鋼屋架制作及焊接作業(yè)

劉新收

摘 要：本論文通過(guò)鋼屋架制作及焊接作業(yè)的過(guò)程論述，重點(diǎn)突出焊接作業(yè)對(duì)施工質(zhì)量的作用，為鋼屋架施工提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼屋架；制作；焊接

1.簡(jiǎn)介

隨著國(guó)家工業(yè)的進(jìn)步及發(fā)展，工業(yè)廠房的建造隨處可見，鋼屋架的施工是極為常見的鋼結(jié)構(gòu)施工。本論文的鋼屋架總跨度42m，總長(zhǎng)度114m，由12榀鋼屋架以及屋面連接梁，水平支撐，垂直支撐組成。鋼屋架的施工工藝流程中對(duì)質(zhì)量起決定作用的工序是焊接作業(yè)，所有焊接作業(yè)都穿插在工藝流程中。鋼屋架的制作及焊接工藝流程如下：

材料驗(yàn)收——屋架放樣——下料——制孔及組合模制作——屋架組合——屋架支撐制作——焊接作業(yè)——成品保護(hù)

2.材料驗(yàn)收

a.鋼屋架原材料到齊，并驗(yàn)收合格；

b.用于鋼結(jié)構(gòu)的焊材復(fù)驗(yàn)合格；

c.涂裝用油漆經(jīng)驗(yàn)收，符合質(zhì)量要求。

3.屋架放樣

屋架放樣需放大樣，根據(jù)放大樣來(lái)確定上下弦及各節(jié)點(diǎn)的尺寸。放樣前應(yīng)對(duì)樣臺(tái)的平整度進(jìn)行檢查，平整度在10mm以內(nèi)。

a.總跨度誤差-5mm；

b.桁架跨中垂直起拱85mm，誤差范圍為0～+5mm；

c.中心高度誤差為±3mm；

d.匯交點(diǎn)位置偏差不大于2mm；

e.節(jié)點(diǎn)板外形尺寸均取+3mm偏差。

4.下料

a.角鋼的下料長(zhǎng)度偏差+2mm；

b.對(duì)上下弦桿角鋼根據(jù)大樣直接截去多余部分；

c.材料下料后如變形超標(biāo)，需進(jìn)行校正，校正后鋼板的局部平面度不大于1mm，角鋼的彎曲矢高偏差為L(zhǎng)/1000，且不大于5mm（L為所需校正的角鋼長(zhǎng)度）。

5.制孔及組合模制作

屋架及其支撐上的螺栓與孔的配合間隙小（僅1.5mm），孔的加工精度高，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制孔的位置偏差，制孔及組合模制作需達(dá)到以下要求：

a.屋架弦桿上的孔在屋架組合完成后，采用磁座鉆鉆孔。鉆孔前用樣沖標(biāo)出孔的中心位置，并復(fù)核位置后鉆孔。

b.連接板鉆孔在連接板上的位置必須準(zhǔn)確，孔與孔的相對(duì)位置偏差不大于0.5mm。

c.為控制支撐上孔的位置偏差，需制作一定數(shù)量的組合模具。每個(gè)組合模具由兩個(gè)柱銷和一塊鋼板組成，柱銷直徑、鋼板厚度及寬度均根據(jù)鉆孔偏差制作。

6.屋架組合

a.根據(jù)放樣，靠板側(cè)面垂直，靠板高度不應(yīng)小于250mm，支撐主角鋼的豎直板誤差不大于2mm。

b.組合時(shí)，節(jié)點(diǎn)板位置誤差不應(yīng)大于2～3mm。構(gòu)件軸線的交匯點(diǎn)誤不大于3mm。角鋼與節(jié)點(diǎn)板之間、角鋼與墊板之間的間隙不大于1mm。連接板與連接板上孔相對(duì)位置偏差不大于1mm。

c.每榀屋架組合結(jié)束后，經(jīng)自檢及驗(yàn)收合格，方可進(jìn)行焊接。

7.屋架支撐制作

為保證屋架支撐施工質(zhì)量，放樣、下料、校正、拼裝等各道工序的施工工藝均應(yīng)符合規(guī)范要求。為控制孔的位置偏差，構(gòu)件組合時(shí)采用組合模具來(lái)給其連接板定位。

a.支撐放樣在樣臺(tái)上進(jìn)行，樣臺(tái)平整度應(yīng)在5mm以下，放樣尺寸應(yīng)準(zhǔn)確，下料應(yīng)留3mm的切割余量。

b.組合時(shí)，每組構(gòu)件相鄰兩塊節(jié)點(diǎn)板上孔的距離、對(duì)角線上的距離誤差控制在誤差范圍內(nèi)。

c.“十”字形剪刀撐，其交叉點(diǎn)位置的連接板鉆孔，先將連接板與角鋼在模上組合，再點(diǎn)焊配鉆。

8.焊接作業(yè)

焊接作業(yè)對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)安裝工程順利進(jìn)行，保證鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求，延長(zhǎng)鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命的關(guān)鍵工序。因此，焊接作業(yè)對(duì)工程質(zhì)量起決定性作用。

8.1焊前準(zhǔn)備

a.焊件在焊接前應(yīng)將焊縫兩側(cè)范圍的污垢清理干凈；

b.焊接前檢查坡口尺寸應(yīng)符合焊接工藝卡要求；

c.定位焊縫厚度應(yīng)不小于3mm，長(zhǎng)度不應(yīng)小于40mm，焊縫間距控制在300mm—600mm之間；

d.鋼結(jié)構(gòu)焊縫的編號(hào)規(guī)則：工件編號(hào)+工件流水號(hào)+焊縫流水號(hào)。焊縫編號(hào)處應(yīng)標(biāo)明焊工鋼印號(hào)。

8.2施焊

a.鋼屋架工程中焊接采用手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊焊接，其中，翼板與腹板焊接宜采用埋弧自動(dòng)焊，加勁板及密集焊縫區(qū)采用手工電弧焊或CO2氣體保護(hù)焊。

b.手工電弧焊焊接時(shí)焊道最大寬不應(yīng)超過(guò)焊條直徑的4倍，氣體保護(hù)焊焊接時(shí)焊道最大寬度不應(yīng)大于20mm。

c.焊縫表面均勻，過(guò)渡平滑，焊縫余高應(yīng)平緩過(guò)渡，弧坑應(yīng)填滿，多層多道焊的接頭應(yīng)錯(cuò)開。

d.采用埋弧自動(dòng)焊施焊時(shí)，必須增設(shè)引弧板、熄弧板，引弧板、熄弧板在施焊結(jié)束后割下，不得采用錘擊方式取下。

e.大跨度鋼屋架可采取以下措施防變形：

◇剛性固定；

◇反變形；

◇焊接順序（先長(zhǎng)后短、先里后外、分段退焊）；

◇小電流快速度。

f.角焊縫焊腳尺寸根據(jù)要求進(jìn)行施焊，未注明的，角焊縫長(zhǎng)度一律滿焊，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合外觀檢查二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

g.需翻身構(gòu)件，翻身前，焊工應(yīng)對(duì)焊縫100%清渣、自檢，對(duì)焊縫高度不夠0處須補(bǔ)焊。焊縫周圍的飛濺金屬應(yīng)清除。對(duì)發(fā)現(xiàn)的表面缺陷應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。

8.3焊接工藝控制

a. CO2氣體保護(hù)焊時(shí)，風(fēng)速超過(guò)2m/s，其它焊接時(shí)風(fēng)速超過(guò)8m/s，應(yīng)采取防風(fēng)措施，以保證焊接電弧區(qū)域不受影響，否則禁止施焊。

b.當(dāng)焊接作業(yè)區(qū)的相對(duì)濕度大于90%、焊件表面潮濕或暴露于雨、冰、雪中，嚴(yán)禁焊接作業(yè)。

c.定位焊的引弧、收弧應(yīng)在坡口內(nèi)側(cè)、或正式焊縫區(qū)域進(jìn)行。

d.施焊時(shí)，焊條必須存放在通電的保溫筒內(nèi)，并且隨用隨取；當(dāng)采用埋弧自動(dòng)焊時(shí)，焊劑應(yīng)按要求進(jìn)行烘焙，回收的焊劑應(yīng)進(jìn)行篩選，除去雜質(zhì)。

e.焊接過(guò)程中，焊工應(yīng)對(duì)每一層焊道進(jìn)行清理及檢查，對(duì)影響焊接質(zhì)量的缺陷必須完全清除并清理干凈。

f.焊接工作結(jié)束后，焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，并認(rèn)真自檢。

8.4焊接質(zhì)量及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

a.上下弦拼接采用熔透焊，焊縫等級(jí)為一級(jí)，翼緣板和腹板的拼接焊縫間距應(yīng)大于200mm。當(dāng)腹板厚度≤20mm時(shí)，采用雙面直角角焊縫，焊腳尺寸不小于0.6tw（tw為腹板厚度），或遵照相關(guān)規(guī)范，焊縫等級(jí)為三級(jí)；當(dāng)腹板厚度>20mm時(shí)，宜采用全焊透對(duì)接與角焊縫組合焊縫或部分焊透對(duì)接與角焊縫組合焊縫，焊縫等級(jí)為二級(jí)。其余焊縫為三級(jí)。

b.當(dāng)焊縫組對(duì)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行焊接作業(yè)；焊接完成后應(yīng)及時(shí)對(duì)焊縫表面打磨處理，進(jìn)行焊縫外觀驗(yàn)收，合格后進(jìn)行相關(guān)的無(wú)損檢測(cè)。

c.焊縫外觀質(zhì)量檢驗(yàn)按《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661-2011執(zhí)行。

8.5無(wú)損檢驗(yàn)

a.設(shè)計(jì)要求全焊透的一級(jí)、二級(jí)焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗(yàn)，超聲波探傷不能對(duì)缺陷作出判斷時(shí)，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級(jí)及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

b.檢驗(yàn)比例：設(shè)計(jì)要求全焊透的一級(jí)焊縫按100%UT檢驗(yàn)；二級(jí)焊縫UT檢驗(yàn)比例不小于20%；三級(jí)焊縫不做要求。

c.超聲波檢測(cè)等級(jí)評(píng)定應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661-2011規(guī)定。

9.成品保護(hù)

a.半成品堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，并有必要的排水設(shè)施，構(gòu)件堆放應(yīng)平穩(wěn)，墊木間的距離應(yīng)不使構(gòu)件產(chǎn)生變形。

b.焊接時(shí)不得在構(gòu)件上引弧，在焊接、切割過(guò)程中，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

參考文獻(xiàn)：

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