建筑工程鋼結(jié)構(gòu)三叉型節(jié)點加工工法附圖較多

EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.鋼結(jié)構(gòu)三叉型節(jié)點加工工法工法編號：編制單位：中建一局xx鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司主要執(zhí)筆人：宋敏xx仇大明xx1前言在目前的鋼結(jié)構(gòu)施工中，由三叉柱支撐的結(jié)構(gòu)形式頻頻出現(xiàn)。為保證現(xiàn)場安裝精度及簡化操作工藝，在施工時，將三叉型節(jié)點選擇在工廠制作，現(xiàn)場只負責完成直段構(gòu)件與節(jié)點拼裝工作。本工法選擇的節(jié)點形式為梭型方管與梭型圓管相貫組合的三叉型節(jié)點。2工法特點2.0.1本工法所描述的節(jié)點形式為以梭型方管為主管，兩根梭型圓管相貫在主管管壁之上的三杈型節(jié)點。構(gòu)件截面尺寸：圓管700~681x25，方管是784~740x717~655x35。2.0.2利用XSTEEL軟件及CAD三維建模同時做出節(jié)點實體模型，再根據(jù)此模型分別做出圓管平面展開圖。將平面展開圖中的數(shù)據(jù)反饋到樣板紙上做出1：1樣板，再利用樣板進行實體管貫口切割。2.0.3利用實體轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)制作組裝胎架進行零件組裝，組裝時，通過控制關鍵點數(shù)據(jù)控制組裝精度。2.0.4采用CO2氣體保護焊對節(jié)點進行全熔透等強焊接。3適用范圍適用于所有鋼結(jié)構(gòu)中由三叉柱支撐的結(jié)構(gòu)體系及圓管與圓管、圓管與方管相貫的對節(jié)點形式，及類似結(jié)構(gòu)作為參考。4工藝原理將計算機所得數(shù)據(jù)反饋到實際施工中，根據(jù)空間轉(zhuǎn)換后的X、Y投影尺寸放樣制作拼裝胎架，利用控制檢測量值指導零件拼裝定位、焊接成型。5施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程梭型方管加工梭型方管加工拼裝胎架制作尺寸無誤尺寸校核無誤焊后尺寸復核無誤梭型圓管切割零件拼裝定位點焊固定焊接固定焊縫無損檢測尺寸、外觀檢查成品檢驗圖5.1-1節(jié)點加工工藝流程5.2操作要點梭型方管加工操作要點1工程用尺工廠制造用鋼卷尺必須經(jīng)計量部門與本工程用的標準尺進行校核，并標貼修正值后才能使用，以保證制作、檢驗、現(xiàn)場安裝用尺的一致性。2放樣、號料和劃線1）放樣①放樣人員必須熟悉施工圖和工藝要求，核對構(gòu)件及構(gòu)件相互連接的幾何尺寸和連接有否不當之處。如發(fā)現(xiàn)施工圖的遺漏或錯誤，以及其它原因需要更改施工圖時，必須取得原設計單位簽具設計變更文件，不得擅自修改。②放樣應在平整的放樣平臺上進行。凡需放大樣的構(gòu)件應以1:1的比例放出實樣；當構(gòu)件零件較大難以制作樣桿、樣板時可通過CAD放樣。③放樣工作完成，對所放大樣和樣桿、樣板（或下料圖）進行自檢，無誤后報專職人員檢驗。2）號料、劃線①號料前應先確認材質(zhì)和熟悉工藝要求，然后根據(jù)排版圖、下料加工單和零件草圖進行號料。②號料時，應盡量使構(gòu)件受力方向與鋼材軋制方向一致。使用的鋼材必須平直無損傷及其他缺陷，否則應先矯正或剔除。③鋼結(jié)構(gòu)制作下料時，應對主要承重結(jié)構(gòu)節(jié)點、焊縫集中區(qū)域所用鋼板及重要構(gòu)件、重要焊縫的熱影響區(qū)，進行超聲波檢測以保證鋼板質(zhì)量。④本工程厚板使用量大。由于厚板的厚度公差較大，因此厚板組合的構(gòu)件截面尺寸要考慮這一變化因數(shù)。⑤劃線允許偏差：表-1劃線允許偏差表項目允許偏差基準線位置零件外形尺寸劃線號料后應標明基準線、中心線和檢驗線以利于組裝和檢驗，允許用樣沖或鑿子一類的工具進行標記，但其深度應不大于0.5mm。3切割加工1）下料切割①箱型構(gòu)件翼緣（腹）板下料采用數(shù)控多頭鋼板切割機、等離子數(shù)控火焰多頭切割機進行切割下料，連接鋼板下料采用等離子數(shù)控火焰多頭切割機和小車式火焰切割機進行下料切割。鋼板切割前應用鋼板矯正機對鋼板進行矯正。對箱型構(gòu)件鋼板還必須進行檢驗和探傷，確認合格后才準切割。加工的要求應按標準檢驗切割面、幾何尺寸、形狀公差、切口截面、飛濺物等，檢驗合格后進行合理堆放，做上合格標識和零件編號。②為保證切割板材的邊緣質(zhì)量，采用數(shù)控切割機進行切割。采用兩個旋轉(zhuǎn)三割炬同時切割，保證鋼板兩邊受熱均等，不產(chǎn)生旁彎和變形。精度遠遠高于規(guī)范要求。如下圖所示：圖5.2.1-1③箱型構(gòu)件鋼板下料長度的確定以圖紙尺寸為基礎，根據(jù)截面大小和連接焊縫的長度，考慮預留焊接的收縮余量和加工余量并結(jié)合以往施工經(jīng)驗，四條縱焊縫按每1m沿長度方向收縮0.6mm，因此一般翼緣及腹板下料長度的預留量為50mm。表-2氣割下料允許誤差項目允許偏差（mm）零件寬度、長度±3.0切割面平面度0.05t，且不不應大于2.0割紋深度0.3局部缺口深度1.0注：t為切割面厚度。表-3剪切下料允許誤差項目允許偏差零件寬度、長度±3.0邊緣缺棱1.0表-4坡口加工面粗糙度及切口深度的允許誤差粗糙度0.2mm以下切口深度0.2mm以下((用砂輪打磨)2.0mm以上((補焊后砂輪輪打磨)表-5坡口加工允許偏差項目允許偏差坡口角度±5°鈍邊±1.0mm④鋼板下料后質(zhì)量應符合下列要求：不銑邊的切割表面必須用磨光機或風砂輪打磨氣割面和矯正；放樣號料要按定長尺寸的鋼板對應進行，不得隨意取短使用；下料完成后，施工人員必須將下料后的零件加以標記，并歸類存放；檢驗劃線的準確性并打印記。⑤鋼板矯正時應符合下列要求：鋼材的機械矯正，一般應在常溫下用機械設備進行。矯正后的鋼材，表面上不應有凹陷，凹痕及其他損傷；熱矯正時應注意不能損傷母材，加熱矯正可采用火焰矯或電加熱，但加熱溫度不得超過900℃，加力矯正應避開藍脆區(qū)溫度(200℃～400℃)，嚴禁用水激冷，應緩慢冷卻至室溫。4組裝工序說明簡圖主材下料主材坡口U型組立BOX型組立BOX焊接（埋弧弧焊）用CO2氣體保護焊焊打底后用埋埋弧焊圖-2箱型構(gòu)件加工流程圖1）注意事項①組裝前必須熟悉圖紙，仔細核對零件的幾何尺寸和零件之間的連接尺寸，核對零件的編號、材質(zhì)、數(shù)量等，熟悉相應的制造工藝和焊接工藝，以便明確各構(gòu)件加工精度和焊接要求。②裝配用的工具(卷尺、角尺等)必須事先檢驗合格，樣板和樣條在使用前也應仔細核對，組裝用的平臺和胎架應符合構(gòu)件裝配的精度要求(胎具的水平應在3mm之間)并具有足夠的強度和剛度，使用前應經(jīng)技監(jiān)部門認可合格。③構(gòu)件組裝要按照工藝流程進行，零件連接處的焊縫兩則各30～50mm范圍以內(nèi)的軋屑、水份、毛刺、氧化皮、油污等應清理干凈。④檢驗各組裝桿的圖號及處觀尺寸、坡口形式的正確性。對零件的焊接坡口不符合要求處用磨光機或風砂輪打磨。⑤在加工中發(fā)現(xiàn)變形時，如該變形量不能確保所定的成品精度，要在無損于材質(zhì)的情況下用加熱法進行矯正。⑥焊接箱型構(gòu)件的拼接應優(yōu)先在BOX拼裝機上進行拼裝，也可以在拼裝胎架上進行拼裝，拼裝后按焊接工藝進行焊接和矯正，然后在翼板上標出中心線的位置作為構(gòu)件組裝時的基準。⑦焊接箱型構(gòu)件組裝精度表-6箱型構(gòu)件組裝允許偏差項目允許偏差(mm))檢驗方法圖例長度L±3.0用鋼尺檢查高度H±2.0寬度B±2.0

對角線偏差3.0彎曲e用拉線和鋼尺檢查查扭曲H(B)/2500板局部平面度()（1m范圍內(nèi)）3.02.0用1m直尺和塞尺檢查間隙a±1.0用鋼尺檢查對口錯邊△，且不大于3.00翼緣板傾斜度H(B)≤40001.5用直尺和鋼尺檢查查H(B)＞40003.0相貫線切口±2.0用套模和游標卡尺尺檢查2）組裝下翼板和腹板，組成U構(gòu)件，保證U構(gòu)件的寬度尺寸。圖-33）在組立機上，將U型構(gòu)件組立成箱形構(gòu)件，點固焊縫應點在兩側(cè)坡口底部，保證焊透，不得有缺陷，焊點不宜過高。如圖：圖-4安裝上翼板示意圖4）對箱形柱四主角焊縫進行雙弧雙絲焊（如下圖片所示），保證全熔透焊縫根部焊透。焊接應同時、同向、同工藝參數(shù)焊接兩條主角焊縫。對于板厚較大的焊縫，還應按工藝要求采用多層多道焊法，將工件翻身交替焊接，防止過大的變形。如圖：圖-5箱形柱主角焊縫焊接5）將工件轉(zhuǎn)至端面銑，對箱形構(gòu)件的封板端進行銑削，將預留的加工余量銑削掉。如下圖片所示：圖-66）當箱型構(gòu)件兩端銑削好后，即轉(zhuǎn)入裝配工序。圖-7加工好后的梭型方管5.2.2梭型圓管貫口切割操作要點1計算機放樣為保證圓管相貫口尺寸的精確度，在進行相貫口切割之前，需先通過計算機放樣，做出梭型圓管的截面相貫線展開圖，然后利用輔料制作實體模型，確認尺寸無誤后再進行實體管的切割。展開時，通過Xsteel、CAD兩種軟件同時放樣，以便核實尺寸，這對加工起到重要作用。展開圖如下：圖-1梭型管實體模型圖5.2.2-2梭型管相貫線展開圖2制作實物模型利用上述制作的平面展開圖形及方管加工圖，制作樹杈柱實物模型如下圖：圖5.2.2-3節(jié)點實物模型3實體梭型圓管切割根據(jù)上述模型確認貫口尺寸無誤后，即可進行梭型圓管的切割工作。1）對梭型圓管展開圖進一步標注，以提高實際放樣的準確性。如圖所示：圖5.2.2-4梭型圓管平面展開劃分標注圖2）制作1：1樣板使用專用樣板紙，按照平面展開圖紙的具體尺寸，進行1：1的放樣。放樣時，放樣人員須使用計量檢定、校準合格的測量器具，進行放樣。圖5.2.2-51：1放樣示意圖3）樣板試組裝將制作的1：1樣紙圖剪裁成形。并將其卷制成梭型圓管形狀，待兩根梭型圓管全部用樣板紙卷制成形后進行組裝，檢查桿件相接處是否合適，如有誤差進一步的修剪，直到完全合適為止。4）梭型圓管切割將制作好的樣紙圈在成品管壁外側(cè)且保證緊貼，按其節(jié)點對接處展開線形狀用記號筆畫在圓管上，并保證劃線時樣板紙折卷后兩外邊線完全閉合，如下圖所示。畫好線后，采用手工切割成型，切割面應無裂紋、夾渣、分層和大于1mm的缺棱。圖-6切割前劃線圖5.2.2-7劃線完成圖-8切管圖5.2.2-9切割后實體5）坡口加工為使圓管與圓管、圓管與方管接觸面良好及保證焊接后質(zhì)量要求，在組裝前，對相貫處圓管邊緣進行打坡口處理，方法是采用人工氣割切割，切割后進行打磨處理。坡口加工原則是：當圓管與圓管相接時，向外打坡口；圓管與方管相接于方管上表面時，向外打坡口；圓管與方管相接于方管兩側(cè)面時，向內(nèi)打坡口。圖5.2.2-10坡口位置示意圖節(jié)點組裝1組裝胎架制作胎架制作時，應先根據(jù)坐標轉(zhuǎn)化后的X、Y投影鋪設平臺并操平，平臺大小根據(jù)節(jié)點投影尺寸確定。在經(jīng)操平好后的鋼板平臺上1：1劃X、Y投影線、標高線、檢驗線及支點位置，形成田字形控制網(wǎng)，然后設置立桿以便零件固定。胎架不應有明顯晃動狀，并應提交檢驗合格后方可使用。胎架示意圖如下：2.3-1畫投影線圖-2制作好的胎架2零件定位根據(jù)加工詳圖尺寸，將零件在拼裝胎架上組裝成型。組裝時，先將梭型方管擱置于臺架上固定，并保證方管中心線與平臺水平，如下圖所示：圖-3梭型方管定位示意圖方管定好位后，組裝梭型圓管。梭型圓管定位時，保證兩圓管外口處最高點間距離（圖中尺寸1）；圓管外口處下部最低點，到方管底面的距離（圖中尺寸2）；圓管外口處兩側(cè)端點，到方管中心的距離（圖中尺寸3）；圓管外口處最高點，到方管中心的距離（圖中尺寸4）。圖-4圓管組裝尺寸控制圖圖-5圓管組裝示意圖組裝焊接待上述圖-4中的4種尺寸全部檢查無誤后，進行焊接定位。焊接采用CO2氣體保護焊，焊縫要求完全熔透等強焊縫。焊接方法為：單面焊接，背面加襯板；單面焊接，背面清根，背面再焊；單面焊接，雙面成型。焊后再檢驗上述4種控制尺寸。1焊前準備焊接工藝評定：指定焊接工藝評定指導書，嚴格模擬實際工況，按照預定工藝參數(shù)進行焊接試件的制作，確定最佳的焊接工藝參數(shù)和焊接方法。坡口檢查：用焊縫量規(guī)對焊縫坡口間隙大小、角度以及安裝組對情況進行檢查。若坡口間隙超過設計要求，應進行修整，使坡口角度和間隙達到標準后方可正常施焊。襯板安裝：襯板選用材質(zhì)Q345C、厚度為6mm、寬度為30mm的鋼板，長度根據(jù)需求下料。襯板安裝之前先將其彎折成與母材半徑相同的弧形，以使其與母材緊貼，如下圖所示：襯板襯板襯板襯板圖-1圓管組裝示意圖2焊接方法同步、分層、對稱焊接。焊接過程中，嚴格控制但道焊縫的厚度，單道焊縫的厚度應補大于5mm。盡全力減少焊接熱輸入。3焊接順序節(jié)點組裝焊接時，按下圖所示順序采取對稱焊接。圖-2節(jié)點組裝焊接順序6材料與設備6.1材料鋼材本工法中所用鋼材材質(zhì)均為Q345C級。主材為梭型圓管、鋼板，質(zhì)量應符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》、《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》的要求。焊接材料組裝焊接采用CO2氣體保護焊，采用HJ（ER）50-6型號焊絲。材料廠家必須選用通過相應國際質(zhì)量體系認證，具有供應類似規(guī)模鋼結(jié)構(gòu)工程材料業(yè)績的材料供應商。其所有的焊接材料均要求有質(zhì)檢部門的質(zhì)檢報告和出廠合格證。并應符合《碳鋼焊條》、《熔化焊用鋼絲》、《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》相關標準的規(guī)定。二氧化碳氣體純度大于99.9%，水蒸氣與乙醇總含量（m/m）不得高于0.005%，并不得檢出液態(tài)水。6.2設備本工法所用的機具設備見表6.2-1。表6.2-1機具設備表序號設備名稱設備廠家數(shù)量1數(shù)控多頭直條切割割機哈爾濱四海xx1臺2數(shù)控九輥矯平機哈爾濱四海xx1臺3懸臂式自動埋弧焊焊機哈爾濱四海xx4臺4臥式翼緣矯正機((40型)xx1臺590o翻轉(zhuǎn)平移機機xx2套645o翻轉(zhuǎn)平移機機哈爾濱四海xx4套7傳動輥道哈爾濱四海xx1套8拋丸清理機青島黃河xx1臺9美國林肯焊機哈爾濱四海xx4臺10CO2氣保焊機成都焊研xx4臺11高壓無氣噴涂機波羅怒斯xx4臺12普通直條切割機無錫華聯(lián)xx1臺13普通埋弧焊機成都焊研xx7臺14電渣焊機哈爾濱四海xx1臺15碳弧氣刨10000型成都焊研xx1臺其它零星設備165T電動單梁起重機河南豫中xx1臺1710T電動單梁起起重機河南豫中xx6臺18滑線及軌道配件河南豫中xx1套1920米跨單梁門吊（100T）河南豫中xx2臺7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量標準本工法除滿足設計圖紙外，還必須遵守國家標準《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程》（JGJ81-2002）、《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹》（GB8923-88）、《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》（GB11345-89）、《手工電弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》（GB985-88）、《焊工技術考試規(guī)程》（JG/T56822-960）等的有關規(guī)定。7.2質(zhì)量保證措施7.2.1鋼材應在確定合格的分供方廠家中進行采購。所采購的材料必須有出廠合格證、質(zhì)量證明和使用說明書。7.2.2計算機出圖時，必須保證兩種軟件所出的圖形完全吻合。7.2.3制作組裝胎架時，嚴格控制X、Y坐標轉(zhuǎn)化后的尺寸，并保證組裝時胎架牢固。組裝時，保證11中的4種控制尺寸的精度。組裝焊接前應檢查焊縫根部間隙、對接縫鋼板是否錯位、焊縫處有無生銹或附著雜物及有無其他影響焊接質(zhì)量的缺陷。為保證焊縫焊腳高度，焊工必須持證上崗并嚴格按照焊接工藝評定操作，焊接過程中保證電壓穩(wěn)定，焊劑鋪設均勻。7.2.7為保證焊后無氣孔夾渣，焊接時保證裝配間隙、坡口質(zhì)量、清根徹底及焊接環(huán)境濕度，焊接材料進行烘焙。防止焊接變形的主要措施1焊接采用分層、分道的方法進行施焊。2焊縫對稱焊接。焊接時第一道焊縫選用技能優(yōu)秀的焊工，對稱焊接應盡量保持同時、同速度施焊，并選擇相同的電流參數(shù)和每層的焊接厚度。3保證焊接預熱和焊后熱處理。焊接過程中嚴格控制層間溫度。焊縫裂紋和層間撕裂的控制1勻速焊接、連續(xù)施焊，是焊接應力間隔、分散出現(xiàn)，減少焊接冷裂紋和層間撕裂產(chǎn)生。2使用優(yōu)秀的焊工，減少焊接返修。3控制坡口尺寸和截截面積，防止止過量熔敷金金屬，控制表表面余高，使使其平滑過渡渡，以減少焊焊趾部位的盈盈利集中。4注意焊前預熱和層層間溫度控制制。5焊后熱處理及保溫溫是防止層間間撕裂的關鍵鍵。8安全措施8.0.1施工工機具必須符符合《建筑機機械使用安全全技術規(guī)程》的的有關規(guī)定，施施工中定期進進行檢查、維維修，保證機機械使用安全全。8.0.2嚴格格遵守國家有有關安全的法法律法規(guī)、標標準規(guī)范、技技術規(guī)程和地地方有關安全全的規(guī)定。8.0.3專業(yè)責責任工程師和和區(qū)域責任工工程師必須督督促與檢查各各施工隊對安安全防護措施施是否進行了了檢查。8.0.4根據(jù)安安全措施要求求和現(xiàn)場實際際情況,各級管理人人員須親自逐逐級進行書面面交底。8.0.5特殊工工種必須持有有上崗操作證證,嚴禁無證上上崗。8.0.6工人在在上崗時要堅堅決拒絕違章章指揮、違章章作業(yè)、違反反勞動紀律。9環(huán)保措施9.0.1嚴格格遵守國家有有關環(huán)境保護護的法律法規(guī)規(guī)、標準規(guī)范范、技術規(guī)程程和地方有關關環(huán)保的