钢网架结构拼装

钢网架结构拼装

钢网架结构拼装 1.1 本工艺标准适用于钢网架螺栓球节点、焊接球节点、焊接钢板 节点的钢网架结构地面拼装工程。 2.1 材料： 2.1.1 钢网架拼装的钢材与连接材料、高强度螺栓、焊条等材料 应符合设计要求，并应有出厂合格证明。 2.1.2 螺栓球、空心焊接球、加助焊接球、锥头、套筒、封板、 网架杆件、焊接钢板节点等半成品，应符合设计要求及相应的国家标 准的规定。 2.1.2.1 制造钢结构网架用的螺栓球的钢材，必须符合设计规定 及相应材料的技术条件和标准。螺栓球严禁有过烧、裂纹及付种隐患， 成品球必须对最大的螺孔进行抗拉强度检验。螺栓球的质量要求以及 检验方法应符合表 5-14 的规定。 螺栓球的允许偏差及检验方法 表 5-14 项次 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 D≤120 +2.0 -1.0 D>120 +3.0 -1.5 D≤120 1.5 D>120 2.5 3 螺栓球螺孔端面与球心距 ±0.20 用游标卡尺、测量芯棒、高度 尺检查同一轴线上两螺 D≤120 0.20 孔端面平行度 D>120 0.30 5 相邻两螺孔轴线间夹角 ±30′ 用测量芯棒、高度尺、分度 头检查 6 螺孔端面与轴线的垂直度 0.5%r 用百分表 注：r 为螺孔端面半径。 2.1.2.2 拼装用高强度螺栓的钢材必须符合设计规定及相应的 技术标准。钢网架结构用高强度螺栓必须采用国家标准《钢结构用高 强度大六角头螺栓》规定的性能等级 8.8S 或 10.9S，并应按相应等级 要求来检查。检查高强度螺栓出厂合格证，检查试验报告，检查复验 报告。在拼装前还应对每根高强度螺栓进行表面硬度试验，严禁有裂 纹和损伤。高强度螺栓的允许偏差和检验方法应符合表 5-15 的规定。 高强度螺栓的允许偏差及检验方法 表 5-15 项次 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 1 螺纹长度 (t 椔菥? +2t 0 2 螺栓长度 +2t -0.8t 3 槽 深 ±0.2 用钢尺、游标卡尺检查 4 键槽 直线度 <0.2 5 位置度 <0.5 2.1.2.3 拼装用的焊接球材料品种、规格质量，必须符合设计要 求和有关标准的规定。焊接用的焊条、焊剂、焊丝、保护气体等应符 合相应的技术要求和规定。 焊接球应有出厂合格证和钢球承载力检验报告。拼装用焊接球应符合 表 5-16 的规定。 焊接球的允许偏差及检验方法 表 5-16 项次 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 1 球焊缝高度与球外表面平齐 ±0.5 用焊缝量规，沿焊缝周长 等分取 8 个点检查 2 球直径 D≤1.5 ±1.5 用卡钳及游标卡尺检查，每个球量测各 向三个 3 球直径 D>300 ±2.5 数值 4 球的圆度 D≤300 ≤1.5 用卡钳及游标卡尺检查，每个球测三 对，每对互 5 球的圆度 D>300 ≤2.5 成 90°，以三对直径差的平均值计 6 两个半球对口错边量 ≤1.0 用套模及游标卡尺检查，每球取 最大错边处一点 2.1.2.4 钢网架拼装封板、锥头、套筒的钢材，必须符合设计要 求及相应的技术标准。封板、锥头、套筒外观木得有裂纹、过烧及氧 化皮。封板、锥头、套筒的质量要求和检验方法应符合表 5-17 的规 定。 封板、锥头、套筒的允许偏差及检验方法 表 5?7 项次 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 1 封板、锥头孔径 +0.5 2 封板、锥头底板厚度 +0.5 -0.2 3 封板、锥头底板二面平行度 0.1 用百分表、V 形块检查 4 封板、锥头孔与钢管安装台阶同轴度 0.2 用百分表、V 形块 检查 5 锥头壁厚 +0.2 0 用游标卡尺检查 6 套筒内孔与外接圆同轴度 0.5 用游标卡尺、百分表、测量芯棒 检查 7 套筒长度 ±0.2 用游标卡尺检查 8 套筒两端面与轴线的垂直度 0.5%r 9 套筒两端面的平行度 0.3 注： 1. 封板、锥头、套筒应分别进行检验评定。 2. r 为套筒的外接圆半径。 2.1.2.5 钢网架拼装焊接用钢板，必须符合设计要求及相应的技 术标准。焊接材料应有出厂合格证及相应的技术标准。钢板节点的拼 装焊缝应达到设计要求。 其质量要求及检验方法应符合表 5-18 的规定。 钢板节点的允许偏差及检验方法 表 5-18 项次 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 1 节点板长度及宽度 ±2.0mm 用钢板尺检查 2 节点板厚度 ±0.5mm 用游标卡尺检查 3 十字节点板间夹角 ±20′ 4 十字节点板与盖板间夹角 ±20′ 2.1.2.6 钢网架拼装用杆件的钢材品种、规格、质量，必须符合 设计规定及相应的技术标准。钢管杆件与封板、锥头的连接，必须符 合设计要求，焊缝质量标准必须符合现行国家标准《钢结构工程施工 及验收规范》中的二级质量标准。钢管杆件与封板或锥头的焊缝应进 行强度检验，其承载能力应满足设计要求。钢管杆件的质量要求及检 验方法应符合表 5-19 的规定。 杆件允许偏差及检验方法 表 5-19 项次 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 1 角钢杆件制作长度 ±2 用钢尺检查 2 焊接球网架钢管杆件制作长度 ±1 3 螺栓球网架钢管杆件成品长度 ±1 4 杆件轴线不平直度 L/1000 且≯5 5 封板或锥头与钢管轴线垂直度 0.5%r 注：L 一杆件长度，r 一封板或锥头底半径。 2.2 主要机具 电焊机、氧-乙炔设备、砂轮锯、钢管切割机床、钢卷尺、钢板 尺、游标卡尺、测厚仪、超声波探伤仪、磁力探伤仪、铁锤、钢丝刷、 卡钳、百分表等检测仪器。 2.3 作业条件： 2.3.1 拼装焊工必须有焊接考试合格证，有相应焊接材料与焊接 工位的资格证明。 2.3.2 拼装前应对拼装场地做好安全设施、防火设施。拼装前应 对拼装胎位进行检测，防止胎位移动和变形。拼装胎位应留出恰当的 焊接变形余量，防止拼装杆件变形，角度变形。 2.3.3 拼装前杆件尺寸、坡口角度以及焊缝间隙应符合规定。 2.3.4 熟悉图纸，编制好拼装工艺，做好技术交底。 2.3.5 拼装前，对拼装用的高强螺栓应逐个进行硬度试验，达到 标准值才能进行拼装。 3.1 工艺流程： 作业准备 → 球加工及检验 → 杆加工及检验 → 小拼单元 → 中拼单元 → 焊接 → 拼装单元验收 3.2 作业准备： 3.2.1 螺栓球加工时的机具、夹具调整，角度的确定、机具的准 备。 3.2.2 焊接球加工时；加热炉的准备，焊接球压床的调整，工具、 夹具的准备。 3.2.3 焊接球半圆脸架的制作与安装。 3.2.4 焊接设备的选择与焊接参数的设定，采用自动焊时，自动 焊设备的安装与调试，氧-乙炔设备的安装。 3.2.5 拼装用高强度螺栓在拼装前应逐条加以保护，防止小拼时 飞贱影响到螺纹。 3.2.6 焊条或焊剂进行烘烤与保温，焊材保温烘烤应有专门烤 箱。 3.3 球加工及检验： 3.3.1 球材下料尺寸控制。并应放出适当余量。 3.3.2 螺栓球的划线与加工，经铣平面、分角度、钻孔、攻丝、 检验等。 3.3.3 焊接球材加热到 600～900℃之间的适当温度，加热应均 匀一致，加热炉最好是煤气炉加热。 3.3.4 加热后的钢材放到半圆胎架内，逐步压制成半圆形球，压 制过程中应尽量减少压薄区与压薄量，采取措施是加热均匀，压制时 氧化铁皮应及时清理，半圆球在胎位内能变换位置。 3.3.5 半圆球出胎冷却后，对半圆球用样板修正弧度，然后切割 半圆球的平面，注意按半径切割，但应留出拼圆余量。 3.3.6 半圆球修正、切割以后应该打坡口，坡口角度与形式应符 合设计要求。 3.3.7 加肋半圆球与空心焊接球受力情况不同，故对钢网架重要 节点一般均安排加肋焊接球，加肋形式有多种，有加单助的，还有垂 直双肋球等等，所以圆球拼装前，还应加肋、焊接。注意加肋高度不 应超出圆周半径，以免影响拼装。 3.3.8 球拼装时，应有胎位，保证拼装质量，球的拼装应保持球 的拼装直径尺寸、球的圆度一致。 3.3.9 拼好的球放在焊接胎架上，两边各打一小孔固定圆球，并 能随着机床慢慢旋转，旋转一圈，调整焊道，调整焊丝高度，调整各 项焊接参数，然后用半自动埋弧焊机（也可以用气体保护焊机）对圆 球进行多层多道焊接，直至焊道焊平为止，不要余高。 3.3.10 焊缝外观检查，合格后应在 24h 时之后对钢球焊缝进行 超声波探伤检查。 3.4 杆加工及检验： 3.4.1 钢管杆件下料前的质量检验：外观尺寸、品种、规格应符 合设计要求。 杆件下料应考虑到拼装后的长度变化。尤其是作传球的杆件尺寸更要 考虑到多方面的因素，如球的偏差带来杆件尺寸的细微变化，季节变 化带来杆的偏差。因此杆件下料应慎重调整尺寸，防止下料以后带来 批量性误差。 3.4.2 杆件下料后应检查是否弯曲，如有弯曲应加以校正。杆件 下料后应开坡口，焊接球杆件壁厚在 5mm 以下，可不开坡口。螺栓 球杆件必须开坡口。 3.4.3 钢管杆件与封板拼装要求：杆件与封板拼装必须有定位胎 具，保证拼装杆件长度一致性。杆件与封板定位后点固，检查焊道深 度与宽度，杆件与封板双边应各开 30°坡口，并有 2～5mm 间隙， 保证封板焊接质量。封板焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、 饱满、均匀一致，不咬肉。 3.4.4 钢管杆件与锥头拼装要求：杆件与锥头拼装必须有定位胎 具，保持拼装杆件长度一致，杆件与锥头定位点固后，检查焊道宽度 与深度，杆件与锥头应双边各开 30°坡口，并有 2～5mm 间隙，保 证焊缝焊透。锥头焊接应在旋转焊接支架上进行，焊缝应焊透、饱满、 均匀一致，不咬肉。 3.4.5 螺栓球网架用杆件在小拼前应将相应的高强度螺栓埋入， 埋入前对高强度螺栓逐条进行硬度试验和外观质量检查，有疑义的高 强度螺栓不能埋入。 3.4.6 杆件焊接时会对已埋入的高强度螺栓产生损伤，如打火、 飞溅等现象，所以在钢杆件拼装和焊接前，应对埋入的高强度螺栓作 好保护，防止通电打火起弧，防止飞溅溅入丝扣，故一般在埋入后即 加上包裹加以保护。 3.4.7 钢网架杆件成品保护：钢杆件应涂刷防锈漆，高强度螺栓 应加以保护，防止锈蚀，同一品种、规格的钢杆件应码放整齐。 3.5 钢网架小拼单元： 钢网架小拼单元一般是指焊接球网架的拼装。螺栓球网架在杆件 拼装、支座拼装之后即可以安装，不进行小拼单元。 3.5.1 钢网架小拼前应对已拼装的钢球分别进行强度试验，符合 规定后才能开始小拼。 3.5.2 对小拼场地清理，针对小拼单元的尺寸，形态位置进行放 样、划线。 根据编制好的小拼方案制作拼装胎位，拼装胎位的设计要考虑到装配 方便和脱胎方便。 3.5.3 对拼装胎位焊接，防止变形，复验各部拼装尺寸。 3.5.4 焊接球网架有加衬管和不加衬管两种，凡需加衬管的部 位，应备好衬管，先在球上定位点固。 3.5.5 钢网架焊接球小拼形式： 3.5.5.1 一球一杆型是最简单的形式，应注意小拼尺寸和焊接质 量。 3.5.5.2 二球一杆型，拼装焊接后应防止杆件变形。 3.5.5.3 一球三杆型，拼装后应注意保持半成品的角度和尺寸， 防止焊接变形。 3.5.5.4 一球四杆型，拼装后应注意焊接变形，防止码放时变形， 一般应在支腿间加临时连杆，保持角度与尺寸。 3.5.6 焊接球网架小拼后应焊接牢固，焊缝饱满、焊透，焊坡均 匀一致。焊缝经外观检查后，还需进行超声波检查。 3.5.7 小拼单元的尺寸检查应符合以厂规定：小拼单元为单锥体 时：弦杆长、锥体高为±2.0mm；上弦对角线长度为±3.0mm；下弦 节点中心偏移为 2.0mm； 小拼单元如不是单锥体，其节点中心允许偏移为 2.0mm。 焊接球节点与钢管中心允许偏移为 1.0mm。 3.6 焊接球网架中拼单元： 3.6.1 在焊接球网架施工中还可以采用地面中拼，到高空合拢的 拼装形式，这种拼装形式可以分为：条形中拼、块形中拼、立体单元 中饼等形式。 3.6.2 控制中拼单元的尺寸和变形，中拼单元拼装后应具有足够 刚度，并保证自身的几何不变性，否则应采取临时加固措施。 3.6.3 为保证网架顺利拼装，在条与条，或块与块合拢处，可采 用安装螺栓等措施。 3.6.4 搭设中拼支架时，支架上的支撑点的位置应设在下弦节点 处。支架应验算其承载力和稳定性，必要时可以试压，以确保安全可 靠。还应防止支架下沉。 3.6.5 网架中拼单元宜减少中间运输。如需运输时，应采取措施 防止网架变形。 3.7 钢网架拼装焊接： 3.7.1 焊接球网架拼装前应编制好焊接工艺和焊接顺序。焊接工 艺内容有电流、电压、运条方法、焊接层数和道数、焊缝坡口、间隙 等内容，是保证焊缝质量的关键：焊接顺序是指拼装各行点之间的焊 接，以控制构件的变形量。 3.7.2 钢网架焊接技术难度大，质量要求高。所以网架拼装焊工 必须具有全位置焊工考试合格证，即具有平、立、横、仰工位的考试 合格证，方能上岗。 3.7.3 拼装焊接用焊材应经过烘烤、保温，以保证焊接材料的使 用性能。 3.7.4 钢网架施焊操作： 3.7.4.1 钢管与钢球焊接是钢网架的主要焊缝。起弧应在钢管底 部中心线左侧 20～30mm 处，引弧应在焊道内引弧，防止烧伤母材。 3.7.4.2 引弧后向右边运条焊接，运条方法采用斜锯齿形手法， 防止铁水流失和咬肉，采用斜锯齿形手法时，应防止熔渣倒流。 3.7.4.3 当焊条焊至 1/4 圆处，需逐步改变运条手法，可改为月 牙形运条手法，当接近上部时，应采用反向的斜锯齿形运条，防止咬 肉。 3.7.4.4 焊缝收弧应在焊缝超过中心线 20～30mm 处熄弧，不必 完全填满弧坑。 3.7.4.5 接着焊接钢管另外半部，从焊缝中心线右侧 20～30mm 处引弧焊接，向左运条，采用锯齿形运条法，逐步向左向上焊接，直 到近 1/4 圆处改为月牙形运条，当焊到上部时，再采用符合规定后才 能开始小拼。反向锯齿形运条，使焊缝成型美观、饱满。 3.7.4.6 收弧。当焊条逐步焊到上半部时，此时是爬坡焊，当到 钢管上部时已成平焊，这时焊条还应继续焊过中心线 20～30mm，覆 盖上一道焊缝，直到填满弧坑为止。 3.7.4.7 当采用多道焊，或焊道坡口尚未填满时，应清理焊道焊 渣后，按上述顺序继续焊接，直至达到焊缝规定的尺寸为止。 3.8 拼装单元验收： 3.8.1 拼装单元网架应检查网架长度尺寸、宽度尺寸、对角线尺 寸、网架长度尺寸，应在允许偏差范围之内。 3.8.2 检查焊接球的质量，以及试验报告。 3.8.3 检查杆件质量与杆件抗拉承载试验报告。 3.8.4 检查高强度螺栓的硬度试验值，检查高强度螺栓的试验报 告。 3.8.5 检查拼装单元的焊接质量、焊缝外观质量，主要是防止咬 肉，咬肉深度不能超过 0.5mm；焊缝 24h 后用超声波探伤检查焊缝内 部质量情况。 4.1 保证项目应符合下列规定： 4.1.1 钢材的品种、型号、规格及质量应符合设计要求和国家现 行有关标准的规定。 检验方法：检查钢材质量证明书或复验报告。钢材规格用钢尺或 卡尺检查。 4.1.2 焊接球、螺栓球、节点板以及高强度螺栓、锥头、封板、 套筒和杆件等的规格、品种和质量，应符合设计要求和国家现行有关 标准的规定。 检验方法：检查质量证明书、出厂合格证和试验报告。 4.1.3 对建筑结构的安全等级为一级，跨度 40m 及以上的公共 建筑网架结构，以及对质量有疑议时，应在现场进行下列项目的复验； 4.1.3.1 对焊接球节点应按设计采用的钢管与球焊接成试件，进 行单向轴心受拉和受压的承载力试验。 4.1.3.2 螺栓球节点应对成品球最大螺栓孔的螺纹进行抗拉强 度试验。其结果应符合国家现行有关标准的规定。 检验方法：检查质量证明书和复验报告。 4.1.4 焊接球拼装前应除锈，并涂刷可焊性防锈涂料。 检查方法：观察检查。 4.1.5 网架结构拼装时不得强制变形。 检验方法：观察检查和检查拼装记录。 4.2 基本项目应符合下列规定： 4.2.1 拼装后焊接球、螺栓球及杆件的外观质量： 合格：球表面局部凹凸不应大于 l.5mm，表面油污、飞溅物等基 本应清理干净。 优良：球表面局部凹凸不应大于 1.0mm，表面油污、飞溅物等应 清理干净。 检查数量：按节点数量抽查 5%，但不应少于 5 个。 检验方法：用弧形套模、塞尺和观察检查。 4.2.2 拼装后节点板及杆件的外观质量： 合格：表面应无明显的凹面和损伤，划痕深度不应大于 0.5mm， 焊疤、毛刺应基本清理干净。 优良：表面应无明显的凹面、损伤、划痕，焊疤、毛刺应清理干 净。 检查数量；按节点数量抽查 5%，但不应少于 5 个。 检验方法：观察检查。 4.3 允许偏差项目应符合下列规定： 4.3.1 网架结构小拼装单元的允许偏差项目和检验方法应符合 表 5-20 的规定。 4.3.2 网架结构分条或分块拼装的允许偏差项目和检验方法，应 符合表 5-21 的规定。 检查数量按条或块全数检查。 4.3.3 网架结构地面总拼装的允许偏差项目和检验方法，应符合 表 5-22 的规定。 检查数量：全数检查。 5.1 拼装好的小拼单元应整齐码放，不得乱堆乱放，防止变形。 5.2 网架半成品球、高强度螺栓等应码放在干净的地方，防上 粘染油污，防止损坏螺扣。 网架结构小拼装单元的允许偏差项目和检验方法 表 5-20 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 十字节点板之间夹角 ±20′ 十字节点板与盖板夹角 ±20′ 杆件轴线不平直度 L/1000用拉线和钢尺检查 单锥体的弦杆长度 ±2.0mm 单锥体的锥体高度 ±2.0mm 单锥体的上弦对角线差 3.0mm 单锥体的下弦节点中心偏差 2.0mm 拼装单元节点中心偏移 2.0mm 焊接球节点与钢管中心偏移 1.0mm 注：L 椧桓顺ぁ 网架结构分条或分块拼装的允许偏差项目和检验方法 表 5-21 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 单 跨 ±10.0 多跨连续 ±5.0 单 跨 ±20.0 多跨连续 ±10.0 网架结构地面总拼装的允许偏差项目和检验方法 表 5-22 项 目 允许偏差 (mm) 检 查 方 法 ±L/2000 ±30.0 L/3000 30.0 周边支承网架 相邻支座高差 L/400 15.0 支座最大高差 30.0 用钢尺、水准仪检查 多点支承网架 相邻支座高差 L1/800 30.0 l2/1000 5.0 注： 1. L 为纵横向长度。 2. l1 为相邻支座间距。 3. l2 为杆件长度。 5.3 网架中拼单元后应避免运输，防止运输过程中网架受力不 均而变形。 5.4 网架拼装结束后应及时涂刷防锈漆，防止网架锈蚀。 6.1 钢网架拼装小单元的尺寸一般应控制在负公差，如果正公差累 积会使网格尺寸增大，使轴线偏移。 6.2 钢网架拼装用胎架应经常检查，防止胎模走样，使小拼单 元变形。 6.3 拼装好的钢球和杆件应编好号码，作好标记，防止使用时 混用。钢球还应有中心线标志，特别带肋钢球使用方向有严格规定， 故其带助方向应该有明显标识。 6.4 包装与发运。钢网架拼装后需要发运时，应对半成品进行 包装。包装应在涂层干燥后进行，包装应保护构件涂层不受损伤，保 证构件，零件不变形，不损坏，不散失，包装应符合运输的有关规定。 本工艺标准应具备以下质量记录 7.1 焊接球、螺栓球、高强度螺栓的材质证明与出厂合格证， 以及以上各品种、各规格的承载抗拉试验报告。 7.2 钢材的材质证明和复试报告。 7.3 焊接材料与涂装材料的材质证明、出厂合格证。 7.4 套筒、锥头、封板的材质报告与出厂合格证，如采用重要 钢材时，应有可焊性试验报告。 7.5 钢管的规格、品种应有材质证明或复试报告。 7.6 钢管与封板、锥头组成的杆件应有承载试验报告。 7.7 钢网架用活动（滑动）支座，应有出厂合格证明与试验报 告。 7.8 焊工合格证，有相应工位项目，有相应焊接材料的项目。 7.9 拼装单元的检查与验收资料。 7.10 焊缝外观检查与验收记录。 7.11 焊缝超声波探伤报告与记录。 7.12 涂层检查验收记录。