鋼結(jié)構(gòu)加工制作相關(guān)方法與注意事項(xiàng)
　　
　　1．鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作加工
　　
　　1）鋼材的儲(chǔ)存
　　
　　（1）鋼材儲(chǔ)存的場(chǎng)地條件鋼材的儲(chǔ)存可露天堆放，也可堆放在有頂棚的倉(cāng)庫(kù)里。露天堆放時(shí)，場(chǎng)地要平整，并應(yīng)高于周?chē)孛妫闹芰粲信潘疁?；堆放時(shí)要盡量使鋼材截面的背面向上或向外，以免積雪、積水，兩端應(yīng)有高差，以利排水。堆放在有頂棚的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)時(shí)，可直接堆放在地坪上，下墊楞木。
　　
　?。?）鋼材堆放要求鋼材的堆放要盡量減少鋼材的變形和銹蝕；鋼材堆放時(shí)每隔5~6層放置楞木，其間距以不引起鋼材明顯的彎曲變形為宜，楞木要上下對(duì)齊，在同一垂直面內(nèi)；考慮材料堆放之間留有一定寬度的通道以便運(yùn)輸。 　?。?）鋼材的標(biāo)識(shí)鋼材端部應(yīng)樹(shù)立標(biāo)牌，標(biāo)牌要標(biāo)明鋼材的規(guī)格、鋼號(hào)、數(shù)量和材質(zhì)驗(yàn)收證明書(shū)編號(hào)。鋼材端部根據(jù)其鋼號(hào)涂以不同顏色的油漆。鋼材的標(biāo)牌應(yīng)定期檢查。
　　
　　（4）鋼材的檢驗(yàn)鋼材在正式入庫(kù)前必須嚴(yán)格執(zhí)行檢驗(yàn)制度，經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼材方可辦理入庫(kù)手續(xù)。鋼材檢驗(yàn)的主要內(nèi)容有：鋼材的數(shù)量、品種與訂貨合同相符；鋼材的質(zhì)量保證書(shū)與鋼材上打印的記號(hào)符合；核對(duì)鋼材的規(guī)格尺寸；鋼材表面質(zhì)量檢驗(yàn)。
　　
　　2）鋼結(jié)構(gòu)加工制作的準(zhǔn)備工作
　　
　　⑴詳圖設(shè)計(jì)和審查圖紙一般設(shè)計(jì)院提供的設(shè)計(jì)圖，不能直接用來(lái)加工制作鋼結(jié)構(gòu)，而是要考慮加工工藝，如公差配合、加工余量、焊接控制等因素后，在原設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上繪制加工制作圖（又稱(chēng)施工詳圖）。詳圖設(shè)計(jì)一般由加工單位負(fù)責(zé)進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位的技術(shù)設(shè)計(jì)圖紙以及發(fā)包文件中所規(guī)定的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。加工制作圖是很后溝通設(shè)計(jì)人員及施工人員意圖的詳圖，是實(shí)際尺寸、劃線(xiàn)、剪切、坡口加工、制孔、彎制、拼裝、焊接、涂裝、產(chǎn)品檢查、堆放、發(fā)送等各項(xiàng)作業(yè)的指示書(shū)。 圖紙審核的主要內(nèi)容包括以下項(xiàng)目：①設(shè)計(jì)文件是否齊全，設(shè)計(jì)文件包括設(shè)計(jì)圖、施工圖、圖紙說(shuō)明和設(shè)計(jì)變更通知單等。②構(gòu)件的幾何尺寸是否標(biāo)注齊全。③相關(guān)構(gòu)件的尺寸是否正確。④節(jié)點(diǎn)是否清楚，是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。⑤標(biāo)題欄內(nèi)構(gòu)件的數(shù)量是否符合工程和總數(shù)量。⑥構(gòu)件之間的連接形式是否合理。⑦加工符號(hào)、焊接符號(hào)是否齊全。⑧結(jié)合本單位的設(shè)備和技術(shù)條件考慮，能否滿(mǎn)足圖紙上的技術(shù)要求。⑨圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化是否符合國(guó)家規(guī)定等。圖紙審查后要做技術(shù)交底準(zhǔn)備，其內(nèi)容主要有：①根據(jù)構(gòu)件尺寸考慮原材料對(duì)接方案和接頭在構(gòu)件中的位置。②考慮總體的加工工藝方案及重要的工裝方案。③對(duì)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)不合理處或施工有困難的地方，要與需方或者設(shè)計(jì)單位做好變更簽證的手續(xù)。④列出圖紙中的關(guān)鍵部位或者有特殊要求的地方，加以重點(diǎn)說(shuō)明。 ⑵備料和核對(duì)根據(jù)圖紙材料表計(jì)算出各種材質(zhì)、規(guī)格、材料凈用量，再加一定數(shù)量的損耗提出材料預(yù)算計(jì)劃。工程預(yù)算一般可按實(shí)際用量所需的數(shù)值再增加10%進(jìn)行提料和備料。核對(duì)來(lái)料的規(guī)格、尺寸和重量，仔細(xì)核對(duì)材質(zhì)；如進(jìn)行材料代用，必須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)部門(mén)同意，并進(jìn)行相應(yīng)修改。 ⑶編制工藝流程編制工藝流程的原則是操作能以很快的速度、很少的勞動(dòng)量和很低的費(fèi)用，可靠地加工出符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品。內(nèi)容包括：1）成品技術(shù)要求 　　2）具體措施：關(guān)鍵零件的加工方法、精度要求、檢查方法和檢查工具；主要構(gòu)件的工藝流程、工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工藝措施（如組裝次序、焊接方法等）；采用的加工設(shè)備和工藝設(shè)備。編制工藝流程表（或工藝過(guò)程卡）基本內(nèi)容包括零件名稱(chēng)、件號(hào)、材料牌號(hào)、規(guī)格、件數(shù)、工序名稱(chēng)和內(nèi)容、所用設(shè)備和工藝裝備名稱(chēng)及編號(hào)、工時(shí)定額等。關(guān)鍵零件還要標(biāo)注加工尺寸和公差，重要工序要畫(huà)出工序圖。 ⑷組織技術(shù)交底上崗操作人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)和考核,特殊工種應(yīng)進(jìn)行資格確認(rèn),充分做好各項(xiàng)工序的技術(shù)交底工作。技術(shù)交底按工程的實(shí)施階段可分為兩個(gè)層次。第一個(gè)層次是開(kāi)工前的技術(shù)交底會(huì)，參加的人員主要有：工程圖紙的設(shè)計(jì)單位，工程建設(shè)單位，工程監(jiān)理單位及制作單位的有關(guān)部門(mén)和有關(guān)人員。技術(shù)交底主要內(nèi)容有：1）工程概況；2）工程結(jié)構(gòu)件的類(lèi)型和數(shù)量；3）圖紙中關(guān)鍵部位的說(shuō)明和要求；4）設(shè)計(jì)圖紙的節(jié)點(diǎn)情況介紹；5）對(duì)鋼材、輔料的要求和原材料對(duì)接的質(zhì)量要求；6）工程驗(yàn)收的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明；7）交貨期限、交貨方式的說(shuō)明；8）構(gòu)件包裝和運(yùn)輸要求；9）涂層質(zhì)量要求；10）其他需要說(shuō)明的技術(shù)要求。第二個(gè)層次是在投料加工前進(jìn)行的本工廠(chǎng)施工人員交底會(huì)，參加的人員主要有：制作單位的技術(shù)、質(zhì)量負(fù)責(zé)人，技術(shù)部門(mén)和質(zhì)檢部門(mén)的技術(shù)人員、質(zhì)檢人員，生產(chǎn)部門(mén)的負(fù)責(zé)人、施工員及相關(guān)工序的代表人員等。此類(lèi)技術(shù)交底主要內(nèi)容除上述10點(diǎn)外，還應(yīng)增加工藝方案、工藝規(guī)程、施工要點(diǎn)、主要工序的控制方法、檢查方法等與實(shí)際施工相關(guān)的內(nèi)容。 ⑸鋼結(jié)構(gòu)制作的安全工作鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)效率很高，工件在空間大量、頻繁地移動(dòng)，各個(gè)工序中大量采用的機(jī)械設(shè)備都須作必要的防護(hù)和保護(hù)。因此，生產(chǎn)過(guò)程中的安全措施極為重要，特別是在制作大型、超大型鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，更必須十分重視安全事故的防范。進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的操作者和生產(chǎn)管理人員均應(yīng)穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品，按規(guī)程要求操作。對(duì)操作人員進(jìn)行安全學(xué)習(xí)和安全教育，特殊工種必須持證上崗。為了便于鋼結(jié)構(gòu)的制作和操作者的操作活動(dòng)，構(gòu)件宜在一定高度上測(cè)量。裝配組裝胎架、焊接胎架、各種擱置架等，均應(yīng)與地面離開(kāi)0.4~1.2m。構(gòu)件的堆放、擱置應(yīng)十分穩(wěn)固，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置支撐或定位。構(gòu)件堆垛不得超過(guò)二層。索具、吊具要定時(shí)檢查，不得超過(guò)額定荷載。正常磨損的鋼絲繩應(yīng)按規(guī)定更換。所有鋼結(jié)構(gòu)制作中各種胎具的制造和安裝，均應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，不能僅憑經(jīng)驗(yàn)估算。生產(chǎn)過(guò)程中所使用的氧氣、乙炔、丙烷、電源等必須有安全防護(hù)措施，并定期檢測(cè)泄漏和接地情況。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源應(yīng)做出相應(yīng)的標(biāo)志、信號(hào)、警戒等，操作人員必須嚴(yán)格遵守各崗位的安全操作規(guī)程，以避免意外傷害。構(gòu)件起吊應(yīng)聽(tīng)從一個(gè)人的指揮。構(gòu)件移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)區(qū)域內(nèi)不得有人滯留和通過(guò)。所有制作場(chǎng)地的安全通道必須暢通。
　　
　　3）鋼結(jié)構(gòu)加工制作的工藝流程 ⑴樣桿、樣板的制作樣板可采用厚度0.50～0.75mm的鐵皮或塑料板制作,其精度要求見(jiàn)表6-2。樣桿一般用鐵皮或扁鐵制作,當(dāng)長(zhǎng)度較短時(shí)可用木尺桿。樣桿、樣板應(yīng)注明工號(hào)、圖號(hào)、零件號(hào)、數(shù)量及加工邊、坡口部位、彎折線(xiàn)和彎折方向、孔徑和滾圓半徑等。樣桿、樣板應(yīng)妥善保存，直至工程結(jié)束后方可銷(xiāo)毀。 ⑵號(hào)料核對(duì)鋼材規(guī)格、材質(zhì)、批號(hào)，并應(yīng)清除鋼板表面油污、泥土及贓物。號(hào)料方法有集中號(hào)料法、套料法、統(tǒng)計(jì)計(jì)算法、余料統(tǒng)一號(hào)料法四種。若表面質(zhì)量滿(mǎn)足不了質(zhì)量要求,鋼材應(yīng)進(jìn)行矯正,鋼材和零件的矯正應(yīng)采用平板機(jī)或型材矯直機(jī)進(jìn)行,較厚鋼板也可用壓力機(jī)或火焰加熱進(jìn)行,逐漸取消用手工錘擊的矯正法。碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-16℃,低合金結(jié)構(gòu)鋼在低于-12℃時(shí),不應(yīng)進(jìn)行冷矯正和冷彎曲。矯正后的鋼材表面，不應(yīng)有明顯的凹面和損傷,表面劃痕深度不得大于0.5mm，且不應(yīng)大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差的1/2。 　?、莿澗€(xiàn)利用加工制作圖、樣桿、樣板及鋼卷尺進(jìn)行劃線(xiàn)。目前已有一些先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)加工廠(chǎng)采用程控自動(dòng)劃線(xiàn)機(jī),不僅效率高,而且精確、省料。劃線(xiàn)的要領(lǐng)有二條： ①劃線(xiàn)作業(yè)場(chǎng)地要在不直接受日光及外界氣溫影響的室內(nèi),很好是開(kāi)闊、明亮的場(chǎng)所。 ②用劃針劃線(xiàn)比用墨尺及劃線(xiàn)用繩的劃線(xiàn)精度高。劃針可用砂輪磨尖,粗細(xì)度可達(dá)0.3mm左右。劃線(xiàn)有三種辦法：先劃線(xiàn)、后劃線(xiàn)、一般先劃線(xiàn)及他端后劃線(xiàn)。當(dāng)進(jìn)行下料部分劃線(xiàn)時(shí)要考慮剪切余量、切削余量。 ⑷切割鋼材的切割包括氣割、等離子切割類(lèi)高溫?zé)嵩吹姆椒?也有使用剪切、切削、摩擦熱等機(jī)械力的方法。要考慮切割能力、切割精度、切剖面的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)性。 ⑸邊緣加工和端部加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機(jī)加工等。鏟邊：有手工鏟邊和機(jī)械鏟邊兩種。鏟邊后的棱角垂直誤差不得超過(guò)弦長(zhǎng)的ι/3000，且不得大于2mm。刨邊：使用的設(shè)備是刨邊機(jī)。刨邊加工有刨直邊和刨斜邊兩種。一般的刨邊加工余量2～4mm。銑邊：使用的設(shè)備是銑邊機(jī)，工效高，能耗少。碳弧氣刨：使用的設(shè)備是氣刨槍。效率高，無(wú)噪音，靈活方便。坡口加工：一般可用氣體加工和機(jī)械加工,在特殊的情況下采用手動(dòng)氣體切割的方法,但必須進(jìn)行事后處理,如打磨等?，F(xiàn)在坡口加工專(zhuān)用機(jī)已開(kāi)始普及,很近又出現(xiàn)了H型鋼坡口及弧形坡口的專(zhuān)用機(jī)械,效率高、精度高。焊接質(zhì)量與坡口加工的精度有直接關(guān)系,如果坡口表面粗糙有尖銳且深的缺口,就容易在焊接時(shí)產(chǎn)生不熔部位,將在事后產(chǎn)生焊接裂縫。又如,在坡口表面粘附油污,焊接時(shí)就會(huì)產(chǎn)生氣孔和裂縫,因此要重視坡口量。
　　
　　⑹制孔在焊接結(jié)構(gòu)中,不可避免地將會(huì)產(chǎn)生焊接收縮和變形,因此在制作過(guò)程中,把握好什么時(shí)候開(kāi)孔將在很大程度上影響產(chǎn)品精度。特別是對(duì)于柱及梁的工程現(xiàn)場(chǎng)連接部位的孔群的尺寸精度直接影響鋼結(jié)構(gòu)安裝的精度,因此把握好開(kāi)孔的時(shí)間是十分重要的,一般有四種情況：第一種：在構(gòu)件加工時(shí)頂先劃上孔位,待拼裝、焊接及變形矯正完成后,再劃線(xiàn)確認(rèn)進(jìn)行打孔加工。第二種：在構(gòu)件一端先進(jìn)行打孔加工,待拼裝、焊接及變形矯正完成后,再對(duì)另一端進(jìn)行打孔加工。第三種：待構(gòu)件焊接及變形矯正后,對(duì)端面進(jìn)行精加工,然后以精加工面為基準(zhǔn),劃線(xiàn)、打孔。第四種：在劃線(xiàn)時(shí),考慮了焊接收縮量、變形的余量、允許公差等,直接進(jìn)行打孔。機(jī)械打孔有電鉆及風(fēng)鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、桁式搖臂鉆床、多軸鉆床、NC開(kāi)孔機(jī)。氣體開(kāi)孔,很簡(jiǎn)單的方法是在氣割噴嘴上安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的附屬裝置,可打出φ30的孔。 鉆模和板疊套鉆制孔。這是目前國(guó)內(nèi)尚未流行的一種制孔方法,應(yīng)用夾具固定,鉆套應(yīng)采用碳素鋼或合金鋼。如T8、GCr13、GCr15等制作,熱處理后鉆套硬度應(yīng)高于鉆頭硬度HRC2～3。鉆模板上下兩平面應(yīng)平行,其偏差不得大于0.2mm,鉆孔套中心與鉆模板平面應(yīng)保持垂直,其偏差不得大于0.15mm,整體鉆模制作允許偏差符合有關(guān)規(guī)定。數(shù)控鉆孔:近年來(lái)數(shù)控鉆孔的發(fā)展更新了傳統(tǒng)的鉆孔方法,無(wú)需在工件上劃線(xiàn),打樣沖眼,整個(gè)加工過(guò)程自動(dòng)進(jìn)行,高速數(shù)控定位,鉆頭行程數(shù)字控制, 鉆孔效率高,精度高。制孔后應(yīng)用磨光機(jī)清除孔邊毛刺,并不得損傷母材。
　　
　?、?strong>鋼結(jié)構(gòu)組裝的方法包括地樣法、仿形復(fù)制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。地樣法：用1：1的比例在裝配平臺(tái)上放出構(gòu)件實(shí)樣，然后根據(jù)零件在實(shí)樣上的位置，分別組裝起來(lái)成為構(gòu)件。此裝配方法適用于桁架、構(gòu)架等小批量結(jié)構(gòu)的組裝。仿形復(fù)制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結(jié)構(gòu)，然后定位點(diǎn)焊牢固，將其翻身，作為復(fù)制胎模，在其上面裝配另一單面結(jié)構(gòu)，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對(duì)稱(chēng)的桁架結(jié)構(gòu)。立裝法：根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)及其零件的穩(wěn)定位置，選擇自上而下或自下而上的順序裝配。此裝配方法適用于放置平穩(wěn)，高度不大的結(jié)構(gòu)或者大直徑的圓筒。臥裝法：將構(gòu)件放置于臥的位置進(jìn)行的裝配。適用于斷面不大，但長(zhǎng)度較大的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。胎模裝配法：將構(gòu)件的零件用胎模定位在其裝配位置上的組裝方法。此種裝配方法適用于制造構(gòu)件批量大、精度高的產(chǎn)品。拼裝必須按工藝要求的次序進(jìn)行，當(dāng)有隱蔽焊縫時(shí)，必須先予施焊，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可覆蓋。為減少變形，盡量采用小件組焊，經(jīng)矯正后再大件組裝。組裝的零件、部件應(yīng)經(jīng)檢查合格, 零件、部件連接接觸面和沿焊縫邊緣約30～50mm范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢、冰雪、油跡等應(yīng)清除干凈。板材、型材的拼接應(yīng)在組裝前進(jìn)行；構(gòu)件的組裝應(yīng)在部件組裝、焊接、矯正后進(jìn)行，以便減少構(gòu)件的殘余應(yīng)力，保證產(chǎn)品的制作質(zhì)量。構(gòu)件的隱蔽部位應(yīng)提前進(jìn)行涂裝。鋼構(gòu)件組裝的允許偏差見(jiàn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205-2001有關(guān)規(guī)定。
　　
　?、毯附雍附邮卿摻Y(jié)構(gòu)加工制作中的關(guān)鍵步驟。
　　
　?、湍Σ撩娴奶幚砀邚?qiáng)度螺栓摩擦面處理后的抗滑移系數(shù)值應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求（一般為0.45～0.55）。摩擦面的處理可采用噴砂、噴丸、酸洗、砂輪打磨等方法，一般應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)施工單位可采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行施工。采用砂輪打磨處理摩擦面時(shí),打磨范圍不應(yīng)小于螺栓孔徑的4倍,打磨方向宜與構(gòu)件受力方向垂直。高強(qiáng)度螺栓的摩擦連接面不得涂裝,高強(qiáng)度螺栓安裝完后,應(yīng)將連接板周?chē)忾],再進(jìn)行涂裝。 ⑽涂裝、編號(hào)涂裝環(huán)境溫度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的規(guī)定,無(wú)規(guī)定時(shí),環(huán)境溫度應(yīng)在5～38℃之間,相對(duì)濕度不應(yīng)大于85%,構(gòu)件表面沒(méi)有結(jié)露和油污等,涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護(hù)免受淋雨。鋼構(gòu)件表面的除銹方法和除銹等級(jí)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定,其質(zhì)量要求應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》的規(guī)定。構(gòu)件表面除銹方法和除銹等級(jí)應(yīng)與設(shè)計(jì)采用的涂料相適應(yīng)。施工圖中注明不涂裝的部位和安裝焊縫處的30～50mm寬范圍內(nèi)以及高強(qiáng)度螺栓摩擦連接面不得涂裝。 涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)的要求。構(gòu)件涂裝后,應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行編號(hào),編號(hào)的位置應(yīng)符合便于堆放、便于安裝、便于檢查的原則。對(duì)于大型或重要的構(gòu)件還應(yīng)標(biāo)注重量、重心、吊裝位置和定位標(biāo)記等記號(hào)。編號(hào)的匯總資料與運(yùn)輸文件、施工組織設(shè)計(jì)的文件、質(zhì)檢文件等統(tǒng)一起來(lái),編號(hào)可在竣工驗(yàn)收后加以復(fù)涂。加工制作圖的繪制、號(hào)料、放線(xiàn)、切割、坡口加工、開(kāi)制孔、組裝(包括矯正)、焊接、摩擦面的處理、涂裝與編號(hào)是鋼結(jié)構(gòu)加工制作的主要工藝。