鋼結構七大生產流程

鋼結構製作施工工藝適用於建築鋼結構的加工製作工序，包括工藝流程的選擇、放樣、號料、切割、矯正、成型、邊緣加工、管球加工、制孔、摩擦面加工、端部加工、構件的組裝、圓管構件加工和鋼構件預拼裝。

　　1材料要求

1.1.1鋼結構使用的鋼材、焊接材料、塗裝材料和緊固件等應具有質量證書，必須符合設計要求和現行標準的規定。

1.1.2進廠的原材料，除必須有生產廠的出廠質量證明書外，並應按合同要求和有關現行標準在甲方、監理的見證下，進行現場見證取樣、送樣、檢驗和驗收，做好檢查記錄。並向甲方和監理提供檢驗報告。

1.1.3在加工過程中，如發現原材料有缺陷，必須經檢查人員、主管技術人員研究處理。

1.1.4材料代用應由製造單位事先提出附有材料證明書的申請書(技術核定單)，向甲方和監理報審後，經設計單位確認後方可代用。

1.1.5嚴禁使用藥皮脱落或焊芯生鏽的焊條、受潮結塊或已熔燒過的焊劑以及生鏽的焊絲。用於栓釘焊的栓釘，其表面不得有影響使用的裂紋、條痕、凹痕和毛刺等缺陷。

1.1.6焊接材料應集中管理，建立專用倉庫，庫內要乾燥，通風良好。

1.1.7螺栓應在乾燥通風的室內存放。高強度螺栓的入庫驗收，應按國家現行標準《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規程》JGJ82的要求進行，嚴禁使用鏽蝕、沾污、受潮、碰傷和混批的高強度螺栓。

1.1.8塗料應符合設計要求，並存放在專門的倉庫內，不得使用過期、變質、結塊失效的塗料。

　　2主要機具

1.2.1主要機具

鋼結構生產長用工具。

　　3作業條件

1.3.1完成施工詳圖，並經原設計人員簽字認可。

1.3.2施工組織設計、施工方案、作業指導書等各種技術準備工作已經準備就緒。

1.3.3各種工藝評定試驗及工藝性能試驗和材料採購計劃已完成。

1.3.4主要材料已進廠。

1.3.5各種機械設備調試驗收合格。

1.3.6所有生產工人都進行了施工前培訓，取得相應資格的上崗證書。

　　4操作工藝

1.4.1工藝流程

1.4.2操作工藝

1放樣、號料

1)熟悉施工圖，發現有疑問之處，應與有關技術部門聯繫解決。

2)準備好做樣板、樣杆的材料，一般可採用薄鐵皮和小扁鋼。

3)放樣需要鋼尺必須經過計量部門的校驗複核，合格後方可使用。

4)號料前必須瞭解原材料的材質及規格，檢查原材料的質量。不同規格、不同材質的零件應分別號料。並依據先大後小的原則依次號料。

5)樣板樣杆上應用油漆寫明加工號、構件編號、規格，同時標註上孔直徑、工作線、彎曲線等各種加工符號。

6)放樣和號料應預留收縮量(包括現場焊接收縮量)及切割、銑端等需要的加工餘量：

銑端餘量：剪切後加工的一般每邊加3—4mm，氣割後加工的則每邊加4—5 mm。

切割餘量：自動氣割割縫寬度為3mm，手工氣割割縫寬度為4mm。

焊接收縮量根據構件的結構特點由工藝給出。

7)主要受力構件和需要彎曲的構件，在號料時應按工藝規定的方向取料，彎曲件的外側不應有樣衝點和傷痕缺陷。

8)號料應有利於切割和保證零件質量。

9)本次號料後的剩餘材料應進行餘料標識，包括餘料編號、規格、材質及爐批號等，以便於餘料的再次使用。

2 切割

下料劃線以後的鋼材，必須按其所需的形狀和尺寸進行下料切割。

1)剪切時應注意以下要點：

(1)當一張鋼板上排列許多個零件並有幾條相交的剪切線時，應預先安排好合理的剪切程序後再進行剪切。

(2)材料剪切後的彎曲變形，必須進行矯正;剪切面粗糙或帶有毛刺，必須修磨光潔。

(3)剪切過程中，切口附近的金屬，因受剪力而發生擠壓和彎曲，重要的結構件和焊縫的接口位置，一定要用銑、刨或砂輪磨削等方法。

2)鋸切機械施工中應注意以下施工要點：

(1)型鋼應進行校直後方可進行鋸切。

(2)單件鋸切的構件，先劃出號料線，然後對線鋸切。成批加工的構件，可預先安裝定位擋板進行加工。

(3)加工精度要求較高的重要構件，應考慮預留適當的加工餘量，以供鋸切後進行端面精銑。

(4)鋸切時，應注意切割斷面垂直度的控制。

3)在進行氣割操作時應注意以下工藝要點：

(1)氣割前必須檢查確認整個氣割系統的設備和工具全部運轉正常，並確保安全。

(2)氣割時應選擇正確的工藝參數。切割時應調節好氧氣射流(風線)的形狀，使其達到並保持輪廓清晰，風線長和射力高。

(3)氣割前，應去除鋼材表面的污垢、油污及浮鏽和其它雜物，並在下面留出一定的空間，以利於熔渣的吹出。

(4)氣割時，必須防止回火。

(5)為了防止氣割變形，操作中應先從短邊開始;應先割小件，後割大件;應先割較複雜的，後割較簡單的。

3 矯正和成型

1)矯正

(1)成品冷矯正，一般使用翼緣矯平機、撐直機、油壓機、壓力機等機械力進行矯正。

(2)火焰矯正，加熱方法有點狀加熱、線狀加熱和三角形加熱三種。

①低碳鋼和普通低合金鋼的熱矯正加熱温度一般為600～900℃，而800～900℃為熱塑性變形的理想温度，但不準超過900℃。

②中碳鋼則會由於變形而產生裂紋，所以中碳鋼一般不用火焰矯正。

③普通低合金鋼在加熱矯正後應緩慢冷卻。

④工藝流程

2)成型

(1)熱加工：對低碳鋼一般都在1000～1100℃，熱加工終止温度不應低於700℃。加熱温度在500～550℃。鋼材產生脆性，嚴禁錘打和彎曲，否則容易使鋼材斷裂。

(2)冷加工：鋼材在常温下進行加工製作，大多數都是利用機械設備和專用工具進行的。

4 邊緣加工(包括端部銑平)

1)常用邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。

2)氣割的零件，當需要消除影響區進行邊緣加工時，最少加工餘量為2.0mm。

3)機械加工邊緣的深度，應能保證把表面的缺陷清除掉，但不能小於2.0mm，加工後表面不應有損傷和裂縫，在進行砂輪加工時，磨削的痕跡應當順着邊緣。

4)碳素結構鋼的零件邊緣，在手工切割後，其表面應做清理，不能有超過1.0mm的不平度。

5)構件的端部支承邊要求刨平頂緊和構件端部截面精度要求較高的，無論是什麼方法切割和用何種鋼材製成的，都要刨邊或銑邊。

6)施工圖有特殊要求或規定為焊接的邊緣需進行刨邊，一般板材或型鋼的剪切邊不需刨光。

7)零件邊緣進行機械自動切割和空氣電弧切割之後，其切割表面的平面度，都不能超過1.0mm。主要受力構件的自由邊，在氣割後需要刨邊或銑邊的加工餘量，每側至少2mm，應無毛刺等缺陷。

8)柱端銑後頂緊接觸面應有75%以上的面積緊貼，用0.3mm塞尺檢查，其塞入面積不得大於25%，邊緣間隙也不應大於0.5mm。

9)關於銑口和銑削量的選擇，應根據工件材料和加工要求決定，合理的的選擇是加工質量的保證。

10)構件的端部加工應在矯正合格後進行。

11)應根據構件的形式採取必要的措施，保證銑平端與軸線垂直。

5 制孔

1)構件使用的高強度螺栓(大六角頭螺栓、扭剪型螺栓等)﹑半圓頭鉚釘自攻螺絲等用孔的製作方法有：鑽孔、銑孔、衝孔、鉸孔或鍃孔等。

2)構件制孔優先採用鑽孔，當證明某些材料質量、厚度和孔徑，衝孔後不會引起脆性時允許採用衝孔。

厚度在5mm以下的所有普通結構鋼允許衝孔，次要結構厚度小於12mm允許採用衝孔。在衝切孔上，不得隨後施焊(槽形)，除非證明材料在衝切後，仍保留有相當韌性，則可焊接施工。一般情況下在需要所衝的孔上再鑽大時，則衝孔必須比指定的直徑小3mm。

3)鑽孔前，一是要磨好鑽頭，二是要合理地選擇切屑餘量。

4)製成的螺栓孔，應為正圓柱形，並垂直於所在位置的鋼材表面，傾斜度應小於1/20，其孔周邊應無毛刺，破裂，喇叭口或凹凸的痕跡，切削應清除乾淨。

5)精製或鉸製成的螺栓孔直徑和螺栓桿直徑相等，採用配鑽或組裝後鉸孔，孔應具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra≤12.5μm。

6 摩擦面加工

1)高強度螺栓連接摩擦面的加工,可採用噴砂、拋丸和砂輪機打磨等方法。(注：砂輪機打磨方向應與構件受力方向垂直，且打磨範圍不得小於螺栓直徑的4倍。)

2)經處理的摩擦面應採取防油污和損傷保護措施。

3)製造廠和安裝單位應分別以鋼結構製造批進行抗滑移係數試驗。製造批可按分部(子部分)工程劃分規定的工程量每2000t為一批，不足2000t的可視為一批。選用兩種及兩種以上表面處理工藝時，每種處理工藝應單獨檢驗，每批三組試件。

4)抗滑移係數試驗用的試件應由製造廠加工，試件與所代表的鋼結構構件應為同一材質、同批製作、採用同一摩擦面處理工藝和具有相同的表面狀態，並應用同批同一性能等級的高強度螺栓連接副，在同一環境條件下存放。

5)試件鋼板的厚度，應根據鋼結構工程中有代表性的板材厚度來確定。試件板面應平整，無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。

6)製造廠應在鋼結構製造的同時進行抗滑移係數試驗，並出具報告。試驗報告應寫明試驗方法和結果。

7)應根據現行國家標準《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規程》JGJ82的要求或設計文件的規定,製作材質和處理方法相同的.複驗抗滑移係數用的構件，並與構件同時移交。

7 管球加工

1)杆件製作工藝：採購鋼管→檢驗材質、規格、表面質量(防腐處理)→下料、開坡口→與錐頭或封板組裝點焊→焊接→檢驗→防腐前處理→防腐處理。

2)螺栓球製造工藝：壓力加工用鋼條(或鋼錠)或機械加工用圓鋼下料→鍛造毛坯→正火處理→加工定位螺紋孔(M20)及其表面→加工各螺紋孔及平面→打加工工號、打球號→防腐前處理→防腐處理。

3)錐頭、封板製作工藝：成品鋼材下料→胎模鍛造毛坯→正火處理→機械加工。

4)焊接球節點網架製造工藝：採購鋼管→檢驗材質、規格、表面質量→放樣→下料→空心球製作→拼裝→防腐處理。

5)焊接空心球製作工藝：下料(用仿形割刀)→壓制(加温)成型→機牀或自動氣割坡口→焊接→焊縫無損探傷檢查→防腐處理→包裝。

8 組裝

1)組裝前，工作人員必須熟悉構件施工圖及有關的技術要求，並根據施工圖要求複核其需組裝零件質量。

2)由於原材料的尺寸不夠，或技術要求需拼接的零件，一般必須在組裝前拼接完成。

3)在採用胎模裝配時必須遵循下列規定：

(1)選擇的場地必須平整，並具有足夠的強度。

(2)佈置裝配胎模時必須根據其鋼結構構件特點考慮預放焊接收縮量及其它各種加工餘量。

(3)組裝出首批構件後，必須由質量檢查部門進行全面檢查，經檢查合格後，方可進行繼續組裝。

(4)構件在組裝過程中必須嚴格按照工藝規定裝配，當有隱蔽焊縫時，必須先行施焊，並經檢驗合格後方可覆蓋。當有複雜裝配部件不易施焊時，亦可採用邊裝配邊施焊的方法來完成其裝配工作。

(5)為了減少變形和裝配順序，可採取先組裝成部件，然後組裝成構件的方法。

4)鋼結構構件組裝方法的選擇，必須根據構件的結構特性和技術要求，結合製造廠的加工能力、機械設備等情況，選擇能有效控制組裝的質量、生產效率高的方法進行。

5)典型結構組裝

(1)焊接H型鋼施工工藝

工藝流程

下料→拼裝→焊接→校正→二次下料→制孔→裝焊其它零件→校正打磨

(2)箱形截面構件的加工工藝

(3)勁性十字柱的加工工藝

(4)一般卷管工藝流程圖

1)預拼裝數按設計要求和技術文件規定。

2)預拼裝組合部位的選擇原則：儘可能選用主要受力框架、節點連接結構複雜，構件允差接近極限且有代表性的組合構件。

3)預拼裝應在堅實、穩固的平台式胎架上進行。其支承點水平度：

A≤300～1000m2 允差≤2mm

A≤1000～5000m2 允差<3mm

(1)預拼裝中所有構件應按施工圖控制尺寸，各杆件的重心線應交匯於節點中心，並完全處於自由狀態，不允許有外力強制固定。單構件支承點不論柱、粱、支撐，應不少於兩個支承點。

(2)預拼裝構件控制基準，中心線應明確標示，並與平台基線和地面基線相對一致。控制基準應按設計要求基準一致，如需變換預拼裝基準位置，應得到工藝設計認可。

(3)所有需進行預拼裝的構件，製作完畢必須經專檢員驗收並符合質量標準的單構件。相同單構件，宜能互換，而不影響整體幾何尺寸。

(4)在胎架上預拼全過程中，不得對構件動用火焰或機械等方式進行修正、切割，或使用重物壓載、衝撞、錘擊。

(5)大型框架露天預拼裝的檢測時間，建議在日出前，日落後定時進行。所使用捲尺精度，應與安裝單位相一致。

4)高強度螺栓連接件預拼裝時，可採用衝釘定位和臨時螺栓緊固。試裝螺栓在一組孔內不得少於螺栓孔的30%，且不少於2只。衝釘數不得多於臨時螺栓的1/3。

5)預裝後應用試孔器檢查，當用比孔公稱直徑小1.0mm的試孔器檢查時，每組孔的通過率不小於85%;當用比螺栓公稱直徑大0.3mm的試孔器檢查時，通過率為100%，試孔器必須垂直自由穿落。

6)按本規程5)規定檢查不能通過的孔，允許修孔(鉸、磨、刮孔)。修孔後如超規範，允許採用與母材材質相匹配的焊材焊補後，重新制孔，但不允許在預裝胎架進行。

　　5質量標準

詳見《結構工程質量驗收規範》GB50205—2001

　　6成品保護

1.6.1在製作過程中的各工序間都要有成品保護措施，上工序移交給下道工序必須符合有關規範和設計要求。

1.6.2邊緣加工的坡口，需要塗保護膜的塗好，並注意不要碰撞。

1.6.3矯正和成型零件，組裝好的半成品，堆放時，墊點和堆放數量合理，以防壓彎變形。

1.6.4經處理的摩擦面應採取防油污和損傷保護措施。

1.6.5已塗裝防腐漆的零部件、半成品(空心球、螺栓球和附件)和組裝件，要防止磕碰，如有磕碰，再用防腐漆補上。

　　7應注意的問題

1.7.1技術質量

1.當對鋼材有疑義時，應抽樣複驗，只有試驗結果達到國家標準的規定和技術文件的要求時，方可採用。

2.放樣使用的鋼尺必須經計量單位檢驗合格，並與土建、安裝等有關方面使用的鋼尺相核對。

3.用火焰矯正時，對鋼材的牌號Q345、Q390、35、45的焊件不準澆水冷卻，一定要在自然狀態下冷卻。

4.高強度螺栓孔及孔距必須符合規範要求，它直接關係到安裝質量的大問題。

5.處理後的摩擦面應妥為保護;自然生鏽，一般生鏽期不得超過90天，摩擦面不得重複使用。

1.7.2安全措施

1.認真執行各工種的安全操作規程。

2.對用電設備採取漏電保護措施，以防觸電。

3.對起重機要嚴禁超載吊裝。

4.各工種操作時，要佩帶好勞動保護用品。