鋼結(jié)構(gòu)加工制作相關(guān)方法與注意事項
　　
　　1．鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)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(nèi)時，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(nèi)；考慮材料堆放之間留有一定寬度的通道以便運輸。
　　
　　鋼構(gòu)件的堆放標準
　　
　?。?）鋼材的標識鋼材端部應樹立標牌，標牌要標明鋼材的規(guī)格、鋼號、數(shù)量和材質(zhì)驗收證明書編號。鋼材端部根據(jù)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(zhí)行檢驗制度，經(jīng)檢驗合格的鋼材方可辦理入庫手續(xù)。鋼材檢驗的主要內(nèi)容有：鋼材的數(shù)量、品種與訂貨合同相符；鋼材的質(zhì)量保證書與鋼材上打印的記號符合；核對鋼材的規(guī)格尺寸；鋼材表面質(zhì)量檢驗。
　　
　　2）鋼結(jié)構(gòu)加工制作的準備工作
　　
　　⑴詳圖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(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，在原設計圖的基礎(chǔ)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(jù)建設單位的技術(shù)設計圖紙以及發(fā)包文件中所規(guī)定的規(guī)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(chǎn)品檢查、堆放、發(fā)送等各項作業(yè)的指示書。 圖紙審核的主要內(nèi)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(gòu)件的幾何尺寸是否標注齊全。③相關(guān)構(gòu)件的尺寸是否正確。④節(jié)點是否清楚，是否符合國家標準。⑤標題欄內(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、焊接符號是否齊全。⑧結(jié)合本單位的設備和技術(shù)條件考慮，能否滿足圖紙上的技術(shù)要求。⑨圖紙的標準化是否符合國家規(guī)定等。圖紙審查后要做技術(shù)交底準備，其內(nèi)容主要有：①根據(jù)構(gòu)件尺寸考慮原材料對接方案和接頭在構(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，要與需方或者設計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，加以重點說明。 ⑵備料和核對根據(jù)圖紙材料表計算出各種材質(zhì)、規(guī)格、材料凈用量，再加一定數(shù)量的損耗提出材料預算計劃。工程預算一般可按實際用量所需的數(shù)值再增加10%進行提料和備料。核對來料的規(guī)格、尺寸和重量，仔細核對材質(zhì)；如進行材料代用，必須經(jīng)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(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(nèi)容包括零件名稱、件號、材料牌號、規(guī)格、件數(shù)、工序名稱和內(nèi)容、所用設備和工藝裝備名稱及編號、工時定額等。關(guān)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(shù)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(shù)交底工作。技術(shù)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(shù)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(jiān)理單位及制作單位的有關(guān)部門和有關(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)件的類型和數(shù)量；3）圖紙中關(guān)鍵部位的說明和要求；4）設計圖紙的節(jié)點情況介紹；5）對鋼材、輔料的要求和原材料對接的質(zhì)量要求；6）工程驗收的技術(shù)標準說明；7）交貨期限、交貨方式的說明；8）構(gòu)件包裝和運輸要求；9）涂層質(zhì)量要求；10）其他需要說明的技術(shù)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(shù)、質(zhì)量負責人，技術(shù)部門和質(zhì)檢部門的技術(shù)人員、質(zhì)檢人員，生產(chǎn)部門的負責人、施工員及相關(guān)工序的代表人員等。此類技術(shù)交底主要內(nèi)容除上述10點外，還應增加工藝方案、工藝規(guī)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(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，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(chǎn)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(jié)構(gòu)時，更必須十分重視安全事故的防范。進入施工現(xiàn)場的操作者和生產(chǎn)管理人員均應穿戴好勞動防護用品，按規(guī)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(jié)構(gòu)的制作和操作者的操作活動，構(gòu)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(gòu)件的堆放、擱置應十分穩(wěn)固，必要時應設置支撐或定位。構(gòu)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(guī)定更換。所有鋼結(jié)構(gòu)制作中各種胎具的制造和安裝，均應進行強度計算，不能僅憑經(jīng)驗估算。生產(chǎn)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(xiàn)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(guī)程，以避免意外傷害。構(gòu)件起吊應聽從一個人的指揮。構(gòu)件移動時，移動區(qū)域內(nèi)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(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(shù)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(jié)束后方可銷毀。 ⑵號料核對鋼材規(guī)格、材質(zhì)、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(tǒng)計計算法、余料統(tǒng)一號料法四種。若表面質(zhì)量滿足不了質(zhì)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(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,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(jié)構(gòu)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(lǐng)有二條： ①劃線作業(yè)場地要在不直接受日光及外界氣溫影響的室內(nèi),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(zhì)量及經(jīng)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(xiàn)在坡口加工專用機已開始普及,很近又出現(xiàn)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(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,焊接時就會產(chǎn)生氣孔和裂縫,因此要重視坡口量。
　　
　?、手瓶自诤附咏Y(jié)構(gòu)中,不可避免地將會產(chǎn)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(chǎn)品精度。特別是對于柱及梁的工程現(xiàn)場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,因此把握好開孔的時間是十分重要的,一般有四種情況：第一種：在構(gòu)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(gòu)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(gòu)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(nèi)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(guān)規(guī)定。數(shù)控鉆孔:近年來數(shù)控鉆孔的發(fā)展更新了傳統(tǒng)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(shù)控定位,鉆頭行程數(shù)字控制, 鉆孔效率高,精度高。制孔后應用磨光機清除孔邊毛刺,并不得損傷母材。

　?、虽摻Y(jié)構(gòu)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(gòu)件實樣，然后根據(jù)零件在實樣上的位置，分別組裝起來成為構(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)，然后定位點焊牢固，將其翻身，作為復制胎模，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稱的桁架結(jié)構(gòu)。立裝法：根據(jù)構(gòu)件的特點及其零件的穩(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行的裝配。適用于斷面不大，但長度較大的細長構(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行，當有隱蔽焊縫時，必須先予施焊，經(jīng)檢驗合格方可覆蓋。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、油跡等應清除干凈。板材、型材的拼接應在組裝前進行；構(gòu)件的組裝應在部件組裝、焊接、矯正后進行，以便減少構(gòu)件的殘余應力，保證產(chǎn)品的制作質(zhì)量。構(gòu)件的隱蔽部位應提前進行涂裝。鋼構(gòu)件組裝的允許偏差見《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(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撩娴奶幚砀邚姸嚷菟Σ撩嫣幚砗蟮目够葡禂?shù)值應符合設計的要求（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?shù)姆椒ㄟM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(gòu)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(huán)境溫度應符合涂料產(chǎn)品說明書的規(guī)定,無規(guī)定時,環(huán)境溫度應在5～38℃之間,相對濕度不應大于85%,構(gòu)件表面沒有結(jié)露和油污等,涂裝后4h內(nèi)應保護免受淋雨。鋼構(gòu)件表面的除銹方法和除銹等級應符合規(guī)范的規(guī)定,其質(zhì)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(guī)定。構(gòu)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(nèi)以及高強度螺栓摩擦連接面不得涂裝。 涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應符合設計的要求。構(gòu)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(gòu)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(zhì)檢文件等統(tǒng)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(jié)構(gòu)加工制作的主要工藝。