學習情鏡6鋼結構工程施工

6.1鋼結構加工機具的使用

6.2鋼結構的制作工藝

6.3鋼結構連接施工工藝

6.4鋼結構涂裝施工鋼構件的連接方法有焊接、緊固件連接(螺栓連接、射釘、自攻釘、拉鉚釘)及鉚接三種。廣州電視塔外筒南京大勝關長江大橋鋼結構焊接施工高強螺栓連接施工鉚接連接拉鉚釘拉鉚釘槍1.焊接方法選擇鋼結構焊接的類型、特點和適用范圍6.3鋼結構連接施工工藝1、手工電弧焊

⑵焊條：焊條供手工電弧焊用，由焊芯和藥皮組成。焊條的表示方法(如E4303、E5015)：“E”代表焊條，前兩位“43”、“50”表示焊縫金屬的抗拉強度等級(430、500N/mm2)，第三位數字代表焊接的位置，最后一位數表示適用電源種類及藥皮類型。又稱焊條電弧焊：是最普遍的熔化焊焊接方法，它是利用電弧產生的高溫、高熱量進行焊接的。

⑴電焊機：主要有交流弧焊機、直流弧焊機。交流弧焊機直流弧焊機焊條⑶焊接接頭與坡口

為確保焊件能焊透，必須開一定形狀的坡口。焊接前根據焊接部位的形狀、尺寸、受力的不同，選擇合適的接頭類型。常見的接頭型式有對接、搭接、丁字接和角接等。常見的接頭型式對接接頭的坡口型式⑷焊接工藝參數的選擇手工電弧焊的焊接工藝參數有：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數、電源種類及極性等。

焊條直徑——根據焊件厚度、接頭形式、焊縫位置和焊接層次來選擇。

焊接電流——根據焊條的類型、直徑、焊件的厚度、接頭形式、焊縫空間位置等因素來考慮。其中焊條直徑和焊縫空間位置最為關鍵。

電弧電壓——根據電源特性，由焊接電流決定相應的電弧電壓。此外電弧電壓還與電弧長有關。

焊接層數——視焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多層焊。每層焊縫的厚度過大，對焊縫金屬的塑性有不利影響，施工中每層焊縫的厚度不應大于4～5mm。多層焊的焊縫和焊接順序有平焊、立焊、橫焊和仰焊四種。平焊易操作，勞動條件好，生產率高，焊縫質量易保證。立焊、橫焊和仰焊時施焊困難，應盡量避免。⑸焊縫的空間位置焊縫的空間位置⑹焊接準備

碰擊法——將焊條垂直于焊件進行碰擊，然后迅速保持一定距離；

劃擦法——將焊條端頭輕輕劃過焊件，然后迅速保持一定距離。嚴禁在焊縫區以外的母材上打火引弧。包括坡口制備、焊口清理、焊條烘干、預熱、預變形及高強度鋼切割表面探傷等。⑺引弧引弧方法鋼管打坡口平焊焊條角度和運條基本動作⑻運條方法

①沿其中心線向下送進——焊條被電弧熔化變短，為保持弧長，須使焊條沿其中心線向下送進，以防止斷弧；焊條運條有三個運條方向，三個方向的動作應密切配合。②沿焊縫方向移動——為形成線形焊縫，焊條要沿焊縫方向移動，移動速度應適當；

③橫向擺動——為獲得一定寬度的焊縫，焊條必須橫向擺動。2、埋弧自動焊

埋弧自動焊的優點是：生產效率高、焊縫質量好、節約鋼材和電能、改善了勞動條件。

埋弧自動焊的缺點是：適應能力差，只能在水平位置焊接長直焊縫或大直徑的環焊縫。埋弧自動焊的焊接過程電腦自動埋弧焊生產線3、CO2氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊施焊時焊縫被保護，故焊縫金屬純度高、性能好；焊接加熱集中，焊件變形小；電弧穩定性好，在小電流時電弧也能穩定燃燒，是一種高效率，低成本的焊接方法。缺點是：在焊接時不能有風，適合室內作業；焊縫熔深淺，只適合于焊接＜6mm薄板。逆變CO2氣體保護焊機CO2氣體保護焊CO2氣體保護焊絲2.緊固件連接包括普通螺栓、高強度螺栓、射釘、自攻釘、拉鉚釘的緊固連接。鋼柱與基礎的地腳螺栓連接梁柱節點的螺栓連接1、普通螺栓連接普通螺栓按外形有：六角螺栓、雙頭螺栓和地腳螺栓。

①六角螺栓：按質量和產品等級分為A、B、C三種。

A級螺栓——精制螺栓；

B級螺栓——半精制螺栓；

C級螺栓——粗制螺栓。⑴普通螺栓的種類和用途

A、B級螺栓適用于連接部位需傳遞較大剪力的重要結構的安裝，C級螺栓適用于鋼結構安裝中的臨時固定。六角螺栓

②雙頭螺栓：又稱螺柱，多用于連接厚板或不方便使用六角螺栓連接的地方，如砼屋架、屋面梁懸掛單軌梁吊掛件等。

③地腳螺栓：分為一般地腳螺栓、直角地腳螺栓、錘頭螺栓和錨固地腳螺栓，一般地腳螺栓、直角地腳螺栓和錘頭螺栓是在砼澆筑前預埋在基礎之中，用以固定鋼柱；錨固地腳螺栓是在已成型砼基礎上經鉆機成孔后，再安裝、灌漿固定的一種地腳螺栓。雙頭螺栓一般地腳螺栓異型地腳螺栓地腳螺栓預埋⑵普通螺栓的施工

①連接要求：

※螺栓頭和螺母的下面應放置平墊圈。螺母下面的墊圈不應多于2個，螺栓頭部下面的墊圈不應多于1個。

※螺栓頭和螺母應與結構構件的表面及墊圈密貼。

※傾斜面的螺栓連接，放置斜墊片墊平。

※動荷載或重要部位的螺栓，應放置彈簧墊圈。

※螺栓伸出螺母的長度應不小于兩個完整螺紋的長度。

②緊固軸力

螺栓緊固必須從中心開始，對稱施擰；大型接頭采用復擰，即“兩次緊固法”。施擰時的緊固軸力應不超過相應的規定。永久螺栓擰緊質量檢驗采用錘敲或用力矩扳手檢驗，要求螺栓不顫動和偏移，擰緊的真實性用塞尺檢查，對接表面高差(不平度)不應超0.5mm。南京大勝關長江大橋高強螺栓終擰塞尺2、高強螺栓連接高強螺栓就是高強度的螺栓，是一種標準件。是繼鉚接連接后的新型鋼結構連接形式，是目前鋼結構連接的主要手段。高強螺栓從外形上可分為扭剪型高強螺栓和大六角頭高強螺栓。⑴高強螺栓的種類和用途扭剪型高強螺栓大六角頭高強螺栓一個連接副為一個螺栓、一個螺母和一個墊圈一個連接副為一個螺栓、一個螺母和二個墊圈

①手動扭矩扳手：高強螺栓以手動緊固時，要使用有示明扭矩值的扳手施擰，以達到高強螺栓連接副規定的扭矩和剪力值。常用的手動扭矩扳手有指針式、音響式和扭剪型三種。⑵高強螺栓施工的機具響聲式扭矩扳手德國Wera可調控扭力扳手手動扭矩扳手

②電動扳手

定扭矩、定轉角電動扳手適用于大六角頭高強螺栓的緊固，可自動控制扭矩和轉角，適用于鋼結構橋梁、廠房建設安裝大六角頭高強螺栓施工的初擰、終擰和扭剪型高強螺栓的初擰。扭剪型電動扳手適用于扭剪型高強度螺栓的終擰緊固，常用的扭剪型電動扳手有6922型和6924型兩種。6924扭剪扳手電動扭剪扳手定扭矩電動扳手⑶高強螺栓的施工要點

①緊固前檢查

螺栓緊固前，應對螺孔、被連接件的移位，不平度、不垂直度、磨光頂緊的貼合情況，以及板疊合處摩擦面的處理，連接間隙，孔眼的同心度，臨時螺栓的布放等進行檢查。

②緊固施工

緊固順序應從節點中心向邊緣依次進行。緊固時，要分初擰和終擰兩次緊固；對于大型節點，可分為初擰、復擰和終擰。初擰、復擰軸力宜為60～80%標準軸力，終擰軸力為標準軸力。當天安裝的螺栓，要在當天終擰完畢，防止螺紋被沾污和生銹，引起扭矩系數值發生變化。

③緊固完畢檢查高強大六角頭螺栓檢查：包括是否有漏擰和施工扭矩值。施工扭矩值的檢查在終擰完成1h后、48h內進行。抽查量：每個作業班組和每天終擰完畢數量的5％，其不合格的數量應小于被抽查數量的10％，且少于2個，方為合格。否則，應雙倍抽檢。如仍不合格，則應對當天終擰完畢的螺栓全部進行復驗。扭剪型高強螺栓檢查時，只要觀察其尾部被擰掉，即可判斷螺栓終擰合格。對于某些原因無法使用專用電動扳手終擰掉梅花頭時，則可參照高強大六角頭螺栓的檢查方法，采用扭矩法或轉角法進行終擰并標記。3、自攻螺栓、鋼拉鉚釘、射釘連接連接薄鋼板用的自攻螺栓、鋼拉鉚釘、射釘等其規格尺寸與連接鋼板相匹配，緊固密貼，其間距、邊距符合設計要求。特重型雙把拉鉚槍氣動拉鉚釘槍平頭型射釘(帶斜角金屬角片)自攻螺栓鋼拉鉚釘自攻自鉆螺釘3鋼結構安裝⑴技術準備：制定安裝技術方案，單層鋼結構工程宜采用分件安裝法，屋蓋糸統宜采用綜合安裝法。多層鋼結構工程一般采用綜合安裝法⑵施工機具及材料準備：包括吊裝機械、各類輔助施工機具、鋼構件、各類焊接材料及緊固件等。1、施工準備⑶柱基檢查：柱基找平和標高控制，復核軸線并彈好安裝對位線，檢查地腳螺栓軸線位置、尺寸及質量。⑷構件清理：清理鋼柱等先行吊裝構件，編號并彈好安裝就位線。安裝前柱底除銹清理2、單層鋼結構安裝鋼柱宜采用一點直吊綁扎法起吊，就位時對準地腳螺栓緩慢下落，對位后擰上螺帽將柱臨時固定，校正其平面位置和垂直度；校正后終擰螺帽，用墊板與柱底板焊牢，然后柱底灌漿固定。（1）鋼柱安裝鋼柱的吊裝終擰地腳螺栓柱底灌漿固定（2）鋼吊車梁安裝吊車梁采用兩點綁扎，吊升時用溜繩控制吊升過程構件的空中姿態，方便對位及避免碰撞。就位臨時固定后要校正吊車梁的垂直度、標高及縱橫軸線位置。低跨吊車梁的吊裝雙層吊車梁的吊裝（3）屋面系統安裝屋架安裝應在柱子校正并固定后進行；屋面系統可采用擴大組合拼裝后吊裝，擴大組合拼裝單元宜成為具有一定剛度的空間結構。檁條等構件安裝應在屋架調整定位后進行。屋架的吊裝擴大組合拼裝單元的吊裝檁條的安裝3、多層及高層鋼結構安裝多層及高層鋼結構的柱、梁、支撐等構件的長度尺寸應包括焊接收縮余量等變形值。多層鋼結構安裝高層鋼結構安裝軸線引測：柱的定位軸線應從地面控制線引測，不得從下層柱的定位軸線引測，避免累積誤差。鋼柱的校正鋼柱的吊裝（1）鋼柱的安裝與校正鋼柱校正：對垂直度、軸線、牛腿面標高進行初驗，柱間間距用液壓千斤頂與鋼楔或倒鏈與鋼絲繩校正。（2）鋼梁的安裝與校正安裝準備：吊裝前應檢查鋼柱牛腿標高和柱子間距，梁上裝好扶手和通道鋼絲繩以保證施工人員的安全。吊點一般設在翼緣板開孔處，其位置取決于鋼梁的跨度。

鋼梁校正：對標高及中心線要反復校正至符合要求。梁柱在地面組裝后進行整體吊裝鋼梁的安裝通道鋼絲繩懸掛吊籃（3）構件間的連接鋼構件的現場連裝鋼柱間的連接常采用坡口焊連接；主梁與鋼柱的連接一般翼緣用坡口焊連接，腹板用高強螺栓連接；次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強螺栓連接，少量再在翼緣處用坡口焊連接。鋼柱間坡口焊連接梁柱間翼緣坡口焊連接,腹板高強螺栓連接梁柱間翼緣坡口焊連接,腹板高強螺栓連接

柱與梁的焊接順序：先焊頂部梁柱節點，再焊底部梁柱節點，最后焊中間部分的梁柱節點。

高強螺栓連接的緊固順序：先主要構件，后次要構件。

工字形構件的緊固順序：上翼緣→下翼緣→腹板。

同一節柱上各梁柱節點的緊固順序：上部的梁柱節點→下部的梁柱節點→柱子中部的梁柱節點。4、鋼網架安裝網架結構廣泛用作大跨度的屋蓋結構。特點是匯交于節點上的桿件數量較多，制作安裝較平面結構復雜。網架結構節點有焊接球、螺栓球和鋼板節點三種形式。網架的基本單元有三角錐、三棱體、正方體、截頭四角錐等，可組合成平面形狀的任何形體。焊接球節點鋼制空心球鋼管桿件球節點焊縫管球連接焊縫螺栓球節點實心螺栓球45號鋼鋼管桿件錐頭高強螺栓與套筒（1）高空拼裝法先在設計位置處搭設拼裝支架，用起重機把網架構件分件(或分塊)吊至空中的設計位置，在支架上進行拼裝。此法不需大型起重設備，但拼裝支架用量大，高空作業多。適用于螺栓球節點的鋼管網架。落地支架拼裝網架

網架高空拼裝施工（2）整體安裝法是先將網架在地面上拼裝成整體，再用起重設備將其整體提升到設計位置上加以固定。此法不需拼裝支架，高空作業少，易保證焊接質量，但對起重設備要求高，技術較復雜。適用于球節點的鋼網架。根據所用設備的