建筑施工手册：钢结构工程

建筑施工手册：钢结构工程

1 7 钢结构工程 17.1 钢 结 构 材 料 17.1.1 建筑钢材的牌号 1.常用建筑钢材分类 钢结构工程中使用的建筑钢材的类型见图 17-1。 图 17-1 建筑钢材类型 2.常用钢材牌号表示方法 《钢铁产品牌号表示方法》（GB/T221)规定了上述主要建筑钢材牌号的表示原则。 钢材牌号 可集中表明钢材的主要力学性能、冶炼工艺及内在质量等。下面对钢结构工程中 常用的建筑钢材 牌号表示方法加以说明。 (1)碳素结构钢 碳素结构钢为碳素钢的一种，含碳量为 0.05%〜0.70%，个别可高达 0.90%，有普 通碳素结 构钢与优质碳素结构钢两类。为保证其塑性、韧性及冷弯性能等，建筑钢结构工 程中，主要采用 低碳钢，其含碳量一般为 0.03%〜0.25%。 1)普通碳素结构钢（GB/T 700) 普通碳素结构钢又称碳素结构钢。钢结构工程常用的普通碳素结构钢牌号通常由四部 分按顺 序组成： 第一部分：代表屈服强度的拼音字母“Q”。 第二部分：屈服强度数值（以 N/mm2 或 MPa 为单位)。 第三部分(必要时）：代表质量等级的符号，用字母 A、B、C、D……表示，A 为最 低等级， 随字母顺序级别依次升高。 第四部分（必要时）：代表脱氧方法的符号，“F”表示沸腾钢，“Z”表示镇静钢， “TZ”表示特殊 镇静钢。牌号表示方法中，“Z”及“TZ”通常可省去不标。 例如：Q235AF 代表屈服强度为 235N/mm2、质量等级为 A 级的沸腾钢。 《碳素结构钢》（GB/T 700)规定的普通碳素钢牌号有 Q195、Q215、Q235、Q275 等，其中 Q195 钢不设质量等级，Q215 钢设 A、B 两等级，Q235 及 Q275 钢设 A、B、 C、D 四等级。工 程中应用最广泛的是 Q235 钢。 2) 优质碳素结构钢（GB/T 699) 优质碳素钢是为满足不同的加工要求，而赋予相应性能的碳素钢。其钢质纯净，杂质 少，力 学性能好。根据含猛量分为普通含锰量（小于 0.80%)和较高含锰量（0.80%〜 1.20%)两组。 优质碳素结构钢牌号通常由四部分按顺序组成： 444 17 钢 结 构 工 程 第一部分：代表钢材中的平均碳含量（以万分之几计），以两位阿拉伯数字表示。 第二部分（必要时）：当钢材的含锰量较高时，加锰元素符号Μη。 第三部分（必要时）：代表优质钢的冶金质量等级，优质钢不加字母，高级优质钢、 特级优 质钢分别以字母Λ、E 表示。 第四部分（必要时）：代表脱氧方法的符号，“F”表示沸腾钢，“b”表示半镇静钢， “Z”表示镇 静钢。牌号表示方法中，“Z”通常可省去不标。 例如：15Mn 代表平均含碳量为 0.15%的优质碳素结构钢，且该钢的含锰量较高。 优质碳素结构钢的牌号较多，在钢结构工程中应用较少，在高强度螺栓中有部分 应用。 (2) 低合金高强度结构钢（GB/T 1591) 低合金高强度结构钢是指在炼钢过程中增添了一些合金元素（其总含量不超过 5%) 的钢材。 同碳素结构钢相比，具有强度高、综合性能好、使用寿命长、适用范围广等优 点，尤其在大跨度 或重负载结构中其优点更为突出，一般可比碳素结构钢节约 20%左右 的用钢量。 低合金高强度结构钢的牌号表示方法与普通碳素结构钢基本一致，即由代表屈服强度 的拼音 字母“Q”、屈服强度数值、质量等级符号（A、B、C、D、E, A 表示最低级别， E 表示最高级别） 等按顺序排列表示。对于具有厚度方向性能要求的钢板，则在上述规定 牌号后加上代表厚度方向 （Z 向）性能级别的符号。 例如：Q345DZ15 代表屈服强度为 345N/_2、质量等级为 D 级且厚度方向性能级别 为 Z15 级 的低合金高强度结构钢。 低合金高强度结构钢的牌号共有 Q345、Q390、Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690 八种，其中 Q345、Q390、Q420 均设置 A、B、C、D、E 五种质量等级，其余牌号 钢仅设置 C、 D、E 三种质量等级，体现了对高强度结构钢质量上的高要求。 (3) 桥梁用结构钢（GB/T714) 《桥梁用结构钢》（GB/T714)为桥梁建筑行业的专用标准，其规定的内容和技术要 求一般都 严于建筑钢结构。 桥梁用结构钢牌号的表示方法也与普通碳素结构钢基本一致，即由代表屈服强度的拼 音字母 “Q”、屈服强度数值、桥梁用结构钢的拼音字母“q”、质量等级符号（C、D、E) 等按顺序组成。 例如：Q345qC 代表屈服强度为 345N/mm2、质量等级为 C 级的桥梁用结构钢。 桥梁用钢结构的牌号有 Q235q、Q345q、Q370q、Q420q 四种，其中 Q235q 设置 C、 D 两 种级别，Q345q、Q370q、Q420q 均设置 C、D、E 三种质量等级。 (4) 耐候结构钢（GB/T4171) 耐候钢为冶炼过程中加人少量特定合金元素（一般指 Cu、P、Cr、Ni 等），使之在金 属基体 表面上形成保护层，以提高钢材的耐腐蚀性能的钢种。包括高耐候结构钢和焊接用 耐候钢两种。 耐候结构钢的牌号由代表屈服强度的拼音字母“Q”、屈服强度数值、“高耐候”或 “耐候”的拼音 字母“GNH”或“NH”、质量等级符号（A、B、C、D、E)等按顺序 组成。 例如：Q355GNHC 代表屈服强度为 355N/mm2、质量等级为 C 级的高耐候结构钢。 高耐候结构钢牌号有：Q295GNH、Q355GNH、Q265GNH、Q310GNH 等；焊接用 耐候钢 牌号有：Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q415NH、Q460NH, Q500NH、 Q550NH 等。 (5) 建筑结构用钢板（GB/T 19879) 17. 1 钢 结 构 材 料 445 建筑结构用钢板主要适用于高层建筑结构、大跨度结构及其他重要建筑结构。除此以 外的一 般建筑结构形式，由于对钢材性能要求并不突出，钢铁产品的通用标准一般已能满 足要求。 建筑结构用钢板由代表屈服强度的拼音字母“Q”、屈服强度数值、代表髙性能建筑 结构用钢的 拼音字母“GJ”、质量等级符号（B、C、D、E)等按顺序组成。对于具有厚 度方向性能要求的钢板， 则在上述规定牌号后加上代表厚度方向（Z 向）性能级别的 符号。 例如：Q345GJCZ25 代表屈服强度为 345N/mm2、质量等级为 C 级且厚度方向性能级 别为 Z25 级的建筑结构用钢板。 建筑结构用钢板牌号有 Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ 五种，其中 Q235GJ、 Q345GJ 钢设有 B、C、D、E 四种质量等级，其余牌号钢仅设 C、D、E 三种质 量等级。 (6) 其他 铸钢（GB/T 11352)。 建筑钢结构，尤其在大跨度情况下，支座及构造复杂的节点，有时会采用铸钢。 铸钢牌号由代表铸钢的拼音字母“ZG”、该牌号铸钢的屈服强度最低值、该牌号铸钢 的抗拉强 度最低值三部分按顺序组成，并在两数值之间用隔开。 例如：ZG230-450 代表最低屈服强度、最低抗拉强度分别为 230N/mm2、450N/mm2 的铸钢。 一般工程用铸钢牌号有：ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340- 640 等。 3.国内外常用牌号钢材对照 目前，国内部分大型钢结构工程采用国外进口钢材，表 17-1 为国内外常用建筑结构 钢材的牌 号对照。 国内外常用建筑结构钢材的牌号对照. 表 17-1 品名 中国 GB 美国 ASTM 日本 JIS 德国 DIN、DIN ΕΝ 英国 BS、BS ΕΝ 法国 NFA、NF ΕΝ 国际标准化 组 织 IS0630 牌 号 普通碳素 结构 钢 Q215A Gr. C Gr. 58 SS330 SPHC — 040Α12 — — Q235A Gr. D SS400 SM400A — 080Α15 — E235B Q235B Gr. D SS400 SM400A S235JR S235JRG1 S235JRG2 S235JR S235JRG1 S235JRG2 S235JR S235JRG1 S235JRG2 E235B Q255A — SS400 SM400A — — — — Q275 — SS490 — — — E275A 优质碳素 结构 钢 15 1015 S15C S17C CK15 Fe360B 08Μ15 XC12 Fe306B C15E4 20 1020 S20C S22C C22 IC22 C22 — 15Mn 1019 — — 080Α15 — — 446 17 钢 结 构 工 程 低合金高 强度 结构钢 Q345C Gr. 50 Gr. A Gr. C，Gr. D A808M SPPC590 S335J0 S335J0 S335J0 E355DD Q345E Type7 Gr. 50 SPPC590 S355NL S355ML S355NL S355ML S355NL S355ML E355E E355DD Q420B Gr. 60 Gr. E SEV295 SEV345 S420NL S420ML S420NL S420ML S420NL S420ML S420C E420CC Q420C Gr. B Type7 SEV295 SEV345 S420NL S420ML S420NL S420ML S420NL S420ML HS420D E420DD Q460D Gr. 65 SM570 SMA570W SMA570P S460NL S460ML S460NL S460ML S460NL S460ML E460DD F460E 17.1. 2 常用钢材的化学成分和机械性能 17.1.2.1 钢材的化学成分 1.碳素结构钢及低合金高强度结构钢 表 17-2 为常用碳素结构钢的化学成分（GB/T 700)，表 17-3 为常用低合金高强度结 构钢的化 学成分（GB/T1591)。 常用碳素结构钢的化学成分（熔炼分析） 表 17-2 牌号 统一代号① 等级 化学成分（质量分数,％)，不大于 脱氧方法 C Si Μη P S Q215 U12152 A 0. 15 0. 35 1. 20 0. 045 0. 050 U12155 B 0. 045 Γ s Δ U12352 A 0. 22 0. 045 0. 050 Q235 U12355 B 0. 20② 0. 35 1.4 0. 045 ■Γ Λ ί· U12358 C 0. 17 0. 040 0. 040 Ζ U12359 D 0. 035 0. 035 τζ U12752 A 0. 24 0. 045 0. 050 F、Ζ Q275 U12755 B (0.21 〜0. 22)③ 0. 35 1.50 0. 045 Ζ U12758 C 0. 20 0. 040 0. 040 ζ U12759 D 0. 035 0. 035 τζ ①表中为镇静钢、特殊镇静钢牌号的统一数字，沸腾钢牌号的统一数字代号如下: Q195F——U11950； Q215AF——U12150, Q215BF——U12153； Q235AF——U12350, Q235BF——U12353； Q275AF——U12750。 ②经需方同意，Q235B 的碳含量可不大于 0.22%。 ③当钢材的厚度（或直径）不大于 40mm 时，碳含量不大于 0.21%;当钢材的厚度（或直径）大于 40mm 时, 碳含量不大于 0.22%。 常用低合金高强度结构钢的化学成分（熔炼分析） 表 17-3 化学成分®® (质量分数，％) 牌号 顷重 等级 Si Mn P S Nb V Ti Cr Ni Cu N Mo B Ais 不大于 不小于 A < 0. 20 0. 035 0. 035 17. 1 钢 结 构 材 料 447 B < 0. 50 < 1. 70 0. 035 0. 035 Q345 C 0.030 0.030 0. 07 0. 15 0. 20 0. 30 0. 50 0. 30 0.012 0.10 — D < 0. 030 0.025 0. 015 E 0.18 0. 025 0. 020 A 0. 035 0. 035 B < 0. 20 < 0. 50 < 1. 70 0. 035 0. 035 Q390 C 0.030 0. 030 0. 07 0. 20 0. 20 0. 30 0. 50 0. 30 0.015 0.10 — D 0. 030 0.025 0. 015 E 0. 025 0. 020 A 0. 035 0. 035 B < 0. 20 < 0. 50 < 1. 70 0. 035 0. 035 Q420 C 0. 030 0. 030 0. 07 0. 20 0. 20 0. 30 0. 80 0. 30 0.015 0. 20 — D 0. 030 0.025 0. 015 E 0. 025 0. 020 C < 0. 20 < 0. 60 < 1. 80 0. 030 0. 030 Q460 D 0.030 0. 025 0. 11 0. 20 0. 20 0. 30 0. 80 0. 55 0.015 0. 20 0. 004 0.015 E 0.025 0. 020 ①型材及棒材 P、S 含量可提高 0.005%,其中 A 级钢上限可为 0.045%。 ②当细化晶粒元素组合加入时，20(Nb+V+Ti)<0. 22%，20(Mo+Cr)<0_30%。 2.建筑结构用钢板 根据《建筑结构用钢板》（GB/T 19879)，建筑结构用钢板的化学成分见表 17-4。 建筑结构用钢板的化学成分 表 17-4 牌号 质量 厚度 化学成分（质量分数，％) 等级 (mm) C Si Μη Ρ S V Nb Ti Ais Cr Cu Ni B <0. 20 <0. 025 Q235GJ C 6〜 <0. 35 0. 60 <0. 015 > < < < D 100 <0. 18 〜1· 20 <0. 020 0.01 9 0.30 0. 30 0, 30 E B <0. 20 <0. 025 Q345GJ C 6〜 <0. 55 <1. 60 <0. 015 0. 020 0. 015 0.010 < < < D 100 <0. 18 <0. 020 〜0. 150 〜0. 060 〜0. 030 0. 015 0. 30 0. 30 0. 30 E C 6〜 100 <0. 20 <0. 025 0. 020 〜 0. 200 0. 015 〜 0. 060 0. 010 〜 0. 030 > 0.01 5 < 0. 30 < 0. 30 < 0.70Q390GJ D <0. 18 <0. 55 <1.60 <0. 020 <0. 015 E C 6-^ 100 <0. 20 <0. 025 0· 020 〜 0· 200 0.015 〜 0. 060 0.010 〜 0. 030 > 0. 015 < 0.40 < 0. 30 < 0. 70Q420GJ D <0. 18 ^0. 55 <1. 60 <0. 020 <0.015 E C 6〜 100 <0. 20 <0. 025 0. 020 〜 0. 200 0. 015 〜 0. 060 0. 010 〜 0. 030 > 0.01 5 < 0. 40 < 0. 30 < 0. 70Q460GJ D <0. 18 <0. 55 <1.60 <0. 020 <0. 015 E 17.1.2.2 钢材的机械性能 1.碳素结构钢及低合金高强度结构钢 表 17-5 为常用碳素结构钢的抗拉强度、冲击韧性等机械性能，表 17-6 为常用低合金 高强度 结构钢的机械性能。 常用碳素结构钢的机械性能 表 17-5 质量 等级 屈服强度 i?cH (N/mm2),不小于 抗拉 断后伸长率 A (%),不小于 冲击试验 (V 型缺口） 448 17 钢 结 构 工 程 牌号 厚度（或直径，mm) 强度® -Rm (N/mm2) 厚度（或直径，_) 冲击吸收 <16 >16 40 >40 60 >60 100 >100 150 >150 200 <40 >40 60 >60 100 >100 150 >150 200 温度 CC) 功（纵 向，J)， 不小于 Q215 A 215 205 195 185 175 165 335 31 30 29 27 26 — B 450 20 27 A — — Q235 B 235 225 215 215 195 185 370 26 25 24 22 21 20 C 500 0 27② D —20 A — — Q275 B 275 265 255 245 225 215 410〜 22 21 20 18 17 20 C 540 0 27 D -20 ①厚度大于 100mm 的钢材，抗拉强度下限允许降低 20N/mm2。宽带钢（包括剪切钢板）抗拉强度上限不作为交 货条件。 ②厚度小于 25mm 的 Q235B 级钢材，如供方能保证冲击吸收值合格，经需方同意，可不作检验。' 弯曲试验 拉伸试验①②③ 夏比（V 型）冲击试验 180°弯曲试验 以=弯心直径， 试样厚 度（直径)】 以下公称厚度 (直径，边长） 下抗拉强度 (MPa) 冲击吸收能量 KV2® (J) 断后伸长率 A (%) 量 等 级 牌号 m 方向 公称厚度（直径，边长） 公称厚度 (直径，边长） 钢材厚度 (直径，边长） 以下公称厚度（直径，边长） 下屈服强度 i?eL (MPa) >16 40mm >40 >63 >80 >150 >100 >200 >250 150 250 >40 >100 >250 400mm >150 12 150mm >250 400mm >150 250mm >16 100mm 16mm 150mm 40mm 63mm 80mm 100mm 150mm 200mm 250mm 250mm 常用低合金高强度结构钢的机械性能 表 17~6150mm 250mm 400mm 400mm 100mm 16mm >19 ^18 >17 宽度 不小 于 600mm 的扁 平材， 拉伸 试验 取横 向试 样。 宽度 小于 600mm 的扁 平材、 型材 及棒 材取 纵向 m 20 0 -20 -40 450 630 >345 >325 >305 Q345 >335 >275 >265 >34 >27 450 600 常用低合金高强度结构钢的机械性能 表 17~6>20 >18 >19 D ~Y ^17 27 20 470 650 >390 >350 >330 >310 >20 >19 >18 >370 >330 >34 -20 2h 3h -40 7. 1 倉 雒 甚 耸 本 449 20 500 680 >420 >400 >380 >360 >340 >19 >18 >18 >360 D Τ" -20 -40 >460 >420 Q460 >440 >400 >400 >380 >16 >17 常用低合金高强度结构钢的机械性能 表 17~6>16 >34-20 E ①当屈服不明显时，可测量 i?p0.2 代替下屈服强度。 ②宽度不小于_mm 的扁平材，拉伸试验取横向试样；宽度小于 600mm 的的扁平材、型材及棒材取纵向试样，断后伸长率最小值相应提高 1 % (绝对值)。 ③厚度>250〜400mm 的数值适用于扁平枋。 ④冲击试验取纵向试样。 450 600 530 720 >265 Q420 Q390 -40 2.建筑结构用钢板 建筑结构用钢板的机械性能见表 17-7。 建筑结构用钢板的机械性能 表 17-7 屈服强度尺 H (N/mm2) 抗拉强度 RM 伸长率 Λ (%) 冲击功 (纵向） Akv (J) 180°弯曲试验 弯心直径 试样厚度 屈强比 牌号 质量 等级 钢板厚度（mm) RGH/RM 6〜16 >16 〜35 >35 >50 (N/mm2) > 温度 钢板厚度（mm) < 〜50 〜100 CC) <16 >16 B 20 Q235GJ C >235 235〜 225〜 215〜 400 23 0 34 d~ 2(2 d,— 3 £2 0. 80 D 355 345 335 510 -20 E —40 B 20 Q345GJ C >345 345〜 335〜 325〜 490〜 22 0 34 d=2iU d=3a 0.83 D 460 455 445 610 -20 E -40 17. 1 钢 结 构 材 料 451 C 0 Q390GJ D >390 390〜 510 380〜 500 370〜 490 490〜 650 20 -20 34 d=2a d=Zci 0. 85 E —40 C 0 Q420GJ D >420 420〜 550 410〜 540 400〜 530 520〜 680 19 -20 34 ii—2α d=Za 0. 85 E —40 C 0 Q460GJ D >460 460〜 600 450〜 590 440〜 580 550〜 720 17 -20 34 d=2a d = 3a 0. 85 E —40 注：1.拉伸试样采用系数为 5. 65 的比例试样; 2.伸长率按有关标准进行换算时，表中伸长率 A=17%,与 4^ = 20%相当。 17.1.3 建筑钢材的选择与代用 17.1.3.1 结构钢材的选择 为保证结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，结构钢材的选用应根据结 构的重 要性、荷载特性、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综 合考虑，选用 合适的钢材牌号和材性。表 17-8 为结构钢材的一般选用原则。 结构钢材的选用原则 表 17-8 结构受力情况 结 构 类 型 工作温度了 选用 钢材 焊接结构 非焊接结构 特重级和重级工作制吊车 梁，重级和中级工作制吊车 T<-20°C Q235-D Q390-E Q345-D Q420-E Q235-C Q345-C Q390-D Q420-D 需要计算 疲劳的 结构 桁架，工作繁重且扰力较大 的动 力设备的支承结构或其 他类似结 构等需要验算疲劳 7>—20°C 〜0UC Q235-C Q390-D Q345-C Q420-D Q235-R F Q345-B 直接 者，以及吊车起重量 Q>50t 的中 级工作制吊车梁 7>0°C Q235-B Q390-B Q345-B Q420-B Q390-B Q420-B 承受 动力 荷载 吊车起重量 Q>50t 的轻级 工 作制吊车桁架，跨度 24m、Q<50t 的中级工作制 吊车梁（或轻级工 作制吊车 桁架）以及其他跨度较 大的 类似结构 T<-20°C Q235-C Q390-D Q345-C Q420-D Q235-B. F Q345-D Q390-B Q420-B 或振 动荷 载的 7>-2(TC 〜ΟΌ Q235-B Q390-C Q345-B Q420-C Q235-A. F Q345-A 结构 不需要计 算 疲 劳 的 结 构 7>0°C Q235-B. F Q390-B Q345-B Q420-B Q390-A Q420-A L<24m、Q<50t 的中级 工作 制吊车梁（或轻级工作 制吊车桁 架）、轻级工作制吊 T<-20°C Q235-B Q390-C Q345-B Q420-C Q235-A. F Q345- A 车梁，单轨吊车梁。悬挂式 吊车 梁或其他跨度较小的类 似结构 T> — 20V Q235-B. F Q390-B Q345-B Q420-B Q390-A Q420-A 452 17 钢 结 构 工 程 厚度大于 16mm 的重 要的受拉和 受弯杆件 张拉结构的拉杆、大跨度 屋 盖结构、塔桅结构、高烟 囱、跨 度 L>30m 的屋架 (屋面梁）、桁架 和 的托架（托梁），高层建筑的 T<-20°C Q235-B Q235-C Q390-B Q390-C Q345-B Q345-C Q420-B Q420-C Q235-B. F Q345-B Q390-B Q420-B 承受 静载 或间 框架结构和柱间支撑，耗能 梁或 其他类似结构 T>~20V Q235-B Q390-B Q345-B Q420-B Q235-A. F Q345-A Q390-A Q420-A 主要的或 大、中型单层厂房，多层 建 筑的框架结构，髙大的支 架，跨 度不大的桁架，楼、 屋盖梁，重 型平台梁，贮仓、 漏斗，贮罐以 及柱间支撑等 r<-3o°c Q235-B Q390-B Q345-B Q420-B Q235-A. F 接承 受动 力荷 载的 工作条件较 差 的 承 重 结 构 T>~30°C Q235-B. F Q345-A Q390-A Q345-B Q390-B Q420-A Q420-B Q345-A Q390-A Q420-A 结 构 一般承重 小型建筑的承重骨架、大 窗、 檩条，柱间支撑，支柱， 一般支 架等 r<-3o°c Q235-B Q345-A Q345-B Q235-A. F 结构 7>-30°C Q235-B. F Q345-A Q345-A 辅助结构 辅助结构，如墙架结构、 一 般工作平台、过道平台、 楼梯、 栏杆、支撑以及由构 造决定的其 他次要构件 r<-3oec Q235-B Q235-A. F 7>-30°C Q235-B. F 注：1.在 T<_20'C 的寒冷地区，为提高抗脆能力，表中对某些构件适当提高了钢材的质量等级，.如不需要验算 疲劳的跨度较大的 非焊接吊车梁和受静载的主要用于一般承重结构中的低合金高强度结构钢； 2. 表中钢号标有两个质量等级处表示当有条件时宜采用较高的质量等级； 3. 对 A8 级吊车的吊车梁可采用桥梁用结构钢； 4. 在髙烈度地震区的钢结构或类似结构可视具体情况适当提高钢材的质量等级。 17.1.3.2 对钢材性能的要求 《钢结构设计规范》（GB50017)规定： (1) 承重结构的钢材宜采用 Q235 钢、Q345 钢、Q390 钢、Q420 钢，其质量应分别 符合《碳 素结构钢》（GB/T 700)和《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591)的规定。采 用其他牌号钢材时， 尚应符合相关标准的规定和要求。 (2) 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度，伸长率，屈服强度和硫、磷含量的合格证 明，对 于焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构 采用的钢材应 具有冷弯试验的合格保证。 (3) 对于需要验算疲劳的焊接结构钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工 作温度 不高于 0Γ但高于一 20Ό时，Q235 钢和 Q345 钢应具有 0°C 冲击韧性的合格保证； 对 Q390 钢和 Q420 钢应具有一 20°C 的冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于 —20Γ时，对 Q235 钢和 Q345 钢应具有一 20Γ冲击韧性的合格保证；对 Q390 钢和 Q420 钢应具有一 40 °C 的冲击韧性的 合格保证。 (4) 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证。当结 构工作 温度不高于一 20°C 时，对 Q235 钢和 Q345 钢应具有 0°C 冲击韧性的合格保证；对 Q390 钢和 Q420 钢应具有一 20°C 的冲击韧性的合格保证。 (5) 钢铸件采用的 铸钢材质应符合《一般工程用铸造碳钢件》（GB/T 11352)的 规 定。 17. 1 钢 结 构 材 料 453 (6) 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用 Z 向钢时，其材质应符合《厚度 方向性能 钢板》（GB/T5313)的规定。 (7) 对采用外露环境，且对耐腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用下的 承重结 构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合《耐候结构钢》（GB/T4171)的规定。 《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99)规定： (1) 高层建筑钢结构的钢材，宜采用 Q235 等级为 B、C、D 的碳素结构钢，以及 Q345 等级 为 B、C、D、E 的低合金高强度结构钢。其质量标准应分别符合《碳素结构 钢》（GB/T 700)和 《低合金高强度结构钢》（GB/T1591)的规定。当有可靠根据时， 可采用其他牌号的钢材。 (2) 承重结构的钢材应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和 硫、磷 含量符合限值。对焊接结构尚应保证碳含量符合限值。 (3) 抗震结构钢材的强屈比不应小于 1.2;应有明显的屈服台阶；伸长率应大于 20%；应有良 好的可焊性。 (4) 承重结构处于外露情况和低温环境时，其钢材性能尚应符合耐大气腐蚀和避免低 温冷脆 的要求。 (5) 采用焊接连接的节点，当板厚等于或大于 50mm，并承受沿板厚方向的拉力作用 时，应 按《厚度方向性能钢板》（GB/T5313)的规定附加板厚方向的断面收缩率，并不 得小于该标准 Z15 级规定的允许值。 (6) 高层建筑钢结构采用的钢材强度设计值，按《高层民用建筑钢结构技术规程》 (JGJ 99) 的规定采用。 (7) 钢材的物理性能，应按《钢结构设计规范》 （GB 50017)的规定采用。高层建筑 钢结构的 设计和钢材订货文件中，应注明所采用钢材的牌号、等级和对 Z 向性能的附加 保证要求。 17.1. 3. 3 钢材的代用和变通办法 钢结构应按照上述 17. 1. 3. 1 及 17. 1. 3. 2 的要求选择钢材的牌号，并提出对钢材的性 能要求， 施工单位不可随意更改或代用。因钢材规格供应短缺或其他原因必须代用时，必 须与设计单位共 同研究确定，并办理书面代用手续后方可实施代用，以下为钢材代用的一 般原则。 (1) 以高强度钢代替低强度钢时，应力求经济合理，并应综合考察代用钢材的性能，如塑性、 韧性、可焊性等，是否满足要求。 (2) 低强度钢原则上不可代替髙强度钢。必须代用时，需重新计算确定钢材的材质和 规格， 并须经原设计单位同意。 (3) 钢材机械性能所需的保证项目仅有一项不合格者，可按以下原则处理： 1) A 级普通碳素结构钢当冷弯性能合格时，抗拉强度的上限值可以不作为交货条件。 2) 普通碳素结构钢、低合金高强度结构钢及建筑结构用钢板冲击功值按一组 3 个 试样单值 的算术平均值计算，允许其中 1 个试样单值低于规定值，但不得低于规定值的 70%。否则，可以 从同一抽样产品上再取 3 个试样进行试验，先后 6 个试样的平均值不 得低于规定值，允许有 2 个 试样低于规定值，但其中低于规定值 70%的试样只允许有 1 个。 3) 耐候结构钢冲击功值按一组 3 个试样单值的算术平均值计算，允许其中 1 个试样 单值低 于规定值，但不得低于规定值的 70%。 454 17 钢 结 构 工 程 17.1.4 钢材的验收与堆放 17.1.4.1 钢材的验收 为实现从源头上控制钢结构工程的质量，必须严格执行钢材的验收制度，以下为钢材 验收的 主要内容： (1) 核对钢材的名称、规格、型号、材质、钢材的制造标准、数量等是否与采购单、 合同等 相符。 (2) 核对钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号相符。根据《碳素结构钢》(GB/T 700)、 《低合金高强度结构钢》（GB/T1591)、《建筑结构用钢板》（GB/T 19879) 及本章 17. 1.2 中的 规定等核査钢材的炉号、钢号、化学成分及机械性能等。关于钢材的 化学成分,《钢的成品化学成 分允许偏差》（GB/T 222)允许其与规定的标准数值有一定 偏差，见表 17-9。 钢材化学成分允许偏差（％) 表 17-9 元素 规定化学成分上限值 允许偏差 上偏差 下偏差 <0. 25 0. 02 0. 02 C 〉0. 25〜0. 55 0. 03 0. 03 >0.55 0. 04 0. 04 续表 元素 规定化学成分上限值 允许偏差 上偏差 下偏差 Μη <0，80 0.03 0.03 ' >0.80〜1. 70 0.06 0.06 Si <0. 37 0. 03 0. 03 >0. 37 0.05 0. 05 S <0. 05 0. 005 ' — ^>0. 05〜0. 35 0. 02 0. 01 Ρ <0. 06 0. 005 — >0. 06〜0. 15 0.01 0.01 V <0. 20 0. 02 0.01 Ti <0. 20 0. 02 0.01 Nb 0.015〜0. 060 0. 005 0. 005 Cu <0. 55 0.05 0. 05 Cr <1.50 0. 05 0. 05 Ni <1.00 0.05 0. 05 Pb 0. 15〜0. 35 0.03 0.03 AI >0.015 0. 003 0.003 N 0.010〜0. 020 0. 005 0. 005 Ca 0. 002〜0. 006 0. 002 0.0005 (3)钢材复验 17. 1 钢 结 构 材 料 455 1) 对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样复验。 ①国外进口钢材； ②钢材混批； ③板厚等于或大于 40mm，且设计有 Z 向性能要求的厚板； ④安全等级为一级的建筑结构和大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材； ⑤设计有复验要求的钢材； ⑥对质量有疑义的钢材。 2) 钢材复验内容应包括力学性能试验和化学成分分析，其取样、制样及试验方法可 按表 17-10 中所列的现行国家标准或其他现行国家标准执行。 钢材的化学成分分析和力学性能试验标准 表 17-10 序号 标准号 标 准 名 称 1 GB/T 20066 《钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法》 2 GB/T 222 《钢的成品化学成分允许偏差》 3 GB/T 223 《钢铁及合金化学分析方法》 4 GB/T 4336 《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法》 456 17 钢 结 构 工 程 续表 序号 标准号 标 准 名 称 5 GB/T 2975 《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》 6 GB/T 228 《金属材料室温拉伸试验方法》 7 GB/T229 《金属材料夏比摆棰冲击拭验方法》 8 GB/T 232 《金属材料弯曲试验方法》 3)当设计文件无特殊要求时，钢材抽样复验的检验批宜按下列规定执行。 ①对 Q235、Q345 且板厚小于 40mm 的钢材，对每个钢厂首批（每种牌号 6000 的 钢板或型 钢，同一牌号、不同规格的材料组成检验批，按 200t 为一批，当首批复试合格 可扩大至 400t 为 一批； ②对 Q235、Q345 且板厚大于或等于 40_的钢材，对每个钢厂首批（每种牌号 6000 的钢板或 型钢，同一牌号、不同规格的材料组成检验批，按 100t 为一批，当首批 复试合格可扩大至 400t 为一批； ③对 Q390 钢材，对每个钢厂首批（每种牌号 600t)，同一牌号、不同规格的材料组 成检验批， 按 60t 为一批，当首批复试合格可扩大至 300t 为一批； ④对 Q420 和 Q460 钢材，每个检验批由同一牌号、同一炉号、同一厚度、同一交货 状态的钢 板组成，且每批重量不大于 60t;厚度方向断面收缩率复验，Z15 级钢板每个检 验批由同一牌号、 同一炉号、同一厚度、同一交货状的钢板组成，且每批重量不大于 25t, Z25、Z35 级钢板逐张复验； 厚度方向性能钢板逐张探伤复验。 (4) 应对钢材进行外观检查，检查内容应包括：结疤、裂纹、分层、重皮、砂孔、变 形、机 械损伤等缺陷。有上述缺陷的应另行堆放，以便研究处理。钢材表面的锈蚀深度， 应不大于其厚 度负偏差的 0. 5 倍。锈蚀等级的划分和除锈等级见国家标准 GB 8923。 (5) 核查钢材的外形尺寸。有关国家标准中规定了各类钢材外形尺寸的允许偏差。 1) 热轧钢板的厚度允许偏差（GB/T 709—2006)见表 17-11。 热轧钢板的厚度允许偏差（_) 表 17-11 公称厚度 下列公称宽度的厚度允许偏差 <1500 >1500〜2500 >2500〜4000 >4000〜4800 3. 00〜5. 00 土 0. 45 士 0· 55 土 0. 65 — >5.00〜8. 00 + 0. 50 士 0. 60 土 0. 75 — >8. 00〜15. 0 土 0. 55 ±0. 65 士 0. 80 土 0. 90 >15. 0〜25. 0 土 0. 65 士 0. 75 土 0. 90 士 1.10 >25. 0〜40. 0 ±0.70 士 0. 80 士 1.00 士 1.20 >40. 0〜60. 0 士 0. 80 士 0. 90 士 1.10 士 1.30 >60. 0〜100 土 0. 90 土 1. 10 士 1. 30 土 1.50 >100 〜150 士 1.20 土 1.40 士 1. 60 ±1.80 >150 〜200 士 1.40 士 1.60 土 1.80 土 1.90 >200〜250 土 1. 60 士 1.80 士 2. 00 士 2. 20 >250〜300 士 1.80 + 2. 00 士 2.20 _ 士 2. 40 >300〜400 士 2. 00 士 2. 20 士 2. 40 士 2. 60 注：1.本表为 N 类（正偏差与负偏差相等）热扎钢板厚度允许偏差表； ... 2. A、B、C 类热扎钢板厚度、宽度、长度及不平度等允许偏差，见现行国家标准 GB/T.709—2006。 2)热轧角钢尺寸、外形允许偏差（GB/T 706—2008)，见表 17-12。 17. 1 钢 结 构 材 料 457热轧角钢尺寸、外形允许偏差（mm) 表 17-12 允许偏差 项 图 示 热轧不等边角钢 热轧等边角钢 边宽度φ<56 + 0.8 士 0. 士 1-8 士 1.2 d 、 I d V Λ b —边宽度 (B，6) 士 1.8 士 2.( >90 〜140 士 2. ±2.5 >140 〜200 士 3· 士 3. >200 边宽度φ<56 ±0.4 士 0. 〉56 〜90 边厚度 id) 士 0. >90 〜U0 士 1.0 >140 〜200 ±1.4 >200 + 50 <8000 长度α) 0 +80" 0 _ >8000 顶端直角 每米弯曲度<3mm 总弯曲度<总长度的 0. 30% 弯曲度 适用于上下、左右大弯曲 ①热轧不等边角钢按长边宽度 B。 3)热轧工字钢及热乳槽钢尺寸、外形允许偏差（GB/T 706—2008)，见表 17-13。 热轧工字钢、热轧槽钢尺寸、外形允许偏差（mm) 表 17-13 项 允许偏差 示 458 17 钢 结 构 工 程<100 士 2.0 100 〜<200 高度（Λ) 士 3. 200〜<400 ^400 士 4.0 士 1. 5 <100 士 2. 100 〜<150 b-d 士 2. 150 〜<200 宽度（6) 士 3·( 200〜<300 士 3. 300〜<400 ^400 士 0. 4 <100 士 0. 5 100 〜<200 腹板厚度 Q) 士 0. 200〜<300 土 0' 士 0. 300〜<400 ^400 续表 允许偏差 项 示 +50 0 <8000 长度α) +80 0 >8000 Τ<1. 5%6 2Τ<2.5%6 外缘斜度 (Τ) [ w 一 腹板挠度 δ<0. 156 每米弯曲度<2mm 总弯曲度<总长度的 0.20% 工字钢 17. 1 钢 结 构 材 料 459适用于上下、左右大弯曲 弯曲度 每米弯曲度<3mm 总弯曲度<总长度的 0. 30% 4)热轧Η型钢（宽、中、窄翼缘）尺寸、外形允许偏差（GB/T 11263—2005)，见 表 17-14。 热轧Η型钢（宽、中、窄翼缘）尺寸、外形允许偏差（_) 表 17-14 允 许 偏 差 项 示 士 2.0 <400 高度Η (按型号） a 士 3.0 400〜600 士 4.0 ^600 士 2.0 <100 宽度β (按型号） 士 2· 5 100〜200 士 3. >200 士 0. <5 士 0.7 士 1.0 士 1.5 士 2.0 士 0.7 士 1.0 士 1.5 士 1.7 士 2.0 5 〜<16 16 〜<25 25 〜<40 >40 —<5 〜<16 了 6 〜<25 〜<40 >40 续表 允 许 偏 差 项 图 示 + 60 0 ^7m 长度 长度每增加 lm 或 不足 lm 时，正偏差 在上述基础上加 5mm 〉 7m 高度（型号）<300 高度（型号）>300 T<1. 0%Βο但允许 偏差的最小值为 1. 5mm Τ<1.2%β0 但允许 偏差的最小值为 1.5mm 高度（型号）<300 弯曲度 适用于上下、左右大弯曲 <长度的 0. 15% 高度（型号）>300 高度（型号）<300 且宽度 （型号）<200 S={b-b2)/2 中心偏差 S 高度（型号）>300 且宽度（型号）>200 460 17 钢 结 构 工 程 高度（型号）<400 400〜<600 >600 + 3. E < 2. ( <2.5 <3.0 端面斜度《 e<1.6% (H 或 B)， 但允许偏差的 最小值为 3. 0mm 5)结构用钢管有热轧无缝钢管和焊接用钢管两大类，焊接钢管一般由钢带卷焊而成。 《结构 用无缝钢管》（GB/T 8162—2008)规定了一般工程结构用无缝钢管的外形、尺寸允 许偏差，见表 17-15。 结构用无缝钢管的外形、尺寸允许偏差（_) 表 17-15 项目 钢管种类 钢管公称外径 S/D 允许偏差 外径 热轧（挤皮、扩）钢管 — — 士 1%D 或士 0.50，取其中较大者 冷拔（$L)钢管 — — 士 1%D 或士 0.30，取其中较大者 续表 项目 钢管种类 钢管公称外径 S/D 允许偏差 <102 — 士 12. 5%S 或士 0.40，取其中较大者 ^0. 05 士 15%S 或士 0.40，取其中较大者 热轧（挤压）钢管 >102 >0. 05〜0. 10 ±12.5%S 或士 0.40，取其中较大者 >0. 10 + 12. 5%S -io%s 壁厚 热扩钢管 — 士 15%S 钢管公称壁厚 允许偏差 冷拔（乳）钢管 <3 +_^0 5^S 或士 0.15，取其中较大者 >3 + 12. 5%S -10%S 注：·0—钢管的直径；S—钢管的壁厚。 17.1.4.2 钢材的堆放 1. 堆放原则 钢材的堆放要以减少钢材的变形和锈蚀、节约用地、钢材提取和运转的方便为原则， 同时为 便于查找及管理，钢材堆放时宜按品种、规格分别堆放。 2. 室外堆放 (1) 堆放场地应平整、坚固，避免因场地较软而导致钢材变形；堆放在结构物上时， 宜进行 结构物的受力验算。 (2) 堆放场一般应高于四周地面或具备较好的排水能力，堆顶面宜略有倾斜并尽量使 钢材截 面的背面向上或向外（图 17-2)，以便雨水及时排走。 (3) 构件下面须有木垫或条石，以免钢材与地面接触而受潮锈蚀。 (4) 构件堆场附近不应存放对钢材有腐蚀作用的物品。 17. 1 钢 结 构 材 料 461 3. 室内堆放 (1) 在保证室内地面不返潮的情况下，可直接将钢材堆放在地面上，否则需采取防潮 措施或 在下方设置木垫或条石，堆与堆之间应留出走道（图 17-3)。 (2) 保证地面坚硬，满足钢材堆放的要求。 (3) 应根据钢材的使用情况合理布置各种规格钢材在堆场的堆放位置，近期需使用的 钢材应 布置在堆场外侧，便于提取。 4. 堆放注意事项 462 17 钢 结 构 工 程 图 17-3 钢材在仓库内堆放 (1) 堆放时每隔 5〜6 层放置楞木，其间距以不引起钢材明显的弯曲变形为宜。楞木 要上下 对齐，在同一垂直平面内。 (2) 为增加堆放钢材的稳定性，可使钢材互相勾连，或采取其他措施。这样，钢材的 堆放高 度可达到所堆宽度的两倍；否则，钢材堆放的高度不应大于其宽度。一般应一端对 齐，在前面立 标牌写清工程名称、牌号、规格、长度、数量和材质验收证明书编号等。钢 材端部根据其钢号涂 以不同颜色的油漆，油漆的颜色可按表 17-16 选用。 钢材牌号与色漆对照 表 17-16 名称 涂色标记 名称 涂色标记 普通碳素钢 Q195 (1 号钢） 蓝色 合金结构钢 锰钒钢 蓝色+绿色 Q215 (2 号钢） 黄色 钼钢 紫色 Q235 (3 号钢） 红色 钼铬钢 紫色+绿色 Q255 (4 号钢） 黑色 钼铬锰钢 紫色+白色 Q275 (5 号钢） 绿色 硼钢 紫色+蓝色 6 号钢 白色+黑色 铬钢 绿色+黄色 7 号钢 红色+棕色 铬硅钢 蓝色+红色 特种钢 加涂铝白色一条 铬锰钢 蓝色+黑色 优质碳素钢 5〜15 号 白色 铬铝钢 铝白色 20〜25 号 棕色+绿色 铬钼铝钢 黄色+紫色 30〜40 号 白色+蓝色 ,铬锰硅钢 红色+紫色 45〜85 号 白色+棕色 铬钒钢 绿色+黑色 15Mn〜40Mn 白色两条 铬锰钛钢 黄色+黑色 45Μη〜70Μη 绿色三条 铬钨钒钢 . ! 棕色+黑色 合金结构钢 锰钢 黄色+蓝色 铬硅钼钒钢 紫色+棕色 硅锰钢 红色+黑色 r — . — (3) 钢材的标牌应定期检查。选用钢材时，要顺序寻找，不准乱翻。余料退库时要检 查有无 标识，当退料无标识时，要及时核查清楚，重新标识后再人库。 (4) 考虑材料堆放时便于搬运，要在料堆之间留有一定宽度的通道以便运输。 (5)角钢、槽钢、工字钢等型钢的堆放可按图 17-2、图 17-3 的方式进行。 17.2 钢结构施工详图设计 施工详图设计是钢结构工程施工的第一道工序，也是至关重要的一步，详图设计的质 量直接 影响整个工程的施工质量。其工作是将原钢结构设计图翻样成可指导施工的详图。 17.2.1 施工详图设计基本原则 (1) 钢结构施 工详图的编制必须符合《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068)、 《钢结构设计规范》（GB50017)、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205)、《钢结构 焊接 17. 2 钢结构施工详图设计 463 规范》（GB50661)及其他现行规范、标准的规定。 (2) 施工详图设计必须符合原设计图纸，根据设计单位提出的有关技术要求，对原设 计不合 理内容提出合理化建议，所做修改意见须经原设计单位书面认可后方可实施。 (3) 钢结构施工详图设计单位出施工详图必须以便于制作、运输、安装和降低工程成 本为原 则。 (4) 原设计单位要求详图设计单位补充设计的部分，如节点设计等，详图设计单位需 出具该 部分内容设计计算书或说明书，并通过原设计单位签字认可。 (5) 钢结构施工详图为直接指导施工的技术文件，其内容必须简单易懂，尺寸标注清 晰，且 具有施工可操作性。 17.2.2 施工详图设计的内容 1. 节点设计 详图设计时参照相应典型节点进行设计；若结构设计无明确要求时，同种形式的连接 可以参 照相应典型节点；若无典型节点的情况，应提出由原设计确定计算原则后由施工详 图设计单位补 充完成。 2. 施工详图设计 详图基本由图纸目录、相关说明、平面定位图、构件布置图、节点图、预埋件图、构 件详图、 零件图等几部分组成，其中还应包括材料统计表和汇总表（包括高强度螺栓、栓 钉统计表）、标 准做法图、索引图和图表编号等。 (1) 施工详图上的尺寸应以 mm 为单位，标高单位为 m,标高为相对标高。 (2) 在设计图没有特别指明的情况下，高强度螺栓孔径按《钢结构高强度螺栓连接的 设计、 施工及验收规程》（JGJ82)选用。 3. 构件布置图 构件布置图主要提供构件数量位置及指导安装使用。施工详图中的构件布置图方位一 定要与 结构设计图中的平面图相一致。构件布置图主要由总平面图、纵向剖面图、横向剖 面图组成。 4. 构件详图 至少应包含以下内容： (1)构件细部、质量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部和锁口等； (2) 螺栓统计表，螺栓标记、直径、长度、强度等级；栓钉统计表； (3) 轴线号及相对应的轴线位置； (4) 布置索引图； (5) 方向；构件的对称和相同标记（构件编号对称，此构件也应视为对称）； (6) 图纸标题、编号、改版号、出图日期； (7) 加工厂、安装单位所需要的信息。 5. 根据施工要求，对于下述部位应选取节点绘示 (1) 较复杂结构的安装节点； (2) 安装时有附加要求处； (3) 有代表性的不同材料的构件连接处。当连接方法不相同或不类似时，需-一一 表 7K； (4) 主要的安装拼接接头，特别是有现场焊接的部位。 6. 整个结构和每根构件的紧固螺栓清单 应包括： 464 17 钢 结 构 工 程 (1) 螺栓（直径、长度、数量、强度等级），螺栓长度的确定方法须严格遵循《钢结 构高强 度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82)。 (2) 构件编号，详图号。 7. 图纸清单 (1) 应注明详图号、构件号、数量、质量、构件类别、改版号、提交日期。 (2) 文字：图纸上书写的文字、数字和符号等，均应清晰、端正、排列整齐，标点符 号应清 楚正确，所有文字、资料、清单、图纸均使用简体中文。 8. 构件清单 应注明构件编号、数量、净重和类别。 17.2.3 图纸提交与验收 (1) 施工详图设计单位提供给钢结构安装单位的施工详图必须经过自己单位内部自 审、互审 和专业审核，再由技术负责人批准后才能提交给钢结构安装单位，经过钢结构安 装单位审查后， 整理并报审设计院及业主。送审图纸一般提供电子档和 A3 白图 1 套。 (2) 钢结构安装单位根据钢结构设计图、相关标准对详图设计单位的施工详图进行审 核；审 核时如发现问题，应通知详图设计单位及时予以修改。 (3) 钢结构施工详图设计工期：施工详图的提交必须满足工程实施的现场施工进度和 加工厂 制作、连续供货要求。 (4) 钢结构施工详图的提交：详图设计单位按照施工单位、设计院及业主意见对详图 进行修 改，并经设计单位签字确认后，向钢结构施工单位提供正式版蓝图以及相关技术文 件资料。钢结 构施工单位确认无误后签收。 17.2.4 设 计 修 改 施工详图的设计必须完全依据原钢结构设计图，不得随意更改。如原结构设计发生了 修改或 者详图在设计中出现错误、缺陷和不完善等问题，其详图必须相应进行修改，修改 以设计修改（变更）通知单或升版图的形式发放。 (1) 无论何种原因需对原详图进行修改，均按以下方法进行: 1) 所绘图纸必须填写版本号，初版为 0 版本，对于图纸的每一次升版，都应加上云 线与版 次，目录和构件清单也作相应的升版，在同一张图中进行第二次升版时，应删除前 —■版的石线。 2) 在修改记录栏内写明修改原因、修改时间，并应有修改和校审人员签名。 3) 更改版本号。 (2) 图纸目录必须与同时发放的图纸相一致，若图纸升版，目录也必须相应升版。 (3) 所有图纸均按最新版本进行施工。 (4) 图纸换版后，旧版图纸自动作废。 17.2.5 常 用 软 件 钢结构详图设计软件发展迅速且不断改进，目前常用软件主要有 AutoCAD、Xsteel (Tekla Structures)等。 1. AutoCAD 软件 AutoCAD 是现在较为流行、使用很广的计算机辅助设计和图形处理软件。首先，按 建筑轴线 及结构标高进行杆件中心线空间建模；其次，杆件断面进行实体空间建模，并按 杆件受力性能划 分主次，使次要杆件被主要杆件裁切（减集），从而自动生成杆件端口的 空间相交曲线；最后形 成施工详图。 17. 2 钢结构施工详图设计 465 2. Xsteel 软件 Xsteel (Tekla Structures)是一套多功能的详图设计软件，具有三维实体结构模型与 结构分析 完全整合、三维钢结构细部设计、三维钢筋混凝土设计、项目管理、自动生产加 工详图、材料表 自动产生系统的功能。三维模型包含了设计、制造、安装的全部资讯需 求，所有的图面与报告完 全整合在模型中产生一致的输出文件，可以获得更高的效率与更 好的结果，让设计者可以在更短 的时间内作出更正确的设计。 强化了细部设计相关功能的标准配置，用户可以创建任意完整的三维模型，可以精确 地设计 和创建出任意尺寸的、复杂的钢结构三维模型，三维模型中包含加工制造及现场安 装所需的一切 信息，并可以生成相应的制造和安装信息，供所有项目参与者共享。 钢结构施工详图设计由 Xsteel 软件建立钢结构的三维实体模型后，生成 CAD 的构件 和零件 图，用 CAD 正式出图。 17.2.6 施工详图设计管理流程 施工详图设计一般由总工程师负责具体安排施工详图设计工作，由总工办进行综合协 调和控 制，以确保设计的完整、优质、对接良好等。施工详图设计单位应在整个施工详图 设计开始之前 充分理解原设计意图和具体要求，弁与设计单位、业主、监理等充分沟通和 协商，达成一致后才 进行正式的施工详图设计。 1·节点设计质量管理流程（图 17-4) 2.施工详图设计图纸质量管理流程（图 17-5) 466 17 钢 结 构 工 程 图 17-4 点施工详图设计质量管理流程 17.2.7 施工详图设计审査 钢结构啤工详图设计要严格执行“二校三审”制度，各级审查人员承担相应的责任。 1. 自检（自校） 奋#人员在完成设计文件和图纸初稿后，就应进行自检，仔细检查有无错误、遗漏， 与其他专 业的相关部分有无矛盾或冲突，自检的主要内容如下： (1) 是否符合任务书及有关协议文件要求，是否达到规定的设计目标； (2) 是否符合原设计图纸和要求； (3) 是否符合现行规范、规程、图集等标漼的有关规定；, (4) 图纸中的尺寸、数量等是否正确且无遗漏； (5) 图面廣量是杏符合要求。 2. 校对（专校） 在自检的基础上，由设计人员互相校对，或由专职校对人员校对，校对的主荽内容 如下： 17. 2 钢结构施工详图设计 467 图 17-5 施工详图设计图纸质量管理流程 (1) 核对详图中构件截面规格、材质等是否符合原设计图纸和要求； (2) 是否符合现行规范、规程、图集等标准的有关规定； (3) 图纸中的尺寸、数量等是否正确无遗漏。 3. 审核 … 经过校对的设计文件和图纸，由深化设计负责人进行审核，审核的主要内容如下： (1) 结构布置是否符合原设计结构体系； (2) 主要构件的截面规格、材质等是否符合原设计图纸和要求； (3) 关键节点是否符合原设计意图和现行规范、规程、图集等标准的有关规定； (4) 关键图纸有无差错； (5) 施工详图格式、图面表达是否满足要求，图纸数量是否齐全。 4. 审定 审定工作由施工详图设计单位的总ϊ程师负责，审定的主要内容如下： (1) 施工详图是否符合设计任奪书要求，坊到设计目标； (2) 结构布置是否符合原设计结构体系，是否符合相关规范标准； (3) 施工详图格式、图面表达是满足要求，图纸数量是否齐全。 5. 审批 审批工作由原设计单位负责，施工详图须经过原设计单位审批并签$倉，方可下发 使用。 468 17..钢 结 构 工 程 17.3 钢结构加工制作 17.3.1 加工制作工艺流程 钢结构制作的工序较多，主要包括原材'料进厂、放样、号料、零部件加工、组装、焊 接、检 测、除诱、涂装、包装直至发运等。由于制造厂设备能力和构件制作要求各有不 同，制定的工艺 流程也不完全一样，所以对加工顺序要合理安排，尽可能避免或减少工件 倒流，减少来回吊运时 间。一般的大流水作业工艺流程见图 17-6。 图 17-6 大流水作业工艺流程图 17.3.2 零 部 件 加 工 17.3.2.1 放样 放样是钢结构制作的首道工序，设计图纸上不可知的尺寸或近似尺寸可以在放样时得 到。放样是以设计图纸为准，发现问题则应及时反馈给设计师，以便及时改进并完善设 计。放样 方法有以下几种： '1.手工放样 在样台上以 1:1 实尺放样，俗称放大样。放样后经过技术部门或质检员认可，再制 作样板。 在样板上写明如下内容和符号：部件名称，零件编号，钢材牌号、规格、数量， 标出中心线（$)、 对合线（ΐ)、接缝线（$)、断线（$)、折变线（Φ)以及其他加工 符号。对于对称的零部件，可以制 作半块样板，其对称中心线用符号（ID)表示，称为反 中线。为了防止样板变形，应在样板上画一 根直线，称作基准或检验线。 17. 3 钢结构加工制作 469 大的构件样板，可用 8mmX75mm 木条制作，小构件样板可用黄板纸（俗称马粪纸) 等材料制 作。 2. 比例放样与光学投影放样 由于钢结构构件大型化和实尺放样样台的限制，大型钢构件可采用比例放样和光学投 影放样。 能一次将外板的外形尺寸和外板的加工肋骨线位置通过 1 : 10 的比例放样展开放 大到号料机上， 图形误差不大于 2mm。采用比例放样后的工时为实尺放样的 60%，采用 光学投影放样后的工时 为手工放样的 40%，比例放样占地面积为实尺放样与手工放样的 20%,由此可见其优越性。 3. 数学放样与数控号料、切割 随着电子计算机技术的发展，数学放样逐渐被用来对空间弯曲、表面平滑的构件进行 结构排 列和结构展开，最后输出数据（到计算机），进行数控切割；或输入肋骨冷弯机， 进行肋骨的加 工。数字放样是把放样、号料、切割三道工序转变为计算机数据处理、数控 号料、切割这三道工 序。若巳知钢板规格，则运用电子计算机进行排料（套料），然后将 数据输入数控切割机，就可 割出所需形状的外板。但对要进行冷加工及火工热加工的双向 曲度外板，则仍然需要手工展开肋 骨剖面线，制作三角样板作为加工外板用。 放样时，铁、刨的工件要考虑加工余量，所有加工边一般要留加工余量 5mm。焊接 构件要按 工艺要求放出焊接收缩量，除表 17-17 中给出的预放收缩量外，还可参考表 17- 18 所给出的预放 收缩量数值。 表 17-17 各种钢材焊接接头的预放收缩量（手工焊或半自动焊） 预放收缩量（一个接头处）（mm) 名称 接头式样 注释 Γ.罾? V 形单面坡口 X 形双面坡口 CZXZ2 无坡口对接预放收缩比较 小些 钢板对接 1.5〜2 2. 5〜3 槽钢对接 工字钢对接 大规格型钢的预放收缩量比 较小些 自动焊工字形构件（梁柱为主或其他部件）的预放收缩量（_) 表 17-18 ί一翼缘板厚度；ίί一工字形髙度; β—翼缘板高度；_1 一件长； 5 —腹板厚度；L 一收缩后的长度； Α—腹板厚度；幻一预放收缩量； I 一焊缝高度； Η d B t L 预放量 Η d B t L 预放量 Η δ B t L 预放量 470 17 钢 结 构 工 程 400 8 160 15 6〜7 5〜6 600 14 600 20 10 〜11 3. 5 1000 12 420 25 10 〜11 3.5 400 8 200 15 6〜7 5〜6 600 14 600 25 10 〜11 3 1000 16 500 25 10 〜11 3 400 8 300 15 6·7 4〜4. 5 600 16 600 30 10 〜11 2. 5 1000 18 500 30 10 〜11 3 400 10 360 15 6〜7 3 800 16 600 40 10 〜11 2 1000 20 600 30 10 〜11 3 400 12 420 15 8〜9 6 800 10 240 15 8〜9 3 1000 20 600 40 10 〜11 2 400 14 420 20 8〜9 4 800 10 210 20 8〜9 6 1200 14 600 25 10 〜11 3 400 14 420 20 8〜9 3. 5 800 10 300 20 8〜9 5 1200 16 600 30 10 〜11 3 400 16 420 30 8〜9 2.5 800 10 360 20 8〜9 4 1500 14 600 25 10 〜11 3 400 16 420 40 10 〜11 3.5 800 12 360 25 8〜9 3. 5 1500 16 600 30 10 〜11 2.5 500 8 200 15 6〜7 5〜6 800 12 420 25 8〜9 3 1600 16 600 25 10 〜11 2 500 8 240 15 6〜7 4.5 800 14 500 25 10 〜11 3. 5 1600 18 600 30 10 〜11 2 600 8 240 15 6〜7 4 800 14 600 25 8〜9 3 1800 20 600 30 10 〜11 2 600 8 300 15 6〜7 3 1000 12 300 25 8〜9 3. 5 1800 20 600 40 10 〜11 1. 5 600 12 420 15 8〜9 4 1000 12 300 25 8〜9 3. 5 2000 20 600 30 10 〜11 1.5 600 12 420 20 8〜9 3. 5 1000 12 360 25 8〜9 3 2000 20 600 40 10 〜11 1.5 600 12 420 25 8〜9 2.5 1000 12 420 25 10 〜11 3. 5 2200 20 600 40 10 〜11 1.5 注：此表为 10m 长度范围内预放收缩量表。 如果图纸要求桁架起拱，放样时上、下弦应同时起拱。起拱时，一般规定垂直杆的方 向仍然 垂直于水平方向线，而不与下弦杆垂直。 样板、样杆的精度要求，见表 17-19。 样板、样杆制作尺寸的允许偏差 表 17-19 项 目 允许偏差 项 目 允许偏差 平行线距离和分段尺寸 士 0. 5mm 样板对角线差 1. 0 mm 样板长度 士 0. 5mm 样杆长度 士 1. 0 mm 样板宽度 士 0. 5mm 样板的角度 士 20' 17.3.2.2 号料 号料是利用样板、样杆或根据图纸，在板料及型钢上画出孔的位置和零件形状的加工 界线。号料的一般工作内容包括：检查核对材料；在材料上画出切割、铣、刨、弯曲、钻 孔等加 工位置；打冲孔；标注出零件的编号等。 常用的号料方法有： (1) 集中号料法。由于钢材的规格多种多样，为减少原材料的浪费，提高生产效率， 应把同 厚度的钢板零件和相同规格的型钢零件，集中在一起进行号料，称为集中号料法。 (2) 套料法。在号料时，要精心安排板料零件的形状位置，把同厚度的各种不同形状 的零件 和同一形状的零件，进行套料，称为套料法。 (3) 统计计算法。是在型钢下料时采用的一种方法。号料时应将所有同规格型钢零件 的长度 归纳在一起，先把较长的排出来，再算出余料的长度，然后把和余料长度相同或略 短的零件排上， 直至整根料被充分利用为止。这种先进行统计安排再号料的方法称为统计 计算法。 (4) 余料统一号料法。将号料后剩下的余料按厚度、规格与形状基本相同的集中在一 起，把 较小的零件放在余料上进行号料，称为余料统一号料法。 17. 3 钢结构加工制作 471 号料应以有利于切割和保证零件质量为原则。号料所画的实笔线条粗细以及粉线在弹 线时的 粗细均不得超过 1mm;号料敲凿子印间距，直线为 40〜60mm，圆弧为 20〜 30mm。号料允许偏 差见表 17-20。 号料允许偏差（_) 表 17-20 项 目 允许偏差 项 目 允许偏差 零件外形尺寸 ±1.0 孔距 +0- 5 17.3.2.3 切割 号料以后的钢材，须按其所需的形状和尺寸进行切割下料。常用的切割方法有：机械 切割、气割、 等离子切割，其使用设备、特点及适用范围见表 17-21。 各种切割方法分类比较 表 17-21 类另 IJ 使用设备 特点及适用范围 剪板机 型钢冲剪机 联合冲剪 机 切割速度快、切口整齐、效率高，适用于薄钢板、冷弯檩条的切割 机械剪切 无齿锯 切割速度快，可切割不同形状、不同类别的各类型钢、钢管和钢板，切 口不光洁， 噪声大，适于锯切精度要求较低的构件或下料留有余量，最后 尚需精加工的构件 砂轮锯 切口光滑、生刺较薄，易清除，噪声大，粉尘多，适于切割薄壁型钢及 小型钢管， 切割材料的厚度不宜超过 4mm 锯床 切割精度髙，适于切割各类型钢及梁、柱等型钢构件 气割 自动切割 切割精度髙，速度快，在其数控精度时可省去放样、画线等工序而直接 切割，适 于钢板切割 手工切割 设备简单，操作方便，费用低，切口精度较差，能够切割各种厚度的 钢材 等离子切割 等离子切割机 切割温度髙，冲刷力大，切割边质量好，变形小，可以切割任何髙熔点 金属，特 别是不锈钢、铝、铜及其合金等，切割材料的厚度可至 20 〜30mm 机械剪切高强度的零件厚度不宜大于 12. Omm，剪切面应平整。碳素结构钢在环境温 度低于 一 20Ό、低合金高强度结构钢在环境温度低于一 15Γ时，不得进行剪切、冲孔。 气割前钢材切割区域表面应清理干净。切割时，应根据设备类型、钢材厚度、切割气 体等因 素选择适合的工艺参数。 钢网架（桁架）用钢管杆件宜用管子车床或数控相贯线切割机下料，下料时应预放加 工余量 和焊接收缩量，焊接收缩量可由工艺试验确定。 机械剪切、气割及钢管杆件切割允许偏差见表 17-22。 机械剪切、气割及钢管切割允许偏差（mm) 表 17-22 项 目 允许偏差 零件宽度、长度 ±3.0 气割 切割面平面度 0. 05^,且不应大于 2. 0 割纹深度 0. 3 局部缺口深度 1.0 零件宽度、长度 ±3.0 472 17 钢 结 构 工 程 机械剪切 边缘缺棱 1.0 型钢端部垂直度 2. 0 长度 ±1.0 钢管杆件加工 端面对管轴的垂直度 0. 005r 管口曲线 1. 0 注：t 一切割面厚度；）·一钢管半径。 17. 3. 2.4 矫正 钢结构矫正是指利用钢材的塑性、热胀冷缩特性，通过外力或加热作用，使钢材反变 形，以 使材料或构件达到平直及一定几何形状要求，并符合技术标准的工艺方法。 1. 钢材矫正的形式 (1) 矫直··消除材料或构件的弯曲； (2) 矫平：消除材料或构件的翘曲或凹凸不平； (3) 矫形：对构件的一定几何形状进行整形。 2. 钢材矫正的常用方法 (1) 机械矫正：机械矫正钢材是在专用机械或专用矫正机上进行的。常用的矫正机械 有滚板 机、型钢矫正机、Η型钢矫正机、管材（圆钢）调直机等。 (2) 加热矫正：当钢材型号超过矫正机负荷能力或构件形式不适于采用机械矫正时， 采用加 热矫正（通常采用火焰矫正）。加热矫正不但可以用于钢材的矫正，还可以用于矫 正构件制造过 程中和焊接工序产生的变形，其操作方便灵活，因而应用非常广泛。 (3) 加热和机械联合矫正：实际工程中往往综合采用加热矫正和机械矫正。 3. 钢材矫正的工艺要求 (1) 碳素结构钢在环境温度低于一 16°C、低合金高强度结构 钢在环境温度低于一 12°C 时，不应进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金高强度结构钢在加 热矫正时，加热温 度不应超过 90CTC。低合金高强度结构钢在加热矫正后应自然冷却。 (2) 矫正后的钢 材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于 0. 5mm，且 不 应大于该钢材厚度负允许偏差的 1/2。 (3) 冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表 17-23 的要求。 (4) 钢材矫正后的允许偏差，应符合表 17-24 要求。 冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高（_) 表 17-23 钢材类别 图 例 对应轴 矫正 弯曲 r f r f 钢板、扁钢 a：—i ■ L ,1 χ-χ 50ί I2 400ί 2St L2 200ί ry (仅对扁钢轴线） 1006 I2 8006 506 L2 4006 17. 3 钢结构加工制作 473 角钢 -ο X - 1 ——Λ： χ-χ 906 ί2 720b 456 I2 3606 槽钢 X χ-χ 50" I2 400" 25" L2 200h Ty 906 I2 720b 456 L2 3606 工字钢 i-----------------X ,1 χ-χ 50" L2 400Λ 25" /2 200h Ty 506 Z2 4006 256 L2 2006 注：7^曲率半径；/一弯曲矢高；Z—弯曲弦长；ί 一板厚；卜宽度。 钢材矫正后的允许偏差（_) 表 17-24 项 目 允许偏差 图 例 钢板的局部平面度 ί<14 1.5 ^---------------------------------^--------------- , t>U 1.0 1 7""v.V777? 1000 型钢弯曲矢高 //1000 且不应大于 5.0 角钢肢的垂直度 6/100 且双肢栓接角钢的 角度 不得大于 90° ^ L A I 续表 项 目 允许偏差 图 例 槽钢翼缘对腹板的垂直度 b/SO 1 P /： L： — 工字钢、Η型钢翼缘对·腹板的垂直度 6/100 且不大于 2.0 ■ b C=L J= E -s： t- 17.3.2.5 边缘加工 边缘加工系指板件的外露边缘、焊接边缘、直接传力的边缘，需要进行纟产、刨、铣等 的加 474 17 钢 结 构 工 程 工。常用的边缘加工方法主要有：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工 等。边缘加 工的允许偏差见表 17-25。 焊缝坡口一般可采用气割、铲削、刨边机加工等方法；对某些零部件精度要求较高 时，可采 用铣床进行边缘铣削加工，加工后的允许偏差应符合表 17-26 的规定。 边缘加工的允许偏差 表 17-25 项 目 允许偏差 零件宽度、长度 dzl. 0mm 加工边直线度 L/3000»且不应大于 2. Omm 相邻两边夹角 ±6' 加工面垂直度 0. 025/,且不应大于 0. 5mm 加工面表面粗粮度 0. 05mm 零部件铣削加工后的 允许偏差（mm) 表 17-26 项 目 允许偏差 两端铣平时零件长度、宽度 ±1.0 铣平面的平面度 0. 3 铣平面的垂直度 L/1500 17.3.2.6 滚圆 滚圆也称卷板，是指在外力的作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生 弯曲变 形（中层纤维不变）。当圆筒半径较大时，可在常温状态下卷圆，如半径较小和钢 板较厚时，应 将钢板加热后卷圆。 滚圆是在卷板机（又叫滚板机、乳圆机）上进行的，它主要用于滚圆各种容器、大直 径焊接 管道、锅炉汽包和髙炉等壁板之用。在卷板上滚圆时，板材的弯曲是由上滚轴向下 移动时所产生 的压力来达到的。 17. 3. 2. 7 煨弯 在钢结构的制造过程中，弯曲、弯扭等形式的构件一般采用煨弯的工艺进行加工 制作。 根据加工方法的不同，煨弯分为压弯、滚弯和拉弯。 (1)压弯是用压力机压弯钢板，此种方法适用于一般直角弯曲（V 形件）、双直角弯 曲（U 形 件），以及其他适宜弯曲的构件。 (2) 滚弯是用卷板机滚弯钢板，此种方法适用于滚制圆筒形构件及其他弧形构件。 (3) 拉弯是用转臂拉弯机和转盘拉弯机拉弯钢板，它主要用于将长条板材拉制成不同 曲率的 弧形构件。 根据加热程度的不同，煨弯又可分为冷弯和热弯。 (1) 冷弯是在常温下进行弯制加工，此法适用于一般薄板、型钢等的加工。 (2) 热弯是将钢材加热至 950〜110CTC，在模具上进行弯制加工，它适用于厚板及较 复杂 形状构件、型钢等的加工。 钢管弯曲成型的允许偏差见表 17-27。 钢管弯曲成型的允许偏差（_) 表 17-27 17. 3 钢结构加工制作 475 项目 允许偏差 项目 允许偏差 直径（心 土 d/200 且<±5. 0 管中间圆度 办 100 且<8. 0 构件长度 士 3.0 弯曲矢高 L/1500 且<5.0 管口圆度 d/200 且<5. 0 17.3.2.8 制孔 孔加工在钢结构制造中占有一定的比重，尤其是高强度螺栓的采用，使孔加工不仅在 数量上， 而且在精度要求上都有了很大的提高。制孔可采用钻孔、冲孔、铣孔、铰孔、镗 孔和锪孔等方法。 制孔应符合下列规定： (1)采用钻孔制孔时，应符合以下规定： 1) 钻孔前宜进行定位画线和打样冲孔控制点（数控钻床可由数控程序控制直接进行 钻孔）， 采用成叠钻孔时，应保持零件边缘对齐； 2) 钻孔后若需扩孔、镗孔或铰孔，钻孔时宜按表 17-28 留出合理的切削余量。 扩孔、镗孔、铰孔切削余量（_) 表 17-28 序号 孔直径 扩孔或镗孔 粗铰孔 精铰孔 1 6〜10 0. 8〜1. 0 0. 1 〜0. 15 0. 04 2 10 〜18 1.0 〜1.5 0. 1 〜0. 15 0. 05 3 18 〜30 1. 5〜2. 0 0. 15 〜0. 2 0. 05 4 30 〜50 1. 5〜2. 0 0. 2〜0. 3 0. 06 (2) 采用冲孔制孔时，应符合以下规定： 1) 冲孔孔径不得小于钢材的厚度，且当环境温度低于一 20Ό时，禁止冲孔； 2) 在工字钢和槽钢翼缘上冲孔时，应用斜面冲模，其斜表面应和翼缘的斜面相一致; 3) 冲孔上、下模的间隙宜为板厚的 10%〜15%,冲模硬度一般为 HRC40〜50; 4) 一般情况下在需要所冲的孔土再钻大时，则冲孔宜比指定的直径小 3mm。 (3) 制成的螺栓孔，应垂直于所在位置的钢材表面，倾斜度应小于 1/20,其孔周边 应无毛刺、 破裂、喇叭口或凹凸的痕迹，切屑应清除干净。 (4) 制成孔眼的边缘不应有裂纹、飞刺和大于 1.0mm 的缺棱，由于清除飞刺而产生 的缺棱 不得大于 1. 5mm。 (5) 高强度螺栓连接件当采用大圆孔或槽孔时，只可在同一个摩擦面中的盖板或芯板 按相应的扩大孔型制孔，其余仍按标准圆孔制孔。 17.3. 2. 9 组装 组装，亦可称拼装、装配、组立。组装工序是把制备完成的半成品和零件按图纸规定 的运输 单元，装配成构件或者部件，然后将其连接成为整体的过程。 钢结构构件宜在工作平台和组装胎架上组装，常用的方法有地样法、仿形复制装配 法、立装、 卧装、胎模装配法等，具体见表 17-29。 钢结构构件组装的方法及适用范围 表 17-29 序号 方法名称 方 法 内 容 适用范围 1 地样法 用 1 : 1 的比例在装配平台上放出构件实样，然后根 据零件在 实样上的位置，分别组装起来成为构件 桁架、构架等小批量结构的 组装 476 17 钢 结 构 工 程 2 仿形复制装配法 先用地样法组装成单面（单片）的结构，然后定位 点焊牢固， 将其翻身，作为复制胎模，在其上面装配 另一单面的结构， 往返两次组装 横断面互为对称的桁架结构 3 立装 根据构件的特点及其零件的稳定位置，选择自上而 下或自下 而上地装配 放置平稳，高度不大的结构或 者大直 径的圆筒 4 卧装 将构件放置于卧的位置进行的装配 断面不大，但长度较大的细长 的构件 5 胎模装配法 将构件的零件用胎模定位在其装配位置上的组装 方法 制造构件批量大、精度高的 产品 17.3.3 Η型钢结构加工 17.3.3.1 加工工艺流程 17.3.3.2 加工工艺及操作要点 (1) 放样、下料：钢板放样采 用计算机放样，放样时根据零件加 工、焊接等要求加放一定 加工余量 及焊接收缩量；钢板下料切割前需 保证钢板平直，必要时采用矫平机 进行矫平并进行 表面清理。切割设 备主要采用数控等离子、火焰多头 直条切割机等。 (2) 零件加工：加劲板，牛腿 翼缘、腹板等小件采用数控切割或 半自动切割机进行切割下 料。坡口 加工采用半自动切割机。 (3) Η型钢的组装：Η型钢的 翼板下料后应标出腹板组装的定位 线，翼板标出宽度方向中 心线，以 Η型钢结构的加工工艺方框流程见图 17-7。 翼板下料 腹板下料 尺寸检查-------------- Η型组立 ---------- ------------腹板坡口 Η型焊接---------------- 尺寸、焊缝检查 尺寸检査-------------- Η型校正 Η型二次加工 涂装 ...........成品检査 入库 图 17-7 Η型钢结构加工流程 此为基准进行Η型钢的组装。Η型钢组装在Η型钢组 立机上或设置胎架进行组装，组装定位焊所采 用的焊接 材料须与正式焊缝的要求相同。为防止在焊接时产生过 大的变形，拼装可适当用斜撑进 行加强处理，斜撑间隔 视Η型钢的腹板厚度进行设置。 17. 3 钢结构加工制作 477 图 17-8 Η型钢的焊接顺序 (4) Η型钢的焊接：Η型构件组装好后吊入自动埋 弧焊机上进行焊接，焊接顺序如图 17-8 所示。按焊接规 范参数进行施焊。对于钢板较厚的构件焊前应预热，预 热采用电加热器进行，预 热温度按对应的要求进行控制。 (5) Η型钢矫正：Η型钢翼板的平面度，采用Η型 钢翼缘矫正机进行矫正。Η型钢翼板与腹板 的垂直度及 旁弯，采用火焰校正，矫正温度控制在 600〜800°C，采用红外测温仪进行温控。 17.3.3.3 加工注意事项 (1) 所使用的计量器具必须经过计量部门的校验复核，合格并符合国家标准要求的，方能使 用。 (2) 钢材进行矫正时应 注意环境温度，碳素结构钢在环境温度低于一 16Γ、低合金高 强 度结构钢在环境温度低于一 12°C 时不应进行冷矫正。采用加热矫正时，加热温度、冷却 方式应 符合表 17-30 的规定。 加热矫正工艺要求 表 17-30 加热温度、冷却方式 Q345 Q235 加热温度、冷却方式 Q345 Q235 加热至 850〜90(TC 然后水冷 X X 加热至 850〜90(TC， X X 加热至 850〜90CTC 然后自然冷却 〇 〇 然后自然冷却到 650Ό以下后水冷 加热至 600〜65(TC 后直接水冷 X 〇 注：1. X—不可实施；Ο—可实施； 2.上述温度为钢材表面温度，冷却时当温度下降到 200〜400Ό时，须将外力全部解除，使其自然收缩。 (3) 焊接Η型钢长 度方向应按焊缝不同形式及构件截面，每米放出 0. 3〜0.8mm 余 量，每道全熔透加劲板约放出 0. 75mm 余量。对Η型钢截面高度（腹板宽度）的 加工余量，主焊 缝采用角焊缝时用公差控制；全熔透时，应在零件图上规定 2mm 余 量；当用火焰进行校正时， 截面高度应放出 3〜4mm 余量。构件的长度方向应放出足 够的余量，校正完毕后切头。当采取机 械加工处理（刨或铣）时，应放 5mm 机加工 余量。 切割时应明确相应正负公差。如Η型钢腹板、牛腿长度应放出 0〜2mm 正公差；加 劲板应放 出 0〜2mm 负公差。详细公差值应根据具体结构形式在工艺文件上进行规定。 余量值和公差应在首件或首批构件完成时，记录好收缩值，作为后批构件缩放余量的 依据。 当无法判断收缩量时，应通过工艺试验确定或加大余量切头。 478 17 钢 结 构 工 程 (4) 装配时，应选择正确的基准面。钢柱标高方向以柱底安装孔为装配基准，截面方 向以截 面中心线为装配基准。钢梁长度方向以左端孔中心为装配基准，截面方向以钢梁上 表面为装配基 准。牛腿以牛腿腹板为装配基准，并保证垂直。 17.3.4 管 结 构 加 工 17.3.4.1 加工工艺流程 图 17-9 管桁架加工工艺流程图 加工前应仔细核对图纸及模型，确认无误后方可进行加工；各道工序使用的测量工具 必须通 过检测且统一，避免因测量工具引起质量纠纷；认真阅读工艺文件，了解工件的尺 寸公差要求和 其他技术要求；对所用的机械进 行试运转，检査机械各部位工作是否正常，防 护装置控制结构是 否安全可靠。按要求做好准 备工作后按如下的工艺流程进行加工。 1. 管枏架加工工艺流程（图 17-9) 2. 钢管柱加工工艺流程（图 17-10) 17.3.4.2 加工工艺及操作要点 1. 钢管桁架 (1) 编程：根据设计模型运用相贯线切 割程序编制软件编制相应的切割下料程序。 编制的程序中包含以下信息：管件长度，坡 口角度，焊接间隙等。管件相贯顺序应遵循 以下原则： 较小管径的钢管贯于较大管径的 钢管上；相同管径壁厚较小的钢管贯于壁厚 较大的钢管上；同时， 在加工前确定各区域 连接部位间的相贯顺序，并严格执行，防止 贯口切割重复。 由程序生成的管件长度和设计模型或图纸 中管件长度间的误差要在设计允许的范围内；焊接坡口 形式以及焊接间隙等均严格按照设 计的相关说明执行。 (2) 相贯线切割下料：相贯线切割过程中应及时做好构件标识及其保护工作。钢管的 标识必 须清晰明了，按照构件分类堆放，同时做好加工、交接记录，防止生产混乱。 (3) 煨弯：若钢管件是直管零件，不需要弯制成型，检验合格后可直接进行下一工 序拼装的 制作》管件若需要弯曲，按照弯制成型加热程度可以分为热弯成型和冷弯 成型。 17. 3 钢结构加工制作 479 (4) 弯管检测：管件弯制完成后，需要对其煨弯的弧度进行检验，是否达到精度 要求。 (5) 拼装：管枏架需要进行预拼装时， 应根据本手册 17. 3. 8 节的相关拼装步骤和条 款 进行》 2. 钢管柱 (1) 下料：零件校平、下料、拼版》 (2) 压头：采用大型油压机进行钢板两端部压头，用专用模具压制直边端的预弯段， 其弯曲 半径应小于实际弯曲半径》钢板端部的压制次数为至少三次，先在钢板端部 150mm 范围内压一 次，然后在 300mm 范围内重压二次，以减小钢板的弹性，防止头部失 图 17-10 钢管柱加工工艺流程图 圆，压制后用不小于 500mm 的样板检查，切割两端余量后并开坡口。 (3)卷制：卷管时采用渐进式卷管，不得强制成型。 17.3.4.3 加工注意事项 (1) 在加工制作过程中，同一构件的管件应同一批次加工，在堆放及转运过程中也应 集中， 480 17 钢 结 构 工 程 避免管件混淆。 (2) 在整个加工制作过程中，应始终注意构件号的标识的保护，避免引起混淆。 (3) 制作过程中使用火焰加工时，操作人员应精神集中，避免被火焰及高温工件烧 伤、烫伤。 (4) 在吊运过程中应严格按起重规程执行，避免出现人员碰伤、砸伤。 17.3.5 箱 形 结 构 加 工 17.3.5.1 加工工艺流程图 箱形柱制作工艺流程见图 17-11, 1 翼缘板 1 1 腹 板 丨 丨 内 隔 板 丨 丨 电 渣 焊 垫 板 11 气保焊塾板1 ,_1__, 1 数 控 下 料 丨 1 1 切 割 丨 1 切 割 1 铣或 I 工 隔板组装 割下端坡口 割下端坡口 割孔、开坡 按长度开条 按长度开条 口、钻孔 1 1 校平 1 校 平 1 铣四个角 画 组 装 线 打 好 样 冲 开坡α I 工艺隔板 I 下料 隔板封焊 I I 下 A 板 I 1 现场连接耳板] 1 组成娜 1 UT I 1 . 隔板与腹板 1 * 气保焊 牛腿连接板 上端头顶板 下端垫板 I I 下料 I 下料 下料 i 组装成箱形 主焊缝气保 焊打底 下―料 I 开坡口 开坡口钻孔 开坡口钻孔 埋弧自动焊 填充盖面 UT 1 组装 焊接 h 1 表面处理 1 1 成品 1 υτ I 画电渣焊焊 孔位置线 电渣焊 UT I 校:正 I I 端▼铣 l· 图 17-11 箱形柱制作工艺流程图 17.3.5.2 加工工艺及操作要点 17. 3 钢结构加工制作 481 1.零件下料与加工 (1)主材进行下料时，采用龙门式平行火焰切割机进行下料，以确保主材的平直度。翼缘板和 腹板下料具体要求为：宽度公差± 1mm、垂直度公差 1mm，翼板腹板两侧同时 切割；在板材宽 度的端头先用横向割刀切割坡口，单面 35°留 2mm 钝边，坡口与纵向切 割线保证垂直；然后以 实际长度下料。 实际下料长度=柱长+2_ (割缝补偿量）+0.5_ (隔板电渣焊收缩量）+3_ (柱本身焊接收缩量）+4mm (上端头铣削量）-G (下端头预留间隙）。 主材腹板的坡口加工采用半自动气体切割机进行，腹板的两边坡口应同时切割，以防 一边切 割后旁弯。 图 17-12 为箱体全焊透及部分焊透翼缘板与坡口的形式。 35。 腹板 PL6X30 扁钢衬垫 mm ⑷ (b) 图 17-12 箱体全焊透及部分焊透翼缘板与坡口的形式 <α)箱体全焊透翼缘板与腹板坡口形式；（W 箱体部分焊透翼 缘板与腹板坡口形式 t—翼板’腹板厚度 全焊透区域 部分焊透区域 在部分熔透和全焊透坡口交界位置，用气割将过渡处在部分焊透坡口处割除一个小三 角块， 再用砂轮打磨以平缓过渡，见图 17-13。 四块立板都应检査弯曲度，对弯曲超过 3mm 的应校直后交装配。 (2) 隔板及衬板的下料，隔板利用数控切 割，尺寸规定为： 图 17-13 部分培透和全焊透坡口交界处理 箱体内壁宽度（β—2ί) +8mm (铣削量） 62=箱体内壁宽度一 50mm (电渣焊焊孔 25mmX2) 式中 B——箱体外壁宽度； t——箱体翼板厚度。 电渣焊衬垫板亦可由定制的扁钢在带锯上按实际长度下料，可不用铣边。 (3) 连接耳板、工艺隔板、上端端统处顶板和下端衬垫板按图纸给定尺寸和相应工艺 要求 切割备料，见图 17-14。 1) 连接板钻孔时孔边距比图纸尺寸加大 1mm，以保证焊完后孔到箱体的距离符合图 纸尺 寸，见图 17-14 U)。 2) 下端坡口处衬垫板下成四块规格一样的，一短边抵住另一长边围成圈，若为 6mm 可用 扁钢衬垫条，按长度切割，见图 17-14 (6)。 3) 顶板下料，取 16mm 板材，尺寸比β—2ί小 1〜2mm，以便最后推进去封堵焊接， 四边 单面坡口 45°，留 4mm 钝边，见图 17-14 (c)。 4) 工艺隔板下料， 取 8mm 板材，用剪板机定位剪切，长宽公差±1. Omm，对角线 公差 2.0mm，四个角倒角 25mmX25mm，见图 17-14 W)。 482 17 钢 结 构 工 程 上述上端头顶板和工艺隔板若图纸有要求时可切割人孔或气孔。 螺栓连接腹板的连接板 (*) 图 17-14零件切割备料 (α)连接耳板切割备料；（W下端衬垫板切割备料； ω顶板切割下料；w)工艺隔板切割下料 在箱形构件两侧端口向内 200mm 左右，必须安置防止变形的工艺隔板。 2.组装焊接 组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要 求， 确版才能进行装 IB,构件组装要按照工艺流翻 1 组装应在箱形组立机上进行。 (1) 将一块翼缘板上胎架，从下端 坡口处（包含预留现场对接的间隙）开 始画线，按每个隔板 收缩 0. 5mm、主 焊缝收缩 3mm 均匀分摊到每个间距， 然后画隔板组装线的位置，隔板中心线 延长到两侧并在两侧的翼板厚度方向中 心打样冲点（后 续钻电渣焊孔画线的基 准），见图 17-15。 (2) 内加劲隔板装配。为保证箱形 柱的截面尺寸在β±2. 0mm 范围内， 采用内加劲隔板组件（图 17-16)的几 何尺寸和正确形状来保证。在隔板组件装配前，对 4 块已铣边的工艺垫板和加工好坡口的 隔板在 隔板组立机上进行装配，并进行焊接，保证其几何尺寸在允许范围内。 (3) 将隔板按巳画好的定位线装在下翼缘板上，并点焊固定，为了提高柱子的刚性及 抗扭 能力，在部分焊透的区域每 1.5m 处设置一块工艺隔板。 (4) 再组装两块侧板，在胎架上进行拼装、校正、定位，定位焊的位置应在焊缝的反 17.3 钢结构加工制作 面。将腹板与翼缘板下端对齐 (此处对齐可省去以前制作构件 时组装焊接完后再切割余量 切坡 口的工序，之后只需铣削上端头 即可），并将腹板与翼缘板和隔 板顶紧，然后装腹板的熔 透焊处 衬垫板，下侧的垫板应与下翼缘 板顶紧，上侧的垫板上端应与部 分焊透处钝边齐平。垫 板的长度 可以任意切割，但须保证全焊透 位置下面均有衬垫板，以防焊接 时铁水流到箱体空 间内，如图 17-17 所示。 5±1 间 8 气保焊垫板 当柱本身较长时，为防止腹 图 17-17 箱体侧板组装 图 17-16 内加劲隔板装配 板组装发生扭曲，可在箱形组立机上增设一些定位夹具，如图 17-18 所示。 17.3 钢结构加工制作 (5) 对隔板进行焊接，隔板与侧板为单面 V 形坡口留间隙衬垫焊，采用二氧化碳气 体保护 焊焊接，由于隔板单独焊接时会引起变形拉 弯隔板，须在两隔板中间加撑杆固定住，可防止因 焊 接热输入引起隔板错动，必要时也可在两腹板之 间加撑杆。 对于隔板间距较窄部位，为便于气体保护焊操 作，应在组装时坡口朝外；当隔板又比较密集时， 采用先装中间两块隔板，焊好后探伤合格才可从中 间向两边依次退着装焊。 须保证隔板与腹板的焊接质量，探伤合格后方 可盖板。 (6) 装上翼缘板（图 17-19)，组装前清理 U 形 482 17 钢 结 构 工 程 口内部的所有杂物，将上翼缘板下端开坡口处对齐，使用箱形组立机压缸使其与两腹板压 紧，需 要注意的是一定要使得上翼缘板与隔板上边靠严（在此之前应用角尺测平面度以调 节隔板上端的 工艺垫块在同一水平面上），若留下间隙会使电渣焊接时铁水泄漏从而影响 电渣焊质量。 (7) 将坡口内点焊固定，在组装好的箱体两端加设引熄弧板。 (8) 电渣焊，并作 UT 探伤，具体操作规程可参考说明书和电渣焊通用工艺规程。 (9) 焊接箱体自身四条纵向焊缝（图 17- 2Q)0 焊接前在焊缝范围内和焊缝外侧面处单 边 30mm 范围内须清除氧化皮、铁锈、油 污等。 先用气体保护焊焊接全焊透坡口处打底， 然后当焊透部分的焊缝与部分焊透的根部齐 平时再纵向埋弧自动焊，主角焊缝同向对称 焊接， 以减少扭曲变形。 若坡口填充量较大，如单面全部焊接完 会引起箱体变形，这时可采用先焊 1、2 焊 缝，焊缝深度达到填充量的一半时，翻过来焊 3、4 焊缝，待全部焊满后再翻过来将 1、2 焊缝焊 满。这样可使构件受热均匀，焊接变形可抵消，一旦发生扭曲变形，矫正变形很困 难，因此采用 合理的焊接顺序对减少焊接变形至关重要。 (10) 装底部现场对接用衬垫板，注意四边外伸位置处齐平。将衬垫板与箱体内部连 接处定 位点焊，衬垫板外露处与箱体坡口位置的一周封焊一道，防止现场对接时衬垫板错 动引起较大间 隙。 (11) 端铣，以底部加衬垫板板面为基准，在端铣机上铣平顶部，箱体长度偏差一般 按图纸 尺寸上+5_、下一 1mm 为准，但如果另有协议，按协议公差执行。 (12) 按图纸装配焊接连接板等零件，安装附件要以眼孔中心为定位点，并需格外注 意第一 只眼孔距板边缘的距离，如有栓钉最后焊接。 (13) 按箱体精度要求进行校正。因箱形 梁的刚性比较强，矫正时需加外力配合局部 加热的方法。 ‘ (14) 经检验合格后转人抛丸、涂漆工序，浇筑混凝土部位不准涂漆，上下端工地焊 接部位 应喷ΙΟμπι的车间底漆。 17.3.5.3 加工注意事项 (1) 箱形构件的制作必须在平台上进行，否则会发生弯扭。 (2) 隔板组立需严格控制精确度，以保证箱形构件尺寸不发生偏差。 (3) U 形状态时的质量决定了最后箱形构件的成型，需严格控制其质量。 (4) 端铣后再安装吊耳、牛腿等附件。 483 17 钢 结 构 工 程 (5) 注意构件成品保护。 17.3.6 十 字 结 构 加 工 十字柱多用于髙层建筑劲性柱内钢骨。柱本体由一个Η型钢和两个Τ型钢焊接而成; 17.3 钢结构加工制作 ’484 柱上一般有牛腿、加劲板、栓钉等零部件。 构件制作基本思路为：将十字柱本体拆分为一个Η型钢和两个Τ型钢分别制作后焊 接成十字 形钢；牛腿组焊成部件；最后进行总装、焊接。 17.3.6.1 加工工艺流程 十字形柱加工工艺流程见图 17-21。 图 17-21 十字形柱加工工艺流程图 17.3. 6.2 加工工艺及操作要点 (1) 按Η型钢及通用制作工艺制作Η型钢及 T 型钢，但有以下几点需注意。 1) 下料时，腹板宽度方向放取 0〜+2mm 公差，加劲板 17.3 钢结构加工制作 485 取 0〜一 2mm 公差；长度方 向按焊接形式不同放出足够焊接收缩量。 2) 在组立时应按不同的主焊缝形式，将Η型钢和 T 型钢截面尺寸放出焊接收缩量。 3) Η型钢及Τ型钢焊接完毕后必须经过矫正，符合规范要求后方可进入下道工序 (相应检验 标准参见Η型钢生产工艺）。 4) 半成品Η型钢及Τ型钢截面高度应为正公差，不得有负公差。 (2) 切头、开端部坡口、开锁口、制孔及组立十字形钢工序。 1) 切头及开端部坡口时，按加劲板的道数、柱总长及焊缝形式加放出焊接收缩量; 要求铣 端时加放铣端量。 2) 柱本体上的穿筋孔可在组立十字前制孔。按选定的基准面为基准，进行画线制孔。 3) 铆工平台应水平，以防止构件扭曲变形。在Η型钢腹板上画出Τ型钢定位线，焊 缝部位 要求打磨。组立、点焊后隔 lm 左右打上支撑。 (3) 测量矫正。矫正后，十字形钢应符合表 17-31'要求。 十字形钢允许偏差（_) 表 17-31 项 目 允许偏差 检验 7J 法 图 例 柱身弯曲矢高 Η/1500 且不大于 5. 0 拉线和钢尺检查 柱身扭曲 Η/250 且不大于 5.0 用拉线、吊线和 钢尺检查 柱截面高度 h 连接处 ±2 用钢尺检查 非连接处 ±3 ■s：- 卜 i 1 1 1- 翼缘板对腹 板的垂直度 连接处 1.5 用直角尺和钢尺检查 其他处 6/100 且不大于 5.0 腹板中心线偏移Δ6 1.5 钢尺 —— 7 I T 型钢垂直度Λ 1/300 靠尺 < j (4) 柱上牛腿有高强度螺栓摩擦面要求时应将牛腿组成部件后先进行喷砂处理，以达 到规 定的摩擦系数。在后续工序中，要注意摩擦面的保护。严禁在摩擦面上点焊、引弧及 挂钢板夹起 重等；焊接引起的变形应矫平，摩擦面鼓曲不应超过 lmm。 (5) 十字柱总装、焊接、铣端及装焊耳板操作要点。 1) 打出标高线。标高线位置约在柱底向上 500〜1000mm 处，以便安装时测量标高。 标 高线应以基准面为准拉尺。 2) 所有牛腿安装应以标高线或基准面为基准拉尺。牛腿上应打上方向标记。 3) 焊接时应注意焊接顺序，尽量减小焊接变形。焊接完毕后进行矫正。 4) 铣端应铣去柱余长，并保证端部垂直度。 5) 装焊耳板关系到柱安装定位，应引起足够重视。安装位置应严格按图纸施工。 (6)栓钉焊接、清渣、除锈、油漆、编号等工序按通用工艺执行。在此不作赘述。 486 17 钢 结 构 工 程 17.3.6.3 加工注意事项 (1) 基准面的选择。要求铣端时，应以柱下端为基准面，上端留出铣端量。不要求铣 端时， 应选择柱上端作为基准面。 (2) 十字组立应以基准面对齐进行组立，主焊缝为全溶透焊缝时应在截面尺寸上放出 相应 的焊接收缩量。 (3) 十字形钢焊接应优先考虑埋弧焊进行焊接。焊接时，应注意关注焊接变形情况， 注意 焊接顺序，尽量减小焊接变形。 (4) 由于十字形截面约束度小，焊接时易于变形，应严格控制焊接顺序，采用对称 施焊。 (5) 整个焊接工作必须在胎具上进行，利用丝杆、夹具把零件固定在胎具上，通过不 同的 焊接顺序，使焊接变形达到平衡。 (6) 如利用胎具仍达不到控制变形的效果，则应加设临时支撑，焊完冷却后再行拆 除，构 件的长度在最后一■道工序加工。 17.3.7 异 形 构 件 加 工 现代大型钢结构工程中，大量采用异形构件，该类构件构造复杂，对加工制作的工艺 要求高， 质量控制难。以组合目字形柱和空间弯扭箱形构件为主，对其加工制作工艺进行 介绍。 17.3.7.1 组合目字形柱 钢结构工程建筑造型上的倾斜，使得结构上的受力异常复杂，以 CCTV 主楼钢结构 工程为例， 其在设计中大量使用了板厚为 80 ~ 100mm 且抵抗矩较大的组合目字形柱，其 典型的效果图及截 面尺寸见图 17-22。 1. 加工工艺流程 典型组合目字形柱加工工艺流程见图 17-23。 2. 加工工艺及操作要点 (1) 零件放样、下料 应用计算机放样和数控编程录入技术提高放样下料精度。所有零件均预置焊接收缩补 偿余量。 下料尺寸=理论尺寸+焊接收缩量+加工余量一焊接间隙。 为了控制钢板的切割热变形，钢板下料采用多头自动切割机进行精密切割，以控制切 割过程 中受热不均。另外下料时严格控制切割工艺参数，保证零件切割表面质量。 坡口质量直接影响着厚板焊接质量，为保证焊接坡口质量，零件坡口将采用半自动切 割机进 行切割，切割后打磨光顺。 (2) 零件矫平、矫直 目字形柱零件板材厚度较厚，为了消除钢板的轧制应力及切割热变形，钢板下料后采 用专用 钢板矫平机进行矫平，钢板平整度控制在 Imm/m2 以内。 图 1 7 - 2 2 组 合 目 字 形 柱 ( α ) 效 果 图 ； （ 6 ) 截 面 尺 寸 17.3 钢结构加工制作 4S7 图 17-23 组合目字形柱的加工流程 (3) 设置反变形 目字形柱为一组合箱形柱，其外侧两翼缘板为非对称施焊，焊后易产生较大的焊接角 变形， 且难于矫正。施工中为减少厚板的焊接变形，组装前采用大功率油压机进行预设反 变形。反变形 参数根据工艺试验或以往类似工程施工经验确定。 17.3 钢结构加工制作 4S7 (4) 单箱形组装 目字形柱是由两个箱形柱组合而成，制造时先分别组装成 2 个单箱形柱。组装时主要 通过工 装胎架进行组装，其组装次序为：先定位一侧翼缘板—再定位中间两腹板—最后定 位另一侧翼缘 板。单箱形组装过程主要通过专用工装夹具和千斤顶进行控制，其翼缘板垂 直度及箱形宽度尺寸 精度得到良好的控制。 (5) 箱形焊接、矫正 焊接方法：因箱形柱腹板的内部施焊空间小，腹板与翼缘板的角焊缝坡口宜采用单面 坡口（反 面贴衬垫）形式。其焊接方法采用 C02 气体保护焊打底、埋弧焊盖面的方法 进行。 焊前预热：腹板焊接前进行预热，其预热温度根据工艺试验确定，一般控制在 100〜 150-C； 预热方式采用远红外电加热板进行加热。 焊接顺序：焊接时应采取合理的焊接顺序及较低焊接能量进行。先对称施焊上侧两角 焊缝至 1/3 腹板厚度，再翻身对称焊接下侧两角焊缝至 1/3 腹板厚度，采取轮流施焊直至 全部焊完，其 优点在于可减小焊接变形及防止焊接裂纹的产生。 焊后矫正：焊后进行箱形矫正，主要采用热矫正，其矫正温度宜控制在 600〜800°C。 (6) 组合箱形组装 单箱形组装焊接完后进行组合箱形的组装。其组装次序为：先定位一侧单箱形—组装 中间两 腹板—组装另一侧单箱形。其组装方法参见“（4)单箱形组装”。 (7) 整体组合焊接 整体组合焊接参见“（5)箱形焊接、矫正”。 (8) 消应力处理 由于厚板焊接后存在较大的焊接残余应力，焊后采用超声冲击进行消应力处理。该方 法主要 利用大功率超声波推动冲击工具以每秒 2 万次以上的频率冲击金属物体表面，使金 属表面产生较 大的压缩塑性变形，从而达到消除应力的良好效果。 (9) 整体矫正、测量 组装焊接完后要求进行完工测量，对于尺寸超差的应进行矫正，矫正方法主要采用热 矫法进 行。 (10) 端面机加工 为了控制箱形柱的整体尺寸精度及其端面的垂直度要求，整体组装后进行端面铣削 加工。 (11) 组装牛腿、焊接及矫正 1) 目字形柱制作完后进行牛腿的组装和焊接，组装前先在专用钳工平台上画出牛腿 结构 安装线，装配时严格按线装配，并保证牛腿垂直度要求。 2) 牛腿组装前还应设置组装胎架，其技术要点如下： ①按图纸理论尺寸，进行胎架地面画线放样，画出钢柱中心线、端面企口线、各牛腿 488 17 钢 结 构 工 程 中心角度线、楼层标高等水平投影线，用小铁板与地面固定牢固，敲上洋冲印，作为钢柱 定 位、牛腿安装的基准线，并提交专职检查员验收。 ②设立胎架，胎架模板上口水平度必须保证±0.5mm，且不得有明显的晃动状，胎 架须用斜 撑。 3)组装胎架设置完毕后进行牛腿组装工作，组装要求如下： ①将钢柱本体吊上胎架，必须严格按胎架底线进行定位，定位时必须保证定对端面企 口线、 两端中心线，特别是钢柱左右两侧中心线要保证水平。 ②按牛腿节点地面中心线进行安装牛腿，定对胎架地面角度中心线和左右两侧的水平 度、端 面垂直度以及端面企口线，然后与钢柱本体进行定位焊接，交专职检查员验收合格 后即可进行牛 腿节点的焊接。 ③牛腿的焊接采用双数焊工进行对称施焊，焊接方法采用 C02 气体保护焊。牛腿组装 焊接完 后采用热矫法进行矫正。 (12) 冲砂、涂装、编号 构件涂装前要求进行冲砂除锈处理，构件的涂装严格按照设计要求及涂料的施工要求 执行。 构件涂装完后要求在醒目位置采用油漆做好构件编号标识。 (13) 装车发运 构件装车时应捆扎牢固，其下部应采用枕木进行支垫，以防止构件的油漆因损坏而 脱落。 3.加工注意事项 (1) 为了保证切割质量，厚板切割前先进行切割表面渗碳硬度试验，切割采用数控精 密切 割，选用高纯度 98.0%以上的丙烯气体加 99. 99%的液氧气体，可保证切割端面光 滑、平直、无 缺口、挂渣，坡口采用专用坡口切割机进行切割，切割后检查零件外形尺寸 并进行坡口打磨处理， 同时用硬度检查计对焊接坡口处进行硬度检测，符合要求方可 使用。 (2) 由于钢柱板厚较厚，且存在结构焊接不对称的情况，易造成焊接角变形的产生， 为保 证钢柱焊后的外形尺寸、直线度、平整度符合设计和规范要求，宜先预设焊接反变形 (焊接反变 形量须按试件焊后进行实测），典型目字形钢柱外侧两块面板由于存在不对称焊 接情况，故需设 置反变形。 (3) 组合目字形柱的组装胎架设置。由于单根钢柱质量较大，钢板超厚，组装胎架必 须具 有很强的刚性，采用箱形组装流水线进行组装将无法保证组装精度要求，所以为了保 证组装精度， 特别是组装间隙的控制，必须采用专用组装胎架进行组装。根据钢柱的外形 特点、制作工艺要求， 制作单根箱形重型组装胎架和整体组装胎架。 胎架要求： 1) 胎架平台必须采用有预埋件的重型组装平台，保证足够的刚性。 2) 胎架模板工作面必须进行铣平加工，以保证组装精度。 3) 胎架定位必须采用全站仪进行组立测量，以保证构件组装定位精度。 (4) 目字形柱本体组装焊接矫正后，在安装节点或牛腿之前，必须进行细致的外形尺 寸的 检测和画线工作，由于钢柱钢板很厚、刚性极大，若钢柱存在扭曲、中心线不直等情 况，对工程 质量将极为不利，而对于钢柱质量大、结构复杂的特点，一般检测画线方法不 能满足精度控制要求，为此，需制定能适合该结构特点的检测和画线方法。从实际情况出 发，可 采 用 以 下 方 法 进 行 检 测 和 画 线 ， 见 图 1 7 - 2 4 。 17. 3 钢结构加工制作 489 图 17-24 检测和画线示意 17. 3.7.2 空间弯扭箱形构件 空间弯扭箱形构件在深圳湾体育中心（春茧）钢结构屋盖中有大量采用。其截面规格 繁多， 囊括了从□300X300 到ΟΥΟΟΧΑδΟ八种不同的截面规格；板厚从 10mm 到 60mm 不等；材质普 遍采用 Q345C，应力较大处局部用到了 Q460D。 1. 加工工艺流程 典型空间弯扭箱形构件加工工艺流程方框图，见图 17-25。 2. 加工工艺及操作要点 (1) 零件展开放样、画线 扭曲箱形四块壁板均为空间弯扭形状，为控制放样下料精度，壁板的展开尤其重要。 为提高 放样速度及精度，采用计算机精确放样。 根据箱形弯扭构件的成型特点，在 3D3S 基础上研制开发出空间任意扭曲箱形构件自 动生成 软件，可较好地满足扭曲壁板的展开。该软件采用三次样条函数拟合弯扭构件的四 条棱线，再输 人箱体壁厚，就可自动生成扭曲箱形实体模型，从而可以得到壁板上任意点 的空间坐标，让程序 自动进行对壁板的展开，将计算机生成的展开线型数据输人数控切割 机，就可进行壁板的下料切 割。 (2) 弯扭箱体的组装 组装步骤为：下壁板检测；内隔板组装；组装两侧壁板；封盖上壁板。 3. 加工注意事项 (1) 弯扭构件加工前，必须完善探化设计的每一环节。其对深化设计的特殊要求有： 1) 鉴于构件外形为弯扭状的特性，主视图外形和零件的位置关系用线性尺寸难以表 达， 应采用坐标法表达。 2) 图纸深化应以现场吊装块为设计出图单元。吊装块即为布置图表达单元，在此基 础上 再细分到单根构件的加工图。 (2) 通过制作精确定位的 L 形装配胎架来实现弯扭构件的组装，胎架制作应综合考 虑弯扭 壁板的制作及测量、弯扭箱体的组装及测量、弯扭牛腿与弯扭箱体的组装定位等工 序的要求，做 到一次定位，精确制作。 (3) 由于该弯扭构件网格间距小，焊缝集中，焊接加热和焊缝收缩易导致较大的焊接 490 17 钢 结 构 工 程 图 17-25 弯扭箱形构件加工工艺流程 变形，同时板件弯扭过程内部已积聚了部分内应力，为保证焊接质量，控制焊接变形和焊 接残余 应力，应采用以下几点措施： 1) 采用加密的刚性固定隔板，减小焊接变形，保持薄壁箱形的外观尺寸； 2) 采用预热和厚保温措施，减小焊缝收缩变形。 17.3.8 钢 结 构 预 拼 装 当合同文件或设计文件要求时，应进行钢构件预拼装。钢构件预拼装可采用实体预拼 装或计 算机辅助模拟预拼装。当同一类型构件较多时，可选择一定数量的代表性构件进行 预拼装。 17.3.8.1 钢结构预拼装的目的 检验制作的精度及整体性，以便及时调整、消除误差，从而确保构件现场顺利吊装， 减少现 场特别是高空安装过程中对构件的安装调整时间，有力保障工程的顺利实施。 17. 3 钢结构加工制作 491 通过对构件的预拼装，及时掌握构件的制作装配精度，对某些超标项目进行调整，并 分析产 生原因，在以后的加工过程中及时加以控制。 17.3.8.2 预拼装准备工作 1. 预拼装方案制定 预拼装前一般需制定预拼装的方案，主要包括预拼装方法（整体预拼装、分段预拼装 和分层 预拼装）选择、预拼装的流程及预拼装注意事项等内容。预拼装的方法很多，需根 据构件的结构 特点、场地条件，结合工厂的加工能力、机械设备等情况，选择能有效控制 组装精度、耗工少、 效益高的方法。 2. 场地准备 构件预拼装要有较宽阔、平整、坚固的场地，并应设置在起重设备的工作范围内，以 便于拼 装作业。 3. 预拼装胎具、机具及人员准备 根据预拼装方法、结构特点等选用或制作相应的装配胎具（如组装平台、铁凳、胎架 等）和 机具（如吊装设备、夹具等），胎具应有足够的刚度。同时需根据拼装工作量做好 人员准备工作。 4. 检査待组装零部件的质量 所有待预拼装的零部件必须是经过质量检验部门检验合格的钢结构成品，预拼装前需 检査其 质量检验记录。 17.3.8.3 预拼装质量验收标准 钢结构预拼装的允许偏差见表 17-32。 钢结构预拼装的允许偏差（_) 表 17-32 构件类型 项 目 允许偏差 检验方法 多节柱 预拼装单元总长 士 5. 0 用钢尺检查 预拼装单元弯曲矢高 L/1500,且<1.0 用拉线和钢尺检查 接口错边 2.0 用焊缝量规检查 预拼装单元柱身扭曲 Λ/200,且<5.0 用拉线、吊线和钢尺检查 顶紧面至任一牛腿距离 士 2.0 用钢尺检査 梁、桁架 跨度最外两端安装孔或 两端支撑面最外侧距离 + 5. 0 -10.0 接口截面错位 2.0 用焊缝量规检查 拱度 设计要求起拱 士 L/5000 用拉线和钢尺检査 设计未要求起拱 L/2000 0 节点处杆件轴线错位 4.0 画线后用钢尺检査 续表 构件类型 项 目 允许偏差 检验方法 预拼装单元总长 士 5.0 用钢尺检查 预拼装单元弯曲矢高 L/1500,且<10. 0 用拉线和钢尺检查 492 17 钢 结 构 工 程 管构件 对口错边 "10’ 且<3.0 坡口间隙 +2. 0 一 1.0 用焊缝量规检査 各楼层柱距 土 4.0 构件平面 相邻楼层梁与梁之间距离 士 3.0 用钢尺检查 总体预拼装 各层间框架梁对角线之差 H/2000,且<5.0 任意梁对角线之差 2H/2000,且<8.0 17.3.9 工 厂 除 锈 17.3.9.1 钢材表面锈蚀和除锈等级 1. 钢材表面镑蚀等级 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除镑等级》（GB8923—1988)给钢材表面分成 A、B、 C、D 四 个镑蚀等级。 A 等级：全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁镑； B 等级：已发生锈蚀，并有部分氧化皮剥落·， C 等级：氧化皮因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并有少量点蚀； D 等级：氧化皮因诱蚀而全面剥落，并普遍发生点蚀。 2. 钢材除镑方法及等级 钢材除锈有喷射或抛射除镑、手工和动力工具除镑、火焰除锈三种方法。 (1) 喷射或抛射除锈，用字母“Sa”表示，分四个等级。 Sal 等级：轻度的喷射或抛射除镑。钢材表面应无可见的油脂或污垢，没有附着不牢 的氧化 皮、铁锈和油漆涂层等附着物。参见现行国家标准 GB 8923 或 ISO 8501-1 的典型 样本照片（以 下同）BSal、CSal 和 DSal。 Sa2 等级：彻底的喷射或抛射除镑。钢材表面无可见的油脂和污垢，氧化皮、铁锈等 附着物 已基本清除，其残留物应是牢固附着的。参见 BSa2、CSa2 和 DSa2。 Sa2K 等级：非常彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、 铁锈和 油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。参见 ASa2M。 BSa2H、 CSa2_DSa2M。 Sa3 等级：使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化 皮、铁 锈和油漆等附着物，该表面应显示均匀的金属光泽。参见 ASa3、BSa3、 Csa3、DSa30 (2) 手工和动力工具除锈，以字母“St”表示，只有两个等级。 St2 等级：彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，没有附着不 牢的氧 化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。参见 BSt2、CSt2 和 DSt2。 St3 等级：非常彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且 没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比 St2 更为彻底，底材显露部 分的表 面应具有金属光泽。参见 BSt3、CSt3、DSt3。 (3)火焰除锈，以字母“F1”表示，它包括在火焰加热作业后，以动力钢丝刷清除 加热后附着在 钢材表面的产物。只有一个等级。 F1 等级：钢材表面应无氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，任何残留的痕迹应仅为表 面变色 （不同颜色的暗影），参见 AF1、BF1、CF1 和 DF1。 3.各国除锈等级的对应关系 17. 3 钢结构加工制作 493 由于各国制定钢材表面的除锈等级时，基本上都以国际、瑞典和美国的除锈标准作为 蓝本。 因此，各国的除锈等级大体上是可以对应采用的。各国除镑等级对应关系见表 17-33。 各国除锈等级对应关系表 表 17-33 GB 8923 (中国） SISO 55900 (瑞典） SSPC (美国） DIN 55928 (德 国） BS 4232 (英 国） JSRASPSS (曰本 造船协会） 轻度的喷射或抛射除锈 Sal Sal SP-7 Sal (喷砂） (喷丸） 彻底的喷射或抛射除锈 Sa2 Sa2 SP-6 Sa2 三级 Sal Shi 非常彻底的喷射或抛射除锈 Sa2 + Sa2T SP-10 &2T 二级 Sa2 Sh2 使钢材表面洁净的喷射或抛射除锈 Sa3 Sa3 SP-5 Sa3 一级 Sa3 Sh3 彻底的手工和动力工具除锈 St2 St2 SP-2 St2 非常彻底的手工和动力工具除锈 St3 St3 SP-3 St3 火焰除锈 F1 SP-4 FI SP-8 (酸洗） Be (酸洗） 17.3.9.2 常见钢结构除锈工艺 1. 手工和动力工具除锈 (1) 手工除锈工具有砂布、钢丝刷、铲刀、尖键、平面砂轮机、动力钢丝刷等。 (2) 手工除锈一般只能除掉疏松的氧化皮、较厚的镑和鳞片状的旧涂层，且生产效率 低， 劳动强度大。工厂除锈不宜采用此法，一般在不能采用其他方法除镑时可采用此法。 (3) 动力工具除锈是利用压缩空气或电能为动力，使除锈工具产生圆周式或往复式的 运动， 当与钢材表面接触时利用其摩擦力和冲击力来清除镑和氧化皮等物。动力工具除锈 比手工工具除 镑效率高、质量好，是目前一般涂装工程除锈常用的方法。其常用工具有：气动端型平面砂磨机、 气动角向平面砂磨机、电动角向平面砂磨机、直柄砂轮机、风动钢 丝刷、风动打锈锤、风动齿形 旋转式除镑器、风动气铲等。 2. 喷射或抛射除锈 (1)除镑的一般规定 1) 钢材表面进行喷射除镑时，必须使用除去油污和水分的压缩空气。否则油污和水 分在 喷射过程中附着在钢材表面，会影响涂层的附着力和耐久性。检査油污和水分是否分 离干净的简 易方法：将白布或白漆靶板，用压缩空气吹 lmin，用肉眼观察其表面，应无 油污、水珠和黑点。 2) 喷射或抛射所使用的磨料必须符合质量标准和工艺要求。对允许重复使用的磨料， 必须根据规定的质量标准进行检验，合格的才能重复使用。 3) 喷射或抛射的施工环境，其相对湿度不应大于 85%，或控制钢材表面温度高于空 气露 点 3°C 以上。湿度过大，钢材表面和金属磨料易生锈。 4) 除锈后的钢材表面，必须用压缩空气或毛刷等工具将锈尘和残余磨料清除干净， 方可 进行下道工序。 5) 除镑验收合格的钢材，在厂房内存放的应于 24h 内涂完底漆；在厂房外存放的应 于当 班涂完底漆。 (2) 喷射除锈 分干喷射法和湿喷射法两种。其原理是利用经过油、水分离处理过的压缩空气将磨料 带入并 494 17 钢 结 构 工 程 通过喷嘴以高速喷向钢材表面，靠磨料的冲击和摩擦力将氧化铁皮、铁锈及污物等 除掉，同时使 表面获得一定的粗糙度。喷射除锈效率高、质量好，但要有一定的设备和喷 射用磨料，费用较高。 目前世界上工业发达国家，为保证涂装质量，普遍采用喷射除 (3) 抛射除锈 抛射除锈是利用抛射机叶轮中心吸入磨料和叶尖拋射磨料的作用，使磨料在拋射机的 叶轮内， 由于自重，经漏斗进入分料轮，同叶轮一起高速旋转的分料轮使磨料分散，并从 定向套口飞出。 从定向套口飞出的磨料被叶轮再次加速后，射向物件表面，以高速的冲击 和摩擦除去钢材表面的 锈和氧化铁皮等污物。 3.酸洗除锈 酸洗除锈亦称化学除锈，其原理是利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应，使 金属氧 化物溶解，生成金属盐并溶于酸液中，而除去钢材表面上的氧化物及锈。酸洗除锈 质量比手工和 动力机械除镑的好，与喷射除镑质量相当。但酸洗后钢材表面不能造成喷射 除锈那样的粗糖度。 在酸洗过程中产生的酸雾对人和建筑物有害。酸洗除锈一次性投资较 大，工业过程也较多，最后 一道清洗工序不彻底，将对涂层质量有严重的影响。 17.3.9.3 除锈方法的选择 钢材表面处理是涂装工程中重要的一环，其质量好坏严重影响涂装工程的质量。欧美 一些国 家认为除锈质量要影响涂装效果的 60%以上。钢材表面除锈方法有：手工工具除 锈、手工机械 除锈、喷射或抛射除锈、酸洗除锈和火焰除锈等。各种除锈方法的特点见表 17-34。 各种除锈方法的特点 表 17-34 除锈方法 设备工具 优点 缺点 手工、机械 砂布、钢丝刷、铲刀、尖锤、平面砂 轮机、动力钢丝刷等 工具简单、操作方便、费 用低 劳动强度大、效率低、质 量差， 只能满足一般的涂装 要求 喷射 空气压缩机、喷射机、油水 分离器等能控制质量，获得不同要求 的表面粗 糙度 设备复杂、需要一定操作 技术、 劳动强度较髙、费用 高、污染环 境 ， 酸洗 酸洗槽、化学药品、厂房等 效率高、适用大批件、质量 较高、费 用较低 污染环境、废液不易处 理、工艺 要求较严 选择除锈方法时，除要根据各种方法的特点和防护效果外，还要根据涂装的对象、目 的、 钢材表面的原始状态、要求达到的除锈等级、现有的施工设备和条件、施工费用等， 进行综 合比较，最后才能确定。 涂 装 17.3.10 工 17. 3.10.1 常见防腐涂料 1. 防腐涂料的组成和作用 防腐涂料一般由不挥发组分和挥发组分（稀释剂）两部分组成。涂刷在物件表面后， 挥 发组分逐渐挥发逸出，留下不挥发组分干结成膜，所以不挥发组分的成膜物质叫做涂料 的固 体组分。成膜物质又分为主要、次要和辅助成膜物质三种。主要成膜物质可以单独成 膜，也 可以粘结颜料等物质共同成膜，它是涂料的基础，也常称基料、添料或漆基。 2. 防腐涂料产品分类、命名和型号 17. 3 钢结构加工制作 495 (1)我国涂料产品的分类方法 按《涂料产品分类和命名》（GB/T 2705—2003)的规定，涂料产品分类是以涂料基 料中主 要成膜物质为基础。根据对成膜物质的分类，相应对涂料品种分为 17 大类。涂料 类别代号 见表 17-35。 表 17-35 涂料类别代号表 涂料类别 序号 代号 涂料类别 序号 代号 油脂漆类 天然树脂漆类 酚醛树脂漆类 沥青漆类 醇酸树脂漆类 氨基树脂漆类 硝基漆类 纤维素漆类 过氯乙烯漆类 Y T F L C A Q Μ G 烯树脂漆类 丙烯酸漆类 聚酯漆类 环氧树脂漆类 聚氨酯漆类 元素有机漆类 橡胶漆类 其他漆类 10 11 12 13 14 15 13 17 X B Z Η S W J Ε (2) 我国涂料命名方式 涂料名称由三部分组成，即颜色或颜料的名称、成膜物质的名称、基本名称，可用简 单 的公式表达：涂料全名=颜色或颜料名称+成膜物名称+基本名称。 (3) 涂料型号 为了区别同一类型的各种涂料，在名称之前必须有型号。涂料型号以一个汉语拼音字 母 和几个阿拉伯数字所组成。字母表示涂料类别（表 17-35)，位于型号的前面；第一、 二位数 字表示涂料产品基本名称；第三、四位数字表示涂料产品序号。 例如： A 03- 6 I--------------------------------------------------------------- 序号 I------------- 基本名称(调合漆） 496 17 钢 结 构 工 程 ------------------ 涂料类别(氨基树脂漆类） 17. 4 钢 结 构 连 接 497 17. 3.10. 2 防腐涂料施工工艺 随着涂料工业和涂装技术的发展，新的涂料施工方法和施工机具不断出现。每一种方 法 和机具均有其各自的特点和适用范围，所以正确选择施工方法是涂装施工管理工作的主 要组 成部分。合理的施工方法，对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大 的作用。 常用涂料的施工方法见表 17-36。各种涂料与相适应的施工方法见表 17-37。 常用涂料的施工方法 表 17-36 施工方法 适用涂料的特性 被涂物 使用工具 或 设备 主要优缺点 干燥速度 黏度 品种 刷涂法 干性较慢 塑性小 油性漆 酚醛 漆 醇酸漆等 一般构 件 及建筑物， 各种设备和 管道等 各种毛刷 投资少，施工方法简单，适于各 种形状及大小面的涂装；缺点是装 饰 性较差，施工效率低 手工滚 涂法 干性较慢 塑性小 油性漆 酚醛 漆 醇酸漆等 一般大 型 平面的构 件 和管道等 滚子 投资少、施工方法简单，适用大 面积的涂装；缺点同刷涂法 浸涂法 干性适 当，流 平性 好，干燥 速 度适中 触变性好 各种合成 树 脂涂料 小型零 件、设备和 机 械部件 浸漆槽、离心 及真空 设备 设备投资较少，施工方法简单， 涂料损失少，适用于构造复杂构 件； 缺点是流平性不太好，有流挂 现象， 溶剂易挥发 空气 喷涂法 挥发快和 易 干燥 黏度小 各种硝 基 漆 、橡 胶 漆、建筑乙 漆、聚氨酯 漆 等 各种大 型 构件及设 备 和管道 喷枪、空 气压 缩机、 油 水 分 离 器 等 设备投资较小，施工方法较复 杂，施工效率较刷涂法高；缺点是 消 耗溶剂量大，污染现场，易引起 火灾 无气 喷涂法 具有高沸 点 溶 剂 的 涂 料 髙不挥发 分， 有触变 性 厚浆型 涂 料和高不 挥 发分涂料 各种大 型 钢结构、桥 梁 、 管 道 、 车 辆 和 船 舶 等 高压无气 喷 枪、空气 压缩 机等 设备投资较多，施工方法较复 杂，效率比空气喷涂法高，能获得 厚 涂层；缺点是要损失部分涂料， 装饰 性较差 注：本表摘自宝钢指挥部施工技术处编制的《钢结构涂装手册》。 各种涂料与相适应的施工方法 表 17-37 凃料种_ 施 工方 酯 胶 漆 油性. 调合 漆 醇酸 调合 漆 酚 酸 漆 醇 酸 漆 沥 青 漆 硝 基 漆. 聚氨 酯漆 丙烯 酸漆 环氧 树脂 漆 过氯 乙烯 漆 氯化 橡胶 漆 氯磺 化聚 乙烯 漆 聚 酯 漆 乳 胶 漆 刷涂 1 1 1 1 2 2 4 4 . 4 3 4 3 2 2 1 滚涂 2 1 1 2 2 3 5 3 3 3 5 3 3 2 2 浸涂 3 4 3 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1 2 空气喷涂 2 3 2 2 1 2 1 1 1 2 1 1 1 2 2 无气喷涂 2 3 2 2 1 3 1 1 1 2 1 1 1 2 2 注：1—优；2—良；3—中；4—差；5—劣。 17.3.10.3 防腐涂装施工注意事项 498 17 钢 结 构 工 程 (1) 防腐涂装应注意原料性能、配方设计、制造工艺、It 存保管、表面处理、施工技 术 以及环境气候等，以免涂料在 Jt 存、施工过程中以及成膜后出现某些异常现象：如清漆 产生 浑浊，施工中产生针孔，涂装后施工过程中产生失光、起泡、龟裂等。 (2) 由于硝基漆类使用过量的苯类溶剂稀释、环氧树脂漆类用汽油稀释、过氯乙烯漆 类 用含醇类较多的稀释剂稀释等原因，常导致涂装施工出现析出现象。对于硝基漆类应通 过添 加脂类溶剂，环氧树脂漆类通过采用苯、甲苯、二甲苯或丁醇与二甲苯稀释，过氯乙 烯漆类 在稀释剂中避免含有醇类等方式来避免析出。 (3) 防腐涂装施工过程中，由于施工环境及施工器具不清洁、漆皮混入等原因，常导 致 涂料起粒（粗粒)。因此施工前应打扫现场，并保证施工器具清洁干净。 (4) 防腐涂料施工现场或车间不允许堆放易燃物品，并应远离易燃物品仓库。 (5) 防腐涂料施工中使用的擦过溶剂和涂料的棉纱、棉布等物品应存放在带盖的铁桶 内， 并定期处理掉。 (6) 严禁向下水道倾倒涂料和溶剂。 (7) 防腐涂料使用前需要加热时，采用热载体、电感加热等方法，并远离涂装施工 现场。 (8) 防腐涂料涂装施工时，严禁使用铁棒等金属物品敲击金属物体和漆桶，如需敲击 应 使用木制工具，防止因此产生摩擦或撞击火花。 (9) 在涂料仓库和涂装施工现场使用的照明灯应有防爆装置，临时电气设备应使用防 爆 型的，并定期检查电路及设备的绝缘情况。在使用溶剂的场所，应禁止使用闸刀开关， 要使 用三向插头。防止产生电气火花。 (10) 对于接触导致的侵害，施工人员应采取穿工作服，戴手套和防护眼镜等措施， 尽量 不与溶剂接触。施工现场应装好通风排气装置，减少有毒气体的浓度。 17.4 钢 结 构 连 接 17. 4. 1 钢结构连接的主要方式 钢结构工程主要的连接方式有焊接、紧固件连接（包括普通紧固件连接、高强度螺栓 连接） 等，目前应用最多的是焊接和高强度螺栓连接。各连接方法的优缺点和适用范围见 表 17-38。 钢结构主要连接方式的优缺点和适用范围 表 17-38 连接方式 优缺点 适 用 范 围 焊 接 1. 对构件几何形体适应性强，构造简单， 易于自动化； 2. 不消弱构件截面，.节约钢材； 3. 焊接程序严格，易产生焊接变形、残 余 应力、微裂纹等焊接缺陷，质检工作 量大； 4. 对疲劳敏感性强 除少数直接承受动力荷载的结构的连接 (如 重级工作制吊车梁）与有关构件的连 接在目 前不宜使用焊接外，其他可广泛用 于工业与 民用建筑钢结构中 续表 连接方式 优缺点 适 用 范 围 普通紧固 件连接 A、B 级 1.栓径与孔径间空隙小，制造与安装较 复杂， 费工费料； 2·能承受拉力及剪力 用于有较大剪力的安装连接 17. 4 钢 结 构 连 接 499 C 级 .1.栓径与孔径间有较大空隙，结构拆装 方便； 2. 只能承受拉力； 3. 费料 1-适用于安装连接和需要装拆的结构； 2.用于承受拉力的连接，如有剪力作 用，需 另设支托 高强度螺栓连接 1. 连接紧密，受力好，耐疲劳； 2. 安装简单迅速，施工方便，可拆换， 便 于养护与加固； 3. 摩擦面处理略微复杂，造价略高 广泛用于工业与民用建筑钢结构中，也 可用 于直接承受动力荷载的钢结构 17. 4. 2 紧 固 件 连 接 螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等， 钢 结构中使用的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。 1.螺栓承载力计算 钢结构工程普通螺栓、高强度螺栓连接计算公式，见表 17-39;摩擦面的抗滑移系 数，见表 17-40;单个高强度螺栓的预拉力，见表 17-41。 普通螺栓、高强度螺栓连接计算公式 表 17-39 类别 项次 计算公式 符号_义 受剪连接 单个螺栓受剪承载力设计值：Nhv - nv 年為 单个螺栓承压承载力设计值：奶=dl tn 取二者较小 值 N^,N^Nhc——每一普通螺栓的受剪、受拉和承压承 载力设 计值； «V——剪面数量； d——螺栓杆直径； IX——在不同受力方向中一 普通 螺栓 杆轴方向 受 拉连接 单个螺栓受拉承载力设计值：N = 同时受剪和 受拉连接 每-雛应满足 V(哉)2 + @2 < 1 且 个受力方向的承压构 件总厚度的较小 值；j%、/i、fc——螺 栓 的 抗 剪 、抗 拉 、 承 压强度设计值； 单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值： Νγ == 0. 9η{μΡ iVv、iVt——普通的柱所承受的剪力 和拉力 高强度 抗剪连接 ——单个摩擦型和承压性髙 螺栓 单个承压型高强度螺栓的抗剪承载力设计值与 普 通螺栓相同，但剪切面在螺纹处时，应按螺纹 处 的有效面积计算 强度螺栓的受剪、受拉 和承压承载力设计值； «f——传力摩擦面数量； 续表 类别 项次 计算公式 符号意义 单个摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的承载 抗拉连接 力设计值：Ni* = 0. 8P 单个承压型高强度螺栓在杆轴方向受拉的承载 高强度 力设计值：/< = 0· 8P μ——摩擦面的抗滑移系数； Ρ——单个高强度螺栓的预拉力，.按 500 17 钢 结 构 工 程 螺栓 同时受 剪和受 拉连接 每一摩擦型高强度螺栓应满足：g + g < 1 每一承压 性高强度螺栓应满足： λ/(歲）+(铸) 表 17-31 采用； Nv,Nt——单个高强度螺栓承受的剪力、 拉力 摩擦面的抗滑移系数 表 17-40 连接处构件接触面的处理方法 构件的钢号 Q235 钢 Q345 钢、Q390 钢 Q420 钢 喷砂（丸） 0. 45 0. 50 0. 50 喷砂（丸）后涂无机富锌漆 0.35 0. 40 0. 40 喷砂（丸）后生赤锈 0. 45 0. 50 0. 50 钢丝刷清除浮镑或未经 处理的干净轧制表面 0. 30 0. 35 0. 40 单个高强度螺栓的预拉力（kN) 表 17-41 螺栓的性能等级 螺栓公称直径（mm) Ml 6 M20 M22 M24 M27 M30 8. 8 级 80 125 150 175 230 280 10. 9 级 100 155 190 225 290 355 2.螺栓的布置 螺栓连接接头中螺栓的排列布置主要有并列和交错排列两种形式，螺栓间的间距确定 既 要考虑连接效果（连接强度和变形），同时要考虑螺栓的施工，通常情况下螺栓的最大、 最 小容许距离见表 17-42。 17.4.2.1 普通紧固件连接 钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一 种 连接形式。 1.普通螺栓种类 (1)普通螺栓的材性 螺栓按照性能等级分为 3. 6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12. 9 十 个等级，其 中 8. 8 级及以上等级的螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（萍火、回 火），统称为 高强度螺栓，8. 8 级以下（不含 8. 8 级）统称为普通螺栓。 螺栓的最大、最小容许间距 表 17-42 名称 位置和方向 最大容许距离 (取两者的较 小值） 最小容许距离 中心间距 夕卜排（垂直内力方向或顺内力方向） 8rfo 或瓜 3rfo 中间排 垂直内力方向 16rfo 或 24 之 顺内力方向 构件受压力 12rfo 或 18 之 构件受拉力 16rfo 或 24£ 17. 4 钢 结 构 连 接 501 沿对角线方向 — 中心至构件 边缘 距离 顺内力方向 Ado 或 8ί 2d0 垂直内 力方向 剪切边或手工气割边 1. 5rf0 轧制边、自动气 割或锯 割边 高强度螺栓 其他螺栓或铆钉 1.2d0 注：1. Λ—螺栓或铆钉的孔径；Z—外层较薄板件的厚度; 2.钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢）相连的螺栓或铆钉的最大间距，可按中间排的数值采用。 螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强 比。 例如性能等级 4. 6 级的螺栓其含意为：第一部分数字（4. 6 中的“4”）为螺栓材质公 称抗拉强度 （N/mm2)的 1/100;第二部分数字（4. 6 中的“6”）为螺栓材质屈服比的 10 倍；两部分数字的乘积 （4X6，即“24”）为螺栓材质公称屈服点（N/mm2)的 1/10。 (2)普通螺栓的规格 普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；按制作精度可分为 A、B、 C 级三个等级，A、B 级为精制螺栓，C 级为粗制螺栓，钢结构用连接螺栓，除特 殊注明外， 一般即为普通粗制 C 级螺栓。 2.普通螺栓施工 (1) 一般要求 1) 普通螺栓可采用普通扳手紧固，螺栓紧固的程度应能使被连接件接触面、螺栓头 和 螺母与构件表面密贴。普通螺栓紧固应从中间开始，对称向两边进行，大型接头宜采用 复拧。 2) 普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求： ①对一般的螺栓连接，螺栓头和螺母下面应放置平垫圈，以增大承压面积。 ②螺栓头下面放置的垫圈一般不应多于 2 个，螺母头下的垫圈一般不应多于 1 个。 ③对于设计有要求防松动的螺栓、锚固螺栓应采用有防松装置的螺母或弹簧垫圈或用 人 工方法采取防松措施。 ④对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接，应按设计要求放置弹簧垫圈，弹簧垫圈必 须 设置在螺母一侧。 ⑤对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面垂直于 螺杆。 ⑥螺栓紧固外露丝扣应不少于 2 扣，紧固质量检验可采用锤敲或力矩扳手检验，要求 螺 栓不颤头和偏移。 (2)螺栓直径及长度的选择 1)螺栓直径。螺栓直径的确定原则上应由设计人员按等强原则通过计算确定，但对 某一个 工程来讲，螺栓直径规格应尽可能少，有的还需要适当归类，便于施工和管理；一 般情况螺 栓直径应与被连接件的厚度相匹配，表 17-43 为不同的连接厚度所推荐选用的螺 栓直径。 不同的连接厚度所推荐选用的螺栓直径（mm) 表 17-43 连接件厚度 4〜6 5〜8 7〜11 10 〜14 13 〜20 推荐螺栓直径 12 16 20 24 27 2)螺栓长度。螺栓的长度通常是指螺栓螺头内侧面到螺杆端头的长度，一般都是 5mm 进制 （长度超长的螺栓，采用 10mm、20mm 进制），影响螺栓长度的因素主要有： 被连接件的厚 502 17 钢 结 构 工 程 度、螺母高度、垫圈的数量及厚度等。一般可按式（17-1)计算。 (17-1) L· = δ H C 式中δ——被连接件总厚度（mm); Η------------------螺母高度（mm); η----------------- 垫圈个数； . h----------------- 垫圈厚度（mm); C——螺纹外露部分长度（mm，2〜3 扣为宜，一般为 5mm)( (3)常用螺栓连接形式 钢板、槽钢、工字钢、角钢等常用螺栓连接形式见表 17-44。 表 17·44 , 钢板、型钢常用螺栓连接形式 说明 连接形式 材料种类 用双面拼接板，力的传递不产生 偏心作用 用单面拼接板，力的传递具有偏 心作用，受力后连接部发生弯曲 !! !! ++- 平接连接 i r - m n f r - r r ---------f+n 輝ΠΓ II II I Ί_n μ I I II i i ____________________ τ1 也 耻 1 板件厚度不同的拼接，须设置填 板并将填板伸出拼接板以外；用焊 件或 螺栓固定 搭接连接 传力偏心只有在受力不大时采用 Τ形连接 续表 17. 4 钢 结 构 连 接 503 17.4.2.2 高强度螺栓连接 高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦一承压型连接、承压型连接 和 张拉型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。 1. 高强度螺栓种类 高强度螺栓从外形上可分为大六角头和扭剪型两种；按性能等级可分为 8. 8 级、10.9 级、 12. 9 级等，目前我国使用的大六角头高强度螺栓有 8. 8 级和 10. 9 级两种，扭剪型高 强度螺 栓只有 10. 9 级一种。 2. 高强度螺栓长度 . 高强度螺栓长度应以螺栓连接副终拧后外露 2〜3 扣丝为标准计算，可按式（17-2) 计算。 1 = 1' + Μ (17-2) 式中 I'——连接板层总厚度； ΔΖ-----------附加长度ΔΖ = m + ra + ,或按表 17-45 选取； m——高强度螺母公称厚度； η——垫圈个数，扭剪型高强度螺栓为 1，高强度大六角头螺栓为 2; s——高强度垫圈公称厚度（当采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚度按实 际厚度取值)•’ P——螺纹的螺距。 高强度螺栓附加长度ΔΖ(mm) 表 17-45 高强度螺栓种类 螺 栓 规 格 504 17 钢 结 构 工 程 Μ12 Ml 6 M20 M22 M24 M27 M30 高强度大六角头螺栓 23 30 35. 5 39.5 43 , 46 50.5 扭剪型高强度螺栓 — 26 31. 5 34.5 38 41 45.5 注：本表附加长度由标准圆孔垫圈公称厚度计算确定的。 选用的高强度螺栓公称长度应取修约后的长度，根据计算出的螺栓长度/按修约间隔 5mm 进行修约。 3. 高强度螺栓摩擦面处理 (1) 高强度螺栓连接处的摩擦面可根据设计抗滑移系数的要求选用喷砂（丸）、喷砂 后 生赤诱、喷砂后涂无机富锌漆、手工打磨等处理方法： 1) 采用喷砂（丸）法时， 一般要求砂（丸）粒径为 1.2〜1. 4mm，喷射时间为 1〜 2min,喷射风压为 0_5MPa，表面呈银灰色，表面粗糖度达到 45〜50μιη。 2) 采用喷砂后生赤锈法时，应将硼砂处理后的表面放置露天自然生锈，理想生诱时 间 为 60〜90d。 3) 采用喷砂后涂无机富锌漆时， 涂层厚度一般可取为 0. 6〜0. 8μιη。 4) 采用手工砂轮打磨时，打磨方向应与受力方向垂直，且打磨范围不小于螺栓孔径 的 4 倍。 (2) 高强度螺栓连接摩擦面应符合以下规定： 1) 连接处钢板表面应平整、无焊接飞溅、无毛剌和飞边、无油污等； 2) 经处理后的摩擦 面应按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)的规定进 行抗滑移系数试验，试验结果满足设计文件的要求； 3) 经处理后的摩擦面应采取保护措施，不得在摩擦面上作标记； 4) 若摩擦面采用生诱处理方法时，安装前应以细钢丝垂直于构件受力方向刷除摩擦 面上的浮锈。 4. 高强度螺栓连接施工 (1) 一般规定 1) 对于制作厂已处理好的钢构件摩擦面，安装前应按《钢结构工程施工质量验收规 范》 （GB 50205)的规定进行高强度螺栓连接摩擦面的抗滑移系数复验，现场处理的钢构 件摩擦 面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，其结果应符合相关设计文件要求。 2) 高强度螺栓施工 前宜按《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)的相关规 定检查螺栓孔的精度、孔壁表面粗糙度、孔径及孔距的允许偏差等。孔距超出允许偏差 时， 应采用与母材相匹配的焊条补焊后重新制孔，每组孔中经补焊重新钻孔的数量不得超 过该 组螺栓数量的 20%。 3) 高强度螺栓连接的板叠接触面应平整。对因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产 表 17-46 505 17 钢 结 构 工 程 处 理 方 法 项目 示意图 生的接触面间隙，应按表 17-46 规定进行处理。接触面间隙处理 t 3. Omm 时 加 塾 板 ， 塾 板 厚 度 不 小 于 3mm,最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处 理方法应与构件相同 4) 对每一个连接接头，应先用临时螺栓或冲钉定位，为防止损伤螺纹引起扭矩系数 的 变化，严禁把高强度螺栓作为临时螺栓使用。对一个接头来说，临时螺栓和冲钉的数量 原 则上应根据该接头可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定： ①不得少于安装螺栓总数的 1/3; ②不得少于两个临时螺栓； ③冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的 30%。 5) 高强度螺栓的穿入，应在结构中心位置调整后进行，其穿人方向应以施工方便为 准， 力求一致。安装时要注意垫圈的正反面，即：螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角 的一 侧；对于大六角头高强度螺栓连接副靠近螺头一侧的垫圈，其有倒角的一侧朝向螺 检头。 6) 高强度螺栓的安装应能自由穿入孔， ------------------- ^ 〇 〇 〇 〇 1 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 1 ____ 1------------------ i®®®@ j① ④ ⑦ ® 丨②⑤⑧@ ^ 图 17-26 —般节点施拧顺序 严禁强行穿入，如不能自由穿入时，该孔应用 铰刀进行修整，修整后孔的最大直径应小于 1.2 倍螺栓直径。修孔时，为了防止铁屑落入 板叠缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使 板叠密贴后再进行，严禁气割扩孔。 7) 高强度螺栓安装应采用合理顺序施拧。 典型节点宜采用下列顺序施拧： ①一般节点从中心向两端施拧，见图 17-26； ②箱形节点按图 17-27 中 A、C、Β、ΰ顺序施拧； ③工字梁节点螺栓群按图 17-28 中①〜⑥顺序施拧； ④Η形截面柱对接节点按先翼缘后腹板顺序施拧； ⑤两个节点组成的螺栓群，按先主要构件节点，后次要构件节点顺序施拧。 ⑥高强度螺栓和焊接并用的连接节点，当设计文件无特殊规定时，宜按先螺栓紧固后 焊接的施工顺序施拧。 8) 高强度螺栓连接副的初拧、复拧、终拧宜在 Id 内完成。 9) 当高强度螺栓连接副保管时间超过6个月后使用时，必须按《钢结构工程施工质 量 验收规范》（GB 50205)的要求重新进行扭矩系数或紧固轴力试验，检验合格后，方可 使用。 B----- 506 17 钢 结 构 工 程 图 17-27 箱形节点施拧顺序 图 17-28 工字梁节点施拧顺序 (2)大六角头高强度螺栓连接施工 1) 高强度大六角头螺栓连接副，施拧可采用扭矩法或转角法： ①扭矩法施工，根据扭矩系数 K 螺栓预拉力 P (—般考虑施工过程中预拉力损失 10%,即螺栓施工预拉力 P 按 1.1 倍的设计顶拉力取值）计算确定施工扭矩值，使用扭 矩扳 手（手动、电动、风动）按施工扭矩值进行终拧； 画线 -初拧检查—画线—终拧—终拧 ②转角法施工（图 17-29)，转角法施工次序：初拧- 检査一作标记。 2) 高强度大六角头螺栓连接副施工应符 合下列规定： ①施工用的扭矩扳手使用前应进行校正， 其扭矩相对误差不得大于±5%;校正用的扭 矩扳手，其扭矩相对误差不得大于±3%。' ②施拧时，应在螺母上施加扭矩。 图 17-29 转角法施工方法 ③施拧应分为初拧和终拧，大型节点应 在初拧和终拧之间增加复拧。初拧扭矩可取 施工 终拧扭矩的 50%，复拧扭矩应等于初拧 扭矩。终拧扭矩可按式(17-3)计算确定： (17-3) Tc = kPcd 式中 TV -施工终拧扭矩(N · m)； -高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，取 0. 110〜0. 150； Fc——高强度螺栓施工预拉力（kN)，可按单个螺栓设计预拉力的 1.1 倍取用； d——高强 度螺栓公称直径（mm)。 ④采用转角法施工时，初拧（复拧）后连接副的终拧角度应满足表 17-47 的要求。 ⑤初拧或复拧后应对螺母涂画颜色标记，终拧后对螺母涂画另一种颜色标记。 17. 4 钢 结 构 连 接 507 初拧（复拧）后连接副的终拧转角 表 17-47 螺栓长度 L 螺母转角 连接状态 L<4d 1/3 圈（120。） ^d99. 5 液态水 不得检出 不得检出 不得检出 油 水蒸气+乙醇含量（m/m，10_2) >0. 005 . ^0.02 ^0. 05 气味 无异昧 无异味 无异味 优等品用于大型钢结构工程中的低合金高强度结构钢，特别是厚钢板以及约束力大的 节 点的焊接；一等品用于碳素结构钢的厚板焊接；合格品用于轻钢结构的中薄钢板焊接。 17.4.4 其 他 连 接 钢结构工程中有时会采用铆钉、抽芯铆钉（拉铆钉）、焊钉和自攻螺钉等。 1.铆钉 (1) 铆接种类 铆接可分为强固铆接、密固铆接和紧固铆接三种： 1) 强固铆接。该类铆接可承受足够的压力和剪力， 2) 密固铆接。该类铆接可承受足够的压力和剪力， 3) 紧固铆接。该类铆接承受压力和剪力的性能差， (2) 铆钉常用技术标准（表 17-53) 但对铆接处的密封性要求差； 且对铆接处的密封性要求髙； 但对铆接处有高度的密 17.5 钢结构运输、堆放和拼装 5J515 封性要求。 铆钉常用技术标准 表 17-53 序 号 标准号 标准名称 1 (GB 863. 1) 《半圆头铆钉（粗制）》 2 (GB/T 863. 2) 《小半圆头铆钉（粗制）》 3 (GB 865) 《沉头铆钉（粗制）》 4 (GB 866) 《半沉头铆钉（粗制）》 5 (GB/T 116) 《铆钉技术条件》 2. 抽芯铆钉（拉铆钉） 抽芯铆钉是一类单面铆接用的铆钉，但须使用专用工具——拉铆枪（手动或电动）进 行 铆接。铆接时，铆钉钉芯由专用铆枪拉动，使铆体膨胀，起到铆接作用。这类铆钉特别 适用 于不便采用普通铆钉（须从两面进行铆接）的铆接场合，其中以开口型平圆头抽芯铆 钉应用 最广，沉头抽芯铆钉适用于表现需要平滑的铆接场合，封闭型抽芯铆钉适用于要求 随较高载 荷和具有一定密封性能的铆接场合。以开口型平圆头抽芯铆钉为例，通常规格有 2.4mm、3.2mm、 4mm、4.8mm、6.4mm 五个系列。 3. 自攻螺钉 自攻螺钉多用于薄的金属板（钢板、锯板等）之间的连接。连接时，先对被连接件制 出 螺纹底孔，再将自攻螺钉拧人被连接件的螺纹底孔中。由于自攻螺钉的螺纹表面具有较 髙的 硬度 OHRC45)，可在被连接件的螺纹底孔中攻出内螺纹，从而形成连接。 4. 焊钉 由于光能和钉头（或无钉头）构成的异类紧固件，用焊接方法将其固定连接在一个零 件 （或构件）上面，以便再与其他零件进行连接。 17.5 钢 结 构 运 输 、 堆 放 和 拼 装 17. 5.1 钢 结 构 包 装 17. 5.1.1 钢结构包装原则 (1) 包装应根据产品的性能要求、结构形状、尺寸及质量、刚度和路程、运输方式 (铁 路、公路、水路）及地区气候条件等具体情况进行。也应符合国家有关车、船运输法 规规定。 (2) 产品包装应在产品检验合格、随机文件齐全、漆膜完全干燥后进行。 (3) 产品包装应具有足够强度；保证产品能经受多次装卸；运输无损坏、变形、降低 精度、锈蚀、残失；能安全可靠地运抵目的地。 (4) 带螺纹的产品应对螺纹部分涂上防锈剂，并加包裹，或用塑料套管护套。经刨铣 加 工的平面、法兰盘连接平面、销轴和销轴孔、管类端部内壁等宜加以保护。 (5) 对特长、特宽、特重、特殊结构形状及高精度要求产品应采用专用设计包装 装置。 (6) 包装标志：大型包装的重心点、起吊位置、防雨防潮标记、工程项目号、供货 号、 货号、品名、规格、数量、质量、生产厂号、体积（长 X 宽 X 高），收发地点、单位、 运输 号码等。 (7) 标志应正确、清晰、整齐、美观、色泽鲜明、不易褪色剥落，一般用与构件色泽 不 同的油漆，在规定部位进行手刷或喷刷。标志文字、图案规格大小，应视所包装构件 而定。 (8) 包装同样需经检验合格，方可发运出厂。包装清单应与实物相一致，以便接货、检 查、验收。 17. 5.1. 2 产品包装方法 516 17 钢 结 构 工 程 (1) 散件出厂的杆件，应采用钢带打捆，钢带应用专用打包机打紧，若杆件较长，应 多 设置几个捆扎点。要保证在运输时，构件无窜动且坚固可靠。 (2) 对于大构件的钢柱和横梁，采取单独包装，在构件的上下配有木块，采用双头螺 栓 将木块固定在构件上，每个构件至少配置两处，但应注明吊点位置，以正确指导构件的 装卸。 (3) 高强度螺栓和连接螺栓按成套的形式进行供货，采用木箱单独包装。成箱包装的 构 件和标准件，要保证箱内构件在运输过程中无窜动，且箱体坚固可靠。 (4) 同一构件的散件应尽量包装在一起，打包时应注意保护涂装油漆，且每一包构件 均 应有相应的清单，以便于现场核查、装配。 17.5.1.3 包装注意事项 (1) 油漆干燥，零部件的标记书写正确，方可进行打包；包装时应保护构件涂层不受 伤 害。 (2) 包装时应保证构件不变形，不损坏，不散失，需水平放置，以防变形。 (3) 待运物堆放需平整、稳妥、垫实，搁置干燥、无积水处，防止锈蚀；构件应按种 类、 安装顺序分区存放，以便于査找。 (4) 相同、相似的钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂直线上，防止钢构件 被 压坏或变形。底层垫枕应有足够的支承面，防止支点下沉。 17.5.2 钢 构 件 运 输 17.5.2.1 常用运输方式 常用的钢结构运输方式主要有：铁路运输、公路运输、水上运输等。 1.公路运输 由于公路运输网一般比铁路、水路网的密度要大十几倍，分布面也广，公路运输在时 间 方面的机动性也比较大，车辆可随时调度、装运，各环节之间的衔接时间较短，因此， 公路 运输在钢结构运输中占了很大部分比重。 2. 铁路运输 铁路运输具有安全程度高、运输速度快、运输距离长、运输能力大、运输成本低等优 点， 且具有污染小、潜能大、不受天气条件影响的优势，但是由于铁路运输网还不够密 集，一般 只能到大、中城市，而且货运方面往往供不应求，现在铁路运输在钢结构运输中 所占比例小 于公路运输。 3. 水上运输 水上运输可分为海洋运输和内河运输，具有载运量大、运输成本低、投资省、运行速 度 较慢、灵活性和连续性较差等特点。 (1) 海洋运输：一般用于钢结构出口时的运输，成本小，但周期长。 (2) 内河运输：由于我国的内河运输不够发达，水路运输网不够密集，且运输周期 长， 在当前的钢结构运输中几乎占不到多少比重。 17.5.2.2 技术参数 1.公路运输 装车尺寸应考虑沿途路面、桥、隧道等的净空尺寸，见表 17-54。一般情况公路运输 装运 的高度极限为 4.5m，如需通过隧道时，则高度极限为 4m，构件长出车身不得超 过 2m。 各级公路行车道宽度（m) 表 17-54 公路 等级 净空各部分名称 净空尺寸 17.5 钢结构运输、堆放和拼装 5J517 路宽 15 路宽 9 2 个路宽 7. 5 + 分车带 2 个路宽 7 + 分车 带 a、b 人行道或安全带边缘间宽度 J 15.0 9. 0 7. 5 7.0 下承式桥桁架间净宽 B 15.5 9. 5 8.0 7.5 路拱顶点起至高度为 5m 处的净宽顶间距 A 12.5 6. 5 6.5 6.0 净空顶角宽度 E 1.5 1.5 0. 75 0. 75 人行道宽度尺 >0.75 c 公路宽 J β Λ Η Hi 7 7 8. 5 6.0 5. 0 3. 5 4. 5 4. 5 6. 0 3. 5 4. 5 3.0 2. 铁路运输 钢结构构件的铁路运输，一般由生产厂负责向车站提出车皮计划，经由车间调拨车皮 装 运。铁路运输应遵守国家火车装车限界（图 17-33)，当超过影线部分而未超出外框时， 应预 先向铁路部门提出超宽（或超高）通行报告，经批准后可在规定的时间运送。 3. 水上运输 (1) 海洋运输：由于海洋运输要求比较严格，除了国际通用标准外，各国还有不同的 具 体要求。因此，运输前应与海港取得联系，在到达港口后由海港负责装船，所以要根据 离岸 码头和到岸港口的装卸能力，来确定钢结构产品运输的外形尺寸、单件质量——即每 夹或每 箱的总重。 (2) 内河运输：应按我国的水路运输标准，根据船形大小、载重量及港口码头的起重 能 力，确定构件运输单元的尺寸，使其不超过当地的起重能力和船体尺寸。 17.5.2.3 运输前准备工作 1.技术准备 17.5 钢结构运输、堆放和拼装 5J518 (1) 编制运输方案 图 17-33 铁路运输装车界限尺寸 编制运输方案应根据构件的形状尺寸， 结合道路条件、现场起重设备、运输方式、 构件 运输时间要求等主要因素，制订切实可 行且经济实用的运输方案。 (2) 运输架设计及制作 根据构件的外形尺寸、质量及有关成品 保护要求设计制作各种类型构件的运输架 (支承架）。运输架要构造简单、受力合理、 满足 要求、经济实用及装拆方便。 (3) 运输时构件的受力验算 根据构件运输时的支承布置、考虑运输 时可能产生的碰撞冲击等，验算构件的强 度、稳定、变形。如不满足要求，应进行加 固措 施。 2.运输工具准备 现在钢构件的运输一般多用汽车，这里以汽车为例。钢结构制作单位应按照编制好的 运 输方案，组织运输车辆、起重机及相关配套设施等，并及时追踪动态，反馈信息，建立 车辆 调配台账，保证钢结构的运输安全按时到达，满足客户的需求。 3.运输条件准备 (1) 现场运输道路的修筑 一般应按照车辆类型、形状尺寸、总体质量等，确定修筑临时道路的标准等级、路面 宽 度及路基路面结构要求。 (2) 运输线路的实地考察 钢结构制作单位应在杆件正式发运前，组织专业人士对运输线路进行实地考察和复 核， 确保运输方案的可行性和实用性。 (3) 构件运输试运行 将装运最大尺寸的构件的运输架安装在车辆上，模拟构件尺寸，沿运输道路试运行。 17.5.2.4 构件运输的基本要求 实&情况下，影响构件运输的因素有很多，一般来说，构件运输应满足的基本要 求有： (1) 钢构件的垫点和装卸车时的吊点，不论上车运输或卸车堆放，都应按要求进行。叠 放在车上或堆放在现场上的构件，构件之间的垫木要在同一条垂直线上，且厚度相等。 17.5 钢结构运输、堆放和拼装 519 (2) 构件在运输时要固定牢靠，以防在运输中途倾倒，或在道路转弯时车速过高被甩 出。 对于屋架等重心较高、支承面较窄的构件，应用支架固定。 (3) 根据工期、运距、构件质量、尺寸和类型以及工地具体情况，选择合适的运输车 辆 和装卸机械。 (4) 根据吊装顺序，先吊先运，保证配套供应。 (5) 对于不容易调头和又重又长的构件，应根据其安装方向确定装车方向，以利于卸 车就位。必要时，在加工场地生产时，就应进行合理安排。 (6) 若采用铁路或水路运输时，须设置中间堆场临时堆放，再用载重汽车或拖车向吊 装 现场转运。 (7) 根据路面、天气情况好坏掌握行车速度，行车必须平稳，禁止超速行驶。 17. 5. 3 构件成品现场检验及缺陷处理 17.5.3.1 构件现场检验 钢结构成品的现场检验项目主要包括构件的外形尺寸、连接的相关位置、变形量、外 观 质量及制作资料的验收和交接等，同时也包括各部位的细节及必要时的工厂预拼装结 果。成 品检査工作应在材料质量保证书、工艺措施、各道工序的自检、专检记录等前期工 作完备无 误的情况下进行。 1. 钢柱的检验 (1) 实腹式钢柱检验要点 1) 对于有吊车梁的钢柱，悬臂部分及相关的支承肋承受交变动荷载，一般为κ形坡 口 焊缝，并且应保证全溶透。另外由于板材尺寸不能满足需要而进行拼装时，拼装焊缝必 须全 熔透，保证与母材等强度。一般情况下，除外观质量的检查外，上述两类焊缝要进行 超声波 探伤内部质量检査，成品现场检验时应予重点注意。 2) 柱端、悬臂等有连接的部位，要注意检査相关尺寸，特别是高强度螺栓连接时，更 要加强控制。另外，柱底板的平直度、钢柱的侧弯等要注意检査控制。 3) 当设计图要求柱身与底板要刨平顶紧的，需按现行国家标准的要求对接触面进行 磨 光顶紧检查，以确保力的有效传递。 4) 钢柱柱脚不采用地脚螺栓，而直接插入基础预留孔，再进行二次灌浆固定的，要 注 意检査插入混凝土部分不得涂漆。 5) 箱形柱一般都设置内部加劲肋，为确保钢柱尺寸，并起到加强作用，内肋板需经 加 工刨平、组装焊接几道工序。由于柱身封闭后无法检査，应注意加强工序检査，内肋板 加工 刨平、装配贴紧情况，以及焊接方法和质量均符合设计要求。 (2) 空腹式钢柱检验要点 空腹钢柱（格构件）的检査要点基本同于实腹钢柱。由于空腹钢柱截面复杂，要经多 次 加工、小组装、再总装到位。因此，空腹柱在制作中各部位尺寸的配合十分重要，在其 质量 控制检査中要侧重于单体构件的工序检查。检验方法用钢尺、拉线、吊线等方法。 2. 吊车梁的检验 (1) 吊车梁的焊缝因受冲击和疲劳影响，其上翼缘板与腹板的连接焊缝要求全熔透，一 般视板厚大小开成 V 或 K 形坡口。焊后要对焊缝进行超声波探伤检査，探伤比例应按 设计文 件的规定执行。如若设计的要求为抽检，检査时应重点检査两端的焊缝，其长度不 应小于梁 高，梁中间应再抽检 300_以上的长度。抽检若发现超标缺陷，应对该焊缝进 行全部检査。由 520 17 钢 结 构 工 程 于板料尺寸所限，吊车梁钢板需要拼装时，翼缘板与腹板的拼缝要错开 200mm 以上，且拼缝 要错开加劲肋 200_以上。拼接缝要求与母材等强度，全熔透焊 接，并进行超声波探伤的检查。 (2) 吊车梁外形尺寸控制，原则上长度负公差。上下翼缘板边缘要整齐光洁，切忌有 凹 坑，上翼缘板的边缘状态是检査重点，要特别注意。无论吊车梁是否要求起拱，焊后都 不允 许下挠。要注意控制吊车上翼缘板与轨道接触面的平面度不得大于 1. Omm。 3. 钢屋架的检验 (1) 在钢屋架的检查中，要注意检査节点处各型钢重心线交点的重合状 况。重心线的 偏移会造成局部弯矩，影响钢屋架的正常工作状态。造成钢结构工程的隐患。 产生重心线 偏移的原因，可能是组装胎具变形或装配时杆件未靠紧胎模所致。如发生重心线 偏移超出 规定的允许偏差（3_)时，应及时提供数据，请设计人员进行验算，如不能使用， 应 拆除更换。 . (2) 钢屋架上的连接焊缝较多，但每段焊缝的长度又不长，极易出现各种焊接缺陷。因 此，要加强对钢屋架焊缝的检查工作，特别是对受力较大的杆件焊缝，要作重点检查控 制， 其焊缝尺寸和质量标准必须满足设计要求和现行国家标准的规定。 (3) 为保证安装工作的顺利进行，检査中要严格控制连接部位孔的加工，孔位尺寸要 在 允许的公差范围之内，对于超过允许偏差的孔要及时作出相应的技术处理。 (4) 设计要求起拱的，必须满足设计规定，检査中要控制起拱尺寸及其允许偏差，特 别 是吊车桁架，即使未要求起拱处理，组焊后的桁架也严禁下挠。 (5) 由两支角钢背靠背组焊的杆件，其夹缝部位在组装前应按要求除锈、涂漆，检查 中 对这些部位应给予注意。 4. 平台、栏杆、扶梯的检验 平台、栏杆、扶梯虽是配套产品，但其制作质量也直接影响人的安全，要确保其牢固 性， 有以下几点要加以注意： (1) 由于焊缝不长，分布零散，在检查中要重点防止出现漏焊现象。检查中要注意构 件 间连接的牢固性，如爬梯用的圆钢要穿过扁钢，再焊牢固。采用间断焊的部位，其转角 和端 部一定要有焊缝，不得有开口现象。构件不得有尖角外露，栏杆上的焊接接头及转角 处要磨 光。 (2) 栏杆和扶梯一般都分开制作，平台根据需要可以整件出厂，也可以分段出厂，各 构 件间相互关联的安装孔距，在制作中要作为重点检查项目进行控制。 5. 球节点的检验 (1)焊接球节点 1) 用漏模热轧的半圆球，其壁厚会发生不均匀，靠半圆球的上口偏厚，上模的底部 与 侧边的过渡区偏薄。网架的球节点规定壁厚最薄处的允许减薄量为 13%且不得大于 1. 5_。球的厚度可用超声波测厚仪测量。 2) 球体不允许有“长瘤”现象，“荷叶边”应在切边时切去。半圆球切口应用车床切 削或半 自动气割切割，在切口的同时做出坡口。 3) 成品球直径经常有偏小现象，这是由于上模磨损或考虑冷却收缩率不够等所致。如 负偏差过大，会造成网架总拼尺寸偏小。 4) 焊接球节点是由两个热轧后经机床加工的两个半圆球相对焊成的。如果两个半圆 球 互相对接的接缝处是圆滑过渡的（即在同一圆弧上），则不产生对口错边量，如两个半 圆球 17.5 钢结构运输、堆放和拼装 521 对得不准，或有大小不一，则在接缝处将产生错边量。不论球大小，错边量一律不得 大于 lmm。 (2)螺栓球节点 螺栓球节点现场检验时应重点关注各螺孔的螺纹尺寸、螺孔角度、螺孔端面距球心尺 寸 等，应符合现行国家标准的要求。螺孔角度的量测可采用测量芯棒、高度尺、分度尺等 配合 进行。 17.5.3.2 构件缺陷现场处理 钢构件现场检验旨在保证进人现场的构件成品满足设计及有关现行国家标准的要求， 质 量控制的重点应放在钢结构制作厂。由于构件在长途运输过程中可能出现部分变形，以 及加 工厂自身可能存在的加工质量问题，对于现场检验缺陷超出.允许偏差范围的构件，应 视缺 陷的严重程度及现场的处理能力（由于场地、设备、经验等原因，现场处理能力往往 有限)， 综合判断返厂修补或现场处理。 1. 焊缝缺陷的现场处理 (1) 常见的焊缝缺陷有焊脚尺寸不够、焊缝错边超标、焊缝漏焊（楼梯、栏杆等小型 构 件上）、焊缝存在气孔和夹渣等，这些缺陷一般可以在现场予以处理，如去除缺陷处的 焊缝 金属后补焊等。 (2) 对接焊缝（如多节柱对接焊缝）的预留坡口角度未达标，可通过现场打磨的方式 进 行处理。部分构件出现多余外露的焊接衬垫板，可现场割除，对平整度有要求的，尚应 打磨 平整。 (3) 对于焊缝无损探伤不合格的焊缝缺陷，可采用碳弧气刨后重焊的方法进行现场 处理。 2. 构件外观及外形尺寸缺陷的现场处理 (1) 对于部分严重的构件缺陷，如构件长度、构件表面平直度、加工面垂直度、构件 造 型偏差过大等，限于现场的缺陷处理能力，一般需返厂维修。 (2) 对于少量设计要求开孔但漏开孔缺陷，一般可视孔的重要程度采用气割开孔或钻 孔、 铰孔等方式进行现场制孔，螺栓孔不得采用气割开孔。 (3) 孔径小于设计要求的螺栓孔，可采用铰刀进行扩孔；孔径大于设计要求螺栓孔，可 采用与母材等强焊接金属补焊后铰刀扩孔的方式进行处理。 (4) 对于构件运输过程中产生的少量变形，一般可通过千斤顶、拉索等机械矫正或局 部 火焰矫正的方式进行处理。 17.5.4 构 件 堆 放 17. 5. 4.1 构件堆放场 构件堆放场有分布在建筑物的周围，也有分布在其他地方。一般来说，构件的堆放应 遵 循以下几点原则： (1) 构件堆放场的大小和形状一般根据现场条件、构件分段分节、塔式起重机位置及 工 期等划定，且应符合工程建设总承包的总平面布置。 (2) 构件应尽量堆放在吊装设备的取吊范围之内，以减少现场二次倒运。 (3) 构件堆放场地的地基要坚实，地面平整干燥，排水良好。 (4) 堆放场地内应备有足够的垫木、垫块，使构件得以放平、放稳，以防构件因堆放 方 法不正确而产生变形。 17. 5 钢结构运输、堆放和拼装 52：! 17.5.4.2 构件堆放面积计算 钢结构的堆场面积，可按式（17-4)的经验公式计算： F = f · g · t (17-4) 钢结构构件堆场面积，也可按式（17-5)的经验公式计算： F=Q m ^-a-K l (17-5) 钢结构构件堆场面积亦可根据场地允许的单位荷载按式（17-6)进行估算： F = -2 · Κ2 (17-6) q 式中 F——钢结构构件堆放场地总面积（m2); /每根钢构件占用的面积； g——每天吊装构件的数量； t——构件的储存天数； ——构件的月最大储存量（t)，根据构件进场时间和数量按月计算储存量，取最 大值； a——经验用地指标（m2/t)，一般为 7〜8m2/t;叠堆构件时取 7m2/t，不叠堆构 件时取 8m2/t; K r -综合系数，取 1.0〜1.3，按辅助用地情况取用； -同时堆放的钢结构构件质量（t); κ 2 - 17. 6.1. 4 施工工艺 渕量放线 1. 吊装方法及顺序 单层钢结构安装工程施工时对于柱 530 17 钢 结 构 工 程 NO 柱间支撑安装 屋架梁拼装 屋架梁安装 - 1 οκ] 屋 面 支 撑 安 装 髙 强 度 螺 栓 校正 NO 校正 钢柱安装 οκΤ 柱间支撑安装 钢构件验收 子、柱间支撑和吊车梁一般采用单件流 水法吊装。可一次性将柱子安装并校正 后再安装柱 间支撑、吊车梁等构件。此 种方法尤其适合移动较方便的履带式起 重机。采用汽车式起重 机时，考虑到移 动的不方便，可以以 2〜3 个轴线为一 个单元进行节间构件安装。 ~- 屋架梁安装 屋盖系统吊装通常采用“节间综合 法”（即吊车一次吊完一个节间的全部 屋盖构件后再吊装下 一个节间的屋盖构 件)。 2. 工艺流程图（图 17-37) 髙强度螺栓 3. 单层钢结构安装工艺 单层钢结构安装主要有钢柱安装、 吊车梁安装、钢屋架安装等。 屋面及墙面檫条安装 (1) 钢柱的安装 屋面采光板安装 天沟安装 屋面及堉面彩板安装 主体结构验收 一般钢柱的弹性和刚性都很好，吊 装时为了便于校正一般采用一点吊装 法，常用的钢柱 吊装法有旋转法、递送 法和滑行法。对于重型钢柱可采用双机 抬吊吊装法。 (竣 X 验收) 杯口柱吊装方法如下： 1) 在吊装前先将杯底清理干净； 图 17-37单层钢结构安装工艺流程 2) 操作人员在钢柱吊至杯口上方 后，各自站好位置，稳住柱脚并将其插 入杯口 ; 3) 在柱子降至杯底时停止落钩，用撬棍撬柱子，使其中线对准杯底中线，然后缓慢 将 柱子落至底部 i 4) 拧紧柱脚螺栓。 钢柱安装的允许偏差见表 17-59。 (2) 钢吊车梁的安装 钢吊车梁安装一般采用工具式吊耳或捆绑法进行吊装。在进行安装以前应将吊车梁的 分 中标记引至吊车梁的端头，以利于吊装时按柱牛腿的定位轴线临时定位。钢吊车梁安装 的允 许偏差见表 17-6.0。 单层钢结构中钢柱安装允许偏差（mm) 表 17-59 17. 6 钢 结 构 安 装 531 钢吊车梁安装的允许偏差（mm) 表 17-60 项 图 例 允许偏差 检验方法 梁的跨中垂直度 用吊线和钢尺检査 A/500 侧向弯曲矢高 //1500,且不大于 10. 0 垂直上拱矢高 吊车梁支座加劲板中心与柱 子承压加劲板中心的偏移Δι 安装在混凝土柱上时， 对定位轴线的偏移 安装在钢柱上时， 对牛腿中心的偏移 10. ( 用拉线和钢尺检查 两端支 座中心 位移Δ 用吊线和钢尺检査 532 17 钢 结 构 工 程i/2 续表 (3)钢屋架的安装 1)钢屋架吊装稳定验算 钢屋架吊装时，屋架本身应具有一定刚度，同时应合理布置吊点位置或采用加固措施 (主 要是屋架的平面外加固），保证吊装过程中屋架不失稳。 对于上、下弦为双拼角钢的钢屋架，如其最小规格能满足表 17-61 要求时，可保证吊 装 过程中的稳定性要求。不满足表 17-61 要求以及其他形式的屋架，可通过内力计算（参 见本 手册“常用结构计算” 一章）获得屋架中单根杆件内力，取最不利杆件按表 17-62 计 算杆件稳 定性。 保证屋架吊装稳定性的弦杆最小规格（_) 表 17-61 弦杆截面 屋架跨度（m) 12 15 18 21 24 27 30 上弦杆 1— 90X60X8 100X75X8 100X75X8 120X80X8 120X80X8 150X100X12 200X120X12 17.6 钢 结 构 安 装 533 续表 弦杆截面 屋架跨度（m) 12 15 18 21 24 27 30 下弦杆 _11_ 65X6 75X8 90X8 90X8 120X80X8 120X80X10 150X100X10 杆件的强度、稳定性验算 表 17~62 构件类型 项次 计算公式 符号意义 Ν— — 轴 心 受 压 构 件 的 轴 压 力 设 计值； Α、Αη——轴心受压构件毛截面、净截 面面积； f——钢材的轴心抗压强度设计值； φ——轴心受压构件稳定系数（取 两方向稳定系数较大值） N T n 60m 3)预应力钢屋架安装 预应力钢屋架是一种刚柔并济的新型结构形式，由于其承载力髙、结构变形小、稳定 性好、对下部结构要求低和适用跨度大等优点，在钢结构工程中运用越来越多。其常用 的 结构形式有：张弦梁、弦支穹顶、索穹顶、拉索拱等。典型施工工艺流程见图 17-39。 预应力钢屋架安装工艺的重点在于 索体的安装、张拉施工及施工过程中的 检测和索 力调整等，其技术要点如下： ①索体安装 a.索体安装前应根据拉索构造特 点、空间受力状态和施工条件等综合确 定拉索安装 方法（整体张拉法、分布张 拉法和分散张拉法），并搭设施工胎架 及索体安装平台（应 确保索体各连接节 点标高位置和安装、张拉操作空间的要 求）。 构 ί、 体 SI 及 — 检 验 和 校 正 深化册（计 ----------- 算机施工模拟 装（地面或髙空） 仿真） ------------------- i 索体张拉分级、分 2 工(#步、对称） 移、伸索体索力调整 图 17-39 预应力钢屋架安装工艺流程 b. 索体室外存放时，应注意防潮、防雨。构件焊接、切割施工时，其施工点应与拉 索 保持移动距离或采取保护措施。 c. 索体安装前应在地面利用放线盘、牵引及转向等装置将索体放开，并提升就位。 d. 当风力大于三级、气温低于 4°C 时，不宜进行拉索安装。 e. 传力索夹安装需考虑拉索张拉后直径变小对索夹夹具持力的影响。索夹间螺栓一 般 分为初拧（拉索张拉前）、中拧（拉索张拉后）和终拧（结构承受全部恒载后）等过程。 ②张拉施工及检测 a. 根据设计和施工仿真计算确定优化张拉顺序和程序。张拉操作中应建立以索力控 制 为主或结构变形控制为主的规定，并提供每根索体规定索力和伸长值的偏差。 b. 张拉预应力宜采用油压千斤顶，张拉过程中应监测索体位置变化，并对索力、结 构 关键节点的位置进行监控。 c. 预制拉索应进行整体张拉，由单根钢绞线组成的群锚拉索可逐根张拉。 d. 对直线索可采用一端张拉，对折线索宜采用两端张拉。多个千斤顶同时工作时，应 同步加载。索体张拉后应保持顺直状态。 e. 索力调整、位移标高或结构变形的调整应采用整索调整方法。 /·索力、位置调整后，对钢绞线拉索夹片锚具应采取放松措施，使夹片在低应力动 载下不 536 17 钢 结 构 工 程 松动。 (4)平面钢桁架的安装 一般来说钢桁架的侧向稳定性较差（可参照屋架进行强度、稳定性验算），在条件允 许 的情况下最好经扩大拼装后进行组合吊装，即在地面上将两榀桁架及其上的天窗架、檩 条、 支撑等拼装成整体，一次进行吊装，这样不但能提高工作效率，也有利于提高吊装稳 定性。 桁架临时固定如需用临时螺栓和冲钉，则每个节点应穿人的数量必须经过计算确定， 并 应符合下列规定： 1) 不得少于安装孔总数的 1/3; 2) 至少应穿两个临时螺栓； 3) 冲钉穿人数量不宜多于临时螺栓的 30% ； 4) 扩钻后的螺栓的孔不得使用冲钉。 钢桁架的校正方式同钢屋架的校正方式。钢桁架安装的允许偏差见表 17-53。 随着技术的进步，预应力钢桁架的应用越来越广泛，预应力钢桁架的安装分为以下几 个 步骤： 1) 钢桁架现场拼装; 2) 在钢桁架下弦安装张拉铺固点； 3) 对钢桁架进行张拉； i 4) 对钢桁架进行吊装。 在预应力钢桁架安装时应注意的事项： 1) 受施工条件限制，预应力筋不可能紧贴桁架下弦，但应尽量靠近桁架下弦； 2) 在张拉时为防止桁架下弦失稳，应经过计算后按实际情况在桁架下弦加设固定 隔板； 3) 在吊装时应注意不得碰撞张拉筋。 (5)门式刚架安装 门式刚架的特点一般是跨度大，侧向刚度很小。安装程序必须保证结构形成稳定的空 间 体系，并不导致结构永久变形。应根据场地和起重设备条件最大限度地将扩大拼装工作 在地 面完成。 安装顺序宜先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始，在刚架安装完毕后应将其间 的 檩条、支撑、隅撑等全部装好，并检查其垂直度，然后以这两榀刚架为起点，向房屋另 一端 顺序安装。 除最初安装的两榀刚架外，所有其余刚架间的檩条、墙梁和檐檩的螺栓均应在校准后 再 行拧紧。 刚架安装宜先立柱子，然后将在地面组装好的斜梁吊起就位，并与柱连接。构件吊装 应 选择好吊点，大跨度构件的吊点须经计算确定，对于侧向刚度小、腹板宽厚比大的构 件，应 采取防止构件扭曲和损坏的措施。构件的捆绑部位，应采取防止构件局部变形和损 坏的措施。. 17. 6.1. 5 测量校正 1. 钢柱的校正 (1) 柱基标高调整。根据钢柱实际长度、柱底平整度、钢牛腿顶部距柱底部距离（重 点 要保证钢牛腿顶部标高值）来控制基础找平标高。 17. 6 钢 结 构 安 装 537 (2) 平面位置校正。在起重机不脱钩的情况下将柱底定位线与基础定位轴线对准，缓 慢 落至标高位置。 (3) 钢柱校正。优先采用缆风绳校正（同时柱脚底板与基础间间隙垫上垫铁），对于 不 便采用缆风绳校正的钢柱可采用可调撑杆校正。 2. 吊车梁的校正 吊车梁的校正包括标高调整、纵横轴线和垂直度的调整。注意吊车梁的校正必须在结 构 形成刚度单元以后才能进行。 (1) 用经纬仪将柱子轴线投到吊车梁牛腿面等高处，据图纸计算出吊车梁中心线到该 轴 线的理论长度 Z。 (2) 每根吊车梁测出两点，用钢尺和弹簧秤校核这两点到柱子轴线的距离看& 17. 6 ■ 钢 结 构 安 装 538 是否等于&并以此对吊车梁纵轴进行校正。 (3) 当吊车梁纵横轴线误差符合要求后，复査吊车梁跨度。 (4) 吊车梁的标高和垂直度的校正可通过对钢垫板的调整来实现。 注意吊车梁垂直度的校正应和吊车梁轴线的校正同时进行。 3.钢屋架的校正 钢屋架垂直度的校正方法如下：在屋架下弦一侧拉一根通长钢丝（与屋架下弦轴线平 行）， 同时在屋架上弦中心线反出一个同等距离的标尺，用线坠校正。也可用一台经纬仪，放在柱 顶一侧，与轴线平移α距离，在对面柱子上同样有一距离为α的点，从屋架中线处 用标尺挑出 α距离，三点在一个垂面上即可使屋架垂直。 钢屋架全站仪测量法（图 17-40): 图 17-40 钢屋架全站仪测量法 (1) 在构件跨中上、下弦侧面各选定一特定点，将激光反射贴片在该点上。 (2) 根据场地的通视条件，测放出架设全站仪的最佳位置。 (3) 内业计算构件上所标示的该特征观测点与全站仪架设点位之间的坐标关系，并做 好 参数记录，以备屋架校正时用。 (4) 架设全站仪于选定的测量观测点上，根据内业计算成果。结合当日气象值设置好 坐 标参数及气象改正，准确无误后分别照准仪器于构件上激光反射贴片，得出构件空间位 置的 实测三维坐标，通过倒链调节屋架跨中的直线度和垂直度至规范允许范围内。 17. 6.1. 6 注意事项 1. 双机抬吊注意事项 (1) 尽量选用同类型 起重机。 ， (2) 根据起重机能力，对起吊点进行荷载分配。 (3) 各起重机的荷载不宜超过其起重能力的 80%。 (4) 双机抬吊，在操作过程中，要互相配合，动作协调，以防一台起重机失重而使另 一 台起重机超载造成安全事故。 (5) 信号指挥：分指挥必须听从总指挥。 2. 安装注意事项 (1) 各种支撑的拧紧程度，以不将构件拉弯为原则。 (2) 不得利用已安装就位的构件起吊其他重物，不得在主要受力部位焊其他物件。檩 条和墙梁安装时，应设置拉条并拉紧，但不应将檩条和墙梁拉弯。 17. 6 钢 结 构 安 装 539 (3)刚架在施工中以及人员离开现场的夜间，均应采用支撑和缆绳充分固定。 17.6.2 高层及超高层钢结构安装 17.6. 2.1 适用范围 用于指导多层与高层钢结构工程安装及验收工作。主要针对框架结构，框架剪力墙结 构， 框架支撑结构，框架核心筒结构，筒体结构，以及型钢混凝土组合结构和钢管混凝土 中的钢 结构，屋顶特殊节框架构筑物等多、高层钢结构体系编写。 17.6.2.2 钢结构安装前准备工作 1.内业准备 (1)内业准备流程。熟悉合同、图纸及相关规范，参加图纸会审，并做好施工现场调 查记录等，其程序见图 17-41。 图 17-41 内业准备流程 (2)施工总平面规划。主要包括结构平面纵横轴线尺寸，主要塔式起重机的布置及工 作范 围，机械开行路线，配电箱及电焊机布置，现场施工道路，消防道路，排水系统，构 件堆放 位置等。如果现场堆放构件场地不足时，可选择中转场地。 2. 测量基准点交接与轴线测放 依据总包提供的测量基准控制点，测放钢结构安装的主控轴线，并对所有钢柱定位轴 线 和标高进行放线测量，总包复査。 3. 人员、机具设备、材料的落实 编制详细的机具设备、工具、材料进场计划，根据施工进度安排构件进场，对构件进 行验收或修理，满足施工要求。 制作爬梯、砌体吊笼、作业吊篮、防风棚等钢结构安装专用工具，方便施工。 4.吊装准备 540 17 钢 结 构 工 程 (1) 根据构件质量和单层的构件数量，裁剪出不同长度、不同规格的钢丝绳作为吊装 绳 和缆风绳。 (2) 根据钢柱的长度和截面尺寸，按规定制作出不同规格的足够数量的爬梯。 (3) 根据钢柱、钢梁的型号及构件的种类准备不同规格的卡环。 (4) 根据堆场的大小及构件类型准备合格的枕木若干。 (5) 另外还要准备好吊装用夹具、校正钢柱用的垫块、缆风绳、倒链、千斤顶等施工 必 备工具。 17.6.2.3 高层钢结构安装施工工艺 图 17-42 多层与高层钢结构安装工艺流程 2. 吊装方案的确定 根据现场情况，多层与高层钢结构工程结构特点、平面布置及钢结构质量等，钢构件 吊 装一般选择采用塔式起重机。在地下部分如果钢构件较重的，也可选择采用汽车式起重 机或 履带式起重机完成。 17. 6 钢 结 构 安 装 541 对于汽车式起重机直接进场即可进行吊装作业；对于履带式起重机需要组装好后才能 进 行钢构件的吊装；塔式起重机的安装和爬升较为复杂，而且要设置固定基础或行走式轨 道基 础。当工程需要设置几台吊装机具时，要注意机具不要相互影响。 塔式起重机的选择应注意以下内容： (1) 起重机性能：塔式起重机根据吊装范围的最重构件、位置及高度，选择相应塔式 起 重机最大起重力矩（或双机起重力矩的 80%)所具有的起重量、回转半径、起重高度。除此之 外，还应考虑塔式起重机高空使用的抗风性能，起重卷扬机滚筒对钢丝绳的容绳 量，吊钩的 升降速度。 (2) 起重机数量：根据建筑物平面、施工现场条件、施工进度、起重机性能等，布置 1 台、2 台或多台。在满足起重性能要求的情况下，尽量做到就地取材。 (3) 起重机类型选择：在多层与高层钢结构施工中，主要吊装机械一般都选用自升式 塔 式起重机，包括内爬和外附两种。 3. 安装流水段划分 高层钢结构安装需按照建筑物平面形式、结构形式、安装机械数量和位置、工期及现 场 施工条件等划分流水段。 多高层钢结构吊装，在分片分区的基础上，多采用综合吊装法，其吊装程序一般是： (1) 平面从中间或某一对称节间开始，以一个节间的柱网为一个吊装单元，按钢柱 一钢 梁■^支撑顺序吊装，并向四周扩展，以减少焊接误差。图 17-43 为深圳证券交易 所营运中心 钢结构标准层平面流水段划分。 (2) 垂直方向由下至上组成稳定结构后，分层安装次要结构，一节间一节间钢构件、一 层楼一层楼安装完，采取对称安装，对称固定的工艺，有利于消除安装误差积累和节点 焊接 变形，使误差降低到最小限度。 钢结构安装的垂直方向施工流程主要是要注意进行钢结构施工的楼层不能与土建施工 的 楼层相差太大，一般相差 5 或 6 层为宜。上面两层进行钢结构安装，中部两层进行压型 钢板的 铺设，最下面两层绑扎钢筋，浇筑混凝土。混凝土核心筒结构施工一般领先钢结构 安装 6 层 以上，以满足内外筒间钢梁的连接的及时性。图 17-44 为某多高层施工顺序。 4. 预埋件、钢柱及钢梁的安装工艺 (1)地脚螺栓的预埋 地脚螺栓安装精度直接关系到整个钢结构安装的精度，是钢结构安装工程的第一步。 埋 设整体思路：为了保证预埋螺栓的埋设精度，将每一根柱下的所有螺杆用角钢或钢模板 连系 制作为一个整体框架，在基础底板钢筋绑扎完、基础梁钢筋绑扎前将整个框架进行整 体就位 并临时定位，然后绑扎基础梁的钢筋，待基础梁钢筋绑扎完后对预埋螺栓进行第二 次校正定 位，交付验收，合格后浇筑混凝土。施工顺序如下： 测量放线：首先根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线和标高控制点的加 密， 然后根据控制线测放出的轴线再测放出每一个埋件的中心十字交叉线和至少两个标高 17. 6 钢 结 构 _ 安 装 542 图 17-43 深圳证券交易所营运中心钢结构标准层平面流水段划分 控制点。 螺栓套架的制作：螺栓定位套架的制作采用的角钢等型钢将预埋螺栓固定为一个整体 (图 17-45)。预埋螺栓的制作精度：预埋螺栓中心线的间距<2mm，预埋螺栓顶端的相对 胃差<2mm0 预埋螺栓的埋设：在底板钢筋绑扎完成之后、±也板梁钢筋绑扎之前，预埋件的埋设工 作 即可插人。根据测量工所测放出的轴线，将预埋螺栓整体就位，首先找准埋件上边四根 固定 角钢的纵横向中心线（预先量定并刻画好），并使其与测量定位的基准线吻合；然后 用水准 仪测出埋件四个角上螺栓顶面的标高，高度不够时在埋件下边四根固定角钢的四个 角下用钢 筋或者角钢抄平。 地脚螺栓预埋时，预埋螺栓埋设质量不仅要保证埋件埋设位置准确，更重要的是固定 支 架牢固，因此，为了防止在浇筑混凝土时埋件产生位移和变形，除了保证该埋件整体框 架有 一定的强度以外，坯必须采取相应的加固措施：先把支架底部与底板钢筋焊牢固定，四边加 设刚性支撑，一端连接整体框架，另一端固定在地基底板的钢筋上；待基础梁的钢 筋绑扎完 毕，再把预埋件与基础梁的钢筋焊接为一个整体，在螺栓固定前后应注意对埋件 的位置及标 高进行复测。 加固示意图见图 17-46。 地脚螺栓在浇筑前应再次复核，确认其位置及标高准确、固定牢靠后方可进入浇筑工 序； 混凝土浇筑前，螺纹上要涂黄油并包上油纸，外面再装上套管，浇筑过程中，要对其 进行监 控，便于出现移位时可尽快纠正。 地脚螺栓的埋设精度，直接影响到结构的安装质量，所以埋设前后必须对预埋螺栓的 17. 6 钢 结 构 安 装 543翅 外 框 架 区 域 : 圆 筒 钢 柱 吊 装 > 钢 梁 吊 装 > 整 体 校 正 > 钢 柱 焊 接 544 17 钢 结 构 工 程 外 框 架 区 域 : 钢 梁 焊 接 > 压 型 「 — 钢 板 铺 设 > 栓 @ 钉 焊 接 L r ^ 外框筒区域:楼 板钢筋绑扎> Γ楼板浇筑> 三 层 楼板养护 “ 外框架区域：J_ 防火涂料施工 i 二层 核心筒区域:Η 形钢柱安装> 钢筋绑扎>埋 件埋设>墙体 雄從^葩进 三层 浇 筑 > 爬 模 施 工 :层 图 17-44 某多高层施工顺序 轴线、标高及螺栓的伸出长度进行认真的核查、验收。标高以及水平度的调整一定要精益 求 精，确保钢柱就位。 对已安装就位弯曲变形的地脚螺栓，严禁碰撞和损坏，钢柱安装前要将螺纹清理干 净， 对已损伤的螺牙要进行修复。 整个支架应在钢筋绑扎之前进行埋设，固定完后，土建再进行绑扎，绑扎钢筋时不得 随 意移动固定支架及地脚螺栓。， ‘ 土建施工时一定要注意成品保护，避免使安装好的地脚螺栓松动、移位。 (2)钢柱的安装 钢柱安装顺序:按先内筒的安装、后外筒的安装，先中部后四周，先下后上的安装顺 以实际尺寸定 § £ =1 E 图 17-45 预埋件整体预埋示意图 ] 17. 6 钢 结 构 安 装 545 图 17-46 加固示意图 序进行安装。钢柱吊点设置在钢柱的顶部，直接用临时连接板（连接板至少 4 块）。 1) 第一段钢柱的吊装 安装前要对预埋件进行复测，并在基础上进行放线。根据钢柱的柱底标高调整好螺杆 上的螺母，然后钢柱直接安装就位。当由于螺杆长度影响，螺母无法调整时，可以在基础 上设置垫板进行垫平，就是在钢柱四角设置垫板，并由测量人员跟踪抄平，使钢柱直接安 装就位即可。每组垫板宜不多于 4 块。垫板与基础面和柱底面的接触应平整、紧密。此方 法 适用于混凝土标高大于设计标高的部分。 钢柱用塔式起重机吊升到位后，首先将钢柱底板穿入地脚螺栓，放置在调节好的螺母 上，并将柱的四面中心线与基础放线中心线对齐吻合，四面兼顾，中心线对准或已使偏差 控制在规范许可的范围以内时，穿上压板，将螺栓拧紧。即为完成钢柱的就位工作。 当钢柱与相应的钢梁吊装完成并校正完毕后，及时通知土建单位对地脚进行二次灌 浆， 对钢柱进一步稳固。钢柱内需浇筑混凝土时，土建单位应及时插入。 2) 上部钢柱的吊装 上部钢柱的安装与首段钢柱的安装不同点在于柱脚的连接固定方式。钢柱吊点设置在 钢柱的上部，利用四个临时连接耳板作为吊点。吊装前，下节钢柱顶面和本节钢柱底面的 渣土和浮锈要清除干净，保证上下节钢柱对接面接触顶紧。 '' 下节钢柱的顶面标高和轴线偏差、钢柱扭曲值一定要控制在规范的要求以内，在上节 钢 柱吊装时要考虑进行反向偏移回归原位的处理，逐节进行纠偏，避免造成累积误差过大。 钢柱吊装到位后，钢柱的中心线应与下面一段钢柱的中心线吻合，并四面兼顾，活动 双 夹板平稳插入下节柱对应的安装耳板上，穿好连接螺栓，连接好临时连接夹板，并及时 拉设 缆风绳对钢柱进一步进行稳固。钢柱完成后，即可进行初校，以便钢柱及斜撑的安装。 钢柱吊装示意如图 17-47〜图 17-49 所示。 MI Ml ]二次灌浆 调节螺母 y L：3_dibl__ («) 图 17-48 钢柱吊装示意 U)钢柱吊 装 ； （ W 钢 柱 拼 接 17. 6 钢 结 构 安 装 547 (*) 图 17-47 钢柱安装就位示意图 图 17-49 倾钢柱吊装示意 3)巨型组合钢柱的安装 超高层钢结构中存在的巨型组合钢柱的安装一般采用分片吊装的方法，现场组合焊接 成整 体。组合柱的分解以满足吊装设备起重能力、便于现场安装焊接为原则。图 17-50 为 某高层组合钢柱分解示意。 Ar @上节钢柱 DIFJh CJnH 91 飞 5 亡 bofW 130 % 00 ^30 ® 30。单 V 坡口 横焊预留间隙 8mm G)下节钢柱 (a) ( b ) - 图 17-50 组合钢柱分解示意 (3)钢梁的安装 钢梁的数量一般是钢柱的几倍，起重吊钩每次上下的时间随着建筑物的升高越来越长， 所以选择安全快速的绑扎、提升、卸钩的方法直接影响吊装效率。钢梁吊装就位时必须用 普 通螺栓进行临时连接，并在塔式起重机的起重性能内对钢梁进行串吊。钢梁的连接形式 有栓 接和栓焊连接。钢梁安装时可先将腹板的连接板用临时螺栓进行临时固定，待调校完 毕后，更换为高强度螺栓并按设计和规范要求进行高强度螺栓的初拧及终拧以及钢梁焊接。 1) 钢梁安装顺序 548 17 钢 结 构 工 程 总体随钢柱的安装顺序进行，相邻钢柱安装完毕后，及时连接之间的钢梁使安装的构 件及时形成稳定的框架，并且每天安装完的钢柱必须用钢梁连接起来，不能及时连接的应 拉设缆风绳进行临时稳固。按先主梁后次梁、先下层后上层的安装顺序进行安装。 2) 钢梁吊点的设置 钢梁吊装时为保证吊装安全及提高吊装速度，根据以往超高层钢结构工程的施工经 验， 建议由制作厂制作钢梁时预留吊装孔，作为吊点。 钢梁若没有预留吊装孔，可以使用钢丝绳直接绑扎在钢梁上。吊索角度不得小于 45°。 为确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳在翼板的绑扎处进行防护。 3) 钢梁吊装方法 为了加快施工进度，提高工效，对于质量较轻的钢梁可采用一机多吊（串吊）的方 法。 如图 17-51 所 7K。 4) 钢梁的就位与临时固定 钢梁吊装前，应清理钢梁表面污物；对产生浮锈的连接板和摩擦面在吊装前进行 除锈。 待吊装的钢梁应装配好附带的连接板，并用工具包装好螺栓。 钢梁吊装就位时要注意钢梁的上下方向以及水平方向，确保安装正确。 钢梁安装就位时，及时夹好连接板，对孔洞有偏差的接头应用冲钉配合调整跨间距，然 后再用普通螺栓临时连接。普通安装螺栓数量按规范要求不得少于该节点螺栓总数的 30%， 且不得少于 2 个。 _ 为了保证结构稳定、便于校正和精确安装，对于多楼层的结构层，应首先固定顶层 梁，再固定下层梁，最后固定中间 梁。当一个框架内的钢柱钢梁安装 完毕后，及时对此 进行测量校正。 钢梁串吊示意 图 17-51 (4)斜撑安装 在两侧相连接的钢柱、钢梁安装完 成后，再安装斜撑。为了确保斜撑 的准确就位，斜撑 17. 6 钢 结 构 安 装 549 吊装时应使用倒 链进行配合，将斜撑调节至就位角 度，确保快速就位连接，见图 17-52。 (5)桁架安装 桁架是结构的主要受力和传力结构，一般截面较大，板材较厚，施工中应尽量不分段 整 体吊装，若必须要分段，也应在起重设备允许的范围内尽量少分段，以减少焊缝收缩对 精 度的影响。分段后桁架段与段之间的焊接应按照正确的流程和顺序进行施焊，先上下 弦， 再中间腹杆，由中间向两边对称进行施焊。散件高空组装顺序为先上弦、再下弦和竖 向直 腹杆，最后嵌入中间斜腹杆，然后进行整体校正焊接。同时，应根据桁架跨度和结构 特点 的不同设置胎架支撑，并按设计要求进行预起拱。图 17-53 为桁架吊装示意。 5.钢结构构件的校正 钢构件安装完成并形成稳定框架后， 应及时进行校正，钢构件校 正应先进行局 部构件校正，再进行整体校正，主要使用 倒链、楔铁、千斤顶进行调整， 采用全站 仪、经纬仪、水准仪进行数据观测。同时 标高控制常采用相对标高进行控制， 控制 相对高度。 钢柱吊装就位后，应先调整钢柱柱顶 标高，再调整钢柱轴线位移，最后调整钢 柱垂直 度；钢梁吊装前应检查校正柱牛腿 处标高和柱间距离，吊装过程中监测钢柱垂直度变化情况，并及时校正。 (1) 钢柱顶标高检査及误差调整 每节钢柱的长度制造允许误差ΔΛ和接头焊缝的收缩值δ™，通过柱顶标高测量，可 在上 一节钢柱吊装的接头间隙中及时调整。但对于每节柱子长度受荷载后的压缩值Δζ，由于荷 载的不断增加，下部已安装的各节柱的压缩值也不断增加，难以通过制作长度的预 先加长 来精确控制压缩值。因此，要根据设计提供每层钢柱在主体结构吊装封顶时的荷载 压缩值， 在吊装时，每节钢柱的柱顶标高控制都从+ 1. 00cm 的标高基准线引测，使每次 吊装的柱顶 标高达到设计标高，利用接头间隙及时调整 M+Aw+Δζ的综合误差。 具体方法：首先在柱顶架设水准仪，测量各柱顶标高，根据标高偏差进行调整。可切 割 上节柱的衬垫板（3mm 内）或加高垫板（5mm 内），进行上节柱的标高偏差调整。若 标高 误差太大，超过了可调节的范围，则将误差分解至后几节柱中调节。 (2) 钢柱轴线调整 上下柱连接保证柱中心线重合。如有偏差，采用反向纠偏回归原位的处理方法，在柱 与 柱的连接耳板的不同侧面加入垫板（垫板厚度为 0.5〜1.0mm)，拧紧螺栓。另一个方 向的轴 线偏差通过旋转、微移钢柱，同时进行调整。钢柱中心线偏差调整每次在 3mm 以 内，如 550 17 钢 结 构 工 程 偏差过大则分 2〜3 次调整。上节钢柱的定位轴线不允许使用下一节钢柱的定位轴 线，应 从控制网轴线引至高空，保证每节钢柱的安装标准，避免过大的累积误差。 (3) 钢柱垂直度调整 在钢柱偏斜方向的一侧顶升千斤顶。在保证单节柱垂直度不超过规范要求的前提下， 将柱顶偏移控制到零，最后拧紧临时连接耳板的高强度螺栓。临时连接板的螺栓孔可在吊 装前进行预处理，比螺栓直径扩大约 4mm。 局层钢结构安装的允许偏差，见表 17-64。 表 17-64 高层钢结构安装的允许偏差（_) 检验方法 项 允许偏差 底层柱柱底轴线对定位轴线偏移 柱子定位轴线 单节柱的垂直 度 Λ/1000, 且不大 于 10. 续表 17. 6 钢 结 构 安 装 551 17.6.2.4 安装注意事项 1.钢柱安装注意事项 (1) 钢柱吊装应按照各分区的安装顺序进行，并及时形成稳定的框架体系。 (2) 每根钢柱安装后应及时进行初步校正，以利于钢梁安装和后续校正。 (3) 校正时应对轴线、垂直度、标高、焊缝间隙等因素进行综合考虑，全面兼顾，每 个 分项的偏差值都要达到设计及规范要求。 (4) 钢柱安装前必须焊好安全环及绑牢爬梯并清理污物。 (5) 利用钢柱的临时连接耳板作为吊点，吊点必须对称，确保钢柱吊装时为垂直状。 (6) 每节柱的定位轴线应从地面控制线直接从基准线引上，不得从下层柱的轴线引 上。 结构的楼层标高可按相对标高进行，安装第一节柱时从基准点引出控制标高在混凝土 基础或 钢柱上，以后每次使用此标高，确保结构标高符合设计及规范要求。 (7) 在形成空间刚度单元后，应及时催促土建单位对柱底板和基础顶面之间的空隙进 行 混凝土二次浇筑。 (8) 钢柱定位后应及时将垫板、螺母与钢柱底板点焊牢固。 (9) 上部钢柱之间的连接板待校正完毕，并全部焊接完毕后，将连接板割掉，并打磨 17. 6 钢 结 构 _ 安 装 552 光滑，并涂上防锈漆。割除时不要伤害母材。 (10)起吊前，钢构件应横放在垫木上，起吊时，不得使钢构件在地面上有拖拉现象, 回转 时，需有一定的高度。起钩、旋转、移动三个动作交替缓慢进行，就位时缓慢下落， 防止擦 坏螺栓丝口。 2. 钢梁安装注意事项 (1) 在钢梁的标高、轴线的测量校正过程中，一定要保证巳安装好的标准框架的整体 安 装精度。 (2) 钢梁安装完成后应检査钢梁与连接板的贴合方向。 (3) 钢梁的吊装顺序应严格按照钢柱的吊装顺序进行，及时形成框架，保证框架的垂 直 度，为后续钢梁的安装提供方便。 (4) 处理产生偏差的螺栓孔时，只能采用绞孔机扩孔，不得采用气割扩孔的方式。 (5) 安装时应用临时螺栓进行临时固定，不得将高强度螺栓直接穿入。 (6) 安装后应及时拉设安全绳，以便于施工人员行走时挂设安全带，确保施工安全。 (7) 当电梯井内部的钢梁完成后及时安装钢梯，以方便相邻楼层的上下。 3. 斜撑安装注意事项 斜撑安装应在一根钢丝绳上设置倒链以调整斜撑的倾斜角度，使安装就位方便。尽量 避 免上下钢梁全部安装完毕后，再来安装上下梁之间的斜撑。 17.6.3 大跨度结构安装 大跨度结构体系大体上可分为三大分支，即刚性体系、柔性体系和杂交体系。本章所 述 大跨度结构既包括网架、网壳、桁架等刚性体系，亦涵盖拉索一网架、拉索一网壳、拱 一索、 索一桁架等部分杂交体系。 17.6.3.1 —般安装方法及适用范围 大跨度结构体系的安装方法及使用范围见表 17-65。 安装方法及适用范围 表 17*65 安 装 方 法 内 容 适 用 范 _ 高 空 拼 装 法 高空散装法 单杆件拼装 全支架拼装的各种网格结构，也可根据 结构 特点采用少支架的悬挑拼装施工方法小拼单元拼装 分条（分块） 吊装法 条状单元组装 分割后结构的刚度和受力状况改变较小 的空 间网格结构块状单元组装 滑移施工法 单条滑移法 能设置平行滑轨的各种空间网格结构， 尤其 适用于跨越施工（待安装的屋盖结构 下部不 允许搭设支架或行走起重机）或场 地狭窄、 起重运输不便等情况 逐条积累滑移法 单元或整体提升法 利用拔杆提升 周边支承及多点支承空间网格结构 利用结构提升 单元或整体顶升法 利用网架支撑柱顶升 支点较少的空间网格结构 设置临时顶升架顶升 续表 17. 6 钢 结 构 安 装 553 安 装 方 法 内 容 适 用 范 围 ： 整体吊装法 单机、多机吊装 中小型空间网格结构，吊装时可在高空 单根、多根拔杆吊装 平移或旋转就位 柱面网壳结构，在地面或接近地面的工 折叠展开式 地面折叠拼装，整 作平台上折叠起来拼装，然后将折叠的机 整体提升法 体提升，补杆件 构用提升设备提升到设计标高，最后在髙 空 补足原先去掉的杆件，使机构变成结构 17.6.3.2 高空拼装法 高空拼装是指搭设支撑胎架（脚手架或型钢支架）将构（杆）件直接在设计位置进行 拼 装的一种施工方法，又称为高空原位拼装法。根据结构形式的不同，高空拼装法又可以 分为 高空散装法和分条（分块）吊装法。 1.高空散装法 高空散装是指搭设满堂支撑胎架，将小拼单元或散件（单根杆件及单个节点）直接在 设 计位置进行总拼的方法，适用于网架、网壳等空间结构的安装。该施工方法可以有效降 低构 件的起重要求，但需要搭设大量的拼装支撑体系，需要大量的材料，支撑的搭设时间 较长， 工期较长，并且需要结构下方有合适的场地。 (1) 确定合理的高空拼装顺序 安装顺序应根据网架形式、支承类型、结构受力特征、杆件小拼单元、临时稳定的边 界 条件、施工机械设备的性能和施工场地情况等诸多因素综合确定。高空拼装顺序应能保 证拼 装的精度、减少累积误差。 1) 平面呈矩形的周边支承两向正交斜放网架 ①总的安装顺序是由建筑物的一■端向另~■端呈二角形推进。 ②网片安装过程中，为防止累积误差，应由屋脊网线分别向两边安装。 2) 平面呈矩形的三边支承两向正交斜放网架（或网壳） ①总的安装顺序是在纵向应由建筑物的一端向另一端呈平行四边形推进，在横向应由 三 边框架内侧逐渐向大门方向（外侧)逐条安装。 ②网架安装顺序可先由短跨方向按起重机作业半径性能划分为若干个安装长条区（如 图 17-54 中所示的 A、B、C、D 四个安装长条区），各长条区按顺序（如Α〜D)依次流 水安装网 架（或网壳）。 3) 平面呈方形由两向正交正放桁架和两向正交斜放拱索桁架组成的周边支承网架 (或 网壳） 总的安装顺序是先安装拱桁架，再安装索桁架，在拱索桁架巳固定且已形成能够承受 自 重的结构体系后，再对称安装周边四角、三角形网架（或网壳）。见图 17-55。 .4)平面呈椭圆形悬挑式钢罩棚网架（或网壳). 总的安装顺序是先将接近支承柱的部分网架（因其与看台较接近）采用高空散装法在 脚 手架上完成；而悬挑段因与看台段较远，故先在地面上拼成块体（吊装单元），吊到高 处通 过拼装段与根部散装段组成完整的网架（或网壳），见图 17-56。 (2) 严格控制基准轴 线位置、标高及垂直偏差，并及时纠正 . 554 17 钢 结 构 . 工 程 (fl) 图 17-54 三边支承网架安装顺序 1 一柱子；2—临时支点；3—网架 (c) Φ)吊车行驶道路宽〗2m S98661 17. 6 钢 结 构 安 装 555 图 17-55 (α)拱区域安装； 1 一拱桁架; 拱索支承网架安装顺序 (W 索区域安装；（c)三角区安装 2—索桁架；3—三角区网架 (18)(19)看台全罩棚网架 >孥块体拼装位置 (一 ^愚车行驶道路及定点位置 图 17-56 悬挑式钢罩棚网架安装顺序 i)网架（或网壳）安装应对建筑物的定位轴线（即基准轴线）、支座轴线以支承面标 556 17 钢 结 构 工 程 高，预埋螺栓（锚栓）位置进行检査，作出记录，办理交接验收手续。支承面、预埋螺栓 (锚 栓）的允许偏差_，见表 17-66。 支承面、预埋螺栓（锚栓）的允许偏差（mm) 表 17-66 项 目 允许偏差 支承面 标高 0_30. 0 水平度 L/iooo α——短边长度） 预埋螺栓（锚栓） 螺栓中心偏移 5. 0 螺栓露出长度 +30. 0 0 螺纹长度 + 30.0 0 预留孔中心偏移 10.0 检査数量 按柱基数抽查 10%，且不少于 3 个 2) 网架（或网壳）安装过程中，应对网架（或网壳）支座轴线、支承面标高或网架 下 弦标高，网架（或网壳）屋脊线、檐口线位置和标高进行跟踪控制。发现误差累积应及 时纠 正。 3) 采用网片和小拼单元进行拼装时要严格控制网片和小拼单元的定位线和垂直度。 4) 各杆件与节点连接时中心线应汇交于一点，螺栓球、焊接球应汇交于球心。 5) 网架（或网壳）结构总拼完成后纵横向长度偏差、支座中心偏移、相邻支座偏移、 相邻支座高差、最低最高支座差等指标均应符合网架（或网壳）规程要求。 (3) 拼装支架的设置 网架（或网壳）高空散装法的拼装支架应进行设计和验算，对于重要的或大型的工 程， 还应进行试压，以确保其使用的安全可靠性。拼装支架必须满足以下要求： 1) 具有足够的强度和刚度，拼装支架应通过验算除满足强度和变形要求外，还应满 足 单肢及整体稳定要求，符合《钢结构设计规范》（GB 50017)的规定。一般情况下荷载 工况 应考虑构件恒载、胎架自重、施工活荷载和风荷载。拼装支架的水平位移除了满足钢 结构设 计规范的要求之外，还要设置缆风绳等措施，尽量减小位移量，以保证构件拼装精 度要求。 2) 具有稳定的沉降量，支架的沉降往往由于支架本身的弹性压缩、接头的压缩变形 以 及地基沉降等因素造成。支架在承受荷载后必然产生沉降，但要求支架的沉降量在网架 (或 网壳）拼装过程中趋于稳定。必要时用千斤顶进行调整。如发现支架不稳定下沉，应 立即研 究解决。 由于拼装支架容易产生水平位移和沉降，在网架（或网壳）拼装过程中应经常观察支 架 变形情况并及时调整。应避免由于拼装支架的变形而影响网架（或网壳）的拼装精度。 为了节约支撑材料和减少支架拼装时间、加快进度，可以将拼装支架设置成可移动 支架。 (4) 支撑点的拆除 1)拼装支撑点（临时支座）拆除必须遵循“变形协调，卸载均衡”的原则，否则会 导致临时支座超载失稳，或者网架（或网壳）结构局部甚至整体受损。 2) 临时支座拆除顺序和方法：由中间向四周，以中心对称的方式进行。为防止个别 支 撑点集中受力，宜根据各支撑点的结构自重挠度值，采用分区分阶段按比例下降或用每 步不 17. 6 钢 结 构 安 装 557 大于 10mm 的等步下降法拆除临时支撑点。 3) 拆除临时支撑点应注意事项：检査千斤顶行程是否满足支撑点下降高度，关键支 撑 点处要增设备用千斤顶。降落过程中，统一指挥，责任到人，遇有问题由总指挥处理 解决。 2. 分条（分块）吊装法 高空分条（分块）吊装法是指搭设点式型钢支撑（体系）或条形脚手架支撑，将结构 进 行合理分条（分块），然后由起重机械吊装至安装位置，高空拼接，并将次桁架（或次 结构） 随后补装上的安装方法。 对网架（或网壳）结构来说，一般采用分块或分条的方法，其中块状分割指沿网架 (或网 壳）纵横方向分割后的矩形或正方形，条状是指沿网架长跨方向分割为几段，每段 的长度可 以是一个至三个网格，其长度方向为网架短跨的方向。 对大跨度空间桁架来说，一般采用分段拼装法，对于双向交叉空间桁架，把弦杆截面 稍 大的桁架作为主桁架分段拼装，另一方向桁架作为次桁架分单元或散件安装。 (1)网架（或网壳）分块拼装的工艺特点和技术要点 1)网架分条分块单元的划分，主要根据起重机的负荷能力和网架的结构特点而定。 由于 条（块）状单元是在地面进行拼装，和高空散件拼装法相比，高空作业大量减少，支 撑支架 用料也大量减少，比较经济。这种安装方法适用于分割后刚度和受力状况改变较小 的中小型 网架（或网壳）。 图 17-57 斜放四角锥网架块状单元划分方法示例 注：①〜④为块状单元。 2)分条（块）单元自身应是几何不变体系，同时还应有足够的刚度，否则应该加固。 对 于正放类网架而言，在分割成条（块）状单元后，自身在自重作用下能够形成几何不变 体系， 并且具有一定的刚度，一般不需要进行加固。但对于斜放类网架，在分割成条 558 17 钢 结 构 工 程 图 17-57 所示为某斜放四角锥网架块状单元划分方法工程实例，图中虚线部分为临时 加 固的杆件。 (块）状单元后，由于上弦为菱形结构可变体系，因而必须加固之后才能吊装。 图 17-58 所示为斜放四角锥网架划分成条状单元后几种上弦加固方法。 3)网架（或网壳）挠度控制。网架条状单元在吊装就位过程中为平面受力体系，而 网架 结构是按空间结构进行设计的，因而条状单元在总拼前的挠度要比网架形成整体后该 处的挠 度大，因此在总拼前须在合拢处用支撑顶起，调整挠度使其与整体网架挠度符合。但当设计 已考虑了分条吊装法而加大了网架高度时可另当别论。块状单元在地面拼装后，应模拟高空 支撑条件，拆除全部地面支墩后观察施工挠度，必要时也要调整其挠度。 图 17-59 为某工程分四个条状单元，在各单元中部设一个支顶点，共设六个点（每点 用 一根钢管和一个千斤顶）。 图 17-59 条状单元安装后支顶点位置 Ο—支顶点；①〜④一单元编号 图 17-58 斜放四角锥 网架上弦加固方案 注：图中虚线部分 为临时加固杆件。 4) 网架（或网壳）尺寸控制。条（块）状单元尺寸必须准确，以保证高空总拼时节 点吻 合或减少累积误差，一般可以采用预拼装或现场临时配杆来解决。 5) 安装顺序和焊接顺序。分条（块）安装顺序应由中间向两端安装，或由中间向四 周发 展。高空总拼应采取合理的焊接顺序以减少焊接应力和焊接变形。总拼时的施焊顺序 也是由中 17. 6 钢 结 构 安 装 559 间向两端安装，或由中间向四周发展。 (2)大跨度空间桁架分段高空拼装的工艺特点和技术要点 1) 构件的分段分节 一般来说，吊装单元必须自成体系，有足够的强度和刚度，以确保在吊装及安装过程 中单 元不会产生局部破坏或永久变形，否则应采取临时措施进行加固。 在工厂分段拼装的构件应满足运输条件，一般来说，高度<4m，长度<18m。 術架上弦和下弦的分段口错开距离在 500mm 以上。 复杂节点建议使用铸钢件或在工厂制作。 图 17-60 为桁架的分段分节示意。 2) 支撑胎架的设计和布置 支撑胎架可以采用钢管脚手架，也可以采用型钢支架；支撑胎架可以是点式，也可以 是框 架体系。 图 17-60 桁架的分段分节 对于平面枏架结构一般采用点式支撑，对于空间桁架体系一般采用框架支撑体系。 支撑胎架一般设置在桁架分段处附近，支撑柱最好布置在混凝土柱头上，或通过一些 转换 结构将力传递到混凝土基础上，并对混凝土基础承载力进行计算复核。对支撑胎架设 置在回填 土上的情况，要进行混凝土基础设计，甚至要设置桩基，以满足支撑受力要求。 支撑顶部的设计要满足桁架的校正和支撑卸载的要求。 对支撑胎架要进行复核计算，其强度、刚度和整体稳定性均要满足《钢结构设计规 范》（GB 50017)的规定。一般情况下荷载工况考虑构件恒载、胎架自重、施工活荷载和 风荷载。拼装支 架的水平位移除了满足钢结构设计规范的要求之外，还要设置缆风绳等措 施，尽量减小位移量， 以保证构件拼装精度要求。 在安装过程中要适时对支撑垂直度、位移、支座沉降以及节点焊缝进行实时监测，发 现问 题及时解决。 3)高空拼装 ①拼装顺序 拼装顺序的设计宜考虑对称施工，减少累积误差，控制焊接、温差等造成的结构内应 力。 对环向闭合结构或超长结构体系，考虑设置合拢缝。但应尽量考虑可以流水施工，方. 便机械设 备和材料的组织。 ②拼装措施 为了提高构件高空拼装精度和速度，可设置一些临时连接板。连接板尺寸及布置方式 见图 17-61。 连接板孔径 18mm，连接选用 8.8 级 M16 螺栓。 560 17 钢 结 构 工 程 图 17-61 拼装临时连接板 17.6.3.3 滑移施工法 滑移施工法是指利用在事先设置的滑轨上滑移分条的单元或者胎架来完成屋盖整体安 装的 方法。根据滑移对象和方法可分为累积滑移法、胎架滑移法、主结构滑移法。 1.滑移施工法特点 (1)由于在土建完成框架、圈梁以后进行，而且主结构是架空作业的，因此对建筑物 561 17 钢 结 构 工 程 内部施工没有影响，与下部土建施工可以平行立体作业，大大加快了工期。 (2) 高空滑移法对起重设备、牵引设备要求不高，可用小型起重机或卷扬机。而且只 需搭 设局部的拼装支架，如建筑物端部有平台可利用，可不搭设拼装支架。 (3) 采用单条滑移法时，摩擦阻力较小，如再加上滚轮，小跨度时用人力撬棍即可撬 动前 进。当用累积滑移法时，牵引力逐渐加大，即使为滑动摩擦方式，也只需用小型卷扬 机即可。 因为结构滑移时速度不能过快(双机抬吊构件 质量； 则每台汽车式起重机的起重能力为：64tX 80%=51. 2t>95t/2； 贝！J 2 台汽车式起重机的起重能力为：64t+ 64t=128t,则 128tX75%=96t>95t0 综上所述，所选 2 台 300t 汽车式起重机 进行主桁架双机抬吊的方案可行。 (2) 双机抬吊时为充分发挥 300t 汽车吊的起重性能，在选择吊点时尽可能缩短吊点 间 距,从而减少汽车式起重机吊装时的臂长，针对张弦桁架的吊装进行相应的施工模拟计 算， 对吊装过程中索应力及杆件应力的变化进行验算。图 17-78 为双机抬吊现场实况。 17.6.4 塔 桅 结 构 安 装 17.6.4.1 塔桅结构安装的特点 (1) 高度大。塔桅结构属高耸的工程构筑物，其建筑髙度大。 (2) 断面小。if 桅结构包括输电塔、无线电杆、电视桅杆、电视塔等，因功能设计要 求， 其建筑断面一般较小。 (3) 施工难度大。塔桅结构是以自重及风荷载（有时为地震荷载等）等水平荷载为结 构 17. 6 钢 结 构 安 装 567 设计主要依据的结构，施工时容易受到外部环境因素的影响，应选择专门的机械设备和 吊 装方法进行安装。 17.6.4.2 塔桅结构安装与校正 塔桅结构常用的安装方法有：高空散件（单元）法、整体起扳法和整体提升（顶升）法 等。 1.高空散件（单元）法 图 17-79 旋转式多臂悬浮抱杆的构造 1 一中心抱杆；t 一摇臂抱杆；3—中心抱杆底 部支承钢索；4 一侧向支承中腰 箍；5—侧向支 承下腰箍；6—侧向支承上腰箍；7—摇臂调幅 滑轮组；8—摇臂吊装滑轮组；9 一抱杆提升支架; 10—抱 杆 提 升 滑 轮 组 ； 1 1 一 抱 杆 在 塔 内 的 拉 索 利用起重机械将每个安装单元或构件进行逐件吊运并安装，整个结构的安装过程为从 下至上流水作业。在安装上部构件或安装单元前，下部所有构件均应根据设计布置和要求 安 装到位，并保证已安装的下部结构的稳定和安全。 (1)高空散件法 对于截面宽度较大的桅杆（难以分段吊 装）和塔架结构，一般宜采用高空散件法。常 用的 吊装设备有爬行抱杆（亦称悬浮抱杆）； 对于大型塔桅结构（如电视塔），条件许可时， 亦可采用塔式起重机吊装。 1)爬行抱杆吊装 工程中常用的是一种旋转式多臂悬浮抱 杆。由于塔架的塔柱通常是倾斜的，塔架宽度 上下 不一致，因此塔架构件吊装用的爬行抱杆 一般设置在塔身内部。 ①抱杆的构造。抱杆主要由中心抱杆、摇 臂抱杆、支承腰箍、摇臂调幅和吊装滑轮组、 抱杆提升支架及部分拉索等组成。图 17-79 为某种旋转式多臂悬浮抱杆的构造示意。 ②中心抱杆组装。利用吊车进行组装，先将抱杆下部两节和抱杆底部吊放到铁塔地面 中 心位置，用临时拉索临时固定，再将中、下腰箍套在中心抱杆上，然后继续吊装中心抱 杆 的上部各节'，直至吊好上部各节之后，再套上上腰箍，再安装中心抱杆的吊装用调幅滑 轮 组，最后用调幅滑轮组吊装摇臂抱杆。 ‘ ③悬浮抱杆提升。旋转式多臂悬浮抱杆提升前，应先将四个摇臂拔杆竖直，使起吊和 调 幅滑轮组的动滑轮、定滑轮碰头，然后将上腰箍提升到最高位置，将下腰箍和提升吊架 提 升到中腰箍下部，将中腰箍悬挂在摇臂支座下部。固定各道腰箍，使上、下两道腰箍的 中 心线与中心抱杆轴线重合（用两台经讳仪在两个方向观测校正）。松开抱杆上所有不受 力 的拉索和钢丝绳。 抱杆提升分两阶段：第一阶段以上腰箍及下腰箍作为中心抱杆提升时的侧向支承点，利 568 17 钢 结 构 工 程 用人推绞磨作为牵引力使中心抱杆和中腰箍升高。当中心抱杆上的摇臂抱杆支座即将碰 到 上腰箍时第一阶段结束，然后将中腰箍支承拉索联于铁塔主肢上，送去上腰箍并搁放在 摇 臂抱杆支座上部，即可进行第二阶段提升，直升到施工设计规定的吊装高度。 对于电视塔有时可以利用其本身的天线杆作为爬行抱杆进行塔架的吊装。施工时，先 用 汽车式起重机在塔架中心架设好天线杆，并用临时拉线固定，同时安装最下两层塔架。 此 后就利用天线杆上附设的起重设备，安装第三层以上的塔架，随着安装高度的增加，天 线 杆也逐节上升，同时在下面装好爬梯井道，待安装到顶端，将天线进行就位。 2) 塔式起重机吊装 如采用塔式起重机吊装，可将起重机附着在主结构上，对于有内筒的塔诡结构，亦可 将 塔式起重机设置为内附式。下部主结构稳定后，方可进行塔式起重机的附着，用以完成 上 部结构的安装。 ⑷ (b) 图 17-80 塔式起重 机内附施工 (^)发射塔外观； (W 塔式起重机内附施工 河南广播电视发射塔是一个具有内筒、高 388m 的全钢结构发射塔，塔身结构由内 筒、 外筒和底部五个“叶片”形斜向网架构成，外筒为格构式巨型空间钢架，内筒为竖向 井道空 间桁架构成的巨型筒，见图 17-80 (α)0 其塔身采用附着在内筒内的塔式起重机高 空散件吊装， 如图 17-80 (W 所示。 (2)高空单元法 对于吊装截面宽度较小的桅杆，一般宜采用分节分段 的高空单元法安装。根据使用吊装机 具的不同，可分为爬 行起重机吊装和爬行抱杆吊装两种。 1) 爬行起重机吊装 ①桅杆吊装前，先在地面上进行扩大拼装。拼装后的 节段应符合吊升要求。 ②桅杆吊装作业时，应先利用辅助桅杆将在地面上组 装好的爬行起重机竖立起来，见图 17-81 (α),并用缆风绳 将其固定。 ③爬行起重％固定好后，应先吊装最下面的两节钢桅 杆，见图 17-81 (Wo 当最下面的两节 桅杆吊装完毕并用缆 风绳固定后，就使爬行起重机爬上桅杆，见图 17-81 (c), 将套管吊起并将其钢箍扣在桅杆第二节上。 ④去掉固定起重机的缆风绳，使起重杆上升，并将起重杆下端横杆上的钢箍扣在桅杆 上。 此后，以上各节的桅杆即可用爬行起重机进行吊装。 2) 爬行抱杆吊装 ①截面较小的钢桅杆亦可采用爬行抱杆安装，见图 17-82。爬行抱杆由起重抱杆和缆 风 17. 6 钢 结 构 安 装 569 绳两部分组成。 ②起重抱杆底部有铰链支座，安装与固定在钢桅杆上的悬臂支架上，起重抱杆可在一 定 范围内绕铰链转动。 ③起重用卷扬机设在地面上，起重抱杆的四根缆风绳都通过地锚上的滑轮而固定在手 动卷扬机上。 图 1 7 - 8 2 爬 行 抱 杆 吊 装 桅 杆 注 ： 图 中 1 、 2 、 3 、 4 表 示 工 作 顺 序 。 图 17_81 爬行起重机的竖立与爬升,， ④当把钢桅杆吊到其所能及的高度后，将 吊钩绕过桅杆底部的滑轮，再固定于已安装 桅 杆的顶部。 ⑤桅杆顶部固定后，即可开动起重卷扬机， 同时等速放松固定抱杆缆风绳的四个手动 卷扬 机，便可将爬行抱杆上升至新的位置。 ⑥在新的位置上固定起重桅杆，再还原吊 钩的位置，即可继续向上吊装钢桅杆。 图 17-83 塔架整体吊装布置图 1 一临时支架；2—副地铺；3—扳铰；4 一主地锚； 5—人字拔杆；6—上平衡装置（铁扁担）；7—下平 衡装置；8—后保险滑轮组；9 一起重滑轮组；， 10—前保险滑轮组；11 一吊点滑轮组；12—回直滑轮组 570 17 钢 结 构 工 程 2.整体起扳法 先将塔身结构在地面上进行平面拼装（卧 拼），待地面上拼装完成后，再利 用整体起扳系统（如拔杆或人字拔杆），以临时铰支座为 支点，将结构整体起扳就位，并 进行固定安装。上海某电视塔（总高 209. 35m)底部 154m 高的塔身段采用了该方法，见图 17-83。 (1) 塔架拼装。将塔架构件在支 架上进行永久拼装，所有构件的尺寸 必须测量校正，所有 螺栓和焊缝必须 按要求拧紧或施焊完毕。 (2) 竖立人字拔杆。人字拔杆用 于以倒杆翻转法整体吊装塔架。人字 拔杆自身稳定性较好，其作用在于架 高滑轮组，增大起扳的作用力矩。起 扳用人字拔杆的 高度不应小于起扳塔 架高度的 1/3。 · 为控制塔架起扳过程中人字拔杆 顶部的水平位移，在人字拔杆前后设 置保险滑轮组。前保 险滑轮组以固定 长度架人字拔杆顶端与塔架进行连接， 以限制人字拔杆顶部位移；后保险滑轮组以人字拔 杆顶部四只单门滑轮从四副起重滑 轮组中各引出两根钢索建立可变连接，以便在收紧起重 滑轮组的过程中，可以同时收紧后 保险滑轮组，以控制人字拔杆顶部位移。 (3)起扳。起重滑轮组锚固于主地锚上，通过卷扬机牵引，缓缓扳倒人字拔杆而使塔 架 整体竖立。当塔架起扳到一定角度（80°左右），为防止塔架因惯性和自身重力作用突然 自 动立直而倾覆，在塔架的背面设置回直滑轮组，通过反向收紧回直滑轮组，保证起扳过 程 的平滑可控。 起扳过程中各滑轮组需保证同步性，除采甩同步卷扬机外，还专门设置了 6、7 两组 铰 接的铁扁担。 3. 整体提升（顶升）法 图 1 7 - 8 4 整 体 提 升 天 线 杆 1 一 滑 轮 支 座 ； 2 — 提 升 滑 轮 组 ； 3 — 天 线 杆 ； 4 一 辅 助 钢 架 ； 5 — 滑 道 先将钢桅杆结构在较低位置进行拼装，然后利用整体提升（顶升）系统将结构整体提 升 （顶升）到设计位置就位且固定安装。天线杆处于塔身之上，位置较高，多采用此法吊 装， 即从塔身内部整体进行提升。上海某电视塔天线（53m)部分采用了该施工方法，见 图 17-84。 天线杆在塔架内部组装，在塔架中心横隔孔道内提升，其间隙约为 300mm。由于天线杆的 重心较高，在提升过程中易产生摇摆，因此应增设 辅助钢架和滑道。 辅助钢架接在天线杆的下端，其主要作用是：固定吊点，使天线杆能 全部升出塔架；降低 17. 6 钢 结 构 安 装 571 天线杆重心，使天线杆提升稳定。 为平稳提升天线杆和辅助钢架，在塔架的横隔孔道内设置了四条滑道， 使天线杆整个的提升过程限制在滑道内。 通过设置在塔架顶部的四副起重滑轮组整体提升天线杆和辅助钢架， 达到设计位置后固定安装。天线部位的构件、设备，能事先安装而不影响 天线杆提升者， 应事先安装好后再与天线一起提升。其余者可以事先放在 天线顶部，在天线杆上升过程中 逐个安装，也可在天线安装完毕后，再用 滑轮逐个吊升后进行安装。 塔桅结构的整体提升亦可采用液压整体提升 C 爬升）技术，以便更好 地实现提升过程的平 稳可控。广州新电视塔的天线部分就是以液压千斤顶 为提升设备，由计算机多参数自动控 制，实现实腹段天线的超高空连续提 升、就位安装。 4. 塔桅结构校正 (1)控制塔梳结构的塔心定位中心点、垂直度、双向观测基准点、标高基准点，使其 与 土建定位轴线和标高一致，其偏差不得大于表 17-67 中的允许偏差。 观测基准点、塔的定位中心点和标高的允许偏差（_) 表 17-67 项 目 允许偏差. 备 注 观测基准点水平位置偏离轴线距离 士 Z/2000，且不大于±3.0 ί——塔心到观测基准点的距离 塔的定位中心 士 3.0 标高 ±2.0 (2)安装前根据基础验收资料复核各项数据，并标注在基础面上。安装过程中控制塔 脚 锚栓位置、法兰支承面的偏差等，使其符合设计文件规定。当设计文件未作明确规定 时， 应满足表 17-68 的要求。 17.6.4.3 塔桅结构安装的注意事项 (1)塔桅结构安装时必须确保结构达到设计的强度、稳定要求，不出现永久性变形， 并确保施工安全。 支承靣、支座和地脚螺拴的允许偏差 （mm) 表 17-68 项次 项 目 允许偏差 备注 1 柱墩支承表面（法兰上端面） (1) 标高 (2) 水平度（法兰上端面） 士 3.0 //500,且不大于 3 2 . 地脚螺栓位置扭转（任意截面处） 士 2.0 3 塔基对角线上地脚螺栓法兰中心连线长度 //2000,且不大于±10.0 Z—对角线长度 4 相邻两组地脚螺栓法兰中心边长 ±5.0 5 地脚螺栓伸出法兰面的长度 士 30. 0 6 地脚螺栓的螺纹松度 ±30.0 (2) 安装前，应按照构件明细表和安装排列图（或编号图）核对进场的构件，检查质 量 证明书和设计更改文件。工厂预拼装的结构在现场安装时，应根据预拼装的合格记录 进行。 (3) 结构安装应具备下列条件： 1) 设计文件齐备； 2) 基础和地脚螺栓（锚栓)、地锚（桅杆）已验收通过； 572 17 钢 结 构 工 程 3) 构件齐全，质量合格，并有明细表、产品质量证明书和必要的预拼装记录； 4) 施工组织设计或施工方案已经批准，必要的技术培训已经完成； 5) 材料、劳动组织和安全措施齐备； 6) 机具设备满足施工组织设计或施工方案要求，且运行良好； 7) 施工场地符合施工组织设计或施工方案的要求； 8) 水、电、道路满足需要并能保证连续施工。 (4) 垂直度测定应在小于 2 级风、阴天或阳光未照射到结构上时进行。 (5) 在 6 级风以上、雨、雪天和低温下（一 10"C 以下），不得进行高空作业。在雷雨 季节应采取可靠的防雷措施后方可施工。 (6) 在有高压线等不良环境条件下，安装时应采用安全对策。 (7) 塔桅结构安装前表面不应有污渍。安装完毕后表面应清除油溃和污溃。 17.6.5 悬 挑 结 构 安 装 17.6.5.1 悬挑结构特点 悬挑结构一般是由桁架结构体系构成的多层框架，具有以下施工特点和难点： (1) 悬挑跨度大，高空作业安全保障难； (2) 构件超重、节点构造复杂，多接头异形构件单件重且数量较多，结构的稳定性控 制 难度大； (3) —般多为高强厚钢板焊接，焊缝多、焊接位置集中，焊接应力和变形控制较难； (4) 安装精度受结构自重和气候条件影响大，控制难度大； (5) 不可预见因素多，安装风险大。 17.6.5.2 悬挑结构的安装准备工作 (1) 做好设备选择与现场平面规划工作。采用的大型吊装设备必须满足悬臂最远端构 件的吊装，同时规划好构件的转运路线、临时堆场与起吊区的设置。 (2) 做好构件分段与供应计划。根据吊装设备的最大起重性能和安装定位的便利性，对 节点与杆件进行组合分段，并制定详细的安装顺序进行配套供应。 (3) 对与主体结构连接的部位进行重点控制，认真检查好连接部位的空间位形质量 情 况。 (4) 做好临时稳固措施和测量校正措施设计工作，要确保措施的可操作性与安全 可靠。 (5) 做好作业人员行走通道和操作架设置工作，以保障作业安全。 (6) 做好计算机全过程模拟计算分析，主要计算分析以下内容： 1) 安装阶段的应力和位移变化情况； 2) 关键构件的安装稳固与定位措施设计计算。 17.6.5.3 悬挑结构的安装与校正 17. 6 钢 结 构 安 装 573 ⑷ 图 1 7 - 8 5 常 见 悬 挑 结 构 安 装 方 式 ( α ) 无 支 撑 悬 挑 安 装 ； （ 6 ) 有 支 撑 悬 挑 安 装 根据悬挑结构的悬挑跨度大小、自重、构件受力特征和现场条件，一般有无支撑安装 和 有支撑安装两种方法。前者是利用钢构件自身刚度，借助临时连接螺栓板或临时拉杆、 侧 向顶撑等临时稳固措施保证稳定性，逐步扩散累积安装成型；后者是在悬挑结构下方搭 设 临时支撑胎架对底部关键构件进行定位支承，从结构主体根部向外延伸安装，以此实现 悬 挑构件的就位，整个悬挑结构安装完成后进行分级卸载。两种方法的吊装设备一般选择 大 型塔式起重机。常见的悬挑结构安装方式如图 17-85 所示。 悬挑结构安装精度主要以底部的 基础性构件的安装精度控制为主，一 般方法为：通过高精 度全站仪对悬挑 结构端部基准点进行测量，通过起重 机和倒链进行校正，使悬挑结构的轴 线偏差符合规范要求。 由于受自重影响，悬挑结构会出 现下挠，为保证在承受恒荷载及活荷 载下悬挑底部处于水 平状态，施工时 需要进行反变形预调处理，根据内业 计算分析的预调值结果，采取工厂制 作预调和现场安装预调相结合，在安装中将理论变形 值与实际变化对照，及时修正预调值。 17.6.5.4 悬挑结构安装注意事项 (1) 悬挑跨度大，结构的稳定性控制难度大，要加强高空作业安全保障。 (2) 做好构件分段与供应计划。根据吊装设备的最起重性能和安装定位的便利性， 对 节点与杆件进行组合分段。 (3) 与主体结构连接的部位为关键点，应重点控制，认真检査好连接部位的空间位形 质 量情况。 (4) 做好临时稳固措施和测量校正措施设计工作，要确保措施的可操作性与安全 574 17 钢 结 构 工 程 可靠。 (5)做好作业人员行走通道和操作架设置工作，以保障作业安全。 17.7 钢 结 构 测 量 17.7.1 测 量 准 备 钢结构施工测量前，应收集有关测量资料，熟悉施工设计图纸，明确施工要求，制定 施 工测量方案。主要准备工作有： (1) 资料准备。钢结构施工前应具备下列资料： 1) 总平面图； 2) 建筑物的设计与说明； 3) 建筑物的轴线平面图； 4) 建筑物的基础平面图； 5) 建筑物的结构图； 6) 钢结构深化设计详图； 7) 场区控制点坐标、高程及点位分布图。 (2) 测量控制点移交与复验。钢结构施工单位进场，业主方或者总承包单位应提供测 绘 单位现场设置的坐标、高程控制点。 钢结构施工前，应对建筑物施工平面控制网和高程控制点进行复测，复测方法应根据 建 筑物平面不同而采用不同的方法： 1) 矩形建筑物的验线宜选用直角坐标法； 2) 任意形状建筑物的验线宜采用极坐标法； 3) 平面控制点距观测点位距离较长，量距困难或不便量距时，宜选用角度（方向）交 汇法； 4) 平面控制点距观测点位距离不超过所用钢尺全长，且场地量距条件较好时，宜选 用 距离交汇法； 5) 使 用光线测距仪验线时，宜选用极坐标法，光电测距仪的精度应不低于士（5 + 5D) mm, D 为被测距离（km)。 (3) 测量仪器的准备。钢结构施工测量前，应选择满足工程需要的测量仪器设备，并 经 计量部门鉴定合格后投入使用。为达到符合精度要求的测量成果，除按规定周期进行鉴 定 外，在周期内的全站仪、经纬仪、铅直仪等主要有关仪器，还宜每 2〜3 个月定期检校。 各 测量仪器的具体要求如下： 1) 全站仪：在多层与高层钢结构工程中，宜采用精度为 2S、3+3PPM 级全站仪。 2) 经纬仪：采用精度为 2S 级的光学经纬仪，如果是超高层钢结构，宜采用电子经纬 仪，其精度宜在 1/200000 之内。 3) 水准仪：按国家三、四等水准测量及工程水准测量的精度要求，其精度 为 ±3mm/km。 4) 钢卷尺：土建、钢结构制作、钢结构安装、监理等单位的钢卷尺，应统一购买通 过 标准计量部门校准的钢卷尺。使用钢卷尺时，应注意检校时的尺长改正数，如温度、拉 力 等，进行尺长改正。 (4) 配备能够胜任该项目测量工作的专职测绘人员。 (5) 编制针对该项目的专项安装测量方案。 17. 7 钢 结 构 测 量 575 (6) 熟悉图纸并整理有关测量数据，为现场安装提供测量依据。 17.7.2 平 面 控 制 1. 平面控制网的布设应遵循的原则 (1) 平面控制应先从整体考虑，遵循先整体、后局部，髙精度控制低精度的原则。 (2) 首级控制网的布设应因地制宜，控制网点位应选在通视良好、土质坚实、便于施 测、 利于长期保存的地点，必要时还应增加强制对中装置且适当考虑发展。 (3) 首级控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理确定。 (4) 加密控制网，可越级布设或同等级扩展，平面控制应先从整体考處，遵循先整 体、 后局部，高精度控制低精度的原则。 (5) 轴线控制网的布设要根据总平面定位图，现场施工平面布置图，基础、首层及上 部 施工平面图进行。 (6) 针对钢结构施工的特殊性，宜采用建筑坐标系统。对于不规则图形或者不易采用 建 筑坐标系统的建筑物可沿用原有的坐标系统。 (7 )各阶段钢结构安装与其他相关单位所弓 I 用的平面控制基准必须统一。 2. 平面控制网的建立应符合的规定 (1) 可按场区地形条件、建筑物的设计形式和特点布设十字轴线或矩形控制网，平面 布 置异形的建筑可根据建筑物形状布设多边形控制网，且应满足以下规定： 1) 矩形网应按平差结果进行实地修正，调整到设计位置。当增设轴线时，可采用现 场 改点法进行配赋调整；点位修正后，应进行矩形网角度的检测。 2) 矩形网的角度闭合差，不应大于测角中误差的 4 倍。 3) 多边形控制网，其测量精度应符合一级或者二级控制网的精度要求。 (2) 首级控制网点，应根据设计总平面图和施工总布置图布设，并满足建筑物施工测 设 的需要。 (3) 大中型的施工项目，应先建立场区控制网，再分别建立建筑物施工控制网；小规 模 或精度高的独立施工项目，可直接布设建筑物施工控制网，且应满足以下规定： 1) 建筑物施工控制网，应根据场区控制网进行定位、定向和起算；控制网的坐标轴， 应与工程设计所采用的主副轴线一致；施工控制网对于提高钢结构测校速度和准确度有很 大作用。 2) 场区平面控制网，应根据工程规模和工程需要分级布设。基础或者地下室施工阶 段 应建立一级或一级以上精度等级的平面控制网；首层施工完毕，作为上部施工测量基准 的 内控制网应满足二级精度的要求。建筑物施工平面控制网的主要技术要求，见第 7 章表 7-7。 (4) 建筑物的轴线控制桩应根据建筑物的平面控制网测定，定位放线方法可选择直角 坐标法、极坐标法、角度（方向）交会法、距离交会法等。 (5) 建筑物的围护结构封闭前，应根据施工需要将建筑物外部控制转移至内部。内部 的 控制点宜设置在浇筑完成的预埋件上或预埋的测量标板上。引测的投点误差，一级不应 超 过 2mm, 二级不应超过 3mm。 (6) 上部楼层平面控制网，应以建筑物底层控制网为基础，通过仪器竖向垂直接力投 测。 竖向投测宜以每 50〜80m 设一转点，控制点竖向投测的允许误差应符合第 7 章表 7- 29 的规 定。 576 17 钢 结 构 工 程 (7) 轴线控制基准点投测至中间施工层后，应组成闭合图形复测并将闭合差调整。调 整 后的点位精度应满足边长相对误差达到 1/20000 和相应的测角中误差±10"的要求。设 计有 特殊要求的工程项目应根据限差确定其放样精度。 17.7.3 高 程 控 制 1. 高程控制网的布设应遵循的原则 (1) 首级高程控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理选择。首 级网应布设成环形网，加密网宜布设成附合路线或结点网。 (2) 为保证建筑物竖向施工的精度要求，在场区内建立高程控制网，以此作为保证施 工 竖向精度的首要条件。 (3) 一个测区及周围宜至少有 3 个高程控制点。 (4) 建筑物的±0. 000 高程面应根据场区水准点测设。 (5) 引测的水准控制点需经复测合格后方可使用。 (6) 各阶段钢结构安装与其他相关单位所引用的高程基准必须统一。 2. 建筑物高程控制应符合的规定 (1) 一般建筑物高程控制网，应布设成闭合环线、附合路线或结点网形。宜采用水准 测 量，附合路线闭合差不应低于四等水准的要求。大中型施工项目的场区高程测量精度， 不 应低于三等水准。水准测量的主要技术要求见表 17-69。 (2) 水准点可设置在平面控制网的标桩或外围的固定地物上，也可单独埋设。水准点 的 个数不宜少于 3 个。 (3) 施工中，当少数高程控制点标识不能保存时，应将其高程引测至稳固的建（构）筑 物上，引测的精度不应低于原高程点的精度等级。 水准测量的主要技术要求 表 17-69 等级 二等 三等 四等 五等 路线长度（km) — <50 <16 — ΜΔ (mm) 士 3 士 5 士 10 Mw (mm) 2 6 10 15 仪器型号 DS1 DS1 DS3 DS3 DS3 视线长度（m) 50 100 75 100 100 前后视较差（m) 1 3 5 大致相等 前后视累积差（m) 3 6 10 — 续表 等级 二等 三等 四等 五等 视线离地面髙度（m) 0.5 0. 3 0. 2 — 基辅分划或黑红面读数较差(mm) 0.5 1.0 2.0 3.0 — 基辅分划或黑红面所测高差较差(mm) 0.7 1.5 3.0 5.0 ：'— 水准尺 因瓦 因瓦、 双面 双面 单面 观测次数 与已知点联测 往返 往返 往返 往返 17. 7 钢 结 构 测 量 577 环线或附合 往返 往返 往 往 往返较差、环线或附 平丘地 士 士 12ΤΓ 士 20ΤΓ 士 30 Jh 合线路闭合差（mm) 山地 — 士 4 石 zbB-Tn — 注：1. n—水准路线单程测站数，每公里多于 16 站，按山地计算闭合差限差; L——往返测段、附合或环线的水准路线长度（km); Mw—每公里高程测量高差中数的全中误差； Μδ—每公里高程测量髙差中数的偶然中误差； 2. 二等水准视线长度小于 20m 时，其视线高度不应低于 0. 3m。 (4)上部楼层标高的传递，宜采用悬挂钢尺测量方法进行，并应对钢尺读数进行温 度、 尺长和拉力改正。传递时一般宜从 2 处分别传递，对于面积较大的结构和髙层结构宜 从 3 处分别向上传递。传递的标高误差小于 3mm 时，可取其平均值作为施工层的标高基 准，若 不满足则应重新传递。标高的测量允许误差应符合表 17-70 的规定。 标高竖向传递投测的测量允许误差（mm) 表 17-70 项 目 测量允许误差 每 层 士 3 H^30m + 5 30m.470m 60F 260.470m00000寸寸 302.4 00070 0. 75z 不限 (熔嘴、丝极、板极）电渣焊 >18 0. 75z，最小 18mm 1. It (单丝、多丝）气电立焊 ^10 0. 75i，最小 10mm 1. It (非穿透、穿透）栓钉焊 1/3« 12 2i,且不大于 16 1240 (mm) 极性 (L/min) rc) 型号 首层 22 〜24 180〜200 20 〜25 30 〜35 6〜7 阳 45 〜50 ■— ER50-6 中间层 25 〜27 230〜250 20 25 〜30 5〜6 阳 40 〜45 100〜150 ER50-2 面层 22 〜24 200〜230 20 20 5〜6 阳 35〜40 100〜150 Φ1. 2mm 注：送丝速度为 5〜5. 5mm/s;气体有效保护面积为 1000mm2。 COz气体保护焊（横、立焊）参数参考 表 17-80 ^数 电弧电 焊接电 焊丝伸出长度 层厚 焊丝 气体流量 层间温度 焊丝 位^ 压（V) 流（A) <40 >40 - (mm) 极性 (L/min) CC) 型号 首层 22 〜24 180〜200 20 〜25 30 〜35 6〜7 阳 50 〜55 — ER50-6 中间层 25 〜27 230〜250 20 25 〜30 5^6 阳 45〜50 100〜150 ER50-2 面层 22 〜25 180〜200 20 20 5〜6 阳 40〜45 100〜150 Φ1. 2 mm 注：送丝速度为 5〜5. 5mm/s·,气体有效保护面积为 1000mm2。 ca 气体保护焊（仰焊）参数参考 表 17-81 电弧电压 焊接电流 焊丝伸出长度 层厚 焊丝 气体流量 层间温度 焊丝 位^ (V) (Α) <40 >40 (mm) 极性. (L/min) rc) 型号 首层 20 〜24 90 〜100 20 〜25 30 〜35 3〜4 阳 55〜60 — ER50-6 中间层 23 〜25 120〜140 20 25 〜30 3〜4 阳 50 〜55 100〜150 ER50-2 面层 Μ〜24 110〜130 20 20 3〜4 阳 45〜50 100〜150 Φ1. 2 mm 注：送丝速度为 3〜3. 5mm/S;气体有效保护面积为 1000mm2。 焊缝外观尺寸检査参考（mm) 表 17-82 596 17 钢 结 构 工 程 焊接方法 焊缝余高 焊缝错边量 焊缝宽度 平焊 其他位置 平焊 其他位置 坡口每边增宽 宽度差 手工电弧焊 0〜3 0〜4 <2 <3 0. 5〜2. 5 <3 co2 气体保护焊 0〜3 0〜4 <2 <3 0. 5 〜2· 5 <3 17.8.2 焊 接 工 艺 1.焊接接头坡口形状和尺寸 坡口形状及尺寸是影响焊缝质量的重要因素，其基本要求是能得到致密的焊缝。《钢 结 构焊接规范》（GB 50661)规定各种焊接方法及接头坡口形状和尺寸标记应符合以下 要求： □ □匚丨 一单面或双面焊接代号 一反面衬板类型代号(无垫板可省略） -坡口形状代号. -接头形状代号 -焊透种类代号 一焊接方法代号 焊接方法、坡口形式、垫板种'类及焊接位置等的代号说明，见表 17-83〜表 17-87。示例： MC—BI—Bsl 代表单面焊接、钢衬垫、I 形坡口、对接焊缝、焊条电弧焊的完 全焊透焊接。 焊接方法及焊透种类的代号 表 17-83 代号 焊接方法 焊透的种类 MC 焊条电弧焊接 完全焊透焊接 MP 部分焊透焊接 GC 气体保护电弧焊接 完全焊透焊接 GP 自保护电弧焊接 部分焊透焊接 SC 完全焊透焊接 SP 埋弧焊接 部分焊透焊接 SL 电渣焊 完全焊透 接头形式及坡口形状的代号 表 17-84 接头形式 坡口形状 代号 名称 代号 名称 B 对接接头 I I 形坡口 T T 形接头 V V 形坡口 板接头 X 十字接头 X X 形坡口 C 角接接头 L 单边 V 形坡口 F 搭接接头 K K 形坡口 T T 形接头 U① u 形坡口 管接头 K K 形接头 J① 单边 U 形坡口 Y Y 形接头 ①当钢板厚度>50mm 时，可采用 U 形或 J 形坡口。 焊接面及垫板种类的代号 表 17-85 焊接面 垫板种类 代号 焊接面规定 代号 使用材料 1 单面焊接 Bs 钢衬垫 17. 8 钢结构的焊接施工 597 2 双面焊接 BF 其他材料衬垫 焊接位置的代号 表 17-86 焊接位置 代号 焊接位置 代号 板材 平焊 F 管材 水平转动平焊 1G 横焊 Η 竖立固定横焊 2G 水平固定全位置焊 5G 立焊 V 倾斜固定全位置焊 6G 仰焊 Ο 倾斜固定加挡板全位置焊 6GR 坡口各部分的尺寸代号 表 17-87 代 号 ,、 坡口各部分的尺寸 t 接缝部分的板厚（mm) b 坡口根部间隙或部件间隙（mm) Η 坡口深度（mm) Ρ 破口钝边（mm) , α 坡口角度（°) 2.焊接材料的保管与烘干 (1) 焊接材料应储存在干燥、通风良好的地方，由专人保管、供干、发放和回收，并 有 详细记录。 (2) 焊丝表面和电渣焊的熔化或非熔化导管应无油污、锈蚀。 (3) 焊条使用前在 300〜430Γ温度下烘干 1.0〜2h，或按厂家提供的焊条使用说明书 进行 烘干。焊条放入时烘箱的温度不应超过最终供干温度的一半，烘干时间以烘箱到达最 终洪干 温度后开始计算。 (4) 供干后的低氢焊条应放置于温度不低于 12CTC 的保温箱中存放、待用，使用时应 置 于保温筒中，随用随取。 (5) 焊条烘干后放置时间不应超过 4h，用于屈服强度大于 370MPa 的高强钢的焊条， 烘 干后放置时间不应超过 2h。重新烘干次数不应超过 2 次。 (6) 焊剂使用前应按制造厂家推荐的温度进行烘焙，已潮湿或结块的焊剂严禁使用。 用 于屈服强度大于 370MPa 的高强钢的焊剂，烘焙后在大气中放置时间不应超过 4h。 (7) 栓钉、焊接瓷环保存时应有防潮措施。受潮的焊接瓷环使用前应在 120〜150°C 温度 下烘干 2h。 3.焊前检査与清理 (1) 施焊前应仔细检査母材，保证母材待焊接表面和两侧均匀、光洁，且无毛刺、裂 纹 和其他对焊缝质量有不利影响的缺陷；母材上待焊接表面及距焊缝位置 50_范围内 不得有影 响正常焊接和焊缝质量的氧化皮、锈蚀、油脂、水等杂质。 (2) 检査母材口成型质量：采用机械方法加工坡口时，加工表面不应有台阶；采用 热切 割方法加工的坡口表面质量应符合《热切割、气割质量和尺寸偏差 KJB/T 10045.3) 的相应规定； 材料厚度小于或等于 100mm 时，割纹深度最大为 0.2mm;材料厚度大于 100mm 时，割纹深 度最大为 0. 3mm。割纹不满足要求时，应采用机械加工、打磨清除。 (3) 结构钢材坡口表面切割缺陷需要进行焊接修补时，可根据《钢结构焊接规范》 (GB 50661)规定制定修补焊接工艺，并记录存档；调质钢及承受周期性荷载的结构钢材 坡口表面 切割缺陷的修补还需报监理工程师批准后方可进行。 (4) 钢材轧制缺陷的检测和修复应符合下列要求： 598 17 钢 结 构 工 程 1) 焊接坡口边缘上钢材的夹层缺陷长度超过 25mm 时，应采用无损检测方法检测其 深 度，如深度不大于 6mm，应用机械方法清除；如深度大于 6mm 时，应用机械方法清除 后焊 接填满；若缺陷深度大于 25mm 时，应采用超声波测定其尺寸，当单个缺陷面积 U 或聚集缺陷的总面积不超过被切割钢材总面积（BXL)的 4%时为合格，否则该板 不宜使 用。 ■ 图 17-108_夹层缺陷示意 2) 钢材内部的夹层缺陷，其尺寸不超过第 1)款的规定且位置离母材坡口表面距离 («大 于或等于 25mm 时不需要修理；如该距离小于 25mm 则应进行修补，修补方法满 3)夹层缺陷是裂纹时（图 17-108)， 如裂纹长度 U)和深度（心均不大于 50mm,其修补方法应 符合本节第 11 条 “返修焊”的规定；如裂纹深度超过 50mm 或累计长度超过板宽的 20%时， 该钢板不宜使用。 (5)焊接接头组装精度应符合以下要求： 1)施焊前应检查焊接部位的组装质量是否满足表 17-88 的要求。如坡口组装间隙超 过表中 允许偏差但不大于较薄板厚度 2 倍或 20mm (取其较小值）时，可在坡口单侧或两 侧堆焊，使 其达到规定的坡口尺寸要求。禁止用焊条头、铁块等物堵塞或过大间隙仅在表 面覆盖焊缝。 玻口尺寸组装允许偏差 表 17-88 序号 项 目 背面不清根 背面清根 1 接头钝边 士 2mm 不限制 2 无钢衬垫接头根部间隙 士 2mm +2mm —3 mm 3 带钢衬垫接头根部间隙 +6mm _2 mm 不适用 4 接头坡口角度 + 10° -5° + 10° -5。 5 根部半径 +3mm —0 mm 不限制 2) 对接接头的错边量严禁超过接头中较薄件厚度的 1/10，且不超过 3mm。当不等厚 部 件对接接头的错边量超过 3_时，较厚部件应按不大于 1 : 2. 5 坡度平缓过渡。 3) T 形接头的角焊缝及部分焊透焊缝连接的部件应尽可能密贴，两部件间根部间隙 不应 超过 5_;当间隙超过 5mm 时，应在板端表面堆焊并修磨平整使其间隙符合要求。 4) T 形接头的角焊缝连接部件的根部间隙大于 1.5mm 且小于 5_时，角焊缝的焊 脚尺寸 应按根部间隙值而增加。 5) 对于搭接接头及塞焊、槽焊以及钢衬垫与母材间的连接接头，接触面之间的间隙 不 应超过 1. 5mm。 4. 垫板、引弧板、引出板和引入板的装配及割除 (1) 引弧板、引出板和钢衬垫板的屈服强度应不大于被焊钢材标称强度，且焊接性相 近。 焊条电弧焊和气体保护电弧焊焊缝引弧板、引出板长度应大于 25mm，埋弧焊引弧 板、引出 板长度应大于 80mm。焊接完成后，引弧板和引出板宜采用火焰切割、碳弧气刨 或机械方法 17. 8 钢结构的焊接施工 599 等去除，不得伤及母材，此外，还需将割口处修磨，使焊缝端部平整，严禁使 用锤击去除引 弧板和引出板。 (2) 衬垫可采用金属.、焊剂、纤维、陶瓷等，当使用钢衬垫时，应符合下述要求： 1) 保证钢衬垫与焊缝金属溶合良好，且钢衬垫在整个焊缝长度内应连续。 2) 钢衬垫应有足够的厚度以防止烧穿。用于焊条电弧焊、气体保护电弧焊和药芯焊 丝 电弧焊焊接方法的衬蛰板厚度应不小于 4mm;用于埋弧焊方法的衬垫板厚度应不小于 6mm；用 于电渣焊方法的衬垫板厚度应不小于 25mm。 3) 钢衬垫应与接头母材金属贴 合良好，其间隙不应大于 1. 5mm。 5. 定位焊 (1) 定位焊必须由持焊工合格证的人施焊，使用焊材与正式施焊用的焊材相当。 (2) 定位焊焊缝厚度应不小于 3mm,对于厚度大于 6mm 的正式焊缝，其定位垾缝厚 600 17 钢 结 构 工 程 度不宜超过正式焊缝厚度的 2/3;定位焊缝的长度应不小于 40mm，间距宜为 300 〜600mmo (3) 钢衬垫焊接接头的定位焊宜在接头坡α内焊接；定位焊焊接时预热温度应高于正 式施 焊预热温度 20〜5(TC;定位焊缝与正式焊缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求；定位焊焊 缝若存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷，要完全清除。 (4) 对于要求疲劳验算的动荷载结构，应制定专门的定位焊焊接工艺文件。 6. 焊接作业区域环境要求 (1) 焊条电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊，其焊接作业区最大风速不宜超过 8m/s、 气体 保护电弧焊不宜超过 2m/s，否则应设防风棚或采取其他防风措施。 (2) 当焊接作业处于下列情况下应严禁焊接： 1) 焊接作业区的相对湿度大于 90%; • 2)焊件表面潮湿或暴露于雨、冰、雪中； 3)焊接作业条件不符合《焊接安全作业技术规程》规定要求时。 (3) 焊接环境温度不低于_1(TC，但低于(TC 时，应采取加热或防护措施，确保焊接 接头 和焊接表面各方向大于或等于 2 倍钢板厚度且不小于 100_范围内的母材温度不低 于 2CTC， 且在焊接过程中均不应低于这一温度；当焊接环境温度低于一 10°C 时，必须进 行相应焊接环 境下的工艺评定试验，评定合格后方可进行焊接，否则严禁焊接。 7. 预热及层间温度控制 (1) 预热温度和层间温度应根据钢材的化学成分、接头的拘束状态、热输人大小、熔 敷 金属含氢量水平及所采用的焊接方法等因素综合考虑确定或进行焊接试验以确定实际工 程结 构施焊时的最低预热温度。屈服强度大于 370MPa 的高强钢及调质钢的预热温度、层 间温度 的确定尚应符合钢厂提供的指导性参数要求。电渣焊和气电立焊在环境温度为 0°C 以上施焊 时可不进行预热，但板厚大于 60mm 时，宜对引弧区域的母材预热且不低于 50°C。常用结构 钢材采用中等热输人焊接时，最低预热温度宜符合表 17-89 的规定。 常用结构钢材最低预热温度要求 CC) 表 17-89 常用钢材牌号 接头最厚部件的板厚ί (mm) t<20 20<ΐ<40 40<ί<60 60<ί<80 ί>80 Q235、 Q295 / / 40 50 80 Q345 / 40 60 80 100 Q390、 Q420 20 60 80 100 120 Q460 20 80 100 120 150 注：1. 表示可不进行预热； 2. 当 采 用 非 低 氢 焊 接 材 料 或 焊 接 方 法 焊 接 时 ， 预 热 温 度 应 比 该 表 规 定 的 温 度 提 高 2 0 ' C ; 3. 当母材施焊处温度低于(TC 时，应将表中母材预热温度增加 20_C,且应在焊接过程中保持这一最低道间 温度；. 4. 中 等 热 输 入 指 焊 接 热 输 入 为 1 5 〜 2 5 k J / c m , 热 输 入 每 增 大 5 k J / c m ， 预 热 温 度 可 降 低 2 0 _ C ; 5. 焊 接 接 头 板 厚 不 同 时 ， 应 按 接 头 中 较 厚 板 的 板 厚 选 择 最 低 预 热 温 度 和 道 间 温 度 ； 6. 焊 接 接 头 材 质 不 同 时 ， 应 按 接 头 中 较 高 强 度 、 _ 较 高 碳 当 量 的 钢 材 选 择 最 低 预 热 温 度 ； 7. 本表各值不适用于供货状态为调质处理的钢材；控轧控冷_ (热机械轧制）钢材最低预热温度可下降的数值 由试验确定。 (2) 对焊前预热及层间温度的检测和控制，工厂焊接时宜用电加热、大号气焊、割枪 或 专用喷枪加热；工地安装焊接宜用火焰加热器加热。测温器宜采用表面测温仪。 17. 8 钢结构的焊接施工 601 (3) 预热时的加热区域应在焊接坡口两侧，宽 度各为焊件施焊处厚度的 1.5 倍以上，且不小 于 lOOmin。测温时间应在火焰加热器移开以后。测温 点应在离电弧经过前的焊接点处各方向 至少 75mm 处。必要时应在焊件反面测温。图 17-109 为履带式 电加热器。' (4) 采用氧气和乙炔气体中性焰加热方法，焊 缝焊接的层间温度控制在 90〜100Ό，焊接过程 中使 用温度瀬仪进行监控，当焊缝焊接温度低于要求 ® 17"109 时，立即加热到规定要求之后再进行焊接，单节点焊缝应连续焊接完成，不得无故停焊， 如 遇特殊情况立即采取措施，达到施焊条件后，重新对焊缝进行加热，加热温度比焊前预 热温 度相应提高 20〜30'C。 8. 焊后消除应力处理 (1) 设计或合同文件对焊后消除应力有要求时，需经疲劳验算的结构中承受拉应力的 对 接接头或焊缝密集的节点或构件，宜采用电加热器局部退火和加热炉整体退火等方法进 行消 除应力处理；如仅为稳定结构尺寸，可选用振动法消除应力。 (2) 焊后热处理应符合国家现行相关标准的规定。当采用电加热器对焊接构件进行局 部 消除应力热处理时，尚应符合下列要求： 1) 使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求; 2) 构件焊缝每侧面加热板（带）的宽度至少为钢板厚度的 3 倍，且不应小 于 200mm； 3) 力卩热板（带）以外构件两侧宜用保温材料适当覆盖。 (3) 用睡击法消除中间焊层应力时，应使用圆头手锤或小型振动工具进行，不应对根 部 焊缝、盖面焊缝或焊缝坡口边缘的母材进行锤击。 9. 焊接工艺技术要求 (1) 对于焊条手工电弧焊、半自动实芯焊丝气体保护焊、半自动药芯焊丝气体保护或 自 保护焊和自动埋弧焊焊接方法，根部焊道最大厚度、填充焊道最大厚度、单道角焊缝最 大焊 脚尺寸和单道焊最大焊层宽度宜符合表 17-90 的规定。经焊接工艺评定合格验证 除外。 (2) 多层焊时应连续施焊，每一焊道焊接完成后应及时清理焊潼及表面飞溅物，发现 影 响焊接质量的缺陷时，应清除后方可再焊。遇有中断施焊的情况，应采取适当的后热、 保温 措施，再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度。 (3) 塞焊和槽焊可采用焊条手工电弧焊、气体保护电弧焊及自保护电弧焊等焊接方 法。 平焊时，应分层熔敷焊缝，每层溶渣冷却凝固后，必须清除方可重新焊接；立焊和仰 焊时， 每道焊缝焊完后，应待熔渣冷却并清除后方可施焊后续焊道。 (4) .严禁在调质钢上采用塞焊和槽焊焊缝。 10. 焊接变形控制 单道焊最大焊缝尺寸推荐表 表 17-90 602 17 钢 结 构 工 程 焊道类型 焊接位置 焊缝 类型 焊接方法 SMAW GMAW/ FCAW SAW 单丝 串联双丝 多丝 根部焊道 最大厚度 平焊 全部 10mm 10mm 无限制 横焊 8mm 8mm 立焊 12mm 12mm 不适用 仰焊 8mm 8mm 填充焊道最大厚度 全部 全部 5 mm 6mm 6mm 无限制 单道角焊缝最 大焊脚 尺寸 平焊 角焊缝 10mm 12mm 无限制 横焊 8mm 10mm 8mm 8mm 12mm 立焊 12mm 12mm 不适用 仰焊 8mm 8mm 单道焊最大 焊层宽度 所有（立焊除外，用于 SMAW、 GMAW 和 FCAW) 坡口焊缝 如坡口根部间隙> 12mm 或焊层宽度> 16mm,采用分道焊 技 术 不适用 平焊和横焊（用于 SAW) 坡口焊缝 不适用 焊 层 宽 度 > 16mm, 采 用 分 道焊技术 焊层宽 度 〉 25mm, 采用分道焊 财 注：SMAW—焊条手工电弧焊；GMAW—半自动实心焊丝气体保护焊；FCAW—药芯焊丝气体保护或自保护焊; SAW —自动埋弧焊。 (1) 在进行构件或组合构件的装配和部件间连接时，以及将部件焊接到构件上时，采 用 的工艺和顺序应使最终构件的变形和收缩最小。 (2) 根据构件上焊缝的布置，可按下列要求采用合理的焊接顺序控制变形： 1) 对接接头、T 形接头和十字接头，在工件放置条件允许或易于翻身的情况下，宜 双 面对称焊接；有对称截面的构件，宜对称于构件中和轴焊接；有对称连接杆件的节点， 宜对 称于节点轴线同时对称焊接； 2) 非对称双面坡口焊缝，宜先焊深坡口侧，然后焊满浅坡口侧，最后完成深坡口侧 焊 缝，特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数； 3) 对长焊缝宜采用分段退焊法或与多人对称焊接法同时运用； 4) 宜采用跳焊法，避免工件局部热量集中。 (3) 构件装配焊接时，应先焊预计有较大收缩量的接头，后焊预计收缩量较小的接 头， 接头应在尽可能小的拘束状态下焊接。对·于预计有较大收缩或角变形的接头，可通过 计算预 估焊接收缩和角变形量的数值，在正式焊接前采用预留焊接收缩裕量或预置反变形 方法控制 收缩和变形。 (4) 对于组合构件的每一组件，应在该组件焊接到其他组件以前完成拼接；多组件构 成 的复合构件应采取分部组装焊接，分别矫正变形后再进行总装焊接的方法降低构件的 变形。 (5) 对于焊缝分布相对于构件的中和轴明显不对称的异形截面的构件，在满足设计计 等 17. 8 钢结构的焊接施工 603 要求的情况下，可采用增加或减少填充焊缝面积的方法或采用补偿加热的方法使构件的 受热 平衡，以降低构件的变形。 11. 返修焊 (1) 焊缝金属或母材的缺陷超过相应的质量验收标准时，可采用砂轮打磨、碳弧气 刨、 铲凿或机械方法等彻底清除。返修焊接之前，应清洁修复区域的表面。对于焊缝尺寸 不足、 咬边、弧坑未填满等缺陷应进行补焊。返修或重焊的焊缝应按原检测方法和质量标 准进行检 测验收。 (2) 对焊缝进行返修，宜按下述要求进行： 1) 焊瘤、凸起或余高过大：采用砂轮或碳弧气刨清除过量的焊缝金属； 2) 焊缝 ia 陷或弧坑、焊缝尺寸不足、咬边、未熔合、焊缝气孔或夹渣等应在完全清 除 缺陷后进行补焊； 3) 焊缝或母材的裂纹应采用磁粉、渗透或其他无损检测方法确定裂纹的范围及深度，用 砂轮打磨或碳弧气刨清除裂纹及其两端各 50mm 长的完好焊缝或母材，修整表面或磨 除气刨 渗碳层后，用渗透或磁粉探伤方法确定裂纹是否彻底清除，再重新进行补焊；对于 拘束度较 大的焊接接头上焊缝或母材上裂纹的返修，碳弧气刨清除裂纹前，宜在裂纹两端 钻止裂孔后 再清除裂纹缺陷； 4) 焊接返修的预热温度应比相同条件下正常焊接的预热温度提高 30〜50X：，并采用 低 氢焊接方法和焊接材料进行焊接； 5) 返修部位应连续焊成；如中断焊接时，应采取后热、保温措施，防止产生裂纹; 厚板 返修焊宜采用消氢处理； 6) 焊接裂纹的返修，应通知专业焊接工程师对裂纹产生的原因进行调査和分析，制 定 专门的返修工艺方案后按工艺要求进行； 7) 承受动荷载结构的裂纹返修以及静载结构同一部位的两次返修后仍不合格时，应 对 返修焊接工艺进行工艺评定，并经业主或监理工程师认可后方可实施； 8) 裂纹返修焊接应填报返修施工记录及返修前后的无损检测报告，作为工程验收及 存 档资料。 12. 焊件矫正 因焊接而变形超标的构件应采用机械方法或局部加热的方法进行矫正。采用加热矫正 时， 调质钢的矫正温度严禁超过最髙回火温度，其他钢材严禁超过 800Ό。加热矫正后宜 采用自然 冷却，低合金钢在矫正温度高于 650X：时严禁急冷。 13. 焊接质量检查 (1)焊接质量检查内容 焊接质量检查是钢结构质量保证体系中的关键环节，包括焊接前检查、焊接中的检查 和 焊接后的检查，各阶段检查内容如下: 1)焊前检验主要包括：检验技术文件（图纸、标准、工艺规范等）是否齐全;焊接 材料（焊 条、焊丝、焊剂、气体等）和基本金属原材料的检验；毛坯装配与焊接件边缘质 17.8 _钢结构的焊接施工 604 量检验；焊接设备（焊机和专用胎、模具等）是否完善以及焊工操作水平的鉴定等。 2) 焊中检验主要包括：焊接工艺参数（电流、电压、焊接速度、预热温度、层间温 度 及后热温度和时间等）；多层多道焊焊道缺陷的处理；采用双面焊清根的焊缝，应在清 根后 进行外观检查及规定的无损检测；多层多道焊中焊层、焊道的布置及焊接顺序等。 3) 焊后检验主要包括：焊缝的外观质量与外形尺寸检测；焊缝的无损检测；焊接工 艺 规程记录及检验报告的确认。 (2) 常用焊缝检验方法 1) 焊缝检验包括外观检査和焊缝内部缺陷的检査。 2) 外观检査主要采用目视检查(VT,借助直尺、焊缝检测尺、放大镜等），辅以磁 粉探 伤（MT)、渗透探伤（PT)检查表面和近表面缺陷。 3) 内部缺陷的检测一般可采用超声波探伤（UT)和射线探伤(RT),宜首选超声波 探伤， 当要求采用射线探伤等其他探伤方法时，应在设计文件或供货合同中指明。 (3) 抽样方法要求 根据《钢结构焊接规范》（GB50661)的规定，抽样检査时除设计指定焊缝外应采用 随机取 样方式取样，同时尚应满足以下要求： 1) 焊缝处数的计数方法：工厂制作焊缝长度小于等于 1000mm 时，每条焊缝为 1 处；长 度大于 1000mm 时，将其划分为每 300mm 为 1 处；现场安装焊缝每条焊缝为 1 处。 2) 可按下列方法确定检查批： ①制作焊缝可以同一工区（车间）按一定的焊缝数量组成批；多层框架结构可以每节 柱 的所有构件组成批； ②安装焊缝可以区段组成批；多层框架结构可以每层（节）的焊缝组成批。 3) 批的大小宜为 300〜600 处。 4) 抽样检査的焊缝数如不合格率小于 2%时，该批验收应定为合格；不合格率大于 5% 时，该批验收应定为不合格；不合格率为 2%〜5%时，应加倍抽检，且必须在原不合 格部位 两侧的焊缝延长线各增加一处，如在所有抽检焊缝中不合格率不大于 3%时，该批 验收应定为 合格，大于 3%时，该批验收应定为不合格。当批量验收不合格时，应对该批 余下焊缝的全数 进行检查。当检査出一处裂纹缺陷时，应加倍抽查，如在加倍抽检焊缝中 未检査出其他裂纹 缺陷时，该批验收应定为合格，当检査出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发 现裂纹缺陷时，应对 该批余下焊缝的全数进行检查。 (4) 外观检查 1) 《钢结构焊接规范》（GB50661)规定：外观检查应在所有焊 缝冷却到环境温度后 方可进行；焊缝外观质量应符合表 17-91 的要求。 焊缝外观质量检查标准 表 17-91 项目 一级 二级 三级 裂纹 不允许 未焊满 不允许 <0. 2+0. 02ί 且6 倍 孔径 表面夹澄 不允许 深<0. 2z,长<0. 且<20mm 注：1.外观检测采用目测方式，裂纹的检查应辅以 5 倍放大镜并在合适的光照条件下进行，必要时可采用磁粉探 伤或渗透 探伤，尺寸的测量应用量具、卡规； 2. 栓钉焊接接头的外观质量应符合《钢结构焊接规 范》（GB 50661)的要求。外观质量检验合格后进行打弯 抽 样检查，合格标准：当栓钉打弯至 30°时，焊缝和热影响区不得有肉眼可见的裂纹，检查数量应不小于 栓钉总数的 1%并 不少于 10 个； 3. 电渣焊、气电立焊接头的焊缝外观成形应光滑，不得有未熔合、裂纹等缺陷；当板厚小于 30mm 时，压 痕、咬边深 度不得大于 0. 5_;板厚大于或等于 30mm 时，压痕、咬边深度不得大于 1. Omm。 注：1. Omm 的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值 1.0mm,但总长度不得超过焊缝长度的 10%; 2.焊接Η形梁腹板与翼缘板的焊缝两端在其两倍翼缘板宽度范围内，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计要求值。 角焊缝焊脚尺寸允许偏差 表 17-92 2)角焊缝焊脚尺寸应符合表 17-92 的规定；焊缝余高及错边应符合表 17-93 的规定。 焊缝余高和错边允许偏差 表 17-93 606 17 钢 结 构 工 程 (5)无损检测 1) 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)规定：低合金钢应以焊后 24h 外观 检 查结果为验收依据；对于标称屈服强度大于 690MPa (调质状态）的钢材，《钢结构焊 接规 范》（GB50661)规定以焊后 48h 的检验结果作为验收依据。 2) 《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)规定：设计要求全焊透的一、二级 焊 缝应做超声波探伤，探伤方法及缺陷分级应符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结 果 分级法》（GB/T11S45)或《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/T 3323)的规定。 焊接球节 点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管 T、K、Y 形节点相关线焊缝，其内部 缺陷分级及 探伤方法应分别符合《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T 203)和《钢 结构焊接规范》 （GB50661)的规定。 一、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表 17-94 的要求。 一、二级焊缝的质量等级及缺陷分级 表 17-94 焊缝质量等级. 一级 二级 评定等级 Π ΠΙ 内部缺陷超声波探伤 检验等级 B 级 B 级 探伤比例 100% 20% 评定等级 Π ffl 内部缺陷射线探伤 检验等级 AB 级 AB 级 探伤比例 100% 20% 注：探伤比例的计数方法按以下原则确定：（i)对工厂制作焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小 于 200_，当焊缝长度不足 200_时，应对整条焊缝探伤；（2)对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施 焊_条件的焊缝条 数 计 算 百 分 比 ， 探 伤 长 度 应 不 小 于 2 0 0 m m , 并 应 不 少 于 1 条 焊 缝 。 14.常见缺陷原因及其处理方法 焊缝常见缺陷产生原因及其处理方法，见表 17-95。 17. 8 钢结构的焊接施工 607 焊缝常见缺陷产生原因及其处理方法 表 17-95 缺陷名称 特征 产生原因 检验方法 排除方法 焊缝形 状不符 合要求 由于焊接变形导致的 焊 缝形状翘曲或尺寸 超差 1. 焊接顺序不正确； 2. 焊前准备不当，如坡 口 间隙过大或过小，未留收 缩余 量等； 3. 焊接夹具结构不良 1. 目视检验; 2. 用量具测量 外部变形可用机械方法或 加热 方法矫正 咬边 沿焊缝的母材部位产 生 的沟槽或凹陷 1. 焊接工艺参数选择不 当，如电流过大、电弧 过长； 2. 操作技术不正确，如 焊 枪角度不对，运条不 适当； 3. 焊条药皮端部的电弧 偏吹； 4-焊接零件的位置安放 不当 1-目视检验； 2.宏观金相检验 轻微的、浅的咬边可用机 械方 法修挫，使其平滑过 渡；严重 的、深的咬边应进 行补焊 焊瘤 熔化金属流淌到焊缝 之 外未熔化的母材上所 形 成的金属瘤 1-焊接工艺参数选择不 正确； 2. 操作技术不正确，如 焊 条运条不适当，立焊时尤 其容 易产生； 3. 焊件位置安放不当 1. 目视检验； 2. 宏观金相检验 可用铲、挫、磨等手工或 机械 方法除去多余的堆积 金属 烧穿 熔化金属自坡口背面 流 出、形成烧穿的缺陷 1. 焊条装配不当，如坡 口 尺寸不合要求，间隙 过大； 2. 焊接电流太大； ,3.焊接速度太慢； 4.操作技术不佳 1. 目视检验； 2. X 射线探伤 消除烧穿孔洞边缘的多余 金 属，用补焊方法填平孔洞 后， 再继续焊接 焊漏 母材熔化过深，导致 熔融 金属从焊缝背面 漏出 1. 接电流太大； 2. 接速度太慢； 3-接头坡口角度、间隙 太大 1. 目视检验； 2. 宏观金相检验； 3. X 射线探伤 可用铲、挫、磨等手工或 机械 方法除去漏出的多余 金属 气孔 熔池中的气泡在凝固 时 未能逸出而残留下来 形 成空穴，有密集气孔 和条 虫状气孔等 1. 焊件与焊接材料有油 污、锈及其他氧化物； 2. 焊接区域保护不好； 3. 焊接电流过小，弧长 过 长，焊接速度太快 1. X 射线探伤； 2. 金相检验； 3. 目视检验 铲除气孔处的焊缝金属， 然后 补焊 续表 缺陷名称 608 17 钢 结 构 工 程 产生原因 特征 检验方法 排除方法 1. 焊接材料质量不好； 2. 焊接电流过小，焊速 过快； 3. 熔渣密度太大，阻碍 熔渣上浮； 4. 多层焊时熔渣未清除 干净 1. X 射线探伤; 2. 金相检验； 3. 超声探伤 焊后残留在焊缝中的 熔猹 铲除夹渣处的焊缝金属， 然后补焊 夹渣 1.母材抗裂性能较差； 2-焊接材料质量不好； 3.焊接工艺参数选择 不当；' 4-焊缝内拉应力大 沿晶界面出现，裂纹 断口处有氧化色。一般 出现在焊缝上，呈锯 齿状 热 裂 纹 1. 目视检验； 2. X 射线探伤； 3. 超声波探伤； 4. 磁粉探伤； 5. 金相检验； 6. 着色探伤或突 光探伤 1. 焊接结构设计不合理； 2. 焊缝布置不当； 3. 焊接工艺措施不周全， 如未预热或焊后冷却快 断口无明显的氧化 色，有金属光泽。产生 在热影响区的过热区中 冷 裂 纹 在裂纹两端钻止裂孔或炉 除裂纹处的焊缝金属，而后 进行补焊 裂 纹 1. 焊后所选择的热处理 规范不正确； 2. 母材性能尚未完全 掌握 再 热 裂 纹 沿晶间且局限于热影 响区的粗晶区内 1. 严格控制钢板的硫 含量； 2. 设计的接头减少 Z 向 应力； 3. 降低焊缝金属的含氢量 层 状 撕 裂 1. 材质本身存在层状夹 杂物； 2. 钢板的 Z 向应力较大； 3-焊接接头含氧量太大 沿平行于板面分层分 布的非金属夹杂物方向 扩展的阶梯状裂纹 1-金相检验； 2.超声波检验 母材与焊缝金属之间 未熔化而留下的空隙， 常在单面焊根部和双面 焊中间 1. 对开敞性好的结构的单 面未焊透，可在焊缝背面直 接补焊； 2. 对于不能直接焊补的重 要焊件，应铲除未焊透的焊 缝金属，重新焊接 未焊透 17. 8 钢结构的焊接施工 609 1. 目视检验； 2. X 射线探伤; 3. 超声波探伤; 4. 金相检验 焊接电流过小； 焊接速度过快； 坡口角度间隙过小; 操作技术不佳 母材与焊缝金属间， 未熔合焊缝金属与焊缝金属间 未完全熔合在一起 钨极进人到焊缝中的 钨粒 氩弧焊时钨极与熔池金属 接触 1. 目视检验； 2. X 射线探伤 挖去夹钨处缺陷金属，重 新焊接 夹钨 焊缝熄弧处的低洼 部分 操作时熄弧太快，未反复 向熄弧处补充填充金属 弧坑 目视检验 在弧坑处补焊 凹坑 目视检验 焊缝表面或焊缝背面 形成的低于母材表面的 局部低洼部分。弧坑也 是凹坑的一种 焊接电流太大且焊接速度 太快 1. 对于对接焊缝，铲去焊 缝金属重新焊接（指封闭结 构）； 2. 对于 T 形接头和开敞 性好的对接焊缝，可在其背 面直接补焊 续表 缺陷名称 特征 产生原因 检验方法 排除方法 晶间 腐蚀 焊接不锈钢时，焊缝 或热 影响区金属晶界上 出现 的细小裂纹 1. 焊接时母材中合金元 素烧损过多； 2. 焊接方法选择不当； 3. 焊接材料选择不当 微观金相检验 铲去有缺陷的焊缝，重新 焊接 17.8.3 高层钢结构焊接 1.总体焊接顺序 一般根据结构平面图形的特点，以对称轴为界或以不同体形结合处为界分区，配合吊 装 顺序进行安装焊接。焊接顺序应遵循以下原则或程序： (1) 在吊装、校正和栓焊混合节点的高强度螺栓终拧完成若干节间以后开始焊接，以 利于形成稳定框架。 (2) 焊接时应根据结构体形特点选择若干基准柱或基准节间，由此开始焊接主梁与柱 之间的焊缝，然后向四周扩展施焊，以避免收缩变形向一个方向累积。 (3) 一节间各层梁安装好后应先焊上层梁后焊下层梁，以使框架稳固，便于施工。 (4) 栓焊混合节点中，应先栓后焊（如腹板的连接），以避免焊接收缩引起栓孔间 位 移。 (5) 柱一梁节点两侧对称的两根梁端应同时与柱相焊，既可以减小焊接拘束度，避免 焊接裂纹产生，又可以防止柱的偏斜。 (6) 柱一柱节点焊接自然是由下层往上层顺序焊接，由于焊缝横向收缩，再加上重力 引起的沉降，有可能使标高误差累积，在安装焊接若干柱节后应视实际偏差情况及时要求 构件制作厂调整柱长，以保证安装精度达到设计和规范要求。 (7) 桁架焊接顺序为：下弦杆—转换柱（竖向杆件）—上弦杆—斜撑，如图 17-110 所示。 610 17 钢 结 构 工 程 图 17-110 桁架的焊接顺序 (8)框-筒或筒中筒结构总体上应采用先内后外，先柱后梁，再斜撑，先焊收缩量大 的 再焊收缩量小的焊接顺序。原则上相邻两根柱不要同时开焊。 2.各类节点焊接顺序 (1)钢柱的焊接顺序 1) 箱形柱的焊接顺序 由于_形柱大部分钢板超厚，施焊时间较长，应采用多名焊工同时对称等速施焊，才 能 有效地 k 制施焊的层间温度，控制焊接应力，如图 17-111 所示（两名焊工同时施焊）。 当焊完第一个两层后，再焊接另外两个相对应边的焊缝，这时可焊完四层，再绕至另 两 个相对边，如此循环直至焊满整个焊缝。如遇焊缝间隙过大，应先焊大间隙焊缝，把另 外 相对边点焊牢固，然后依前顺序施焊》 2) 十字柱对接焊接顺序 ,工2 焊工2 焊工卜 先由两名焊工进行翼缘板的对称焊接，见图 17-112 中的步骤 1、2，然后两名焊工再 同 时对腹板进行中心点对称反向焊接，见步骤 3〜6。 焊工i ^~一^· 2 Γ~ 施焊 6 5 11 方向 LI d ·, 图 17-111 箱形柱的焊接顺序 图 17-112 十字柱对接焊接顺序 十字柱腹板为双面坡口焊，焊完一■侧后另~■侧应清根。 3) “日”字形钢柱的焊接序（图 17_113) 4) 工字柱的焊接顺序 当一个区域的钢柱、钢梁安装校正完毕后开始焊接，焊接时首先由两名焊工对称焊接 工 字柱的翼缘，翼缘焊接完后再由其中一名焊工焊接腹板，焊接完毕后割除引弧板和引 出、 引入板，最后打磨探伤，见图 17-114。 17. 8 钢结构的焊接施工 611 5) 钢管柱焊接顺序 钢管柱焊接时采取 2 个人分段对称焊的方式进行，如图 17-115 所示，即先 1、2 同时 对 称焊，再 3、4 同时对称焊。 (2)钢梁焊接顺序 1)工字形梁的焊接顺序 当工字形梁翼缘采用焊接，腹极采用螺栓连接时，先焊接下翼缘，然后焊接上翼缘。当 工字形梁翼缘、腹板都采用焊接连接时，先焊接下翼缘，然后焊接上翼缘，最后焊 接腹板。 在钢梁焊接时应先焊梁的一端，待此焊缝冷却至常温，再焊另一端。不得在同一根钢 梁 两端同时开焊，两端的焊接顺序应相同。见图 17-116。 焊工 1 焊工 2 组装合格 构件安装 接着焊接内箱腹板 刨平- 开始焊接内箱翼缘 1 2-2 焊接 IT 形板立焊缝 探伤合格后刨平焊缝 组装 IT 形板 Π ■ ■ Π 1 1 Η wmm ■ ■ummA [ΓΛ 1 焊工 2/ 612 17 钢 结 构 工 程 先 上 后 下 焊 接 Π 形 板 的 腹 板 焊 工 ！ 先 上 后 下 焊 接 I T 形 板 的 翼 缘 板 焊接完毕，打磨探伤 m m m 焊工 2 7-7 8-8 9-9 图 17-113 “日”字形钢柱的焊接顺序 1-1 其中 一名 焊工 焊接 腹板 构件 安装 两名 焊工 对称 焊接 17. 8 钢 结 构 的 焊 接 施 工 613 翼缘 2-2 图 17-115 钢管柱焊接顺序 2)箱形梁的焊接顺序 箱形梁为了便于焊接、 因此焊接时先焊 接下翼缘， 图 17-114 工字柱的焊接顺序 保证焊接质量，在上翼缘开封板， 下翼缘焊接完毕后，由两 名焊工 同时对称焊接两个腹板，焊接完毕后割除下翼缘和两 个腹板 的引弧板，并打磨好，24h 后对下翼缘和腹板进行探伤， 合 格后安装上翼缘的封板，然后先由一名焊工依次焊接上翼 缘 封板的两条平焊缝，最后由两名焊工对称焊接封板与腹板 之 间的两条横焊缝。 当箱形梁比较大时（梁高大于 800mm)，在焊接此钢梁 的 下翼缘板时，焊工需要进人箱形梁内进行焊接，此时需要 在 钢梁的外部有一名焊工配合焊接钢梁腹板和引弧板。 (b) 图 17-116 工字形梁的焊接顺序 17. 8. 4 钢 管 桁 架 焊 接 1.管对接焊接工艺 614 17 钢 结 构 工 程 以下工艺主要针对的焊接方式为手工电弧焊与 co2 气体保护焊相组合的焊接方式。 对 焊前、组对，核正复检、预留焊接收缩量，定位焊，焊前防护，焊前清理，焊前预热， 焊 接，焊后清理与外观检查，无损检测与缺陷返修等工序严格控制，才能确保焊接质量全 面达标。 (1) 焊前、组对。组对前用卡具对钢管同心度、圆率、纵向曲度认真复査核对，确认 合 格后，采用锉刀和砂布将坡口处管内外壁 20〜25mm 处仔细磨去锈蚀及污物。组对时 不得 在接近坡口处管壁上点焊夹具或硬性敲打，以防四周出现凹凸不平和圆弧不顺滑，同 外径 管错口现象必须控制在 2mm 以内，管内衬垫板必须紧密贴合牢固。 (2) 校正复检、预留焊接收缩量。根据管径大小、壁厚预留焊接收缩量，校正后固 定， 确保整个枏架系统的几何尺寸不因焊接收缩而引起改变。 (3) 定位焊。定位焊对管口的焊接质量有直接影响，主桁架上下弦组对方式通常采用 连 接板预连接，定位焊位置为圆周三等分，定位焊使用经烘干合格的小直径焊条，采用与 正 式焊接相同的工艺进行等距离定位焊接，长度为 L>50mm、 将 定 位 焊 起 点 与 收弧处用角向磨光机磨成缓坡状，确认无未熔合、收缩孔等缺陷。 (4) 焊前防护。桁架上下弦杆件接头处焊前搭设平台，焊接作业平台距离管的高度为 600〜700mm，平台面宽度大于 1. 5m，密铺木跳板，上铺石棉布防止火灾发生，用彩条 布 密闭围护，以免作业时有风雨侵扰。架子搭设要稳定牢固，确保焊接作业人员具有良好 的 作业环境。 (5) 焊前清理。正式焊接前将定位焊和对接口处的焊渣、飞溅雾状附着物、油污、灰 尘 等认真清除。 (6) 焊前预热。环境温度低于+10°C 且空气湿度大于 80%时，采用氧-乙炔中性焰对 焊 口进行加热除湿处理，使对接口两侧 100mm 范围温度均勻达到 10(TC 左右。 (7) 焊接。上弦杆的对接焊采用左右两焊口同时施焊的方式，操作者采用外侧起弧逐 渐 移动到内侧施焊，每层焊缝均按此顺序实施，直至节点焊接完毕。 1) 根部焊接：根部施焊采用手工电弧焊，以较大电流值对小直径焊条自下部超越中 心 线 10mm 起弧，至定位焊接头处前行 10mm 收弧，重点防止出现未溶合与焊渣超越‘溶 池。 尽量保持单根焊条一次施焊完，收弧处应避免产生收缩孔。再次施焊在定位焊缝上退 弧， 17. 8 钢结构的焊接施工 615 在顶部中心处息弧时超越中心线 10〜15mm，并填满弧坑。另一半焊前应采用剔凿除 去已 焊处至少 20mm 焊渣，用角向磨光机把前半部接头处修磨成较大缓坡，确认无未熔 合及夹 渣等现象，在滞后 10〜15mm 处起弧焊，起弧处应在前半部已形成焊肉上，后半 部与前半 部接头处接焊时应至少超越 20mm，填满弧坑后方允许收弧。首层焊接的重点是 确保根部 熔合良好，确保不出现假焊。 2) 次层焊接：焊前清除首层焊道上的凸起部分及引弧造成的多余部分并不得伤及坡 口边缘，次层焊接采用 C02 气体保护焊。在仰焊时采用较小电流和较大电压进行焊接， 因 仰焊部位由于地心引力引起铁水下坠，从而导致焊缝坡口边出现尖角，故采用增大电压 来 增强熔滴的喷射力来解决。立焊部位电流、电压适中，焊至立爬坡时电流逐渐增大，至 平 焊部位电流再次增大，此时，充分体现了 C02 气体保护焊机电流、电压远程控制的优 越性。 3) 填充层焊接：采用 C02 气体保护电弧焊，正常电流，较快焊速。注意搭头部位逐 层 逐道错开 50mm,要逐层逐道清除氧化渣皮、飞溅，刨削雾状附着物。在接近面层时注 意均 匀留出 1.5〜2 mm 盖面层预留量，且不得伤及坡口边缘。 4) 面层焊接：面层焊缝直接关系外观质量及尺寸检查要求。施焊前对全焊缝进行一 次 检査与修补，消除凸凹处。焊接面层采用手工电弧焊进行，用偏小电流快速进行深层多 道 焊接并注意在坡口两边稍作停留，保证熔合良好。接头处换焊条与重新起弧动作要快， 最 后一道焊缝防止出现咬边或道间凹沟缺陷。其整个管口的焊接层次安排示意见图 17-117。 (8) 焊后清理与外观检査。认真除 去焊道上飞溅、焊瘤、咬边、气孔、夹 渣、未熔合、裂 纹等缺陷，对于相贯线 角接形式焊缝，焊脚尺寸应符合设计要 求及相贯钢管两者中较薄管壁厚度的 — ^ L5倍。 接层次示意 (9) 无损检测与缺陷返修。用角向 2.钢管焊接顺序 (1) 360°逆时针滚动平焊（图 17-118)。 图 17_118360°逆时针滚动平焊 磨光机作 UT 检验前清理，注意不得出现过深磨痕。经 UT 检验，焊缝符合规范及设计要 求 方允许拆除防护措施。探伤不合格的焊缝采用气刨对缺陷部分进行刨除，并用角向磨光 机 打磨清除渗碳及熔渣，确认缺陷清除后，采用与正式焊接相同的工艺进行补缝，24h 后 进 行 UT 复探，并出具返修复探记录，同一部位返修次数不得超过 2 次，表 17-96 为广州 新白 616 17 钢 结 构 工 程 云机场航站楼工程桁架管对接焊接工艺参数。 桁架管对接焊接工艺参数 表 17-96 焊层 焊条焊丝 牌号，直 径 焊接方法 极性 焊接电流 (A) 电压 (V) 焊丝伸出 长度(mm) 气体流量 (L/mim) 运焊方式 层间温度 CC) 首层 E-5015, 必 3. 2 手工焊 正极 110〜120 月牙形 <80 次层 TWE-711, Φ1.2 CO2 气体 保 护焊 正极 140〜160 22 〜24 25 〜30 40 〜60 直线往 复形 85 〜110 填充 TWE-711, Φ1.2 CO2 气体 保 护焊 正极 160〜170 24 〜26 25 〜30 40 〜60 直线往 复形 85 〜110 面层 E-5015, 必 4 手工焊 正极 140〜150 月牙形 <110 (2) 半位置焊(旋转 180。，见图17-119)。 (3) 全位置焊（工件不能转动，见图 17-120)。. 3.管相贯线焊接工艺 斜腹杆与上下弦相贯及次桁架与主桁架相贯焊接 处的焊前检査十分重要，部分构件由于制 作误差、构 件少量变形、安装误差造成焊接接头间隙较大，一般 间隙在 20mm 以内时，可 先逐渐堆焊填充间隙，冷却 至常温，打磨清理干净，确认无焊接缺陷后再正常施 焊，不能 添加任何填料。 斜腹杆上口与上弦杆相贯处呈全位置倒向环焊，焊接时从环缝的最低位置处起弧，在 横角焊的中心收弧，焊条呈斜线运行，使溶池保持水平状，斜腹杆下口与下弦杆相贯处应 从 仰角焊位置超越中心 5〜10mm 处起弧，在平角焊位置收弧，焊条呈斜线和直线运行， 使 熔池保持水平状。 次枏架弦杆与主桁架弦杆相贯处的焊接从坡口的仰角焊部位超越中心 5〜10mm 处起 17. 8 钢结构的焊接施工 617 弧，在平焊位置中心线处收弧，焊接时尽量使溶池保持水平状，注意左右两边的懷合，确 保 焊缝几何尺寸的外观质量，当相贯线夹角小于 30Ό时采用角焊形式进行焊接，焊角尺 寸为 1.5t。 表 17-97 为广州新白云机场航站楼工程所采用管相贯线焊接工艺参数。 管相贯线焊接工艺参数 表 17-97 焊层 焊条焊丝 牌号，直径 焊接 方法 极性 焊接电流 (A) 电压 (V) 焊丝伸出 长度 (mm) 气体流量 (L/min) 运焊方式 层间温度 (°C) 首层 TWE-711, Φ1.2 CO2 气体 保护焊 正极 150〜160 24 〜26 25 〜30 40 〜60 斜圆圈 <80 填充层 TWE-711, Φ1.2 CO2 气体 保护焊 正极 170〜190 26 〜28 20 〜25 40 〜60 直线往复 80 〜110 面层 TWE-711, Φ1.2 CO2 气体 保护焊 正极 160〜180 25 〜27 20 〜25 40 〜60 直线往复 80 〜110 4.施工注意事项 (1) 部件组装时，须加固好，以减少变形。 (2) 所有节点坡口，焊前必须打磨，严格做好清洁工作。 (3) 所有探伤焊缝坡口及装配间隙均应由质检员验收合格。 (4) 装配定位焊，要由具备合格证书的焊工操作，管子定位焊，用妇.2 焊条，其他 厚 板允许用舛焊条定位焊。 (5) 内衬管安装中心应与母管一致，焊脚 5mm。 (6) 焊接完毕，焊工应清理焊缝表面的熔猹及两侧飞溅物，检査焊缝外观质量。 (7) 待探伤焊缝检査认可后（包括必要的焊缝加强和修补），构件始得吊离胎架。 17.8.5 空心球钢管网架结构焊接 1.焊前准备 检验构件下料的长度、垂直度及剖口是否符合规范要求，应在定位架定位，并开始点 17.8 钢结构的焊接施工 6J5 固焊。点固焊所采用的焊接材料、型号应与焊接材质相匹配，焊接电流要比正式施焊电 流 大。点固焊点数和长度应以焊接过程中不致使其开裂和位置偏移为准，焊点两侧应平稳 过 渡，焊点高度一般不超过焊缝高度的 2/3。点固焊完毕后，应清除熔渣、飞溅等。检査 焊 点质量，如出现开裂、气孔、熔合不良，应将其磨掉重焊。 2. 球一管接头坡口形式和尺寸 根据《网架结构设计与施工规程》（JGJ7)的要求，钢管与空心球全溶透焊接时，钢 管 应开坡口、留间隙、加内套，以实现焊缝与钢管的等强连接，否则应按角焊缝计算。大 型 网架为了减小焊接应力与收缩变形，应尽可能采用全溶透连接。 3. 焊接工艺 网架球一管节点的安装焊接应在合适的拼装胎架上进行小拼，以保证小拼单元的形状 及尺寸准确。高空总拼的各单元应在地面进行预拼装，以保证整体尺寸的准确性。 在小拼或预总拼时，焊前应估算出节点焊缝的横向收缩量，采取钢管预留长度的方法 使 小拼及总体拼装的尺寸准确。 4. 焊接应力与变形控制 (1) 总体原则：任一平面或杆件（空间）尽可能安排双数焊工进行对称施焊，为最大 限 度地避免焊接应力导致构件变形，应先施焊完整个结构节点的打底焊，再施焊整个结构 节 点的填充焊，最后施焊节点的盖面焊，使各层应力有一个自由释放的过程。 (2) 在施焊前要求焊工先检查工装胎架是否对结构件进行了有效定位，结构两端是否 有保型装置，并且做好防风、抗雨、保温等各项焊前准备工作，在施焊过程中尽可能使用 一 种焊接方法进行施焊，以减少焊接能量不同弓 I 起的附加焊接应力。 (3) 网架杆件焊接采用水平转动焊，先进行点焊，然后采用多层多道焊接工艺防止焊 接 变形。 (4) 严格控制焊接电弧在某一点（处）的停留时间。 5. 应注意的关键问题 (1) 防止空气侵入焊接区，应采用短弧焊。 (2) 一层打底焊，为使根部熔透，应适当采用大电流焊接。 (3) 禁止在坡口以外的钢管和锥头上引弧和收弧。 (4) 一层焊缝焊完后，应将其溶渣、飞溅、焊瘤清除干净，并检査其焊缝质量，待无 缺 陷后，再焊第二层焊缝，依此类推。 (5) 两层间的焊接接头应错开 2〜3mm,不能重叠。 (6) 严格检査接地情况，谨防杆件接地不良在杆件上出现打火现象。 17.8.6 铸钢节点焊接工艺 1. 母材的准备 (1) 当母材上沽有油时必须加热 400°C 左右把油烧掉，其他污物也要除去。 (2) 补焊前要把缺陷完全除去。如果裂纹有扩张趋势时要在裂纹两端钻止裂孔。 (3) 坡口制备推荐机加工并打磨，不推荐气刨。母材中的裂纹必须完全除去，而且应 将 坡口底部倒圆。 2. 焊接工艺 616 17 钢 结 构 工 程 以采用较为实用的手工电弧焊焊接方法为例，焊条选用低氢型焊条（焊缝中扩散氢含 量 是直接影响焊接接头抗冷裂纹性能的主要因素，除环境条件及钢材表面洁净程度外，决 定 性因素是材料的影响），必须从组对、校正、复验、预留焊接收缩量、焊接定位、焊前 防 护、预热、层间温度控制、焊接、焊后热处理、保温、质检等各个工序严格要求，确保 焊 接质量达到设计要求及规范要求。 · (1) 组对。组对前将铸钢件接头坡口内壁 15〜20mm 的镑蚀及污物仔细清除，用角 向 磨光机将凹陷处磨平。坡口清理是工艺重点，其表面不得有不平整、锈蚀现象。在组对 时 严禁对铸钢件进行硬性敲打。 (2) 校正，预留焊接收缩量。组对后的校正应用专用器具认真核对，确认无误后，预 留 焊接产生的收缩量以保证整个焊接节点最终的收缩相等，避免焊接应力的产生，然后进 行 定位焊。 (3) 焊前防护及焊前清理。铸钢件接头处的焊接必须搭设操作平台，做好防风雨措 施。 正式焊接前，将定位焊处的渣皮，飞溉等附着物仔细清理干净。定位焊的起点与收弧 处必 须用角向磨光机修磨成缓坡状，并确认无未熔合、裂纹、气孔等缺陷，清除妨碍焊接 的器 物等物件。 (4) 焊前预热。焊接过程对预热、层间温度、焊后热处理等要求极高，焊前预热即是 加 热阻碍焊接区自由膨胀、收缩的部位，使其达到预定的温度值，预热温度取决于母材类 别 和厚度。 (5) 层间温度。在焊接过程中，焊缝的层间温度应始终控制在现场试验确定的温度范 围 限值之内。要求焊接过程连续，若出现停焊，则必须用加热工具加热到规定值后方可继 续 进行焊接。 (6) 焊后热处理与保温（消氢处理)。焊接节点完成尚未冷却前进行热处理与保温处 理， 即用氧-乙炔中性焰在焊缝两侧一定范围内全方位均匀烘烤，使温度控制在预定范围 之内， 用至少 4 层石棉布紧裹并用扎丝捆紧，保温至少 4h 以上，以保证焊缝的扩散氢有 足够的时 间逸出来消除氢脆的傾ί向，稳定金属组织和尺寸并消除部分残余应力。但同时也 产生了一 定的温度累积误差。 (7) 焊接。 1) 根部焊接：根部焊接主要关注点在于焊接的起弧和收弧处，用角向磨光机修磨成 缓 坡状并确认无未溶合现象后进行下一步工序。 2) 填充层焊接：在焊接填充层中，要充分保证焊接根部的温度，使填充层和根 部的 温度差保持在一个适当的水平，从而使焊接接头从压应力状态转变成拉应力状 态（在焊缝 厚度的 1/2〜2/3 时易发生）的时间尽可能延长，这样从根本上避免冷热 裂纹的产生。 在进行填充层焊接前应剔除首层焊道上的凸起部分与粘连在坡壁上的飞溅及粉尘，仔 细检査坡口边沿有无未熔合及四陷夹角，如有则用角向磨光机除去，但不得伤及坡口边 沿。 焊接时在坡口边注意停顿，以便于焊缝金属与母材的充分溶合。 3) 面层焊接：面层焊接直接关系到焊接接头的外观质量能否满足要求，因此在面层 焊 接时应注意选用小直径焊条，适中的电流、电压值并在坡口边熔合时间稍长。水平固定 口 可不采用多道面缝，垂直与斜固定口须采用多层多道焊。严格执行多层多道焊的原则以 控 制线能量的增加，焊缝严禁超高超宽。在焊道清理时尽量少用碳弧气刨以免焊道表面附 着 17. 8 钢结构的焊接施工 617 的高碳晶粒无法完全清除，致使焊缝内含碳量增加，从而出现延迟裂纹。 (8)焊缝的清理与检测。要求焊缝不得有凹陷、超高、气孔、咬边、未熔合、裂纹等 现 象，在焊后至少 24h 后对焊缝进行超声波无损检测，对重要承力节点要进行跟踪复检监 测。 17.8.7 厚 板 的 焊 接 厚钢板在轧制过程中部分元素（主要是锰、硫）产生层状偏析，导致厚钢板沿 Z 向 (厚 度方向）较易发生层状撕裂，另外厚钢板的焊接量较大，热输入多，其 Z 向的拘束度 大， 增加了层状撕裂的可能性，并导致焊接残余应力大，焊接变形难以控制。 1.防止厚钢板层状撕裂的措施 (1) 严格控制材料准入 1) 对于工程中使用的厚钢板，宜采用有 Z 向性能要求的钢板。《钢结构焊接规范》(GB 50661)规定：焊接 T 形、十字形、角接接头，当其翼缘板厚度等于或大于 40mm 时，宜采 用抗层状撕裂的钢板。 2) 控制钢材的含硫量。按国家相关标准，复查钢材的含硫量，需满足标准要求。 3) 对母材进行 UT 检查。进仓前，应对每块厚钢板进行网格状 UT 检查，有裂纹、 夹 层及分层等缺陷存在的钢板不得使用。焊接前，对母材焊道中心线两侧各 2 倍板厚加 30mm 区域内进行 UT 检查，不得有裂纹、夹层及分层等缺陷存在。 (2) 改善、选用合理的节点和坡口形式 表 17-98 1) 选用合理的节点形式（表 17-98) 防层状撕裂的节点形式 序号 不良节点形式 说 明 改善后节点形式 1 、 将垂直贯通板改为水平贯通板， 变更焊缝位置，使接头总的受力方 向与乳层平行，可大为改善抗层状 撕裂性能 将贯通板端部延伸一定长度， 有 防止启裂的效果。此类节点多用 于 钢管与加劲板的连接接头 将贯通板缩短，避免板厚方向 受 焊缝收缩应力的作用。此类节点 多 用于钢板 T 形连接接头 2)采用合理的坡口形式（表 17-99) 防层状撕裂的坡口形式 序号 不良坡口形式 改善后坡口形式 说 明 0.3-0.5/ 改变坡口位置以改变应变方向，使焊 缝收缩产生的拉应力与板厚方向成一角 度，在特厚板时，侧板坡口面角度 应超 过板厚中心，可减少层状撕裂倾向 表 17-99 618 17 钢 结 构 工 程ΓΛ/ 在满足设计焊透深度要求的前提下， 宜采用较小的坡口角度和间隙，以减少 焊缝截面积和母材厚度方向承受的 拉 应力 V 在焊接条件允许的前提下，该单面坡 口为双面坡口，可避免收缩应变集中， 同时可以减少焊缝金属体积，从而 可减 少焊缝收缩应变 V (3)采用合理的焊接方法和工艺 1) 采用低氢型、超低氢型焊条或气体保护电弧焊施焊，使得冷裂彳面向小，有利于 改 善抗层状撕裂性能。 2) 采用低强组配的焊接材料，使得焊缝金属具有低屈服点、高延性，易使应变集中 于焊缝，减少母材热影响区的应变，可改善抗层状撕裂性能。 3) 采用低强度焊条在坡口内母材板面上先堆焊塑性过渡层。减少母材热影响区的应 变，防止母材层状撕裂。 4) 采用对称多道焊，使应变分布均勻，减少应变集中。 5) 箱形柱、梁角接接头，当板厚不小于 80mm，侧板边火焰切割面宜用机械方法去 除 淬硬层（图 17-121)，防止层状撕裂起源于板端表面的硬化组织。 =r 一')---------------- 1 6)采用焊后消氢热处理加速氢的扩散，使得冷裂倾向减少， , j 提高抗层状撕裂性能。 7) 采用焊前预热，可降低冷却速度，改善接头区组织韧性， 但采用的预热温度较高时 易使收缩应变增大，因此该方法宜作为 _^J_ 防层状撕裂的次要措施。 8) 严格控制施焊时的防风雨措施。 图 17:121 特厚板角接头 9)根据焊前测量报告中的数据，合理修订焊接顺序。通过从 内向外， 先焊缩量较大节点、后焊缩量较小节点，从上到下，先 单独后整体的顺序，分解拘束力 的合理顺序，可减少撕裂源。 2.防治厚板焊接变形的措施 (1)厚板对接焊后的角变形控制。为控制变形，应对每条焊缝正反两面分阶段反复施 焊，或同一条焊缝分两个时段施焊。对异形厚板结构，宜设置胎膜夹具，通过施加外部约 束 来减少焊接变形。 (2) 制定合理的焊接顺序 根据不同的焊接方法、结构形式，制定不同的焊接顺序，埋弧焊一般采用逆向法、退 步 法；C02 气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法；编制合理焊接顺序的方针是 “分散、 对称、均匀、减少拘束度”。 (3) 采取反变形措施 预测板件焊后变形量，通过焊前预设反变形量来最终平衡焊接变形（如：对接焊后板 件 角变形）。反变形角度通过对焊缝焊接过程中热输入量的计算、以往工程经验及必要情 况 下的试验等综合确定。 (4) 对结构进行优化设计 注重节点设计的合理性，深化设计中考虑的因素包括：构件分段易于切分；焊缝强度 等 级要求合理，易于施工；节点刚度分配合理，易于减少焊缝焊接时的拘束度。 3.厚板焊后残余应力消除措施 (1) 工件整平。在整平过程中，通过加大对工件切割边缘的反复碾压，可有效消除收 缩 17.9 现场防火涂装 619 应力。 (2) 局部烘烤。控制加热温度范围，在构件完成后对其焊缝背部或两侧进行烘烤，对 消 除残余应力非常有效。 (3) 超声波振动。超声波振动对消除残余应力极为有效，消除率可达 75%以上。 (4) 振动时效。振动时效法不受工件尺寸、形状、质量等限制，对消除工件应力有很 明 显效果。 (5) 冲砂除镑。冲砂除锈时，利用喷射出的高压铁砂，对构件焊缝及其热影响区反 复、 均匀冲击，不仅可以除锈，也可清除构件部分残余应力。 17.9 现 场 防 火 涂 装 17.9.1 常 见 防 火 涂 料 钢结构防火涂料是施涂于建筑物或构筑物的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提 高钢结构耐火极限的涂料。防火涂料的分类方法很多，但应用最为广泛的是按厚度分类及 按 应用场合分类这两种方法。钢结构工程常见防火涂料的类别及适用范围，见表 17-100。 钢 结构工程中常用的几种防火涂料技术性能，见表 17-101〜表 17-103。 钢结构工程常见防火涂料的类别及适用范围 表 17-100 类别 组 成 特 点 厚度（mm) 耐火时限（h) 适用范围 薄涂型 防 火涂料 (B 类） 胶粘剂（有机树脂或有机与无 机复合物）10%〜30%;有机和 无 机绝热材料 30%〜60%;颜 料和化 学助剂5% 〜 溶 剂 和稀 释剂 10%〜25% 附着力强，可以配 色，一般不需外保 护层 小于 7 2.0 工业与民用 建筑楼盖与屋 盖 钢结构，如 LB 型、SOI 型、SS4 型 续表 类别 组 成 特 点 厚度（mm) 耐火时限（h) 适用范围 超薄型 防 火涂料 (B 类） 基料（酚醛、氨基酸、环氧等 树脂）15%〜35%;聚磷酸铵等 膨 胀阻燃材料 35%〜50%;钛 白粉等 颜料与化学助剂 10%〜 25%； 溶 剂 和 稀 释 剂 10% 〜 30% 附着力强，干燥 快，可配色，有装饰 效 果，不需外保护层 1〜3 0. 5〜1. 0 工业与民用 建筑梁、柱等 钢 结构，如 LF 型、 SB~2 型、ST1-A 型 厚涂型 防 火涂料 (H 类） 胶结料 10%〜40%;骨料 30% 〜50%;化学助剂 1%〜 10%；自来 水 10%〜30% 喷涂施工，密度 小，物理强度及附着 力 低，需装饰面层 隔护 大于 7 1. 5〜4. 0 有装饰面层 的民用建筑钢 结 构柱、梁，如 LG 型、ST- 1 型、 SG~2 型 LB钢结构膨胀防火涂料技术性能 表 17-101 项 目 指 标 颜色与状态 面层涂料为白色和黄、蓝、绿、浅色均匀流体，底层涂料为灰白色裔状流体 pH 值 7〜8 干燥时间（h) 面层表干<1 实干>8;底层表干<4 实干>24 固含量（％) 面层>50 底层>65 粘结强度（MPa) >0. 15 抗弯性能 挠曲15 耐水性（h) >24 耐火性能 涂层厚度（mm) <3 ^5 <6 耐火极限（h) 0. 5 1.0 1.5 LF溶剂型钢结构膨胀防火涂料技术指标 表 17-102 项 目 指 标 在容器中的状态 搅拌后呈白色稠状流体，无结块 细度（/^m) <100 干燥时间，表面干燥（h) 4 附着力（级） 1 柔軔性（mm) 1 耐冲击性（N . cm) 490 外观与颜色 与样品相比无明显变化 耐水性（h) 经 48h 浸水试验，涂膜无起皱、无剥落 耐湿热性（h) 经 48h 试验，涂膜无起皱、无剥落 涂层厚度（mm) 1.49 iwx EBB 耐火极限（h) 0. 6 LG钢结构防火隔热涂料技术性能 表 17-103 检 测 项 目 技 术 指 标 pH 值 10 〜12 干燥固化时间（h) 表面干燥<4 实际干燥<48 续表 检 测 项 目 技 术 指 标 . 初期干燥抗裂性 无裂纹发生 湿密度（kg/m3) <800 粘结强度（MPa) ^0. 05 抗压强度（MPa) >0. 4 干密度（kg/m3) <450 热导率[W/ (Μ - K)] <0. 09 耐水性（h) >48 耐冻融循环（次） >15 耐火性能 涂层厚度（mm) 8 士 2 12 士 2 17±2 27 士 2 32 士 2 37 士 2 耐火极限（h) 0.5 1.0 1.5 2.0 2. 5 3. 0 17.9.2 防火涂料的选用 (1) 钢结构防火涂料必须有国家检测机构的耐火性能检测报告和理化性能检测报告， 有消防监督机关颁发的生产许可证，方可选用。选用的防火涂料质量应符合国家有关标准 的 规定，有生产厂方的合格证，并应附有涂料品名、技术性能、制造批号、It 存期限和使 用 说明等。 (2) 室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定其耐火极限在 1.5h 及以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料。 (3) 室 内隐蔽钢结构、高层全钢结构及多层厂房钢结构，当规定其耐火极限在 2. O 17.9 现场防火涂装 621 h 及以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料。 (4) 露天钢结构，如石油化工企业的油（气）罐支撑、石油钻井平台等钢结构，应选 用 符合室外钢结构防火涂料产品规定的厚涂型或薄型钢结构防火涂料。 (5) 对不同厂家的同类产品进行比较选择时，宜査看近两年内产品的耐火性能和理化 性能检测报告、产品定型鉴定意见、产品在工程中的应用情况和典型实例，并了解厂方技 术 力量、生产能力及质量保证条件等。 (6) 选用涂料时，应注意下列几点： 1) 不要把饰面型防火涂料用于钢结构，饰面型防火涂料是保护木结构等可燃基材的 阻燃涂料，薄薄的涂膜达不到提高钢结构耐火极限的目的。 2) 不应把薄涂型钢结构膨胀防火涂料用于保护 2h 以上的钢结构。薄涂型膨胀防火涂 料之所以耐火极限不太长，是由自身的原材料和防火原理决定的。这类涂料含较多有机成 分， 涂层在高温下会发生物理、化学变化，形成炭质泡膜后能起到隔热作用。膨胀泡膜强 度有 限，易开裂、脱落，炭质在 1000X：高温下会逐渐灰化掉。要求耐火极限达 2h 以上的 钢结 构，必须选用厚涂型钢结构防火隔热涂料。 3) 不得将室内钢结构防火涂料，未加改进或未采用有效的防水措施便直接用于喷涂 保护室外的钢结构。露天钢结构环境条件比室内苛刻得多，完全暴露于阳光与大气之中，日 晒雨淋，风吹雪盖，所以必须选用耐水、耐冻融循环、耐老化并能经受酸、碱、盐等化 学 腐蚀的室外钢结构防火涂料进行喷涂保护。 4) 在一般情况下，室内钢结构防火保护不要选择室外钢结构防火涂料，为了确保室 外 钢结构防火涂料优异的性能，其原材料要求严格，并需应用一些特殊材料，因而其价格 要 比室内用钢结构防火涂料贵得多。但对于半露天或某些潮湿环境的钢结构，则宜选用室 外 钢结构防火涂料保护。 5)厚涂型防火涂料基本上由无机质材料构成，涂层稳定，老化速度慢，只要涂层不 脱 落，防火性能就有保障。从耐久性和防火性考虑，宜选用厚涂型防火涂料。 17. 9. 3 防火涂料施工工艺 17.9.3.1 —般规定 (1) 钢结构防火涂料是一类重要的消防安全材料，防火喷涂施工质量的好坏，直接影 响 防火性能和使用要求。根据国内外的经验，钢结构防火喷涂施工应由经过培训合格的专 业 施工队施工，或者由研制该防火涂料的工程技术人员指导施工，以确保工程质量。 (2) 通常情况下，应在钢结构安装就位且与其相连的吊杆、马道、管架及与其相关联 的 构件安装完毕，并经验收合格之后，才能进行喷涂施工。如若提前施工，对钢构件实施 防 火喷涂后，再进行吊装，则安装好后应对损坏的涂层及钢结构的接点进行补喷。 (3) 喷涂前，钢结构表面应除锈，并根据使用要求确定防锈处理。除锈和防火处理应 符 合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)中有关规定。对大多数钢结构而言， 需 要涂防锈底漆。防锈底漆与防火涂料不应发生化学反应。有的防火涂料具有一定的防锈 作 用，如试验证明可以不涂防锈漆时，也可不作防镑处理。 (4) 喷涂前，钢结构表面的尘土、油污、杂物等应清理干净。钢构件连接处 4〜 12mm 宽的缝隙应采用防火涂料或其他防火材料，如硅酸铝纤维棉、防火堵料等填补堵 平。当构 件表面已涂防锈面漆，涂层硬而发光，会明显影响防火涂料粘结力时，应采用砂 纸适当打 622 17 钢 结 构 工 程 磨再喷。 (5) 施工钢结构防火涂料应在室内装饰之前和不被后期工程所损坏的条件下进行。施 工时，对不需作防火保护的墙面、门窗、机器设备和其他构件应采用塑料布遮挡保护。刚 施 工的涂层，应防止雨淋、脏液污染和机械撞击。 (6) 对大多数防火涂料而言，施工过程中和涂层干燥固化前，环境温度宜保持在 5〜 38°C,相对湿度不宜大于 90%，空气应流动。当风速大于 5m/s、雨后或构件表面结晶 时，不 宜作业。化学固化干燥的涂料，施工温度、湿度范围可放宽，如 LG 钢结构防火涂 料可在 一 5°C 施工。 17.9.3.2 超薄型防火涂料施工工艺 1. 施工工具与方法 (1) 喷涂底层（包括主涂层，以下相同）涂料，宜采用重力（或喷斗）式喷枪，配能 够 自动调压的 0.6〜0.9mVmin 的空压机，喷嘴直径为 4〜6mm，空气压力为 0.4 〜0. 6MPa ο (2) 面层装饰涂料，可以刷涂、喷涂或滚涂，一般采用喷涂施工。喷底层涂料的喷 枪， 将喷嘴直径换为 1〜2mm，空气压力调为 0.4MPa 左右，即可用于喷面层装饰涂料。 (3) 局部修补或小面积施工，或者机器设备已安装好的厂房，不具备喷涂条件时，可 用 抹灰刀等工具进行手工抹涂。 2. 涂料的搅拌与调配 (1)运送到施工现场的钢结构防火涂料，应采用便携式电动搅拌器予以适当搅拌，使 其均勻一致，方可用于喷涂。 (2) 双组分包装的涂料，应按说明书规定的配合比进行现场调配，边配边用。 (3) 搅拌和调配好的涂料，应稠度适宜，喷涂后不发生流淌和下坠现象。 3. 底层施工操作与质量 (1) 底涂层一般应喷 2〜3 遍，每遍间隔 4〜24h，待前遍基本干燥后再喷后一遍。头 遍 喷涂以盖住基底面 70%即可，二、三遍喷涂以每遍厚度不超过 2. 5mm 为宜。每喷 lmm 厚的 涂层，约耗湿涂料 1. 2〜1. 5kg/m2。 (2) 喷涂时手握喷枪要稳，喷嘴与钢基材面垂直或成 70°角，喷嘴到喷面距离为 40〜 60mm。要求回旋转喷涂，注意搭接处颜色一致，厚薄均匀，要防止漏喷、流淌。确保涂 层 完全闭合，轮廓清晰。 (3) 喷涂过程中，操作人员要携带测厚计随时检测涂层厚度，确保各部位涂层达到设 计 规定的厚度要求。 (4) 喷涂形成的涂层是粒状表面，当设计要求涂层表面要平整光滑时，待喷完最后一 遍 应采用抹灰刀或其他适用的工具作抹平处理，使外表面均匀平整。 4. 面层施工操作与质量 (1) 当底层厚度符合设计规定，并基本干燥后，方可进行面层喷涂料施工。 (2) 面层喷涂料一般涂饰 1〜2 遍。如头遍是从左至右喷，第二遍则应从右至左喷，以 确保全部覆盖住底涂层。面涂用料为 0. 5〜1. 0 kg/m2。 (3) 对于露天钢结构的防火保护，喷好防火的底涂层后，也可选用适合建筑外墙用的 面 层涂料作为防水装饰层，用量为 1.0 kg/m2 即可。 (4) 面层施工应确保各部分颜色均勻一致，接茬平整。 17.9 现场防火涂装 623 17.9.3.3 薄型防火涂料施工工艺 薄型防火涂料施工工艺与超薄型防火涂料的施工工艺基本一致（只是每遍的涂装厚度 要求不同，薄型防火涂料每遍施工厚度不超过 2. 5mm 即可），可参照执行。 17.9.3.4 厚型防火涂料施工工艺 1. 施工方法与机具 一般是采用喷涂施工，机具可为压送式喷涂机或挤压泵，配能自动调压的 0.6〜 0. 9mVmin 的空压机，喷枪口径为 6〜12mm，空气压力为 0. 4〜0. 6MPa。局部修补可采 用 抹灰刀等工具手工抹涂。 2. 涂料的搅拌与配置 (1) 由工厂制造好的单组分湿涂料，现场应采用便携式搅拌器搅拌均勻。 (2) 由工厂提供的干粉料，现场加水或其他稀释剂调配，应按涂料说明书规定配合比 混 合搅拌，边配边用。 (3) 由工厂提供的双组分涂料，按配制涂料说明书规定的配合比混合搅拌，边配边 用， 特别是化学固化干燥的涂料，配制的涂料必须在规定的时间内用完。 (4) 搅拌和调配涂料，使稠度适宜，即能在输送管道中畅通流动。喷涂后不会流淌和 下 坠。 3. 施工操作 (1)喷涂应分若干次完成，第一次喷涂以基本盖住钢基材面即可，以后每次喷涂厚度 624 17 钢 结 构 工 程 为 5〜10mm, ^■般以 7mm 左右为宜。必须在則~■次涂层基本干 te 或固化后再接着喷， 通 常情况下，每天喷一遍即可。 (2) 喷涂保护方式，喷涂次数与涂层厚度应根据防火设计要求确定。耐火极限 1〜 3h, 涂层厚度 10〜40mm，一般需喷 2〜5 次。 (3) 喷涂时，持枪者应紧握喷枪，注意移动速度，不能在同一位置久留，造成涂料堆 积 流淌；输送涂料的管道长而笨重，应配一助手帮助移动和托起管道；配料及往挤压泵加 料 均要连续进行，不得停顿。 (4) 施工过程中，操作者应采用测厚针检测涂层厚度，直到符合设计规定的厚度，方 可 停止喷涂。 (5) 喷涂后的涂层要适当维修，对明显的突起，应采用抹灰刀等工具剔除，以确保涂 层 表面均匀。 4.质量要求 (1) 涂层应在规定时间内干燥固化，各层间粘结牢固，不出现粉化、空鼓、脱落和明 显 裂纹。 (2) 钢结构的接头、转角处的涂层应均匀一致，无漏涂出现。 (3) 涂层厚度应达到设计要求。如某些部位的涂层厚度未达到规定厚度值的 85%以 上， 或者虽达到规定厚度值的 85%以上，但未达到规定厚度值的部位的连续长度超过 lm 时，应 补喷，使之符合规定的厚度。 17.9.4 防火涂装注意事项 (1) 合理选择防火涂料品种，一般室内与室外钢结构的防火涂料宜选择相适用的涂料口 广 CIO Ο (2) 防火涂料的贮运温度应按产品说明执行，不可在室外 C 存和在太阳下暴晒。 (3) 涂装前，需要涂装的钢构件表面应进行除锈，做好防锈、防腐处理，并将灰尘、油 脂、水分等清理干净，严禁在潮湿的表面进行涂装作业。 (4) 防火涂料一般不得与其他涂料、油漆混用，以免破坏其性能。 (5) 涂料的调制必须充分揽拌均匀，一般不宜加水进行稀释；但有些产品可根据施工 条 件适量加水进行稀释。 (6) 施工时，每遍涂装厚度应按设计要求进行，不得出现漏涂的情况，按要求进行涂 装 直到达到规定要求的厚度。 (7) 施工时，根据外部环境因素做好防护措施。如夏季高温期，为防止涂层中水分挥 发 过快，必要时要采取临时养护措施；冬季寒冷期，则应采取保暖措施，必要时应停止 施工。 (8) 水性防火涂料施工时，无需防火措施，溶剂型防火涂料施工时，必须在现场配备 灭 火器材等防火设施，严禁现场明火、吸烟。 (9) 施工人员应戴安全帽、口罩、手套和防尘眼镜。 (10) 施工后，应做好养护措施，保证涂层避免雨淋、浸泡及长期受潮，养护后才能 达 到其性能要求。 17. 10 钢结构工程质量控制 625 17.10 钢结构工程质量控制 17.10.1 钢结构检验批的划分 根据《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300)中对建筑工程分部工程、分项 工 程划分，钢结构工程分别属于地基与基础分部工程、主体结构分部工程中的子分部工程 [在 地基与基础分部工程和主体结构分部工程中将劲钢（管）混凝土结构工程单独划分为 一个 子分部工程，但在实际操作中，劲钢（管）混凝土结构工程中的钢结构施工内容检验 批划 分仍按钢结构工程检验批划分，便于与《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)对应 检验批统一]，在建筑屋面分部工程中，常用于钢结构工程中的金属板屋面则 属于建筑屋面 分部工程、瓦屋面子分部工程中的一个分项工程。表 17-104 为钢结构工程 检验批划分对应 表。 钢结构工程检验批划分对应表 表 17-104 分部 工程 子分部工程 分项工程 检验批 对应检验批号 劲钢（管）焊接 钢结构制作（安装）焊接工程检验批 010901XXX ( I ) 劲钢（管）混 凝土 焊钉（栓钉）焊接工程检验批 010901XXX (Π) 劲钢（管）与钢筋 的 连接 多层及高层钢构件安装工程检验批 010904XX X 焊接钢结构 钢结构制作（安装）焊接工程检验批 010901XXX (I ) 地 基 与 焊钉（栓钉）焊接工程检验批 010901XXX (Π) 栓接钢结构 普通紧固件连接工程检验批 010902XX X ( I ) 基 础 高强度螺栓连接工程检验批 010902XXX (Π) 钢结构 钢结构制作 钢结构零、部件加工工程检验批 010903X X X 钢结构安装 单层钢构件安装工程检验批 010904XXX ( I ) 多、高层钢构件安装工程检验批 010904XXX (Π) 钢结构涂装 防腐涂料涂装工程检验批 010905XXX 防火涂料涂装工程检验批 010906XXX 劲钢（管）焊接 钢结构制作（安装）焊接工程检验批 020401XXX ( I ) 焊钉（栓钉）焊接工程检验批 020401XXX (Π) 螺栓连接 普通紧固件连接工程检验批 020402XXX ( I ) 高强度螺栓连接工程检验批 020402XXX (Π) 主体 结构 劲钢（管）混 凝土 劲钢（管）混凝土 结 构与钢筋的 连接 单层钢构件安装工程检验批 020404XXX 多层及高层钢构件安装工程检验批 020405XXX 劲钢（管）制作 钢结构零、部件加工工程检验批 020403XXX 劲钢（管）安装 单层钢构件安装工程检验批 020404XXX 多层及高层钢构件安装工程检验批 020405XXX 续表 分部 工程 子分部工程 分项工程 · 检验批 对应检验批号 626 17 钢 结 构 工 程 钢结构焊接 钢结构制作（安装）焊接工程检验批 020401XXX ( I ) 焊钉（栓钉）焊接工程检验批 020401 XXX (Π) 紧固件连接 普通紧固件连接工程检验批 020402X XX (I) 髙强度螺栓连接工程检验批 020402X XX (Π) 钢结构零、部件加工 钢结构零、部件加工工程检验批 020403XXX (I) 单层钢结构安装 单层钢构件安装工程检验批 020404XXX 钢结构 多层及高层钢结构安 装 多层及高层钢构件安装工程检验批 020405XXX 主体 结构 钢结构涂装 防腐涂料涂装工程检验批 020410XXX 防火涂料涂装工程检验批 020411XXX 钢构件组装 钢构件组装工程检验批 020406XXX 钢构件预拼装 钢构件预拼装工程检验批 020407XXX 钢网架结构安装 钢网架安装工程检验批 020408XXX 压型金属板 压型金属板工程检验批 020409XX X 网架制作 钢网架制作工程检验批 020403XXX (Π) 网架和索 网架安装 钢网架安装工程检验批 020408XXX 膜结构 网架防火 防火涂料涂装工程检验批 020411XXX 防腐涂料 防腐涂料涂装工程检验批 020410XXX 注：1.所有劲钢（管）混凝土分部工程的检验批均参照钢结构子分部工程中的检验批; 2. 表中所列检验批应根据钢结构工程结构形式、工程量、施工区域、施工顺序等再次进行划分，如高层钢结 构的主 体结构分部工程中高强度螺栓连接工程检验批应根据钢柱分段每两层或每三层一个子检验批； 3. 对应检验批中的后三位编号为子检验批编号； 4. 相同检验批的不同分项工程应按照最大分项工程原则进行归类划分，以便于具体实施。如高层钢结构中地 下室结 构有劲钢（管）混凝土结构，地上部分结构为劲钢（管）混凝土与钢框架结构，其中劲钢（管）混 凝土结构中的钢构 件数量相对钢结构工程整体数量较少，则应将劲钢（管）混凝土结构子分部、分项、检 验批工程划分到钢结构子分部、 分项、检验批工程中。而且，按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)的适用总则，对建筑工程的单层、多 层、高层以及网架、压型金属板等钢结构工程施工质量的验 收均适用。组合结构、地下结构中的钢结构可参照《钢结 构工程施工质量验收规范》（GB 50205)进行施 工质量验收。 17.10.2 原材料及成品验收 进场验收的检验批原则上应与各分项工程检验批一致，也可以根据工程规模及进料实 际情况划分检验批。原材料及成品进场质量验收，见表 17-105。 原材料及成品进场质量验收 表 17-105 项目 类型 质 量 要 求 检 验 数 量 检 验 方 法 钢 材 主 控 项 目 钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符 合 现行国家标准和设计要求，进口钢材应符 合 设计和合同规定标准的要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 续表 类型 质 量 要 求 项目 检验数量 检验方法 对属于下列情况之一的钢材，应进行抽样 复验，其复验结果应符合现行国家产品标准 和设计要求。 ①国外进口钢材；②钢材混批；③板厚等 于或大于 40mm，且设计有 2 向性能要求的 厚板；④建筑结构安全等级 为一级，大跨度 钢结构中主要受力构件所采用的钢材；⑤设 计有复验要求的钢材；⑥对质量有疑义的 钢材 17. 10 钢结构工程质量控制 627 主控 项目 全数检查 检查复验报告 钢板厚度及允许偏差应符合其产品标准的 要求 每一品种、规格钢 板抽查 5 处 用游标卡尺量测 钢材 型钢规格尺寸及允许偏差符合其产品标准 的要求 每一品种、规格型 钢抽查 5 处 用钢尺、游标卡尺量测 钢材表面外观质量除应符合国家现行有关 标准外，尚应符合下列规定： ①当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺 陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏 差值的 1/2;②钢材表面的锈 蚀等级应符合 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 (GB 8923)规定的 C 级及 C 级以上；③钢 材端边或断口处不应 有分层、夹渣等缺陷 般 目 一 项 全数检查 观察检查 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现 行国家产品标准和设计要求 检查质量合格证明文件、中 文标志及检验报告 全数检查 控 目 主 项 重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复 验，复验结果应符合现行国家产品标准和设 计要求 全数检查 检查复验报告 接 料 焊 材 焊钉及焊接瓷环的规格、尺寸及偏差应符 合《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T 10433)中的规定 按量抽查 1%，且 >10 套 用钢尺、游标卡尺量测 般 目 一 项 按量抽查 1%，且 >10 包 焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺 I;焊剂不应受潮结块 观察检查 钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接 副、扭剪型髙强度螺栓连接副、钢网架用高 强度螺栓、普通螺栓、铆钉、 自攻钉、拉铆 钉、射钉、锚栓（机械型和化学试剂型）、 地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准 配件，其品种、 规格、性能等应符合现行国 家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺 栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时 应 分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉 力）的检验报告 接 紧 标 件 连 用 固 准 主控 项目 检查质量合格证明文件、中 文标志及检验报告 全数检查 续表 项目 类型 质 量 要 求 检验数量 检验方法 连接 用紧 固标 准件 主控 项目 高强度大六角头螺栓连接副应按 GB 50205 附录 B 的规定检验其扭矩系数，其检 验 结果应符合规定 见 GB 50205 附 录 B 检查复验报告 扭剪型髙强度螺栓连接副应按 GB 50205 附录 B 的规定检验预拉力，其检验结果应 符 合规定 见 GB 50205 附 录 B 检查复验报告 628 17 钢 结 构 工 程 一般 项目 高强度螺栓连接副，应按包装箱配套供 货，包装箱上应标明批号、规格、数量及生 产 日期。螺栓、螺母、垫圈外观表面应涂油 保护， 不应出现生锈和沾染脏物，螺纹不应 有损伤 按包装箱数量抽查 5%, 且$3 箱 观察检查 对·建筑结构安全等级为一级，跨度 40m 及以上的螺栓球节点钢网架结构，其连接高 强 度螺栓应进行表面硬度试验，对 8. 8 级的 高强 度螺栓其硬度应为 HRC21〜29; 10.9 级高强度 螺栓其硬度应力 HRC32〜36，且 不得有裂纹 或损伤 按规格抽查 8 只 硬度计、10 倍放大镜或磁粉 探伤 焊接 球 主控 项目 焊接球及制作焊接球所采用的原材料，其 品种、规格、性能等应符合现行国家产品标 准 和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 焊接球焊缝应进行无损检验，其质量应符 合设计要求，当设计无要求时应符合GB 50205 中规定的二级质量标准 每规格抽查 5%，且>3 个 超声波探伤或检查检验报告 一般 项目 焊接球直径、圆度、壁厚减薄量等尺寸及 允许偏差应符合 GB 50205 的规定 每规格抽查 5%，且$3 个 用卡尺和测厚仪检查 焊接球表面应无明显波纹及局部凹凸不 平 不大于 1. 5m 每规格抽查 5%，且>3 个 用弧形套模、卡尺和观察 检查 螺栓 球 主控 项目 螺栓球及制作螺栓球节点所采用的原材 料，其品种、规格、性能应符合现行国家产 品 标准和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 螺栓球不得有过烧、裂纹及褶皱 每规格抽查 5%，且>5 只 10 放大镜观察和表面探伤 一般 项目 螺栓球螺纹尺寸应符合《普通螺纹基本 尺寸》（GB/T196)中粗牙螺纹的规定，螺 纹 公差必须符合《普通螺纹公差》（GB/ T197) 中 6H 级精度的规定 每规格抽查 5%，且>5 只 标准螺纹规检查 螺栓球直径、圆度、相邻两螺栓孔中心线 夹角等尺寸及允许偏差应符合 GB 50205 的 规 定 每规格抽查 5%， 且>3 个 卡尺和分度头仪检查 续表 项目 类型 质 量 要 求 . 检 验 数 量 检 验 方 法 封 板 锥 头 及 套 筒 主 控 项 目 封板、锥头和套筒与制作封板、锥头和套 筒 所采用的原材料，其品种、规格、性能等 应 符合现行国家产品标准和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 封板、锥头、套筒外观不得有裂纹、过烧 及 氧化皮 每种抽查 5%，且 >10 只 放大镜观察和表面探伤 17. 10 钢结构工程质量控制 629 压型 金属 板 主控 项目 金属压型板及制造金属压型板所采用的原 材 料，其品种、规格、性能等应符合现行国 家 产品标准和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 压型金属泛水板、包角板和零配件的品 种、 规格以及防水密封材料的性能应符合现 行国 家产品标准和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 一般 项目 压型金属板的规格尺寸及允许偏差、表面 质 量、涂层质量等应符合设计要求和 GB 50205 的规定 每种抽查 5%，且 >3 只观察和用 10 倍放大镜检查 及尺 量 涂装 材料 主控 项目 钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂等材料 的 品种、规格、性能等应符合现行国家产品 标 准和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 钢结构防火涂料的品种和技术性能应符合 设 计要求，并应经过具有资质的检测机构检 测 符合国家现行有关标准的规定 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 一般 项目 防腐涂料和防火涂型号、名称、颜色及有 效 期应与其质量证明文件相符。开启后，不 应 存在结皮、结块、凝胶等现象 按桶数抽查 5%，且>3 桶 观察检查 其他 主控 项目 钢结构用橡胶垫的品种、规格、性能等应 符 合现行国家产品标准和设计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 钢结构工程所涉及的其他特殊材料，其品 种、 规格、性能等应符合现行国家产品标准 和设 计要求 全数检查 检查质量合格证明文件、中 文标 志及检验报告 注：表中 GB 50205 表示《钢结构工程施工质量验收规范》（GB.50205—2001)。 17.10.3 工厂加工质量控制 17.10.3.1 加工制作质量控制流程 加工制作质量控制流程见图 17-122。 630 17 钢 结 构 工 程 图 17-122 加工制作质量控制流程 17.10.3.2 原材料采购过程质量控制（表 17-106) 原材料采购过程中质量控制措施 表 17-106 序号 原材料采购过程中质量控制措施 1 计划科材料预算员根据标准及设计图及时算出所需原辅材料和外购零、部件的规格、品种、型号、数 量、质 量要求以及设计或甲方指定的产品 2 计划科预算根据工厂库存情况，及时排定原材料及零配件的采购需求计划，并具体说明材料品种、规 格、型 号、数量、质量要求、产地及分批次到货日期，送交供应科 3 供应科根据采购需求计划及合格分承包方的供应能力，及时编制采购作业任务书，责任落实到人，保 质、保 量、准时供货到厂。对特殊材料应及时组织对分承包方的评定，采购文件应指明采购材料的名称、 规格、型 号、数量、采用标准、质量要求及验收内容和依据 4 质检科负责进厂材料的及时检验、验收，.根据作业指导书的验收规范和作业方法进行严格的进货检验，确保 原材料的质量 5 加工厂检测中心应及时作出材料的化学分析、机械性能的测定 6 材料仓库应按规定保管好材料，并做好相应标识，做到堆放合理，标识明晰，先进先出 17.10.3.3 工厂加工质量的控制要求 17. 10 钢结构工程质量控制 631 根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205)中对钢零件与钢部件加工工程质 量 验收的要求，工厂按设计文件的要求将原材料加工为零部件，继而通过组装形成设计要 求的 钢构件。表 17-107 为工厂加工质量的控制要求。 工厂加工质量控制要求 表 17-107 项目 类型 质 量 要 求 检验数量 检验方法 主控 项目 钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、 分 层和大于 lmm 命缺棱 全数检查 观察或用放大镜及百分尺 检 查，有疑义时作渗透、磁 粉或 超声波检查 切割 一般 气割的允许偏差应符合 GB 50205 中表 7. 2. 2 的规定 按剪切面数抽 查 10%， 且>3 个 观察检查或用钢尺、塞尺 检查 项目 机械剪切的允许偏差应符合 GB 50205 中 表 7. 2. 3 的Μ定 按剪切面数抽 查 10%， 且>3 个 观察检查或用钢尺、塞尺 检查 主控 项目 碳素结构钢在环境温度低于一 16°C、低 合 金结构钢在环境温度低于一 12°C 时，不应 进 行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金 结 构 在 加 热 矫 正 时 ，加 热 温 度 不 应 超 过 90CTC。低合金结构钢在加热矫正后应自然 冷 却 全数检查 检查制作工艺报告和施工 记录 矫正和 成型 当零件采用热加工成型时，加热温度应 控 制在 900〜1000"C;碳素结构钢和低合金结 构钢在温度分别下降到 700°C 和 800°C 之前， 应结束加工；低合金结构钢应自然冷却 全数检查 检查制作工艺报告和施工 记录 矫正后的钢材表面，不应有明显的凹陷 或 损伤，划痕深度不得大于 0.5mm，且 不 应 大于该钢材厚度负允许偏差的 1/2 全数检查 观察检查和实测检查 一般 项目 冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大 弯 曲矢高应符合 GB 50205 中表 7. 3. 4 的规定 按件数抽查 10%,且>3 件 观察检查和实测检查 钢材矫正后的允许偏差应符合 GB 50205 中表 7. 3. 5 的规定 按件数抽查 10%,且>3 件 观察检查和实测检查 边缘 主控 项目 气割或机械剪切的零件，需要进行边缘 加 工时，其创削量不应小于 2. Omm 全数检查 检查制作工艺报告和施工 记录 加工 一般 项目 边缘加工允许偏差应符合 GB 50205 中表 7. 4. 2 的规定 按加工面数抽查 10%， 且>3 件 观察检查和实测检查 制孔 主控 项目 A、B 级螺栓孔（I 类孔）应具有 H12 的 精 度 ， 孔 壁 表 面 粗 糙 度 民 不 应 大 于 12. 5^m0 其 孔 径 的 允 许 偏 差 应 符 合 GB 50205 中表 7. 6. 1-1 的规定 C 级螺栓孔（11 类孔）， 孔壁表面粗糙度 不应大于 25μτη，其允许偏差 应符合 GB 50205 中表 7. 6. 1-2 的规定 按构件数抽查 10%, 且>3 件 游标卡尺、孔径量规检查 一般 项目 螺栓孔孔距的允许偏差应符合 GB 50205 中表 7. 6. 2 的规定 按构件数抽查 10%, 且>3 件 钢尺检查 螺栓孔孔距的允许偏差超过规范规定的 允 许偏差时，应采用与母材材质相匹配的焊 条 补焊后重新制孔 全数检查 观察检查 端部铣 平及安 装焊缝 坡口 主控 项目 端部铣平的允许偏差应符合 GB 50205 中 表 8. 4. 1 的规定 按铣平面数抽查 10%， 且>3 个 钢尺、角尺、塞尺检查 一般 项目 安 装 焊 缝 坡 口 的 允 许 偏 差 应 符 合 GB 50205 中 表 8. 4.2 的 规 定 按坡口数抽查 10%， 且>3 个 焊缝量规检查 外露铣平面应作防锈保护 全数检查 观察检查 注：表中 GB 50205 表示《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205—2001)。 17.10.4 现场安装质量控制 17.10.4.1 现场安装质量管理 632 17 钢 结 构 工 程 1.质量管理程序（图 17-123) 图 17-123 质量管理程序 2.质量管理流程（图 17-124) 技术、质量负责人 技 术 管 理 部 质 量 管 理 部 控 制 过 17. 10 钢结构工程质量控制 633 程 施工工艺、方法编制 绘编成册 向全体管理人员交底 交 底 过 程 有书面记录 向施工班组交底 按要求进行 有书面记录 - 施 工 过 程 施 ：π 完 成 按 要 求 质量部门进行检查 落实情况报告 奖励 存档 处罚 验 收 过 程 图 17-124 质量管理流程图 17.10.4.2 现场安装质量控制 (1) 钢结构施工总体质量控制流程（图 17-125)。 (2) 钢结构安装质量控制流程（图 17-126)。 (3) 钢结构高强度螺栓连接质量控制流程（图 17-127)。 (4) 钢结构焊接工程质量控制流程（图 17-128)。 (5) 钢结构防腐涂装工程质量控制流程（图 17-129)。 (6) 钢结构防火涂装工程质量控制流程（图 17-130)。 17.10.4.3 钢结构安装质量保证措施 (1) 施工单位应按照 ISO 质量体系规范运作。 (2) 根据工程具体情况，编写质量手册及各工序的施工工艺指导书，以明确具体的运 作 方式，对施工中的各个环节，进行全过程控制。 (3) 建立由项目经理直接负责，质量总监中间控制，专职检验员作业检查，班组质检 员 自检、互检的质量保证组织系统。 (4) 严格按照《钢结构工程施工规范》和各项工艺实施细则。 (5) 认真学习掌握施工规范和实施细则，施工前认真熟悉图纸，逐级进行技术交底， 材料、设备、劳动力准备 学习图纸和技术资料 施工准备 学 习 操 作 规 程 与 质 量 准 备 」 测量仪器现场准备 克服上道工序弊病 分部分项工程书面交底 π - 技术交底 - 工长、班组长参加 办理上道工序交接手续 严格执行操作规程 中间检查 按图施工 检 施工 634 17 钢 结 构 工 程 处理工序搭接 甲方代表检查 检查进度 隐蔽工程签字 现场文明施工 执行验收标准 质量评定 - 不合格的处理（返工） 按有代表性的自然间抽查 10%， 大间以轴线为一间，且不小于两 间，每间不少于两处 材料合格证 试验记录 自检记录 - 资料整理 质量评定记录 观测沉降 隐蔽工程验收记录 工程回访 使用过程 施工记录 质量整改 事故处理记录 图 17-125 钢结构施工总体质量控制流程图 施工中健全原始记录，各工序严格进行自检、互检，重点是专业检测人员的检査，应严格 执 行上道工序不合格、下道工序不交接的制度，坚决不留质量隐患。 (6) 针对工程实际认真制定各项质量管理制度，保证工程的整体质量。 (7) 把好原材料质量关，所有进场材料必须有符合工程规范的质量说明书，材料进场 后，要按产品说明书和安装规范的规定，妥善保管和使用，防止变质损坏。按规程应进行 检 验的，坚决取样检验，杜绝不合格产品进人工程项目，影响安装质量。 (8) 所有特殊工种上岗人员，必须持证上岗，持证应真实、有效并检验审定，从人员 素 质上保证质量。 17. 10 钢结构工程质量控制 635 图 17-126 钢结构安装质量控制流程图 (9) 配齐施工中需要的机具、量具、仪器和其他检测设备，并始终保证其完善、准 确、 可靠。仪器、检测设备均应经过有关权威方面检测认证。 (10) 特殊工序如安装工序、焊接工序等应建立分项的质保小组。定期评定近期施工 质 量，及时采取提高质量的有效措施，全员参与确保高质量地完成施工任务。 (11) 根据工程结构特点，采取合理、科学的施工方法和工艺，使质量提高建立在科 学 可行的基础上。 (12) 对于一些工程，在需要的情况下可委派驻厂工程师，对构件的制作进行源头控 制， 不合格的产品严禁出厂。 高强度螺栓准备，出具合格证 熟悉图纸和技术资料 - 准备工作 - 学习操作规程和质量标准」 构件连接接头检査 确定髙强度螺栓扭矩系数 636 17 钢 结 构 工 程 书面交底 确定髙强度螺栓连 接面的摩擦系数 技术交底 操作人员 用扭矩法施工机具标定检査 办理上道工序交接手续 在同一包装箱中配套使用 髙强度螺检连接符号 办理连续隐蔽签证手续 逐组复验所附件的摩擦系数 构件摩擦面保持千燥， 不得在雨中作业 连接 - 高强度螺检应顺畅穿入 孔内不行强行敲打 中间抽査 检 髙强度螺栓连接分两次连接 剩余高强度螺栓按批号分别存放 扭矩法施工机具标定检査 执行聽标准 质量评定 资料整理 高强度螺栓合格证 不合格的处理（返工） 隐蔽工程中间验收记录 清理现场，文明施工 自检记录 质量评定记录 髙强度螺栓检査记录 图 17-127 钢结构高强度螺栓连接质量控制流程图 (13) 设置专门的验收班对进场构件进行严格的检查验收，特别是要注意对影响钢结 构 安装的构件外形尺寸偏差以及连接方式等进行检查，对于超过设计及有关规范的构件必 须 处理后再予以安装，保证顺利安装，并保证安装质量。 (14) 测量校正采用高精度的全站仪、激光铅直仪、激光水准仪等先进仪器进行测量，确 保安装精度。所有仪器均通过有关检测部门进行检测鉴定，合格后才能够投入使用。所 有 量具都与制作厂进行核对，确保制作安装的一致性。 (15) 测量钢柱垂直度时，充分考虑日照、焊接等温度变化引起的热影响对构件的伸 缩 和弯曲引起的变化，事先对测量结果进行预控。焊接时应根据测量成果，编制合理的焊 17. 10 钢结构工程质量控制 637 图 17-128 钢结构焊接工程质量控制流程图 接顺序对钢柱的垂直度偏差进一步进行校正，提高安装精度。 (16) 在焊接部位搭设防护棚，确保优良焊接环境。 (17) 尽量减少在成品钢构件上焊接临时设施，避免伤害母材。 (18) 焊接钢梁时，根据钢柱的测量成果确定合理的焊接顺序，利用焊接变形对钢柱 的 垂直度进一步纠偏，使钢柱的垂直度的偏差值进一步缩小。 (19) 减少构件分段，尽量在工厂进行加工制作。 638 17 钢 结 构 工 程 图 17-129 钢结构防腐涂装工程质量控制流程图 17. 11 安全防护措施 639 图 17-130 钢结构防火涂装工程质量控制流程图 17.11 安 全 防 护 措 施 17.11.1 钢结构施工安全通道的设置 1. 一般规定 (1) 钢结构施工安全通道的布置应以人员进出方便、危险因素少及搭设成本小等为原 则 进行。 (2) 高空安全通道一般采用钢管（脚手架管）搭设通道骨架，固定在结构的稳定单元 上（一般固定在钢梁的上翼缘），并在钢管架上铺设木跳板的形式。部分采用型钢架上铺 设 钢格板的形式。通道宽度一般为 900〜1200mm。 (3) 施工安全通道上存在高空坠物危险时，应在安全通道上设置防护棚。建筑物坠落 半 径应按照《高处作业分级》（GB/T 3608)相关规定取值。防护棚顶部宜设置为双层结 构（上 640 17 钢 结 构 工 程 层为柔性、下层为刚性），以便出现高空落物时，第一道柔性防护起缓冲作用，防 止落物 弹起引发二次落物打击，第一道防护被穿透后，第二道防护则起隔离作用，防止落 物穿透 整个防护棚。 (4) 安全通道（包括防护棚）的搭设应编制专项方案，并进行结构计算，保证其安全 性 满足要求。 (5) 高层及超高层钢结构施工作业面，宜沿内筒结构周边设置环绕通道。通道下方必 须 挂设安全平网。 (6) 用于安全通道搭设的钢管上严禁打孔，扣件必须符合《钢管脚手架扣件》（GB 15831) 的规定，旧扣件使用前应先进行质量检查，存在裂纹、变形、螺栓滑丝等现象的 扣件严禁 使用。 2.安全通道防护 (1)垂直通道：垂直通道主要为土建施工电梯，在总包施工电梯未安装或不能使用 时，采 用主体钢结构楼梯作为垂直通道；在主体钢楼梯没有安装前，可用脚手架钢管搭设 或制作 专业钢楼梯作为垂直通道。 施工现场用脚手管搭设或型钢制作定型钢楼梯作为垂直通道，应注意便于周转和重复 使 用，文明施工，减少安全隐患。楼梯的顶部、底部与结构间连接必须安全、可靠，通道 口 必须悬挂警示牌，并做好周边及楼梯底部安全防护，常见的垂直通道安全防护大样见图 17-131 和图 17-132。 图 17-131 垂直通道安全防护大样一 图 17-132 垂直通道安全防护大样二 (2)水平通道：一般施工区入口水平通道安全防护见图 17-133。楼层间的水平通道 一般应 至少铺设 3 块木脚手板，并绑扎牢固。通道两侧设置高度不低于 1. 2m、立杆间隔 不大于 2m 的防护栏杆，防护栏杆上应捆扎安全防护绳，安全防护绳的拉设不宜太紧，见 图 17-134。 Φ48 钢管 两层竹色_ 木脚手板 17. 11 安全防护措施 641 安全通道侧立面 图 17-133 施工场地人口安全通道示意图 图 17-134 楼层间水平通道安全防护图 (3) 脚手板：钢结构工程施工中所使用的脚手板，必须使用厚度 50mm 及以上的无 损 伤木质脚手板，禁止使用有结巴或断裂的木脚手板。木脚手板在铺设固定时，两端搭在 受 力杆上不得超过 500mm，并用铁丝或绳索进行拧紧固定，不得有探头板。禁止脚手板 在 不进行固定，或者是只固定一端的情况下进行使用。 (4) 塔式起重机的行走通道：出人塔式起重机的行走通道应进行专项设计并进行安全 验算，可利用塔式起重机附着杆件搭设行走通道。通道的一端必须与塔式起重机牢固连 接， 另一端搁置在楼面上，搁置长度应不小于 lm，并做好限位措施，防止架体脱离结构 面。 通道宽度以 0.9〜L 2m 为宜，底部应满铺脚手板并牢固綁扎，防滑条间距以 450mm 为宜， 见图 17-135。 642 17 钢 结 构 工 程 17.11.2 钢结构施工起重设备安全 1. 一般规定 (1) 操作人员应体检合格，无妨碍作业的疾病和生理缺陷，并应经过专业培训、考核 合 格取得建设行政主管部门颁发的操作证或公安部门颁发的机动车驾驶执照后，方可持证 上 岗。学员应在专人指导下进行工作。 (2) 操作人员在作业过程中，应集中精力正确操作，注意机械工况，不得擅自离开工 作 岗位或将机械交给其他无证人员操作。严禁无关人员进人作业区或操作室内。 (3) 操作人员应遵守机械有关保养规定，认真及时做好各级保养工作，经常保持机械 的 完好状态。 (4) 实行多班作业的机械，应执行交接班制度，认真填写交接班记录；接班人员经检 查 确认无误后，方可进行工作。 (5) 机械进人作业地点后，施工技术人员应向操作人员进行施工任务和安全技术措施 交 底。操作人员应熟悉作业环境和施工条件，听从指挥，遵守现场安全规则。 (6) 机械必须按照出厂使用说明书规定的技术性能、承载能力和使用条件，正确操 作， 合理使用，严禁超载作业或任意扩大使用范围。 (7) 机械上的各种安全防护装置及监测、指示、仪表、报警等自动报警、信号装置应 完 好齐全，有缺损时应及时修复。安全防护装置不完整或已失效的机械不得使用。 (8) 机械不得带病运转。运转中发现不正常时，应先停机检查，排除故障后方可 使用。 (9) 凡违反本规程的作业命令，操作人员应先说明理由后可拒绝执行。由于发令人强 制 违章作业而造成事故者，应追究发令人责任，直至追究刑事责任。 (10) 当机械发生重大事故时，企业各级领导必须及时上报和组织抢救，保护现场， 査 明原因、分清责任、落实及完善安全措施，并按事故性质严肃处理。 (11) 高空、地面之间用对讲机通信联络，禁止喊叫指挥。起重指令应明确统一，严 格 按“十不吊”操作规程执行。 2. 吊装设备安全技术措施表 17-108 吊装设备安全技术措施及示意图 表 17-108 17. 11 安全防护措施 643 17.11 安全防护措施 644 续表 吊装设备 安全技术 措施 具 体 内 容 示 意 图 塔式起重机和吊车起重区域，不得有人停 留 或通过，并设置警示标识 吊机站位处，应确保地基有足够承载力 j X 起吊重物、吊钩应与地面成 90°，严禁斜 拉、 横向起吊 吊机旋转部分，应与周围固定物有不小于 lm 的距离 叙 17. 11 安全防护措施 645 吊机落钩前应明确位置，摆正构件，避免 无 目的随意摆放。构件下要垫放枕木以利于 取 出钢绳。落钩要使用慢速，经充分落钩 后， 待钢绳不受力才能靠近取钢绳。忌手放 在构 件下取物，钢绳退出时不允许使用吊钩 直接 拉动，避免钢绳弹出伤人 8· 17.11.3 钢结构施工个人安全防护 1. 一般规定 (1) 工作应注意站立在平稳安全的位置，挥锤时须站在牢固的架子上；使用工具、材 料 及拆下的零件应放置在安全地点，禁止抛掷；不得手持重物上下。 (2) 在高空走动作业时，应搭安全渡板及安全网并佩带安全带，安全带应固定在牢固 适 当的位置。 (3) 遇有恶劣气候（如风力在六级以上）影响施工安全时，禁止进行露天高处及登高 架 设作业、起重作业。 (4) 高处作业及登高架设作业前，必须对有关防护设施及个人安全防护用品进行检 查， 不得在存在安全隐患的情况下强令或强行冒险作业。 (5) 钢结构工程施工登高、悬空作业必须系好安全带，穿好防滑鞋，戴好安全帽并系 好 帽带，作业人员使用双钩安全带，并遵循高挂低就的原则；登高作业还须使用安全绳， 挂 设点必须安全。 (6) 高处作业所用材料要堆放平稳，不得妨碍作业，并制定防止坠落的措施；使用工 具 应有防止工具脱手坠落伤人的措施；工具用完应随手放人工具袋（套）内，上下传递物 件 时禁止抛掷。 (7) 从事高空作业要定期体检。经医生诊断，凡患高血压、心脏病、贫血病、癫痫病 以 及其他不适于高空作业的，不得从事高空作业。 (8) 梯子不得缺档，不得垫高使用。梯子横档间距以 30cm 为宜。使用时上端要扎 牢， 下端应采取防滑措施。单面梯与地面夹角以 60°〜70°为宜，禁止两人同时在梯上作 业。如 需接长使用，应绑扎牢固。人字梯底脚要拉牢。在通道处使用梯子，应有人监护或 设置围 栏。 (9) 没有安全防护设施，禁止在屋架的上弦、支撑、桁条、挑架的挑梁和未固定的构 件 上行走或作业。高空作业与地面联系，应设通信装置，并专人负责。 (10) 载人的外用电梯、吊笼，应有可靠的安全装置。除指派的专业人员外，禁止攀 登 起重臂、绳索和随同运料的吊篮、吊装物上下。 (11) 小型工具应配保险绳，使用时保险绳应系在安全带或手上。高空安装各种螺栓 时， 螺栓应装人工具包内随用随取，严禁小型工具、材料随意摆放。 (12) 高处作业人员，在钢梁上行走时，应将安全带挂在安全绳上（见图 17-136)， 在没 有安全绳的钢梁上行走时，应采用双手扶梁骑马式前行（见图 17-137)，禁止没有任 何防坠 措施在梁面直立行走。 646 17 钢 结 构 工 程 图 17-13.6 有安全绳行走 图 17-137 无安全绳行走 2.个人安全防护 (1) 安全绳 1) 为了便于双钩安全带的使用，供安全带悬挂的安全绳必须两根同时设置（双安全 绳）。 安全绳按规定应采用直径 9mm 及以上且检验合格的钢丝绳。 2) 钢丝绳用夹头对接连接时，每个接头使用至少三个夹头， 间距 200mm，夹头按规 定拧紧。 ‘ 3) 安全绳高度为 1.2m，安全绳的松弛度为：安全绳的最低点与最高点垂直距离不大 于 L/20 CL 为安全绳长度，m),安全立杆间距不得大于 8m。 (2) 安全帽 1) 所有安全帽、安全带进场须提供生产厂家生产许可证、专业机构的质量检测报告、 安全标志等资料，由材料员、安全员、质检员检査验收合格后方可投入使用。 2) 安全帽在现场可采取如下方式检测：将安全帽放置在地面上，用一枚钢锤（材质 为 45号钢，质量 3kg,锤角为 60°,锤尖半径为 0. 5mm,锤形最小长度为 40mm,锤尖硬 度为 HRC45) 从 lm 高处自由落下，冲击安全帽，以无损坏为合格。 3) 进入施工现场必须戴好安全帽，扣好帽带，帽衬与帽壳间要有间隙。 4) 施工现场使用的安全帽必须符合《安全帽》（GB2811)的规定。 (3) 安全带 1) 安全带现场检测方式：将一重 100kg 的沙袋系在安全带上，保险钩挂至一牢固 点， 再将沙袋抬高距保险钩挂点部位 lm，自由落下，安全带无损坏为合格。 2) 进入 2m 以上（含 2m)的高空作业必须挂好安全带的双保险钩，保险钩要高挂低 用， 在高处走动时必须保证有一个安全带保险钩挂在安全绳或其他可靠的物体上。 3) 安全带上各个部件不要任意拆掉，不要将挂绳打结使用。 4) 施工现场使用的安全带必须符合 《安全带》（GB 6095)的规定。 (4) 工作服 1) 施工现场管理及作业人员应穿着统一的工作服。工作服应选用轻薄、结实、舒适、 防护功能有效的合格产品，不得超过使用期限。 2) 白帆布防护服能使人体免受高温的烘烤，并有耐燃烧等特点，主要用于焊接工。 3) 劳动布防护服对人体起一般屏蔽保护作用，主要用于非高温、重体力作业的工种， 如起重工等工种。 4) 涤卡布防护服能对人体起一般屏蔽保护作用，主要用于后勤和职能人员等岗位。 (5) 电焊面罩 17. 11 安全防护措施 647 1) 电焊面罩主要用于防护各种焊接所产生的电弧光对人体的危害，保证焊接正常工 作， 提高焊接质量和效率。 2) 电焊面罩应选购具有国家生产许可证的专业生产厂家产品。类型可根据使用者的 需 要选用手持式、头戴式、翻盖头戴式、安全帽头戴式、光控式、太阳能光控式、太阳能 自动 变光式、空气过滤型自动变光式。 (6) 手套 1)施工现场作业人员应佩戴合格的劳保手套，可根据各工种需要选用帆布、纱、绒、皮、 橡胶、塑料、乳胶等材质制成的手套。 2)电工、电焊工应佩戴合格的绝缘手套，并做到每次使用前作绝缘性能的检查和每 半年 作一次绝缘性能复测。 3.个人安全防护措施及示意图（表 17-109) 表 17-109 个人安全防护措施及示意图 示意图 具 体 内 容 安全帽 绝缘鞋 安全带 坚持用好安全“三件宝”，所有进人现场 人员必须戴安全帽，高空作业人员必须戴好 安 全帽、系好安全带、穿防滑绝缘鞋 带电操作必须戴绝缘手套，进行可能导致 眼睛受到伤害的工作时，必须佩戴护目镜 个人安 全防护 X 648 17 钢 结 构 工 程 高空作业人员应配带工具袋，小型工具、 焊条头子、高强度螺栓尾部等放在专用工具 袋内，不得放在钢梁或易失落 的地方。使用 工具时，要握持牢固。所有手动工具（如榔 头、扳手、撬棍等）应穿上绳子套在安全带 或手腕上，防止失 落伤及他人 X 施工作业时，长发必须盘入安全帽内，髙 空作业人员应身体健康，作业人员须体检合 格，严禁带病作业，禁止酒后 作业 X 17.11.4 钢结构施工临边及洞口安全防护 1. 一般规定 (1) 用于钢结构工程洞口、临边作业防护的安全防护绳以直径 9〜11_的钢丝绳为 宜， 与结构或固定在结构上的钢管立柱捆绑连接；防护用的钢管栏杆及立柱应采用舛 8X (3.0 〜3. 50)的管材，以扣件、夹具、套管、焊接或螺栓连接固定。 (2) 用于傳结构工程的洞口或临边防护栏杆采用钢管扣件搭设，也可采用配装式栏 杆。 防护栏杆由扫地杆、横杆、扶手及立柱组成，扫地杆离地 200mm，栏杆离地高度为 0.5 〜0.6m，扶手离地高度为 1.2m，立柱按不大于 2m 设置，距离结构或基坑边不得小 于 100_， 与结构用扣件、夹具、套管、焊接或螺栓连接固定。 (3) 防护栏杆内侧应满挂密目安全网，或在栏杆下边设置 200mm 髙踢脚板，踢脚板 必 须与立柱牢固连接。踢脚板上如有孔眼，直径不应大于 25mm。踢脚板板下边距离底面 的 空隙不应大于 10mm。 (4) 防护栏杆立柱的固定及其与横杆的连接，其整体构造应使防护栏杆在杆上任何 处， 都能经受任何方向的 1000N 外力。安全防护绳应能在任意位置经受 1000N 外力而不 至断 裂、滑动和脱落。 (5) 水平兜网、外挑网及用于钢结构工程的所有大孔、小孔安全网均应具有一定的阻 燃性能。 (6) 搭拆临边脚手架、操作平台、安全挑网等时必须将安全带系在临边防护钢丝绳上 或其他可靠的结构上。 17. 11 安全防护措施 649 2. 洞口防护 (1) 高层钢结构工程的洞口，必须铺设竹木模板或安全平网覆盖防护。平网周边应与 钢结构的栓钉绑扎牢固。洞口周边栓钉尚未施工或没有栓钉的，应设置略大于洞口的钢管 框架作为安全网连接处，水平网与钢管绑扎连接，绑扎点最大间距不应大于 0.2m，单边 最 少绑扎点不应少于三处，钢管框架应采取可靠措施防止水平滑动。 (2) 钢梁跨间空洞，水平向应满挂安全平网，立面间隔应按钢柱每节设置一道，重点 部位（高度超高、结构转换层部位等存在重大危险源的部位）应层层挂设。安全网与钢梁 间可用钢筋绑扎连接或用焊接在钢梁上的钢挂钩连接，钢筋和钢挂钩的直径不应小于 12_。 图 17-138 为钢梁跨间满挂安全平网示意。 (3) 不能覆盖到钢梁边缘，无法采 取挂钩、钢筋绑扎连接时，可将安全网 间相互连接起 来，直至能覆盖到钢梁边 缘并可以采取挂钩、钢筋绑扎连接为止， 但最多相连接张数不应大于 5 张。 (4) 边长或直径为 20〜40cm 的洞口 可用盖板固定防护（盖板必须可靠，不 能碎裂)。需 对 40〜150cm 的洞口架设脚 手钢管、满铺竹笆做固定防护。边长或 直径 150cm 以上的洞口下应张设密目安 图 17-138 钢梁跨间满挂安全平网示意图 全网。 (5) “四口”安全防护。“四口”防护指的是楼梯口、电梯井口、通道口、预留洞口的 安 全防护。钢结构工程施工中，必须使用脚手架管和安全网对“四口”及压型钢板洞口进 行防 护。 (6) 因吊装拆开水平网而造成的预留口，使用时要设临边防护，暂时停用时要用水平 防护网进行封闭。 (7) 1. 5mX 1. 5m 以下的孔洞_，应加固定盖板，1. 5mX 1. 5m 以上的孔洞，四周必须 设 两道防护栏杆（1.2111高），中间张挂水平安全网，见图 17-139、图 17-140。 650 17 钢 结 构 工 程 图 17-139 洞口边长小于 1.5m 图 17-140 洞口边长大于 1.5m (8) 施工中的钢楼梯，应在楼梯口设置明显警示牌，并在 1.2m 高处拉设安全绳和警 戒 绳，严禁非施工人员进入施工中的钢楼梯行走。 (9) 尚未安装永久防护栏杆的钢 楼梯，应在楼梯两侧 1_ 2m 高处分别拉设安全绳，安 全绳与搭设或焊接在休息平台处的钢管立柱拉接，也可直接绑扎在两端的钢构件上。 (10) 钢楼梯口或中间踏步处应设照明设施，确保通行所需的光线照度。 3.楼层临边安全防护 (1) 钢结构工程施工现场所有临边，均须设置安全防护绳，外围框架及其他重要危险 部位还须设置安全防护栏杆。 (2) 高层及超高层钢结构施工楼层周边必须设置安全防护栏杆和外挑网，顶层结构可 不设置外挑网。 (3) 外周防护栏杆应在地面钢梁吊装前安装完毕，高度以不小于 2m 为宜，扫地杆离 地 高度为 200mm，其余横杆竖向间距不应大于 lm，立杆间距不应大于 1. 8m。 (4) 防护栏杆应在内侧设置斜向支撑，支撑间距同立杆间距，支撑与外周防护栏杆互 相倾斜，并通过底部水平连接杆形成稳定三角形。 (5) 外挑网应设置在结构四周（施工电梯位置除外），外挑脚手架长度以不小于 6m 为 宜，与结构平面间夹角以 30°为宜。 (6) 外挑网应分片设置，每片应使用钢管焊接成长 6m、宽 3m 的框架，底层绑扎安 全 平网，大横杆以内再覆盖一层密目安全网。外挑网单片框架应分别与安全防护栏杆立柱 通 过旋转扣件连接固定，远端通过斜拉钢丝绳与上一楼层构件连接，每个框架之间相互独 立， 其间距不应大于 50mm。外挑网竖向两道为一个单元，每道间距为一节，循环向上翻 17. 12 有关绿色施工的技术要求 651 转提升，见图 17-141。 (7) 楼层临边应采用钢管栏杆防护， 栏杆上横杆为 1.2m，下横杆为 0.6m， 立杆间距不得大于 2m。 (8) 当楼层高度超过 9m 时，临边应 设置外挑网防护，外挑网应按双层网防 护进行设计。 (9) 钢梁吊装就位后，应在钢梁上 部 1. 2m 处设置安全防护绳,安全绳拉设 不宜太紧，应捆绑在钢梁两端的钢构件 上或设置于钢梁两端的拉杆上。拉杆与 钢梁间可采取夹具、栓接、焊接等方式 连接。 图 17-141 外挑网及楼层临边防护 (10) 当通行钢梁两侧临边不具备张挂安全平网条件时，必须在一侧上部 1.2m 处拉 设 安全绳。 (11) 高层及超高层钢结构施工作业面，应沿内筒结构周边设置环绕通道。通道采用 钢 管及脚手板搭设，宽度应不小于 lm，脚手板之间应使用铁丝绑扎固定。通道下方必须 挂设 安全平网。 17.11.5 钢结构自身整体安全及局部安全防护 (1) 钢结构安装过程中，应保证整体结构是可靠的。安装构件后，必要时应及时进行 整体的防护，防止出现整体倒塌或变形，从而造成安全事故。 (2) 钢构件在吊装过程中，应及时就位固定，防止构件掉落，引发安全事故。 17. 12 有关绿色施工的技术要求 ί.绿色施工的概念 绿色施工是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和 技 术进步，最大限度地节约资源与减少对环境负面影响的施工活动，实现四节一环保（节 能、 节地、节水、节材和环境保护）。 2. 绿色施工总体原则 (1) 绿色施工是建筑全寿命周期中的一个重要阶段。实施绿色施工，应进行总体方案 优化。在规划、设计阶段，应充分考虑绿色施工的总体要求，为绿色施工提供基础条件。 (2) 实施绿色施工，应对施工策划、材料采购、现场施工、工程验收等各阶段进行控 制，加强对整个施工过程的管理和监督。 652 17 钢 结 构 工 程 3. 钢结构工程绿色施工技术要求 (1)规划设计 1)优化结构方案，通过有效控制构件的最大壁厚，合理设置坡口形式，合理分段分 节， 选择最优的焊接工艺参数，减小焊接工作量等手段，使连接构造比较合理，节约 成本。 2) 连接板、临时支撑等临时结构应设计为可重复使用的形式，避免损耗，节约成本。 (2) 施工组织设计 1) 优化施工方案，选择最合适的起重设备，在满足施工的条件下，尽量使用功率较 小的设备，以节约能源，保护环境。 2) 综合考虑工期与经济因素，合理选择钢构件运输渠道，节约资源，控制成本。 (3) 加工制作 1) 保持制作车间整洁干净，成品、半成品、零件、余料等材料要分别堆放，并有标 识以便识别。 2) 库房材料成堆、成型、成色进库，整洁干净。钢材必须按规格品种堆放整齐；油 漆材料、焊材等辅助材料要存放在通风库房，并堆放整齐。 (4) 构件及设备贮存 1) 施工现场材料、机具、构件应堆放整齐，禁止乱堆乱放。 2) 对施工现场的螺栓、电焊条等的包装纸、包装袋应及时分类回收，避免环境污染。 (5) 安装施工 1) 在多层与高层钢结构工程施工中，虽无泥浆污物产生，但也会产生烟尘等。因此 在施工中，也要注意加强环保措施。 2) 在压型钢板施工中，于钢梁、钢柱连接处一定要连接紧密、防止混凝土漏浆现象 的发生。 3) 当进行射线检测时，应在检测区域内划定隔离防范警戒线，并远距离控制操作。 4) 废料要及时清理，并在指定地点堆放，保证施工场地的清洁和施工道路的畅通。 5) 切实加强火源管理，车间禁止吸烟，电、气焊及焊接作业时应清理周围的易燃物， 消防工具要齐全，动火区域要安放灭火器，并定期检査。 6) 雨天及钢结构表面有凝露时，不宜进行普通紧固件连接施工；拧下来的扭剪型高 强度螺栓梅花头要集中堆放，统一处理。 7) 合理安排作业时间，用电动工具拧紧普通螺栓紧固件时，在居民区施工时，要避 免夜间施工，以免施工扰民。 8) 注意以下方面：选择合理的计算公式，正确估算用电量；合理确定变压器台数， 尽量选择新型节电变压器；减少负载取用的无功功率，提高供电线路功率因数；推广使用 节能用电设备，提高用电效率，保持三相负载平衡，消除中性线电耗；在施工过程中，降 低供电线路接触电阻；加强用电管理，禁止擅自在供电线路上乱拉接电源等情况，使施工 现场电力浪费降到最低。 (6) 钢材表面处理及涂装施工 1) 采用酸洗方式对钢材除锈时，洗液禁止倒入下水道，应收集到固定容器中，统一 参 考 文 献 653 处理。 2) 钢材表面打磨除锈之后应及时补涂油漆，防止二次除锈情况的发生。 3) 防腐涂料施工现场或车间不允许堆放易燃物品，并应远离易燃物品仓库；防腐涂 料施工现场或车间，严禁烟火，并应有明显的禁止烟火的宣传标志，同时备有消防水源或 消防器材。 4) 防腐涂料施工中擦过溶剂和涂料的棉纱、棉布等物品应存放在带盖的铁桶内，并 定期处理，严禁向下水道倾倒涂料和溶剂。 5) 防腐涂料使用前需要加热时，采用热载体、电感加热等方法，并远离涂装施工 现 场。 6) 防腐涂料涂装施工时，严禁使用铁棒等金属物品敲击金属物体和漆桶，如需敲击 应使用木制工具，防止因此产生摩擦或撞击火花。 7) 对于接触导致的侵害，施工人员应穿工作服、戴手套和防护眼镜等，尽量不与溶 剂、毒气接触。 8) 施工现场尤其是焊接操作应做好通风排气装置，减少有毒气体的浓度。 9) 涂装施工前，做好对周围环境和其他半成品的遮蔽保护工作，防止污染环境。 10) 遵照国家或行业的各工种劳动保护条例规定实施环境保护。 参 考 文 献 [1] 中华人民共和国国家标准.钢结构工程施工质量验收规范(GB 50205—2001)_北京：中国计划出版 社，2001. [2] 中国钢结构协会.建筑钢结构施工手册.北京：中国计划出版社，2002. [3] 林寿、杨嗣信.钢结构工程.北京：中国建筑工业出版社，2009_ [4] 中国建筑工程总公司.钢结构工程施工工艺标准.北京：中国建筑工业出版社，2003. [5] 建筑施工手册(第四版)编写组.建筑施工手册(第四版).北京：中国建筑工业出版社，2003. 注：1.本表中所指构件均为实腹式构件； 2. 式 1 适用于弯矩作用在对称轴平面内（绕 X 轴）的实腹式压弯构件；对于弯矩作用于对称轴平面内且使较 大翼 缘受压的单轴对称压弯构件，除需满足式 1，尚应按式 2 复核受拉侧强度； 3. 表中的相关系数可按《钢结构设计规范》（GB 50017) 的相关要求执行。