劉新收

摘 要：本論文通過鋼屋架制作及焊接作業(yè)的過程論述，重點突出焊接作業(yè)對施工質(zhì)量的作用，為鋼屋架施工提供參考。

關(guān)鍵詞：鋼屋架；制作；焊接

1.簡介

隨著國家工業(yè)的進(jìn)步及發(fā)展，工業(yè)廠房的建造隨處可見，鋼屋架的施工是極為常見的鋼結(jié)構(gòu)施工。本論文的鋼屋架總跨度42m，總長度114m，由12榀鋼屋架以及屋面連接梁，水平支撐，垂直支撐組成。鋼屋架的施工工藝流程中對質(zhì)量起決定作用的工序是焊接作業(yè)，所有焊接作業(yè)都穿插在工藝流程中。鋼屋架的制作及焊接工藝流程如下：

材料驗收——屋架放樣——下料——制孔及組合模制作——屋架組合——屋架支撐制作——焊接作業(yè)——成品保護(hù)

2.材料驗收

a.鋼屋架原材料到齊，并驗收合格；

b.用于鋼結(jié)構(gòu)的焊材復(fù)驗合格；

c.涂裝用油漆經(jīng)驗收，符合質(zhì)量要求。

3.屋架放樣

屋架放樣需放大樣，根據(jù)放大樣來確定上下弦及各節(jié)點的尺寸。放樣前應(yīng)對樣臺的平整度進(jìn)行檢查，平整度在10mm以內(nèi)。

a.總跨度誤差-5mm；

b.桁架跨中垂直起拱85mm，誤差范圍為0～+5mm；

c.中心高度誤差為±3mm；

d.匯交點位置偏差不大于2mm；

e.節(jié)點板外形尺寸均取+3mm偏差。

4.下料

a.角鋼的下料長度偏差+2mm；

b.對上下弦桿角鋼根據(jù)大樣直接截去多余部分；

c.材料下料后如變形超標(biāo)，需進(jìn)行校正，校正后鋼板的局部平面度不大于1mm，角鋼的彎曲矢高偏差為L/1000，且不大于5mm（L為所需校正的角鋼長度）。

5.制孔及組合模制作

屋架及其支撐上的螺栓與孔的配合間隙小（僅1.5mm），孔的加工精度高，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制孔的位置偏差，制孔及組合模制作需達(dá)到以下要求：

a.屋架弦桿上的孔在屋架組合完成后，采用磁座鉆鉆孔。鉆孔前用樣沖標(biāo)出孔的中心位置，并復(fù)核位置后鉆孔。

b.連接板鉆孔在連接板上的位置必須準(zhǔn)確，孔與孔的相對位置偏差不大于0.5mm。

c.為控制支撐上孔的位置偏差，需制作一定數(shù)量的組合模具。每個組合模具由兩個柱銷和一塊鋼板組成，柱銷直徑、鋼板厚度及寬度均根據(jù)鉆孔偏差制作。

6.屋架組合

a.根據(jù)放樣，靠板側(cè)面垂直，靠板高度不應(yīng)小于250mm，支撐主角鋼的豎直板誤差不大于2mm。

b.組合時，節(jié)點板位置誤差不應(yīng)大于2～3mm。構(gòu)件軸線的交匯點誤不大于3mm。角鋼與節(jié)點板之間、角鋼與墊板之間的間隙不大于1mm。連接板與連接板上孔相對位置偏差不大于1mm。

c.每榀屋架組合結(jié)束后，經(jīng)自檢及驗收合格，方可進(jìn)行焊接。

7.屋架支撐制作

為保證屋架支撐施工質(zhì)量，放樣、下料、校正、拼裝等各道工序的施工工藝均應(yīng)符合規(guī)范要求。為控制孔的位置偏差，構(gòu)件組合時采用組合模具來給其連接板定位。

a.支撐放樣在樣臺上進(jìn)行，樣臺平整度應(yīng)在5mm以下，放樣尺寸應(yīng)準(zhǔn)確，下料應(yīng)留3mm的切割余量。

b.組合時，每組構(gòu)件相鄰兩塊節(jié)點板上孔的距離、對角線上的距離誤差控制在誤差范圍內(nèi)。

c.“十”字形剪刀撐，其交叉點位置的連接板鉆孔，先將連接板與角鋼在模上組合，再點焊配鉆。

8.焊接作業(yè)

焊接作業(yè)對整個鋼結(jié)構(gòu)安裝工程順利進(jìn)行，保證鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能滿足設(shè)計要求，延長鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命的關(guān)鍵工序。因此，焊接作業(yè)對工程質(zhì)量起決定性作用。

8.1焊前準(zhǔn)備

a.焊件在焊接前應(yīng)將焊縫兩側(cè)范圍的污垢清理干凈；

b.焊接前檢查坡口尺寸應(yīng)符合焊接工藝卡要求；

c.定位焊縫厚度應(yīng)不小于3mm，長度不應(yīng)小于40mm，焊縫間距控制在300mm—600mm之間；

d.鋼結(jié)構(gòu)焊縫的編號規(guī)則：工件編號+工件流水號+焊縫流水號。焊縫編號處應(yīng)標(biāo)明焊工鋼印號。

8.2施焊

a.鋼屋架工程中焊接采用手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧自動焊焊接，其中，翼板與腹板焊接宜采用埋弧自動焊，加勁板及密集焊縫區(qū)采用手工電弧焊或CO2氣體保護(hù)焊。

b.手工電弧焊焊接時焊道最大寬不應(yīng)超過焊條直徑的4倍，氣體保護(hù)焊焊接時焊道最大寬度不應(yīng)大于20mm。

c.焊縫表面均勻，過渡平滑，焊縫余高應(yīng)平緩過渡，弧坑應(yīng)填滿，多層多道焊的接頭應(yīng)錯開。

d.采用埋弧自動焊施焊時，必須增設(shè)引弧板、熄弧板，引弧板、熄弧板在施焊結(jié)束后割下，不得采用錘擊方式取下。

e.大跨度鋼屋架可采取以下措施防變形：

◇剛性固定；

◇反變形；

◇焊接順序（先長后短、先里后外、分段退焊）；

◇小電流快速度。

f.角焊縫焊腳尺寸根據(jù)要求進(jìn)行施焊，未注明的，角焊縫長度一律滿焊，焊縫質(zhì)量應(yīng)符合外觀檢查二級標(biāo)準(zhǔn)的要求。

g.需翻身構(gòu)件，翻身前，焊工應(yīng)對焊縫100%清渣、自檢，對焊縫高度不夠0處須補(bǔ)焊。焊縫周圍的飛濺金屬應(yīng)清除。對發(fā)現(xiàn)的表面缺陷應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù)。

8.3焊接工藝控制

a. CO2氣體保護(hù)焊時，風(fēng)速超過2m/s，其它焊接時風(fēng)速超過8m/s，應(yīng)采取防風(fēng)措施，以保證焊接電弧區(qū)域不受影響，否則禁止施焊。

b.當(dāng)焊接作業(yè)區(qū)的相對濕度大于90%、焊件表面潮濕或暴露于雨、冰、雪中，嚴(yán)禁焊接作業(yè)。

c.定位焊的引弧、收弧應(yīng)在坡口內(nèi)側(cè)、或正式焊縫區(qū)域進(jìn)行。

d.施焊時，焊條必須存放在通電的保溫筒內(nèi)，并且隨用隨取；當(dāng)采用埋弧自動焊時，焊劑應(yīng)按要求進(jìn)行烘焙，回收的焊劑應(yīng)進(jìn)行篩選，除去雜質(zhì)。

e.焊接過程中，焊工應(yīng)對每一層焊道進(jìn)行清理及檢查，對影響焊接質(zhì)量的缺陷必須完全清除并清理干凈。

f.焊接工作結(jié)束后，焊工應(yīng)清理焊縫表面的熔渣及兩側(cè)的飛濺物，并認(rèn)真自檢。

8.4焊接質(zhì)量及驗收標(biāo)準(zhǔn)

a.上下弦拼接采用熔透焊，焊縫等級為一級，翼緣板和腹板的拼接焊縫間距應(yīng)大于200mm。當(dāng)腹板厚度≤20mm時，采用雙面直角角焊縫，焊腳尺寸不小于0.6tw（tw為腹板厚度），或遵照相關(guān)規(guī)范，焊縫等級為三級；當(dāng)腹板厚度>20mm時，宜采用全焊透對接與角焊縫組合焊縫或部分焊透對接與角焊縫組合焊縫，焊縫等級為二級。其余焊縫為三級。

b.當(dāng)焊縫組對驗收合格后方可進(jìn)行焊接作業(yè)；焊接完成后應(yīng)及時對焊縫表面打磨處理，進(jìn)行焊縫外觀驗收，合格后進(jìn)行相關(guān)的無損檢測。

c.焊縫外觀質(zhì)量檢驗按《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661-2011執(zhí)行。

8.5無損檢驗

a.設(shè)計要求全焊透的一級、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷的檢驗，超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時，應(yīng)采用射線探傷，其內(nèi)部缺陷分級及探傷方法應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

b.檢驗比例：設(shè)計要求全焊透的一級焊縫按100%UT檢驗；二級焊縫UT檢驗比例不小于20%；三級焊縫不做要求。

c.超聲波檢測等級評定應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661-2011規(guī)定。

9.成品保護(hù)

a.半成品堆放場地應(yīng)平整堅實，并有必要的排水設(shè)施，構(gòu)件堆放應(yīng)平穩(wěn)，墊木間的距離應(yīng)不使構(gòu)件產(chǎn)生變形。

b.焊接時不得在構(gòu)件上引弧，在焊接、切割過程中，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

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