钢管柱施工方案

本工程钢管柱按所处位置、标高及截面尺寸有6种规格共148根，直径1000mm～1800mm，壁厚30、40mm，柱网间距12m。钢柱长度9～22m，呈梭状。其中结构内部钢管柱最高22m，重28t，边钢管柱为倾斜结构，高16m，重19t。

1钢管柱概述

1）钢结构制作及安装

① 焊接方式

除非另外说明，所有对接焊缝采用全熔透对接焊缝，焊接工作所采用的焊接方法、工艺参数应符合现行国家标准《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81－2002）的规定。

所有焊缝均为GB50017规定的二级焊缝。焊缝检测依据GB50205－95，并满足表1-1所列的最低要求。

表1-1 焊缝检测要求

焊缝类型除湿机回收	检测方法	检测范围
所有	外观	100％
工场焊接角焊缝焊脚>8mm	磁粉	10％
工场现场焊接对接焊缝焊缝	超声波／射线照相	50％
工场现场焊接角焊缝	磁粉	20％
工场现场焊接对接焊缝	超声波／射线照相	100％

② 防腐处理：所有构件均需进行表面高压清洗除锈，除尘，处理后的钢材表面必须露出金属光泽，无焊渣，焊疤，灰尘，油污和水等杂质。除另有说明，所有钢构件均须采用镀锌防腐（至少600g／m2）。油漆两道须与镀锌相匹配。

对于无防腐保护的钢构件，不允许出现因腐蚀导致的片状撕裂，凹陷或截面面积缩减。在存放和运输过程中如有必要应采用临时遮盖。

③ 构件出厂时做好标记，在运输和安装过程中，应防止碰撞、变形以及捆绑时钢丝绳勒伤，如有损伤，变形及时修补、校正。

2) 材料

① 结构钢材

本工程采用Q390等级的结构钢材，其质量标准应符合现行中国标准《碳素钢结构》（GB/T 700）和《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591）的规定。同时符合本工程设计依据的其他中国规范对于钢结构的要求。施工验收以GB50205－2001为标准。

② 焊条及焊剂

手工焊应采用符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T 5117）及《低合金钢焊条》（GB/T5118）规定的焊条。Q390级钢采用E55级焊条。自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应，焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》（GB／T 14957）或《气体保护焊用焊丝》（GB/T 14958）的规定。

③ 螺栓

普通螺栓：应符合现行国家标准《六角头螺栓－A和B级》（GB/T 5782）和《六角头螺栓－C级》（GB/T 5780）DE规定。

④ 圆柱头焊钉（栓钉）

栓钉应满足中国标准《电弧螺栓焊用圆柱头焊钉》（GB/T 10433）的规定。

3）现场条件

本工程施工场地广阔，部分钢管柱分节加工后直接运至待吊部位，现场拼装后再整体吊装。

2 施工安排

所有的构件均在工厂预制,较长的构件需分节加工，运至现场后进行拼装，再整体进行吊装。钢管柱施工为了与钢筋混凝土工程合乎施工进程，采用与土建相同流水区段划分。施工过程中，应充分利用交叉施工的特点，施工流水和施工作业面的交接必须以钢结构施工为主线，保证工程顺利进展。

结构外围斜钢柱待混凝土结构二层施工完毕后即可插入施工。其它钢管柱在施工面一旦形成即可组织施工。

3 加工、制作工艺

1）钢管柱加工、制作工艺流程

为便于工厂制作、运输和吊装，应对原设计图纸构件进行分割，划分成若干个单元构件。钢管柱采用图3-1所示的工艺流程。

图3-1 钢管柱加工、制作工艺流程

2）单元构件划分原则

尽量减少现场拼装、焊接量，能满足制造车间的组装场地与起吊设备的最大许可重量，顺利通过从制造厂到安装现场的沿途路径。

根据以上原则，钢管柱的分节原则如下：16m以上钢管柱平均分为两节；梭形钢管柱分割点设在直钢管部分。

3）号料和切割

主要构件的切割在自动火焰切割机和直条切割机上进行，放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割等加工余量，钢管柱尚应预留弹性压缩量。放样和样板允许偏差见表3-3-1，号料允许偏差见表3-3-2。

表3-3-1 放样和样板（样杆）的允许偏差表

stc2052铁水脱硫剂

项目	允许偏差
平行线距离和分段尺寸	±0.5mm
对角线差	1.0mm
宽度、长度	±0.5mm
孔距	±0.5mm
加工样板的角度	±20′

表3-3-2 号料的允许偏差表

项目	允许偏差
零件外形尺寸	±1.0
孔距	±0.5

4）零件矫正和边缘加工

进行加热矫正时，应确保最高加热温度及冷却方法不损坏钢材材质。加热温度应根据钢材性能选定但不能超过900℃，低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却。

边缘加工宜采用精密切割来代替机械加工，焊接坡口加工采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。

5）钢板滚圆、焊合

预弯:采用预弯模具和预弯机将焊管板两侧边压成圆弧，使钢板逐步弯曲成圆弧状，以免钢板一次弯曲变形大，在钢板内产生由弯曲应力产生的裂纹和在钢板中存在太大的弯曲应力。

①钢板弯曲成形：钢板弯曲成圆弧状主要是在5200吨全数控一压折弯机上采用制管专用圆弧上模及可调试下模弯曲成形。

②钢管埋弧焊合：主要采用埋弧自动焊，焊接接头形式见图3-5-2所示：

图3-5-2 钢管焊接接头形式

③钢管端口加固：钢管柱底部、拼接端口及变截面部分需进行必要加固，以免构件在运输、吊装过程中变形。加固形式见图3-5-3。

断面一：底座端口断面二：拼接断口

断面三：变截面加劲示意

图3-5-3 钢管端口加固形式

6）组装：按制作工艺规定的顺序进行。组装前应对零部件进行严格检查，填写实测记录。变截面钢管组装：采用三脚钢架协助组装。

图3.-6 钢管柱组装示意图

7）制孔：宜采用多轴立式钻床制孔。制孔过程中，孔壁应保持与构件表面垂直。孔周围的毛刺、飞边、应用砂轮等清除。

8）焊接施工工艺

①焊接方法及设备：根据设计图纸和结构形式要求，工厂主要采用埋弧自动焊和CO2半自动保护焊。

焊接设备：

MZQ—1000型埋弧自动焊机

YM－600KHIHGG型 CO2半自动焊机

POWCON—400型手工电弧焊机

焊条、焊剂烘干设备：

ZYH—60G型焊条烘干箱

②焊材选用及管理：焊接材料必须具有出厂合格证和质量证明书。焊材二级库和焊条烘焙室设专人管理，焊条、焊剂的烘焙应严格按生产厂家说明书要求进行烘焙。焊工应携带保温筒领取焊条，每次只准领取一种牌号的焊条。（焊材的选用见表3-8-2）

表3-8-2 焊材选用表

钢材牌号	手工电弧焊条	埋弧焊剂和焊丝	CO2半自保焊丝
Q390	E5516-D3	F5011-H08MnA、H10Mn2、H08MnMoA	ER50-3

③焊接工艺评定：在工厂或工地焊接前应对钢种、接头形式、破口形式、焊材进行及工艺方法进行焊接工艺评定试验，焊接工艺评定按《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)和《钢制压力容器焊接工艺评定》规定进行。焊接工艺评定项目见表3-8-3。

表3-8-3 焊接工艺评定项目表

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序号	接头形式	降失水剂材质	焊接方法	焊接材料	焊接位置	试板厚度
1	对接接头	Q390	手工电弧焊接	E5516-D3	横焊	δ=40mm
2	对接接头	Q390	埋弧自动焊	F5011-H08MnA	横焊	δ=40mm
3	对接接头	Q390	CO2半自动焊	ER50-3	横焊	δ=40mm

④焊工资格：根据不同的焊缝类型，焊工应具备的焊工资格见表3-8-4。

表3-8-4 焊工资格要求

序号	焊缝名称	质量等级	焊工资格	焊接方法
1	所有的对接焊缝	I级	M2—5J陶瓷接线柱 Rb2—5J	埋弧自动焊 CO2半自动焊
2	所有的角接焊缝	II级	Rb2—5J	CO2半自动焊
4	定位焊		D2—5J	手工电弧焊