钢结构工程施工方案

一、编制依据1西安电子科技大学新校区图书馆工程施工图2施工图及本工程施工组织设计3《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）4《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》（JGJ82-91）5《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈与技术条件》（GB/T1228-1231-91）6《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）7《钢结构防腐涂装工艺标准》（508-1996）二、工程概况本工程为西安电子科技大学新校区公共教学楼群（图书馆）工程，西临西万路，位于西安电子科技大学新校区内，全长180m，总宽72m，总建筑面积44575m2，地上4层，局部地下1层；地下室为全现浇剪力墙结构，基础为600mm后整板基础，埋深-8.85m；地上为混凝土框架结构，基础为条型基础，埋深-4.30m；建筑总高度为25.95m，室内地面设计标高±0.000相当于绝对标高422.8m，，抗震等级为二级。钢架主要采用Q235b钢材，手工焊接Q235钢材采用4301-E4312系列焊条，Q345钢材之间采用E5001-E5012系列焊条，高强螺栓为10.9级螺栓。三、钢结构手工电弧焊焊接1施工准备1.1材料及主要机具：1.1.1电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；本工程采用的是Q235与Q235钢间焊接。1.1.2引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。1.1.3主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。1.2作业条件1.2.1熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。1.2.2施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。1.2.3现场供电应符合焊接用电要求。2施工方法2.1工艺流程作业准备→电弧焊接(平焊、立焊、横焊、仰焊)→焊缝检查2.2钢结构电弧焊接：2.2.1平焊2.2.1.1选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。2.2.1.2清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。2.2.1.3烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。2.2.1.4焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。2.2.1.5引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，中途接头则应在焊缝接头前方15～20mm处打火引弧，将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。2.2.1.6焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2～3mm）为宜。2.2.1.7焊接电弧长度：根据焊条型号为E43，一般要求电弧长度稳定不变。2.2.1.8焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个万面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。2.2.1.9收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。2.2.1.10清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后，方可转移地点继续焊接。2.2.2立焊：基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：2.2.2.1在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%～15%。2.2.2.2采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm。2.2.2.3焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为45°；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成60°～80°角，使电弧略向上，吹向熔池中心。2.2.2.4收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。2.2.3横焊：基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10%～15%，电弧长2～4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为70°～80°，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为70°～90°。2.2.4仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成70°～80°角，宜用小电流、短弧焊接。3焊接工程允许偏差及检查方法，见表3-1。表3-1项次允许偏差(mm)检验方法Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级焊缝余高b200.5～20.5～2.50.5～3.5用焊缝量规检查1对接焊缝(mm)b≥200.5～30.5～3.50～3.50.1t且0.1t且0.1t且不大于2.0不大于2.0不大于3.0焊角尺寸hf≤60～+1.52角焊缝(mm)hf60～+3焊缝余高hf≤60～+1.5(mm)hf60～+33组合焊缝T形接头，十字接头、角接头t/4焊角尺寸起重量≥50t，中级工作制吊车梁T形接头t/2且≯10注：b为焊缝宽度，t为连接处较薄的板厚，hf为焊角尺寸。4成品保护4.1焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。4.2不准随意在焊缝外母材上引弧。4.3各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。4.4低温焊接不准立即清渣，应等焊缝降温后进行。5质量管理与措施5.1尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。5.2焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭10～15mm，焊接中木允许搬动、敲击焊件。5.3表面气孔：焊条按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。5.4焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，上须使熔渣留在熔渣后面。四、钢结构安装施工1施工准备1.1材料及主要机具：1.1.1螺栓应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。1.1.2高强螺栓入库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺纹损伤时，不得使用。螺栓、螺母、垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污粘染，保持洁净、干燥状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。1.1.3主要机具：电动扭矩扳手及控制仪、手动扭矩扳手、手工扳手、钢丝刷、工具袋。1.2作业条件：1.2.1摩擦面处理：摩擦面采用喷砂、砂轮打磨等方法进行处理，摩擦系数应符合设计要求（一般要求Q235钢为0.45以上，16锰钢为0.55以上）。摩擦面不允许有残留氧化铁皮，处理后的摩擦面可生成赤锈面后安装螺栓（一般露天存10d左右），用喷砂处理的摩擦面不必生锈即可安装螺栓。采用砂轮打磨时，打磨范围不小于螺栓直径的4倍，打磨方向与受力方向垂直，打磨后的摩擦面应无明显不平。摩擦面防止被油或油漆等污染，如污染应彻底清理干净。1.2.2检查螺栓孔的孔径尺寸，孔边有毛刺必须清除掉。1.2.3同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈，应配套装箱待用。1.2.4电动扳手及公斤手动扳手应经过标定。1.2.5现场供电要符合安装用电要求；现场场地应符合安装场地要求。2施工方法2.1操作流程：作业准备→选择螺栓并配套→接头组装→安装临时螺栓→安装高强螺栓→高强螺栓紧固→检查验收2.2螺栓长度的选择：扭剪型高强螺栓的长度为螺栓头根部至螺栓梅花卡头切口处的长度。选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度，并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长，一般按连接板厚加表5-2中的增加长度，并取5mm的整倍数。表2-2螺栓公称直径增加长度(mm)M1625M2030M2235M24402.3接头组装：2.3.1连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接头处有翘曲、变形必须进行校正，并防止损伤摩擦面，保证摩擦面紧贴。2.3.2装配前检查摩擦面，试件的摩擦系数是否达到设计要求，浮锈用钢丝刷除掉，油污、油漆清除干净。2.3.3板叠接触面间应平整，当接触有间隙时，应按规定处理，见表5-3。表2-3间隙大小处理方法1mm以下不作处理3mm以下将高出的一侧磨成1∶10斜面打磨方面应与受力方面垂直3mm以上加垫板，垫板两面摩擦面处理方法与构件相同2.4安装临时螺栓：连接处采用临时螺栓固定，其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上；并每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。2.5安装高强螺栓：2.5.1安装时高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打。扭剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧，垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触，不得装反（大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧，垫圈孔有倒角一侧应和螺栓头接触，不得装反）。2.5.2螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。2.5.3螺栓穿入方向宜一致，穿入高强螺栓用扳手紧固后，再卸下临时螺栓，以高强螺栓替换。不得在雨天安装高强螺栓，且摩擦面应处于干燥状态。2.6高强螺栓的紧固：必须分两次进行，第一次为初拧。初拧紧固到螺栓标准轴力（即设计预拉力）的60%～80%，初拧的扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应将梅花卡头拧掉。为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。2.6.1一般接头：应从螺栓群中间顺序向外侧进行紧固。2.6.2从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。2.6.3从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。初拧扳手应是可以控制扭矩的，初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认。为防止漏拧，当天安装的高强螺栓，当天应终拧完毕。终拧应采用专用的电动扳手，如个别作业有困难的地方，也可以采用手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。用电动扳手时，螺栓尾部卡头拧断后即表明终拧完毕，检查外露丝扣不得少于2扣，断下来的卡头应放入工具袋内收集在一起，防止从高空坠落造成安全事故。2.7检查验收：2.7.1扭剪型高强螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头为终拧结束，不准遗漏。2.7.2个别不能用专用扳手操作时，扭剪型高强螺栓应按大六角头高强螺栓用扭矩法施工。终拧结束后，检查漏拧、欠拧宜用0.3～0.5kg重的小锤逐个敲检，如发现有欠拧、漏拧应补拧；超拧应更换。检查时应将螺母回退30°～50°，再拧至原位，测定终拧扭矩值，其偏差不得大于±10%，已终拧合格的做出标记。2.7.3做好高强螺栓检查记录，经整理后归入技术档案。3安装的质量要求（mm）：项目允许偏差对口错边t/10，且不应大于3.0间隙±1.0搭接长度±5.0缝隙1.5高度±2.0垂直度b/100，且不应大于3.0中心偏移±2.0型钢错位连接处1.0其他处2.0注：b为焊缝宽度，t为连接处较薄的板厚。4成品保护措施4.1结构防腐区段（如酸洗车间）应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂抹防腐腻子（如过氯乙烯腻子）封闭，面层防腐处理与该区钢结构相同。4.2结构防锈区段，应在连接板