3鋼結(jié)構(gòu)連接施工工藝

學(xué)習(xí)情鏡6鋼結(jié)構(gòu)工程施工

6.1鋼結(jié)構(gòu)加工機(jī)具的使用

6.2鋼結(jié)構(gòu)的制作工藝

6.3鋼結(jié)構(gòu)連接施工工藝

6.4鋼結(jié)構(gòu)涂裝施工鋼構(gòu)件的連接方法有焊接、緊固件連接(螺栓連接、射釘、自攻釘、拉鉚釘)及鉚接三種。廣州電視塔外筒南京大勝關(guān)長江大橋鋼結(jié)構(gòu)焊接施工高強(qiáng)螺栓連接施工鉚接連接拉鉚釘拉鉚釘槍1.焊接方法選擇鋼結(jié)構(gòu)焊接的類型、特點(diǎn)和適用范圍6.3鋼結(jié)構(gòu)連接施工工藝1、手工電弧焊

⑵焊條：焊條供手工電弧焊用，由焊芯和藥皮組成。焊條的表示方法(如E4303、E5015)：“E”代表焊條，前兩位“43”、“50”表示焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度等級(jí)(430、500N/mm2)，第三位數(shù)字代表焊接的位置，最后一位數(shù)表示適用電源種類及藥皮類型。又稱焊條電弧焊：是最普遍的熔化焊焊接方法，它是利用電弧產(chǎn)生的高溫、高熱量進(jìn)行焊接的。

⑴電焊機(jī)：主要有交流弧焊機(jī)、直流弧焊機(jī)。交流弧焊機(jī)直流弧焊機(jī)焊條⑶焊接接頭與坡口

為確保焊件能焊透，必須開一定形狀的坡口。焊接前根據(jù)焊接部位的形狀、尺寸、受力的不同，選擇合適的接頭類型。常見的接頭型式有對(duì)接、搭接、丁字接和角接等。常見的接頭型式對(duì)接接頭的坡口型式⑷焊接工藝參數(shù)的選擇手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)有：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種類及極性等。

焊條直徑——根據(jù)焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊接層次來選擇。

焊接電流——根據(jù)焊條的類型、直徑、焊件的厚度、接頭形式、焊縫空間位置等因素來考慮。其中焊條直徑和焊縫空間位置最為關(guān)鍵。

電弧電壓——根據(jù)電源特性，由焊接電流決定相應(yīng)的電弧電壓。此外電弧電壓還與電弧長有關(guān)。

焊接層數(shù)——視焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多層焊。每層焊縫的厚度過大，對(duì)焊縫金屬的塑性有不利影響，施工中每層焊縫的厚度不應(yīng)大于4～5mm。多層焊的焊縫和焊接順序有平焊、立焊、橫焊和仰焊四種。平焊易操作，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量易保證。立焊、橫焊和仰焊時(shí)施焊困難，應(yīng)盡量避免。⑸焊縫的空間位置焊縫的空間位置⑹焊接準(zhǔn)備

碰擊法——將焊條垂直于焊件進(jìn)行碰擊，然后迅速保持一定距離；

劃擦法——將焊條端頭輕輕劃過焊件，然后迅速保持一定距離。嚴(yán)禁在焊縫區(qū)以外的母材上打火引弧。包括坡口制備、焊口清理、焊條烘干、預(yù)熱、預(yù)變形及高強(qiáng)度鋼切割表面探傷等。⑺引弧引弧方法鋼管打坡口平焊焊條角度和運(yùn)條基本動(dòng)作⑻運(yùn)條方法

①沿其中心線向下送進(jìn)——焊條被電弧熔化變短，為保持弧長，須使焊條沿其中心線向下送進(jìn)，以防止斷??；焊條運(yùn)條有三個(gè)運(yùn)條方向，三個(gè)方向的動(dòng)作應(yīng)密切配合。②沿焊縫方向移動(dòng)——為形成線形焊縫，焊條要沿焊縫方向移動(dòng)，移動(dòng)速度應(yīng)適當(dāng)；

③橫向擺動(dòng)——為獲得一定寬度的焊縫，焊條必須橫向擺動(dòng)。2、埋弧自動(dòng)焊

埋弧自動(dòng)焊的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高、焊縫質(zhì)量好、節(jié)約鋼材和電能、改善了勞動(dòng)條件。

埋弧自動(dòng)焊的缺點(diǎn)是：適應(yīng)能力差，只能在水平位置焊接長直焊縫或大直徑的環(huán)焊縫。埋弧自動(dòng)焊的焊接過程電腦自動(dòng)埋弧焊生產(chǎn)線3、CO2氣體保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊施焊時(shí)焊縫被保護(hù)，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接加熱集中，焊件變形小；電弧穩(wěn)定性好，在小電流時(shí)電弧也能穩(wěn)定燃燒，是一種高效率，低成本的焊接方法。缺點(diǎn)是：在焊接時(shí)不能有風(fēng)，適合室內(nèi)作業(yè)；焊縫熔深淺，只適合于焊接＜6mm薄板。逆變CO2氣體保護(hù)焊機(jī)CO2氣體保護(hù)焊CO2氣體保護(hù)焊絲2.緊固件連接包括普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓、射釘、自攻釘、拉鉚釘?shù)木o固連接。鋼柱與基礎(chǔ)的地腳螺栓連接梁柱節(jié)點(diǎn)的螺栓連接1、普通螺栓連接普通螺栓按外形有：六角螺栓、雙頭螺栓和地腳螺栓。

①六角螺栓：按質(zhì)量和產(chǎn)品等級(jí)分為A、B、C三種。

A級(jí)螺栓——精制螺栓；

B級(jí)螺栓——半精制螺栓；

C級(jí)螺栓——粗制螺栓。⑴普通螺栓的種類和用途

A、B級(jí)螺栓適用于連接部位需傳遞較大剪力的重要結(jié)構(gòu)的安裝，C級(jí)螺栓適用于鋼結(jié)構(gòu)安裝中的臨時(shí)固定。六角螺栓

②雙頭螺栓：又稱螺柱，多用于連接厚板或不方便使用六角螺栓連接的地方，如砼屋架、屋面梁懸掛單軌梁吊掛件等。

③地腳螺栓：分為一般地腳螺栓、直角地腳螺栓、錘頭螺栓和錨固地腳螺栓，一般地腳螺栓、直角地腳螺栓和錘頭螺栓是在砼澆筑前預(yù)埋在基礎(chǔ)之中，用以固定鋼柱；錨固地腳螺栓是在已成型砼基礎(chǔ)上經(jīng)鉆機(jī)成孔后，再安裝、灌漿固定的一種地腳螺栓。雙頭螺栓一般地腳螺栓異型地腳螺栓地腳螺栓預(yù)埋⑵普通螺栓的施工

①連接要求：

※螺栓頭和螺母的下面應(yīng)放置平墊圈。螺母下面的墊圈不應(yīng)多于2個(gè)，螺栓頭部下面的墊圈不應(yīng)多于1個(gè)。

※螺栓頭和螺母應(yīng)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的表面及墊圈密貼。

※傾斜面的螺栓連接，放置斜墊片墊平。

※動(dòng)荷載或重要部位的螺栓，應(yīng)放置彈簧墊圈。

※螺栓伸出螺母的長度應(yīng)不小于兩個(gè)完整螺紋的長度。

②緊固軸力

螺栓緊固必須從中心開始，對(duì)稱施擰；大型接頭采用復(fù)擰，即“兩次緊固法”。施擰時(shí)的緊固軸力應(yīng)不超過相應(yīng)的規(guī)定。永久螺栓擰緊質(zhì)量檢驗(yàn)采用錘敲或用力矩扳手檢驗(yàn)，要求螺栓不顫動(dòng)和偏移，擰緊的真實(shí)性用塞尺檢查，對(duì)接表面高差(不平度)不應(yīng)超0.5mm。南京大勝關(guān)長江大橋高強(qiáng)螺栓終擰塞尺2、高強(qiáng)螺栓連接高強(qiáng)螺栓就是高強(qiáng)度的螺栓，是一種標(biāo)準(zhǔn)件。是繼鉚接連接后的新型鋼結(jié)構(gòu)連接形式，是目前鋼結(jié)構(gòu)連接的主要手段。高強(qiáng)螺栓從外形上可分為扭剪型高強(qiáng)螺栓和大六角頭高強(qiáng)螺栓。⑴高強(qiáng)螺栓的種類和用途扭剪型高強(qiáng)螺栓大六角頭高強(qiáng)螺栓一個(gè)連接副為一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和一個(gè)墊圈一個(gè)連接副為一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和二個(gè)墊圈

①手動(dòng)扭矩扳手：高強(qiáng)螺栓以手動(dòng)緊固時(shí)，要使用有示明扭矩值的扳手施擰，以達(dá)到高強(qiáng)螺栓連接副規(guī)定的扭矩和剪力值。常用的手動(dòng)扭矩扳手有指針式、音響式和扭剪型三種。⑵高強(qiáng)螺栓施工的機(jī)具響聲式扭矩扳手德國Wera可調(diào)控扭力扳手手動(dòng)扭矩扳手

②電動(dòng)扳手

定扭矩、定轉(zhuǎn)角電動(dòng)扳手適用于大六角頭高強(qiáng)螺栓的緊固，可自動(dòng)控制扭矩和轉(zhuǎn)角，適用于鋼結(jié)構(gòu)橋梁、廠房建設(shè)安裝大六角頭高強(qiáng)螺栓施工的初擰、終擰和扭剪型高強(qiáng)螺栓的初擰。扭剪型電動(dòng)扳手適用于扭剪型高強(qiáng)度螺栓的終擰緊固，常用的扭剪型電動(dòng)扳手有6922型和6924型兩種。6924扭剪扳手電動(dòng)扭剪扳手定扭矩電動(dòng)扳手⑶高強(qiáng)螺栓的施工要點(diǎn)

①緊固前檢查

螺栓緊固前，應(yīng)對(duì)螺孔、被連接件的移位，不平度、不垂直度、磨光頂緊的貼合情況，以及板疊合處摩擦面的處理，連接間隙，孔眼的同心度，臨時(shí)螺栓的布放等進(jìn)行檢查。

②緊固施工

緊固順序應(yīng)從節(jié)點(diǎn)中心向邊緣依次進(jìn)行。緊固時(shí)，要分初擰和終擰兩次緊固；對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)，可分為初擰、復(fù)擰和終擰。初擰、復(fù)擰軸力宜為60～80%標(biāo)準(zhǔn)軸力，終擰軸力為標(biāo)準(zhǔn)軸力。當(dāng)天安裝的螺栓，要在當(dāng)天終擰完畢，防止螺紋被沾污和生銹，引起扭矩系數(shù)值發(fā)生變化。

③緊固完畢檢查高強(qiáng)大六角頭螺栓檢查：包括是否有漏擰和施工扭矩值。施工扭矩值的檢查在終擰完成1h后、48h內(nèi)進(jìn)行。抽查量：每個(gè)作業(yè)班組和每天終擰完畢數(shù)量的5％，其不合格的數(shù)量應(yīng)小于被抽查數(shù)量的10％，且少于2個(gè)，方為合格。否則，應(yīng)雙倍抽檢。如仍不合格，則應(yīng)對(duì)當(dāng)天終擰完畢的螺栓全部進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。扭剪型高強(qiáng)螺栓檢查時(shí)，只要觀察其尾部被擰掉，即可判斷螺栓終擰合格。對(duì)于某些原因無法使用專用電動(dòng)扳手終擰掉梅花頭時(shí)，則可參照高強(qiáng)大六角頭螺栓的檢查方法，采用扭矩法或轉(zhuǎn)角法進(jìn)行終擰并標(biāo)記。3、自攻螺栓、鋼拉鉚釘、射釘連接連接薄鋼板用的自攻螺栓、鋼拉鉚釘、射釘?shù)绕湟?guī)格尺寸與連接鋼板相匹配，緊固密貼，其間距、邊距符合設(shè)計(jì)要求。特重型雙把拉鉚槍氣動(dòng)拉鉚釘槍平頭型射釘(帶斜角金屬角片)自攻螺栓鋼拉鉚釘自攻自鉆螺釘3鋼結(jié)構(gòu)安裝⑴技術(shù)準(zhǔn)備：制定安裝技術(shù)方案，單層鋼結(jié)構(gòu)工程宜采用分件安裝法，屋蓋糸統(tǒng)宜采用綜合安裝法。多層鋼結(jié)構(gòu)工程一般采用綜合安裝法⑵施工機(jī)具及材料準(zhǔn)備：包括吊裝機(jī)械、各類輔助施工機(jī)具、鋼構(gòu)件、各類焊接材料及緊固件等。1、施工準(zhǔn)備⑶柱基檢查：柱基找平和標(biāo)高控制，復(fù)核軸線并彈好安裝對(duì)位線，檢查地腳螺栓軸線位置、尺寸及質(zhì)量。⑷構(gòu)件清理：清理鋼柱等先行吊裝構(gòu)件，編號(hào)并彈好安裝就位線。安裝前柱底除銹清理2、單層鋼結(jié)構(gòu)安裝鋼柱宜采用一點(diǎn)直吊綁扎法起吊，就位時(shí)對(duì)準(zhǔn)地腳螺栓緩慢下落，對(duì)位后擰上螺帽將柱臨時(shí)固定，校正其平面位置和垂直度；校正后終擰螺帽，用墊板與柱底板焊牢，然后柱底灌漿固定。（1）鋼柱安裝鋼柱的吊裝終擰地腳螺栓柱底灌漿固定（2）鋼吊車梁安裝吊車梁采用兩點(diǎn)綁扎，吊升時(shí)用溜繩控制吊升過程構(gòu)件的空中姿態(tài)，方便對(duì)位及避免碰撞。就位臨時(shí)固定后要校正吊車梁的垂直度、標(biāo)高及縱橫軸線位置。低跨吊車梁的吊裝雙層吊車梁的吊裝（3）屋面系統(tǒng)安裝屋架安裝應(yīng)在柱子校正并固定后進(jìn)行；屋面系統(tǒng)可采用擴(kuò)大組合拼裝后吊裝，擴(kuò)大組合拼裝單元宜成為具有一定剛度的空間結(jié)構(gòu)。檁條等構(gòu)件安裝應(yīng)在屋架調(diào)整定位后進(jìn)行。屋架的吊裝擴(kuò)大組合拼裝單元的吊裝檁條的安裝3、多層及高層鋼結(jié)構(gòu)安裝多層及高層鋼結(jié)構(gòu)的柱、梁、支撐等構(gòu)件的長度尺寸應(yīng)包括焊接收縮余量等變形值。多層鋼結(jié)構(gòu)安裝高層鋼結(jié)構(gòu)安裝軸線引測(cè)：柱的定位軸線應(yīng)從地面控制線引測(cè)，不得從下層柱的定位軸線引測(cè)，避免累積誤差。鋼柱的校正鋼柱的吊裝（1）鋼柱的安裝與校正鋼柱校正：對(duì)垂直度、軸線、牛腿面標(biāo)高進(jìn)行初驗(yàn)，柱間間距用液壓千斤頂與鋼楔或倒鏈與鋼絲繩校正。（2）鋼梁的安裝與校正安裝準(zhǔn)備：吊裝前應(yīng)檢查鋼柱牛腿標(biāo)高和柱子間距，梁上裝好扶手和通道鋼絲繩以保證施工人員的安全。吊點(diǎn)一般設(shè)在翼緣板開孔處，其位置取決于鋼梁的跨度。

鋼梁校正：對(duì)標(biāo)高及中心線要反復(fù)校正至符合要求。梁柱在地面組裝后進(jìn)行整體吊裝鋼梁的安裝通道鋼絲繩懸掛吊籃（3）構(gòu)件間的連接鋼構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)連裝鋼柱間的連接常采用坡口焊連接；主梁與鋼柱的連接一般翼緣用坡口焊連接，腹板用高強(qiáng)螺栓連接；次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強(qiáng)螺栓連接，少量再在翼緣處用坡口焊連接。鋼柱間坡口焊連接梁柱間翼緣坡口焊連接,腹板高強(qiáng)螺栓連接梁柱間翼緣坡口焊連接,腹板高強(qiáng)螺栓連接

柱與梁的焊接順序：先焊頂部梁柱節(jié)點(diǎn)，再焊底部梁柱節(jié)點(diǎn)，最后焊中間部分的梁柱節(jié)點(diǎn)。

高強(qiáng)螺栓連接的緊固順序：先主要構(gòu)件，后次要構(gòu)件。

工字形構(gòu)件的緊固順序：上翼緣→下翼緣→腹板。

同一節(jié)柱上各梁柱節(jié)點(diǎn)的緊固順序：上部的梁柱節(jié)點(diǎn)→下部的梁柱節(jié)點(diǎn)→柱子中部的梁柱節(jié)點(diǎn)。4、鋼網(wǎng)架安裝網(wǎng)架結(jié)構(gòu)廣泛用作大跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)是匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多，制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)有焊接球、螺栓球和鋼板節(jié)點(diǎn)三種形式。網(wǎng)架的基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等，可組合成平面形狀的任何形體。焊接球節(jié)點(diǎn)鋼制空心球鋼管桿件球節(jié)點(diǎn)焊縫管球連接焊縫螺栓球節(jié)點(diǎn)實(shí)心螺栓球45號(hào)鋼鋼管桿件錐頭高強(qiáng)螺栓與套筒（1）高空拼裝法先在設(shè)計(jì)位置處搭設(shè)拼裝支架，用起重機(jī)把網(wǎng)架構(gòu)件分件(或分塊)吊至空中的設(shè)計(jì)位置，在支架上進(jìn)行拼裝。此法不需大型起重設(shè)備，但拼裝支架用量大，高空作業(yè)多。適用于螺栓球節(jié)點(diǎn)的鋼管網(wǎng)架。落地支架拼裝網(wǎng)架

網(wǎng)架高空拼裝施工（2）整體安裝法是先將網(wǎng)架在地面上拼裝成整體，再用起重設(shè)備將其整體提升到設(shè)計(jì)位置上加以固定。此法不需拼裝支架，高空作業(yè)少，易保證焊接質(zhì)量，但對(duì)起重設(shè)備要求高，技術(shù)較復(fù)雜。適用于球節(jié)點(diǎn)的鋼網(wǎng)架。根據(jù)所用設(shè)備的