一、放樣和號料
1.放樣、號料工作內(nèi)容
放樣是鋼結(jié)構(gòu)制作工藝中的第一道工序,只有放樣尺寸準(zhǔn)確,才能避免以后各加工工序的積累誤差,保證整個構(gòu)件的質(zhì)量。
放樣的內(nèi)容包括:核對圖樣的安裝尺寸和孔距;以1∶1的大樣放出節(jié)點(diǎn);核對各部分的尺寸;制作樣板和樣桿作為下料尺寸、彎制、制孔等加工的依據(jù)。
放樣時,以1∶1的比例在放樣臺上利用幾何作圖法彈出大樣;放樣經(jīng)檢查無誤后,用鋼板制作樣板、樣桿;在樣板、樣桿上注明工號、圖號、零件號、數(shù)量、孔徑等;然后用樣板、樣桿進(jìn)行號料。
號料時,應(yīng)檢查并核對材料,在材料上畫出切割、鉆孔等的加工位置,標(biāo)出零件編號,如圖6-16所示。樣板、樣桿應(yīng)妥善保存,直到工程結(jié)束。
2.放樣和號料的注意事項(xiàng)
1)放樣時,要考慮銑、刨的加工余量,焊接構(gòu)件要按工藝要求放出焊接收縮量。
2)根據(jù)配料表和樣板進(jìn)行套裁,盡可能節(jié)約材料,要根據(jù)切割的方法留出切割余量。
二、切割
鋼材下料的切割方法有剪切、沖切、鋸切、氣割等,施工中采用哪種方法應(yīng)根據(jù)具體要求和實(shí)際條件確定。切割后的鋼材不得有分層,斷面上不得有裂紋,應(yīng)清除切口處的飛邊、熔渣和飛濺物。氣割和機(jī)械剪切的允許偏差應(yīng)符合規(guī)定。
1.氣割
氣割是用氧氣與乙炔混合燃燒時產(chǎn)生的高溫來熔化鋼材,并用氣體壓力將熔渣吹去,形成割縫,達(dá)到切割金屬的目的。
2.機(jī)械切割
1)鋸床。
2)砂輪切割機(jī)。
3)剪板機(jī)、型鋼沖剪機(jī)。
3.等離子切割
等離子切割適用于對不銹鋼、鋁、銅及其合金等材料的切割,具有切割溫度高、沖刷力大、切割邊質(zhì)量好、變形小、可以切割任何高熔點(diǎn)金屬材料等特點(diǎn)。
三、矯正和成形
1.矯正
在鋼結(jié)構(gòu)制作的過程中,由于原材料變形、切割變形、焊接變形、運(yùn)輸變形的存在,將影響構(gòu)件的制作及安裝,矯正就是以造成新的變形去抵消已經(jīng)發(fā)生的變形。型鋼的矯正分為機(jī)械矯正、手工矯正和火焰矯正等。
2.彎曲成形
冷彎曲成形的工藝方法有滾圓機(jī)滾彎,壓力機(jī)壓彎、頂彎、拉彎等。
四、邊緣加工
在鋼結(jié)構(gòu)制造中,經(jīng)過剪切或氣割過的鋼板邊緣,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。為了保證鋼梁或重型吊車梁等重要構(gòu)件的質(zhì)量,需要對邊緣進(jìn)行加工,其刨切量不應(yīng)小于2mm。此外,為了保證焊接質(zhì)量,以及考慮到裝配的準(zhǔn)確性,應(yīng)將鋼板邊緣刨成(或鏟成)坡口。
五、制孔
制孔通常有鉆孔和沖孔兩種方法。鉆孔是鋼結(jié)構(gòu)制作中普遍采用的方法;沖孔是用沖孔設(shè)備靠沖裁力產(chǎn)生的孔,孔壁質(zhì)量較差,在鋼結(jié)構(gòu)制作中已較少采用。
鉆孔有人工鉆孔和鉆床鉆孔。人工鉆孔多用于鉆直徑較小、材料較薄的孔。鉆孔方便快捷,精度高。
除了鉆孔之外,還有擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔等。擴(kuò)孔是將已有孔眼擴(kuò)大到需要的直徑;锪孔是對工件上已鉆好的孔進(jìn)行;鉸孔是將已經(jīng)粗加工的孔進(jìn)行精加工,以提高孔的表面粗糙度和精度。
六、組裝
組裝也稱為裝配、組拼,是把加工好的零件按照施工圖的要求拼裝成單個構(gòu)件。鋼構(gòu)件的大小應(yīng)根據(jù)運(yùn)輸?shù)缆?、現(xiàn)場條件、安裝單位的起吊設(shè)備能力與結(jié)構(gòu)受力的允許條件等來確定。
組裝應(yīng)符合下列要求:
1)鋼構(gòu)件的組裝應(yīng)在平臺上進(jìn)行。
2)組裝前要編制順序表,按順序表進(jìn)行。
3)組裝時,要按照零件的加工編號施工;對稱零件要注意方向,避免搞錯。
4)對于尺寸較大、形狀較復(fù)雜的構(gòu)件,應(yīng)分成幾個簡單的組件再拼成整個構(gòu)件。
5)組裝好的構(gòu)件應(yīng)按圖樣對構(gòu)件進(jìn)行編號,編號位置要明顯易查。
七、焊接施工
1.焊接方法的選擇
焊接是鋼結(jié)構(gòu)使用的最主要的連接方法之一。在鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝領(lǐng)域中,廣泛使用的是電弧焊;在電弧焊中又以焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊為主;在某些特殊場合,則必須使用電渣焊。
2.焊接工藝要點(diǎn)
(1)焊接工藝編制 確定焊接方式、焊接參數(shù)及選用焊條、焊絲、焊劑的規(guī)格型號等。
(2)確定焊條電弧焊的焊接位置 焊條電弧焊在焊接時的相對位置有平焊、立焊、仰焊與橫焊,如圖6-17所示。
(3)選定焊接接頭的形式
焊接接頭的形式有對接焊縫和角焊縫。對接焊縫板邊緣剖口的構(gòu)造要求見表6-2。
(4)焊條烘烤
焊條使用前必須烘烤,烘烤后應(yīng)放在保溫箱內(nèi)隨用隨取。
(5)定位焊
焊接結(jié)構(gòu)在拼接、組裝時要確定零件的準(zhǔn)確位置,要先進(jìn)行定位焊。定位焊的長度、厚度應(yīng)由計(jì)算確定,電流比正式焊接提高10%~15%。定位焊的位置應(yīng)盡量避開構(gòu)件的端部、邊角等應(yīng)力集中的地方。
(6)焊前預(yù)熱
預(yù)熱可降低熱影響區(qū)的冷卻速度,防止焊接延遲裂紋的產(chǎn)生。預(yù)熱區(qū)在焊縫兩側(cè),每側(cè)寬度均大于焊件厚度的1.5倍以上,且不小于100mm。
(7)焊接順序的確定
一般從焊件的中心開始向四周擴(kuò)展;先焊接收縮量大的焊縫,后焊接收縮量小的焊縫;盡量對稱焊接;焊縫相交時,先焊接縱向焊縫,待冷卻至常溫后,再焊橫向焊縫;鋼板較厚時應(yīng)分層施焊。
(8)焊后熱處理
焊后熱處理主要是對焊縫進(jìn)行脫氫處理,以防止冷裂紋的產(chǎn)生。焊后熱處理應(yīng)在焊后立即進(jìn)行,保溫時間應(yīng)根據(jù)板厚按每25mm板厚1h確定。預(yù)熱及后熱均可采用散發(fā)式火焰槍進(jìn)行。
3.焊縫的質(zhì)量檢驗(yàn)
(1)外觀檢查
焊接金屬表面的焊波應(yīng)均勻,不得有裂紋、未熔合、夾渣、焊瘤、咬邊、燒穿、弧坑等缺陷,焊縫的位置、外形尺寸必須符合施工圖和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50205)的要求。
(2)無損檢驗(yàn)
無損檢驗(yàn)是借助檢測儀器探測焊縫金屬的內(nèi)部缺陷,不損傷焊縫的一種檢查方法。一般包括射線探傷和超聲波探傷。
八、高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接施工
高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接是目前與焊接并列的鋼結(jié)構(gòu)主要連接方法之一,其特點(diǎn)是施工方便、可拆可換、傳力均勻、接頭剛性好、承載力大、抗疲勞強(qiáng)度高、螺母不易松動、結(jié)構(gòu)安全可靠。
1.一般要求
1)高強(qiáng)度螺栓在使用前,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定對其各項(xiàng)性能進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢合格后方能使用。運(yùn)輸過程中應(yīng)輕裝輕卸,防止損壞。
2)在工地儲存高強(qiáng)度螺栓時,應(yīng)放在干燥、通風(fēng)、防雨、防潮的倉庫內(nèi),并不得玷污。
3)安裝時,應(yīng)按當(dāng)天需用量領(lǐng)取。當(dāng)天沒用完的螺栓必須裝回容器內(nèi)妥善保管,不得亂扔、亂放。
4)安裝高強(qiáng)度螺栓時,接觸面不允許有飛邊、鐵屑、油污、焊接飛濺物。摩擦面應(yīng)干燥,沒有結(jié)露、積霜、積雪,并不得在雨天進(jìn)行安裝。
5)使用定扭矩扳子緊固高強(qiáng)度螺栓時,每天上班前應(yīng)對定扭矩扳子進(jìn)行校核,合格后方能使用。
2.安裝工藝
1)一個接頭上的高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接應(yīng)從螺栓群的中部開始安裝,向四周擴(kuò)展,逐個擰緊。
2)接頭如既有高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接又有焊接連接時,宜按先栓后焊的方式施工。
3)高強(qiáng)度螺栓應(yīng)自由穿入螺栓孔內(nèi),當(dāng)板層發(fā)生錯孔時,允許用鉸刀擴(kuò)孔。擴(kuò)孔時,鐵屑不得掉入板層間。擴(kuò)孔數(shù)量不得超過一個接頭螺栓的1/3。擴(kuò)孔后的孔徑不應(yīng)大于1.2d(d為螺栓直徑)。嚴(yán)禁使用氣割進(jìn)行高強(qiáng)度螺栓孔的擴(kuò)孔。
4)一個接頭中多個高強(qiáng)度螺栓的穿入方向應(yīng)一致。墊圈有倒角的一側(cè)應(yīng)朝向螺栓頭和螺母,螺母有圓臺的一面應(yīng)背向墊圈,不應(yīng)裝反。
5)高強(qiáng)度螺栓在擰緊后,螺栓螺扣外露應(yīng)為2~3扣,其中允許有10%的螺栓螺扣外露1扣或4扣。
6)常用的緊固方法為扭矩法:使用可直接顯示扭矩值的專用扳手,分初擰和終扭二次擰緊。初擰扭矩為終擰扭矩的60%~80%。其目的是通過初擰使接頭各層鋼板達(dá)到充分密貼;終擰是把螺栓擰緊。
