)埋弧焊埋弧焊是电弧在可熔化的颗粒状焊剂覆盖下燃烧的一种电弧焊。原理如下：向熔池连续不断送进的裸焊丝,既是金属电极,也是填充材料,电弧在焊剂层下燃烧,将焊丝、母材熔化而形成熔池。熔融的焊剂成为熔渣,覆盖在液态金属熔池的表面,使高温熔池金属与空气隔开。焊剂形成熔渣除了起保护作用外,还与熔化金属参与冶金反应,从而影响焊缝金属的化学成分。2）焊接变形的种类焊接变形可分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形等。线性缩短：是指焊件收缩引起的长度缩短和宽度变窄的变形,分为纵向缩短和横向缩短。角变形：是由于焊缝截面形状在厚度方向上不对称所引起的,在厚度方向上产生的变形。波浪变形：大面积薄板拼焊时,在内应力作用下产生失稳而使板面产生翘曲成为波浪形变形。扭曲变形：焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同及构件翼缘与腹板的纵向收缩不一致，综合而形成的变形形态。扭曲变形一旦产生则难以矫正。主要由于装配质量不好,工件搁置不正,焊接顺序和方向安排不当造成的,在施工中特别要引起注意。构件和结构的变形使其外形不符合设计图纸和验收要求不仅影响最后装配工序的正常进行，而且还有可能降低结构的承载能力。如已产生角变形的对接和搭接构件在受拉时将引起附加弯矩，其附加应力严重时可导致结构的超载破坏。3）焊接残余变形量的影响因素主要影响因素包括：①焊缝截面积的影响：焊缝面积越大，冷却时引起的塑性变形量越大。焊缝面积对纵向、横向及角变形的影响趋势是一致的，而且起主要的影响。②焊接热输入的影响：一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大。对纵向、横向及角变形都有变形增大的影响。③工件的预热、层间温度影响：预热、层间温度越高，相当于热输入增大，使冷却速度慢，收缩变形增大。④焊接方法的影响：各种焊接方法的热输入差别较大，在其他条件相同情况下，收缩变形值不同。⑤接头形式的影响：焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向及角变形量有不同的影响。⑥焊接层数的影响：横向收缩在对接接头多层焊时，第一道焊缝的横向收缩符合对接焊的一般条件和变形规律，第一层以后相当于无间隙对接焊，接近于盖面焊时已与堆焊的条件和变形规律相似，因此收缩变形相对较小；纵向变形，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。4）焊接的主要缺陷国标《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》将焊缝缺陷分为六类,裂纹、孔穴、固体夹杂,未熔合和末焊透、形状缺陷和上述以外的其他缺陷。每一缺陷大类用一个三位阿拉伯数字标记,每一缺陷小类用一个四位阿拉伯数字标记,同时采用国际焊接学会(IⅣ)“参考射线底片汇编”中字母代号来对缺陷进行简化标记。⑴裂纹缺陷以焊缝冷却结晶时出现裂纹的时间阶段区分有热裂纹（高温裂纹）、冷裂纹、延迟裂纹。①热裂纹热裂纹是由于焊缝金属结晶时造成严重偏析,存在低熔点杂质,另外是由于焊接拉伸应力的作用而产生的。防止措施有：控制焊缝的化学成分。降低母材及焊接材料中形成低熔点共晶物即易于偏析的元素，如硫、磷含量；降低碳含量；提高Mn含量，使Mm/S比值达到20～60。控制焊接工艺参数。控制焊接电流和焊接速度，使各焊道截面上部的宽度和深度比值达到1.1～1.2,同时控制焊接熔池形状；避免坡口和间隙过小使焊缝成形系数太小；焊前预热可降低预热裂纹的倾向；合理的焊接顺序可以使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接，减小焊缝收缩时所受拉应力，也可减小热裂纹倾向。②冷裂纹冷裂纹发生于焊缝冷却过程中较低温度时，或沿晶或穿晶形成，视焊接接头所受的应力状态和金相组织而定。冷裂纹也可以在焊后经过一段时间（几小时或几天）才出现，称之为延迟裂纹。防止的办法是：焊前烘烤,彻底清理坡口和焊丝表面的油、水、锈、污等减少扩散氢含量。焊前预热、焊后缓冷,进行焊后热处理。采取降低焊接应力的工艺措施，如：在实际工作中，如果施焊条件许可双面焊，结构承载条件允许部分焊透焊接时，应尽量采用对称坡口或部分焊透焊缝作为降低冷裂纹倾向的措施之一。⑵孔穴缺陷分为气孔和弧坑缩孔两种。气孔造成的主要原因：焊条、焊剂潮湿,药皮剥落；坡口表面有油、水、锈污等未清理干净；电弧过长,熔池面积过大；保护气体流量小,纯度低；焊矩摆动大,焊丝搅拌熔池不充分；焊接环境湿度大,焊工操作不熟练。防止措施：①不得使用药皮剥落、开裂、变质、偏心和焊芯锈蚀的焊条,对焊条和焊剂要进行烘烤。②认真处理坡口。③控制焊接电流和电弧长度。④提高操作技术,改善焊接环境。弧坑缩孔是由于焊接电流过大,灭弧时间短而造成的,因此要选用合适的焊接参数,焊接时填满弧坑或采用电流衰减灭弧。利用超声波探伤,搞清缺陷的位置后,用碳弧气刨等完全铲除焊缝,搞成船底形的沟再进行补焊,焊后再次检查。⑶固体夹杂缺陷有夹渣和金属夹杂两种缺陷。造成夹渣的原因有：多道焊层清理不干净；电流过小,焊接速度快,熔渣来不及浮出；焊条或焊矩角度不当,焊工操作不熟练,坡口设计不合理,焊条形状不良。防止办法是：彻底清理层间焊道；合理选用坡口,改善焊层成形,提高操作技术。金属夹杂缺陷是由于：氩弧焊采用接触引弧,操作不熟练；钨级与熔池或焊丝短路；焊接电流过大,钨棒严重烧损。防止办法是：氩弧焊时尽量采用高频引弧,提高操作技术,选用合适的焊接工艺。⑷未熔合缺陷主要是由于运条速度过快,焊条焊矩角度不对，电弧偏吹；坡口设计不良，电流过小，电弧过长，坡口或夹层清理不干净造成的。防止办法是：提高操作技术，选用合适的工艺参数，选用合理的坡口，彻底清理焊件。未焊透缺陷产生的原因是由于坡口设计不良，间隙过小，操作不熟练等造成的。防止办法是：选用合理的坡口形式，保证组对间隙，选用合适的规范参数，提高操作技术。⑸形状缺陷分为咬边、焊瘤、下塌、根部收缩、错边、角度偏差、焊缝超高、表面不规则等。咬边缺陷是由于电流过大或电弧过长，埋弧焊时电压过低，焊条和焊丝的角度不合适等原因造成的。对咬边部分需用直径3.2～4.0mm的焊丝进行修补焊接。焊瘤是由于电流偏大或火焰率过大造成的,另外焊工技术差也是主要原因。对于重要的对接焊部分的焊瘤要用砂轮等除去。下塌缺陷又称为压坑缺陷,是由于焊接电流过大,速度过慢,因此熔池金属温度过高而造的。用碳弧气刨进行铲除,然后修补焊接。根部收缩缺陷主要是焊接电流过大或火焰率过大,使熔池体积过大造成的,因此要选合适的工艺参数。错边缺陷主要是组对不好,因此要求组对时严格要求。从背面进行补焊,也可使用背衬焊剂垫进行底层焊接,希望焊成倾斜度为1/2.5。角度偏差缺陷主要由于组对不