某超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)制作方案

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主塔樓鋼結(jié)構(gòu)制作方案 第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)加工制作綜述 xx.**金融中心共有五座建筑組成，其中A座金融大廈結(jié)構(gòu)為鋼框架－核心筒剪力墻結(jié)構(gòu)，其它B、C、D、E座無典型鋼結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)，工程鋼結(jié)構(gòu)施工主要分為工廠加工和現(xiàn)場(chǎng)拼裝或安裝兩大階段，按照本施工組織設(shè)計(jì)方案安排，分別由相應(yīng)章節(jié)編寫，本節(jié)鋼結(jié)構(gòu)加工制作內(nèi)容針對(duì)A座金融中心鋼結(jié)構(gòu)工廠加工制作而編制。 考慮到本施工組織設(shè)計(jì)以工程真正實(shí)施為目的，故盡可能結(jié)合本工程實(shí)際情況及以往類似工程，如廣州珠江新城西塔、上海環(huán)球金融中心等超高層建筑實(shí)施施工經(jīng)驗(yàn)編制。 1. 鋼結(jié)構(gòu)工廠加工范疇概述與主要流程 鋼結(jié)構(gòu)加工廠工作范疇與分項(xiàng)施工內(nèi)容，主要有以下幾個(gè)方面： 施工類別 具體工作 工廠實(shí)施單位 技術(shù)方面 實(shí)體建模、計(jì)算分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、一次詳圖深化、二次零件圖深化 技術(shù)研發(fā)部/深化部 加工制作分項(xiàng)方案、分段制作方案、焊接工藝評(píng)定、作業(yè)指導(dǎo)書等各項(xiàng)技術(shù)資料編制與實(shí)施 技術(shù)工藝部 構(gòu)件加工方面 鋼材對(duì)接、下料、開坡口、鉆孔、成形等 準(zhǔn)備/配送車間 H型鋼或箱型柱/梁組立、SAW焊接、端銑等 流水線車間 異型件等拼焊牛腿、筋板、耳板等 裝焊車間/分廠 構(gòu)件拋丸、噴漆、入庫等 涂裝車間 質(zhì)量方面 原材料檢驗(yàn)、構(gòu)件檢驗(yàn)、NDT、資料提交 質(zhì)檢部/品質(zhì)部 進(jìn)度方面 項(xiàng)目總體計(jì)劃協(xié)調(diào)；原材料采購計(jì)劃、資金需求計(jì)劃、加工制作計(jì)劃、發(fā)貨計(jì)劃等編制；發(fā)貨等；現(xiàn)場(chǎng)安裝協(xié)調(diào)等 計(jì)劃部 材供方面 鋼材、輔材等及時(shí)采購 供應(yīng)部 管理方面 人員組織、場(chǎng)地、設(shè)備、產(chǎn)能協(xié)調(diào) 生產(chǎn)部 資金方面 工程資金需求協(xié)調(diào) 財(cái)務(wù)部 工廠鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)加工的主要流程如下： 相關(guān)重要節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的制作流程及內(nèi)容見本章節(jié)以下相關(guān)部分。 2. 鋼結(jié)構(gòu)加工概述與構(gòu)件分類說明 2.1 加工制作概況 A座金融大廈外圍立面主要由16根組合鋼柱鋼框架，內(nèi)部豎向核心筒22根H型鋼柱，橫向由五組以H型鋼截面為主的腰桁架和各層樓層梁組成，在東西兩面腰桁架間以巨型斜支撐構(gòu)成穩(wěn)定的鋼結(jié)構(gòu)體系。 本工程主要的制作構(gòu)件類別為矩型鋼管柱、H型鋼柱、H型鋼梁、箱型鋼柱、腰桁架和斜支撐等，具體形式如下： 3 16根外框架柱 東西兩側(cè)布置6道巨型斜撐。 鋼梁均為H型鋼，截面尺寸：H400x200x8x13至 H800x550x400x50 桿件類型 桿件類型 桿件類型 伸臂桁架：在37~39層、55~57層、73~75層分別設(shè)置了3道，每道包含8榀伸臂桁架，伸臂桁架與核心筒柱連接節(jié)點(diǎn)為鑄鋼件。 桿件類型 截面類型 截面類型 截面類型 22根核心筒H型鋼勁性鋼柱。 xx金融中心整體模型 沿標(biāo)高方向共布置了5道腰桁架，每道腰桁架把整個(gè)外框架柱聯(lián)系成整體，每榀腰桁架跨越兩個(gè)樓層。腰桁架構(gòu)件均為H型鋼，截面尺寸：H400x400x25x40至H900x900x50x70不等。 2.2 構(gòu)件分類說明 本工程中所采用的構(gòu)件主要有：熱軋H型鋼、焊接H型鋼、焊接箱型鋼、鋼管、鑄鋼件等，各自使用部位如下： 截面形式 名稱 使用部位 組合型鋼 截面最大高度3.95米，寬度2.7米 巨型斜支撐、外框柱、 酒店框架梁柱和斜撐、雨棚網(wǎng)格 熱軋方鋼管 大堂入口雨棚網(wǎng)格 焊接H型鋼 外框架梁、樓層梁、腰桁架、 剪力墻內(nèi)鋼柱 熱軋H型鋼 一般樓層鋼梁 鋼管 頂部結(jié)構(gòu)及部分立柱 焊接截面 伸臂桁架 通過對(duì)工程圖紙分析，對(duì)于本工程而言，鋼結(jié)構(gòu)件總體可以概括為“六大構(gòu)件、七大節(jié)點(diǎn)”。六大構(gòu)件：矩型鋼管混凝土外框柱；巨型斜支撐；腰桁架；伸臂桁架；核心筒H型鋼柱；樓層H鋼梁等。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表示： 編號(hào) 型號(hào) 構(gòu)件名稱 材質(zhì) 備注 矩型鋼管混凝土外框柱□ Z1 900x1200~ 2650x3200 矩形 組合柱 Q345 Z1是建筑南北側(cè)外框中柱，共有8榀；Z3是建筑東西側(cè)外框中柱，共有2榀；Z2為建筑外框角柱，共4榀。 Z2 1500x2500~ 2700x3950 Z3 1500x800~ 2350x2350 每個(gè)側(cè)面都有立板，立板間通過鋼筋電焊連接。 巨型斜支撐 MB1 □ 1600x1400x100x100 斜支撐 Q345 只在建筑的東西兩側(cè)布置了巨型斜支撐，共分6段，同標(biāo)高東西兩側(cè)斜撐截面一樣，板厚一樣（除MB4、MB5板厚均為70mm外）。 MB2 □ 1200x1400x80x80 MB3 □ 1300x1100x80x80 MB4 □ 1200x1100x80x80 MB5 □ 1100x1100x80x80 MB6 □ 600x600x35x35 腰桁架 ME1 H900x900x50x70 弦桿 Q345GJ 本結(jié)構(gòu)沿標(biāo)高方向共布置了5道腰桁架，每道腰桁架把整個(gè)外框架柱聯(lián)系成整體，每榀腰桁架跨越兩個(gè)樓層。 H900x900x50x70 腹桿 ME2 H900x900x50x70 弦桿 Q345GJ H900x900x50x70 腹桿 ME3 H900x900x50x70 弦桿 Q345GJ H900x900x50x70 腹桿 ME4 H900x900x50x70 弦桿 Q345GJ H750x750x40x40 腹桿 ME5 H750x750x40x50 H600x600x40x40 弦桿 Q345GJ H550x550x40x40 H400x400x25x40 腹桿 伸臂桁架 ME2 伸臂桁架 Q345GJ 結(jié)構(gòu)在37~39層、55~57層、73~75層分別設(shè)置了8榀伸臂桁架，伸臂桁架把外框柱和核心筒勁性柱聯(lián)系在一起。 ME3 伸臂桁架 Q345GJ ME4 伸臂桁架 Q345GJ 核心筒H型鋼柱 1 H850x500x45x45、H750x750x40x40、H500x500x30x40等 核心筒 鋼柱 Q345 樓層H鋼梁 1 H400x200x8x13、H450x300x11x18 H700x300x20x20、H700x300x20x30 H700x350x25x30、H700x450x25x40、H700x450x30x40等 H鋼梁 Q345 七大節(jié)點(diǎn)：外框柱與伸臂桁架節(jié)點(diǎn)；外框角柱與斜支撐節(jié)點(diǎn)；外框中柱與斜支撐節(jié)點(diǎn)；外框柱與腰桁架節(jié)點(diǎn)；伸臂桁架柱節(jié)點(diǎn)；腰桁架節(jié)點(diǎn)；鑄鋼件節(jié)點(diǎn)等。 中柱與斜撐節(jié)點(diǎn) 中柱與腰桁架節(jié)點(diǎn) 角柱與斜撐節(jié)點(diǎn) 腰桁架節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)整體與局部分布和形式示意圖 伸臂桁架與外框柱節(jié)點(diǎn) 伸臂桁架與勁性柱節(jié)點(diǎn) Z2 Z3 Z1 樓層鋼梁分段 按照結(jié)構(gòu)自然分段 腰桁架分段： 腰桁架被外框架柱截?cái)啵殖晒?jié)點(diǎn)和散件制作和安裝 鋼柱分段原則：綜合考慮吊裝分段及運(yùn)輸限制 吊裝分段：柱Z1分53段，柱Z2分79段，柱Z3分41段。 加工制作分段：除了柱Z1第53段需要分成兩端制作外，其余各段均滿足加工制作及運(yùn)輸?shù)臈l件， 鋼柱分段 斜撐分段方案 斜撐分段示意圖 鋼柱分段示意圖 2.3 制作分段 腰桁架分段 3. 鋼結(jié)構(gòu)加工重難點(diǎn) 通過分析和歸納，本工程鋼構(gòu)件加工制作的難重點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面： （1）重難點(diǎn)之一-----------------構(gòu)件加工制作分段與現(xiàn)場(chǎng)安裝的協(xié)調(diào) 首先是各種節(jié)點(diǎn)的分段問題，鑒于現(xiàn)場(chǎng)起重能力的要求，構(gòu)件初步擬定最大重量為39t，但由于柱板較厚（最厚100mm），同時(shí)應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)內(nèi)隔板、加筋板和栓釘?shù)瓤傮w重量，導(dǎo)致Z2一般為4.2m（基本一層）為一吊裝段。另外一方面原因，由于矩型柱截面尺寸較大，寬度最大為3590mm，導(dǎo)致在工廠無法加裝牛腿，對(duì)于部分邊柱牛腿徑向空間相臨給分段點(diǎn)帶來影響，部分分段點(diǎn)則落在牛腿部位，如下圖： 牛腿徑向空間相臨，分段點(diǎn)落在牛腿上 由于構(gòu)件截面較大，牛腿不能采用垂直切口形式 ` 采取4.2米最大運(yùn)輸寬度，牛腿也只能斜切 建議在起重范圍內(nèi)，牛腿在現(xiàn)場(chǎng)臥拼，或高空拼接，采用垂直切口 （2）重難點(diǎn)之二-----------------厚板焊接和殘余應(yīng)力消減 節(jié)點(diǎn)部位板厚集中在40~100mm，且焊縫大多為全熔透的焊接，不但焊接變形大，影響節(jié)點(diǎn)的制作精度，同時(shí)全熔透的焊接，較大的熱輸入量對(duì)變形控制帶來一定難度。節(jié)點(diǎn)箱管柱與牛腿定位精度和技術(shù)要求高，也是節(jié)點(diǎn)制作裝配工藝上的一個(gè)要點(diǎn)。 解決措施：對(duì)焊接接頭進(jìn)行優(yōu)化，采取窄間隙小坡口焊接技術(shù)以及CO2氣體保護(hù)焊施焊，減少焊接變形，保證焊縫質(zhì)量；并通過設(shè)置臨時(shí)剛性支撐、火工矯正等措施保證節(jié)點(diǎn)的制作精度。 另外，各種節(jié)點(diǎn)厚板全熔透焊接且焊縫較密集，焊接殘余應(yīng)力大，必須綜合采取措施，對(duì)構(gòu)件的振動(dòng)時(shí)效（VSR）以及沖砂等工藝對(duì)構(gòu)件進(jìn)行殘余應(yīng)力的消減。 在焊接可達(dá)性方面，伸臂桁架與伸臂框架柱節(jié)點(diǎn)170mm和140mm板如何與鑄鋼件焊接？ 100mm與70mm ,100mm與40mm板拼接與焊接的問題，如何有效解決焊接可達(dá)性？有沒有更好的優(yōu)化方案？是工程制作與安裝要解決的一個(gè)問題。 兩拉板之間間距只有350mm，100mm與70mm ,100mm與40mm板拼接與焊接，只有通過先后裝配順序才能實(shí)現(xiàn)焊接可達(dá)性 （3）重難點(diǎn)之三-----------------超大超重構(gòu)件的運(yùn)輸 本工程鋼柱斜撐節(jié)點(diǎn)形位尺寸較大，尤其是邊柱節(jié)點(diǎn)尺寸寬高達(dá)4200*3550mm，單節(jié)重量均按現(xiàn)場(chǎng)最大起重量39t制作，超出公路運(yùn)輸條件限制，超大節(jié)點(diǎn)如何運(yùn)輸，是本工程管理的重點(diǎn)。 解決措施：對(duì)于此類超大節(jié)點(diǎn)，采取構(gòu)件分段方式，將節(jié)點(diǎn)在工廠進(jìn)行截面上的分段，一側(cè)牛腿單獨(dú)制作，在現(xiàn)場(chǎng)與鋼柱整體拼焊，控制節(jié)點(diǎn)的運(yùn)輸高度不超過公路和市內(nèi)運(yùn)輸?shù)南拗茥l件。并采用特別通行證的方式，夜間進(jìn)入市區(qū)，利用超寬車輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。 材料供應(yīng) 深化設(shè)計(jì) 構(gòu)件制作 工藝編制 鋼柱制作 1．深化詳圖設(shè)計(jì) 2．總體制作技術(shù)工藝方案設(shè)； 3．生產(chǎn)與制作工藝的結(jié)合 4．檢驗(yàn)與檢測(cè)方案 1．下料：鋼板矯平、數(shù)控切割機(jī)下料 2．拼裝：拼裝胎架設(shè)計(jì)，精度控制，拼焊順序； 3．焊接：焊接工藝制定，變形的控制、焊接可達(dá)性的保證，焊縫強(qiáng)度的保證 4．表面處理：焊縫、構(gòu)件拋丸、涂裝質(zhì)量 5．發(fā)貨：配套性、及時(shí)性，成品保護(hù) 1．合理的材料采購計(jì)劃 2．鋼材及時(shí)供應(yīng)保證與進(jìn)廠驗(yàn)收 3．鑄鋼件/頂拱鋼管的采購與驗(yàn)收 現(xiàn)場(chǎng)配合方面 1．安裝用吊耳、連接耳板等臨時(shí)構(gòu)件的配合 2．不同標(biāo)高，尺寸補(bǔ)償和監(jiān)測(cè)預(yù)案 3．及時(shí)反應(yīng)機(jī)制 4．現(xiàn)場(chǎng)配合方案和與總包協(xié)調(diào) 質(zhì)量要點(diǎn) 焊接質(zhì)量 裝配質(zhì)量 外觀質(zhì)量 過程主控點(diǎn)和工作重點(diǎn)，PDCA質(zhì)量控制 節(jié)點(diǎn)制作 施工過程四個(gè)重要方面 圖紙深化工作/構(gòu)件分段 材料供應(yīng)（厚板和寬板） 焊接與尺寸控制 “三超”運(yùn)輸、配套供貨 技術(shù)要點(diǎn) 詳圖設(shè)計(jì)、加工分段、工藝編制 加工要點(diǎn) 六類主構(gòu)件、七節(jié)點(diǎn)制作 工藝要點(diǎn) 定位、厚板焊接及變形控制 管理要點(diǎn) 進(jìn)度保證、“三超”構(gòu)件運(yùn)輸 質(zhì)量要點(diǎn) 三個(gè)方面重點(diǎn) 4. 主要構(gòu)件加工思路 主要階段 構(gòu)件分類 主要工序、設(shè)備、工藝 箱型類構(gòu)件 箱型鋼構(gòu)件 發(fā)貨 伸襞桁架 其它箱型構(gòu)件 數(shù)控火焰切割機(jī) 直條火焰切割機(jī) 下料 BOX制作流水線 拼焊平臺(tái) CO2氣體保護(hù)焊接 埋弧自動(dòng)焊焊接 UT探傷檢查 拼焊 外觀打磨 噴砂或拋丸處理 無氣噴漆 涂裝 矩型柱 巨型斜撐 主要階段 構(gòu)件分類 主要工序、設(shè)備、工藝 H型類構(gòu)件 H型鋼構(gòu)件 發(fā)貨 H型鋼梁 數(shù)控火焰切割機(jī) 數(shù)控帶鋸機(jī) 數(shù)控鎖口機(jī) 下料 H型鋼制作流水線 H型鋼加工流水線 CO2氣體保護(hù)焊接 埋弧自動(dòng)焊焊接 拼焊 外觀打磨 噴砂或拋丸處理 無氣噴漆 涂裝 主要階段 構(gòu)件分類 主要工序、設(shè)備、工藝 管類構(gòu)件 制管階段 鋼管構(gòu)件制作階段 發(fā)貨 卷管或壓管成形為主 頂拱鋼管柱 數(shù)控相貫線切割機(jī) 數(shù)控火焰切割機(jī) 下料 大直徑采用中頻電加熱彎圓； 小直徑采用冷彎 彎圓 對(duì)接拼焊，GMAW焊接、UT檢查 拼焊 外觀打磨 `噴砂或拋丸處理 無氣噴漆 涂裝 雨棚鋼管構(gòu)件 第二節(jié) 深化設(shè)計(jì)說明 作為加工制作技術(shù)方面重點(diǎn)之一的詳圖設(shè)計(jì)工作，是在設(shè)計(jì)院施工圖的基礎(chǔ)上，二次設(shè)計(jì)出圖用于工廠加工的零件圖、組立圖和裝配圖，指導(dǎo)工廠生產(chǎn)。詳圖圖紙質(zhì)量決定了構(gòu)件加工的各方面質(zhì)量。下面針對(duì)上面的相關(guān)內(nèi)容對(duì)加工詳圖設(shè)計(jì)方案作系統(tǒng)介紹。 1. 詳圖設(shè)計(jì)概述 1.1 深化設(shè)計(jì)遵循的原則 加工廠技術(shù)深化部將以設(shè)計(jì)院施工設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)要求為依據(jù)，負(fù)責(zé)完成鋼結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計(jì)，并完成鋼結(jié)構(gòu)加工詳圖的編制。 深化部將根據(jù)設(shè)計(jì)文件、鋼結(jié)構(gòu)加工詳圖、吊裝施工要求，并結(jié)合本公司制作廠的條件，編制制作工藝書包括：制作工藝流程圖、每個(gè)零部件的加工工藝及涂裝方案。 加工詳圖及制作工藝書在開工前將由我公司委派的項(xiàng)目部報(bào)鋼結(jié)構(gòu)施工主承包單位審批，圖紙由原設(shè)計(jì)單位確認(rèn)和批準(zhǔn)后才開始正式實(shí)施。 1.2 深化設(shè)計(jì)流程 1.3 詳圖設(shè)計(jì)重難點(diǎn)分析 詳圖設(shè)計(jì)各階段，工作重點(diǎn)主要在前期，主要是依據(jù)施工藍(lán)圖建立準(zhǔn)確的模型，其間構(gòu)造間細(xì)部處理、構(gòu)件定位、結(jié)構(gòu)完整性等要素，在建模過程中，會(huì)得到進(jìn)一步驗(yàn)證和修正。 對(duì)于具體工作內(nèi)容，深化設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)則是六大主受力構(gòu)件、七大節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)工作。 深化設(shè)計(jì)重點(diǎn)： 1整體鋼結(jié)構(gòu)的建模準(zhǔn)確度，完整性 大體量，超高建筑結(jié)構(gòu)體，空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多種結(jié)構(gòu)，對(duì)建模質(zhì)量提出很高要求。 2主要構(gòu)件分段定位，對(duì)接口設(shè)計(jì)，焊縫收縮量量化補(bǔ)償 3 與現(xiàn)場(chǎng)焊接的圖紙配合，如坡口方向、連接板、灌漿孔等。 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的準(zhǔn)確細(xì)部設(shè)計(jì)，是本工程深化設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，主要節(jié)點(diǎn)有：外框柱與伸臂桁架節(jié)點(diǎn)；外框角柱與斜支撐節(jié)點(diǎn)；外框中柱與斜支撐節(jié)點(diǎn)；外框柱與腰桁架節(jié)點(diǎn)；伸臂桁架柱節(jié)點(diǎn)；腰桁架節(jié)點(diǎn)；鑄鋼件節(jié)點(diǎn)等。 其難度主要在如何保證節(jié)點(diǎn)焊接與裝配的可達(dá)性，如何有效減少焊接內(nèi)應(yīng)力和焊接變形，對(duì)于鑄鋼件則關(guān)鍵是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作的協(xié)調(diào) 深深化設(shè)計(jì)難點(diǎn) 2. 深化設(shè)計(jì)總體思路 2.1 深化設(shè)計(jì)使用軟件 由于A座金融大廈鋼結(jié)構(gòu)為框架+核心筒結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合我們以往的深化工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于本次鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的深化設(shè)計(jì)，采用芬蘭Tekla公司的軟件Xsteel 10.1進(jìn)行各樓層鋼結(jié)構(gòu)的詳圖設(shè)計(jì)；采用CAD繪圖軟件進(jìn)行主桁架及典型節(jié)點(diǎn)的詳圖設(shè)計(jì)。 2.1.1. Xsteel深化設(shè)計(jì)軟件 我公司為泰科拉軟件公司的授權(quán)使用商，具體設(shè)計(jì)步驟如下： Xsteel 10.1程序設(shè)有適合中國標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)境，所有的型材規(guī)格、節(jié)點(diǎn)形式都是按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求來設(shè)置，所以建模時(shí)選用的構(gòu)件及截面規(guī)格嚴(yán)格按照原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件的要求，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)，也可以按要求進(jìn)行自定義節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。整個(gè)節(jié)點(diǎn)的“加裝”是全參數(shù)化的。 結(jié)合各種鋼結(jié)構(gòu)工程特點(diǎn)，該程序可以設(shè)定多用戶環(huán)境，即整個(gè)建模工作可以通過局域網(wǎng)由多人分區(qū)分樓層進(jìn)行，將其中的一臺(tái)電腦用戶設(shè)定為主服務(wù)器。由于整個(gè)深化設(shè)計(jì)使用程序來完成，鋼結(jié)構(gòu)模型經(jīng)過多次校對(duì)審核，若不考慮工廠加工的誤差，按深化圖加工制作的所有構(gòu)件至現(xiàn)場(chǎng)是能夠準(zhǔn)確無誤的安裝就位。對(duì)施工過程中的修改或調(diào)整，依然是根據(jù)修改或變更的內(nèi)容先修改好整體模型，然后再次運(yùn)行“重新編號(hào)”，程序會(huì)以原來的編號(hào)繼續(xù)順延下去，并將與之相關(guān)聯(lián)的梁柱的修改以“更新標(biāo)記”的形式出現(xiàn)，使修改內(nèi)容一目了然，整個(gè)深化圖始終保持最終最新的版本。 Xsteel 10.1環(huán)境（一） Xsteel 10.1環(huán)境（二） 2．CAD深化設(shè)計(jì)軟件 AutoCAD是現(xiàn)在較為流行、使用很廣的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和圖形處理軟件。在CAD繪圖軟件的平臺(tái)上，我司根據(jù)多年從事本行業(yè)設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)自行開發(fā)了一系列詳圖設(shè)計(jì)輔助軟件，能夠自動(dòng)拉伸各種截面進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體建模；對(duì)于構(gòu)件設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)標(biāo)注尺寸、出具詳細(xì)的材料表格；對(duì)于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)能夠自動(dòng)標(biāo)注焊接形式、螺栓連接形式、統(tǒng)計(jì)出各零件尺寸及重量等。 本工程外框柱與伸臂桁架節(jié)點(diǎn)；外框角柱與斜支撐節(jié)點(diǎn)；外框中柱與斜支撐節(jié)點(diǎn)；外框柱與腰桁架節(jié)點(diǎn)；伸臂桁架柱節(jié)點(diǎn)；腰桁架節(jié)點(diǎn)；鑄鋼件節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)比較復(fù)雜，采用靈活性能比較好的CAD繪圖軟件進(jìn)行詳圖設(shè)計(jì)。 CAD工作環(huán)境 開發(fā)的輔助軟件 本工程的典型節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)首先采用手工計(jì)算、ANSYS有限元計(jì)算分析，然后采用CAD進(jìn)行詳圖設(shè)計(jì)及出圖。 2.2 詳圖設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮的問題 經(jīng)對(duì)金融大廈擴(kuò)初圖的分析，本工程詳圖設(shè)計(jì)方案主要考慮工作內(nèi)容如下： 深化設(shè)計(jì)前主要考慮內(nèi)容有哪些？ 本工程采用何種結(jié)構(gòu)體系，采用何種深化軟件深化更有成效？ 明確鋼結(jié)構(gòu)縱向和橫向主要由哪些構(gòu)件組成？ 重要的節(jié)點(diǎn)有哪些？其主要結(jié)構(gòu)如何？ 結(jié)構(gòu)深化如何分段？如何解決超長超寬的問題，與現(xiàn)場(chǎng)如何拼裝對(duì)接？ 二次深化圖配套出圖，由哪些部分組成？ 深化圖表達(dá)方式、深化深度及內(nèi)容如何安排？ 深化設(shè)計(jì)的流程是什么？深化思路是什么？ 深化組織管理和深化隊(duì)伍如何安排？ 出圖計(jì)劃與出圖質(zhì)量如何控制？ 詳圖設(shè)計(jì)中主要考慮內(nèi)容： 結(jié)合施工設(shè)計(jì)總說明，編制深化設(shè)計(jì)總說明 明確制作運(yùn)輸分段、構(gòu)件編號(hào)要求 明確鋼材和連接材料（焊材、螺栓等）的性能要求 明確節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)與裝配要求 明確各連接部位焊縫等級(jí)要求與檢驗(yàn)要求、焊接收縮量等 標(biāo)明組合柱對(duì)接、伸襞桁架、腰桁架、巨型斜撐、核心筒鋼柱工地焊縫對(duì)接形式 標(biāo)明樓層梁間與柱、桁架，次梁與主梁對(duì)接形式 標(biāo)明箱型、圓管、H型等梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造與對(duì)接要求等 標(biāo)明混凝土灌漿孔、鋼筋穿孔、焊接工藝孔及補(bǔ)強(qiáng)內(nèi)容 明確涂裝方案與檢驗(yàn)要求 明確焊縫通圖等 詳圖設(shè)計(jì)中與現(xiàn)場(chǎng)配合主要考慮內(nèi)容有哪些？ 焊接收縮、安裝壓縮量、預(yù)變形、溫度效應(yīng)，對(duì)構(gòu)件加工制作帶來何種要求？ 面或高空拼裝方式對(duì)工廠焊接坡口方向設(shè)計(jì)有何要求？ 現(xiàn)場(chǎng)地面或高空拼裝對(duì)焊接工藝孔、混凝土灌漿孔、鋼筋孔有何要求？ 現(xiàn)場(chǎng)安裝吊耳、連接板、墊板等有何要求？ 構(gòu)件拼裝標(biāo)識(shí)，十字線、洋沖眼等有何要求等？ 鋼柱應(yīng)考慮焊接收縮、安裝壓縮量、預(yù)變形、溫度效應(yīng)等 腰桁架應(yīng)考慮焊接收縮、預(yù)變形（結(jié)合計(jì)算結(jié)果）、溫度效應(yīng)等 巨斜撐應(yīng)考慮焊接收縮、預(yù)變形（結(jié)合計(jì)算結(jié)果）、溫度效應(yīng)等 鋼梁應(yīng)考慮焊接收縮、預(yù)起拱（結(jié)合計(jì)算結(jié)果）、溫度效應(yīng)等 構(gòu)件加工制作分段考慮因素： 工廠、現(xiàn)場(chǎng)起重吊裝設(shè)備的能力； 工廠加工制作切割、焊接等設(shè)備； 運(yùn)輸?shù)拈L度、寬度與高度、運(yùn)輸單元重量； 工廠檢驗(yàn)設(shè)備、檢驗(yàn)控制點(diǎn)、隱蔽焊縫的檢驗(yàn)等； 結(jié)合焊接工藝，保證構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)翻身起吊后的俯焊、平焊、立焊位置； 分段接口的做法（切口及坡口）； 分段連接的板件設(shè)置。 現(xiàn)場(chǎng)吊裝分段的拆分原則： 立拼或臥拼的確定、分段接口的做法，以避免仰焊； 由施工安裝單位的吊機(jī)起重能力及吊裝方法確定的吊裝單元； 拼裝時(shí)的操作安全等 部分節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題如下表示： 節(jié)點(diǎn) 說明 圖示與注解 節(jié)點(diǎn) 說明 圖示與注解 斜支撐與中柱連接圖 深化設(shè)計(jì)需解決的問題： 1. 節(jié)點(diǎn)分段方案，構(gòu)件超寬、牛腿長度與節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)制作的矛盾 2. 斜撐、梁與柱焊縫交疊，如何處理應(yīng)力集中的問題 3. 內(nèi)部加筋板設(shè)置問題 斜支撐與外框柱連接節(jié)點(diǎn)圖 深化設(shè)計(jì)需解決的問題： 1. 截面超大，牛腿預(yù)留方案，構(gòu)件9t/m，構(gòu)件分段方案確定 2.焊縫設(shè)計(jì)，如何處理應(yīng)力集中的問題 3.牛腿準(zhǔn)確定位的問題 4.焊接收縮量及變形圖紙數(shù)據(jù)修正 矩型柱與腰桁架節(jié)點(diǎn) 深化設(shè)計(jì)需解決的問題： 1. 構(gòu)件超寬分段方案 2.節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)措施 3.焊接收縮量與箱體變形量化補(bǔ)償 4.牛腿準(zhǔn)確定位的問題 樓面梁不等高剛接節(jié)點(diǎn) 深化設(shè)計(jì)需解決的問題： 主要是如何準(zhǔn)確定位及螺栓孔精度保證的問題 樓面梁等高連接節(jié)點(diǎn) 深化設(shè)計(jì)需解決的問題： 主要如何制作準(zhǔn)確定位的問題 伸臂桁架與鑄鋼節(jié)點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)圖 深化設(shè)計(jì)需解決的問題： 1.鑄鋼件設(shè)計(jì)的問題 2.內(nèi)部焊接的可達(dá)性方案 3.構(gòu)件超寬分段方案與節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)區(qū)制作的方案 4.170/150mm鋼板的拼焊焊縫設(shè)計(jì) 箱型立柱現(xiàn)場(chǎng)連接接頭 H型鋼柱現(xiàn)場(chǎng)連接接頭 2.3 深化設(shè)計(jì)具體事項(xiàng) 加工制作深化圖紙的設(shè)計(jì)：建立結(jié)構(gòu)整體模型→現(xiàn)場(chǎng)拼裝分段（運(yùn)輸分段）→加工制作分段→分解為構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)→結(jié)合工藝、材料、焊縫、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明等→深化設(shè)計(jì)詳圖。 1．整體建模 建實(shí)體建模前，對(duì)設(shè)計(jì)院提供的鋼結(jié)構(gòu)施工圖進(jìn)行仔細(xì)的閱讀，將圖中有不明確或有疑點(diǎn)的問題逐一列出，形成文件資料，并及時(shí)向負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的總工程師匯報(bào)，在與設(shè)計(jì)院對(duì)問題進(jìn)行核實(shí)后再進(jìn)，整個(gè)建模工作可以通過局域網(wǎng)由多人分區(qū)分樓層進(jìn)行，將其中的一臺(tái)電腦用戶設(shè)定為主服務(wù)器，可以隨時(shí)觀察和校對(duì)其他用戶已經(jīng)完成的模型。 所有的鋼結(jié)構(gòu)模型“搭建”同時(shí)，可給每一構(gòu)件定義它的前綴號(hào),模型完成后，由程序來運(yùn)行“拼裝校核”，再次檢查模型，最后再由程序完成“全部編號(hào)”工作。 照上述步驟完成后，再由程序?qū)С鰳?gòu)件、零件號(hào)最終深化圖紙，最后完成圖紙的“自?！バ！?duì)——審核——簽字”。 2．構(gòu)件圖及零件圖分段原則 構(gòu)件圖可通過整體模型導(dǎo)出，但需分別考慮加工制作、運(yùn)輸分段，安裝方案，節(jié)點(diǎn)劃分，制作工藝，焊接收縮及變形，結(jié)構(gòu)預(yù)起拱等因素。 3.施工詳圖表達(dá)的內(nèi)容 詳圖圖紙分類 圖紙應(yīng)用與表達(dá)內(nèi)容 1 深化設(shè)計(jì)總說明 按照原設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行，包括： 工程概況；規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和特殊的規(guī)定； 主材、輔材等的型號(hào)、規(guī)格及建議；焊接坡口形式、焊接工藝、焊縫質(zhì)量等級(jí)及檢測(cè)要求； 構(gòu)件的幾何尺寸及允許偏差；防腐、防火方案；施工技術(shù)要求等。 2 整體軸側(cè)圖 反映工程整體三維關(guān)系、主要控制坐標(biāo)等宏觀信息 3 預(yù)埋結(jié)構(gòu)定位 預(yù)埋結(jié)構(gòu)定位及詳圖 4 構(gòu)件的平面布置和立面圖 注名明構(gòu)件的位置和編號(hào)，構(gòu)件的清單和圖例 5 構(gòu)件圖 主要用于工廠裝配和現(xiàn)場(chǎng)組裝： 構(gòu)件的編號(hào)、構(gòu)件的幾何尺寸和截面形式、定位尺寸 確定分段點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)位置和幾何尺寸，連接件形式和位置 焊縫形式、坡口等焊接信息，螺栓數(shù)量、連接形式等信息 構(gòu)件的長度、重量、材料等信息 6 零件圖 主要用于材料采購、工廠排料和下料切割： 所有組件的編號(hào)，幾何尺寸 開孔、斜角、坡口等詳細(xì)尺寸 材料的材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量、重量等材料表 3. 詳圖深化舉例 4. 節(jié)點(diǎn)對(duì)接節(jié)點(diǎn)與焊縫建議 結(jié)合以前超高層建筑實(shí)例，同時(shí)參照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制圖深度和表示方法03G102》、《多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接03SG519-1》、《多、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖01SG519》，對(duì)A座金融大廈部分節(jié)點(diǎn)節(jié)頭與焊縫建議如下： 本對(duì)接焊縫建議用于矩型方管柱間對(duì)接 本對(duì)接焊縫建議用于核心筒H型柱間對(duì)接 本焊縫可用于樓層梁與鋼柱工地全焊和栓焊拼接焊縫 本結(jié)接接頭建議用于腰桁架H型鋼梁翼板對(duì)接 本接頭適應(yīng)樓層梁與主梁/腰桁架鉸接接頭 結(jié)構(gòu)中變截面工字形柱當(dāng)框梁與柱剛接時(shí)，建議設(shè)水平加勁肋 箱型鋼柱與樓層梁節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 頂拱與梁的連接節(jié)點(diǎn) 第三節(jié) 加工制作通用工序工藝與技術(shù)要求 下面首先介紹鋼結(jié)構(gòu)加工的通用工藝，其主要包括前準(zhǔn)備、中間加工制作和后期表面處理三個(gè)階段。 1. 加工準(zhǔn)備工藝與技術(shù)要求 1.1 鋼材矯正 1） 對(duì)要進(jìn)行加工的鋼材，應(yīng)在加工前檢查其有無對(duì)制作有害的變形（如局部下繞，彎曲等）。如存在此類變形，根據(jù)實(shí)際情況采用機(jī)械冷矯正或用加熱（線加熱，點(diǎn)加熱）矯正當(dāng)采用機(jī)械矯正時(shí)，采用七輥校平機(jī)進(jìn)行矯正，矯平機(jī)由泰安華魯鍛壓機(jī)床有限公司制造，設(shè)備型號(hào)為WC43-80*2200，最大校平尺寸為80*2200mm，根據(jù)鋼板寬度的不同，板厚可矯正到100mm，校平精度為平面度可達(dá)1.5mm以內(nèi)。當(dāng)采用熱矯正時(shí)，應(yīng)注意其熱校正加熱溫度不超過820℃，矯正過程中嚴(yán)禁用水冷卻。矯平機(jī)圖片如下： 2） 碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-16℃、低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-12℃時(shí)不應(yīng)進(jìn)行冷矯正。 3） 矯正后的鋼材表面，不應(yīng)有明顯的凹面或損傷，劃痕深度不得大于0.5mm，且不應(yīng)大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差的1/2。 4） 鋼材矯正后的允許偏差下表規(guī)定： 鋼材矯正后的允許偏差（mm） 項(xiàng) 目 允許偏差 圖 例 鋼板的局 部平面度 t ≤14 1.5 T＞14 1.0 1.2 放樣 1） 放樣、切割、制作、驗(yàn)收所用的鋼卷尺，經(jīng)緯儀等測(cè)量工具必須經(jīng)市、部級(jí)以上計(jì)量單位檢驗(yàn)合格。測(cè)量應(yīng)以一把經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼卷尺（100m）為基準(zhǔn)，并附有勘誤尺寸，以便與監(jiān)理及安裝單位核對(duì)。 2） 所有構(gòu)件應(yīng)按照細(xì)化設(shè)計(jì)圖紙及制造工藝的要求，進(jìn)行計(jì)算機(jī)放樣，核定構(gòu)件及構(gòu)件相互連接的幾何尺寸和連接有否不當(dāng)。如發(fā)現(xiàn)施工圖有遺漏或錯(cuò)誤，以及其他原因需要更改施工圖時(shí)，必須取得原設(shè)計(jì)單位簽發(fā)的設(shè)計(jì)更改通知單，不得擅自修改；放樣工作完成后，對(duì)所放大樣和樣桿樣板（或下料圖）進(jìn)行自檢，無誤后報(bào)專職檢驗(yàn)人員檢驗(yàn)，放樣檢驗(yàn)合格后，按工藝要求制作必要的角度、槽口、制作樣板和胎架樣板。 3） 劃線公差要求： 項(xiàng) 目 允許偏差 基準(zhǔn)線，孔距位置 ≤0.5mm 零件外形尺寸 ≤0.5mm 4） 線后應(yīng)標(biāo)明基準(zhǔn)線、中心線和檢驗(yàn)控制點(diǎn)。作記號(hào)時(shí)不得使用鑿子一類的工具，少量的樣沖標(biāo)記其深度應(yīng)不大于0.5mm，鋼板上不應(yīng)留下任何永久性的劃線痕跡。 1.3 號(hào)料 1）號(hào)料前應(yīng)先確認(rèn)材質(zhì)和熟悉工藝要求，然后根據(jù)排版圖、下料加工單、配料卡和零件草圖進(jìn)行號(hào)料。 2）號(hào)料的母材必須平直無損傷及其他缺陷，否則應(yīng)先校正或剔除。 3）號(hào)料的允許偏差見下表 項(xiàng) 目 允許偏差（mm） 零件外形尺寸 1.0 孔 距 0.5 邊緣機(jī)加工線至第一孔的距離 0.5 4）號(hào)料后應(yīng)標(biāo)明基準(zhǔn)線、中心線和檢驗(yàn)控制點(diǎn)。作記號(hào)時(shí)不得使用鑿子一類的工具，少量的樣沖標(biāo)記其深度應(yīng)不大于0.5mm，鋼板上不應(yīng)留下任何永久性的劃線痕跡。 5）號(hào)料質(zhì)量控制 編號(hào) 質(zhì)量控制 1 號(hào)料前，號(hào)料人員應(yīng)熟悉下料圖所注的各種符號(hào)及標(biāo)記等要求，核對(duì)材料牌號(hào)及規(guī)格、爐批號(hào)。當(dāng)供料或有關(guān)部門未作出材料配割（排料）計(jì)劃時(shí)，號(hào)料人員應(yīng)作出材料切割計(jì)劃，合理排料，節(jié)約鋼材。 2 號(hào)料時(shí)，針對(duì)工程的使用材料特點(diǎn)，復(fù)核所使用材料的規(guī)格，檢查材料外觀質(zhì)量，制訂測(cè)量表格加以記錄。凡發(fā)現(xiàn)材料規(guī)格不符合要求或材質(zhì)外觀不符合要求者，須及時(shí)報(bào)質(zhì)管、技術(shù)部門處理；遇有材料彎曲或不平度影響號(hào)料質(zhì)量者，須經(jīng)矯正后號(hào)料，對(duì)于超標(biāo)的材料退回生產(chǎn)廠家。 3 根據(jù)鋸、割等不同切割要求和對(duì)刨、銑加工的零件，預(yù)放不同的切割及加工余量和焊接收縮量。 4 因原材料長度或?qū)挾炔蛔阈韬附悠唇訒r(shí)，必須在拼接件上注出相互拼接編號(hào)和焊接坡口形狀。如拼接件有眼孔，應(yīng)待拼接件焊接、矯正后加工眼孔。 5 號(hào)料時(shí)應(yīng)在零、部件上標(biāo)注驗(yàn)收批號(hào)、構(gòu)件號(hào)、零件號(hào)、數(shù)量及加工方法等。 6 下料完成后，檢查所下零件的規(guī)格、數(shù)量等是否有誤，并作出下料記錄。 1.4 原材料的對(duì)接 對(duì)接 對(duì)接各項(xiàng)要求 板材 對(duì)接 對(duì)接焊縫等級(jí)：一級(jí)，對(duì)接坡口形式如下圖所示： 坡口加工采用半自動(dòng)火焰切割加工，并打磨露出良好金屬光澤，所有切割缺陷應(yīng)修整合格后方允許進(jìn)行組裝焊接；組裝對(duì)接錯(cuò)邊不應(yīng)大于t/10且≤2mm；。對(duì)接焊縫焊后24小時(shí)進(jìn)行100%UT檢測(cè)，焊接質(zhì)量等級(jí)一級(jí)。 型鋼的對(duì)接 需要焊透，并進(jìn)行探傷。接長段大于≥500mm，且錯(cuò)開附近的節(jié)點(diǎn)板及孔群100mm。焊縫視安裝情況而定是否磨平。 板制鋼梁原則上由整塊板下料。若允許對(duì)接，則在梁的上下翼板在梁端1/3范圍內(nèi)避免對(duì)接。上、下翼板與腹板三者的對(duì)接焊縫不設(shè)在同一截面上，應(yīng)相互錯(cuò)開200mm以上，與加勁板的孔群應(yīng)錯(cuò)開100mm以上，且分別對(duì)接后才能組裝成型。 2. 加工工序工藝與技術(shù)要求 2.1 切割和刨削加工 1）切割工具的選用 項(xiàng) 目 工 具 NC火焰 切割機(jī) 半自動(dòng)火焰切割機(jī) 剪板機(jī) 圓盤鋸， 冷鋸角鋼沖剪機(jī) t＞9mm的零件板 √ √ － － t≤9mm的零件板 － － √ － 型鋼、角鋼、 √ － － √ 2）切割前應(yīng)清除母材表面的油污、鐵銹和潮氣；切割后氣割表面應(yīng)光滑無裂紋，熔渣和飛濺物應(yīng)除去，剪切邊應(yīng)打磨。 3）氣割的公差要求： 項(xiàng)目 允許偏差 零件的長度 長度1.0mm 零件的寬度 板制H鋼的翼、腹板：寬度1.0mm零件板：寬度1.0mm 切割面不垂直度e t≤20mm，e≤1mm；t≥20，e≤t/20且≤2mm 割紋缺口深度 0.2mm 局部缺口深度 對(duì)≤2mm打磨且圓滑過渡 對(duì)≥2mm電焊補(bǔ)后打磨形成圓滑過渡 4） 切割后應(yīng)去除切割熔渣，對(duì)于組裝后無法精整的表面，如弧形鎖口內(nèi)表面，應(yīng)在組裝前進(jìn)行處理。圖紙中的直角切口應(yīng)以15mm的圓弧過渡（如翼腹板切口）。H型鋼的對(duì)接若采用焊接，在翼腹板的交匯處應(yīng)開R=15mm的圓弧，以使翼板焊透。 5） 火焰切割后須自檢零件尺寸，然后標(biāo)上零件所屬的工作令號(hào)、構(gòu)件號(hào)、零件號(hào)，再由質(zhì)檢員專檢各項(xiàng)指標(biāo)，合格后才能流入下一道工序。 6） 需進(jìn)行銑削部位，每一銑削邊需放5mm加工余量； 7） 刨削加工的允許偏差 編號(hào) 項(xiàng) 目 允許偏差（mm） 1 零件寬度、長度 1.0 2 加工邊直線度 L/3000且不大于2.0 3 相鄰兩邊夾角角度 6 4 加工面垂直度 ≤0.025t且≤0.5 5 加工面粗糙度 Ra＜0.015 8） 端部銑平和半自動(dòng)氣割的允許偏差 編號(hào) 項(xiàng) 目 半自動(dòng)氣割 銑削 檢查內(nèi)容 允許偏差（mm） 允許偏差（mm） 1 加工后構(gòu)件兩端長度 根據(jù)附圖公差 2.0 2 加工平面平面度 -- 0.5 3 兩端銑平時(shí)零件長度 2.0 0.8 4 加工平面軸線的垂直度 1.5H/1000 ≤1/1500且≤0.50 5 表面粗糙度 0.2 0.015 9） 放樣切割流程 施工技術(shù)交底 下料工場(chǎng) 細(xì)部設(shè)計(jì)圖紙 計(jì)算機(jī)放樣 編套料圖 校 對(duì) 畫零件草圖 送制造車間 編制數(shù)控程序 制作樣板 手工下料 數(shù)控下料 光電下料 焊接坡口切割 鋼管相貫線數(shù)控切割 型鋼數(shù)據(jù)專用機(jī)床切割 鋼板下料 2.2 坡口加工 1） 構(gòu)件的坡口加工，采用半自動(dòng)割刀或銑邊機(jī)加工（厚板坡口盡量采用機(jī)械加工）。坡口形式應(yīng)符合焊接標(biāo)準(zhǔn)圖要求。 2） 機(jī)械加工 編號(hào) 機(jī)械加工 1 鋼板滾扎邊和構(gòu)件端部不需進(jìn)行機(jī)加工，除非要求它們與相鄰件精確裝配在一起。包括底板在內(nèi)的對(duì)接構(gòu)件，在使用磨床、銑床或能夠在一個(gè)底座上處理整個(gè)截面的設(shè)計(jì)機(jī)床制作完后，其對(duì)接面應(yīng)進(jìn)行機(jī)加工，火焰切割的邊緣宜用磨床將表面磨光。 2 拼接受壓構(gòu)件的端部、柱帽后底板，應(yīng)符合所有現(xiàn)行相關(guān)法規(guī)和規(guī)范要求。 3 用于重加勁肋的角鋼或平板切割、打磨、以保證邊緣和翼緣緊密裝配 3） 坡口面應(yīng)無裂紋、夾渣、分層等缺陷。坡口加工后，坡口面的割渣、毛刺等應(yīng)清除干凈，并應(yīng)除銹露出良好金屬光澤。除銹可采用砂輪打磨及拋丸進(jìn)行處理。 4） 坡口加工的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定： 項(xiàng)目 允許偏差 坡口角度 5 坡口鈍邊 1.0mm 坡口面割紋深度 0.3mm 局部缺口深度 1.0mm 2.3 制孔 1） 高強(qiáng)度螺栓孔、普通螺栓孔的加工采用數(shù)孔鉆床加工； 2） 地腳錨栓孔采用劃線后搖臂鉆床加工，劃線孔位偏差控制在0.5mm以內(nèi)，孔心用樣沖標(biāo)識(shí)，并應(yīng)標(biāo)明孔徑大小，劃線后必須對(duì)劃線進(jìn)行檢查確認(rèn)合格后方允許加工。 3） 鉆孔后應(yīng)清理孔周圍的毛刺、飛邊。 4） 零件鉆孔并檢查后方允許轉(zhuǎn)入下道工序（裝配）。 5） 鉆孔檢驗(yàn)項(xiàng)目及允許偏差應(yīng)符合GB50250-2001，如下表 鉆孔檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 允許偏差 孔壁表面粗糙度Ra Ⅰ類孔 ≤12.5μm Ⅱ類孔 ≤25μm Ⅰ類孔孔徑允許偏差 φ10~18 0~+0.18 φ18~30 0~+0.21 φ30~50 0~+0.25 Ⅱ類孔允許偏差 直徑 0~+1.0 圓度 2.0 垂直度 0.03t且≤2.0 同組螺栓孔孔距允許偏差 ≤500 1.0 501~1200 1.5 相臨兩組的端孔間距允許偏差 ≤500 1.5 501~1200 2.0 1201~3000 2.5 ＞3000 3.0 說明： 1、在節(jié)點(diǎn)中連接板與一根桿件相連的所有螺栓孔為一組； 2、對(duì)接接頭在拼接板一側(cè)的螺栓孔為一組； 3、在兩相鄰節(jié)點(diǎn)或接頭間的螺栓孔為一組，但不包括上述兩款所規(guī)定的螺栓孔； 4、受彎桿件翼緣上的連接螺栓孔，每米長度范圍內(nèi)的螺栓孔為一組。 2.4 焊接與矯正 1）組裝前先檢查組裝用零件的編號(hào)、材質(zhì)、尺寸、數(shù)量和加工精度等是否符合圖紙和工藝要求，確認(rèn)后才能進(jìn)行裝配。 2）組裝用的平臺(tái)和胎架應(yīng)符合構(gòu)件裝配的精度要求，并具有足夠的強(qiáng)度和剛度，經(jīng)驗(yàn)收后才能使用。 3）構(gòu)件組裝要按照工藝流程進(jìn)行，板制BH型鋼四條縱焊縫處30mm范圍以內(nèi)的鐵銹、油污等應(yīng)清理干凈。勁板的裝配處應(yīng)將松散的氧化皮清理干凈。 4）對(duì)于在組裝后無法進(jìn)行涂裝的隱蔽面，應(yīng)事先清理表面并刷上油漆。 5）構(gòu)件組裝完畢后應(yīng)進(jìn)行自檢和互檢，準(zhǔn)確無誤后再提交專檢人員驗(yàn)收，若在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)向上反映，待處理方法確定后進(jìn)行修理和矯正。 拼裝平臺(tái)和拼裝胎架形式如下圖： 拼焊平臺(tái)及胎架組立 6） 構(gòu)件組裝精度 項(xiàng)次 項(xiàng) 目 簡 圖 允許偏差（mm） 1 T形接頭的間隙e e≤1.5 2 搭接接頭的間隙e長度△L e≤1.5 L：5.0 3 對(duì)接接頭的錯(cuò)位e e≤T/10且≤3.0 4 對(duì)接接頭的間隙e （無襯墊板時(shí)） -1.0≤e≤1.0 5 根部開口間隙△α（背部加襯墊板） 埋弧焊： -2.0≤△α≤2.0 手工焊、 半自動(dòng)氣保焊： -2.0≤△α 6 隔板與梁翼緣的錯(cuò)位e Bt≥Ct時(shí)： Bt≤20 e≤Ct/2 Bt＞20 e≤4.0 Bt＜Ct時(shí)： Bt≤20 e≤Bt/4 Bt＞20 e≤5.0 7 焊接組裝件端部偏差α -2.0≤α≤+2.0 8 型鋼錯(cuò)位 △≤1.0（連接處） △≤2.0（其他處） 9 組合BH的外形 -2.0≤△b≤+2.0 -2.0≤△h≤+2.0 10 BH鋼腹板偏移e e≤2mm 11 BH鋼翼板的角變形 連接處 e≤b/100且≤1mm 非連接處 e≤2b/100且≤2mm 12 腹板的彎曲 e1≤H/150且e1≤4mm e2≤B/150且e2≤4mm 箱型雙絲埋弧焊機(jī) 雙絲雙弧氣保焊打底機(jī) 三弧三絲埋弧焊機(jī) 電渣焊機(jī) 采用特種設(shè)備和特種工藝，有效保證加工的質(zhì)量和構(gòu)件加工的效率。 7） 矯正 矯正方法 矯正措施 機(jī)械矯正 一般應(yīng)在常溫下用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行，如鋼板的不平度可采用七輥矯平機(jī)校平，H梁的焊后角變形矯正可采用翼緣矯正機(jī)，但矯正后的鋼材，表面上不應(yīng)有嚴(yán)重的凹陷凹痕及其他損傷。 火焰矯正 火焰矯正是材料的被加熱溫度約為850℃（Q345材料），冷卻時(shí)不可用水激冷。熱加工時(shí)在赤熱狀態(tài)（900—1000℃）下進(jìn)行，溫度下降到800℃之前結(jié)束加工，避開藍(lán)脆區(qū)（200—400℃）。熱矯正時(shí)應(yīng)注意不能損傷母材。 2.5 釘焊 1） 焊接環(huán)境： 焊接作業(yè)區(qū)域的相對(duì)濕度不得大于90％。 焊接作業(yè)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，應(yīng)將構(gòu)件焊接區(qū)域內(nèi)大于或等于三倍鋼板厚度且不小于100㎜范圍內(nèi)的母材加熱到50℃以上。 2） 焊前準(zhǔn)備： 栓釘焊接時(shí)，應(yīng)配備具有與其焊接難度相當(dāng)?shù)暮附映肿C人員，嚴(yán)禁無證人員上崗。 栓釘焊接前，應(yīng)有針對(duì)性的進(jìn)行焊接程序試驗(yàn)試驗(yàn)。 焊接前由栓釘焊工對(duì)栓釘進(jìn)行檢查，保證無銹蝕、氧化皮、油脂、受潮及其他會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量造成影響的缺陷。在栓釘施焊處的母材附近不應(yīng)有氧化皮、銹、油漆或潮濕等影響焊接質(zhì)量的有害物質(zhì)，且母材表面施焊處不得有水分，如有水分必須用氣焊烤干燥。焊接用的陶瓷護(hù)圈應(yīng)保持干燥，陶瓷護(hù)圈在使用前進(jìn)行烘干，烘干溫度為120℃，保溫2小時(shí)。 施焊前應(yīng)對(duì)焊槍的性能進(jìn)行檢查。焊機(jī)距離墻體及其他障礙物應(yīng)不低于30mm，焊機(jī)周圍要保持氣體流通，要利于散熱。 3） 焊接技術(shù)參數(shù)的選擇： 焊接方法：SW（栓釘焊）； 焊接電流選擇如下： 在正式施焊前，應(yīng)選用與實(shí)際工程要求相同規(guī)格的焊釘、瓷環(huán)及相同批號(hào)、規(guī)格的母材（母材厚度不應(yīng)小于16mm，且不大于30mm），采用相同的焊接方式與位置進(jìn)行工藝參數(shù)的評(píng)定試驗(yàn)，以確定在相同條件下施焊的焊接電流、焊接時(shí)間之間的最佳匹配關(guān)系。 螺 柱 直 徑mm 焊接能量Ws 螺柱直徑與焊接能量關(guān)系 焊接時(shí)間 s 電流強(qiáng)度A 電流強(qiáng)度與焊接時(shí)間的關(guān)系 提升高度 伸出長度 ~200mm/s ~100mm/s 螺柱下送速度 0.7 0.5 0.9 1.2 0.1 200 600 1000 1400 1800 2400 螺柱直徑 0.3 電流強(qiáng)度 A 焊接時(shí)間 s -10% +10% 平焊位置栓釘焊接規(guī)范參考值 栓釘規(guī)格 （mm） 電流（A） 時(shí)間（s） 伸出長度（mm） 非穿透焊 穿透焊 非穿透焊 穿透焊 φ13 950 900 0.7 1.0 3-4 φ16 1250 1200 0.8 1.2 4-5 φ19 1500 1450 1.0 1.5 4-5 φ22 1800 -- 1.2 -- 4-6 2.6 端面加工 在端銑機(jī)有效加工范圍內(nèi)，及時(shí)安排采用端面銑床對(duì)箱體兩端面進(jìn)行機(jī)加工，保證構(gòu)件的幾何長度尺寸，從而提供鉆孔基準(zhǔn)面，有效地保證鉆孔精度，如下圖所示： 端面銑床 2.7 牛腿等構(gòu)件組焊 牛腿等的組焊在拼焊平臺(tái)上進(jìn)行，按其部件在鋼柱上的位置進(jìn)行劃線組立。如下圖： 鋼柱牛腿裝配示意圖 尺寸控制方法： 在進(jìn)行各附件裝配時(shí)，其控制基準(zhǔn)及主要的控制尺寸應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）牛腿在長度方向上的定位應(yīng)以牛腿中心線來確定，而不應(yīng)是牛腿翼緣的上表面，如控制尺寸L1。 （2）對(duì)牛腿長度的定位時(shí)應(yīng)注意控制牛腿腹板中心螺栓孔到鋼柱中心軸線的距離，在牛腿裝配前必須測(cè)量牛腿裝配位置線所在的箱型柱的截面尺寸，然后根據(jù)該尺寸確定牛腿腹板中心螺栓孔中心到箱型柱表面的距離尺寸，如控制尺寸L5。 3. 表面處理工藝 3.1 表面處理 表面處理部位 處理措施 磨光頂緊部 需磨光頂緊的部位，在數(shù)控端面銑上銑平，確保頂緊面光潔，無毛刺，以求得緊密結(jié)合。 涂裝前基底面 涂裝前，必須保證構(gòu)件已經(jīng)過拋丸或噴沙處理，構(gòu)件表面清潔度達(dá)到Sa2.57EA7，構(gòu)件表面不得有油污或其他污染。 3.2 高強(qiáng)度螺栓連接板摩擦面的加工 序號(hào) 摩擦面加工 1 加工機(jī)械及參數(shù)選擇 小型噴砂機(jī)； 丸料采用1~1.5mm的高硬度礦砂； 用于噴砂的空氣壓縮機(jī)的容量為6-20立方米/分，噴射力在0.5MPA以上。 2 加工過程 噴射操作時(shí)：噴射角為9045，噴射距離100-300為宜，行進(jìn)速度不宜過快，應(yīng)注意構(gòu)件反面死角部位的除繡。 抗滑移摩擦系數(shù)需達(dá)到0.45（Q235）、0.50（Q345）以上 對(duì)采用的磨料必須在包裝袋上貼標(biāo)簽加以區(qū)分，防止磨料混雜或用錯(cuò)。 加工處理后的摩擦面，應(yīng)采用塑料薄膜包裹，以防止油污和損傷。 3 檢驗(yàn) 摩擦面處理之后，在高強(qiáng)螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的抗滑移系數(shù)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，保證高強(qiáng)度螺栓的施工質(zhì)量，每2000t為一批，少于2000t按一批計(jì)，在工廠處理的摩擦面試件為三組，作為自檢，構(gòu)件出廠時(shí)摩擦面試件要有三組，作為工地復(fù)驗(yàn)，抗滑移系數(shù)試驗(yàn)的最小值應(yīng)大于或等于設(shè)計(jì)規(guī)定。抗滑移系數(shù)試驗(yàn)用的試件，應(yīng)與所代表的鋼結(jié)構(gòu)為同一材質(zhì)、同一摩擦面處理方法、同批制造、相同運(yùn)輸條件、相同條件存放，同一性能等級(jí)的高強(qiáng)度螺栓。 第四節(jié) 具體節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件加工方案 1. 矩型外框邊柱Z2加工制作方案 矩型外框邊柱Z2是本工程制作中重難點(diǎn)所在，在制作中需解決以下幾個(gè)方面問題： 腰桁架 巨型斜撐 Z2 擬分段線 Z2鋼柱與腰桁架，斜撐相交節(jié)點(diǎn)制作，要重點(diǎn)解決6個(gè)問題： 1. 根據(jù)傳力的需要，內(nèi)部建議增加豎向貫通內(nèi)隔板 2. 節(jié)點(diǎn)最大重量不能超過現(xiàn)場(chǎng)起吊重量（暫定39t） 3. 計(jì)算重量時(shí)，應(yīng)充分考慮到內(nèi)隔板、栓釘?shù)闹亓? 4. 制作時(shí)應(yīng)合理排布混凝土灌漿孔 5. 運(yùn)輸寬度最大不能超過4.2m，高度不能超過3.4m 6. 如何進(jìn)行上下段柱內(nèi)隔板的連接？是栓接，還是焊接？ 經(jīng)過分析，Z2節(jié)點(diǎn)擬以下面形式進(jìn)行工廠制作：經(jīng)過分析，Z2節(jié)點(diǎn)擬以下面形式進(jìn)行工廠制作： 現(xiàn)場(chǎng)高空 拼焊。 不帶牛腿32.8t 26.6t，高空拼焊 32.8t不帶牛腿運(yùn)輸 35.2t帶小牛腿運(yùn)輸 19.2t高空拼焊 節(jié)點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊機(jī)最大起重量39t計(jì)，分為多段，同時(shí)由于柱寬度已達(dá)到3950mm，因此牛腿安排在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行臥拼后再吊裝；對(duì)于斜撐只能不留牛腿，采取高空拼裝；對(duì)于中間段牛腿位于對(duì)接口位置的，通過對(duì)接口位置調(diào)整也不能保證在地面先拼裝的，只有在高空進(jìn)行拼焊，或直接與后部構(gòu)件做成一體，不做成牛腿。 1.1 制作工藝流程 不合格品 控制 矯平預(yù)處理 精密下料切割 二次矯平 拼板對(duì)接、矯正 檢查 不合格 品控制 翼腹板、隔板等坡口加工 牛腿板、連接板等加工 不合格品 控制 檢查 劃線組裝隔板 箱體組裝 箱體焊接 焊縫修磨、矯正 端面機(jī)加工 檢驗(yàn) 檢查 檢 查 檢 查 不合格品 控制 不合格品控制 二次表面處理涂裝 N N 胎架制造 N 包括無損檢測(cè) 運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng) N N 部分節(jié)點(diǎn)組焊牛腿 矩形組合柱加工工藝流程 1.2 矩型柱節(jié)點(diǎn)加工制作圖解1、零件下料、拼板 鋼板下料前采用鋼板矯平機(jī)進(jìn)行矯平； 翼板、加筋板采用直條切割機(jī)、內(nèi)隔板、耳板采用數(shù)控火焰切割機(jī)精切下料； 坡口采用半自動(dòng)切割機(jī)精切； 拼接焊縫余高需磨平。 考慮焊接收縮量，翼板放2mm、腹板放1.5mm 1、下料、拼接 2、工藝隔板的組裝 工藝隔板四周采用銑加工，確保外形尺寸，作為箱體組立的內(nèi)胎； 橫隔板組裝前在內(nèi)隔板組立機(jī)上組立墊板。 截面高度≤1500mm的箱型構(gòu)件在BOX生產(chǎn)流水線上依翼板上的定位基準(zhǔn)線組立隔板、工藝隔板。截面高度＞1500mm的箱型構(gòu)件在胎架上進(jìn)行。 考慮截面收縮，組裝后截面寬放大3mm 2、隔板組立 3、腹板組立、隔板焊接 采用CO2氣保焊施焊隔板與腹板、翼板焊縫。 焊接24小時(shí)后對(duì)其UT探傷 焊接時(shí)，為了防止腹板端部收收縮，可采用剛性支撐固定 3、腹板組立、隔板焊接 7、牛腿組焊，加連接板 7、牛腿組焊 以端銑面和箱體中線為基準(zhǔn)，依據(jù)施工圖劃線組裝牛腿等，焊接采用CO2氣保焊。上部牛腿為拼焊，長截面牛腿為預(yù)拼。 在尺寸檢驗(yàn)后，焊接現(xiàn)場(chǎng)拼裝耳板 此牛腿預(yù)拼 6、端面加工 采用端銑機(jī)對(duì)箱型構(gòu)件兩端銑加工。 由于節(jié)點(diǎn)截面較大，重量較大，采取上下兩次翻身端銑。 6、端面加工 5、標(biāo)志、入庫 8、標(biāo)志、入庫 將構(gòu)件編號(hào)、定位標(biāo)記等參數(shù)按工藝規(guī)定進(jìn)行標(biāo)注。 入庫存放時(shí)應(yīng)注意保護(hù)，枕木墊撐、控制堆放層高，以防止變形。 2. 矩形外框中柱Z1、Z3與斜撐、腰桁架節(jié)點(diǎn) 矩形外框中柱Z1、Z3與斜撐節(jié)點(diǎn)對(duì)于箱型柱本體而言，和Z2的制作工藝相同，在此需特別強(qiáng)調(diào)的是由于構(gòu)件截面較大，工廠制作最大運(yùn)輸尺寸4.2m，而鋼柱寬已經(jīng)達(dá)到2.35m，只能六斜牛腿，考慮到會(huì)增加大量焊接量，擬采取斜撐不設(shè)牛腿，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后高空拼