輕型鋼結(jié)構(gòu)制作施工工藝

輕型鋼結(jié)構(gòu)制作施工工藝輕型鋼結(jié)構(gòu)系采用小型角鋼、圓鋼和薄鋼板等材料組成的簡易鋼結(jié)構(gòu)。它具有取材方便，結(jié)構(gòu)輕巧、美觀，用鋼量少（８~１５ｋｇ／m2）；制作、運(yùn)輸、安裝方便，可用較簡單的機(jī)具設(shè)備，裝拆容易，造價較低等優(yōu)點(diǎn)。其制作特點(diǎn)是構(gòu)件數(shù)量多，截面小，易焊接變形，要求制作幾何尺寸（特別是扎眼）準(zhǔn)確，使能在安裝中具有互換性，質(zhì)量要求嚴(yán)。本工地標(biāo)準(zhǔn)適用于作簡易住宅的屋架、檁條、托架支柱等構(gòu)件，亦可用于跨度不大于１８ｍ、安有起重量不大于5ｔ的輕中級工作制火車的加工房、倉庫等鋼結(jié)構(gòu)工程。一、材料要求１、鋼材一般采用Ｑ２３５鋼、１６Ｍｌｌ鋼，應(yīng)有質(zhì)量證明書，并應(yīng)符合設(shè)計要求及國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。２、焊條型號按設(shè)計或規(guī)范要求選用，并應(yīng)有出廠合格證明；藥皮脫落或焊芯生銹的焊條不得使用。３、螺栓型號、規(guī)格符合設(shè)計要求，并應(yīng)有質(zhì)量證明書；銹蝕、碰傷、絲扣損壞的不得使用。４、涂料防腐油漆涂料的品種、牌號、顏色及配套底漆、膩了，應(yīng)符合設(shè)計要求和國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并有產(chǎn)品質(zhì)量證明書。二、主要機(jī)具設(shè)備１、機(jī)械設(shè)備剪切機(jī)、沖剪機(jī)、砂輪鋸、手電鉆、鉆床、手抬壓杠鉆、除銹機(jī)、杠桿壓力機(jī)、頂床、履帶式或輪胎式起重機(jī)以及電、氣焊設(shè)備等。２、主要工具卡具、夾具。楔鐵、滑輪、倒鏈、鋼絲繩、卡環(huán)、繩夾、塞尺、鋼卷尺等。三、作業(yè)條件1、根據(jù)設(shè)計單位提供的設(shè)計文件、資料繪制鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖。２、編制作業(yè)工藝卡，組織學(xué)習(xí)圖紙和有關(guān)技術(shù)規(guī)程，向工人小組進(jìn)行技術(shù)交底。３、對所供應(yīng)的原材料按設(shè)計舉求逐一進(jìn)行物理性能和化學(xué)成分的檢驗(yàn)；檢查原材料。焊條質(zhì)量證明書；原材料運(yùn)進(jìn)工廠或現(xiàn)場按規(guī)格和數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)，并分類整齊堆放，以備使用。４、根據(jù)制作工藝要求備齊機(jī)具設(shè)備以及施工用料；對焊工進(jìn)行考試，經(jīng)考試合格取得相應(yīng)施焊條件的合格證者才準(zhǔn)操作，并按其技術(shù)水平定人、定點(diǎn)并編號。四、施工操作工藝（一）結(jié)構(gòu)型式構(gòu)造輕型鋼結(jié)構(gòu)屋架型式有三角形、三角拱形和校形等（圖1）。屋架上弦桿多采用兩個小型角鋼組成的┐┌形截面，下弦、腹桿用圓鋼筋或小型單用鋼。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖2。三鉸拱屋架由兩根斜梁和一根水平拱拉桿組成，多采用平面析架式或倒置三角形的空間行架形式，上弦通常采用角鋼，下弦桿用角鋼或圓鋼，腹桿多用圓鋼加工成連續(xù)的“蛇形”或“Ｗ形”；拱拉桿來用圓鋼或雙圓鋼，在跨中設(shè)花籃螺栓或在端頭設(shè)雙螺母拉緊；為減少拉桿下垂，在中間設(shè)圓鋼吊桿。輕型檁條和托架截面，壓桿多用小角鋼，拉桿和壓力很小的桿件用國鋼筋。亦有的采用異型薄壁型鋼。鋼柱用組合型鋼或單根鋼管，或用鋼板組合成工字形或Ｈ型，下焊底座，上焊柱頭，亦有的采用柱梁組合在一起的人字式鋼梁門（屋）架，四周布墻梁，外表面掛鍍鋅壓型鋼板。（二）工藝流程原材料矯直→放樣、號料→下料（剪切、氣割）→零件加上（鉆孔、零件煨彎、小裝配件焊接等）→焊定位架（擋）→總裝配（裝屋架桿件、檁托、支撐連接板、下弦有關(guān)零件以及柱和底座、柱頭等）→定位點(diǎn)焊→焊接→成品檢驗(yàn)。（三）原材料矯直輕型型鋼和圓鋼，在運(yùn)輸、堆放過程中易產(chǎn)生彎曲或翹曲變形，下料前應(yīng)予矯直。整平，一般多用杠桿壓力機(jī)或頂床等并加模墊，進(jìn)行冷矯正平直、整平，使達(dá)到合格的要求。（四）放樣、號料1、放樣應(yīng)在平整的平臺或水泥地面上進(jìn)行，以1：1的尺寸放出構(gòu)件詳圖。屋架應(yīng)使桿件重心線在節(jié)點(diǎn)處交匯一點(diǎn)，避免偏心；上下弦應(yīng)同時起拱（15m跨以內(nèi)屋架起拱值１０２、根據(jù)放樣實(shí)際外形尺寸，用０.５～０.７５mm３、號料要根據(jù)材料長度留出１～４ｍｍ的切割余量。號料允許偏差為：長度１mm，孔距０．5mm（五）下料成型１、切割一般用沖剪機(jī)、無齒鋸或砂輪鋸切割；特殊形狀可用氧乙炔焰切割，用小口徑割嘴，端頭用砂輪或風(fēng)鏟整修，清除毛制、熔渣等，打磨平整，并打被口（或刨邊），每根桿件先下一根料，經(jīng)試裝配檢查無誤，方可成批下料。２、桿件鉆孔應(yīng)用鉆模制孔，用電鉆或在鉆床上進(jìn)行，不得用氧乙炔焰氣割成孔，以免損傷母材。３、圓鋼慣彎多用加熱彎曲法，即用氧乙炔焰焊炬加熱，彎曲年徑處，邊加熱邊彎曲，小直徑鋼筋可用冷彎加工。蛇形腹桿通常以兩書以上為一個加工單元，以保證平整和減少書點(diǎn)焊縫。（六）構(gòu)件裝配１、屋架（桁架，下同）組裝方法，有平裝和立裝兩種?？缍龋保祄m２、在平臺上先彈出整榀屋架幾何軸線及節(jié)點(diǎn)位置，校對無誤后，用鋼沖做好標(biāo)記，然后劃線，在屋架外形尺寸的兩側(cè)焊定位鋼板或型鋼，使弦桿與檁條。支撐連接板處的位置正確，但每一固定點(diǎn)應(yīng)避開節(jié)點(diǎn)位置、焊接時，再用卡具將屋架和定位鋼板卡緊，以防止焊接變形。３、裝配宜用裝配路模，按胎模形狀裝配，以保證幾何尺寸的準(zhǔn)確。屋架組裝順序是：先將上、下弦桿擺放就位，再放連接板（點(diǎn)焊），再后由跨中向兩側(cè)左右對稱裝上下弦連接腹桿，最后組裝兩端支座。組裝時，構(gòu)件的中心線應(yīng)力求在同一水平面上，其誤差不得大于３mm，連接孔中心的誤差不得大于2４、簡單雙角鋼輸架多采用復(fù)制法，知接放樣將一面組裝定位焊好，然后翻身組裝并定位焊另一面。翻身時須用杉木桿或其他材料橫向進(jìn)行加固，使屋架各點(diǎn)受力均勻，防止側(cè)向變形。５、桿件截面由三根桿件組成的“ｏ”形空間結(jié)構(gòu)，如棱形行架，可先裝成單片平面行架，然后再點(diǎn)焊另一角零件組合成三角形截面，裝配腹桿間距要均勻，無論弦桿或腹桿均應(yīng)先單肢拼配焊接矯正后，然后進(jìn)行拼裝。６、工字柱組裝前，腹板應(yīng)修邊，須將往中心線標(biāo)注在腹板、翼板上（標(biāo)三個面，二個小面，一個大面）。組裝時要墊平，中心線對齊，用拉通線法進(jìn)行檢查。腹板與翼板之間要頂緊，以減小縫隙，上下翼極的錯位要求不大于１mm。，接頭縫隙寬度的偏差不大于ｌｍｍ，縫隙處的坡口角偏差不得大于±５°（七）焊接焊接直用小直徑（２.5～３.２ｍm）焊條，采用較小的電流焊接，防止發(fā)生咬肉、燒穿、夾渣等缺陷。當(dāng)有多種焊縫時，相同電流強(qiáng)度焊接的焊縫宜同時焊完，然后調(diào)整電流強(qiáng)度焊另一種焊縫，焊條使用前要烘干。焊接順序：由中間向兩端對稱施焊，相同高度焊縫尺量一次焊完，避免多次調(diào)電流，影響焊接質(zhì)量。焊接斜梁的圓鋼腹桿與弦相連接焊縫時，應(yīng)盡量采用圍焊，以增加焊縫長度，避免或減少節(jié)點(diǎn)的偏心。圓鋼與圓鋼、圓鋼與鋼板之間的巾角焊縫的有效厚度應(yīng)不小于0。2D（D-圓鋼直徑）或3mm，且不大于12倍鋼板厚度，焊縫計算長度不小于20５、對于檁條等小型構(gòu)件，可使用一種輔助固定卡具或夾具，或輔助定位板，以保證結(jié)構(gòu)的幾何尺寸正確。（八）防腐1、鋼構(gòu)件涂漆前，應(yīng)將構(gòu)件上的誘皮氧化層、毛刺、焊渣等清除干凈。一般采用鋼絲刷、砂布、鏟刀等工具手工清除，或用電動鋼絲刷或噴砂法除銹，至露出金屬本色為止。油污應(yīng)用汽油或煤油、苯類溶劑清洗干凈。２、構(gòu)件清除鐵銹和油污后，應(yīng)立即刷防腐涂料，否則應(yīng)保持構(gòu)件表面及堆放環(huán)境干燥或涂磷化底漆一度保護(hù)。３、構(gòu)件涂漆種類、涂刷遍數(shù)和漆膜厚度應(yīng)按設(shè)計要求施工。底漆面漆應(yīng)配套。一般徐紅丹底漆兩度，鉛油或調(diào)和漆面漆—～二度；或醇酸底漆一度，醇酸磁漆面漆—~二度；或涂磷化底漆一度，環(huán)氧鐵紅兩度（工廠兩度，工地補(bǔ)涂），面漆一度或兩度；膩?zhàn)右鄳?yīng)按不同品種油漆選用相對應(yīng)品種的膩?zhàn)?。４、涂面漆時，須將粘附在底漆上的油污、泥土清除干凈后才能進(jìn)行。如發(fā)現(xiàn)底漆起鼓。脫落等情況，須返工后方能涂面漆。施工中注明不涂漆的部位（如安裝節(jié)點(diǎn)處３０～５０ｍｍ），均不得涂漆。所有焊接部位，焊好需補(bǔ)涂油漆部位及構(gòu)件表面被損壞的油漆涂層，應(yīng)及時補(bǔ)涂，不得遺漏。五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)保證項(xiàng)目鋼材的品種、規(guī)格、型號和質(zhì)量，必須符合設(shè)計要求及施工規(guī)范的規(guī)定。鋼材切割面必須無裂紋、夾層和大于1mm焊條的選用必須符合設(shè)計要求，焊工必須經(jīng)考試合格，并取得相應(yīng)施焊條件的合格證?；卷?xiàng)目構(gòu)件焊縫表面要求光潔平整，嚴(yán)禁有裂縫、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑、針狀氣孔和熔合性飛濺等缺陷。氣孔、咬邊必面符合施工規(guī)范的規(guī)定。留孔位置正確，位置偏差符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。構(gòu)件外觀表面無明顯凹面和損傷，劃痕不大于0.5mm。允許偏差項(xiàng)目輕型鋼結(jié)構(gòu)制作的允許偏差及檢驗(yàn)方法見下表項(xiàng)次項(xiàng)目允許偏差（mm）檢驗(yàn)方法1柱底面到柱端與桁架連接的最上一個安裝孔距離（L）±L/1500±15.0用鋼尺檢查2柱底面到牛腿支承面距離（L1）±L1/2000±8.0用鋼尺檢查3柱受力支托表面到第一個安裝孔距離±1.0用鋼尺檢查4牛腿面的翹曲2.0用鋼尺檢查5柱身彎曲矢高H/100012.06柱身扭曲連接處其它處±3.0±8.0用拉線、吊線和鋼尺檢查7柱截面幾何尺寸連接處其它處±3.0±4.0用鋼尺檢查8柱腳底板平面度5.0用1M直尺和塞尺檢查9柱腳螺栓孔中心對柱軸線的距離3.0用鋼尺檢查10桁架跨度最外端兩個孔、或兩端支承處最外側(cè)的距離L0L0≤24+3.0-7.0用鋼尺檢查L0>24+5.011桁架跨中高度±10.0用鋼尺檢查12桁架跨中拱度設(shè)計要求起拱±L0/5000用拉線和鋼尺檢查設(shè)計未要求起拱10.0-5.013桁架支承面到第一個安裝孔距離±1.0用鋼尺檢查14桁架相鄰節(jié)間弦桿的彎曲±L0/1000用拉線和鋼尺檢查15檁條連接支座間距±5用鋼尺檢查16桁架桿件軸線交點(diǎn)錯位3.0劃線后用鋼尺檢查注：Ｈ為柱高度；L0為行祭跨度。六、成品保護(hù)１、構(gòu)件堆放場地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)，并有良好的排水措施。２、構(gòu)件吊放、堆放應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的類型選擇好節(jié)點(diǎn)和支點(diǎn)，橋架類構(gòu)件的吊點(diǎn)和支點(diǎn)應(yīng)選擇在節(jié)點(diǎn)處，并應(yīng)有防止扭曲變形及損壞的措施。３、屋架橋架等重心較高的構(gòu)件應(yīng)立放，并設(shè)置臨時支撐，以防傾倒損壞。鋼構(gòu)件疊層堆放時，支座處需墊了，構(gòu)件之間用墊木隔開，墊木應(yīng)在同一垂直線上，以保證不發(fā)生變形和損壞。４、構(gòu)件吊運(yùn)堆放過程中，不得隨意在構(gòu)件上開孔或切斷任何構(gòu)件，不得遭受任何撞擊。５、遇下雨、下雪、刮風(fēng)砂，應(yīng)采取必要措施加以保護(hù)，以防雨雪、塵土污染而損壞油漆。七、安全措施安全措施同“１３.１鋼柱制作”的有關(guān)規(guī)定。八、施工注意事項(xiàng)１、組裝屋架、桁架等構(gòu)件必須注意起拱，以防止受力時產(chǎn)生向下彎曲的變形，而影響使用功能和壽命。２、組裝接頭的連接板必須平整，連接表面及沿焊縫位置每邊３０～５０ｍｍ范圍內(nèi)的鐵銹、毛刺和污垢、油污，必須清除干凈。所有組裝節(jié)點(diǎn)焊縫長度和高度應(yīng)符合設(shè)計要求，以保證構(gòu)件質(zhì)量。３、焊接組裝的定位點(diǎn)焊應(yīng)由有合格證的焊工操作。焊接材料型號應(yīng)與設(shè)計要求相同。點(diǎn)焊的焊條直徑不直超過４mm，焊縫高度不宜超過設(shè)計焊縫的２／３，長度宜為高度的６～７倍，間距宜為３００~４００４、除定位點(diǎn)焊和設(shè)計焊縫外，嚴(yán)禁在組裝構(gòu)件上焊其他無關(guān)的焊點(diǎn)或焊縫，同時不得在焊縫以外的構(gòu)件表面和焊縫的端部打火、起弧和滅弧。５、刮風(fēng)大、雨大、低溫（-５℃以下）天氣不宜進(jìn)行焊接作業(yè)，或應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施（如設(shè)擋風(fēng)墻，低溫下施焊采取預(yù)熱焊件至１００～１５０６、焊接輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因剛度差，易產(chǎn)生變形，焊接時應(yīng)采取預(yù)防構(gòu)件變形的措施，一般有：（１）嚴(yán)格控制下料尺寸，盡量采用焊接工藝參數(shù)小的方法施焊；（2）在節(jié)點(diǎn)施加反彎措施；（３）焊縫縫冷，分段輪流施焊；（４）選擇合理的焊接次序，以減小變形，如屋架格架直先焊下孩，后焊上弦，先跨中向兩側(cè)左右對稱進(jìn)行，后焊兩端；（5）對焊縫不多