钢结构加工制作施工工艺

适用范围：适用于建筑钢结构的加工制造过程，包括工艺选择、放样、编号、切割、矫直、成型、边缘加工、管球加工、孔加工、摩擦面加工、端部加工、构件装配、圆管预制构件加工及钢构件预装配

1 材料要求

1.1.1 钢结构使用的钢材、焊接材料、涂层材料和紧固件应有质量合格证，并符合设计要求和现行标准。

1.1.2 进厂原材料必须有生产厂出具的质量证明书，并按照乙方和监理人员的见证进行现场见证取样、送样、检验和预检。协议和相关现行标准。 做好测试记录。 并向乙方及监理人员提供检验报告。

1.1.3 在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须由检验人员和合格的技术人员研究处理。

1.1.4 替代材料应由制造单位提前提出申请（技术审批表）并附有材料证明，报乙方和监理单位批准，经设计单位确认后方可替代。

1.1.5 禁止使用药皮裂纹或焊芯锈蚀的焊丝、焊剂受潮结块或熔化的焊条以及锈蚀的焊条。 用于拱圈焊接的拱圈表面不得有影响使用的裂纹、条纹、凹痕、毛刺等缺陷。

1.1.6 点焊材料应集中管理，并建专用仓库，仓库应干燥、通风良好。

1.1.7 螺钉应存放在室外干燥通风处。 高硬度螺钉的初次检验应按照现行国家标准《钢结构高硬度螺钉连接设计、施工及初次检验程序》JGJ82的要求进行，并采用磨损、沾污、严禁受潮、碰伤、混批。 高硬度螺母。

1.1.8 涂料应符合设计要求，并存放在专用仓库内。 不应使用过期、变质、结块和失效的油墨。

2 主要工具

1.2.1 主要设备

用于生产长工具的钢结构。

3 操作条件

1.3.1详细施工图已完成并经原设计人员签字认可。

1.3.2 施工组织设计、施工方案、作业指导书等各项技术规划工作已准备就绪。

1.3.3已完成各项工艺评价试验、工艺性能试验和材料采购计划。

1.3.4 主要材料已进厂。

1.3.5 各类机械设备均已初步检验合格。

1.3.6 所有生产工人均经过施工前培训并取得相应资格证书。

4 操作流程

1.4.1 工艺流程

1.4.2 操作流程

1 放样，材料编号

1）熟悉施工图纸，如有疑问应联系相关技术部门解决。

2）准备模型和样棒的材料，通常可以使用薄铁皮和小钢材。

3）放样所需的尺子必须经计量部门校准、检定，检验合格后方可使用。

4）在材料编号前必须了解原材料的材质和尺寸，并测试原材料的质量。 不同尺寸和材料的零件应分别编号。 并按照先大后小的原则，对材料进行顺序编号。

5）样杆上应涂漆标明加工编号、零件号、规格，同时标明上孔半径、工作线、弯曲线等各种加工符号。

6）放样、编号时应预留切削、端铣的收缩量（包括现场钎焊收缩量）和必要的加工余量：

端铣余量：通常剪切后加工每边增加3-4mm，气焊后加工每边增加4-5mm。

切割余量：手工气焊与割缝间隙为3mm，手工气焊与割缝距离为4mm。

钎焊收缩率是根据预制构件的结构特点由工艺给出的。

7）受主力的预制构件和需要弯曲的预制构件在材料编号时应按工艺规定的方向取用，弯曲两侧不应有冲点和疤痕缺陷部分。

8）材料数量应有利于切削加工，保证零件质量。

9）本批号后的剩余物料应标明剩余物料，包括剩余物料的编号、规格、材质、批号，以方便剩余物料的再利用。

2 次切割

下料划线后的钢材必须按照其所需的形状和规格进行下料和切割。

1）切割时应注意以下几点：

(1)当厚板上零件较多且有多条相交的切割线时，切割前应预先安排合理的切割程序。

(2)必须校正材料剪切后的弯曲变形； 剪切面粗糙或有毛刺，必须磨白。

(3)剪切过程中，切口附近的金属因弯矩而受到挤压和弯曲，重要的结构件和熔池的承窝位置必须采用铣、刨或磨的方法进行切削。

2）锯切机械施工时应注意以下施工要点：

(1)工字钢锯切前应校直。

(2)对于锯成一体的预制构件，先画料线，再锯线。 批量加工的预制构件可预先安装定位挡板进行加工。

(3)对于加工精度要求较高的重要预制构件，锯切后进行锥形精铣时应考虑适当的加工余量。

(4)锯切时应注意切割断面垂直度的控制。

3）进行气焊作业时，应注意以下工艺要点：

(1)气焊前，必须检查并确认整个气焊系统的设备和工具运行正常，确保安全。

(2)气焊时应选择正确的工艺参数。 切割时，应调整二氧化碳射流（风线）的形状，以达到并保持清晰的轮廓、长的风线和高的射力。

(3)气焊前应清除钢材表面的灰尘、油污、浮锈等杂物，下方应留有一定的空间，以利于吹渣。

(4)气焊时必须避免渗碳。

(5)为避免气焊变形，操作时应先从短边开始； 应先切大块，再切小块； 应先剪较复杂的，然后剪较简单的。

3 正畸与塑形

1）修正

(1)成品的冷校正，通常采用主梁矫直机、校直机、液压机、压力机等机械力进行校正。

(2)火焰处理有片状加热、直线加热和三角加热三种加热方式。

①低碳钢和普通低合金钢热矫正的加热温度通常为600-900℃，800-900℃是热塑性变形的理想湿度，但不允许超过900℃。

②中型不锈钢会因变形而形成裂纹，所以中型不锈钢通常不需要火焰校正。

③普通低合金钢加热矫直后应缓慢冷却。

④工艺流程

2) 成型

(1)热处理：对于低碳钢，通常在1000-1100℃，终止热处理的温度不应高于700℃。 加热温度为500-550℃。 钢材具有延展性，禁止锤击和弯曲，否则钢材容易开裂。

(2)冷加工：钢材在室温下进行加工，大多借助机械设备和专用工具进行。

4边缘加工（包括端铣）

1）常用的边缘加工方法主要有：铲、刨、铣、碳弧气刨、气割和坡口加工等。

2）对于气焊件，当需要去除受影响区域进行边缘加工时，最小加工余量为2.0mm。

3）加工刃口深度应能保证消除表面缺陷，但不应大于2.0mm。 机加工后表面不应有损伤或裂纹。 进行磨削加工时，切痕应沿边缘。

4）碳结构钢件边缘手工切割后，表面应清理干净，不应有超过1.0mm的凹凸不平。

5）预制构件端部支撑边要求刨平、严密且预制构件端部截面精度高，无论采用何种方法切割、采用何种钢材，都必须刨平或铣削。

6）施工图有特殊要求或规定点焊边缘需要刨边，通常薄板或工字钢的剪边不需要刨边。

7）零件边缘进行机械手工切割和气弧切割后，切割面的平整度不得超过1.0mm。 主受力预制构件的自由边气焊后应有刨或铣的加工余量，每边至少2mm，且不得有毛刺等缺陷。

8）立柱端铣后，顶紧接触面75%以上的面积应相互靠近。 用0.3mm千分尺检测插入面积不应小于25%，边缘间隙不应小于0.5mm。

9）铣口的选择和切削量应根据型腔材料和加工要求确定。 合理的选择是加工质量的保证。

10）预制构件的端部处理应在处理合格后进行。

11）应根据预制构件的方式采取必要的措施，保证铣削端面与轴线垂直。

5孔

1）预制构件中使用的高硬度螺钉（大六角头螺母、扭剪螺母等）、半圆头带扣自攻螺钉等。打孔的方法有：钻孔、铣削、冲孔、铰孔或锪孔等

2）预制构件优先采用钻孔，在证明个别材质、厚度、孔径不会引起冲孔后延展性时，允许冲孔。

长度小于5mm的所有普通结构钢允许冲孔，长度大于12mm的二级结构允许冲孔。 在切割孔上不允许进行后续焊接（坡口形状），除非证明切割后材料仍保留相当的硬度，可采用点焊。 通常，当要冲的孔钻得较大时，所冲的孔必须比规定的半径小3mm。

3）钻孔前，一是刃磨铰刀，二是选择合理的切屑余量。

4) 制作的螺钉孔应为圆柱形，并垂直于其所在的钢材表面。 倾斜度应大于1/20。 孔周围不应有毛刺、断裂、喇叭口或凸凹痕迹。 清除干净。

5）精加工或铰孔的螺孔半径等于丝杆的半径，钻孔或装配后应进行铰孔。 孔应具有H12精度，孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm

6摩擦面处理

1）高硬度螺纹连接摩擦面的加工可采用抛丸、抛丸、用磨床磨削等技术。 （注：打磨机的打磨方向应与预制构件的受力方向垂直，打磨范围不应大于螺杆半径的4倍。）

2）处理后的摩擦面应防止油污和损伤。

3）制造单位和安装单位应分别对钢结构制造批次进行抗滑移系数试验。 制造批次可按分部（分部）项目定义中规定的工程量每2000吨为一批，不足2000吨的可视为一批。 当选择两种或两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺应分别检验，每批应有三组试件。

4) 防滑系数试验所用试件应由制造厂加工。 试件与代表性钢预制构件应材质相同、批次相同、采用相同的摩擦表面处理工艺并具有相同的表面状态，并采用与试件相同批次的高硬度螺钉连接副。相同的性能水平，并在相同的环境条件下存储。

5) 试件厚板的长度应根据钢结构工程中代表性薄板的长度确定。 试件炖煮表面应光滑、无污渍，孔、板边缘应无飞边、毛刺。

6) 制造单位应在钢结构制造过程中进行抗滑移系数测试，并出具报告。 检测报告应当载明检测方法和结果。

7）按现行国家标准《钢结构高硬度螺钉连接设计、施工及初步检验规程》JGJ82的要求或设计文件的规定，对相同材质和处理方法的预制构件进行复验应制作防滑系数，并与预制构件同时交付。

7管球加工

1）棒材制造工艺流程：采购铁管→检验材质、规格、表面质量（防腐处理）→下料、坡口→用锥头或密封板组装焊接→焊接→检验→防腐预处理→防腐-腐蚀处理。

2）丝杠球制造工艺：木带（或坯料）压力加工或角钢下料机加工→锻造毛坯→正火处理→加工定位螺纹孔（M20）及其表面→加工各螺纹孔及平面→冲孔加工工序号、打号→预腐蚀处理→防腐处理。

3）锥头、密封板制造工艺：成品钢材下料→轮胎模具毛坯锻造→正火处理→机械加工。

4）点焊球节点网架制作工艺：采购铁管→检验材料、规格、表面质量→放样→下料→制作空心球→组装→腐蚀处理。

5）点焊空心球制造工艺：下料（用仿形刀）→压制（加热）成型→机床或手工气焊坡口→焊接→焊缝无损检测→防腐处理→包装。

8 组装

1）装配前，工作人员必须熟悉预制构件施工图及相关技术要求，并根据施工图要求对待装配零件的质量进行审核。

2）由于原材料规格不够，或者根据技术要求需要拼接的零件，通常必须在组装前进行拼接。

3）使用轮胎模具装配时，必须遵守下列规定：

(1)所选场地必须平坦且有足够的硬度。

(2)布置和装配轮胎模具时，必须根据其钢制预制构件的特点，考虑预置的点焊收缩量和其他各种加工余量。

（3）第一批预制构件组装完毕后，必须经过质检部门的全面检验。 检查合格后，即可继续组装。

(4)预制构件在装配过程中必须严格按照工艺规定进行装配。 当有隐藏熔池时，必须先进行焊接，检查合格后方可覆盖。 当存在焊接困难的复杂装配零件时，也可以边装配边焊接来完成装配工作。

(5)为了减少变形和装配顺序，可先装配成构件，再装配成预制构件。

4）钢预制构件装配方法的选择，必须根据预制构件的结构特点和技术要求，结合制造工厂的加工能力和机械设备，选择能够有效地进行装配的方法。控制装配质量，生产效率高。

5) 典型结构装配

(1)钎焊H型钢施工技术

工艺流程

切割→组装→焊接→矫正→二次下料→钻孔→组装焊接其他零件→矫正打磨

(2)箱形截面预制构件加工技术

(3)刚性交叉柱加工工艺

(4)常用盘管工艺流程图

1) 预装配零件的数量在设计要求和技术文件中规定。

2）预制组合件的选择原则：尽可能选择主要受力框架、复杂节点连接结构以及预制构件公差接近极限的有代表性的组合预制构件。

3）预装配应在坚固稳定的平台胎架上进行。 其支撑点水平度：

A≤300～1000m2 公差≤2mm

A≤1000～5000m2 公差＜3mm

(1)预拼装中所有预制构件应按施工图纸控制，各构件重心应交于节点中心，并完全处于自由状态，不受外力作用。允许修复。 无论是柱、梁还是支撑，单个预制构件的支撑点不应超过两个。

（2）预制预制构件的控制基准，中心线应明显标志，并与平台基线、地面基线相对一致。 控制数据应符合设计要求。 如需改变预装基准位置，应经工艺设计批准。

（3）所有需要预拼装的预制构件必须经过专门检验人员的预检验，并符合质量标准。 相同的单个预制构件应具有互换性，且不影响整体几何规格。

（4）在轮胎骨架上预装配的整个过程中，不允许使用火焰或机械方法对预制件进行校正或切割，也不得使用重物压载、冲击、锤击。

（5）小框架户外预装的检查时间建议定期在日出前和日落后进行。 所用尺子的精度应与安装单位的精度一致。

4）高硬度螺丝连接器预装配时，可采用冲钉进行定位和临时螺丝紧固。 试验螺母不得超过一组孔中螺孔的30%，且不得超过2个。 冲钉数量不应少于临时螺钉的1/3。

5）预安装完毕后，用孔测试仪进行测试。 使用比孔公称外径小1.0mm的孔检测器时，每组孔的合格率不大于85%； 当使用比螺钉公称外径大0.3mm的孔测试仪时。 测孔器测试时，合格率为100%，测孔器必须垂直且可自由落体。

6）按本规定5）检测不能通过的孔，并允许修复（铰孔、磨孔、刮孔）。 如果修补的孔超过标准，允许使用与母材金属材料相匹配的焊丝修补孔，但不允许在预装的轮胎框架上进行修补。

5大质量标准

详见《结构工程质量初步检验规范》GB50205-2001

6成品保护

1.6.1 制造过程中各工序之间必须有成品保护措施，上一道工序到下一道工序的交接必须符合相关规范和设计要求。

1.6.2 边缘加工的凹槽需涂保护膜，注意不要碰撞。

1.6.3校正成型零件、组装半成品，满堆时，垫垫点及满堆数量合理，防止弯曲变形。

1.6.4 处理后的摩擦面应防止油污和损伤。

1.6.5 已喷涂防腐漆的零件、半成品（空心球、螺栓球及附件）及总成应避免碰伤，如有碰伤应用防腐漆修补。

应注意的7个问题

1.7.1 技术质量

1、当钢材有疑问时，应取样复检。 检测结果符合国家标准和技术文件要求后方可使用。

2、放样使用的尺子必须经过计量单位检验，并与土建、安装等相关方面使用的尺子进行验证。

3、采用火焰矫正时，不允许对Q345、Q390、35、45钢级的焊件施肥冷却，必须在自然状态下冷却。

4、高硬度螺丝孔及孔距必须符合规范要求，这直接关系到安装质量的大问题。

5、处理后的摩擦面应妥善保护； 自然腐蚀，通常腐蚀期不应超过90天，摩擦面不应重复使用。

1.7.2 安全措施

1、认真执行各类作业的安全操作规程。

2、对电气设备采取短路保护措施，防止触电。

3、起重机禁止超员吊装。

4、进行各类作业时，应穿戴劳动防护用品。

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