钢结构制作方案

钢结构制作方案 1.1 指导思想

1)尽可能采用自动化生产。尽量在工厂内组装成型，减少现场焊接，以保证焊接

质量；

2)在可能运输的条件下尽量减少结构件的分段； 3)安装所要考虑的工装件在工厂完成； 4)厂内预拼装，保证制作质量；

5)钢结构的制作，以最大限度的使用机械操作并利用工装夹具，以减少手工操作

的随机性和不稳定性，提高生产效率。 1.2 材质说明

根据设计要求，主钢构采用 Q235B。 1.3 焊材

1)焊材具体的选用情况如下表 手工焊 埋弧焊

二氧化碳气体保护罩 牌号 焊条 牌号 型号 焊丝 牌号 焊剂 牌号 焊丝牌号 保护气体 Q235 J426 J427 E4315 E4316

H08A

HJ431 H08Mn2SiA 20%CO2+80%Ar

注：CO2 气体保护焊所用焊接气体应满足：气体纯度不应低于 99.5%（体积比），

且其含水量不应大于 0.005%（重量比），若瓶内气体压力低于 1Mpa 时应停止使

用。

2)实行严格的焊材烘烤制度。 焊材烘焙制度

焊接材料 烘焙温度（℃） 烘焙时间（h） 使用极性 E4316、E5016 350 1

交直流两用 E4315、E5015 350 1 直流反接 HJ431 250 2

3)气体保护焊丝应置于干燥、通风处进行保存，以防焊丝表面生锈。

1.4 油漆

1 构件成品的保护油漆为红丹醇酸油漆（2 遍）。

2 油漆在使用之前，要对其进行复检，复检合格后方可使用。

3 采取严格的防火措施。 1.5 其他辅助材料

1)包括切割气体、砂轮片、气刨用碳棒等。

2)针对此工程，辅助材料单独进行造册登记，以利于成本核算。 1.6 钢结构制作工艺 1.6.1 钢结构制作基本工艺流程图 设计图 材料计划 制作图 检 检 放样

加工计划单 工艺方案 检

检 零件切割 检 成品组装 返修处理 返工修改 工地吊装 成品检 焊接

制作不合格通 返修处理 不合格通 结构完 DNT 检 电焊不合格 业主验收 除锈涂装 返修处理

1.6.2 加工制作准备工作 1)号料和划线 工程交工

涂装成品 成品出厂验收 涂装不合格通 返修处理执行

a）号料前应先确认材质和熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料

加工单、零件

草图和电脑实样图进行号料。

b）装配用钢卷尺必须经计量部门与本工程用的标准尺进行校核，并标贴修正值

后才能使用，标准尺测定拉力为 L≤30m 时 5kg，以确保划线、制作和现场安

装的一致性。

c）号料的母材必须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。 d）划线精度 项目 允许偏差 基准线、孔距位置 ≤0.5mm 零件外形尺寸 ≥1.0mm

e）划线后应标明基准线、中心线和检验控制点。作记号时不得使用凿子一类的

工具，少量的样冲标记其深度应不大于 0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划

线痕迹。

f）划线号料后应按质保体系的支撑性文件的规定做好材质标记的移植工作。

1)切割和刨削加工 a）切割工具的选用：

可选用 CNC 数控切割机或半自动火焰切割机进行切割。 b）切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，

熔渣和飞溅物应除去。 c）切割的精度要求

项目 允许偏差 零件的宽度和长度 ±1.0mm 切割面不垂直度 0.05t 且≤2.0mm 割纹深度 0.2mm 局部缺口深度 1.0mm

d）切割后应去除切割熔渣。切割后的外露自由边应打磨至 2R 的倒角。

e）火焰切割后须矫直板材由于切割可能引起的变形（如旁弯等），然后标上零

件所属的工作令号、构件号、零件号后才能流入下一道工序。 1)弯曲和矫正

a）弯制件的精度可采用弧形样板或通过测量弦长和多点拱高的方法。

b）钢材的机械矫正，一般应在常温下用机械设备进行，如钢板的不平度可采用

七 矫平机；但矫正后的钢材，表面上不应有凹陷、凹痕及其他损伤。

1.6.3H 型梁、柱的加工制作

屋架变截面实腹梁制作完毕后，必须在车间进行预拼装。 1）制作流程图 下料图 落样 钢板切割下 连接板劲板

⊥型组装 底板组装 H 型钢组装 检

H 型钢焊接 焊接 H 型钢矫正 NDT 检验 NDT 检验 外观整形 外观整形 成品 H 型钢长度

1)加工制作工艺 a）H 型钢制作 ①下料采用多头切割机。 ②组对采用 H 型钢组对机。 ③门型焊焊三大片，焊接参数详见 6.7.9.3，注意焊脚高度。

b）H 柱制作 ①经校正机校正后放置在平台上。 ②依 H 柱的中间值为基准，以钢尺量取使用粉线弹出中心线。 ③以定规作落样工作，标示封头板、加劲板的位置和型式。 ④H 柱长度切割。 c）零件装配 ①依落样的位置和型式，将封头板及加劲板组立，并进行钻空工作。 ②组装位置点焊。 d）焊接 ①将所用备件全部焊接完成。 ②焊缝外观检查。 ③防止焊接变形。 1.7 钢构件制作质量检查和管理 1.7.1 工厂生产过程的检查要领： 1）制作图与设计图校正； 2）足尺放样定规、型板与制作图校正； 3）钢卷尺校正确认； 1)材料确认； 2)放样尺寸确认； 3)构件组装检查； 4)焊接检查； 5)预装检查； 6)喷砂、油漆检查。 1.7.2 焊接连接组装允许偏差检验标准

焊接连接组装允许偏差（mm） 项目

允许偏差 图 例 高度（h） ±2.0

垂直度（Δ） b/100 且不大于 2.0 略

中心偏移（e） ±2.0

箱形截面高度（h） ±2.0 宽度（b） ±2.0 略

垂直度（Δ） /200 且不大于 3.0

1.7.3 构件预拼装允许偏差检验标准 构件预拼装允许偏差（mm） 构件类型 项目 允许偏差

跨度最外端两安装孔或两 梁 、

端支接撑口面截最面外错侧位距离 +1.0 -23..00 设计要求起拱 拱度 架

设计未要求起拱 ±L/5000≤10 L/2000 1.8 工厂焊接工艺

0

厂房钢结构构件制造与安装焊接在焊接工艺、焊缝质量标准和施工效率等方

面有其特有的特点：

①焊接工艺十分复杂，质量标准高。 ②焊接量大，施焊效率高。

③钢构件焊后收缩变形大，高约束区焊接应力集中。 ④安装焊接气候影响因素多。 1.8.1 焊工资格

从事本工程焊工工作的焊工、焊接操作工及定位焊工必须具有对应的资格等

级并持证上岗。

1.8.2 焊接方法和焊接前的焊接工艺评定

本工程可采用下述焊接方法：手工电弧焊——SMAW；CO2 气体保护电弧焊—

—GMAW；自动埋弧焊——SAW；电渣焊——SES。

焊接开始前，编制提交接缝的书面焊接方法，并提交接缝焊前的焊接工艺评

定方案，供测试试验室和工程师认可。除非得到工程师要求修改的批准，否则认

可后应按认可的焊接方法进行焊接，不得有偏差。 1.8.3 焊接设备的选用 母材材质 使用位置 焊接方法 焊接设备 电流极性 Q235

对接拼板 埋弧自动焊（SAW） BX-1000 型

直流反接

QQ233455B Q345 角焊缝

CO2 气体保护焊 手工电（弧GM焊AW（）SMAW） OTC-T400 BX1-330 型 直流反接 交流 1.8.4 焊接材料的选用 见焊材选用情况表。

1.8.5 焊接材料施焊前的准备要求

1）焊接材料根据材质、种类、规格分类堆放在干燥室。焊条不得有锈蚀、破坏、

赃物；焊丝不得有锈蚀、油污；焊剂不得混有杂物。 2）焊工应按工程要求从保管室领取合格的焊材。

3）焊前，焊接材料按使用说明书或下表要求烘干保温，由专人进行烘焙焊条管

理，并有烘焙记录备查。焊工焊前领取焊条，置于保温筒中，随用随取。焊条重

复烘焙次数不超过两次。见焊材烘焙制度表。 1.8.6 焊前准备工作

1）采用自动或半自动方法切割的母材的边缘应是光滑的，且无影响焊接的割痕

缺口，切割边缘的粗糙度应符合规范规定的要求。焊接坡口可采用机械、火焰或

碳刨等方式加工。母材边缘加工后应检查加工表面。坡口边的切割应尽可能采用

自动或半自动火焰切割机，割纹深度应小于 0.2mm，局部缺口深度应小于 1.0 mm；

当割纹深度为 1.0~2.0 mm 时，可采用砂轮打磨成平滑过渡，过渡为 1：10 的斜

坡；当割纹深度超过 2.0 mm 时，应按焊接工艺要求进行补焊和

打磨。

2）焊前必须去除施焊部位及其附近 30 mm~50 mm 范围内的氧化皮、渣皮、水分、

油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，显露出金属光泽。 3）焊前按照“焊接接头装配质量表”所规定的装配要求检查焊接接头装配质量，

合格后方能施焊。

1.8.7 定位焊

1）定位焊应由特持合格的定位焊焊工或正式焊工施焊。 2）定位焊应符合与正式焊缝一样的质量要求，焊后应彻底清除熔渣；定位焊焊

缝出现裂纹，应清除后重焊。

3）熔入最后焊缝的定位焊应用符合焊缝要求的焊条施焊，焊后应彻底清除熔渣；

熔入最后埋弧焊焊缝的定位焊，对咬边、未填满弧坑和表面气孔等类缺陷可不必

清除。

4）定位焊应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊；T 形接头定位焊应在两侧

对称进行；坡口内应尽可能避免进行定位焊；多道定位焊应在端部作出台阶。

5）必须进行反面碳刨清根的坡口，定位焊在碳刨一侧进行。 1)定位焊尺寸不大于设计焊缝尺寸的 2/3，不小于 4mm 但不宜大于 8mm，特殊情

况除外。

2)定位焊尺寸参照下表（单位：mm） 焊缝长度 材料厚度（mm） 手工焊 CO2 气保焊

自动焊 焊缝间距 T≤25 40-60 50-70 300-500 1.8.8 焊接环境

当焊接处于下列情况时，不得进行焊接，除非采取有效的措施进行改善。

1）环境温度低于 0℃；

2）焊件表面暴露在潮湿、雨、雪、大风严寒等气候下； 3）高的风速超出有关标准时； 4)焊接操作人员处于恶劣条件下。 1.8.9 焊接施工

1）严禁在焊接区以外的母材上打弧，熄弧。焊缝区外的引弧斑痕应通过磨光完

全清除，磨光后应采用磁粉检查裂缝显示，并在需要时按焊接工艺对其进行修补。

2）引弧板和熄弧板

重要的 T 型和对接焊透焊缝的二端应装焊引弧和熄弧板，其材料及接头原则

上与母材一致，规格：手工焊和半自动焊 6×30×50mm，埋弧焊 8×50×100mm。 焊后引弧和熄弧板应先保留 2~3mm 气割切除，然后修磨平整；引弧和熄弧板不得 用锤击落。 3）焊接参数的选用见下表

焊接方法 焊材牌号 焊接位置

焊条（焊丝） 直径（mm）

焊接电流

焊接条件 焊接电压 焊接速度 φ3.2

1（00A-） 120

（ 22V-） 24 （cm＂/min） 平、横焊 φ4.0 150-180 23-25 ＂ 手工电弧 E5015 φ5.0 180-210 24-26 ＂ 焊 SMAW E4303 φ3.2 90-100 22-24 ＂ 立、仰焊 φ4.0 140-160 23-25 ＂

导电嘴到工件的距离 15-20mm CO2 气体保 H08Mn2SiA

护焊 GMAW 平焊 横焊 φ1.2

270±10% 300±10% 29±7% 30±7% 33±25% 33±25% CO2 气体流量 20-25L/Min φ4.0 φ5.0

导电嘴到工件的距离 23~38mm 埋弧自动 焊 SAW H08A H08MnA 平焊

坡口根部焊道 坡口中间焊道 坡口盖面焊道 0-600 0-600 600±%10 28±7% 28±7% 28±7% 45±15% 45±15% 45±15% 贴角焊缝

600±%10 28±7% 45±15%

注：具体数值可参照以往焊接工艺评定，视现场情况而定。 4）焊接中，所有焊接设备应处于良好的工作状态 焊机应处于良好的工作状态。 焊接电缆应适当绝缘以防任何不良的电弧瘢痕或短路。 焊接的焊钳应与插入焊条保持良好的电接触。 回路夹应与工件处于紧密的接触状态以保证稳定的电传导性。 1)临时焊缝

临时焊缝的施焊应符合焊接工艺的要求，在使用完后应对临时焊缝进 行清除。清除临时焊缝后，其表面应与原表面齐平。 2)焊接切口

被割材料的凹角处应作成一半径不小于 25mm 的逐渐过渡形状；为焊接而开 的焊接穿越孔，其弧形缺口内表面，应在组装前处理和清理。 3)钢衬垫

钢衬垫内的所有接头应为完全熔透焊缝；钢衬垫在整个焊缝长度内应连续。 4)SMAW、GMAW 的工艺 对 SMAW，尽量保持短电弧，需要摆动时，宽度不超过线径的 2.5 倍；应采用

起弧返回运条技术或使用引弧板引弧。 对 SMAW，当可能存在立焊时，应在立焊中使用摆动技术，焊条直径应在 4.0mm

以下。 对 GMAW，焊接时导电嘴到工件的距离应控制在 15-20mm；对 SAW 应控制在

23-38mm。 每一焊道熔敷金属的深度和熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度。 最大根部焊道厚度：对 SMAW，平焊为 6mm，横焊为 6 mm，立焊为 8 mm； 对 GMAW，平焊为 8 mm，横焊为 8 mm。 最大中间焊道厚度：SMAW 为 4.8 mm，GMAW 为 6.4 mm，SAW 为 6.4 mm。 最大单道角焊缝尺寸：对 SMAW，平焊为 6 mm，横焊为 6 mm，立焊为 8 mm； 对 GMAW，平焊为 8 mm，横焊为 8 mm。 GMAW 的最大单道焊的焊层宽度超过 16 mm 应采用错层焊。 5)焊接变形控制措施 下料、装配时，预留焊接收缩余量，预留焊接反变形； 装配前，矫正每一构件的变形，保证装配公差符合表的要求；

使用必要的装配胎架，工装夹具，隔板和撑杆； 同一构件上尽量采用热量分散，对称分布的方式施焊。 6）焊缝施焊及清理 二面施焊的焊透焊缝，在反面焊接前用碳刨在反面刨至正面完整金属。 焊缝应连续施焊，一次完成。焊完每一道焊缝后及时清理，发现缺陷必须清

除后再焊。只要能保证熔敷焊缝金属的深度至少等于最终焊缝厚度的 1/3， 焊接工作可以在必要时中断，在中断后重新开始焊接之前，如果有预热方面 的要求，应按此要求进行预热。 焊接尽可能采用平焊焊接和平焊盖面，纵向加筋肋、横隔板的端部采用不间 断围角焊，引弧点和熄弧点距接头端部 10mm 以上。 焊道不在同一平面时，应由低向高填充。 多焊道的接头应错开，多层焊应在端部作出台阶，焊缝结构应从坡口侧面开 始焊接。 不允许捻焊缝；焊缝的根部、面层和边缘母材不得用尖锤锤击；允许使用手 工清渣凿铲、凿子以及用于清除焊渣和飞溅的轻型振动工具进行锤击，这些 工具的锤击不被看成是尖锤

锤击。 顶紧接触部位应经质检部门检验合格才可施焊。 焊缝不得重叠，焊缝整个横断面上的焊口应被填实。 7)焊接防风 对 CO2 气体保护焊，环境风速大于 2m/s 时，焊接处应设防风装置； 对于手工电弧焊，环境风速大于 9m/s 时，焊接处应设防风装置。 8)焊后处理 焊缝焊接后，清理熔渣及金属飞溅物，检查焊缝外观质量，如不符合要求， 应打磨、修补焊缝。

对于重要的材料对接接头和钢结构的吊耳焊缝，焊后在焊缝附近打上低应力 焊工钢印。

9）焊接质量及缺陷修复 焊缝外形尺寸和外观质量

所有焊缝焊后冷却至室温后，应进行 100%外观检查。 焊缝无损检测要求 采用超声波探伤（UT），所有焊缝为二级（20%UT），符合 GB11345- 标准中 B Ⅲ类为合格焊缝。超声波探伤的工艺流程图如下：

焊缝外观检查合格报送检查通知单 探伤准备（检验仪器性能及调整） 作业条件检查（打磨探道及加强高） 现场检测 粗探伤（加 10dB）

发现缺陷 复校仪器 粗探伤（原灵敏度） 定量分析 判定 超标 填写质量通知单 焊接单位 合格 检测报告 修复后通知 复测

超声波探伤工艺流程

缺陷修复和矫正 ①过量的焊缝气孔、夹渣、未熔合：用碳刨清除不合格部分后重焊。 ②过凹的焊缝或弧坑、尺寸不足的焊缝、超标咬边：用砂轮打磨焊瘤或过高的焊 缝：用碳刨刨掉或砂轮打磨掉过多的焊缝金属。 ③补焊宜用直径不大于 4.0mm 的低氢型焊条，此时提高预热温度 50℃。 ④焊缝出现裂纹、原材料切割表面的不连续性，应上报，找出原因后再按返修工 艺进行。 ⑤焊缝同一部位的返修次数不应

超过两次。当超过两次时，由焊接工程师处理。 ⑥因焊接产生变形的构件，应用机械方法或火焰加热进行矫正，热矫正温度不应 超过 900℃，热机械共用的矫正方法应避免 200~400℃的兰脆温度区，加热后严 禁用水急冷，应缓慢冷却至室温。 1.9 成品除锈涂装与储存 1.9.1 构件除锈、涂装工艺 1）钢结构表面处理

钢结构被涂装前必须进行彻底清洗，要求无锈蚀、无油污、无灰尘。喷砂除 锈方式以自动除锈机或工喷砂除锈施工，要求达到喷砂等级为 Sa2.5，除锈 后一天内涂刷防锈漆；上述除锈等级均按《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 （GB23-88）的规定执行。 2）当钢材表面温度低于露点以上 3℃，抛丸除锈工作应停止，更不能涂漆。 3）涂装前钢材表面不允许再有锈蚀，否则应重新抛丸除锈。

1.10 涂装内容及方法 钢结构构件工厂涂装内容为：红丹醇酸油漆刷涂 2 遍。现场涂装内容为：由

于运输而产生的涂层破损或未涂装的构件接头等部位的油漆补涂，以及防火涂料 的喷涂。

涂装方法一般为刷涂法、手工漆涂法、空气喷涂法和高压无气喷涂法。工厂 涂装一般为喷涂、刷涂为主，现场涂装一般以刷涂法、手工滚涂法为主。

1.10.1 涂装工艺流程 表面清洁度检查 刷涂前处理 刷涂 不合格 膜厚检查 1.10.2 涂装环境

1）施工环境温度由于涂料的物性不同，要求的施工温度也不同。施工时应根据

产品说明书或涂装施工规程的规定进行控制，一般应控制在 5~35 摄氏度之间。

2）施工环境湿度：施工环境，一般控制相对湿度不大于 85%，也可以控制钢材

表面的温度，即钢材表面温度应高于露点温度 3 度以上，方允许施工。

3）施工温度和相对湿度要在底材附近测量。在狭窄部位施工时应保持良好通风。

1)在雨、雾、雪和较大灰尘的条件下，禁止户外施工。 1.10.3 禁止涂料的部位 1）密封的内表面

2）待焊接的部位、相邻两侧各 100 毫米的热影响区以及超声波探伤区域。

3）设计上注明不涂漆的部位。 4）埋入混凝土的预埋件。 1.10.4 涂装中注意事项

1）施工时应严禁烟火，施工期间应避免日晒雨淋。库房附近应杜绝火源，并要

有明显的“严禁烟火”标志牌和灭火器材。 2）施工时遇雨天或构件表面结露现象不宜施工或延长施工间隔时间。 3）涂料应储存于通风干燥的库房内，温度一般应控制在 5℃，按原桶密封保管。 4）施工前应对涂料名称、型号、颜色进行检查，是否与设计规定相符。检查制

造日期，是否超过贮存期，如超过贮存期，应进行检验，质量合格仍可使用， 否则禁止使用。 1)涂装前应彻底清除涂装件表面上的油、泥、灰尘等污物。一般可用水冲、布檫 或溶剂清洗等方法。要保证构件清洁、干燥、车间底漆未经损坏。 2)涂装时应全面均匀，不起泡、流淌。 3)油漆涂装后，漆膜如发现有龟裂，起皱等现象时应将漆膜刮除或以砂纸研磨后， 重新补漆。 4)油漆涂装后，如发现有起泡，凹陷洞孔，剥离生锈或针孔锈等现象时，应将漆 膜刮除并经表面处理后，再按规定涂装时间隔层次予以补漆。 1.10.5 验收 涂装完成后，检查人

员按施工规范要求于构件上任意五个分布点，其五个点 之平均值不得低于规定值的 90%，而且其中任何一点膜厚值不得低于规定值 100%。 1.11 钢结构运输 1.11.1 场外运输 1）根据本工程厂房结构构件的外形特点和重量，我们选择陆地运输。 2）在工厂装车时，必须由专人监督、指挥、管理，清点上车构件和打包构件编 号，并办好移交或交接手续。 3）车上构件必须堆放牢固稳妥，并加设必要的垫板，钢丝绳的绑扎和倒链拉挂， 防止构件的变形、滑动碰撞和跌落。 1)钢构件运输必须满足制作和现场安装的进度要求，设定详细的运输计划，并严 格执行。 2)运输车辆在构件运输过程中，必须严格遵守国家和当地的交通法规，积极配合 当地交通管理部门办理相关手续。坚决杜绝违反交通法规的事件和交通事故发生。 1.11.2 二次驳运 1）构件运到施工现场，堆放在固定的构件堆场，由专人维护和管理。

2）构件的卸车和装车均由专人监督和指挥。 3）考虑到现场的条件，选用 1 台 16t 汽车吊进行卸车和装车。 4）由于组装好的构件比较宽和重，需要特制的炮车和支架。 5）在构件从材料堆场运到厂房施工场地，由专人进行引路、指挥，以防发生事 故。 1)构件在现场运输时处理好各种现场车辆及物件的位置。