钢网架结构拼装工程质量管理施工工艺

钢网架结构拼装工程质量管理

1、依据标准：

《建筑工程施工质量验收统一标准》         GB50300-2001

《钢结构工程施工质量验收规范》           GB50205-2001

2、施工准备

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、加肋焊接球、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、裂纹及各种隐患，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）	检验方法
1	球毛坯直径	D≤120	+2.0   -1.0	用卡钳、游标卡尺检查
		D＞120	+3.0   -1.5
2	球的圆度	D≤120	1.5
		D＞120	2.5
3	螺栓球螺孔端面与球心距		±0.2	用游标卡尺、测量芯棒、高度尺检查
4	同一轴线上两螺孔端平行度	D≤120	0.20	用游标卡尺、高度尺检查
		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为螺纹孔端面半径。

 

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）	检验方法
1	螺纹长度（t—螺距）		+2t  0	用钢尺、游标卡尺检查
2	螺栓长度		+2t  -0.8t
3	键 槽	槽深	±0.2
4		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）	检验方法
1	球焊缝高度与球外表面平齐	±5	用焊缝量规，沿焊缝周长等分取8个点检查
2	球直径D≤300	±1.5	用卡钳及游标卡尺检查，每个球量测各向三个数值
3	球直径D＞300	±2.5
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，每对互成90°，以三对直径差的平均值计
5	球的圆度D＞300	≤2.5
6	两个半球对口错边量	≤1.0	用套模及游标卡尺检查，每球取量大错边处一点

 

 

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、套筒外观不得有裂纹、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5-17

项次	项目	允许偏差 （mm）	检验方法
1	封板、锥头孔径	+0.5	用游标卡尺检查
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	用游标卡尺、百分表、测量芯棒检查
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	检验方法
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′	用标准角规检查
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《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205－2001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查，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）	检验方法
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	用钢尺及百分表检查
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	用百分表、V形块检查
5	封板或锥头与钢管轴线垂直度	0．5%r

注：L—杆件长度，r—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、操作工艺

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焊接球半圆胎架的制作与安装。

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，有加单肋的，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。尤其是焊接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，不进行不拼单元。

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下规定：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：分形中拼、块形中拼、立体单元中拼等形式。

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，必要时可以试矿井，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节点之间的焊接，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引弧后向后边运条焊接，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、质量标准

钢网架安装工程质量检验标准

项目	序号	项  目		允许偏差(mm)	检 验 方 法
主 控 项 目	1	基础验收	第12.2.1,12.2.2条		经纬仪、水平尺、水准仪及尺量检查
	2	支座	第12.2.3,12.2.4条		观察和用钢尺实测
	3	橡胶垫	第4.10.1条		检查产品合格证、中文标志及检验报告
	4	拼装精度	第12.3.1,12.3.2条		拉线和尺量等辅助量具实测
	5	节点承载力试验	第12.3.3条		检查试验报告
	6	结构挠度	第12.3.4条		用钢尺和水准仪实测
一般 项 目	1	锚栓精度	第12.2.5条		尺量检查
	2	结构表面	第12.3.5条		观察检查
	3	安装精度	第12.3.6条		经纬仪、水准仪及尺量检查
	4	高强度螺栓紧固	第6.3.8条		普通板手及尺量检查

 

钢网架制作工程质量检验标准(II)

项	序	项     目	允许偏差(mm)	检 验 方 法
主 控 项 目	l	材料品种、规格	第4.5.1,4.6.1,4.7.1条	检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告
	2	螺栓球加工	第7.5.1条， 第4.6.2条	10倍放大镜观察检查或表面探伤
	3	焊接球加工	第7.5.2条， 第4.5.2条	10倍放大镜观察检查表面探伤或超声波探伤检查
	4	封板、锥头套筒	第4.7.2条	放大镜观察和表面探伤检查
	5	制孔	第7.6.1条	用游标卡尺或孔径量规检查
— 般 项 目	l	材料规格尺寸	第4.2.3条，第4.2.4条	尺量检查或游标卡尺量测
	2	螺栓球加工精度	第7.5.3,4.6.3,4.6.4条	观察检查
	3	焊接球加工精度	第7.5.4,4.5.3,4.5.4条	卡尺、游标卡尺、分度头、百分表、百分表V型块及标准螺纹规检查
	4	管件加工精度	第7.5.5条	卡尺、游标卡尺、测厚仪及套模检查

 

5、成品保护

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，防止粘染油污，防止损坏螺扣。

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、应注意的质量问题

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，故其带肋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。

7、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。