鋼結構加工制造及注意事項
　　
　　1．鋼結構構件的制作加工
　　
　　1）鋼材的儲存
　　
　?。?）鋼材儲存的場地條件鋼材的儲存可露天堆放，也可堆放在有頂棚的倉庫里。露天堆放時，場地要平整，并應高于周圍地面，四周留有排水溝；堆放時要盡量使鋼材截面的背面向上或向外，以免積雪、積水，兩端應有高差，以利排水。堆放在有頂棚的倉庫內時，可直接堆放在地坪上，下墊楞木。
　　
　　（2）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，楞木要上下對齊，在同一垂直面內；考慮材料堆放之間留有一定寬度的通道以便運輸。 　　（3）鋼材的標識鋼材端部應樹立標牌，標牌要標明鋼材的規格、鋼號、數量和材質驗收證明書編號。鋼材端部根據其鋼號涂以不同顏色的油漆。鋼材的標牌應定期檢查。
　　
　?。?）鋼材的檢驗鋼材在正式入庫前必須嚴格執行檢驗制度，經檢驗合格的鋼材方可辦理入庫手續。鋼材檢驗的主要內容有：鋼材的數量、品種與訂貨合同相符；鋼材的質量保證書與鋼材上打印的記號符合；核對鋼材的規格尺寸；鋼材表面質量檢驗。
　　
　　2）鋼結構加工制作的準備工作
　　
　?、旁攬D設計和審查圖紙一般設計院提供的設計圖，不能直接用來加工制作鋼結構，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，在原設計圖的基礎上繪制加工制作圖（又稱施工詳圖）。詳圖設計一般由加工單位負責進行，應根據建設單位的技術設計圖紙以及發包文件中所規定的規范、標準和要求進行。加工制作圖是很后溝通設計人員及施工人員意圖的詳圖，是實際尺寸、劃線、剪切、坡口加工、制孔、彎制、拼裝、焊接、涂裝、產品檢查、堆放、發送等各項作業的指示書。 圖紙審核的主要內容包括以下項目：①設計文件是否齊全，設計文件包括設計圖、施工圖、圖紙說明和設計變更通知單等。②構件的幾何尺寸是否標注齊全。③相關構件的尺寸是否正確。④節點是否清楚，是否符合國家標準。⑤標題欄內構件的數量是否符合工程和總數量。⑥構件之間的連接形式是否合理。⑦加工符號、焊接符號是否齊全。⑧結合本單位的設備和技術條件考慮，能否滿足圖紙上的技術要求。⑨圖紙的標準化是否符合國家規定等。圖紙審查后要做技術交底準備，其內容主要有：①根據構件尺寸考慮原材料對接方案和接頭在構件中的位置。②考慮總體的加工工藝方案及重要的工裝方案。③對構件的結構不合理處或施工有困難的地方，要與需方或者設計單位做好變更簽證的手續。④列出圖紙中的關鍵部位或者有特殊要求的地方，加以重點說明。 ⑵備料和核對根據圖紙材料表計算出各種材質、規格、材料凈用量，再加一定數量的損耗提出材料預算計劃。工程預算一般可按實際用量所需的數值再增加10%進行提料和備料。核對來料的規格、尺寸和重量，仔細核對材質；如進行材料代用，必須經過設計部門同意，并進行相應修改。 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、很少的勞動量和很低的費用，可靠地加工出符合圖紙設計要求的產品。內容包括：1）成品技術要求 　　2）具體措施：關鍵零件的加工方法、精度要求、檢查方法和檢查工具；主要構件的工藝流程、工序質量標準、工藝措施（如組裝次序、焊接方法等）；采用的加工設備和工藝設備。編制工藝流程表（或工藝過程卡）基本內容包括零件名稱、件號、材料牌號、規格、件數、工序名稱和內容、所用設備和工藝裝備名稱及編號、工時定額等。關鍵零件還要標注加工尺寸和公差，重要工序要畫出工序圖。 ⑷組織技術交底上崗操作人員應進行培訓和考核,特殊工種應進行資格確認,充分做好各項工序的技術交底工作。技術交底按工程的實施階段可分為兩個層次。第一個層次是開工前的技術交底會，參加的人員主要有：工程圖紙的設計單位，工程建設單位，工程監理單位及制作單位的有關部門和有關人員。技術交底主要內容有：1）工程概況；2）工程結構件的類型和數量；3）圖紙中關鍵部位的說明和要求；4）設計圖紙的節點情況介紹；5）對鋼材、輔料的要求和原材料對接的質量要求；6）工程驗收的技術標準說明；7）交貨期限、交貨方式的說明；8）構件包裝和運輸要求；9）涂層質量要求；10）其他需要說明的技術要求。第二個層次是在投料加工前進行的本工廠施工人員交底會，參加的人員主要有：制作單位的技術、質量負責人，技術部門和質檢部門的技術人員、質檢人員，生產部門的負責人、施工員及相關工序的代表人員等。此類技術交底主要內容除上述10點外，還應增加工藝方案、工藝規程、施工要點、主要工序的控制方法、檢查方法等與實際施工相關的內容。 ⑸鋼結構制作的安全工作鋼結構生產效率很高，工件在空間大量、頻繁地移動，各個工序中大量采用的機械設備都須作必要的防護和保護。因此，生產過程中的安全措施極為重要，特別是在制作大型、超大型鋼結構時，更必須十分重視安全事故的防范。進入施工現場的操作者和生產管理人員均應穿戴好勞動防護用品，按規程要求操作。對操作人員進行安全學習和安全教育，特殊工種必須持證上崗。為了便于鋼結構的制作和操作者的操作活動，構件宜在一定高度上測量。裝配組裝胎架、焊接胎架、各種擱置架等，均應與地面離開0.4~1.2m。構件的堆放、擱置應十分穩固，必要時應設置支撐或定位。構件堆垛不得超過二層。索具、吊具要定時檢查，不得超過額定荷載。正常磨損的鋼絲繩應按規定更換。所有鋼結構制作中各種胎具的制造和安裝，均應進行強度計算，不能僅憑經驗估算。生產過程中所使用的氧氣、乙炔、丙烷、電源等必須有安全防護措施，并定期檢測泄漏和接地情況。對施工現場的危險源應做出相應的標志、信號、警戒等，操作人員必須嚴格遵守各崗位的安全操作規程，以避免意外傷害。構件起吊應聽從一個人的指揮。構件移動時，移動區域內不得有人滯留和通過。所有制作場地的安全通道必須暢通。
　　
　　3）鋼結構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,其精度要求見表6-2。樣桿一般用鐵皮或扁鐵制作,當長度較短時可用木尺桿。樣桿、樣板應注明工號、圖號、零件號、數量及加工邊、坡口部位、彎折線和彎折方向、孔徑和滾圓半徑等。樣桿、樣板應妥善保存，直至工程結束后方可銷毀。 ⑵號料核對鋼材規格、材質、批號，并應清除鋼板表面油污、泥土及贓物。號料方法有集中號料法、套料法、統計計算法、余料統一號料法四種。若表面質量滿足不了質量要求,鋼材應進行矯正,鋼材和零件的矯正應采用平板機或型材矯直機進行,較厚鋼板也可用壓力機或火焰加熱進行,逐漸取消用手工錘擊的矯正法。碳素結構鋼在環境溫度低于-16℃,低合金結構鋼在低于-12℃時,不應進行冷矯正和冷彎曲。矯正后的鋼材表面，不應有明顯的凹面和損傷,表面劃痕深度不得大于0.5mm，且不應大于該鋼材厚度負允許偏差的1/2。 　?、莿澗€利用加工制作圖、樣桿、樣板及鋼卷尺進行劃線。目前已有一些先進的鋼結構加工廠采用程控自動劃線機,不僅效率高,而且精確、省料。劃線的要領有二條： ①劃線作業場地要在不直接受日光及外界氣溫影響的室內,很好是開闊、明亮的場所。 ②用劃針劃線比用墨尺及劃線用繩的劃線精度高。劃針可用砂輪磨尖,粗細度可達0.3mm左右。劃線有三種辦法：先劃線、后劃線、一般先劃線及他端后劃線。當進行下料部分劃線時要考慮剪切余量、切削余量。 ⑷切割鋼材的切割包括氣割、等離子切割類高溫熱源的方法,也有使用剪切、切削、摩擦熱等機械力的方法。要考慮切割能力、切割精度、切剖面的質量及經濟性。 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、氣割和坡口機加工等。鏟邊：有手工鏟邊和機械鏟邊兩種。鏟邊后的棱角垂直誤差不得超過弦長的ι/3000，且不得大于2mm。刨邊：使用的設備是刨邊機。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：使用的設備是銑邊機，工效高，能耗少。碳弧氣刨：使用的設備是氣刨槍。效率高，無噪音，靈活方便。坡口加工：一般可用氣體加工和機械加工,在特殊的情況下采用手動氣體切割的方法,但必須進行事后處理,如打磨等。現在坡口加工專用機已開始普及,很近又出現了H型鋼坡口及弧形坡口的專用機械,效率高、精度高。焊接質量與坡口加工的精度有直接關系,如果坡口表面粗糙有尖銳且深的缺口,就容易在焊接時產生不熔部位,將在事后產生焊接裂縫。又如,在坡口表面粘附油污,焊接時就會產生氣孔和裂縫,因此要重視坡口量。
　　
　　⑹制孔在焊接結構中,不可避免地將會產生焊接收縮和變形,因此在制作過程中,把握好什么時候開孔將在很大程度上影響產品精度。特別是對于柱及梁的工程現場連接部位的孔群的尺寸精度直接影響鋼結構安裝的精度,因此把握好開孔的時間是十分重要的,一般有四種情況：第一種：在構件加工時頂先劃上孔位,待拼裝、焊接及變形矯正完成后,再劃線確認進行打孔加工。第二種：在構件一端先進行打孔加工,待拼裝、焊接及變形矯正完成后,再對另一端進行打孔加工。第三種：待構件焊接及變形矯正后,對端面進行精加工,然后以精加工面為基準,劃線、打孔。第四種：在劃線時,考慮了焊接收縮量、變形的余量、允許公差等,直接進行打孔。機械打孔有電鉆及風鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、桁式搖臂鉆床、多軸鉆床、NC開孔機。氣體開孔,很簡單的方法是在氣割噴嘴上安裝一個簡單的附屬裝置,可打出φ30的孔。 鉆模和板疊套鉆制孔。這是目前國內尚未流行的一種制孔方法,應用夾具固定,鉆套應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高于鉆頭硬度HRC2～3。鉆模板上下兩平面應平行,其偏差不得大于0.2mm,鉆孔套中心與鉆模板平面應保持垂直,其偏差不得大于0.15mm,整體鉆模制作允許偏差符合有關規定。數控鉆孔:近年來數控鉆孔的發展更新了傳統的鉆孔方法,無需在工件上劃線,打樣沖眼,整個加工過程自動進行,高速數控定位,鉆頭行程數字控制, 鉆孔效率高,精度高。制孔后應用磨光機清除孔邊毛刺,并不得損傷母材。
　　
　　⑺鋼結構組裝的方法包括地樣法、仿形復制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。地樣法：用1：1的比例在裝配平臺上放出構件實樣，然后根據零件在實樣上的位置，分別組裝起來成為構件。此裝配方法適用于桁架、構架等小批量結構的組裝。仿形復制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結構，然后定位點焊牢固，將其翻身，作為復制胎模，在其上面裝配另一單面結構，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對稱的桁架結構。立裝法：根據構件的特點及其零件的穩定位置，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，高度不大的結構或者大直徑的圓筒。臥裝法：將構件放置于臥的位置進行的裝配。適用于斷面不大，但長度較大的細長構件。胎模裝配法：將構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件批量大、精度高的產品。拼裝必須按工藝要求的次序進行，當有隱蔽焊縫時，必須先予施焊，經檢驗合格方可覆蓋。為減少變形，盡量采用小件組焊，經矯正后再大件組裝。組裝的零件、部件應經檢查合格, 零件、部件連接接觸面和沿焊縫邊緣約30～50mm范圍內的鐵銹、毛刺、污垢、冰雪、油跡等應清除干凈。板材、型材的拼接應在組裝前進行；構件的組裝應在部件組裝、焊接、矯正后進行，以便減少構件的殘余應力，保證產品的制作質量。構件的隱蔽部位應提前進行涂裝。鋼構件組裝的允許偏差見《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001有關規定。
　　
　　⑻焊接焊接是鋼結構加工制作中的關鍵步驟。
　　
　?、湍Σ撩娴奶幚砀邚姸嚷菟Σ撩嫣幚砗蟮目够葡禂抵祽显O計的要求（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，一般應按設計要求進行，設計無要求時施工單位可采用適當的方法進行施工。采用砂輪打磨處理摩擦面時,打磨范圍不應小于螺栓孔徑的4倍,打磨方向宜與構件受力方向垂直。高強度螺栓的摩擦連接面不得涂裝,高強度螺栓安裝完后,應將連接板周圍封閉,再進行涂裝。 ⑽涂裝、編號涂裝環境溫度應符合涂料產品說明書的規定,無規定時,環境溫度應在5～38℃之間,相對濕度不應大于85%,構件表面沒有結露和油污等,涂裝后4h內應保護免受淋雨。鋼構件表面的除銹方法和除銹等級應符合規范的規定,其質量要求應符合國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》的規定。構件表面除銹方法和除銹等級應與設計采用的涂料相適應。施工圖中注明不涂裝的部位和安裝焊縫處的30～50mm寬范圍內以及高強度螺栓摩擦連接面不得涂裝。 涂料、涂裝遍數、涂層厚度均應符合設計的要求。構件涂裝后,應按設計圖紙進行編號,編號的位置應符合便于堆放、便于安裝、便于檢查的原則。對于大型或重要的構件還應標注重量、重心、吊裝位置和定位標記等記號。編號的匯總資料與運輸文件、施工組織設計的文件、質檢文件等統一起來,編號可在竣工驗收后加以復涂。加工制作圖的繪制、號料、放線、切割、坡口加工、開制孔、組裝(包括矯正)、焊接、摩擦面的處理、涂裝與編號是鋼結構加工制作的主要工藝。

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